JP2010112848A - Rotation angle detection device - Google Patents

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Koji Oike
幸司 御池
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an easily-assembleable device having a simple constitution, capable of detecting surely a rotation angle, concerning a rotation angle detection device mainly used for rotation angle detection of a vehicle steering, or the like. <P>SOLUTION: A spur gear 21B as a connection means to a motor 15 is formed on a rotator 21 rotating sequentially with the steering. Hereby, since the connection means for connecting the motor 15 is formed integrally with the rotator 21, and a force of the motor 15 can be transferred to a steering shaft without using a different member, this easily-assembleable rotation angle detection device having the simple constitution, capable of detecting surely the rotation angle can be acquired. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

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。   The present invention relates to a rotation angle detection device mainly used for detecting a rotation angle of a steering wheel of an automobile.

近年、自動車の高機能化が進むなか、様々な回転角度検出装置によってステアリングの回転角度を検出し、これを用いて車両のパワーステアリング装置やブレーキ装置等の各種制御を行うものが増えている。   In recent years, as the functions of automobiles have advanced, the number of steering angle detected by various rotation angle detection devices and various controls for the vehicle's power steering device, brake device, etc. using this is increasing.

このような従来の回転角度検出装置について、図5及び図6を用いて説明する。   Such a conventional rotation angle detection device will be described with reference to FIGS.

図5は従来の回転角度検出装置の斜視図であり、同図において、1は回転体で、側面外周には平歯車部1Aが形成されると共に、中央部には貫通孔が設けられている。   FIG. 5 is a perspective view of a conventional rotation angle detection device. In FIG. 5, reference numeral 1 denotes a rotating body, a spur gear portion 1A is formed on the outer periphery of the side surface, and a through hole is provided in the center portion. .

そして、2は側面外周に平歯車部2Aが形成された第一の検出体、3は側面外周に平歯車部2Aとは歯数の異なる平歯車部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と第二の検出体3の平歯車部3Aが、回転体1の平歯車部1Aに各々噛合している。   2 is a first detector having a spur gear portion 2A formed on the outer periphery of the side surface, and 3 is a second detector having a spur gear portion 3A having a different number of teeth from the spur gear portion 2A on the outer periphery of the side surface. The spur gear portion 2A of the first detection body 2 and the spur gear portion 3A of the second detection body 3 are engaged with the spur gear portion 1A of the rotating body 1, respectively.

また、4は第一及び第二の検出体2、3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、第一の検出体2の中央に装着された磁石5Aと、第二の検出体3の中央に装着された磁石6Aとの対向面には、磁気検出素子5Bと6Bが各々装着されている。   Reference numeral 4 denotes a wiring board disposed substantially in parallel above the first and second detection bodies 2 and 3, and a plurality of wiring patterns (not shown) are formed on the upper and lower surfaces, and the first detection is performed. Magnetic detection elements 5B and 6B are mounted on the opposing surfaces of the magnet 5A mounted at the center of the body 2 and the magnet 6A mounted at the center of the second detection body 3, respectively.

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5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6が各々形成されると共に、配線基板4にはマイコン等の電子部品によって、磁気検出素子5Bや6Bに接続された制御手段7が形成されている。   The first detection means 5 is formed by the magnet 5A and the magnetic detection element 5B opposed to each other, and the second detection means 6 is formed by the magnet 6A and the magnetic detection element 6B. The control means 7 connected to the magnetic detection elements 5B and 6B is formed by electronic components such as a microcomputer.

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、配線基板4等を、絶縁樹脂製のケースやカバー(図示せず)等が覆って、回転角度検出装置10が構成されている。   Further, the rotating body 1, the first detecting body 2, the second detecting body 3, the wiring board 4 and the like are covered with an insulating resin case, a cover (not shown), etc. It is configured.

また、図6はこのような回転角度検出装置10を用いたパワーステアリング装置の斜視図であり、同図において、11はステアリングホイール、12はステアリング軸で、ステアリング軸12上端にステアリングホイール11が固着されると共に、この下方にはステアリング軸12が回転体1の中央部に挿通して固着された、回転角度検出装置10が装着されている。   FIG. 6 is a perspective view of a power steering device using such a rotation angle detection device 10, in which 11 is a steering wheel, 12 is a steering shaft, and the steering wheel 11 is fixed to the upper end of the steering shaft 12. In addition, a rotation angle detection device 10 in which a steering shaft 12 is inserted into and fixed to the central portion of the rotating body 1 is mounted below this.

さらに、13は側面外周に平歯車部13Aが形成された回動体、14は外周にウォーム歯車部14Aが形成された駆動体、15はモータで、回動体13の中央部がステアリング軸12下方に固着されると共に、モータ15の回転軸に固着された駆動体14のウォーム歯車部14Aが平歯車部13Aに噛合し、回動体13がモータ15に連結されてパワーステアリング装置が構成されている。   Further, 13 is a rotating body having a spur gear portion 13A formed on the outer periphery of the side surface, 14 is a driving body having a worm gear portion 14A formed on the outer periphery, 15 is a motor, and the central portion of the rotating body 13 is below the steering shaft 12. In addition to being fixed, the worm gear portion 14A of the driving body 14 fixed to the rotation shaft of the motor 15 meshes with the spur gear portion 13A, and the rotating body 13 is connected to the motor 15 to constitute a power steering device.

そして、このようなパワーステアリング装置が、回転角度検出装置10の制御手段7やモータ15がコネクタやリード線(図示せず)等を介して、自動車の電子回路(図示せず)に接続されると共に、ステアリングホイール11が運転席前方に配置されて、自動車に装着される。   In such a power steering device, the control means 7 and the motor 15 of the rotation angle detection device 10 are connected to an electronic circuit (not shown) of the automobile via a connector, a lead wire (not shown) or the like. At the same time, the steering wheel 11 is disposed in front of the driver's seat and attached to the automobile.

以上の構成において、ステアリングホイール11を回転すると、ステアリング軸12に固着された回転体1が回転し、これに連動して第一の検出体2と第二の検出体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も回転し、この磁石5A、6Aの変化する磁力を磁気検出素子5B、6Bが検出して、増減を繰返す正弦波や余弦波、または略鋸歯状の検出信号が制御手段7へ入力される。   In the above configuration, when the steering wheel 11 is rotated, the rotating body 1 fixed to the steering shaft 12 is rotated, and the first detection body 2 and the second detection body 3 are rotated in conjunction with this, The magnets 5A and 6A mounted in the center also rotate, and the magnetic detecting elements 5B and 6B detect the changing magnetic force of the magnets 5A and 6A. A detection signal is input to the control means 7.

なお、この時、第一の検出体2と第二の検出体3は歯数が異なり回転速度も異なるため、磁気検出素子5Bと6Bからのデータ波形は、形状が異なり位相差のある検出信号となる。   At this time, since the first detector 2 and the second detector 3 have different numbers of teeth and different rotation speeds, the data waveforms from the magnetic detection elements 5B and 6B have different shapes and detection signals having a phase difference. It becomes.

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7が所定の演算を行って、回転体1すなわちステアリング軸12の回転方向と回転角度を検出し、これが自動車本体の電子回路へ出力されて、電子回路がこのステアリングの回転角度や回転トルク、あるいは車体の各部に装着された速度センサ等からの様々なデータを演算し、パワーステアリング装置やブレーキ装置等の車両の様々な制御が行われる。   Then, the control means 7 performs a predetermined calculation from the two different detection signals from the first detection body 2 and the second detection body 3 and the number of teeth of each, and the rotation of the rotating body 1, that is, the steering shaft 12. The direction and rotation angle are detected and output to the electronic circuit of the car body. The electronic circuit calculates various data from the steering wheel rotation angle and torque, or speed sensors attached to various parts of the car body. Various controls of the vehicle such as a power steering device and a brake device are performed.

つまり、例えば、車両が走行中の場合には、モータ15を停止してパワーステアリング装置を利かせず、ステアリングホイール11をある程度重い力で操作するようにすると共に、車両が停車中の場合には、ステアリング軸12の回転方向に合わせてモータ15を起動し、駆動体14によって回動体13、すなわちステアリング軸12を回転して、軽い力でもステアリングホイール11の大きな回転角度の操作が行えるように構成されているものであった。   That is, for example, when the vehicle is running, the motor 15 is stopped and the power steering device is not used, and the steering wheel 11 is operated with a somewhat heavy force, and when the vehicle is stopped. The motor 15 is started in accordance with the rotation direction of the steering shaft 12, and the rotating body 13, that is, the steering shaft 12 is rotated by the driving body 14, so that the steering wheel 11 can be operated at a large rotation angle even with a light force. It was what has been.

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2005−3625号公報
As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP 2005-3625 A

しかしながら、上記従来の回転角度検出装置においては、車両の組立て時に、ステアリングホイール11下方のステアリング軸12に、回転角度検出装置10の回転体1の中央部を固着することに加え、さらにこの下方に、駆動体14を介してモータ15に連結された回動体13を固着する必要があるため、構成部品数が多くなると共に、組立てにも手間がかかってしまうという課題があった。   However, in the above conventional rotation angle detection device, in addition to fixing the central portion of the rotating body 1 of the rotation angle detection device 10 to the steering shaft 12 below the steering wheel 11 when the vehicle is assembled, further below this Since the rotating body 13 connected to the motor 15 via the drive body 14 needs to be fixed, there are problems that the number of components increases and the assembly is troublesome.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な構成で組立ても行い易く、回転角度の確実な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。   The present invention solves such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a rotation angle detection device that can be easily assembled even with a simple configuration and can reliably detect the rotation angle.

上記目的を達成するために本発明は、ステアリングに連動して回転する回転体に、モータとの連結手段を形成して回転角度検出装置を構成したものであり、回転体にモータ連結用の連結手段が一体に形成され、これによって別部品を用いることなくモータの力をステアリング軸に伝達できるため、構成部品数が少なくなり、簡易な構成で組立ても行い易く、回転角度の確実な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ものである。   In order to achieve the above object, the present invention comprises a rotating body that rotates in conjunction with steering to form a connecting means with a motor to constitute a rotation angle detecting device. The unit is formed in one piece, so that the power of the motor can be transmitted to the steering shaft without using another part, so the number of components is reduced, it is easy to assemble with a simple configuration, and the rotation angle can be detected reliably. It is possible to obtain a simple rotation angle detection device.

以上のように本発明によれば、簡易な構成で組立ても行い易く、回転角度の確実な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。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize a rotation angle detection device that can be easily assembled even with a simple configuration and can detect the rotation angle reliably.

以下、本発明の実施の形態について、図1〜図4を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

なお、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。   In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the structure same as the structure demonstrated in the term of background art, and detailed description is simplified.

(実施の形態1)
実施の形態1を用いて、本発明の特に請求項1記載の発明について説明する。
(Embodiment 1)
The first aspect of the present invention will be described with reference to the first embodiment.

図1は本発明の第1の実施の形態による回転角度検出装置の斜視図であり、同図において、21は絶縁樹脂または金属製の回転体で、側面外周には平歯車部21Aと、この下方にやや外形の大きな連結手段としての平歯車部21Bが重ねて形成されると共に、中央部には貫通孔が設けられている。   FIG. 1 is a perspective view of a rotation angle detection device according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a rotating body made of insulating resin or metal. A spur gear portion 21B as a connecting means having a slightly larger outer shape is formed on the lower side, and a through hole is provided in the center portion.

そして、22は絶縁樹脂または金属製の第一の検出体、23は同じく第二の検出体で、第一の検出体22側面外周の平歯車部22Aが回転体21の平歯車部21Aに噛合すると共に、第二の検出体23側面外周の平歯車部22Aとは歯数の異なる平歯車部23Aが、第一の検出体22の平歯車部22Aに噛合している。   Reference numeral 22 denotes a first detection body made of insulating resin or metal, and 23 denotes a second detection body. The spur gear portion 22A on the outer periphery of the first detection body 22 meshes with the spur gear portion 21A of the rotating body 21. In addition, a spur gear portion 23A having a different number of teeth from the spur gear portion 22A on the outer periphery of the second detection body 23 is meshed with the spur gear portion 22A of the first detection body 22.

なお、これらの歯車の直径及び歯数は、回転体21が最も大きく、第一の検出体22、第二の検出体23の順に小さくなっており、例えば、回転体21の歯数が48、第一の検出体22の歯数が32、第二の検出体23の歯数が28となっている。   In addition, the diameter and the number of teeth of these gears are the largest in the rotating body 21 and are decreasing in the order of the first detecting body 22 and the second detecting body 23. For example, the number of teeth of the rotating body 21 is 48, The number of teeth of the first detection body 22 is 32, and the number of teeth of the second detection body 23 is 28.

また、24は第一及び第二の検出体22、23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、第一の検出体22の中央にインサート成形等により装着された磁石5Aと、第二の検出体23の中央に装着された磁石6A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と6Bが各々装着されている。   Reference numeral 24 denotes a wiring board disposed substantially in parallel above the first and second detection bodies 22 and 23. A plurality of wiring patterns (not shown) are formed on the upper and lower surfaces, and the first detection is performed. Magnetic detection of an AMR (anisotropic magnetoresistive) element or the like is provided on the opposing surface of the magnet 5A attached to the center of the body 22 by insert molding or the like and the magnet 6A attached to the center of the second detection body 23. Elements 5B and 6B are respectively mounted.

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5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6が各々形成されると共に、配線基板24にはマイコン等の電子部品によって、磁気検出素子5Bや6Bに接続された制御手段27が形成されている。   The first detection means 5 is formed by the magnet 5A and the magnetic detection element 5B opposed to each other, and the second detection means 6 is formed by the magnet 6A and the magnetic detection element 6B. The control means 27 connected to the magnetic detection elements 5B and 6B is formed by electronic components such as a microcomputer.

さらに、これら回転体21や第一の検出体22、第二の検出体23、配線基板24等を、絶縁樹脂製のケースやカバー(図示せず)等が覆って、回転角度検出装置30が構成されている。   Further, the rotating body 21, the first detecting body 22, the second detecting body 23, the wiring board 24, etc. are covered with an insulating resin case, a cover (not shown), etc. It is configured.

また、図2はこのような回転角度検出装置30を用いたパワーステアリング装置の斜視図であり、同図において、11はステアリングホイール、12はステアリング軸で、ステアリング軸12上端にステアリングホイール11が固着されると共に、この下方にはステアリング軸12が回転体21の中央部に挿通して固着された、回転角度検出装置30が装着されている。   FIG. 2 is a perspective view of a power steering device using such a rotation angle detection device 30. In FIG. 2, 11 is a steering wheel, 12 is a steering shaft, and the steering wheel 11 is fixed to the upper end of the steering shaft 12. In addition, a rotation angle detection device 30 in which the steering shaft 12 is inserted into and fixed to the central portion of the rotating body 21 is mounted below this.

さらに、14は外周にウォーム歯車部14Aが形成された駆動体、15はモータで、モータ15の回転軸に固着された駆動体14のウォーム歯車部14Aが平歯車部21Bに噛合し、回転体21がこの連結手段としての平歯車部21Bによって、モータ15に連結されてパワーステアリング装置が構成されている。   Further, 14 is a drive body having a worm gear portion 14A formed on the outer periphery, 15 is a motor, and the worm gear portion 14A of the drive body 14 fixed to the rotating shaft of the motor 15 meshes with the spur gear portion 21B. 21 is connected to the motor 15 by a spur gear portion 21B as the connecting means to constitute a power steering device.

そして、このようなパワーステアリング装置が、回転角度検出装置30の制御手段27やモータ15がコネクタやリード線(図示せず)等を介して、自動車の電子回路(図示せず)に接続されると共に、ステアリングホイール11が運転席前方に配置されて、自動車に装着される。   In such a power steering device, the control means 27 and the motor 15 of the rotation angle detection device 30 are connected to an electronic circuit (not shown) of an automobile via a connector, a lead wire (not shown) or the like. At the same time, the steering wheel 11 is disposed in front of the driver's seat and attached to the automobile.

以上の構成において、ステアリングホイール11を回転すると、ステアリング軸12に固着された回転体21が回転し、これに連動して第一の検出体22と第二の検出体23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も回転し、この磁石5A、6Aの変化する磁力を磁気検出素子5B、6Bが検出して、増減を繰返す正弦波や余弦波、または略鋸歯状の検出信号が制御手段27へ入力される。   In the above configuration, when the steering wheel 11 is rotated, the rotating body 21 fixed to the steering shaft 12 is rotated, and the first detecting body 22 and the second detecting body 23 are rotated in conjunction with this, The magnets 5A and 6A mounted in the center also rotate, and the magnetic detecting elements 5B and 6B detect the changing magnetic force of the magnets 5A and 6A. A detection signal is input to the control means 27.

なお、この時、第一の検出体22と第二の検出体23は歯数が異なり回転速度も異なるため、磁気検出素子5Bと6Bからのデータ波形は、形状が異なり位相差のある検出信号となる。   At this time, since the first detection body 22 and the second detection body 23 have different numbers of teeth and different rotation speeds, the data waveforms from the magnetic detection elements 5B and 6B have different shapes and phase difference detection signals. It becomes.

そして、この第一の検出体22と第二の検出体23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27が所定の演算を行って、回転体21すなわちステアリング軸12の回転方向と回転角度を検出し、これが自動車本体の電子回路へ出力されて、電子回路がこのステアリングの回転角度や回転トルク、あるいは車体の各部に装着された速度センサ等からの様々なデータを演算し、パワーステアリング装置やブレーキ装置等の車両の様々な制御が行われる。   Then, the control means 27 performs a predetermined calculation on the basis of the two different detection signals from the first detection body 22 and the second detection body 23 and the number of teeth, and the rotation of the rotating body 21, that is, the steering shaft 12. The direction and rotation angle are detected and output to the electronic circuit of the car body. The electronic circuit calculates various data from the steering wheel rotation angle and torque, or speed sensors attached to various parts of the car body. Various controls of the vehicle such as a power steering device and a brake device are performed.

つまり、例えば、車両が走行中の場合には、モータ15を停止してパワーステアリング装置を利かせず、ステアリングホイール11をある程度重い力で操作するようにすると共に、車両が停車中の場合には、ステアリング軸12の回転方向に合わせてモータ15を起動し、駆動体14によって平歯車部21Bを介して回転体21、すなわちステアリング軸12を回転して、軽い力でもステアリングホイール11の大きな回転角度の操作が行えるように構成されている。   That is, for example, when the vehicle is running, the motor 15 is stopped and the power steering device is not used, and the steering wheel 11 is operated with a somewhat heavy force, and when the vehicle is stopped. The motor 15 is started in accordance with the rotation direction of the steering shaft 12, and the driving body 14 rotates the rotating body 21, that is, the steering shaft 12 via the spur gear portion 21B. It is comprised so that operation of can be performed.

そして、このように軽い力でステアリングホイール11を回転操作するためのモータ15の力が、駆動体14のウォーム歯車部14Aから、回転角度検出装置30の回転体21に形成された、連結手段としての平歯車部21Bによって伝わるようにパワーステアリング装置が形成されているため、簡易な構成で、回転角度の確実な検出が行えるようになっている。   As a connecting means, the force of the motor 15 for rotating the steering wheel 11 with such a light force is formed on the rotating body 21 of the rotation angle detection device 30 from the worm gear portion 14A of the driving body 14. Since the power steering device is formed to be transmitted by the spur gear portion 21B, the rotation angle can be reliably detected with a simple configuration.

すなわち、中央部がステアリング軸12に固着された回転体21に、モータ15との連結手段としての平歯車部21Bを一体に形成することによって、ステアリング軸12下方に回動体等の別部品を用いることなく、モータ15の力をステアリング軸12に伝えることができるため、構成部品数が少なくなり、簡易な構成で組立ても容易に行うことが可能なように構成されている。   That is, by forming a spur gear portion 21B as a connecting means with the motor 15 on the rotating body 21 whose central portion is fixed to the steering shaft 12, another component such as a rotating body is used below the steering shaft 12. Therefore, since the force of the motor 15 can be transmitted to the steering shaft 12, the number of components is reduced, and the motor 15 can be easily assembled even with a simple configuration.

このように本実施の形態によれば、ステアリングに連動して回転する回転体21に、平歯車部21Aに加え、モータ15との連結手段としての平歯車部21Bを重ねて形成することによって、回転体21にモータ15連結用の連結手段が一体に形成され、別部品を用いることなくモータ15の力をステアリング軸12に伝達できるため、簡易な構成で組立ても行い易く、回転角度の確実な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。   Thus, according to the present embodiment, by forming the spur gear portion 21B as a connecting means with the motor 15 in addition to the spur gear portion 21A on the rotating body 21 that rotates in conjunction with the steering, Since the connecting means for connecting the motor 15 is formed integrally with the rotating body 21 and the force of the motor 15 can be transmitted to the steering shaft 12 without using a separate part, it is easy to assemble with a simple configuration and the rotation angle is reliable. A rotation angle detection device capable of detection can be obtained.

(実施の形態2)
実施の形態2を用いて、本発明の他の実施の形態について説明する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described using the second embodiment.

なお、実施の形態1の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。   In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the structure same as the structure of Embodiment 1, and detailed description is abbreviate | omitted.

図3は本発明の第2の実施の形態による回転角度検出装置の斜視図であり、同図において、31は絶縁樹脂または金属製の回転体で、側面外周には連結手段としての平歯車部31Bが設けられると共に、この上面には歯車が上方に向けて形成された平歯車部31Aが重ねて設けられている。   FIG. 3 is a perspective view of a rotation angle detection device according to a second embodiment of the present invention, in which 31 is a rotating body made of insulating resin or metal, and a spur gear portion as a connecting means on the outer periphery of the side surface. 31B is provided, and on this upper surface, a spur gear portion 31A in which a gear is formed upward is provided in an overlapping manner.

そして、22は絶縁樹脂または金属製の第一の検出体、23は同じく第二の検出体で、第一の検出体22側面外周の平歯車部22Aが回転体31の平歯車部31Aに噛合すると共に、第二の検出体23側面外周の平歯車部22Aとは歯数の異なる平歯車部23Aが、第一の検出体22の平歯車部22Aに噛合している。   Reference numeral 22 denotes a first detection body made of insulating resin or metal, and 23 denotes a second detection body. The spur gear portion 22A on the outer periphery of the first detection body 22 meshes with the spur gear portion 31A of the rotating body 31. In addition, a spur gear portion 23A having a different number of teeth from the spur gear portion 22A on the outer periphery of the second detection body 23 is meshed with the spur gear portion 22A of the first detection body 22.

つまり、本実施の形態においては、回転体31の上方に第一の検出体22と第二の検出体23が重なって、各々の平歯車部が噛合した構成となっており、上下面に複数の配線パターン(図示せず)が形成された配線基板24は、第一及び第二の検出体22、23の側方にほぼ平行に配置されている。   In other words, in the present embodiment, the first detection body 22 and the second detection body 23 overlap each other above the rotating body 31, and the respective spur gear portions are engaged with each other. The wiring board 24 on which the wiring pattern (not shown) is formed is disposed substantially parallel to the sides of the first and second detection bodies 22 and 23.

なお、この配線基板24の、第一の検出体22の中央に装着された磁石5Aと、第二の検出体23の中央に装着された磁石6Aとの対向面に、AMR(異方性磁気抵抗)素子等の磁気検出素子5Bと6Bが各々装着され、この対向した磁石5Aと磁気検出素子5Bによって第一の検出手段5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6が各々形成されていることは、実施の形態1の場合と同様である。   Note that an AMR (anisotropic magnetism) is formed on the facing surface of the magnet 5A attached to the center of the first detector 22 and the magnet 6A attached to the center of the second detector 23 of the wiring board 24. Magnetic detection elements 5B and 6B such as resistance elements are respectively mounted. The first detection means 5 is constituted by the opposed magnet 5A and the magnetic detection element 5B, and the second detection means 6 is similarly constituted by the magnet 6A and the magnetic detection element 6B. Are formed in the same manner as in the first embodiment.

そして、配線基板24にはマイコン等の電子部品によって、磁気検出素子5Bや6Bに接続された制御手段27が形成されると共に、これら回転体31や第一の検出体22、第二の検出体23、配線基板24等を、絶縁樹脂製のケースやカバー(図示せず)等が覆って、回転角度検出装置40が構成されている。   A control means 27 connected to the magnetic detection elements 5B and 6B is formed on the wiring board 24 by electronic components such as a microcomputer, and the rotating body 31, the first detection body 22, and the second detection body. 23, the wiring board 24, and the like are covered with an insulating resin case, a cover (not shown), and the like to constitute a rotation angle detection device 40.

また、図4はこのような回転角度検出装置40を用いたパワーステアリング装置の斜視図であり、同図において、ステアリング軸12上端にステアリングホイール11が固着されていることや、この下方にステアリング軸12が回転体31の中央部に挿通して固着された、回転角度検出装置40が装着されていることは、実施の形態1の場合と同様である。   FIG. 4 is a perspective view of a power steering device using such a rotation angle detection device 40. In FIG. 4, the steering wheel 11 is fixed to the upper end of the steering shaft 12, and the steering shaft is disposed below the steering wheel 11. It is the same as in the case of the first embodiment that the rotation angle detection device 40 in which 12 is inserted and fixed in the center of the rotating body 31 is attached.

そして、モータ15の回転軸に固着された駆動体14のウォーム歯車部14Aが平歯車部31Bに噛合し、回転体31がこの連結手段としての平歯車部31Bによって、モータ15に連結されてパワーステアリング装置が構成されている。   Then, the worm gear portion 14A of the driving body 14 fixed to the rotating shaft of the motor 15 meshes with the spur gear portion 31B, and the rotating body 31 is connected to the motor 15 by the spur gear portion 31B as the connecting means and is powered. A steering device is configured.

以上の構成において、ステアリングホイール11を回転すると、ステアリング軸12に固着された回転体31、及びこれに連動して第一の検出体22と第二の検出体23が各々回転し、磁石5A、6Aの変化する磁力を磁気検出素子5B、6Bが検出して、これらの異なる検出信号と各々の歯数から、制御手段27が回転体31、すなわちステアリング軸12の回転方向と回転角度を検出することは、実施の形態1の場合と同様である。   In the above configuration, when the steering wheel 11 is rotated, the rotating body 31 fixed to the steering shaft 12, and the first detecting body 22 and the second detecting body 23 are rotated in conjunction with the rotating body 31, and the magnet 5A, The magnetic detection elements 5B and 6B detect the magnetic force of 6A changing, and the control means 27 detects the rotation direction and rotation angle of the rotating body 31, that is, the steering shaft 12, from these different detection signals and the number of teeth. This is the same as in the first embodiment.

そして、これが自動車本体の電子回路へ出力されて、電子回路がこの回転角度や回転トルク、あるいは車体の各部のセンサ等からの様々なデータを演算し、パワーステアリング装置やブレーキ装置等の車両の様々な制御、例えば、車両が停車中の場合には、ステアリング軸12の回転方向に合わせてモータ15を起動し、駆動体14によって平歯車部31Bを介して回転体31、すなわちステアリング軸12を回転して、軽い力でもステアリングホイール11の大きな回転角度の操作が行われるように構成されている。   Then, this is output to the electronic circuit of the automobile body, and the electronic circuit calculates this rotation angle, rotation torque, or various data from sensors of each part of the vehicle body, and various kinds of vehicles such as power steering devices and brake devices. When the vehicle is stopped, for example, the motor 15 is started in accordance with the rotation direction of the steering shaft 12, and the rotating body 31, that is, the steering shaft 12 is rotated by the driving body 14 via the spur gear portion 31B. And it is comprised so that operation of the big rotation angle of the steering wheel 11 may be performed even with a light force.

また、このように軽い力でステアリングホイール11を回転操作するためのモータ15の力を、駆動体14のウォーム歯車部14Aから、回転角度検出装置40の回転体31に形成された、連結手段としての平歯車部31Bに伝えることによって、回動体等の別部品を用いることなく、簡易な構成で組立ても行い易く、回転角度の確実な検出が行えるようになっている。   Further, the force of the motor 15 for rotating the steering wheel 11 with such a light force is used as a connecting means formed on the rotating body 31 of the rotation angle detecting device 40 from the worm gear portion 14A of the driving body 14. By transmitting to the spur gear portion 31B, it is easy to assemble with a simple configuration without using another component such as a rotating body, and the rotation angle can be reliably detected.

このように、回転体31の上方に第一の検出体22と第二の検出体23を重ね、各々の平歯車部を噛合させた本実施の形態においても、ステアリングに連動して回転する回転体31に、平歯車部31Aに加え、モータ15との連結手段としての平歯車部31Bを重ねて形成することによって、回転体31にモータ15連結用の連結手段が一体に形成され、別部品を用いることなくモータ15の力をステアリング軸12に伝達できるため、構成部品数が少なくなり、簡易な構成で組立ても行い易く、回転角度の確実な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。   As described above, also in the present embodiment in which the first detection body 22 and the second detection body 23 are overlapped on the rotary body 31 and the spur gear portions are engaged with each other, the rotation that rotates in conjunction with the steering is performed. In addition to the spur gear portion 31 </ b> A, the spur gear portion 31 </ b> B as a connecting means with the motor 15 is formed on the body 31 so that the connecting means for connecting the motor 15 is formed integrally with the rotating body 31. Since the force of the motor 15 can be transmitted to the steering shaft 12 without using a motor, the number of components is reduced, and it is easy to assemble with a simple configuration, and a rotation angle detection device capable of reliably detecting the rotation angle can be obtained. It can be done.

さらに、本実施の形態においては、回転体31の上方に第一の検出体22と第二の検出体23を重ねて噛合させることによって、第一の検出体22や第二の検出体23をステアリング軸12に沿って配置できるため、外周方向の寸法を小さく形成することが可能となり、パワーステアリング装置全体の小型化を図ることもできる。   Furthermore, in the present embodiment, the first detection body 22 and the second detection body 23 are made to overlap with each other by overlapping the first detection body 22 and the second detection body 23 above the rotating body 31. Since it can be disposed along the steering shaft 12, it is possible to reduce the size in the outer circumferential direction, and the power steering device as a whole can be downsized.

なお、以上の説明では、回転体21や31に、第一の検出体22と噛合する平歯車部21Aや31Aとは別に、連結手段としての平歯車部21Bや31Bを形成した構成について説明したが、平歯車部21Aや31Aを駆動体14のウォーム歯車部14Aに噛合させ、これらを連結手段として用いる構成としても、本発明の実施は可能である。   In addition, in the above description, the structure which formed the spur gear part 21B and 31B as a connection means in the rotary body 21 and 31 separately from the spur gear part 21A and 31A meshing with the 1st detection body 22 was demonstrated. However, the present invention can be implemented even if the spur gear portion 21A or 31A is engaged with the worm gear portion 14A of the drive body 14 and these are used as connecting means.

また、以上の説明では、回転体21や31に第一の検出体22が噛合し、この第一の検出体22に第二の検出体23が噛合した構成について説明したが、背景技術の項で説明したような、回転体21や31に第一の検出体22と第二の検出体23の両方を噛合させた構成のものや、あるいは、二つではなく一つの検出体を回転体21や31に噛合させた構成のものとしても、本発明の実施は可能である。   In the above description, the configuration in which the first detection body 22 meshes with the rotating bodies 21 and 31 and the second detection body 23 meshes with the first detection body 22 has been described. As described in (1), the rotating body 21 or 31 is configured so that both the first detecting body 22 and the second detecting body 23 are engaged, or one detecting body instead of two rotating bodies 21 is used. The present invention can be implemented even with a configuration that meshes with the 31.

さらに、回転体21や31、第一の検出体22、第二の検出体23の外周に各々平歯車部を形成し、これらが噛合して互いに連動して回転する構成について説明したが、平歯車部以外にも傘歯車等、他の形状の歯車を用いた構成や、あるいは歯車に代えて、回転を伝達できる凹凸部や高摩擦部などを回転体や各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よい。   Furthermore, although the spur gear part was formed in the outer periphery of the rotary bodies 21 and 31, the 1st detection body 22, and the 2nd detection body 23, respectively, these were meshed | engaged and the structure which rotates mutually interlock | cooperated was demonstrated. In addition to the gear part, a configuration using a gear of another shape such as a bevel gear, or instead of the gear, an uneven part or a high friction part that can transmit rotation is formed on the outer periphery of the rotating body or each detecting body, It is good also as a structure which rotates mutually interlockingly by this.

本発明による回転角度検出装置は、簡易な構成で組立ても行い易く、回転角度の確実な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。   The rotation angle detection device according to the present invention can be easily assembled even with a simple configuration, and can be reliably detected. The rotation angle detection device is mainly useful for detecting the rotation angle of an automobile steering.

本発明の第1の実施の形態による回転角度検出装置の斜視図The perspective view of the rotation angle detection apparatus by the 1st Embodiment of this invention 同パワーステアリング装置の斜視図Perspective view of the power steering device 本発明の第2の実施の形態による回転角度検出装置の斜視図The perspective view of the rotation angle detection apparatus by the 2nd Embodiment of this invention 同パワーステアリング装置の斜視図Perspective view of the power steering device 従来の回転角度検出装置の斜視図A perspective view of a conventional rotation angle detection device 同パワーステアリング装置の斜視図Perspective view of the power steering device

符号の説明Explanation of symbols

5 第一の検出手段
6 第二の検出手段
5A、6A 磁石
5B、6B 磁気検出素子
11 ステアリングホイール
12 ステアリング軸
14 駆動体
14A ウォーム歯車部
15 モータ
21、31 回転体
21A、31A 平歯車部
21B、31B 平歯車部
22 第一の検出体
22A 平歯車部
23 第二の検出体
23A 平歯車部
24 配線基板
27 制御手段
30、40 回転角度検出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 1st detection means 6 2nd detection means 5A, 6A Magnet 5B, 6B Magnetic detection element 11 Steering wheel 12 Steering shaft 14 Driver 14A Worm gear part 15 Motor 21, 31 Rotating body 21A, 31A Spur gear part 21B, 31B Spur Gear Section 22 First Detection Body 22A Spur Gear Section 23 Second Detection Body 23A Spur Gear Section 24 Wiring Board 27 Control Unit 30, 40 Rotation Angle Detection Device

Claims (1)

ステアリングに連動して回転する回転体と、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、上記回転体にモータとの連結手段を形成した回転角度検出装置。 A rotating body that rotates in conjunction with the steering, a detecting body that rotates in conjunction with the rotating body, a detecting means that detects the rotation of the detecting body, and a rotation angle of the rotating body based on a detection signal from the detecting means A rotation angle detection device comprising a control means for detecting the motor, and a connecting means for connecting a motor to the rotating body.
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