JP6906861B2 - 舵角センサ - Google Patents

Description

この発明は、メインギヤと、第１サブギヤおよび第２サブギヤの少なくとも２つのサブギヤとを備える舵角センサに関する。

従来、自動車等の車両において、ステアリングホイールの回転角度を検出するために舵角センサが設けられる。そして、この種の舵角センサは、例えば特許文献１に記載のように、ステアリングホイールの回転により回転する回転体に結合されて該回転体に連動して回転するメインギヤと、直列配置されて互いに噛合し前記メインギヤに連動して回転する少なくとも２つのサブギヤとを備える。

このとき、例えば円環状の固定ケースとその内側に回転自在に設けられた回転ケースとを備えるロールコネクタが設けられ、ステアリングホイールの回転軸がロールコネクタの回転ケースに結合され、ロールコネクタの回転ケースがステアリングホイールに連動して回転する。一方、舵角センサのメインギヤがロールコネクタの回転ケースの外周に係合されて取り付けられ、ステアリングホイールの回転が回転ケースを介してメインギヤに伝達され、メインギヤに連動して一方のサブギヤが回転し、その回転が他方のサブギヤに伝達され、両サブギヤの回転に基づいてステアリングホイールの回転角度が舵角検出回路により検出される。

特開２００５−３６２５号公報（段落００１８〜００２６、図１参照）

ところで、舵角センサ各ギヤの回転を円滑にするためには、メインギヤと一方のサブギヤとの噛合部分、２つのサブギヤ同士の噛合部分にバックラッシュと呼ばれる隙間を設ける必要があるが、舵角センサによる舵角の検出精度を向上するには、バックラッシュの影響を低減することが望ましいが、バックラッシュを小さくし過ぎると、ギヤの歯の折損を招き、大きくし過ぎると歯面とは面とがぶつかる歯打音が大きくなるという問題があることから、バックラッシュを自動調整できる構造が望まれる。

本発明は、舵角センサを構成するギヤのバックラッシュを自動調整して、舵角の検出精度を向上できるようにすることを目的とする。

上記した目的を達成するために、本発明の舵角センサは、ステアリングホイールの回転により回転する回転体に結合されて該回転体に連動して回転するメインギヤと、互いに噛合して前記メインギヤに連動して回転する第１サブギヤおよび第２サブギヤの少なくとも２つのサブギヤとを備える舵角センサにおいて、前記第１サブギヤは、前記メインギヤおよび前記第２サブギヤそれぞれに異なる回転面内において噛合するように配置され、円錐台状の傘歯車から成り前記メインギヤと噛合する第１のギヤ部と、該第１のギヤ部の径大側に連続した平歯車から成り前記第２サブギヤと噛合する第２のギヤ部と、前記第２のギヤ部側に形成された収納凹部とを備え、前記第１サブギヤを径小方向に付勢する付勢手段を前記収納凹部に設けたことを特徴としている。

本発明によれば、メインギヤおよび第２サブギヤそれぞれに異なる回転面内において噛合するように第１サブギヤが配置され、円錐台状の傘歯車から成りメインギヤと噛合する第１のギヤ部と、該第１のギヤ部の径大側に連続した平歯車から成り第２サブギヤと噛合する第２のギヤ部とが第１サブギヤに設けられ、第２のギヤ部側に形成された収納凹部とを備え、付勢手段により第１サブギヤが径小方向に常に付勢されるため、第１サブギヤが付勢手段の付勢によりメインギヤに対して相対的に移動することによって、メインギヤと第１サブギヤと傘歯車状の第１のギヤ部との噛合状態を維持することができ、メインギヤとこれに噛合する第１サブギヤとのバックラッシュを、傘歯車状の第１のギヤ部により自動調整することができ、舵角の検出精度の向上を図ることができる。また、第１サブギヤが付勢手段の付勢により第２サブギヤに対して相対的に移動しても、第２サブギヤと、第１サブギヤの平歯車状の第２のギヤ部との噛合状態を保持することができる。

本発明の舵角センサの一実施形態の概略図である。 図１の一部の断面図である。 図１の異なる一部の断面図である。

本発明に係る舵角センサの一実施形態について、図１ないし図３を参照して詳細に説明する。

本実施形態における舵角センサは、ステアリングホイールの回転を舵角検出回路に伝達するために、ステアリングホイールに連動して回転するロールコネクタ等の回転体に取り付けられ、図１に示すように構成されている。すなわち、図１に示すように、舵角センサ１は、リング状のメインギヤ２と、メインギヤ２に噛合するメインギヤ２よりも小径の第１サブギヤ３と、メインギヤ２よりも小径で第１サブギヤ３に噛合する第２サブギヤ４とを備える。

このとき、図２に示すように、第１サブギヤ３は、円錐台状の傘歯車から成りメインギヤ２と噛合する第１のギヤ部３ａと、この第１のギヤ部３ａの径大側に連続した平歯車から成り第２サブギヤ４と噛合する第２のギヤ部３ｂと、第２のギヤ部３ｂ側の端面に形成された収納凹部３ｃとを備える。

そして、図３に示すように、第１サブギヤ３の第１のギヤ部３ａとメインギヤとが噛合し、第１サブギヤ３の第２のギヤ部３ｂと第２サブギヤ４とが噛合し、第１サブギヤ３とメインギヤ２および第２サブギヤ４それぞれの回転面は異なるように、各ギヤ２，３，４が配置されている。

さらに、第１サブギヤ３の収納凹部３ｃには、一端の大径の頭部が第１のギヤ部３側の凹部に貫設されて第１サブギヤの軸方向に移動可能にシャフト６が配設され、このシャフト６に付勢手段としてのコイルばね７が巻回され、コイルばね７の一方端が収納凹部３ｃの閉塞端面に係止されるとともに、コイルばね７の他方端が、収納凹部３ｃの開放端面側の外側において外部部材に固定して設けられた固定台８にシャフト６の他端とともに係止され、この固定台８に対してコイルばね７の付勢力が収納凹部３ｃの閉塞端面に作用して、第１サブギヤ３が第１のギヤ部３ａの径大部から径小部方向に向かって常に付勢されている。

このように、第１サブギヤ３が第１のギヤ部３ａの径大部から径小部方向に向かって常時付勢されているため、図３中の双方向矢印に示すように、コイルばねの７の付勢によって第１サブギヤ３がその軸方向に移動することになり、例えば図３中の破線に示すようにメインギヤ２が実線の位置から相対的に移動しても、メインギヤ２は図３中の破線のように第１サブギヤ３の傘歯車状の第１のギヤ部３ａと噛合した状態に維持されることになり、メインギヤ２とこれに噛合する第１サブギヤ３とのバックラッシュを調整することができる。

一方、第１サブギヤ３が図３中の双方向矢印のように移動し、例えば図３中の破線に示すように、第１サブギヤ３が実線の位置から移動しても、第２サブギヤ４その軸方向に移動することなく第１サブギヤ３の平歯車状の第２のギヤ部３ｂと噛合した状態に保持される。

したがって、上記した実施形態によれば、コイルばね７の付勢により、第１サブギヤ３が径小方向に常に付勢されるため、第１サブギヤ３がコイルばね７の付勢によりメインギヤ２に対して相対的に移動することによって、メインギヤ２と第１サブギヤ３と傘歯車状の第１のギヤ部３ａとの噛合状態を維持することができ、メインギヤ２と第１サブギヤ３とのバックラッシュを第１のギヤ部３ａにより自動調整することができ、舵角の検出精度の向上を図ることができる。

一方、第１サブギヤ３がコイルばね７の付勢により第２サブギヤ４に対して相対的に移動しても、第２サブギヤ４が実線の位置から相対的に移動しても、第２サブギヤ４と第１サブギヤ３の平歯車状の第２のギヤ部３ｂとの噛合状態を保持することができる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。

例えば、上記した実施形態では、付勢手段としてコイルばね７を用いた例を示したが、コイルばねに限らず、第１サブギヤ３をだい１のギヤ部３ａ径小方向に付勢できるものであればどのような構成であってもよい。

１ …舵角センサ
２ …メインギヤ
３ …第１サブギヤ
３ａ …第１のギヤ部
３ｂ …第２のギヤ部
３ｃ …収納凹部
４ …第２サブギヤ
７ …コイルばね（付勢手段）

Claims (1)

1. ステアリングホイールの回転により回転する回転体に結合されて該回転体に連動して回転するメインギヤと、互いに噛合して前記メインギヤに連動して回転する第１サブギヤおよび第２サブギヤの少なくとも２つのサブギヤとを備える舵角センサにおいて、
   前記第１サブギヤは、
   前記メインギヤおよび前記第２サブギヤそれぞれに異なる回転面内において噛合するように配置され、
   円錐台状の傘歯車から成り前記メインギヤと噛合する第１のギヤ部と、
   該第１のギヤ部の径大側に連続した平歯車から成り前記第２サブギヤと噛合する第２のギヤ部と、
   前記第２のギヤ部側に形成された収納凹部とを備え、
   前記第１サブギヤを径小方向に付勢する付勢手段を前記収納凹部に設けたことを特徴とする舵角センサ。

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