JP2020148665A - 回転角検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルスプリングをリターンスプリングとして用いても異音の発生を抑制し得る回転角検出装置を構成する。【解決手段】筐体に対し回転軸芯を中心に回転自在に支持された回転部材と、回転部材の回転角を検出する回転角センサと、回転部材の回転姿勢を基準姿勢に戻すコイルスプリング４０とを備えている。コイルスプリング４０が、有効巻部４１と座巻部４２とを有しており、自由状態から所定角度だけ緊張方向に捩られ且つ所定比率だけ圧縮された状態で、有効巻部４１と座巻部４２との境界を境界位置Ｐとして、有効巻部４１への巻き方向で１８０°だけ離間した位置と、座巻部４２への巻き方向で１８０°だけ離間した位置の線材同士の内幅を有効巻部における線材同士の内幅の０．４２倍以上に設定した。【選択図】図４

Description

本発明は、回転部材の回転角を検出するセンサを有し、回転部材を所定の回転角に戻す付勢力を作用させるコイルスプリングを有している回転角検出装置に関する。

上記構成の回転角検出装置として特許文献１には、軸部材とともに回転する回転部材に磁石を支持し、この磁石の磁束を検出する磁気センサを備え、回転した回転部材を所定の回転姿勢に戻すコイルスプリング（文献ではコイルバネ）を備えると共に、回転部材を筐体（文献ではハウジング）に収容した構成が記載されている。

この特許文献１には、車両の操作ペダル等の操作に連係して回転部材が回転した場合に、この回転に伴う磁束の変化を磁気センサで検出し、操作ペダル等の回転角（文献では揺動角）を検出できるように構成されている。また、操作ペダル等が操作されない場合にはコイルスプリングの付勢力により回転部材が初期姿勢に保持される。尚、この特許文献１に記載されるトーションスプリングは、回転部材の調芯を行うための調芯機構の機能も有している。

特許文献２には、回転角検出装置（文献では回転角度検出装置）として、ケースに回転部材を収容し、回転部材（文献では回転体）に磁石を備え、磁石の磁束を検出する磁気検出素子を備え、回転部材に対して回転方向に付勢力を作用させるコイルスプリング（文献では、ばね）を備えた構成が示されている。

この特許文献２には、回転角検出装置を、自動車のブレーキペダル等の回転角の検出に用いる点が記載されている。

特開２００７−１３９４５８号公報 特開２０１２−７３２３１号公報

特許文献１、２に記載された回転角検出装置が車両に備えられた状態では、走行時の振動によりコイルスプリングが振動し、コイルスプリングの線材同士が接触して異音の発生を招くこともあった。特に、ハイブリッド型の車両やＥＶ型の車両のように静粛性の高い車両では、コイルスプリングで発生する異音が、運転する者の耳障りとなることや、運転する者に不快感を与えることも考えられた。

特許文献１、２に記載される回転角検出装置は、コイルスプリングの線材の一方の端部がハウジング（特許文献２ではケース）に係止され、線材の他方の端部が回転部材に係止されて構成されている。このため、外部からの振動力が作用した場合には、線材のうち係止位置からコイルスプリングの半径方向に最も離間した位置の線材が最も大きく変位し、線材同士が接触して異音を発生することも考えられた。

つまり、振動によってコイルスプリングの線材が変位する場合は、係止位置を基準に、コイルスプリングのコイル軸芯を挟んで対向する位置（周方向で１８０°の位置）の線材の間隔が大きく変化し、この変化の結果、異音の発生が考えられた。

特に、コイルスプリングとして、有効巻部の両端位置に座巻部が形成される構成のものでは、座巻部と有効巻部の線材間の距離が有効巻部同士の線材間の距離よりも短くなるため、線材同士が接触して異音を発生させることも考えられた。

このような理由から、回転部材に回転方向に付勢力を作用させるコイルスプリングを用いた構成でも異音の発生を抑制し得る回転角検出装置が求められる。

本発明に係る回転角検出装置の特徴構成は、筐体に対し回転軸芯を中心に回転自在に支持された回転部材と、前記回転部材を前記筐体に対して基準姿勢から回転姿勢に回転させたときの回転角を検出する回転角センサと、前記回転部材の前記回転姿勢を前記基準姿勢に戻すため一方の端部の係合部が前記回転部材に係合し、他方の端部の係合部が前記筐体に係合するコイルスプリングとを備え、前記コイルスプリングが、線材を所定ピッチで螺旋状に成形した有効巻部と、前記有効巻部の少なくとも一方の端部に形成される座巻部とを有すると共に、前記コイルスプリングが、負荷が作用していない自由状態を基準に所定角度だけ緊張方向に捩られ且つ所定比率だけ圧縮された状態で、前記有効巻部と前記座巻部との境界を境界位置として、この境界位置から前記有効巻部への巻き方向で１８０°だけ離間した位置と、前記境界位置から前記座巻部への巻き方向で１８０°だけ離間した位置の線材同士の内幅が前記有効巻部における線材同士の内幅の０．４２倍以上に設定され、前記コイルスプリングが、前記状態で前記筐体に収容されている点にある。

コイルスプリングでは、有効巻部と座巻部との境界を基準に線材の巻き方向で１８０°だけ離間した位置の線材が比較的自由に変位できる。また、従来のコイルスプリングでは、有効巻部と座巻部との境界を基準に線材の巻き方向で互いに１８０°だけ離間した位置の線材間の内幅が、有効巻部の線材間の内幅と比較して極めて小さい値（１％にも満たない値）であるため、外部から振動が作用した場合には、この部位の線材同士が接触することにより異音の発生を招くものであった。

これに対し、上記特徴構成によると、有効巻部と座巻部との境界を境界位置として、境界位置から有効巻部への巻き方向で１８０°だけ離間した位置と、境界位置から座巻部への巻き方向で１８０°だけ離間した位置の線材間の内幅が有効巻部の線材間の内幅の０．４２（４２％）倍以上に設定されることにより、線材間の内幅を充分に大きくして線材同士の接触の抑制を可能にする。特に、従来のコイルスプリングと、本特徴構成のコイルスプリングとに同じ振動を印加したときに発生する異音の騒音レベルをグラフ化したものを図７に示している。同図に示すように、従来からのコイルスプリング（従来品）の騒音特性では、低い振動加速度でも騒音レベルが高くなるものの、本特徴構成を有するコイルスプリング（本実施形態品）では大きい振動加速度に達しても騒音レベルが大きく上昇することがなく、異音の発生の抑制効果を確認できる。
その結果、回転部材に回転方向に付勢力を作用させるコイルスプリングを用いた構成でも異音の発生を抑制し得る回転角検出装置が構成された。

他の構成として、前記座巻部が、前記有効巻部の両端位置に形成されても良い。

これによると、座巻部が有効巻部の両端に形成されるものの、この両端部における座巻部と有効巻部との間の線材同士が接触する不都合を抑制できる。

他の構成として、前記所定角度が１００°であり、前記所定比率が７３〜７７％であっても良い。

通常、回転角検出装置において、コイルスプリングが圧縮された状態で筐体に収容されるため、この構成によると、コイルスプリングがスプリング軸芯の方向に伸長する付勢力によって、例えば、回転部材を回転角センサに近接する位置に保持し、検出感度及び検出精度を高く維持することも可能となる。

回転角検出装置の断面図である。 回転角検出装置の分解状態の断面図である。 回転角検出装置の分解斜視図である。 自由状態から所定角度だけ捩り、且つ、所定比率だけ圧縮した状態のトーションスプリングの斜視図である。 自由状態から所定角度だけ捩り、且つ、所定比率だけ圧縮した状態のトーションスプリングの断面図である。 従来品のトーションスプリングと本実施形態品のトーションスプリングとの自由長での線材同士の間隔および緊張状態における線材同士の間隔を示すグラフである。 従来品のトーションスプリングと本実施形態品のトーションスプリングとの騒音レベルを示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１〜図３に示すように、ハウジング１０と、ハウジングカバー２０とで構成される筐体Ａと、回転部材３０と、回転角センサ２と、トーションスプリング４０（コイルスプリングの一例）とを備えて回転角検出装置Ｓが構成されている。

図１、図２に示すように、回転部材３０は、筐体Ａに対しハウジング１０の内部に回転軸芯Ｘを中心に回転自在に収容されている。この回転部材３０は、回転軸芯Ｘと同軸芯に組み付けられたシャフト３２と、シャフト３２の外端に連結されたる操作アーム１とを備え、この操作アーム１の作動に伴う回転部材３０の回転角を検出する回転角センサ２がハウジング１０に備えられている。そして、操作アーム１が操作されない状況において回転部材３０を基準姿勢に戻す付勢力を作用させるトーションスプリング４０がハウジングカバー２０に収容されている。

この回転角検出装置Ｓは、自動車等の車両においてアクセルペダルやブレーキペダル等の操作角度の検出に用いられる。つまり、回転部材３０に永久磁石Ｍを備えており、回転角センサ２は、永久磁石から作用する磁束の密度、磁束方向を検出するホール素子等の磁気検出素子を備えており、この回転角センサ２が基板３に支持されている。

この構成から、筐体Ａを車体フレーム等に支持し、アクセルペダル等と操作アーム１とを連係させることにより、アクセルペダル等の操作量を回転角検出装置Ｓで検出できる。具体的には、操作アーム１が回転軸芯Ｘを中心に回転した場合には、この回転に伴い永久磁石Ｍから回転角センサ２に作用する磁束密度、磁束方向が変化するので、この変化から回転部材３０の回転角が検出される。尚、永久磁石Ｍは、サマリウムコバルト磁石や、ネオジム磁石等の希土類磁石、アルニコ磁石、あるいは、フェライト磁石等を用いることが可能である。

回転角検出装置Ｓでは、ハウジング１０とハウジングカバー２０とが絶縁性の樹脂で構成されている。回転軸芯Ｘは、回転部材３０の回転中心であり、ハウジング１０等の特定の位置を示すものではないが、組み立てられた回転角検出装置Ｓでは、回転軸芯Ｘの位置が決まるため、本明細書では、回転角検出装置Ｓを構成する各部材の位置関係や、各部材の姿勢を、回転軸芯Ｘを基準に説明している。

〔筐体〕
図１、図２に示すように、ハウジング１０は内部に回転軸芯Ｘに直交する姿勢の隔壁１１が形成され、この隔壁１１よりハウジングカバー２０に隣接する部位に回転軸芯Ｘを中心とする凹状の収容空間１０Ｒが形成され、回転部材３０が収容されている。隔壁１１より外方（ハウジングカバー２０と反対側）に隣接する部位にセンサ空間１０Ｓが形成されている。

ハウジング１０には、回転軸芯Ｘと直交する外方に突出するコネクタ部１２が一体形成されている。また、ハウジング１０は、センサ空間１０Ｓの外部の開口を覆うカバープレート１３を着脱自在に備えている。更に、ハウジング１０は、基板３に支持された回転角センサ２をセンサ空間１０Ｓに収容しており、回転角センサ２に導通するリード線（図示せず）をコネクタ部１２の内部空間に露出させている。

図１〜図３に示すように、ハウジング１０は、収容空間１０Ｒの開口縁を取り囲む位置に連結壁１４が形成され、この連結壁１４の外面の一部に外方に突出する複数の位置固定片１５が形成されている。

ハウジングカバー２０のうち、ハウジング１０に対向する部位で、外周縁に沿う領域には、ハウジング１０に向けて突出する嵌合壁２１が形成されている。この嵌合壁２１は、ハウジング１０の連結壁１４の突出端の外面を取り囲む位置に形成され、この嵌合壁２１の複数箇所には、位置固定片１５の嵌合が可能な嵌合凹部２１ａが形成されている。

更に、ハウジングカバー２０は、外方（ハウジング１０と反対側）に向けて突出する膨出壁２２を有しており、この膨出壁２２の内部に回転軸芯Ｘを中心とする凹状のスプリング空間２０Ｓが形成されている。また、膨出壁２２の内面のうち、突出端部において回転軸芯Ｘと直交する平坦な膨出内壁面２２ａには、回転軸芯Ｘと同軸芯で貫通孔２２ｂが穿設されている。更に、膨出内壁面２２ａには、回転軸芯Ｘに沿う姿勢の固定側突起部２３が形成されている。

ハウジングカバー２０のうち、ハウジング１０と反対側の外周部には一部が側方（回転軸芯Ｘに対して直交する方向）に開放するガード壁２４が形成されている。図３に示すように、ハウジングカバー２０には、ガード壁２４の外側位置から外方に突出する一対のフランジ２５が形成されている。特に、図１に示すように操作アーム１は、基端部分がシャフト３２に連結し、ガード壁２４の開放部分から外方に延出する姿勢で配置される。これにより、ガード壁２４のうち開放部分の一方の開口縁をストッパー２４ａとして利用しており、このストッパー２４ａに操作アーム１が当接した状態の姿勢が、操作アーム１（回転部材３０）の基準姿勢となる。

〔回転部材〕
図１〜図３に示すように、回転部材３０は、回転軸芯Ｘを中心円柱状となる回転本体３１と、この回転本体３１に連結し回転軸芯Ｘと同軸芯上に配置されるシャフト３２と、回転本体３１に埋め込まれた永久磁石Ｍとを備えている。

シャフト３２は、回転本体３１と一体回転するように基端部が回転本体３１にインサートされている。このシャフト３２は、回転本体３１からハウジングカバー２０の方向に突出しており、このシャフト３２に対し回転自在にブッシュ３３が外嵌している。このブッシュ３３は、樹脂材と金属材との何れによって構成されても良い。

回転本体３１のうち、ハウジングカバー２０と対向する対向面３１ａに回転軸芯Ｘと平行な姿勢で突出する回転側突起３４が形成されている。この回転部材３０は、回転部材３０が回転角検出装置Ｓに備えられた状態で、対向面３１ａが回転軸芯Ｘに対して直交する姿勢で、ハウジングカバー２０の膨出内壁面２２ａと平行な姿勢となる。

〔トーションスプリング〕
図１〜図５に示すようにトーションスプリング４０（コイルスプリングの一例）は、バネ鋼から成る線材を所定ピッチで螺旋状に成形した有効巻部４１と、有効巻部４１の両端に形成される座巻部４２とを有している。更に、このトーションスプリング４０は、各々の座巻部４２の先端を鈎状に折り曲げた係合部４３を有している。

図４、図５に示すようにスプリング軸芯Ｃを想定すると、有効巻部４１はスプリング軸芯Ｃを中心にして所定ピッチで線材を螺旋状に巻回して形成されている。これに対し、一対の座巻部４２は、外端部がスプリング軸芯Ｃと直交する姿勢で線材を巻回して形成されている。

このトーションスプリング４０は、負荷が作用していない自由状態から緊張方向に所定角度だけ捩られた状態で、且つ、自由状態から圧縮方向に所定比率だけ圧縮された状態で、回転部材３０の対向面３１ａと、ハウジングカバー２０の膨出内壁面２２ａとの間に挟み込む状態で収容されている（図１を参照）。

この収容の際には、一方の座巻部４２が膨出内壁面２２ａに当接し、この座巻部４２の係合部４３が固定側突起部２３に係合する。また、他方の座巻部４２が回転部材３０の対向面３１ａに当接し、この座巻部４２の係合部４３が回転側突起３４に係合する。

所定角度の具体的な値として、本実施形態では、トーションスプリング４０が、負荷が作用しない自由状態を基準にして、緊張方向に向けて１００°だけ捩られている。また、所定比率の具体的な値として、トーションスプリング４０が、負荷が作用しない自由状態を基準にして、圧縮方向で７３％に圧縮されている。

図５に示すように、トーションスプリング４０は、線材径ｄが０．９ｍｍであり、負荷が作用していない状態から緊張方向に所定角度（本実施形態では１００°）捩った状態で、コイル平均径Ｄ（線材の中心が描く円の直径）が１８ｍｍ、有効巻部４１の巻き数が２．５であり、座巻部４２の巻数が１である。

この回転角検出装置Ｓでは、トーションスプリング４０を緊張方向に捩った状態で備えられるため、操作アーム１に操作力が作用しない状態では、操作アーム１はストッパー２４ａに確実に当接し、回転部材３０は基準姿勢に維持されている。このとき、トーションスプリング４０は、自由状態から緊張方向に７０°だけ捩られた状態で、且つ、自由状態から圧縮方向で７３％に圧縮された状態にある。

この回転角検出装置Ｓでは、前述したようにトーションスプリング４０を圧縮して備えることにより、回転部材３０の外面（回転軸芯Ｘに沿う方向で対向面３１ａの反対側）をハウジング１０の隔壁１１に近接させる状態に維持される。これにより、回転部材３０から回転角センサ２に作用する磁束密度の変動を抑制して高い精度での検出を実現すると共に、回転角センサ２の検出角度を高めることができる。

また、このトーションスプリング４０では、外部から振動が作用した場合に、線材同士の接触による異音の発生を抑制するように線材同士の間隔（内幅）が設定されている。

図４、図５に示すように、トーションスプリング４０を緊張方向に１００°だけ捩り、且つ、圧縮方向で７３％に圧縮した状態において、有効巻部４１と座巻部４２との境界を境界位置Ｐとする。また、この境界位置Ｐから有効巻部４１への巻き方向で１８０°だけ離間した位置を第１中間位置Ｑ１とし、境界位置Ｐから座巻部への巻き方向で１８０°だけ離間した位置を第２中間位置Ｑ２とする。

そして、この状態において、第１中間位置Ｑ１と、第２中間位置Ｑ２との線材間距離である中間部間隔Ｇｍ（２つの中間位置の内幅）が、有効巻部４１の線材間距離である有効部間隔Ｇａ（隣接する有効巻部４１の線材間の内幅）の０．４２倍以上になるように設定されている。

この回転角検出装置Ｓで検出可能な角度が、操作アーム１がストッパー２４ａに当接する基準姿勢から１１０°程度に設定されている。つまり、トーションスプリング４０は、自然状態から緊張方向に最大１８０°程度捩り可能に構成されている。

前述したように、自由状態から緊張方向に１００°だけ捩られ、且つ、圧縮方向で７３％に圧縮された状態で、夫々の座巻部４２は線材を１巻きして形成され、有効巻部４１は、線材を２．５巻きになるように形成されている。

このようなトーションスプリング４０の構造から、係合部４３が形成された座巻部４２の先端の位置から線材に沿って３６０°に達する位置までの線材の領域が座巻部４２となる。また、この線材の先端から線材に沿って３６０°を超える領域が有効巻部４１に含まれることになり、この３６０°の位置が、有効巻部４１と座巻部４２との境界位置Ｐとなる。

また、図１、図２に示すように、トーションスプリング４０は、ブッシュ３３を取り囲む位置で、ハウジングカバー２０のスプリング空間２０Ｓに収容状態で備えられる。

〔回転角検出装置の組み立て〕
回転角検出装置Ｓを組み立てる際には、ブッシュ３３に回転部材３０のシャフト３２を内嵌し、ブッシュ３３を取り囲む位置にトーションスプリング４０を配置し、このトーションスプリング４０の一方の係合部４３を回転側突起３４に予め係合させ、他方の係合部４３を固定側突起部２３に予め係合させる作業が行われる。

この後にハウジング１０の収容空間１０Ｒに回転部材３０を収容し、ハウジングカバー２０のスプリング空間２０Ｓにトーションスプリング４０を収容する。この収容状態で、ハウジング１０の連結壁１４の外面に形成された複数の位置固定片１５を、ハウジングカバー２０の嵌合壁２１の複数の嵌合凹部２１ａのうち対応するものに嵌合させ、ハウジング１０とハウジングカバー２０とを回転軸芯Ｘに沿う方向で重ね合わせ、溶着の技術や、接着剤により、ハウジング１０とハウジングカバー２０とが連結固定される。この状態で、トーションスプリング４０は、自由状態から緊張方向に７０°だけ捩られ、かつ、圧縮方向で７３％に圧縮されている。

ハウジング１０とハウジングカバー２０とを重ね合わせる際には、シャフト３２の突出端をハウジングカバー２０の貫通孔２２ｂに挿通し、ハウジング１０とハウジングカバー２０とが連結固定された後に、膨出壁２２の貫通孔２２ｂに挿通するシャフト３２の先端位置に操作アーム１が連結固定される。

また、ハウジング１０のセンサ空間１０Ｓに、基板３に支持された回転角センサ２を取り付ける工程は、ハウジング１０とハウジングカバー２０とが連結固定される以前と、以後との何れのタイミングであっても良い。

この組み立てた回転角検出装置Ｓでは、トーションスプリング４０の付勢力により、操作アーム１は、ガード壁２４のストッパー２４ａに当接する状態が維持される。これにより、アクセルペダル等の操作量を検出する場合には操作アーム１がストッパー２４ａから離間する方向に作動する。

〔トーションスプリングの静粛性〕
本実施形態のように構成されたトーションスプリング４０「本実施形態品」と、従来からのトーションスプリング「従来品」とを比較するため、図６には、トーションスプリングの周方向での計測点の角度を横軸に取り、各々の計測点において隣接する線材同士の間隔（内幅）の値を計測し、その計測結果を縦軸に取ったグラフを示している。

図６に示すグラフでは、スプリング軸芯Ｃ（図４、図５を参照）を中心にして座巻部４２の先端位置から計測点が周方向で３０°の間隔で変位した各位置の隣接する線材の間隔（内幅）を示している。同図のグラフでは、上段に○（白丸）で示す「本実施形態品」と、△（白三角）で示す「従来品」との２種のグラフが自由状態での特性を示している。また、下段に「黒丸」で示す「本実施形態品」と、「黒三角」で示す「従来品」との２種のグラフが、７３％に圧縮され１００°捩られた状態（グラフでは圧縮＋ねじりと記載）での特性を示している。

図６に示すグラフは、図５を参照して先に説明したように、本実施形態品のトーションスプリング４０と従来品のトーションスプリングのいずれもが、線材同士の間隔を計測する際には、線材径ｄが０．９ｍｍ、１００°捩られ、且つ、７３％に圧縮された状態でのコイル平均径Ｄが１８ｍｍ、有効巻部４１の巻数が２．５、座巻部４２の巻数が１となるトーションスプリングを用いた計測値を示している。先に説明したように、自由状態とは、トーションスプリングに負荷が作用していない状態である。

図６に示すグラフは、スプリング軸芯Ｃを中心にして境界位置Ｐを基準にして周方向の計測点が３０°の間隔で変化する角度毎の線材同士の間隔（内幅）をグラフ化したものである。従って、計測点の角度として、座巻部４２の外端位置が０°である場合には、スプリング軸芯Ｃに沿う方向で隣接する角度が３６０°であり（「０°−３６０°」と記載）、この０°と３６０°とにおける線材同士の間隔（内幅：境界位置Ｐの間隔）を横軸から取得した値が略「０」にあることが理解できる。

このように、圧縮し、捩られた状態（圧縮＋ねじり）にある従来品のトーションスプリングでは、座巻部４２の先端位置から線材の巻き方向で１５０°〜２１０°程度の範囲にある線材同士の内幅（間隔）が極めて短く、線材同士が極めて接触しやすい状態にある。具体的には図６の１８０°−５４０°が示す第１中間位置Ｑ１と第２中間位置Ｑ２とにおける線材同士の中間部間隔Ｇｍが０．００８ｍｍであるのに対して、図６の５４０°−９００°が示す、有効巻部４１における線材同士の間隔となる有効部間隔Ｇａが０．９７８ｍｍである。すなわち、中間部間隔Ｇｍがほぼ「０」であり、中間部間隔Ｇｍは有効部間隔Ｇａのわずか０．００８倍である。

これに対し、本実施形態品のトーションスプリング４０では、第１中間位置Ｑ１と第２中間位置Ｑ２とにおける線材同士の中間部間隔Ｇｍが０．２７２ｍｍであり、有効巻部４１における線材同士の間隔となる有効部間隔Ｇａが０．６４５になっている。すなわち、本実施形態品の中間部間隔Ｇｍは従来品の中間部間隔Ｇｍに比べて大きくなっており、本実施形態品の中間部間隔Ｇｍは有効部間隔Ｇａの０．４２倍になっている。このように、本実施形態品のトーションスプリング４０は、図６のグラフの本実施形態品（圧縮＋ねじり）に示すように、境界位置Ｐから線材の巻き方向で１５０°〜２１０°を含む領域での線材同士の間隔が拡大しており、線材同士が接触し難い状態にある。

図７には、従来品と本実施形態品とに対して作用する加速度（振動の加速度）を横軸に取り、加速度の作用で線材同士が接触した際の騒音を縦軸に取ったグラフを示している。このグラフでは、人間の聴覚により、騒音レベルが「非常に小さく聞こえる」３０ｄｂレベルを可聴レベルＬとして示している。

このように本実施形態品のトーションスプリング４０では、境界位置Ｐに基づいて設定される所定位置の線材同士の間隔（中間部間隔Ｇｍ）を、有効巻部４１における線材同士の間隔（有効部間隔Ｇａ）の０．４２倍に設定することにより、線材同士の当接による異音の発生を良好に抑制している。これにより、例えば、車体の振動によりトーションスプリング４０が振動することがあっても、異音の発生が抑制される。

つまり、本実施形態品のトーションスプリング４０と、従来品のトーションスプリングとに加速度が作用した場合には、いずれのトーションスプリングでも線材同士が接触して異音を発生するこがあるものの、図７に示すように、本実施形態品のトーションスプリング４０では騒音レベルが、可聴レベルＬを（「非常に小さく聞こえる」３０ｄｂ）を超えることがない。

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。

（ａ）線材を複数箇所で折曲げることにより、中間部間隔Ｇｍを作り出すようにトーションスプリング４０（コイルスプリングの一例）を構成する。このように構成したものでは、線材を緩やかに湾曲させて中間部間隔Ｇｍを作り出すものと比較して内幅（間隔）の管理が容易となる。

（ｂ）トーションスプリング４０（コイルスプリングの一例）として、一方の端部にだけ座巻部４２を形成し、この座巻部４２が形成された部位に対応して中間部間隔Ｇｍを作り出すように線材を成形しても良い。尚、トーションスプリング４０として、座巻部４２が線材を複数回巻いたものであっても良い。

本発明は、回転部材の回転を戻すコイルスプリングを備えている回転角検出装置に利用することができる。

２ 回転角センサ
３０ 回転部材
４０ トーションスプリング（コイルスプリング）
４１ 有効巻部
４２ 座巻部
Ａ 筐体
Ｐ 境界位置
Ｘ 回転軸芯

Claims (3)

1. 筐体に対し回転軸芯を中心に回転自在に支持された回転部材と、
   前記回転部材を前記筐体に対して基準姿勢から回転姿勢に回転させたときの回転角を検出する回転角センサと、
   前記回転部材の前記回転姿勢を前記基準姿勢に戻すため一方の端部の係合部が前記回転部材に係合し、他方の端部の係合部が前記筐体に係合するコイルスプリングとを備え、
   前記コイルスプリングが、線材を所定ピッチで螺旋状に成形した有効巻部と、前記有効巻部の少なくとも一方の端部に形成される座巻部とを有すると共に、
   前記コイルスプリングが、負荷が作用していない自由状態を基準に所定角度だけ緊張方向に捩られ且つ所定比率だけ圧縮された状態で、前記有効巻部と前記座巻部との境界を境界位置として、この境界位置から前記有効巻部への巻き方向で１８０°だけ離間した位置と、前記境界位置から前記座巻部への巻き方向で１８０°だけ離間した位置の線材同士の内幅が前記有効巻部における線材同士の内幅の０．４２倍以上に設定され、
   前記コイルスプリングが、前記状態で前記筐体に収容されている回転角検出装置。
2. 前記座巻部が、前記有効巻部の両端位置に形成されている請求項１に記載の回転角検出装置。
3. 前記所定角度が１００°であり、前記所定比率が７３〜７７％である請求項１又は２に記載の回転角検出装置。

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