JP3597743B2

JP3597743B2 - 検出体の送り装置

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Publication number: JP3597743B2
Application number: JP34879299A
Authority: JP
Inventors: 博文奥村
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2019-12-08
Also published as: JP2001165272A

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操舵角の検出を行う角度センサに搭載される検出体の送り装置に係わり、特にスクリュー軸の回転に応じて往復移動させられる検出体の送り精度を高めた検出体の送り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４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４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が設けられている。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、このスクリュー軸９ａ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４ａが穿設されている。この貫通孔４ａ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度（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、検出体４とスクリュー軸９ａとは、単に検出体４の貫通孔４ａに形成されたねじ山にスクリュー軸９ａを歯合させただけの構成であるため、前記検出体４のねじ山とスクリュー軸９ａのねじ溝との間の遊び（バックラッシ）が形成されやすい。そして、このバックラッシにより、検出体４が軸線方向（Ｘ方向）にがたつきが生じやすく、検出体４が回転体１３の回転角度に応じた正確な移動距離を得ることができなくなる。よって、ホール素子６では、ステアリングホイールなどの被検出軸の回転角度を高い精度で検出することができなくなるという問題がある。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、スクリュー軸の回転に応じて往復移動させられる検出体の送り精度を高めた検出体の送り装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、回転駆動力が与えられるスクリュー軸と、前記スクリュー軸に嵌合し前記スクリュー軸の回転力で前記スクリュー軸の軸方向へ移動する嵌合部材と、前記嵌合部材と共に移動する検出体と、前記検出体の直線移動を検出する検出手段とが設けられ、
前記嵌合部材と前記検出体とが板ばねで連結され、この板ばねで前記嵌合部材が支持されており、前記板ばねは、板厚方向が前記嵌合部材および前記検出体の移動方向と直交する方向に向けられており、前記板ばねは前記移動方向と直交する方向で且つ板面方向へ間隔を開けた位置で、前記嵌合部材と前記検出体とに対し前記移動方向に向く線に沿って固定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明では、板ばねの板厚方向（面方向）が板ばねの弾性方向（Ｚ方向）に向けられ、且つ前記板ばねの弾性方向の線上に沿って嵌合部材と検出体が固定されているので、板ばねに捩りが生じなくなり、嵌合部材を安定してスクリュー軸に嵌合させることができ、検出体を確実に移動させることができる。
【００１１】
上記において、前記板ばねの前記嵌合部材に対する取付け面と、前記検出体に対する取付け面が、同一面上に位置しているものが好ましい。
【００１２】
上記構成では、薄型化が可能となる。
また前記嵌合部材には、前記板ばねの面と垂直方向に開口するＵ字形状の嵌合部が形成され、前記嵌合部が前記スクリュー軸に噛み合っているものが好ましい。
【００１３】
上記構成では、嵌合部を断面Ｕ字形状とすることにより、嵌合部の一部を開口することができるため、この開口を通してスクリュー軸と嵌合部との着脱を容易とすることができる。
【００１４】
また、前記嵌合部材には、移動方向に間隔を開けて前記嵌合部が一対形成されており、前記板ばねには中央部に切欠部が形成され、前記板ばねの前記切欠部が形成されていない領域により、前記一対の嵌合部が前記スクリュー軸方向へ付勢されているものが好ましい。
【００１５】
これにより、一対の嵌合部を独立してスクリュー軸に押し付けることができるので、一対の嵌合部が傾くことなく安定してスクリュー軸に弾圧されるものとなる。
【００１６】
また、前記検出体の軸線方向の移動をガイドするガイド部材を設けられており、前記ガイド部材が、前記スクリュー軸に平行に設けられた少なくとも１本以上のレールからなり、前記検出体が前記レールの上を摺動するものであるものが好ましい。
【００１７】
すなわち、レールは１本でもよく、２本以上あってもよい。スクリュー軸と平行となるようにレールを設けておくことにより、検出部材（ホール素子）に対し検出体を直線的にスムーズに移動させることができる。
【００１８】
さらに、前記レールは前記移動方向に沿って２本平行に設けられており、前記嵌合部材は、前記２本のレール間のほぼ中心に位置しているものが好ましい。
【００１９】
これにより、検出体を保持するホルダの荷重を、２本のレールに均等に配分することができるため、ホルダが傾いたり、レールからホルダの摺動片が脱線するような不具合を防止できる。よって、常に検出部材に対し検出体を平行に移動させることが可能となるため、安定して被検出軸（ステアリングホイール）の微回転角度を検出できるようになる。
【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、本発明における検出体の送り装置を搭載した角度センサの内部構造を示す正面方向の断面図であり、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は本発明における検出体の送り装置を示し、Ａは図１のＡ方向からの側面図、Ｂは図３ＡのＢ−Ｂ線の拡大断面図である。
【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（被検出体）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。また図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取り付けられている。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１７ａ，１７ｂが形成され、その先端に円形の支持部１７ａ１と支持部１７ｂ１がそれぞれ形成されている。前記支持部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を通して後述の回転軸３０の両端が前記支持部１７ａ１，１７ｂ１内にそれぞれ装着可能となっている。前記支持片１７ａ，１７ｂの間には、支持片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。
【００２３】
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（第１の台座部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。一方、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、断面凸状のレール（ガイド部材）１７ｅ１，１７ｅ２がＸ方向に延設されている。図１、図３Ａ，Ｂ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が設けられている。そして、この第２の台座部１７ｅの上部に検出体２０が対向している。なお、前記第１および第２の検出部材としては、例えばホール素子、ＭＲ素子、磁束検出コイルなど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。
【００２４】
前記検出体２０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を有している。前記空間領域２１Ａを囲むホルダ２１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がそれぞれ形成されている。各摺動片２１ａの底面は、摩擦係数の小さな平滑面で形成され、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の幅間隔と同寸法で形成されている。よって、ホルダ２１は、各摺動片２１ａを前記レール１７ｅ１，１７ｅ２の上にそれぞれ載せた状態で、図示Ｘ方向に往復移動できるものとなっている。
【００２５】
前記ホルダ２１の空間領域２１Ａ内には、軸線方向に沿って１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の磁着面と前記第２の検出部材（ホール素子）Ｈ２とが対向している。またホルダ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。
【００２６】
前記空間領域２１Ａの上部には、弾性支持部材２２および嵌合部材２３が設けられている。弾性支持部材２２は、１枚の薄い金属板又は樹脂製の板をプレス加工および／または打抜き加工、あるいは曲げ加工等した板ばねにより形成されている。弾性支持部材２２の図示Ｙ１側（固定端側）の面が取付け面２２Ａであり、図示Ｙ２側（自由端側）の面が取付け面２２Ｂである。取付け面２２Ａと取付け面２２Ｂは折り曲げ部を介して連結されている。そして、弾性支持部材２２の中央には、四角形状の切欠き２２Ｃが形成されている。前記弾性支持部材２２の取付け面２２Ａには、十字形状の切込み２２ａ，２２ｂが検出体の移動方向（Ｘ方向）に沿って形成されている。前記切込み２２ａ，２２ｂ内に前記ホルダ２１の凸部２１ｇ，２１ｈが挿通され強嵌合されることにより、弾性支持部材２２のＹ１側の取付け面２２Ａが、ホルダ２１の固定部２１ｆに固定される。これにより、弾性支持部材２２が固定部２１ｆに片持ちはり状態で支持される。そして、前記他方（Ｙ２側）の取付け面２２Ｂが自由端となり、弾性支持部材２２の板厚方向（面の法線方向＝図示Ｚ方向）が弾性方向となる。前記自由端側の取付け面２２Ｂの両端には、位置決め用の穴２２ｃ，２２ｄが検出体の移動方向（Ｘ方向）に沿って形成されている。また穴２２ｃと穴２２ｄとの間には、前記切欠き２２Ｃ内に図示Ｙ１方向に延び、先端がＺ１方向に曲げられた支持腕２２ｆ，２２ｆと、Ｙ２方向に延び先端がＺ１方向に折り曲られた２２ｆ，２２ｆがそれぞれ一体に形成されている。
【００２７】
図２に示すように、弾性支持部材２２の取付け面２２Ｂの上には、嵌合部材２３の長手方向が検出体２０の移動方向（Ｘ方向）と平行となるように固定されている。嵌合部材２３は樹脂材料から形成されており、基台２３ＡのＸ１およびＸ２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が形成され、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。すなわち、嵌合部２３ａ，２３ｂは断面Ｕ字形状に形成され、その内面２３ｃ，２３ｃには雌ねじがそれぞれ形成されている。
【００２８】
また嵌合部材２３の基台２３Ａの底面（Ｚ２側の面）には、前記ホルダ２１に形成された凸部２１ｇ，２１ｈと同様の形状で径小の凸部２３ｄ，２３ｅが図示Ｚ２方向に突出形成されている（図３Ｂ参照）。そして、前記凸部２３ｄ，２３ｅを弾性支持部材２２の取付け面２２Ｂに形成された前記穴２２ｃ，２２ｄに挿通して位置決めし、前記支持腕２２ｆ，２２ｆ，２２ｆ，２２ｆを嵌合部材２３の基台２３Ａにカシメ付けることにより、嵌合部材２３を取付け面２２Ｂに強固に保持して、嵌合部材２３が弾性支持部材２２の自由端に保持されている。
【００２９】
このように、嵌合部材２３を弾性支持部材２２の取付け面２２Ｂに固定すると、嵌合部材２３はホルダ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る。
【００３０】
また、１枚の板からなる弾性支持部材２２の同一面上において、且つ検出体２０の移動方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向：板面方向）へ間隔を開けた両端（Ｙ１側の固定端とＹ２側の自由端）の位置において、検出体２０の移動方向（Ｘ方向）に沿ってホルダ２１および嵌合部材２３がそれぞれ固定されている。すなわち、ホルダ２１および嵌合部材２３の長手方向が、検出体２０の移動方向と平行となるように固定されている。このため、薄型化が可能であり弾性支持部材２２の自由端側に発生しやすい捩じれを防止することができる。また嵌合部材２３に弾性支持部材２２を保持して、これを簡単にホルダ２１に組み付けられるので組み立て作業が簡単にできる。
【００３１】
前記回転軸３０には駆動歯車３６が固定されており、回転軸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と同一モジュールからなるはすば歯車３６Ａが周設されている。また回転軸３０には、前記駆動歯車３６に隣接する位置から回転軸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。そして、スクリュー軸３０ａのねじ溝のピッチは、上記嵌合部２３ａ，２３ｂの内面２３ｃ，２３ｃに形成された雌ねじと同ピッチで形成されている。
【００３２】
回転軸３０の両端を前記支持片１７ａの支持部１７ａ１と支持片１７ｂの支持片１７ｂ１との間に支持すると、スクリュー軸３０ａが前記弾性支持部材２２の自由端に設けられた嵌合部材２３の真上に位置するように設定される。これにより、弾性支持部材２２の自由端に設けられた嵌合部材２３の嵌合部２３ａ，２３ｂを図示Ｚ１方向からスクリュー軸３０ａに噛み合わせることができる。
【００３３】
このとき、上記のように弾性支持部材２２には捩じれが生じ難くなるため、嵌合部材２３をＺ１方向に水平に付勢することができる。これにより、スクリュー軸３０ａに対し、嵌合部２３ａと嵌合部２３ｂの両端において偏った付勢力が発生することを防止できる。よって、嵌合部２３ａと嵌合部２３ｂとでは、均一な付勢力でスクリュー軸３０ａを弾圧することができるため、スクリュー軸３０ａと嵌合部２３ａ，２３ｂの内面２３ｃ，２３ｃとの間を均等に密着させることができ、この間のがたつきを抑えることができる。
【００３４】
また、弾性支持部材２２の付勢力は、嵌合部材２３をスクリュー軸３０ａに押し付けるとともに、ホルダ２１を第２の台座部１７ｅに接近する方向（図示Ｚ２方向）に押し付ける。このとき、前記嵌合部材２３を、２本のレール１７ｅ１および１７ｅ２間のほぼ中心に位置するように設定しておくと、検出体２０を保持するホルダ２１の荷重を、各摺動片２１ａを介して２本のレール１７ｅ１，１７ｅ２にほぼ均等に配分することができる。これにより、ホルダ２１が傾いたり、ホルダ２１の各摺動片２１ａがレール１７ｅ１，１７ｅ２から脱線するような不具合を防止することができる。よって、常に第２の検出部材に対し検出体２０を平行に移動させることが可能となるため、被検出軸（ステアリングホイール）の微回転角度を安定して検出できる。
【００３５】
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に示すように駆動歯車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。
【００３６】
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（ｂｅｖｅｌｇｅａｒ）であってもよい。
【００３７】
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を回転軸３０に固定することが可能となっている。
【００３８】
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。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の抜けを防止することが好ましい。
【００３９】
図１および図２に示すように、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を備えた回転軸３０は、前記支持片１７ａの支持部１７ａ１と支持片１７ｂの支持部１７ｂ１との間に支持される。このとき、回転軸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ており、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、回転軸３０の両端が、軸受部材６０，６０に挿通された状態で、軸受部６１，６１の外周面がそれぞれ前記支持部１７ａ１と支持片１７ｂ１に支持される。これにより、回転軸３０は、ラジアル方向（回転軸３０に直交する方向）への軸ずれが防止されている。
【００４０】
図１に示すように、前記回転軸３０を固定部材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位置に設置される。また第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。
【００４１】
さらに、嵌合部材２３の嵌合部２３ａ，２３ｂには、前記スクリュー軸３０ａと噛み合わされる。このとき、弾性支持部材２２の付勢力により、嵌合部２３ａ，２３ｂが前記スクリュー軸３０ａをＺ１方向に弾圧するため、スクリュー軸３０ａと嵌合部２３ａ，２３ｂの内面２３ｃ，２３ｃとの間のバックラッシを低減することができる。
【００４２】
上記のように、回転軸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。
【００４３】
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を図示α１又はα２方向に回転させると、回転体１３に歯合している駆動歯車３６および補助歯車４０が図示β１又はβ２方向へ回転させられる。そして、回転軸３０およびこの回転体３０に固定されている第１の磁石Ｍ１がともにβ１又はβ２方向に回転させられる。
【００４４】
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２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３の微回転角度を検出することができる。
【００４５】
前記回転軸３０がβ１又はβ２方向に回転させられると、ホルダ２１の嵌合部２３ａ，２３ｂには、回転軸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、ホルダ２１の摺動片２１ａが、第２の台座部１７ｅのレール１７ｅ１、１７ｅ２上を摺動して図示Ｘ１又はＸ２方向に直線的に移動させられる。すなわち、回転軸３０のスクリュー軸３０ａおよび嵌合部材２３の嵌合部２３ａ，２３ｂは、回転軸３０のβ１又はβ２方向の回転運動を、直線運動に変換する変換部となっており、この変換部により検出体２０がＸ１又はＸ２方向に移動させられる。
【００４６】
また上記のように、弾性支持部材２２が嵌合部材２３を水平に付勢し、回転軸３０のスクリュー軸３０ａと嵌合部２３ａ，２３ｂの内面２３ｃ，２３ｃとの間のがたつきをなくすことができるため、スクリュー軸３０ａの回転に応じて移動する検出体２０の送り精度を高めることができる。すなわち、回転体１３の回転角度と検出体２０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、検出体２０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の回転角度を高精度で検出することができる。すなわち、回転体１３の回転角度に正確に対応する出力（比例した出力）を第２の検出部材Ｈ２から得ることができる。
【００４７】
また嵌合部２３ａ，２３ｂの内面２３ｃ，２３ｃの雌ねじの形状が摩耗により擦り減ることがあっても、常に嵌合部材２３は弾性支持部材２２によりスクリュー軸３０ａに接近する方向に付勢されているため、長期に渡りがたつきの発生を防止することができ、よって高い送り精度を維持することができる。
【００４８】
さらに嵌合部２３ａ，２３ｂは、Ｕ字形状に形成され、上部が開口しているため、スクリュー軸３０ａと嵌合部２３ａ，２３ｂとの組み立てを容易とすることができる。
【００４９】
なお、上記実施の形態では、嵌合部材２３の両端に嵌合部２３ａ，２３ｂが分離された態様のものを示したが、分離されず嵌合部材２３の一方の端部から他方の端部にかけて一体的な形状であってもよい。
【００５０】
また上記実施の形態では、弾性支持部材２２とホルダ２１、および弾性支持部材２２と嵌合部材２３が、共に２箇所に設けられた切込みと凸部によって連結されるものを示したが、少なくとも２以上の箇所において連結されていればよく、あるいは全面が接着固定されていてもよい。
【００５１】
また第２の台座部１７ｅには、検出体２０を案内するガイド部材として２本のレール１７ｅ１，１７ｅ２を示したが、検出体２０を移動方向に直線的に移動させることが可能であれば、レールの数は１本でもよいし、３本以上であってもよい。
【００５２】
更に、上記実施の形態では切込み２２ａ，２２ｂを十字形状に形成したが、孔形状、あるいは孔の周囲に十字形状の切り込みを入れた形状として、前記凸部２１ｇ，２１ｈに嵌合させてもよい。また上記実施の形態では切込み２２ａ，２２ｂを凸部２１ｈ，２１ｇに挿入して保持したがインサート成形によって弾性支持部材２２をホルダ２１に保持してもよい。すなわち、ホルダ２１に対し弾性支持部材２２ががたつくことなく、位置決めされた状態で保持できればその他の取付け構造であってもよい。
【００５３】
また、上記実施の形態では切欠き２２Ｃを四角形状としたが、切込み２２ａと２２ｂの間、あるいは穴２２ｃと２２ｄの間を分断した形状としてもよい。さらに上記実施の形態では弾性支持部材２２の取付け面２２Ａ，２２Ｂを平坦面で形成したが、そこに軸線方向に沿ったリブを形成し、あるいはその端部を軸線と平行な折り曲げ線で折り曲げ、弾性支持部材２２の撓み部分に影響を与えず、捻じり強度を高めるようにしてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、スクリュー軸と嵌合部との間の密着度を高めることができ、両者の間に生じやすいがたつきを低減することができる。よって、検出体の軸方向への送り精度を高めることが可能となり、被検出軸の回転角度を高精度で検出することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】角度センサの内部構造を示すの正面方向の断面図、
【図２】角度センサの主要部分を示す分解斜視図、
【図３】本発明における検出体の送り装置を示し、Ａは図１のＡ方向からの側面図、Ｂは図３ＡのＢ−Ｂ線の拡大断面図
【図４】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
１７固定部材
１７ｅ１，１７ｅ２レール（ガイド部材）
２０検出体
２１ホルダ
２１ａ摺動片
２２弾性支持部材（板ばね）
２２Ａ固定端側の取付け面
２２Ｂ自由端側の取付け面
２３嵌合部材
２３ａ，２３ｂ嵌合部
３０回転軸
３０ａスクリュー軸
３６駆動歯車
４０補助歯車
Ｈ１第１の検出部材（ホール素子）
Ｈ２第２の検出部材（ホール素子）
Ｍ１第１の磁石
Ｍ２第２の磁石
Ｓｈ自動車のステアリングホイール（被検出軸）

Claims

回転駆動力が与えられるスクリュー軸と、前記スクリュー軸に嵌合し前記スクリュー軸の回転力で前記スクリュー軸の軸方向へ移動する嵌合部材と、前記嵌合部材と共に移動する検出体と、前記検出体の直線移動を検出する検出手段とが設けられ、
前記嵌合部材と前記検出体とが板ばねで連結され、この板ばねで前記嵌合部材が支持されており、前記板ばねは、板厚方向が前記嵌合部材および前記検出体の移動方向と直交する方向に向けられており、前記板ばねは前記移動方向と直交する方向で且つ板面方向へ間隔を開けた位置で、前記嵌合部材と前記検出体とに対し前記移動方向に向く線に沿って固定されていることを特徴とする検出体の送り装置。
前記板ばねの前記嵌合部材に対する取付け面と、前記検出体に対する取付け面が、同一面上に位置している請求項１記載の検出体の送り装置。
前記嵌合部材には、前記板ばねの面と垂直方向に開口するＵ字形状の嵌合部が形成され、前記嵌合部が前記スクリュー軸に噛み合っている請求項１または２記載の検出体の送り装置。
前記嵌合部材には、移動方向に間隔を開けて前記嵌合部が一対形成されており、前記板ばねには中央部に切欠部が形成され、前記板ばねの前記切欠部が形成されていない領域により、前記一対の嵌合部が前記スクリュー軸方向へ付勢されている請求項３記載の検出体の送り装置。
前記検出体の軸線方向の移動をガイドするガイド部材を設けられており、前記ガイド部材が、前記スクリュー軸に平行に設けられた少なくとも１本以上のレールからなり、前記検出体が前記レールの上を摺動するものである請求項１又は２に記載の検出体の送り装置。
前記レールは前記移動方向に沿って２本平行に設けられており、前記嵌合部材は、前記２本のレール間のほぼ中心に位置している請求項５記載の検出体の送り装置。