JP2016050768A - 回転角検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の増加を抑制しつつ、ロータと回転軸とを係合でき、且つ、防水性を確保できる回転角検出装置を提供する。【解決手段】検知対象となる回転軸への取り付け後の密閉性を確保するためのカバー１０と、回転軸の被係合部に回転止めとして係合可能な係合片部２１を有するロータ２０と、ロータ２０の回転動作を検出する検出手段４０と、を備えた回転角検出装置１において、ロータ２０には、回転軸に係合される時に、係合片部２１を回転軸の被係合部に案内する案内片部２２が設けられており、案内片部２２は、回転軸への係合方向側に係合片部２１よりも突出していることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、検出対象となる回転軸の回転角を検出するのに好適な回転角検出装置に関する。

この種の回転角検出装置は、運転者のステアリング操作に伴って回転するステアリング側の回転軸等に取り付けられ、取り付けられた回転軸の回転角を検出する用途などに使用されていた。近年、ステアバイワイヤ方式と呼ばれるステアリングの制御方法の普及に伴い、回転角検出装置が、ステアリング側の回転軸だけでなく、車室外のモータ側の回転軸にも取り付けられるようになっている。そして、車室外に取り付けられる場合には、回転角検出装置の防水性の確保が重要となる。

このような用途に対応できる従来の回転角検出装置に関する技術としては、例えば、特許文献１等が開示されている。図１３は、従来の回転角検出装置の構成を示す説明図であり、特許文献１に係るロータリエンコーダ３２０（回転角検出装置）の構成を示している。

図１３に示すように、ロータリエンコーダ３２０は、電動機のシャフト３０１（回転軸）に連結されたエンコーダシャフト３２０ａ（ロータ）と、エンコーダシャフト３２０ａにねじ止め固定されたコードホイール３２０ｂと、コードホイール３２０ｂと対向するフォトカプラを内蔵するエンコーダモジュール３２０ｃと、エンコーダモジュール３２０ｃの出力信号を処理する回路を形成したエンコーダ基板３２０ｄと、エンコーダ基板３２０ｄの一方の側を覆うエンコーダカバー３２０ｅと、エンコーダ基板３２０ｄとエンコーダカバー３２０ｅとを固定するためのエンコーダベース３２０ｇと、を備えている。

エンコーダシャフト３２０ａの所定の位置には、係合ピン穴部３２０ａ３が形成されており、シャフト３０１側の係合ピン３０１ｂと係合ピン穴部３２０ａ３とが係合することによって、シャフト３０１とエンコーダシャフト３２０ａとが連動して回転するようになっている。また、エンコーダシャフト３２０ａは、エンコーダベアリング３２０ｈを用いて、回転可能にエンコーダベース３２０ｇに取り付けられている。そして、ロータリエンコーダ３２０は、コードホイール３２０ｂとエンコーダモジュール３２０ｃとエンコーダ基板３２０ｄに形成された回路とを用いて、シャフト３０１と連結されたエンコーダシャフト３２０ａの回転角を検出している。

また、エンコーダカバー３２０ｅにエンコーダシャフト３２０ａより大きな軸心穴３２０ｅ１が形成されており、シャフト３０１側の係合ピン３０１ｂとエンコーダシャフト３２０ａ側の係合ピン穴部３２０ａ３との位置合わせ等に利用される。そして、エンコーダシャフト３２０ａがシャフト３０１側と係合された後に、軸心穴３２０ｅ１にエンドキャップ３２０ｊが圧入固定される。そして、ロータリエンコーダ３２０は、軸心穴３２０ｅ１にエンドキャップ３２０ｊを圧入固定することによって、エンコーダカバー３２０ｅ側からの水分の侵入を防いでいる。

特開平７−３１２８４９号公報

特許文献１に係るロータリエンコーダ３２０では、シャフト３０１の係合ピン３０１ｂとエンコーダシャフト３２０ａの係合ピン穴部３２０ａ３との位置合わせを行うために、エンコーダカバー３２０ｅには軸心穴３２０ｅ１が形成されている。このように、エンコーダカバー３２０ｅに軸心穴３２０ｅ１のような穴を形成していることによって、防水性が低下している懸念が有った。

また、特許文献１に係るロータリエンコーダ３２０では、軸心穴３２０ｅ１にエンドキャップ３２０ｊを圧入固定することによって、エンコーダカバー３２０ｅ側からの水分の侵入を防いでいるが、このような方法では、エンドキャップ３２０ｊのような部材が必要となり、部品点数の増加に繋がっていた。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、部品点数の増加を抑制しつつ、ロータと回転軸とを係合でき、且つ、防水性を確保し易い回転角検出装置を提供することにある。

この課題を解決するために、請求項１に記載の回転角検出装置は、検知対象となる回転軸への取り付け後の密閉性を確保するためのカバーと、回転軸の被係合部に回転止めとして係合可能な係合片部を有するロータと、前記ロータの回転動作を検出する検出手段と、を備えた回転角検出装置において、前記ロータには、回転軸に係合される時に、前記係合片部を回転軸の被係合部に案内する案内片部が設けられており、前記案内片部は、回転軸への係合方向側に前記係合片部よりも突出していることを特徴とする。

この構成の回転角検出装置では、案内片部を用いて回転角検出装置側の係合片部を回転軸側の被係合部と対応する位置に案内することができ、係合片部と被係合部との位置合わせが容易になる。そして、係合片部と被係合部との位置合わせを行うためにカバーに穴を形成したり、防水性を確保するために蓋用の部材でカバーに形成された穴を塞いだりしなくても良くなる。その結果、この構成の回転角検出装置では、部品点数の増加を抑制しつつ、ロータと回転軸とを係合でき、且つ、防水性を確保し易くすることができる。

請求項２に記載の回転角検出装置は、前記カバーとの間で、前記ロータ及び前記検出手段を配置するための空間を形成するベースプレートを備え、前記案内片部は、前記ベースプレートの配置位置よりも回転軸への係合方向側に延出していることを特徴とする。

この構成の回転角検出装置では、回転軸への係合方向側から案内片部の位置を確認することができる。その結果、回転角検出装置側の案内片部と回転軸側の案内用溝部との位置合わせが容易になり、ロータを回転軸に取り付ける際の確実性を高めることができる。

請求項３に記載の回転角検出装置は、前記係合片部の一部から前記案内片部が、連続的に形成されていることを特徴とする。

この構成の回転角検出装置では、係合片部と案内片部とを一体で形成することができ、それによって、ロータに取り付けられる部材の数を削減することができる。また、ロータに取り付けられる部材の数を削減することによって省スペース化を図り、それによって、回転角検出装置を小型化することができる。

請求項４に記載の回転角検出装置は、前記案内片部は、ばね性を有しており、前記案内片部の先端側が、回転軸の軸心方向に向って傾斜していることを特徴とする。

この構成の回転角検出装置では、ばね性と共に先端側の傾斜を利用して案内用溝部に案内することによって、案内片部が軸心方向やその反対方向に多少ずれていても、ロータと回転軸との間のずれを容易に修正することができる。その結果、回転角検出装置側の係合片部と回転軸側の係合用溝部との位置合わせが容易になり、ロータを回転軸に取り付ける際の確実性を更に高めることができる。

請求項５に記載の回転角検出装置は、前記ロータの軸方向への移動を規制する規制部を有していることを特徴とする。

この構成の回転角検出装置では、規制部がロータの軸方向への移動を規制しているので、軸方向に沿ってロータに力が加えられても、ロータがカバー側に移動してカバーと接触するのを抑制することができる。その結果、ロータとカバーとの接触によってロータに掛る負荷を抑制し、ロータを円滑に回転させることができる。

本発明によれば、部品点数の増加を抑制しつつ、ロータと回転軸とを係合でき、且つ、防水性を確保し易い回転角検出装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置の外観を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置の構成を示す第１の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置の構成を示す第２の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置の取り付け例を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置及び回転角検出装置のロータの平面視での説明図である。 本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置のロータと回転軸との取り付け関係を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置の断面構造を示す説明図である。 本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置と回転軸との取り付け関係を示す説明図である。 本発明の第２実施形態に係る回転角検出装置のロータと回転軸との取り付け関係を示す第１の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る回転角検出装置のロータと回転軸との取り付け関係を示す第２の説明図である。 本発明の第２実施形態に係る回転角検出装置と回転軸との取り付け関係を示す説明図である。 本発明の第３実施形態に係る回転角検出装置と回転軸との取り付け関係を示す説明図である。 従来の回転角検出装置の構成を示す説明図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各図において、Ｘ１方向を左方、Ｘ２方向を右方、Ｙ１方向を前方、Ｙ２方向を後方、Ｚ１方向を上方、Ｚ２方向を下方として、説明を進める。

まず、本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置１の構成について、図１ないし図７を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置の外観を示す説明図である。図１（ａ）は、回転角検出装置１を斜め上から見た場合の斜視図であり、図１（ｂ）は、回転角検出装置１を斜め下から見た場合の斜視図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置の構成を示す第１の説明図であり、回転角検出装置１を斜め上から見た場合の分解斜視図となっている。図３は、本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置の構成を示す第２の説明図であり、回転角検出装置１を斜め下から見た場合の分解斜視図となっている。図４は、本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置の取り付け例を示す説明図である。

図５は、本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置及び回転角検出装置のロータの平面視での説明図である。図５（ａ）は、回転角検出装置１の上から見た平面図であり、図５（ｂ）は、ロータ２０の上から見た平面図である。図６は、本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置のロータと回転軸との取り付け関係を示す説明図であり、図５に示すＶＩ−ＶＩ線に対応した断面を斜め上から見た場合のロータ２０と回転軸６０との構造を模式的に示している。図６では、断面部分のハッチングを省略している。図７は、本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置の断面構造を示す説明図であり、図５に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に対応した回転角検出装置１の断面構造を模式的に示している。図７では、本発明に関する部分の構造を判り易くするために、防水カバー１０や回転角検出手段４０を簡略化し、コネクタ５０を省略している。

回転角検出装置１は、図１ないし図３に示すように、防水カバー１０とロータ２０とベースプレート３０と回転角検出手段４０とコネクタ５０とを備えている。回転角検出装置１は、図４に示すように、車両の車室外のモータ側の回転軸等の検知対象となる回転軸６０に取り付けられ、運転者のステアリング操作等に伴って駆動するモータの回転軸６０の回転角を検出している。

尚、本実施形態では、回転軸６０は、便宜的に、上下方向に沿って延びる軸心Ｌ１を中心に回転するものとして説明を進める。そして、軸心Ｌ１の延長方向（上下方向）を軸方向とし、軸心Ｌ１に向かう方向を軸心方向とし、軸心Ｌ１から遠ざかる方向を外周方向とし、軸心Ｌ１を中心に回転する方向を回転方向として説明を進める。

防水カバー１０は、回転角検出装置１が回転軸６０に取り付けられた後の密閉性を確保するための部材であり、例えば、合成樹脂でできている。防水カバー１０は、図２及び図３に示すように、略長方形状の外形をしている。また、防水カバー１０は、ロータ２０とベースプレート３０と回転角検出手段４０とを収容するための収容部１１を有している。

収容部１１は、防水カバー１０の下端部側に円形の開口部１２を有し、防水カバー１０の下端部側から上方に凹となる略円形状の凹部である。防水カバー１０は、ロータ２０とベースプレート３０と回転角検出手段４０とを収容部１１に収容すると共に、収容した部材の外周及び上方を隙間なく覆っている。

また、防水カバー１０の外周部の所定の位置には、回転軸６０と係合した後に、下方側に配置される部材にねじ止めするためのねじ止部１３が形成されている。

ロータ２０は、回転軸６０に取り付けられた後に回転軸６０と連動して回転する部材であり、例えば、合成樹脂でできている。ロータ２０は、図２及び図３に示すように、上下方向に延びる円筒状の部材である。ロータ２０は、図６に示すように、係合片部２１と、案内片部２２とを有している。

係合片部２１は、回転止めとしてロータ２０と回転軸６０とを係合させるための部材であり、例えば、金属材でできている。係合片部２１は、上下方向に延びる板状の形状をしており、ロータ２０の内周部側の上端部付近から下方に延出している。このような係合片部２１は、ロータ２０とは別部材として形成した後にロータ２０に取り付けられるが、射出成形等の方法を用いてロータ２０と一体的に形成しても構わない。

案内片部２２は、係合片部２１を所定の位置に案内するための部材であり、例えば、金属材でできている。案内片部２２は、図６に示すように、２つの板状部を中間部２２ｃを介して階段状に上下に繋げたような形状をしている。２つの板状部のうち、上端部側の板状部である第１板状部２２ａは外周方向寄りに配置され、下端部側の板状部である第２板状部２２ｂは軸心方向寄りに配置されている。第１板状部２２ａは、ロータ２０の内周部側の上端部付近から下方に延出している。第２板状部２２ｂは、下方よりも回転軸６０の軸心方向側に傾斜した方向に沿って延出している。そして、中間部２２ｃには、第１板状部２２ａの下端部と第２板状部２２ｂの上端部とが接続され、第２板状部２２ｂの下端部が案内片部２２の下端部２２ｄとなっている。

案内片部２２の上下方向の長さは係合片部２１よりも長く、案内片部２２の下端部２２ｄは係合片部２１よりも下方側に突出している。また、案内片部２２はばね性を有しており、案内片部２２の下端部２２ｄは軸心方向側に弾性変形するようになっている。このような案内片部２２は、ロータ２０とは別部材として形成した後にロータ２０に取り付けられるが、射出成形等の方法を用いてロータ２０と一体的に形成しても構わない。

ベースプレート３０は、例えば、合成樹脂でできた円板状の部材であり、図２及び図３に示すように、上面と下面とを有している。ベースプレート３０は、図７に示すように、防水カバー１０の開口部１２に嵌め込まれている。そして、防水カバー１０の収容部１１の内壁とベースプレート３０の上面とで囲まれた空間には、ロータ２０と回転角検出手段４０とが配置されている。

ベースプレート３０の上面側には、図２に示すように、上方に凸となる円環状のロータ用凸部３１が形成されている。そして、図７に示すように、ロータ用凸部３１で囲まれた部分にロータ２０の下端部が収容されると共に、ベースプレート３０の上面と防水カバー１０の天井面とで挟まれた空間にロータ２０が回転可能に保持されている。

また、ベースプレート３０の中央部には、図２及び図３に示すように、円形の貫通孔３２が形成されている。また、ベースプレート３０は、その下面が案内片部２２の下端部２２ｄよりも上方側に位置するように配置されている。そして、図７に示すように、案内片部２２は、ベースプレート３０の貫通孔３２を通って、ベースプレート３０の下面よりも回転軸６０への係合方向側、すなわちベースプレート３０の下方側に延出している。

尚、本実施形態では、回転角検出装置１が取り付けられる回転軸６０の上端部の外径は、ベースプレート３０の貫通孔３２の内径よりも小さく、ロータ２０の内径とほぼ同じ大きさとなっている。そして、回転角検出装置１が回転軸６０に取り付けられる時に、回転軸６０の上端部が、貫通孔３２を貫通してベースプレート３０の上方に突出すると共に、回転軸６０の上端部がロータ２０の下端部に嵌め込まれるようになっている。

また、回転軸６０の上端部には、図６に示すように、下方に凹となる取付用凹部６４が形成されており、取付用凹部６４の内周部の係合片部２１と対応する位置には、係合用溝部６１（被係合部）が形成されている。そして、回転角検出装置１が回転軸６０に取り付けられる時に、回転角検出装置１側の係合片部２１が回転軸６０側の係合用溝部６１に係合されるようになっている。そして、それによってロータ２０が回転軸６０に係合され、回転軸６０と連動して回転するようになっている。

また、取付用凹部６４の内周部の案内片部２２と対応する位置には、図６に示すように、案内用溝部６２が形成されている。そして、前述したように、案内片部２２はばね性を有しており、案内片部２２の下端部側の第２板状部２２ｂが、回転軸６０の軸心方向に向って傾斜している。そのため、案内片部２２が軸心方向や外周方向に多少ずれていても、案内片部２２のばね性を利用して、ロータ２０と回転軸６０との間のずれを容易に修正することができる。

回転角検出手段４０は、図２及び図３に示すように、主動ギア４１と、２つの従動ギア４２と、配線基板４３とを有して構成される。主動ギア４１は、図６に示すように、歯数が異なるようにロータ２０の外周部側に２列並べて配置されている。２つの従動ギア４２のそれぞれは、主動ギア４１のそれぞれの列と噛み合うように配置され、図示しない保持機構によって、防水カバー１０の天井面側に回転可能に取り付けられている。従動ギア４２にはそれぞれ図示しない磁石が取り付けられている。

配線基板４３は、２つの従動ギア４２の下方側に位置するようにベースプレート３０の上面側に配置されている。配線基板４３の所定の位置には、従動ギア４２の磁石とそれぞれ対向するように図示しない磁気センサが実装されている。また、配線基板４３には、図示しない電子部品が実装されて回転角を検出するための検出回路を構成している。

そして、回転角検出装置１では、回転軸６０と連動してロータ２０が回転し、回転角検出手段４０が、ロータ２０に合わせてそれぞれ回転する２つの従動ギア４２に取り付けられた磁石と配線基板４３に実装された磁気センサとを利用してロータ２０の回転角を検出している。尚、このような回転角の検出方法は公知の方法なので、詳細な説明は省略する。

コネクタ５０は、前述した検出回路を図示しない外部回路と接続するためのものである。コネクタ５０は、図１に示すように、防水カバー１０の外周部の所定の位置に、防水カバー１０と一体的に形成されている。また、コネクタ５０には、検出回路と外部回路とを接続するための図示しない接続端子が埋設されている。

次に、回転角検出装置１の回転軸６０への取り付け方法について、図８を用いて説明する。図８は、本発明の第１実施形態に係る回転角検出装置と回転軸との取り付け関係を示す説明図であり、図５に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線に対応した回転角検出装置１と回転軸６０との断面構造を模式的に示している。図８（ａ）は、回転角検出装置１が回転軸６０に取り付けられる前の状態を示し、図８（ｂ）は、回転角検出装置１が回転軸６０に取り付けられた時の状態を示している。

回転角検出装置１を回転軸６０に取り付ける時には、まず、図８に示すように、回転角検出装置１を上方側から回転軸６０の上端部に近付ける。そして、回転角検出装置１側の案内片部２２が回転軸６０側の案内用溝部６２と対応する位置、すなわち案内用溝部６２の上方側に来るように、回転角検出装置１の概略の位置合わせを行う。

次に、回転角検出装置１をゆっくり下方に押し込むことによって、案内片部２２の下端部２２ｄ及び下端部側の第２板状部２２ｂが回転軸６０の案内用溝部６２に差し込まれる。そして、回転軸６０の上端部がベースプレート３０の貫通孔３２を貫通してベースプレート３０の上方に突出し、回転軸６０の上端部がロータ２０の下端部に嵌め込まれる。

尚、回転軸６０の上端部がロータ２０の下端部に嵌め込まれる時に、回転角検出装置１側の案内片部２２の下端部２２ｄが回転軸６０側の案内用溝部６２に案内されてロータ２０の回転方向に対する位置が修正される。そして、案内片部２２の下端部２２ｄは、係合に伴って軸心方向側に入り込んでいき、それに伴って、回転角検出装置１側の係合片部２１が回転軸６０側の係合用溝部６１と対応する位置、すなわち係合用溝部６１の上方側に案内される。

次に、更に回転角検出装置１を下方にゆっくり押し込み、防水カバー１０の下端部を回転軸６０側のケース部材７０に嵌め込む。それに伴って、回転角検出装置１側の係合片部２１が回転軸６０側の係合用溝部６１に係合されると共に、案内片部２２の第１板状部２２ａが案内用溝部６２に係合される。そして、それによってロータ２０が回転軸６０に係合され、回転軸６０と連動して回転するようになる。

尚、図示しないが、防水カバー１０のねじ止部１３をケース部材７０の所定の位置にねじ止めすることによって、回転角検出装置１がケース部材７０に固定される。また、図示しないが、防水カバー１０の下端部とケース部材７０との隙間はパッキン等の部材を用いて塞がれ、それによって回転角検出装置１の密閉性が確保される。回転角検出装置１は、このようにして回転軸６０に取り付けられる。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態の回転角検出装置１では、ロータ２０には、ロータ２０が回転軸６０に係合される時に、回転角検出装置１側の係合片部２１を回転軸６０側の係合用溝部６１（被係合部）に案内するための案内片部２２の下端部２２ｄが、回転軸６０への係合方向側（下方側）に係合片部２１よりも突出して設けられている。そのため、案内片部２２を用いて回転角検出装置１側の係合片部２１を回転軸６０側の係合用溝部６１と対応する位置（係合用溝部６１の上方側）に案内することができ、係合片部２１と係合用溝部６１との位置合わせが容易になる。そして、係合片部２１と係合用溝部６１との位置合わせを行うために防水カバー１０に穴を形成したり、防水性を確保するために蓋用の部材で防水カバー１０に形成された穴を塞いだりしなくても良くなる。その結果、回転角検出装置１では、部品点数の増加を抑制しつつ、ロータ２０と回転軸６０とを係合でき、且つ、防水性を確保し易くすることができる。

また、本実施形態の回転角検出装置１では、案内片部２２は、ベースプレート３０の配置位置よりも回転軸６０への係合方向側、すなわちベースプレート３０の下方側に延出している。そのため、ベースプレート３０の下方側から案内片部２２の位置を確認することができる。その結果、回転角検出装置１側の案内片部２２の下端部２２ｄと回転軸６０側の案内用溝部６２との位置合わせが容易になり、ロータ２０を回転軸６０に取り付ける際の確実性を高めることができる。

また、本実施形態の回転角検出装置１では、案内片部２２は、ばね性を有しており、案内片部２２の下端部側の第２板状部２２ｂが、回転軸６０の軸心方向に向って傾斜している。そのため、案内片部２２が軸心方向や外周方向に多少ずれていても、案内片部２２のばね性と共に第２板状部２２ｂの傾斜を利用して、ロータ２０と回転軸６０との間のずれを容易に修正することができる。その結果、回転角検出装置１側の係合片部２１と回転軸６０側の係合用溝部６１との位置合わせが更に容易になり、ロータ２０を回転軸６０に取り付ける際の確実性を更に高めることができる。

［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態において、前述した第１実施形態と同一の構成である場合、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

まず、本発明の第２実施形態に係る回転角検出装置１０１の構成について、図９ないし図１１を用いて説明する。図９は、本発明の第２実施形態に係る回転角検出装置のロータと回転軸との取り付け関係を示す第１の説明図であり、図６と同様の断面位置に対応したロータ１２０と回転軸１６０との断面構造を模式的に示している。図９では、断面部分のハッチングを省略している。

図１０は、本発明の第２実施形態に係る回転角検出装置のロータと回転軸との取り付け関係を示す第２の説明図であり、ロータ１２０の係合片部１２１と回転軸１６０の係合用溝部１６１との係合部分を拡大して模式的に示している。図１０（ａ）は、係合片部１２１が係合用溝部１６１に係合される前の状態を示し、図１０（ｂ）は、係合片部１２１が係合用溝部１６１に係合された時の状態を示している。

図１１は、本発明の第２実施形態に係る回転角検出装置と回転軸との取り付け関係を示す説明図であり、図８と同様の断面位置に対応した回転角検出装置１０１と回転軸１６０との断面構造を模式的に示している。図１１（ａ）は、回転角検出装置１０１が回転軸１６０に取り付けられる前の状態を示し、図１１（ｂ）は、回転角検出装置１０１が回転軸１６０に取り付けられた時の状態を示している。

回転角検出装置１０１は、図９に示すように、第１実施形態に係る回転角検出装置１のロータ２０がロータ１２０に置き換わったものである。ロータ１２０は、図１０に示すように、係合片部１２１と案内片部１２２とを有している。

係合片部１２１は、第１実施形態の係合片部２１と同様に、上下方向に延びる板状の外形をしている。但し、本実施形態では、図１１に示すように、係合片部１２１の外周方向側の所定の位置には、円錐台状の規制用凸部１２３（規制部）が形成されている。案内片部１２２の構造は、第１実施形態の案内片部２２の構造と同じである。

ロータ１２０が取り付けられる回転軸１６０の軸方向は、第１実施形態の回転軸６０と同じである。また、回転軸１６０の上端部には、回転軸６０と同様に、取付用凹部１６４が形成されている。そして、図１０に示すように、取付用凹部１６４の内周部の係合片部１２１と対応する位置には係合用溝部１６１（被係合部）が形成されている。また、取付用凹部１６４の内周部の案内片部１２２と対応する位置には案内用溝部１６２が形成されている。また、図１１に示すように、係合用溝部１６１の、規制用凸部１２３と対応する位置には、規制用凸部１２３が嵌め込まれる規制用凹部１６３が形成されている。

そして、本実施形態では、回転角検出装置１０１を回転軸１６０に取り付ける時には、まず、案内片部１２２の下端部が係合用溝部１６１に差し込まれ、その後、回転角検出装置１０１を下方に押し込むことによって、係合片部１２１が係合用溝部１６１と対応する位置に案内される。そして、回転角検出装置１０１を下方に更に押し込むことによって、係合片部１２１が係合用溝部１６１に係合され、それによってロータ１２０が回転軸１６０に係合される。

また、本実施形態では、回転角検出装置１０１側の係合片部１２１が回転軸１６０側の係合用溝部１６１に係合される時に、回転角検出装置１０１側の規制用凸部１２３が回転軸１６０側の規制用凹部１６３に嵌め込まれることによって、ロータ１２０の軸方向（上下方向）への移動が規制される。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態の回転角検出装置１０１では、規制用凸部１２３（規制部）がロータ１２０の軸方向（上下方向）への移動を規制しているので、軸方向に沿ってロータ１２０に力が加えられても、ロータ１２０が防水カバー１０の天井面側に移動して防水カバー１０と接触するのを抑制することができる。その結果、ロータ１２０と防水カバー１０との接触によってロータ１２０に掛る負荷を抑制し、ロータ１２０を円滑に回転させることができる。

［第３実施形態］
以下、本発明の第３実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、本実施形態において、前述した第１実施形態と同一の構成である場合、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

まず、本発明の第３実施形態に係る回転角検出装置２０１の構成について、図１２を用いて説明する。図１２は、本発明の第３実施形態に係る回転角検出装置と回転軸との取り付け関係を示す説明図であり、図８と同様の断面位置に対応した回転角検出装置２０１と回転軸２６０との断面構造を模式的に示している。図１２（ａ）は、回転角検出装置２０１が回転軸２６０に取り付けられる前の状態を示し、図１２（ｂ）は、回転角検出装置２０１が回転軸２６０に取り付けられた時の状態を示している。

回転角検出装置２０１は、図１２に示すように、第１実施形態に係る回転角検出装置１のロータ２０がロータ２２０に置き換わったものである。ロータ２２０は、係合片部２２１と案内片部２２２とを有している。

但し、本実施形態では、第１実施形態の係合片部２１に相当する部材は無く、第１実施形態の案内片部２２に相当する部材の上端部側の板状部が係合片部２２１となり、下端部側の板状部が案内片部２２２となっている。本実施形態では、このように、係合片部２２１の一部から案内片部２２２が連続的に形成されている。

ロータ２２０が取り付けられる回転軸２６０の軸方向は、第１実施形態の回転軸６０と同じである。また、回転軸２６０の上端部には、回転軸６０と同様に、取付用凹部２６４が形成されている。但し、図１２に示すように、本実施形態では、取付用凹部２６４の内周部には、第１実施形態の係合用溝部６１に相当する溝部は形成されていない。そして、本実施形態では、第１実施形態の案内用溝部６２に相当する溝部２６１が、係合用溝部の機能と案内用溝部の機能とを兼ねた溝部となっている。溝部２６１は、係合片部２２１と係合可能となるように、係合片部２２１の外周方向側の形状に合わせて形成されている。

そして、本実施形態では、回転角検出装置２０１を回転軸２６０に取り付ける時には、まず、案内片部２２２の下端部が溝部２６１に差し込まれ、その後、回転角検出装置２０１を下方に押し込むことによって、係合片部２２１が溝部２６１と対応する位置に案内される。そして、回転角検出装置２０１を下方に更に押し込むことによって、係合片部２２１が溝部２６１に係合され、それによってロータ２２０が回転軸２６０に係合される。

次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態の回転角検出装置２０１では、係合片部２２１の一部から案内片部２２２が、連続的に形成されている。そのため、係合片部２２１と案内片部２２２とを一体で形成することができ、それによって、ロータ２２０に取り付けられる部材の数を削減することができる。また、ロータ２２０に取り付けられる部材の数を削減することによって省スペース化を図り、それによって、回転角検出装置２０１を小型化し易くなる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することができる。

また、本発明の実施形態において、防水カバー１０やロータ２０，１２０，２２０やベースプレート３０は、前述した以外の材質や形状であっても構わない。例えば、所定の機能を実現できるのであれば、防水カバー１０やロータ２０やベースプレート３０は、金属やそれ以外の材質でできていても構わない。

また、本発明の実施形態において、係合片部２１，１２１，２２１は、前述した以外の材質や形状であっても構わない。例えば、所定の機能を実現できるのであれば、係合片部２１は合成樹脂やそれ以外の材質でできていても構わない。また、係合片部２１は、上下方向に延びる円柱状や角柱状であっても構わない。

また、本発明の実施形態において、案内片部２２，１２２，２２２は、前述した以外の材質や形状であっても構わない。例えば、所定の機能を実現できるのであれば、案内片部２２は合成樹脂やそれ以外の材質でできていても構わない。また、案内片部２２は、下端部側の幅が上端部側の幅よりも狭い台形の板面を有する板状の部材や、下端部側の直径が上端部側の直径よりも小さい円錐台のような形状であっても構わない。

また、本発明の第２実施形態において、規制用凸部１２３は、前述した以外の形状であっても構わない。例えば、規制用凸部１２３は、円柱状や半球状の凸部であっても構わない。また、回転角検出装置１０１は、規制用凸部１２３の代わりに、ロータ１２０の軸方向への移動を規制する他の規制手段を有していても構わない。例えば、係合片部１２１側に規制用の凹部が形成され、回転軸１６０側に規制用の凸部が形成されていても構わない。

また、本発明の実施形態において、回転角検出手段４０は、前述した以外の構成であっても構わない。例えば、回転角検出手段４０の回転角検出方式は、光学方式や静電誘導方式や可変抵抗を用いた方式であっても構わない。

また、本発明の実施形態において、コネクタ５０は、前述した以外の構成であっても構わない。また、検知した情報を外部回路に無線送信する手段を回転角検出手段４０が有している場合、コネクタ５０は無くても構わない。

１ 回転角検出装置
１０ 防水カバー
１１ 収容部
１２ 開口部
１３ ねじ止部
２０ ロータ
２１ 係合片部
２２ 案内片部
２２ａ 第１板状部
２２ｂ 第２板状部
２２ｃ 中間部
２２ｄ 下端部
３０ ベースプレート
３１ ロータ用凸部
３２ 貫通孔
４０ 回転角検出手段
４１ 主動ギア
４２ 従動ギア
４３ 配線基板
５０ コネクタ
５１ 本体部
１０１ 回転角検出装置
１２０ ロータ
１２１ 係合片部
１２２ 案内片部
１２３ 規制用凸部
２０１ 回転角検出装置
２２０ ロータ
２２１ 係合片部
２２２ 案内片部

Claims (5)

1. 検知対象となる回転軸への取り付け後の密閉性を確保するためのカバーと、回転軸の被係合部に回転止めとして係合可能な係合片部を有するロータと、前記ロータの回転動作を検出する検出手段とを備えた回転角検出装置において、
   前記ロータには、回転軸に係合される時に、前記係合片部を回転軸の被係合部に案内する案内片部が設けられており、
   前記案内片部は、回転軸への係合方向側に前記係合片部よりも突出していることを特徴とする回転角検出装置。
2. 前記カバーとの間で、前記ロータ及び前記検出手段を配置するための空間を形成するベースプレートを備え、
   前記案内片部は、前記ベースプレートの配置位置よりも回転軸への係合方向側に延出していることを特徴とする請求項１に記載の回転角検出装置。
3. 前記係合片部の一部から前記案内片部が、連続的に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の回転角検出装置。
4. 前記案内片部は、ばね性を有しており、
   前記案内片部の先端側が、回転軸の軸心方向に向って傾斜していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の回転角検出装置。
5. 前記ロータの軸方向への移動を規制する規制部を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の回転角検出装置。