JPS63223502A - 回転角度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車両のステアリング等の回転軸の回転量と方
向を検知することができる回転角検出装置に関するもの
である。

従来の技術 従来、この種の回転角検出装置としてステアリングシャ
フトの回転を検出するものは、スリ・７）板の両側に２
組のフォトインタラプタを取り付け、スリットを通過す
る光のオン・オフパターンヲ検知シテステアリングシャ
フトの回転角を検出し、且つ、２個のセンサーの位相差
によりステアリングホイールの右回転、左回転を識別す
るようなものであった。

又、実開昭５８−１４５５０６号公報の第２図に示すよ
うに、ハンドル直下の円環状箱体内に上例と同様のスリ
ット板を設け、フォトインタラプタをセンサーとして配
置するようなものもあった。

発明が解決しようとする問題点 ステアリングシャフトにフォトインタラプタ等のセンサ
ー素子を取りつける方式では組み付けの作業性が悪く、
また円環状箱体内に同様のセンサーを内蔵する方式は、
箱体が大きなものになりスペース効率が悪いという難点
があり、更に、フォトインタラプタとスリ・ソトの組合
せによる光学的検知方法は、埃や回転部の潤滑剤などに
より光が遮断され誤検知が発生することを防ぐため、堅
牢な外装や潤滑剤の充填方法に留意する必要があった。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため車両ハンドルによ多
回転させられるとともに、カムをスプリングを介して本
体に係止されたカムと、前記カムの直下部に配置され、
前記カムにより回転させられるものであって、円周方向
に一部切欠きを設けたガイドと、このガイドの外周に、
前記切欠き部の弾性を利用して組み込まれ実質的にリン
グ状をした磁石体と、前記磁石体に対向させられた１個
ないし複数個の磁気抵抗素子と、これらの磁気抵抗素子
が検知した磁界の変化をパルス信号に変換する回路によ
シ回転角検出装置を構成した。ものである。

作用 本発明は上記のような構成により、ハンドル等と連動し
て回転するカムに係止した、磁石リングの回転移動に対
し、センサーとして配置した複数個の磁気抵抗素子が磁
界の通過を検知し電圧変動を生起せしめ、その電圧変動
をパルスに変換し、外部に設置されたマイコン等の制御
装置に伝送する。その制御装置は、回転量をパルスの回
数で、又、回転方向を２個のパルスの位相差によって検
知する。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図〜第４図において、１はハンドルの直下に配置さ
れイグニ・ンションキーユニットなトニ固定されるスイ
・ンテ本体である。２Ｆｉ操作稈２＋ｌＬによって操作
されるターンシグナル・ライトなどのスイッチユニット
、３は操作稈３１Ｌによって操作されるワイパー・ウオ
ッシャなどのスイッチユニットである。４ＩＩ′ｉスプ
リング９によって上方に加勢され、図示されないが上方
に配置されたハンドルに、カムピンＡｈ、４ｂ、４０に
よって係合し、ハンドルの回転に呼応して回転するカム
である。

５は、非磁性体で弾性を有する材料、たとえばエンジニ
アプラスチックと呼ばれる成形等で出来た磁石リングで
、ガイド６に係合ないし、接着固定されている。ポリア
セタル樹脂よりなるガイド６に形成した切欠き部２６は
、径方向に圧縮した時の円直径が、磁石リング５よシ若
干小さくなる程度開口されており、その切欠き部２５を
圧縮し磁石リング５を挿入するようにして作業性の向上
をはかっている。さらに磁石リング５の凸部７１Ｌとガ
イド６の凸７ｂとの消液によシ磁石リング６は位置規制
されている。ガイド６の下端部の外方ツバ部２１は、本
体１に１個ないし複数個設けられたつめ部２２で上方向
の動きを規制されながら回転するようになっている。な
お切欠き部２５の下方の外方ツバ部２１間の端面でつめ
部２２が引掛らないように、ここはＲを付けている。さ
らにガイド６の上面凹部２３は、カム４の下方突起部２
４が嵌入係止され、カム４の回転と呼応するようになっ
ている。父、ハンドルに取シ付けられる前にカム４が脱
着しないように、カム４に設けた抜は止め部１２が本体
ボス１ｏに設けられたカム係止部１１に係合するように
なっている。８は２個の磁気抵抗素子よりなるセンサー
ユニ・ソトである。

ここで、センサーユニット８の磁気抵抗素子は磁石リン
グ５とほぼ対向するように配置する必要があるが、カム
４はハンドルに取シ付けられる時自動車組み付は構“成
上上下方向で±２〜３１Ｂ程度の組み付は誤差があるた
め、カム４に磁石リング５を取シ付けると、センサーユ
ニット８の磁気抵抗素子と、対向しなくなる恐れがあり
、磁石リング５の厚み方向の寸法を大きく取る必要が出
来、構成上大型になったシ、コスト高となったシする。

そこで磁石リング６を保持するガイド６とカム４を分離
させガイド６を本体のつめ部２２で係止する構造にし、
磁石リング５の上下方向の移動を規制し、常にセンサー
ユニ・ント８の磁気抵抗素子と対向するようにした。さ
らにガイド６の切欠き部２６によシ磁石リング５の組み
込みを容易にしたものである。又、カム４の下方突起部
２４と、ガイド６の上面凹部２３は取り付は誤差範囲（
±２〜３語）で上下しても、脱離せず確実に係合するよ
うな寸法関係になっている。

第６図は磁石リング５の詳細図であり、磁石乃し樹脂マ
グネ・ントなどで形成され、磁石リング５は予めラジア
ル方向に配向され、外周にＮ、Ｓ極が一定の数だけ着磁
されている。

第６図において、１６は磁気抵抗素子１３とパルス発生
回路１４（詳細回路構成は第８図に記載）からなるセン
サーであり、１６！Ｌのセンサーも同様に磁気抵抗素子
１３ａとパルス発生回路１４亀から構成されておシ、本
実施例ではＮ乃しＳ極の着磁幅を“°ｐ゛′とすると、
２個の磁気抵抗素子１３．１３２Ｌのピッチはｐ／４”
となるよう構成されている。

第８図は磁気抵抗素子１３の構造とパルス発生回路の構
成を示したものである。磁気抵抗素子１３は、電源ＶＣ
ＣよりＴ２に一定の電圧（例えばｓＶ）を供給されてお
シ、抵抗Ｒ１はＲ２に等しくなる様な点からＴ１を介し
て比較器１９の負側に接続されている。またで３はアー
スされている−０１７は磁気抵抗素子１３がＮ乃しＳ極
の通過による磁界の変動により電圧変化を生起した際、
比較器１９で比較するだめの基準となる電圧を生起せし
めるための回路であり、抵抗Ｒ３とＲ４から構成されて
おシ、抵抗Ｒ３は電源に、抵抗Ｒ４はアースに結続され
ている。尚、ＶＲｌＶｉ、設定値を微調する可変抵抗器
であり、比較器１９の正側に接続されている。１８は比
較器１９でパルスを発生させる際、基準電圧近傍でのチ
ャタリング等による誤検知を防止するため第６図に示す
様スライス電圧にヒステリシスを持たせるための抵抗Ｒ
５とＲ６よシ構成される回路であり、Ｒ７はプルアップ
用の抵抗である。２０ムは発生した一定パルスを、図示
されていないマイコン等の制御装置に伝送する端子であ
る。

以上の構成による本発明の一実施例の動作を以下に説明
する。

例えば、図示されない車両のハンドルが反時計方向（第
６図ムＣ方向）に回転せられた場合、ハンドルの回転に
呼応してカム４及びガイド６も反時計方向に回転し、例
えば、磁石リング６のＳ磁極端５ａが磁気抵抗素子１３
に近接したとき磁気抵抗素子１３に作用する磁界は暫時
大きくなり、抵抗Ｒ１の値も暫時小さくなっていき磁極
の中心６Ｃが通過する際最小となる。更に、６Ｃが通過
後は抵抗は暫時大きくなりはじめ、磁極端５ｂが通過す
る際最大となる。

以上の抵抗変化に呼応し、端子で１を介して比較器１ｅ
にかかる電圧は、第５図の出力波形の実線で表される変
化曲線のＶＦｍｉｎ　−＋　Ｖｍａｘ　−＋　ＶＦｍｉ
ｎに変化するっ次に隣合うＮ極が通過する際も同様の挙
動を示す。さて抵抗Ｒ６とＲ６で構成される回路１８は
、パルスを発生させるスライス電圧レベルにヒステリシ
スをもたせる様構成されているため、ｖＦｍｉｎ−＋Ｖ
ｍ！ＬＸ　　の電圧変化の際には、パルスは上部スライ
ス電圧ＶＳＵで立ち上がり、Ｖｍａｘ　−＋　ＶＦｍｉ
ｎ　　に変化する際には下部スライス電圧ＶＳＬで立ち
下がる。以上のような挙動をくりかえし出力２０ムは第
６図の出力パルスのようなパルスを発生する。磁気抵抗
素子１３ａも同様の挙動を示すが、その電圧波形（点線
で図示）と出力パルスは素子の配置の寸法上ｐ／４だけ
磁気抵抗素子１３と位相がずれることとなる。

従ってセンサー１？と１６ムは、以上の挙動に従った各
々のパルス信号出力２０ムと２０Ｂを図示されないマイ
コン等の制御装置に転送することとなる。

逆に、ハンドルが時計方机に回転したときはセンサー１
６と１６＆のパルスの発生のタイミングは逆転し、図示
されないマイコン等の制御装置に転送する。

制御装置では、パルスの数からハンドルの回転量ヲ、又
、センサー１６と１６１Ｌのパルスの発生のタイミング
から回転方向を演算・検出することができる。

発明の効果 以上に述べてきたように、本発明によれば、極めて簡易
な構造と回路により、埃や潤滑剤による誤検知を配慮す
る必要のない回転角検出装置を供することができる、 又、ハンドルとの取り付は状態に左右されるカムと磁石
体を保持するガイドを分離した構成にし、常に、磁石体
と、磁気抵抗素子とが対向するように構成したことによ
り、よシ確実な検出を出来るものである。さらにガイド
に切欠き部を設けたことにより磁石体を挿入する作業を
非常に効率良くできるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の斜視図、第２図はその分解
斜視図、第３図、第４図は本発明の一実施例の要部断面
図、第６図は磁石リングの詳細上面図、第６図は磁石リ
ングとセンサ一部の拡大上面図、第７図は要部波形図、
第８図はセンサーの回路図である。 １・・・・・・本体、４・・・・・・カム、５・・・・
・・磁石リング（磁石体）、６・・・・・・ガイド、８
・・・・・・センサーユニット、１３，１３１Ｌ・・・
・・・磁気抵抗素子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ４へ　　　ｂ″へ １１八輪 崎や四襲セペＲ ；＋ｉ！ｉｉ’ Ｎ神ＬＯ切りさ宅 第３図 第　４　図 第５図 乙ノＡ　　　どＵσ 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両ハンドルにより回転させられるとともに、スプリン
   グを介して本体に係止されたカムと、前記カムの直下部
   に配置され、前記カムにより回転させられるものであっ
   て、円周方向に一部切欠きを設けたガイドと、このガイ
   ドの外周に前記切欠き部の弾性を利用して組み込まれた
   実質的にリング状をした磁石体と、前記磁石体に対向さ
   せられた１個ないし複数個の磁気抵抗素子と、これらの
   磁気抵抗素子が検知した磁界の変化をパルス信号に変換
   する回路よりなる回転角度検出装置。