JP2007139586A

JP2007139586A - 回転角度検出装置

Info

Publication number: JP2007139586A
Application number: JP2005333896A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Noda; 宏充野田; Shozo Shiraga; 昇三白髪; Kenei Onishi; 賢英大西; Tetsuya Koma; 徹也小間; Mayuko Okada; 真由子岡田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-11-18
Filing date: 2005-11-18
Publication date: 2007-06-07
Anticipated expiration: 2025-11-18
Also published as: JP4797590B2

Abstract

【課題】主に自動車のステアリングの回転角度検出等に用いられる回転角度検出装置に関し、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】上ケース１８の挿通孔１８Ａ上方に、内方へ突出し回転体１の内周近傍を覆う庇部１８Ｃを設けることによって、上方からの水や塵埃の上ケース１８内への侵入を、庇部１８Ｃによって防ぐことができるため、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、主に自動車のステアリングの回転角度検出等に用いられる回転角度検出装置に関するものである。

近年、自動車の高機能化が進む中、様々な回転角度検出装置を用いてステアリングの回転角度を検出し、車両の各種制御を行うものが増えている。

このような従来の回転角度検出装置について、図３及び図４を用いて説明する。

なお、これらの図面のうち分解斜視図は、構成を判り易くするために、構成部品を断面図とは上下逆方向に記載している。

図３は従来の回転角度検出装置の断面図、図４は同分解斜視図であり、同図において、１は外周に平歯車部１Ａが形成された略リング状の回転体で、中央の貫通孔１Ｂ内周には、挿通するステアリング（図示せず）の軸と係合する係合部１Ｃが設けられている。

そして、２は外周に平歯車部２Ａが形成された第一の検出体、３は外周に平歯車部３Ａが形成された第二の検出体で、第一の検出体２の平歯車部２Ａが回転体１の平歯車部１Ａに噛合すると共に、第二の検出体３の平歯車部３Ａが第一の検出体２の平歯車部２Ａに噛合している。

また、４は外周に平歯車部４Ａが形成された補助検出体で、この平歯車部４Ａが回転体１の平歯車部１Ａに噛合すると共に、第一の検出体２の中央には磁石５Ａが、第二の検出体３の中央には磁石６Ａが、補助検出体４の中央には磁石７Ａが各々インサート成形等により装着されている。

なお、これらの歯車の直径及び歯数は、回転体１が最も大きく、第二の検出体３と補助検出体４が同じで、第一の検出体２はこれらとは異なるものとなっている。

そして、８は中央に挿通孔８Ａが形成された絶縁樹脂製の上ケースで、この挿通孔８Ａに回転体１が回転可能に装着されると共に、複数の筒状の保持部８Ｂには、第一の検出体２や第二の検出体３、補助検出体４が各々回転可能に装着されている。

また、９は第一及び第二の検出体２、３や補助検出体４の上方にほぼ平行に配置された配線基板で、上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、各検出体に装着された磁石５Ａ、６Ａ及び７Ａとの対向面には、磁気検出素子５Ｂ、６Ｂ及び７Ｂが各々装着されている。

そして、このように対向した磁石５Ａと磁気検出素子５Ｂによって第一の検出手段が、同じく磁石６Ａと磁気検出素子６Ｂによって第二の検出手段が、磁石７Ａと磁気検出素子７Ｂによって補助検出手段が各々形成されている。

また、配線基板９に接続された配線基板１０には、マイコン等の電子部品によって、磁気検出素子５Ｂ、６Ｂ及び７Ｂに接続された制御手段１１が形成されている。

さらに、これら回転体１や第一の検出体２、第二の検出体３、補助検出体４、配線基板９や１０を、絶縁樹脂製の下ケース１２やカバー１３が覆って、回転角度検出装置が構成されている。

そして、このような回転角度検出装置は、制御手段１１がコネクタ（図示せず）等を通して自動車本体の電子回路（図示せず）に接続されると共に、回転体１の貫通孔１Ｂ内周にはステアリングの軸が挿通され、これに係合部１Ｃが係止されて自動車に装着される。

以上の構成において、運転時にステアリングを回転すると、回転体１が回転し、これに連動して第一の検出体２と補助検出体４が、第一の検出体２に連動して第二の検出体３が各々回転するため、これらの中央に装着された磁石５Ａ、６Ａ及び７Ａも回転して、この磁石５Ａ、６Ａ及び７Ａの変化する磁力を磁気検出素子５Ｂ、６Ｂ、７Ｂが、正弦波や余弦波の電圧波形からなる検出信号として検出する。

また、これらの検出信号が略鋸歯状のデータ波形として制御手段１１に入力されるが、第二の検出体３と補助検出体４は歯数が同じで回転速度も同じであるのに対し、第一の検出体２は歯数が異なり回転速度も異なるため、第一の検出体２のデータ波形は第二の検出体３や補助検出体４に比べ、周期が異なり位相のずれた検出信号となる。

そして、この第一の検出体２と第二の検出体３からの二つの異なる検出信号と各々の歯数から、制御手段１１が所定の演算を行って、回転体１即ちステアリングの回転角度を検出し、これが自動車本体の電子回路へ出力されて、車両の様々な制御が行われる。

さらに、同じデータ波形である第二の検出体３と補助検出体４、これらとは異なるデータ波形の第一の検出体２からの検出信号の組合せによって、いずれかの歯車部に欠けや破損、或いは検出体の外れ等が生じた際には、制御手段１１がこれらの異常を検出し、警告灯の点滅や警告表示等によって、異常を運転者に報知するように構成されているものであった。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００４−１８４２６４号公報

しかしながら、上記従来の回転角度検出装置においては、図３に示すように、上方のステアリングホイール方向からの水や塵埃が、上ケース８の挿通孔８Ａと回転体１の内周近傍との、僅かな隙間から上ケース８内に侵入し易いため、これによって特に長期間使用された際に、制御手段１１や各検出手段の電気的動作に支障をきたす場合があるという課題があった。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、上ケースの挿通孔上方に、内方へ突出し回転体の内周近傍を覆う庇部を設けて回転角度検出装置を構成したものであり、上方からの水や塵埃の上ケース内への侵入を、庇部によって防ぐことができるため、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を得ることができるという作用を有する。

以上のように本発明によれば、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を実現できるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の一実施の形態について、図１及び図２を用いて説明する。

また、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による回転角度検出装置の断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１は外周に平歯車部１Ａが形成された略リング状で絶縁樹脂または金属製の回転体で、中央の貫通孔１Ｂ内周には、挿通するステアリング（図示せず）の軸と係合する係合部１Ｃが設けられている。

そして、２は外周に平歯車部２Ａが形成された絶縁樹脂または金属製の第一の検出体、３は外周に平歯車部３Ａが形成された第二の検出体で、第一の検出体２の平歯車部２Ａが回転体１の平歯車部１Ａに噛合すると共に、第二の検出体３の平歯車部３Ａが第一の検出体２の平歯車部２Ａに噛合している。

そして、１８は中央に挿通孔１８Ａが形成された絶縁樹脂製の上ケースで、この挿通孔１８Ａに回転体１が回転可能に装着されると共に、複数の筒状の保持部１８Ｂには、第一の検出体２や第二の検出体３、補助検出体４が各々回転可能に装着されている。

さらに、上ケース１８の挿通孔１８Ａ上方全周には、内方へ突出し回転体１の内周近傍を覆う庇部１８Ｃが設けられ、上方からの水や塵埃の上ケース１８内への侵入を、この庇部１８Ｃによって防ぐことができるようになっている。

また、９は第一及び第二の検出体２、３や補助検出体４の上方にほぼ平行に配置された配線基板で、上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、各検出体に装着された磁石５Ａ、６Ａ及び７Ａとの対向面には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗）素子等の磁気検出素子５Ｂ、６Ｂ及び７Ｂが各々装着されている。

以上の構成において、運転時、つまり回転角度検出装置に電源が供給された通電状態でステアリングを回転すると、回転体１が回転し、これに連動して第一の検出体２と補助検出体４が、第一の検出体２に連動して第二の検出体３が各々回転するため、これらの中央に装着された磁石５Ａ、６Ａ及び７Ａも回転して、この磁石５Ａ、６Ａ及び７Ａの変化する磁力を磁気検出素子５Ｂ、６Ｂ、７Ｂが、正弦波や余弦波の電圧波形からなる検出信号として検出する。

さらに、同じデータ波形である第二の検出体３と補助検出体４、これらとは異なるデータ波形の第一の検出体２からの検出信号の組合せによって、いずれかの歯車部に欠けや破損、或いは検出体の外れ等が生じた際には、制御手段１１がこれらの異常を検出し、警告灯の点滅や警告表示等によって、異常を運転者に報知するように構成されている。

なお、このように回転角度検出装置が使用される際、上ケース１８の挿通孔１８Ａ上方には、上述したように、内方へ突出し回転体１の内周近傍を覆う庇部１８Ｃが設けられているため、上方のステアリングホイール方向からの水や塵埃の上ケース１８内への侵入を、この庇部１８Ｃによって防ぎ、長期間の使用においても、制御手段１１や各検出手段の電気的動作に支障が生じづらいようになっている。

このように本実施の形態によれば、上ケース１８の挿通孔１８Ａ上方に、内方へ突出し回転体１の内周近傍を覆う庇部１８Ｃを設けることによって、上方からの水や塵埃の上ケース１８内への侵入を、庇部１８Ｃによって防ぐことができるため、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を得ることができるものである。

なお、以上の説明では、回転体１や第一及び第二の検出体２、３及び補助検出体４の外周に平歯車部を形成して、これらが噛合して互いに連動して回転する構成として説明したが、平歯車部以外にも、回転を伝達できる凹凸部や高摩擦部などを回転体や検出体の外周に形成し、これによって互いに連動して回転する構成としても、本発明の実施は可能である。

本発明による回転角度検出装置は、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能なものが得られ、主に自動車のステアリングの回転角度検出等に有用である。

本発明の一実施の形態による回転角度検出装置の断面図同分解斜視図従来の回転角度検出装置の断面図同分解斜視図

符号の説明

１回転体
１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ平歯車部
１Ｂ貫通孔
１Ｃ係合部
２第一の検出体
３第二の検出体
４補助検出体
５Ａ、６Ａ、７Ａ磁石
５Ｂ、６Ｂ、７Ｂ磁気検出素子
９、１０配線基板
１１制御手段
１２下ケース
１３カバー
１８上ケース
１８Ａ挿通孔
１８Ｂ保持部
１８Ｃ庇部

Claims

略中央に挿通孔が形成された上ケースと、この挿通孔に装着されステアリングに連動して回転する略リング状の回転体と、この回転体に連動して回転する検出体と、この検出体の回転を検出する検出手段と、この検出手段からの検出信号により上記回転体の回転角度を検出する制御手段からなり、上記上ケースの挿通孔上方に、内方へ突出し上記回転体の内周近傍を覆う庇部を設けた回転角度検出装置。