JP3578686B2 - センサの支軸装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリングホイールの回転角度（操舵角）の検出を行うセンサに係わり、特にセンサ内部に設けられた回転軸のスラスト方向への位置ずれを防止したセンサの支軸装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、本願発明者によって特願平１１−３１５５号で提案した従来の角度センサの内部構造を示す平面図であり、例えば自動車のステアリングホイールの操舵角を高精度に検出するものである。
【０００３】
図６に示す角度センサ１は、プラスチック等の合成樹脂材料からなるケース２内に回転体３が設けられている。回転体３は、合成樹脂材料等を円筒状に形成したものであり、ケース２に対して回転自在に支持されている。この回転体３の内部に自動車のステアリングホイールが挿通され、ステアリングホイールとともに回転体３が時計回りおよび反時計回り方向に回転させられる。前記回転体３の外周面には、複数のはすば歯車３ａが全周に渡って形成されている。
【０００４】
またケース２内には、図示Ｘ方向を中心軸とする回転軸９が回転自在に設けられている。そして、この回転軸９には、駆動歯車８が固定されている。駆動歯車８の外周面には複数のはすば歯車８ａが全周に渡って形成されており、前記回転体３のはすば歯車３ａと歯合している。回転軸９は、黄銅やアルミニウム等の金属材料からなり、中央部から一端側にかけて螺旋状のスクリュー軸９ａが形成され、この回転軸９に検出体４が設けられている。
【０００５】
検出体４は、移動方向（Ｘ方向）の一端面から他端面にかけて貫通孔が穿設されている。この貫通孔には内周面に前記回転軸９に形成されたスクリュー軸９ａと歯合するねじ山（図示せず）が形成されている。また検出体４の下面には、磁石５がインサート形成等によって取り付けられている。前記検出体４はＸ方向へ直線的に移動するように前記ケース２内で案内されており、前記回転体３が回転し、駆動歯車８と回転軸９が回転することにより、検出体４および磁石５がＸ方向へ往復移動する。
【０００６】
前記ケース２の固定部材７上には、前記磁石５に対向する側にホール素子６が設けられている。そして、磁石５がＸ方向へ往復移動すると、その磁気的な変位を検出することにより、前記ステアリングホイールの回転角（操舵角）の検出が可能となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の角度センサ１では、固定部材７の両端に設けられた支持片７ａ，７ｂの先端に設けられた軸受部７ａ１および７ｂ１によって回転軸９の両端を支持するものである。したがって、回転軸９に直交するラジアル方向へ拘束することは可能であるが、スラスト方向（軸中心線方向：Ｘ方向）へ拘束することが困難な構成である。よって、回転軸９の長さ寸法に誤差が生じると、軸受部７ａ１と７ｂ１との間で回転軸９がスラスト方向に位置ずれするため、検出体５の移動距離に誤差が生じ、回転角度の検出精度が低下するという問題がある。
【０００８】
このような回転軸９のスラスト方向へのがたつきを防止するためには、回転軸９の加工精度を高め、回転軸９のスラスト方向へのがたつきを無くす必要があるが、この場合加工コストが高騰するという問題がある。また回転軸９は、温度変化によりスラスト方向に伸縮が生じるため、高い加工精度で回転軸９を加工することが、必ずしもスラスト方向の精度を保つのに有効な手段とはいえない。
【０００９】
また、板ばね又はコイルスプリングなどの弾性部材を用いて、回転軸９をいずれか一方の軸受部７ａ１又は７ｂ１に加圧すことにより、スラスト方向へのがたつきを防止する手段も存在する。
【００１０】
しかし、この場合には部品点数が増えるという問題がある。また加圧力が小さいと、スラスト方向へのがたつきを有効に防止することができない。反対に加圧力が大き過ぎると、回転軸９の端面と軸受部７ａ１又は７ｂ１との間に大きな摩擦が生じ、前記軸受部７ａ１又は７ｂ１が変形や摩耗が生じてラジアル方向への位置ずれ発生の原因となる。すなわち、弾性部材による加圧力の調整が困難であるため、単に回転軸９の一方の端部を一方の支持部に加圧するのみでは、回転軸に生じるスラスト方向のがたつきを完全に防止することはできない。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、簡単な構成により、回転軸のスラスト方向へのがたつきを防止したセンサの支軸装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の回転体と、前記第１の回転体からの回転力を受ける第２の回転体と、前記第２の回転体と共に回転する軸と、前記軸を支持する固定部と、前記軸の回転を検出体の直線方向への移動に変換する変換部とを有し、前記検出体の直線方向の移動が検出されるセンサにおいて、
前記固定部には、一対の支持部が設けられており、前記一対の支持部には前記軸を回転自在に支持できる穴または切欠きが形成されており、前記一対の支持部により、前記軸に形成された被加圧部が、軸中心線に沿う方向（スラスト方向）で互いに逆向に付勢されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明では、軸（回転軸）の両端が、固定部（ユニットケース）側の支持片に形成された軸受孔において、軸受部材を介して支持されているため、ラジアル方向へ拘束することができる。同時に支持体に設けられた支持部が、軸に設けられた一対の被加圧部をそれぞれ軸端方向に付勢するため、軸をスラスト方向へ拘束することができる。特に、スラスト方向への拘束により、第１の回転体の回転力が、第２の回転体（駆動歯車）を介してスラスト方向に作用しても、軸のスラスト方向へのがたつきを防止することができる。
【００１４】
上記において、前記軸の両端部は軸受部材により、軸中心と直交する方向（ラジアル方向）に支持されており、前記軸受部材による支持箇所の間に前記一対の支持部が位置しているものが好ましい。
【００１５】
上記構成では、２点支持の間の距離を長くできるので、部品寸法のばらつきに起因する軸の傾きを抑えることができる。
【００１６】
例えば、前記一対の支持部は、樹脂により弾性変形可能に形成されており、この一対の支持部が、前記軸に設けられた一対の被加圧部の間に位置し、一対の支持部により、前記一対の被加圧部に対してそれぞれ軸端方向への付勢力が与えられている。
【００１７】
この場合には、軸の形状を単純な形状にできる。
また、前記一対の支持部は、前記固定部から延びる支持体から分岐形成されたものである。
【００１８】
したがって、支持部と軸が当接する部分間の距離を近接させることができるので、寸法変化が少なく確実にスラスト方向のがたつきを防止できる。
【００１９】
なお、前記支持体が、前記固定部と一体に形成されているものが好ましい。
本発明では、軸の両端を支持する支持片および支持体を固定部に一体に形成することにより、簡単な構成とすることができるため、部品点数の削減および製造コストの低減を図ることができる。また取り付け等に伴うがたつきがないため固定部との相対精度が高められ又維持できる。さらに軸は、支持片の軸受孔および支持体の支持部に対し、支持片の欠損部および支持体の切欠きを通して真上から装着することができるため、その組み立て作業を容易なものとすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して説明する。
図１は、本発明における角度センサの内部構造を示す断面図であり、例えば自動車のステアリングホイールの操舵角を高精度に検出するものである。図２は角度センサの主要部分を示す分解斜視図、図３は軸の一部と支持体とを示す分解斜視図、図４は支持体に軸が組み付けられた状態を示す側面図、図５は支持部に軸が組み付けられた他の状態を示す側面図である。
【００２１】
図１に示す角度センサ１０では、符号１２がケースを、符号１３が回転体（第１の回転体）をそれぞれ示している。回転体１３は、合成樹脂材料により円筒状に形成されており、ケース１２内に図示時計回り方向（α１方向）および反時計回り方向（α２方向）に回転自在に支持されている。前記回転体１３の中心は空洞であり、この中に自動車のステアリングホイールＳｈ（被検出軸）が挿通される（図２参照）。回転体１３の内周面には軸方向に延びる凸部１３ａ，１３ｂが突出形成され、前記ステアリングホイールＳｈの外周面に形成された凹部（図示せず）に嵌合可能となっている。そして、ステアリングホイールＳｈが回転すると、それに伴って回転体１３が回転させられるものとなっている。そして、図２に示すように、この回転体１３の外周面には、軸方向（Ｙ方向）に対しほぼ４５°斜め向きに刻まれた歯からなるはすば歯車１３Ａが周設されている。
【００２２】
一方、ケース１２の下方（図１のＺ２方向）には、ユニットケース（固定部）１７が設けられている。ユニットケース１７は、射出成形等した合成樹脂から形成され、図１に示すようにケース１２の下部位置において係止可能となっている。ユニットケース１７のＸ１およびＸ２方向の両端には、図示Ｚ１方向に延びる支持片（固定部の一部）１７ａ，１７ｂが形成され、その先端に円形の軸受孔１７ａ１と軸受孔１７ｂ１がそれぞれ形成されている。前記軸受孔１７ａ１，１７ｂ１の上部には、図示Ｚ１方向の端部を開放した欠損部１７ａ２，１７ｂ２がそれぞれ形成されており、これら欠損部１７ａ２，１７ｂ２を通して後述の軸３０の両端が前記軸受孔１７ａ１，１７ｂ１内にそれぞれ装着可能となっている。
【００２３】
前記支持片１７ａ，１７ｂの間には、支持体１７ｃ、第１の台座部１７ｄおよび第２の台座部１７ｅが設けられている。図３に示すように、前記支持体１７ｃは、ユニットケース（固定部）１７の底部から図示Ｚ１方向に延びている。支持体１７ｃの先端は、二股に分岐に形成され、各先端は一対の支持部１７ｃ１，１７ｃ２を形成している。前記支持部１７ｃ１，１７ｃ２は例えばＵ字形状の切欠きであり、軸を軸線と直交する方向から挿入できる形状であればその他Ｖ字形状ものであってもよい。支持部１７ｃ１，１７ｃ２は、前記ユニットケース（固定部）に一体に形成されており、図示Ｘ方向に弾性変形可能となっている。そして、前記支持部１７ｃ１，１７ｃ２の軸方向（Ｘ方向）の幅寸法は、Ｗ０に設定されている。
【００２４】
そして、図１および図２に示すように、前記支持片１７ａの軸受孔１７ａ１，支持体１７ｃの支持部１７ｃ１，１７ｃ２および支持片の１７ｂの軸受孔１７ｂ１は一つの直線上（Ｘ方向の直線）に位置する関係に形成されている。
【００２５】
また図２に示すように、第１の台座部１７ｄは、略Ｖ字形状に形成され、そのＶ字状の傾斜面の裏（台座部１７ｄの内部）には、それぞれの傾斜面に一対の第１の検出部材Ｈ１（図１参照）が外形を位置決めされた状態で設けられている。第２の台座部１７ｅは、図示Ｘ方向に延びた直方体形状からなり、その上面の両側部には、Ｘ方向に断面凸状のレール１７ｅ１，１７ｅ２が延設されている。図１に示すように、第２の台座部１７ｅの内部には、第２の検出部材Ｈ２が外形をい位置決めした状態で設けられている。またこの第２の台座部１７ｅの上部には、スライド部材（検出体）２１が設けられる。前記スライド部材２１は、前記第２の検出部材Ｈ２に対向する位置関係に設定されている。なお、前記第１および第２の検出部材としては、例えば磁気検出素子（例えば、ホール素子、磁気検出コイル等）、摺動抵抗、光センサなど公知のセンサを使用することができる。なお、以下においては、第１および第２の検出部材が、ホール素子であるものとして説明する。
【００２６】
前記スライド部材２１は、合成樹脂から形成され、その内部には平面長方形状の空間領域２１Ａが形成されている。前記空間領域２１Ａを囲む部分の四隅には図示Ｙ軸方向に突出する４つの摺動片２１ａ，２１ａ，２１ａ，２１ａが設けられている。各摺動片２１ａの底面は、摩擦係数の小さな摺動面で形成され、各摺動片２１ａの底面の幅間隔（Ｙ方向の対向間隔）は、前記レール１７ｅ１とレール１７ｅ２との幅間隔と同寸法で形成されている。これらスライド部材２１の各摺動片２１ａをレール１７ｅ１，１７ｅ２の上に載置させた状態で、スライド部材２１が図示Ｘ方向に移動可能となっている。
【００２７】
前記スライド部材２１の空間領域２１Ａ内には、軸線方向に沿って一対のＮ極とＳ極に着磁されたフェライトなどの磁性材料からなる第２の磁石Ｍ２が保持されている。そして、第２の磁石Ｍ２の磁着面と第２の検出部材（ホール素子）Ｈ２とが対向するものとなっている。またスライド部材２１の図示Ｙ側には、固定部２１ｆが設けられており、この固定部２１ｆには図示Ｚ１方向に突出する凸部２１ｇ，２１ｈが形成されている。
【００２８】
図２に示す符号２２は弾性支持部材である。弾性支持部材２２は、薄い金属板をプレス加工、打抜き加工等することにより形成されている。弾性支持部材２２の図示Ｙ１側の基端部２２Ａには、十字形状の切込みを周囲に設けた穴２２ａ，２２ｂが形成されており、この穴２２ａ，２２ｂ内に前記スライド部材２１の凸部２１ｇ，２１ｈを挿通することにより、弾性支持部材１９の基端部１９Ａがスライド部材２１の固定部２１ｆに固定される。弾性支持部材２２の図示Ｙ２側は支持部２２Ｂである。前記基端部２２Ａが固定部２１ｆに固定され片持ち支持状態となる。そして、前記支持部２２Ｂは自由端となり、図示Ｚ方向に弾性的に支持される。前記支持部２２Ｂには穴２２ｃ，２２ｄが形成され、穴２２ｃと切込み２２ｄとの間には、図示Ｙ１およびＹ２方向に延びる支持腕２２ｆ，２２ｆ，２２ｆ，２２ｆが形成されている。
【００２９】
図２に示すように、弾性支持部材２２の支持部２２Ｂの上には、嵌合部材２３が固定される。嵌合部材２３は、樹脂成形されており、基台２３ＡのＸ方向の両端には、円柱の一端面から他端面にかけて貫通孔を形成し、さらに円柱をＸＹ平面に平行な面で切断した一対の半中空円柱状の嵌合部２３ａ，２３ｂが形成されている。この嵌合部２３ａ，２３ｂの内面には、雌ねじ２３ｃ，２３ｃがそれぞれ形成されている。また嵌合部２３ａ，２３ｂを支持する基台２３Ａの裏面には、前記スライド部材２１に形成された凸部２１ｇ，２１ｈと同様な凸部が図示Ｚ２方向に突出形成されている（図示せず）。そして、前記凸部が弾性支持部材２２の支持部２２Ｂに形成された前記穴２２ｃ，２２ｄに挿通されることにより、嵌合部材２３の基台２３Ａを弾性支持部材２２の支持部２２Ｂに固定できるようになっている。そして、各支持椀２２ｆを基台２３Ａにそれぞれ巻き付けるようにその先端を変形させ抱持することにより、支持部２２Ｂに嵌合部材２３を強固に固定できるようになっている。
【００３０】
上記のように弾性支持部材２２に固定された嵌合部材２３は、スライド部材２１の前記空間領域２１Ａの真上に設置され、弾性支持部材２２の弾性力により、図示Ｚ方向に弾性支持され、後述するスクリュー軸３０ａに弾圧されている。
【００３１】
前記支持片１７ａの軸受孔１７ａ１と支持片１７ｂの軸受孔１７ｂ１との間には、軸３０が支持される。軸（回転軸）３０には、駆動歯車（第２の回転体）３６が固定されており、軸３０と一緒に回転可能となっている。前記駆動歯車３６の外周面には、前記回転体１３の外周面に形成されたはすば歯車１３Ａと同ピッチからなるはすば歯車３６Ａが周設されている。そして、軸３０には、前記駆動歯車３６に隣接する位置から軸３０の左側の端部にかけて螺旋状のスクリュー軸３０ａが形成されている。スクリュー軸３０ａのねじ溝のピッチは、上記嵌合部材２３の嵌合部２３ａ，２３ｂの内面の雌ねじ２３ｃ，２３ｃと同ピッチで形成されている。
【００３２】
前記駆動歯車３６の図示右端側は、駆動歯車３６の軸中心部をＸ１方向に延長した太軸延長部３６ａおよび細軸延長部３６ｂが形成されている。なお、細軸延長部３６ｂは、太軸延長部３６ａに連続して図示Ｘ１方向に形成されている。前記太軸延長部３６ａには、補助歯車４０が回転自在に外挿される。駆動歯車３６の右端面と前記補助歯車４０との間には、付勢部材５０Ａが設けられている。図１および図２に示す実施の形態における付勢部材５０Ａは、例えばねじりばね５０であり、駆動歯車３６をβ２方向に付勢できるようになっている。付勢部材５０Ａの一方の先端５０ａは、図示Ｘ２方向に延び形成されており、図１に示す駆動歯車３６の内部に穿設された挿通孔３６ｃに挿入されている。また付勢部材５０Ａの他方の先端５０ｂは、補助歯車４０の対向面内に形成された掛止部４０ａに掛止されている。
【００３３】
前記補助歯車４０の外周面は、はすば歯車４０Ａで形成されている。より詳しくは、この補助歯車４０は、駆動歯車３６と対向する側の外径がその逆側の外径よりも小さく、その間が前記回転体１３の外周面に形成されたはすば歯車１３Ａと同じ径の曲率を有する逆球面はすば歯車状となっている。すなわち、図１に示すように、この補助歯車４０は、軸断面形状において歯が前記回転体１３の周方向に沿った形状のはすば歯車形状である。なお、補助歯車４０は軸断面形状において歯が前記回転体１３の周方向に沿って直線的に傾斜したかさば車（ｂｅｖｅｌ ｇｅａｒ）であってもよい。
【００３４】
また、補助歯車４０の図示右端側には、リング状のワッシャ５５と第１の磁石Ｍ１が設けられている。前記第１の磁石Ｍ１の内径寸法は、駆動歯車３６の細軸延長部３６ｂの外径寸法とほぼ同寸法に形成されており、第１の磁石Ｍ１を細軸延長部３６ｂに嵌合させることにより、第１の磁石Ｍ１を軸３０に固定することが可能となっている。なお、磁石Ｍ１の端面および駆動歯車３６の端面に当接するようにスピードナット５６を設けることにより、補助歯車４０，磁石Ｍ１の抜けが防止されている。
【００３５】
前記ワッシャ５５の両面は、摩擦係数の小さな平滑面で形成され、前記補助歯車４０と第１の磁石Ｍ１との間にワッシャ５５を介挿することにより、前記補助歯車４０の端面と第１の磁石Ｍ１の端面との間に生じる滑り摩擦を緩和できるようになっている。
【００３６】
図２ないし図４に示すように、軸３０のＸ１側には、最も細軸の部分に対し、太軸状に形成された被加圧部３０ｂと３０ｃが形成されている。前記被加圧部３０ｂと被加圧部３０ｃとの対向間隔寸法（細軸部３０ｄの長さ寸法）Ｗ１は、前記支持部１７ｃ１，１７ｃ２の幅寸法Ｗ０よりも、わずかに狭く設定されている（Ｗ０＞Ｗ１）。
【００３７】
前記駆動歯車３６、補助歯車４０、付勢部材５０Ａ、ワッシャ５５および第２の磁石Ｍ２を備えた軸３０は、前記支持片１７ａの軸受孔１７ａ１と支持片１７ｂの軸受孔１７ｂ１との間に支持される。このとき、軸３０の両端には、軸受部材６０，６０がそれぞれ装着される。前記軸受部材６０は、合成樹脂材料から成形されたものであり、円筒状の軸受部６１とこの軸受部６１の一方の面に設けられたフランジ６２とから形成されている。そして、軸３０の両端が、軸受部材６０，６０に挿入された状態で、軸受部６１，６１の外周面がそれぞれ支持片１７ａの軸受孔１７ａ１と支持片１７ｂの軸受孔１７ｂ１に前記欠損部１７ａ２，１７ｂ２を通して支持される。これにより、軸３０は、ラジアル方向（軸３０に直交する方向）への軸ずれが防止されている。
【００３８】
また支持体１７ｃの支持部１７ｃ１，１７ｃ２は、前記支持片１７ａの軸受孔１７ａ１と支持片の１７ｂの軸受孔１７ｂ１とを結ぶ直線上の間に形成されている。よって、軸３０の両端を軸受孔１７ａ１，１７ｂ１に装着すると、このとき同時に軸３０の細軸部３０ｄが支持体１７ｃの支持部１７ｃ１，１７ｃ２に装着される（図３および図４参照）。
【００３９】
図１に示すように、前記軸３０をユニットケース（固定部）１７の内部に固定すると、第１の磁石Ｍ１は略Ｖ字形状に形成された上記第１の台座部１７ｄの傾斜面に対向する状態に設定される。また嵌合部材２３の嵌合部２３ａ，２３ｂには、前記スクリュー軸３０ａと噛み合う。そして、第１の台座部１７ｄと第２の台座部１７ｅとの間に駆動歯車３６が配置される。
【００４０】
前記被加圧部３０ｂと被加圧部３０ｃとの対向間隔寸法Ｗ１と、前記支持部１７ｃ１，１７ｃ２の幅寸法Ｗ０との関係は、幅寸法Ｗ０の方が前記対向間隔寸法Ｗ１よりもわずかに広く形成されている（Ｗ０＞Ｗ１）。したがって、被加圧部３０ｂと被加圧部３０ｃとの間に前記支持部１７ｃ１，１７ｃ２を強制的に嵌め込むと、前記支持部１７ｃ１および支持部１７ｃ２には互いに接近する方向の撓みが生じる。よって、図４に示すように、被加圧部３０ｂの対向面３０ｂ１と被加圧部３０ｃの対向面３０ｃ１には、支持部１７ｃ１および支持部１７ｃ２が軸３０の軸端方向（Ｘ１方向およびＸ２方向）へ拡幅しようとする付勢力ｆ，ｆが均等且つ同時に働く。これにより、軸３０をスラスト方向（Ｘ方向）に拘束することができる。
【００４１】
上記構成では、例えば温度変化等により、前記軸３０が伸縮し、前記被加圧部３０ｂと被加圧部３０ｃとの間の対向間隔寸法Ｗ１に多少の変化が生じた場合であっても、前記付勢力ｆ，ｆにより、軸３０のスラスト方向へのずれを抑えることが可能である。
【００４２】
なお、被加圧部３０ｂ，３０ｃの対向面３０ｂ１，３０ｃ１と支持部１７ｃ１，１７ｃ２とが直接接触して回転すると、樹脂で成形されている支持部１７ｃ１，１７ｃ２に摩擦による変形が生じやすくなる。しかし、軸３０の両端は、支持片１７ａおよび１７ｂの軸受孔１７ａ１および軸受孔１７ｂ１においてそれぞれ支持されているため、軸３０がラジアル方向へ位置ずれすることがない。
【００４３】
上記のように、軸３０が装着されたユニットケース１７が、ケース１２内の下部位置に固定され、さらに回転体１３をケース１２内に設けると、回転体１３のはすば歯車１３Ａと駆動歯車３６のはすば歯車３６Ａとが互いにねじ歯車の関係を持って噛み合う。
【００４４】
上記角度センサ１０を自動車のステアリングホイールＳｈに装着し、ステアリングホイールＳｈを回転させると、その回転に合わせて回転体１３が回転させられる。
【００４５】
回転体１３が、図示時計回り方向（α１方向）又は反時計回り方向（α２方向）に回転させられると、この回転体１３に歯合している駆動歯車３６および補助歯車４０は図示β１又はβ２方向へ回転させられる。そして、軸３０およびこの軸３０に固定されている第１の磁石Ｍ１がともに図示β１又はβ２方向に回転させられる。
【００４６】
前記第１の磁石Ｍ１の外周面は、第１の磁石Ｍ１が１回転する間にＮ極とＳ極とが１回ずつまたは２回ずつ第１の検出部材（ホール素子）Ｈ１を通過するように着磁されている。よって、この第１の磁石Ｍ１と対向するＶ字状の第１の台座部１７ｄに設けられた第１の検出部材Ｈ１が、前記第１の磁石Ｍ１の磁界の強度変化を検出することにより、回転体１３の微回転角度を検出することができる。
【００４７】
この際、補助歯車４０のおよび駆動歯車３６は、前記前記回転体１３からα１又はα２方向の回転力を受けるため、軸３０にはスラスト方向へ移動させる力が作用する。しかし、上記のように軸３０は、支持体１７ｃの支持部１７ｃ１および１７ｃ２によりＸ方向に拘束されているため、スラスト方向の位置ずれを防止することができる。
【００４８】
一方、前記軸３０がβ１又はβ２方向に回転させられると、スライド部材２１の嵌合部２３ａ，２３ｂには、軸３０のスクリュー軸３０ａにより図示Ｘ１又はＸ２方向（スラスト方向）への送り力が作用する。これにより、スライド部材２１が図示Ｘ１又はＸ２方向に直線的に移動させられる。すなわち、軸３０のスクリュー軸３０ａおよびスライド部材２１の嵌合部２３ａ，２３ｂは、軸３０のβ１又はβ２方向の回転運動を、スライド部材２１のＸ１又はＸ２方向の直線運動に変換する変換部となっている。
【００４９】
そして、回転体１３に生じた回転力が、効率良く駆動歯車３６に伝達され、且つ軸３０のスラスト方向への位置ずれが防止されると、Ｘ１方向又はＸ２方向に移動するスライド部材２１の移動距離に誤差が生じなくなる。すなわち、回転体１３の回転角度とスライド部材２１の移動距離との間のリニアリティ（直線性又は線形性）を高めることができる。よって、スライド部材２１に設けられた第２の磁石Ｍ２が第２の検出部材（ホール素子）Ｈ２に対向して移動し、このときの第２の磁石Ｍ２から発せられる磁界のＺ方向の成分の変化を第２の検出部材Ｈ２を介して検出することにより、回転体１３の粗回転角度を高精度で検出することができる。
【００５０】
そして、前記第１の検出部材Ｈ１および第２の検出部材Ｈ２の出力信号は、角度センサ１０の外部に設けられる演算手段（図示せず）において演算処理され、ステアリングホイールＳｈの回転角度および回転方向等が高精度且つリアルタイムで検出される。
【００５１】
なお、上記実施の形態に示されるものでは、前記支持体１７ｃが、図示右側の支持片１７ａに並設されたものを示したが、その他例えば図示左側の支持片１７ｂに並設されていてもよい。また前記第１の台座部１７ｄと第２の台座部１７ｅとの間に設けられていてもよく、支持片１７ａ，１７ｂの外側に並設してもよい。
【００５２】
また上記実施の形態では、回転軸３０に細軸部３０ｄを設けて、その両端に太軸状に形成された被加圧部３０ｂ，３０ｃが支持部１７ｃ１，１７ｃ２をそれぞれ軸線の両側方向に付勢するようにしたが、その他例えば図５に示すように、回転軸７０には太軸部７１が設けられており、その両端面（被加圧部）７２，７３間の距離Ｗ３は支持部１７ｃ１，１７ｃ２の内間の距離Ｗ４より大きく設定し、前記太軸部７１が支持部１７ｃ１と支持部１７ｃ２との間に押し入れたものであってもよい。
【００５３】
この場合、支持部１７ｃ１，１７ｃ２の互いに接近する方向への付勢力ｆ，ｆにより、両端面（被加圧部）７２，７３が加圧されるため、回転軸７０の軸中心線に沿う方向（スラスト方向）へのがたつきを防止できる。また回転軸７０と支持部１７ｃ１，１７ｃ２の距離をより短くできるので、更に寸法変化が少ない部分での付勢が可能となる。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、軸のスラスト方向へのがたつきを防止することができる。よって第２の検出部材がスライド部材の移動距離を正確に検出することが可能となるため、ステアリングホイール（被検出軸）の回転角度を高精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における角度センサの内部構造を示す断面図、
【図２】角度センサの主要部分を示す分解斜視図、
【図３】軸の一部と支持体とを示す分解斜視図、
【図４】支持体に軸が組み付けられた状態を示す側面図、
【図５】支持部に軸が組み付けられた他の状態を示す側面図、
【図６】従来の角度センサの内部構造を示す平面図、
【符号の説明】
１０ 角度センサ
１３ 回転体（第１の回転体）
１７ ユニットケース（固定部）
１７ａ，１７ｂ 支持片（固定部）
１７ｃ 支持体
１７ｃ１，１７ｃ２ 支持部
２１ スライド部材（検出体）
２２ 弾性支持部材
２３ 嵌合部材（変換部）
３０，７０ 軸（回転軸）
３０ａ スクリュー軸（変換部）
３０ｂ，３０ｃ 被加圧部
３６ 駆動歯車（第２の回転体）
４０ 補助歯車
５０Ａ 付勢部材
Ｈ１ 第１の検出部材
Ｈ２ 第２の検出部材
Ｍ１ 第１の磁石
Ｍ２ 第２の磁石
Ｓｈ ステアリングホイール（被検出軸）

Claims (5)

1. 第１の回転体と、前記第１の回転体からの回転力を受ける第２の回転体と、前記第２の回転体と共に回転する軸と、前記軸を支持する固定部と、前記軸の回転を検出体の直線方向への移動に変換する変換部とを有し、前記検出体の直線方向の移動が検出されるセンサにおいて、
   前記固定部には、一対の支持部が設けられており、前記一対の支持部には前記軸を回転自在に支持できる穴または切欠きが形成されており、前記一対の支持部により、前記軸に形成された被加圧部が、軸中心線に沿う方向（スラスト方向）で互いに逆向に付勢されていることを特徴とするセンサの支軸装置。
2. 前記軸の両端部は軸受部材により、軸中心と直交する方向（ラジアル方向）に支持されており、前記軸受部材による支持箇所の間に前記一対の支持部が位置している請求項１記載のセンサの支軸装置。
3. 前記一対の支持部は樹脂により弾性変形可能に形成されており、この一対の支持部が、前記軸に設けられた一対の被加圧部の間に位置し、一対の支持部により、前記一対の被加圧部に対してそれぞれ軸端方向への付勢力が与えられている請求項１または２記載のセンサの支軸装置。
4. 前記一対の支持部は、前記固定部から延びる支持体から分岐形成されたものである請求項１ないし３のいずれかに記載のセンサの支軸装置。
5. 前記支持体が、前記固定部と一体に形成されている請求項４記載のセンサの支軸装置。

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