WO2018230188A1 - 回転検知装置 - Google Patents

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WO2018230188A1
WO2018230188A1 PCT/JP2018/017714 JP2018017714W WO2018230188A1 WO 2018230188 A1 WO2018230188 A1 WO 2018230188A1 JP 2018017714 W JP2018017714 W JP 2018017714W WO 2018230188 A1 WO2018230188 A1 WO 2018230188A1
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wheel
rotation
opening
detection device
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信士 菊池
敬介 中山
Original Assignee
アルプス電気株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • G01D5/24428—Error prevention
    • G01D5/24433—Error prevention by mechanical means

Definitions

  • the present invention relates to a rotation detection device that detects an angle at which a shaft-like body rotates around its central axis.
  • the rotation angle detection device described in Patent Literature 1 includes a rotating body that rotates integrally when the steering shaft rotates, and a support body that is disposed outside the cylindrical portion of the rotating body. It arrange
  • the rotating body includes a disk portion that protrudes outward from the cylindrical portion and an engagement protrusion that protrudes inward, and a detected body is provided on the peripheral surface of the disk portion.
  • the support body has a cylindrical portion and a sensor support portion projecting outside the cylindrical portion, and the sensor is fixed to the sensor support portion so as to face the peripheral surface of the disk portion of the rotating body.
  • the steering shaft has a pair of grooves formed on its peripheral surface in the axial direction, and is inserted and disposed in the cylindrical portion with the engaging protrusions of the rotating body engaged with the grooves. .
  • the movement of the detection target is detected by the sensor.
  • the present invention can avoid a collision between the shaft and the rotating body even if an attachment error or a manufacturing error occurs in the rotating body engaged with the shaft as the subject, or
  • An object of the present invention is to provide a rotation detection device capable of suppressing breakage and displacement of components even if there is a collision.
  • the rotation detection device of the present invention has a housing portion, a rotation shaft, and a wheel portion held by the housing portion so as to be rotatable around the rotation shaft.
  • a shaft-like body as a subject can be inserted from the front along the direction of the rotation axis in the wheel portion, and the wheel portion rotates around the rotation axis according to the rotation of the shaft-like body.
  • the front end portion of the cylindrical portion into which the shaft-like body is inserted is provided with a protruding edge portion that extends away from the rotation shaft, and the housing portion is a hollow into which the shaft-like body is inserted. It is provided with a cover part in which a cylindrical opening is formed, and the cover part and the wheel part are It is characterized in that the mouth portion is engaged with each other engaged so as to be positioned inside the projecting edge.
  • a chamfered portion is formed at a ridge line portion between the inner peripheral surface of the cylindrical portion and the protruding edge portion.
  • the inner peripheral surface of the opening is provided with a guide surface having a shape in which the inner diameter becomes smaller toward the back side in the insertion direction.
  • the projecting edge portion is provided with a step portion that forms a small diameter portion on the back side in the insertion direction and a large diameter portion having an inner diameter larger than the small diameter portion on the near side from the small diameter portion.
  • the cover portion and the wheel portion are preferably coupled to each other by engaging the opening portion with the stepped portion.
  • the collision between the shaft-shaped body and the rotating body can be avoided, or even if there is a collision, the configuration It is possible to suppress breakage and displacement of the member.
  • FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a state where the wheel unit illustrated in FIG. 5 is held in the housing unit. It is the perspective view which looked at the cover part from the back side. It is the perspective view which looked at the state which removed the cover part from the front. It is the perspective view which looked at the state which removed the case part from back. It is a partially expanded sectional view which shows the relationship between a magnetic detection part and a magnet body.
  • FIG. 1 and 2 are perspective views showing the configuration of the rotation detection device 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a front view (D1 side in FIG. 1)
  • FIG. 2 is a rear view (D2 in FIG. 1). It is the figure seen from the side.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the case portion 40 as seen from the front.
  • 4A and 4B are perspective views showing the configuration of the wheel unit 50, where FIG. 4A is a view seen from the front, and FIG. 4B is a view seen from the rear.
  • FIG. 4A is a view seen from the front
  • FIG. 4B is a view seen from the rear.
  • FIG. 5 is a partially enlarged sectional view showing the configuration of the cylindrical portion 51 and the protruding edge portion 52 of the wheel portion 50
  • FIG. 6 is a partially enlarged sectional view showing a state in which the wheel portion 50 is held in the housing portion 20.
  • the rotation detection device 10 includes a housing unit 20 and a wheel unit 50 held by the housing unit 20.
  • the housing unit 20 includes a front cover unit 30 and a rear case unit 40 that are coupled to each other in the front-rear direction.
  • Various materials can be used for the case 20 and the wheel 50.
  • the case 20 is made of PBT (polybutadiene terephthalate) and the wheel 50 is made of POM (polyacetal, polyoxymethylene). The wear between the two can be reduced due to the difference in elastic modulus between the two.
  • the cover part 30 includes an opening 31 having a circular shape in a plan view and penetrating in the front-rear direction (D1-D2 direction). As shown in FIGS. 1 and 6 (in FIG. 6, the direction D1 is directed upward in the drawing), the opening 31 includes an inclined portion 32 having a diameter that decreases from the front toward the rear, and an inclined portion. 32, and an annular portion 33 extending along the front-rear direction in a thin plate shape from the rear end portion.
  • the inner surface 32 a of the inclined portion 32 serves as a guide surface for guiding the shaft-like body B inserted into the housing portion 20.
  • the case portion 40 includes an opening 43 having a circular shape in plan view that penetrates in the front-rear direction.
  • the opening 43 is provided at a position corresponding to the opening 31 on the cover 30 side when the cover 30 and the case 40 are coupled to each other. That is, the opening part 31 of the cover part 30 and the opening part 43 of the case part 40 are arrange
  • an opening 20a (FIG. 1) penetrating the casing 20 in the front-rear direction is formed.
  • two shaft portions 41 and 42 that extend to the front side are provided below the opening portion 43 on the front surface 40a of the case portion 40, respectively.
  • a shaft-like body B as a subject is inserted into the opening 20a from the front side to the rear side of the opening 31 along the front-rear direction. Therefore, the front side (D1 side) is the front side in the insertion direction of the shaft-like body B, and the rear side (D2 side) is the back side in the insertion direction of the shaft-like body B.
  • the wheel unit 50 as a rotating body is held by the housing unit 20 so as to be rotatable about a rotation axis AX.
  • the wheel part 50 has a circular shape in plan view, and is arranged concentrically with the opening 31 of the cover part 30 and the opening 43 of the case part 40 with the rotation axis AX as the central axis. Accordingly, the rotation axis AX of the wheel unit 50 is arranged along the front-rear direction (D1-D2 direction).
  • the shaft-like body B and the wheel portion 50 include, for example, a coupling portion that fits a convex portion provided on the shaft-like body B and a concave portion provided on the wheel portion 50 (the convex portion and the concave portion are not shown).
  • the wheel portion 50 also rotates around the rotation axis AX.
  • the rotation detection device 10 is attached to the attached portion (not shown), for example, the shaft-like body B is also inserted into the attached portion side in the same manner as the tubular portion 51 and interlocked with the shaft-like body B.
  • an interlocking member the following structure may be used.
  • the interlocking member is connected to the shaft-shaped portion B, and the interlocking member and one end portion of the wheel portion 50 (tubular portion 51) are connected, so that the shaft-shaped portion B is interlocked with the rotation.
  • a structure in which the wheel unit 50 rotates may be used.
  • the wheel portion 50 extends outward from the hollow cylindrical portion 51 having the rotation axis AX as the central axis and the front end portion of the cylindrical portion 51. And a projecting edge portion 52 formed on the surface.
  • the projecting edge portion 52 is formed so as to expand in a direction away from the rotation axis AX.
  • the outer side is the side away from the rotation axis AX
  • the inner side is the side closer to the rotation axis AX.
  • the projecting edge portion 52 includes a small diameter portion 53, a large diameter portion 54, and a step portion 55.
  • the small-diameter portion 53 is formed so as to spread outward from the front end portion 51 a of the cylindrical portion 51 and has an annular shape. Teeth 53b having a predetermined pitch are formed on the outer peripheral surface of the small diameter portion 53 (see FIG. 9).
  • a ridge line portion 53a between the inner peripheral surface 51b of the cylindrical portion 51 and the small diameter portion 53 is a chamfered portion.
  • a stepped portion 55 extends to the front side (D1 side) from the outer end portion of the small diameter portion 53, and the large diameter portion 54 is formed so as to spread outward from the front end portion 55a of the stepped portion 55.
  • the large-diameter portion 54 has an annular shape having a larger inner diameter than the small-diameter portion 53, and teeth 54b having the same pitch as the teeth 53b of the small-diameter portion 53 are formed on the outer peripheral surface (see FIG. 9). As shown in FIG. 9, the teeth 53b of the small diameter portion 53 and the teeth 54b of the large diameter portion 54 are arranged at positions corresponding to each other in the circumferential direction.
  • a ridge line portion 54a between the inner peripheral surface 55b of the stepped portion 55 and the large diameter portion 54 is also a chamfered portion.
  • the chamfered portion 54a as the chamfered portion, it is possible to reduce the possibility of damage even if the outer surface of the opening 31 collides with the ridgeline portion 54a when the cover portion 30 and the wheel portion 50 are engaged. Assembling accuracy can be ensured.
  • the teeth 53b of the small diameter part 53 and the teeth 54b of the large diameter part 54 do not have to have the same pitch.
  • the wheel unit 50 is sandwiched from the front and rear (D1-D2 direction) by the cover unit 30 and the case unit 40. More specifically, with respect to the rear side (D2 side) of the wheel portion 50, the small diameter portion 53 is supported by the case portion 40 positioned behind the wheel portion 50, and the cylindrical portion 51 is the inner peripheral surface of the opening portion 43. The cylindrical portion 51 extends backward (D2 direction) through the opening 43.
  • the annular portion 33 of the opening 31 is disposed inside (center side) of the step portion 55, and the inner peripheral surface 55b of the step portion 55 and the annular portion 33 of the opening 31 are parallel to each other. Extending along the front-rear direction.
  • the movement of the wheel portion 50 in the front-rear direction is restricted by the annular portion 33 of the opening 31 being positioned in an L-shaped bent portion formed by the tubular portion 51 and the step portion 55. .
  • the inner peripheral surface 33 a of the annular portion 33 is at substantially the same position as the inner peripheral surface 51 b of the cylindrical portion 51 in the direction orthogonal to the front-rear direction (the left-right direction in FIG. 6). Has been placed. Therefore, the inner surface of the opening 20a has a shape with little unevenness.
  • the cover portion 30 and the case portion 40 are coupled to each other, whereby the wheel portion 50 is held in the housing portion 20 in a state where the wheel portion 50 is rotatable about the rotation axis AX.
  • the shaft-shaped body B When the shaft-shaped body B is inserted into the casing 20 assembled as described above from the front side (D1 side) of the opening 20a (the opening 31 of the cover 30), the mounting error and the shape of the wheel part 50 are reduced. Even if there is a manufacturing error, since the ridge line portion 53a between the cylindrical portion 51 and the small diameter portion 53 is a chamfered portion, it is possible to avoid a strong collision between the shaft body B and the wheel portion 50. Therefore, it is possible to reduce the possibility of damage to the shaft-like body B and the wheel part 50 and the positional deviation between the cover part 30, the case part 40, and the wheel part 50.
  • the shaft-like body B can be smoothly guided to the back side of the opening 20a. Furthermore, since the inner peripheral surface 33a of the annular portion 33 and the inner peripheral surface 51b of the cylindrical portion 51 are arranged at substantially the same position in the direction orthogonal to the front-rear direction, the shaft-like body B is attached to the cover portion 30. When proceeding from the inside of the opening 31 into the wheel portion 50, the possibility of interference with the inner peripheral surface 51b is reduced and insertion can be smoothly performed.
  • the shaft-shaped body B when the shaft-shaped body B is inserted into the wheel portion 50, the shaft-shaped body B is guided by the annular portion 33 until the shaft-shaped body B reaches the position of the inner peripheral surface 51b. It has a shape that is less likely to directly collide with 50. Therefore, it is difficult to apply a force in a direction to release the coupling between the cover part 30 and the case part 40. Further, when the shaft-like body B collides with the inclined portion 32, the impact is dispersed and the impact is hardly transmitted to the wheel portion 50.
  • a gap G1 in the front-rear direction and a gap G2 in the direction orthogonal to the front-rear direction are formed between the annular part 33 of the cover part 30 and the wheel part 50.
  • the shaft-like body B at the time of insertion may collide with the opening 31, since the impact is difficult to be transmitted to the wheel portion 50, it is possible to suppress the occurrence of damage or displacement of the wheel portion 50. .
  • the wheel part 50 rotates with the shaft-like body B, it can prevent that the annular part 33 wears.
  • a large space is provided between the inside of the inclined portion 32 of the cover portion 30 and the wheel portion 50, even if the shaft-like body B collides with the inclined portion 32, the impact is applied to the wheel portion 50. It is hard to be transmitted to.
  • FIG. 7 is a perspective view of the cover 30 as viewed from the rear side.
  • FIG. 8 is a perspective view of the state where the cover 30 is removed as viewed from the front.
  • FIG. 9 is a perspective view of the state where the case portion 40 is removed as seen from the rear.
  • FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view showing the relationship between the magnetic detection unit 71 and the magnet body 61. 7 and 8, illustration of a circuit board and the like is omitted. 7 to 10 and 3, the direction D3 is an upward direction, and the direction D4 is a downward direction.
  • the case portion 40 is provided with two shaft portions 41, 42.
  • the cover portion 30 has a shaft portion 41, when coupled to the case portion 40.
  • Two magnetic detection units 71 and 72 are provided at positions corresponding to the respective 42.
  • the magnetic detection units 71 and 72 various magnetic sensors can be used, and examples thereof include a Hall element and a magnetoresistive element.
  • the shaft portions 41 and 42 support gears 41a and 42a, respectively, and the gears 41a and 42a are rotatable about the shaft portions 41 and 42, respectively.
  • a first magnet body 61 is fixed in the gear 41a
  • a second magnet body 62 is fixed in the gear 42a.
  • the magnet bodies 61 and 62 are formed in an annular shape having a substantially square shape in plan view, and the shaft portions 41 and 42 are arranged at the center positions of the respective annular shapes. That is, the magnet bodies 61 and 62 are disposed so as to be rotatable about the shaft portions 41 and 42 integrally with the gears 41a and 42a.
  • the magnet bodies 61 and 62 may have a polygonal shape other than a substantially square shape in plan view, or may have an annular planar shape.
  • the teeth 41b are provided at a predetermined pitch on the outer peripheral surface of the gear 41a and are arranged so as to mesh with the teeth 54b of the wheel portion 50.
  • teeth 42b are provided on the outer peripheral surface of the gear 42a at a predetermined pitch, and are arranged so as to mesh with the teeth 53b of the wheel portion 50.
  • the magnetic detection unit 71 is disposed at a position facing the shaft portion 41, and the magnet body 61 is disposed so as to sandwich the shaft portion 41.
  • the magnet body 61 shown in FIG. 10 when the N pole is set in the upper region 61a and the S pole is set in the lower region 61b, a magnetic line of force from the N pole to the S pole is generated. The direction and the magnitude of the magnetic field by the magnet body 61 are measured by the magnetic detection unit 71 located in the middle.
  • the magnetic field information measured by the magnetic detection unit 71 changes. It becomes possible to calculate the rotation angle of the body B.
  • the configuration and operation of the magnet body 61 described above are the same for the magnet body 62. Further, the configurations of the magnet body 61 and the magnet body 62 are not limited to those described above.
  • the inner peripheral surface 33a of the annular portion 33 of the opening 31 is disposed at substantially the same position as the inner peripheral surface 51b of the cylindrical portion 51 of the wheel portion 50 in the direction orthogonal to the front-rear direction.
  • the inner peripheral surface 33 a of the annular portion 33 may be disposed on the inner side of the inner peripheral surface 51 b of the cylindrical portion 51.
  • the rotation detection device can avoid a collision between the shaft-like body and the rotating body even when an attachment error or a manufacturing error occurs in the wheel portion as the rotating body, or Even if there is a collision, it is useful in that the breakage and displacement of the constituent members can be suppressed.
  • Rotation detection apparatus 20 Case part 20a Opening 30 Cover part 31 Opening part 32 Inclined part 32a Inner surface (guide surface) 33 annular part 33a inner peripheral surface 40 case part 41, 42 shaft part 41a, 42a gear 41b, 42b tooth 43 opening part 50 wheel part 51 cylindrical part 51a front end part 51b inner peripheral surface 52 projecting edge part 53 small diameter part 53a Edge line part 53b Teeth 54 Large diameter part 54a Edge line part 54b Teeth 55 Step part 55a Front end part 55b Inner peripheral surface 61, 62 Magnet body 61a, 61b Area 71, 72 Magnetic detection part AX Rotating shaft B Axis

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Abstract

【課題】回転体に取り付け誤差や製造の誤差が生じたとしても、軸状体と回転体との衝突を避けることができ、衝突があったとしても、構成部材の破損や位置ずれを抑えることができる回転検知装置を提供する。 【解決手段】ホイール部内には被検体としての軸状体が回転軸の方向に沿って前方から挿入可能であり、軸状体の回転にしたがってホイール部が回転軸を中心に回転され、ホイール部において、軸状体が挿入される筒状部の前方端部には、回転軸から離れる方へ広がる突縁部が設けられ、筐体部は、軸状体が挿入される中空筒状の開口部が形成されたカバー部を備え、カバー部とホイール部は、開口部が突縁部の内側に位置するように互いに係合される。

Description

回転検知装置
　本発明は、軸状体がその中心軸を中心に回転した角度を検知する回転検知装置に関する。
　特許文献１に記載の回転角度検出装置は、ステアリング軸が回転するときに一体的に回転する回転体と、この回転体の筒状部の外側に配設される支持体とを備え、この支持体の挿通孔内に回転体の筒状部を挿通させた状態でケース内に配置されている。回転体は、筒状部の外方へ張り出す円板部と、内方へ突出する係合突部とを備え、円板部の周面に被検出体が設けられている。支持体は、円筒部と、円筒部の外側に張り出すセンサ支持部を有し、センサ支持部には、回転体の円板部の周面に対向させるようにセンサが固定されている。ステアリング軸は、その周面において軸線方向に向けて形成された一対の溝を有しており、この溝に回転体の係合突部を係合させた状態で筒状部内に挿入配置される。このような構成において、ステアリング軸の回転に応じて回転体が回転したときに、被検出体の動きがセンサによって検出される。
特開平１１－５１６３６号公報
　しかしながら、特許文献１の回転角度検出装置では、ケースに対する回転体の取り付け誤差や回転体の形状の製造誤差などによって、ケースに設けた孔の内周面の延長線上よりも内側に、回転体の筒状部が突出してしまう場合があり、このような状態でステアリング軸をケースの孔へ挿入すると、内側に突出した回転体の筒状部と衝突してしまうおそれがある。ステアリング軸が筒状部に衝突すると、回転体や支持体又はステアリング軸が破損したり、回転体と支持体の位置にずれが生じるといった問題が生じる。
　そこで本発明は、被検体としての軸状体と係合される回転体に取り付け誤差や製造上の誤差が生じたとしても、軸状体と回転体との衝突を避けることができ、又は、衝突があったとしても、構成部材の破損や位置ずれを抑えることができる回転検知装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明の回転検知装置は、筐体部と、回転軸を有し、その回転軸を中心に回転可能となるように筐体部に保持されるホイール部と、筐体部に保持され、ホイール部の回転に連動して回転し、この回転によって磁場が変化する磁石体と、筐体部において磁石体と対応する位置に配置され、磁石体の磁場を検知する磁気検知部とを有し、ホイール部内には被検体としての軸状体が回転軸の方向に沿って前方から挿入可能であり、軸状体の回転にしたがってホイール部が回転軸を中心に回転され、ホイール部において、軸状体が挿入される筒状部の前方端部には、回転軸から離れる方へ広がる突縁部が設けられ、筐体部は、軸状体が挿入される中空筒状の開口部が形成されたカバー部を備え、カバー部とホイール部は、開口部が突縁部の内側に位置するように互いに係合されることを特徴としている。
　これにより、回転検知装置へ軸状体を挿入するときに、ホイール部よりも、その外側に位置するカバー部に先に接触しやすくなるため、ホイール部に対して強い衝撃が与えられることを防ぐことができる。
　本発明の回転検知装置において、筒状部の内周面と突縁部との稜線部には面取り部が形成されていることが好ましい。
　これにより、回転検知装置へ軸状体を挿入するときに、回転体としてのホイール部に接触することがあっても、その衝撃を小さく抑えることが可能となるため、軸状体、ホイール、その他の構成部材の損傷や位置ずれの発生を防ぐことができる。
　本発明の回転検知装置において、開口部の内周面は、挿入の方向の奥側に進むほど内径が小さくなる形状のガイド面を備えることが好ましい。
　これにより、軸状体を装置内へスムーズに案内することが可能となり、ホイール部などの構成部材への衝突を防ぐことができる。
　本発明の回転検知装置において、突縁部には、挿入の方向の奥側の小径部と、小径部より手前側において小径部よりも大きな内径の大径部とを形成する段差部が設けられ、段差部に開口部を係合させることによって、カバー部とホイール部が互いに結合されることが好ましい。
　これにより、ホイール部をカバー部によって押さえ込みやすい構造となり、ホイール部の回転を安定させることができる。また、ホイール部よりも開口部の方を内側に位置させやすくなるため、軸状体がホイール部に衝突することを防ぎやすくなる。
　本発明によると、回転体としてのホイール部に取り付け誤差や製造上の誤差が生じたとしても、軸状体と回転体との衝突を避けることができ、又は、衝突があったとしても、構成部材の破損や位置ずれを抑えることができる。
本発明の実施形態に係る回転検知装置を前方から見た斜視図である。 図１の回転検知装置を後方から見た斜視図である。 ケース部の構成を示す、前方から見た斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）はホイール部の構成を示す斜視図である。 ホイール部の筒状部と突縁部の構成を示す一部拡大断面図である。 図５に示すホイール部を筐体部内に保持させた状態を示す一部拡大断面図である。 カバー部を後側から見た斜視図である。 カバー部を外した状態を前方から見た斜視図である。 ケース部を外した状態を後方から見た斜視図である。 磁気検知部と磁石体との関係を示す一部拡大断面図である。
　以下、本発明の実施形態に係る回転検知装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。図１と図２は、本実施形態に係る回転検知装置１０の構成を示す斜視図であり、図１は前方（図１のＤ１側）から見た図、図２は後方（図１のＤ２側）から見た図である。図３は、ケース部４０の構成を示す、前方から見た斜視図である。図４は、ホイール部５０の構成を示す斜視図であり、（Ａ）は前方から見た図、（Ｂ）は後方から見た図である。図５は、ホイール部５０の筒状部５１と突縁部５２の構成を示す一部拡大断面図、図６はホイール部５０を筐体部２０内に保持させた状態を示す一部拡大断面図である。各図において、Ｄ１方向は前方へ向かう方向、Ｄ２方向は後方へ向かう方向であり、前側から後側へ向けて見た状態を平面視ということがある。
　図１と図２に示すように、回転検知装置１０は、筐体部２０と、筐体部２０に保持されるホイール部５０とを備える。筐体部２０は、前方に配置されるカバー部３０と後方に配置されるケース部４０とが前後に互いに結合されてなる。筐体部２０とホイール部５０は各種の材料を用いることができるが、例えば、筐体部２０をＰＢＴ（ポリブタジエンテレフタレート）で構成し、ホイール部５０をＰＯＭ（ポリアセタール、ポリオキシメチレン）で構成すると、両者の弾性率の違いにより、両者間の摩耗を低減させることができる。
　カバー部３０は、前後方向（Ｄ１－Ｄ２方向）に貫通する、平面視円形状の開口部３１を備える。図１・図６（図６では、Ｄ１方向が図示上方向に向けられている）に示すように、開口部３１は、前方から後方に向かうにしたがって径が小さくなる傾斜部３２と、傾斜部３２の後端部から薄板状に前後方向に沿って延びる円環部３３とからなる。傾斜部３２の内面３２ａは筐体部２０内に挿入される軸状体Ｂを案内するガイド面となる。
　図３に示すように、ケース部４０は、前後方向に貫通する、平面視円形状の開口部４３を備える。この開口部４３は、カバー部３０とケース部４０とを互いに結合したときに、カバー部３０側の開口部３１に対応する位置に設けられている。すなわち、カバー部３０の開口部３１とケース部４０の開口部４３は、それぞれの中心軸が互いに一致し、かつ、前後方向に沿って延びるように配置される。これら２つの開口部３１、４３によって、筐体部２０を前後方向に貫通する開口２０ａ（図１）が形成される。また、ケース部４０の前面４０ａにおいて開口部４３の下方には、前側へそれぞれ延びる２つの軸部４１、４２が設けられている。
　被検体としての軸状体Ｂ、例えばステアリング軸は、開口２０ａに対して、前後方向に沿って開口部３１の前側から後側へ向かって挿入される。よって、前側（Ｄ１側）は軸状体Ｂの挿入方向において手前側であり、後側（Ｄ２側）は軸状体Ｂの挿入方向において奥側となる。
　図１・図２に示すように、回転体としてのホイール部５０は、回転軸ＡＸを中心に回転可能となるように筐体部２０に保持される。ホイール部５０は、平面視円形状であり、回転軸ＡＸを中心軸として、カバー部３０の開口部３１とケース部４０の開口部４３と同心状に配置される。したがって、ホイール部５０の回転軸ＡＸは、前後方向（Ｄ１－Ｄ２方向）に沿うように配置される。
　ここで、軸状体Ｂとホイール部５０は、例えば、軸状体Ｂに設けた凸部とホイール部５０に設けた凹部（凸部と凹部は図示せず）を互いに嵌合させる結合部を有することによって互いにスプライン係合され、これによって、軸状体Ｂをその回転軸のまわりに回転させると、ホイール部５０もその回転軸ＡＸを中心にして回転する。
　または、回転検知装置１０が被取り付け部（不図示）に取り付けられたときに、例えば、被取り付け部側にも筒状部５１と同様に軸状体Ｂが挿通され、軸状体Ｂに連動して回動する部材（以下、連動部材とする）がある場合には、以下のような構造であっても良い。すなわち、軸状部Ｂには連動部材が連結され、かつ、その連動部材とホイール部５０（筒状部５１）の一端部が連結されることで、軸状部Ｂの回動に連動してホイール部５０が回動する構造であっても良い。
　図４（Ａ）と図４（Ｂ）に示すように、ホイール部５０は、回転軸ＡＸを中心軸とする中空の筒状部５１と、筒状部５１の前方端部から外側へ広がるように形成された突縁部５２とを備える。別言すると、突縁部５２は、回転軸ＡＸから離れる方向へ広がるように形成されている。ここで、外側とは回転軸ＡＸから離れる側であり、内側とは回転軸ＡＸに近づく側である。
　図４～図６に示すように、突縁部５２は、小径部５３、大径部５４、及び、段差部５５を備える。
　図５に示すように、小径部５３は、筒状部５１の前方端部５１ａから外側へ広がるように形成され、環状をなしている。小径部５３の外周面には所定のピッチの歯５３ｂが形成されている（図９参照）。筒状部５１の内周面５１ｂと小径部５３との稜線部５３ａは面取り部とされている。これにより、軸状体Ｂを挿入する際に稜線部５３ａに接触することがあっても、軸状体Ｂとホイール部５０が破損したり組み立て位置にずれが生じる可能性を小さくすることができる。
　小径部５３の外側端部からは段差部５５が前方側（Ｄ１側）へ延びており、この段差部５５の前方端部５５ａから外側へ広がるように大径部５４が形成されている。大径部５４は小径部５３よりも内径が大きな環状をなしており、その外周面には小径部５３の歯５３ｂと同じピッチの歯５４ｂが形成されている（図９参照）。図９に示すように、小径部５３の歯５３ｂと大径部５４の歯５４ｂは、周方向において互いに対応する位置に配置されている。段差部５５の内周面５５ｂと大径部５４との稜線部５４ａも面取り部とされている。稜線部５４ａを面取り部としたことにより、カバー部３０とホイール部５０とを係合させるときに開口部３１の外面と稜線部５４ａとが衝突してもそれぞれに破損が生じる可能性を低減でき、組み立て精度を確保することができる。
　なお、小径部５３の歯５３ｂと大径部５４の歯５４ｂは同じピッチでなくてもよい。
　図６に示すように、ホイール部５０はカバー部３０とケース部４０によって前後（Ｄ１－Ｄ２方向）から挟持される。より具体的には、ホイール部５０の後側（Ｄ２側）については、小径部５３が、その後方に位置するケース部４０に支持され、また、筒状部５１は開口部４３の内周面に支持され、筒状部５１は開口部４３を経て後方（Ｄ２方向）へ延び出ている。前側（Ｄ１側）については、段差部５５の内側（中心側）に開口部３１の円環部３３が配置され、段差部５５の内周面５５ｂと開口部３１の円環部３３が並行して前後方向に沿って延びる。そして、筒状部５１と段差部５５によって形成される、Ｌ字状の屈曲形状部分に開口部３１の円環部３３が位置することによって、ホイール部５０の前後方向への移動が規制される。ここで、図６に示すように、円環部３３の内周面３３ａは、前後方向に直交する方向（図６の左右方向）において、筒状部５１の内周面５１ｂとほぼ同じ位置に配置されている。よって、開口２０ａの内面は凹凸の少ない形状となっている。以上の状態でカバー部３０とケース部４０とが互いに結合されることによって、ホイール部５０が回転軸ＡＸを中心に回転可能な状態で筐体部２０内に保持される。
　以上のように組み立てられた筐体部２０に対して、開口２０ａ（カバー部３０の開口部３１）の前側（Ｄ１側）から軸状体Ｂを挿入すると、ホイール部５０の取り付け誤差や形状の製造誤差があったとしても、筒状部５１と小径部５３との稜線部５３ａが面取り部とされているため、軸状体Ｂとホイール部５０とが強く衝突することを避けることができる。よって、軸状体Ｂやホイール部５０の損傷や、カバー部３０、ケース部４０、及びホイール部５０の間の位置ずれが生じる可能性を小さくすることができる。また、カバー部３０の開口部３１にガイド面としての内面３２ａを有する傾斜部３２を設けているため、軸状体Ｂをスムーズに開口２０ａの奥側へ案内できる。さらにまた、前後方向に直交する方向において、円環部３３の内周面３３ａと筒状部５１の内周面５１ｂをほぼ同じ位置に配置しているため、軸状体Ｂをカバー部３０の開口部３１内からホイール部５０内へ進行するときにその内周面５１ｂに干渉されるおそれが小さくなりスムーズに挿入することができる。また、軸状体Ｂをホイール部５０内へ挿入する時に、軸状体Ｂが内周面５１ｂの位置に到達するまでは円環部３３にガイドされているため、軸状体Ｂがホイール部５０に直接衝突することはより発生しにくい形状となっている。したがって、カバー部３０とケース部４０との結合を解除させる方向の力はかかりにくくなっている。
　また、軸状体Ｂが傾斜部３２に衝突した場合には、衝撃が分散され、ホイール部５０には衝撃が伝わりにくい。
　また、図６に示すように、カバー部３０の円環部３３とホイール部５０との間には、前後方向の隙間Ｇ１と前後方向に直交する方向の隙間Ｇ２とが形成されている。このため、挿入時の軸状体Ｂが開口部３１に衝突することがあっても、その衝撃がホイール部５０に伝わりにくいため、ホイール部５０の損傷や位置ずれなどの発生を抑えることができる。また、軸状体Ｂとともにホイール部５０が回転したときに、円環部３３が摩耗することを防ぐことができる。また、カバー部３０の傾斜部３２の内側にもホイール部５０との間に大きな空間が設けられているため、仮に軸状体Ｂが傾斜部３２に衝突したとしても、その衝撃がホイール部５０に伝わりにくい。
　図７は、カバー部３０を後側から見た斜視図である。図８は、カバー部３０を外した状態を前方から見た斜視図である。図９は、ケース部４０を外した状態を後方から見た斜視図である。図１０は、磁気検知部７１と磁石体６１との関係を示す一部拡大断面図である。なお、図７と図８では回路基板等の図示を省略している。図７～図１０及び図３において、Ｄ３方向は上側へ向かう方向であり、Ｄ４方向は下側へ向かう方向である。
　図３に示すようにケース部４０には２つの軸部４１、４２が設けられており、図７に示すように、カバー部３０には、ケース部４０と結合させたときに軸部４１、４２のそれぞれと対応する位置に、２つの磁気検知部７１、７２が設けられている。磁気検知部７１、７２としては、各種の磁気センサを用いることができ、例えばホール素子や磁気抵抗素子が挙げられる。
　図８に示すように、軸部４１、４２は、ギア４１ａ、４２ａをそれぞれ支持しており、ギア４１ａ、４２ａはそれぞれ軸部４１、４２を中心として回転可能とされている。また、ギア４１ａ内には第１の磁石体６１が固定され、ギア４２ａ内には第２の磁石体６２が固定されている。ここで、磁石体６１、６２は平面視で外形が略正方形の環状に形成されており、それぞれの環状の中心位置に軸部４１、４２が配置されている。すなわち、磁石体６１、６２は、ギア４１ａ、４２ａと一体に軸部４１、４２を中心として回転可能に配置されている。なお、磁石体６１、６２は、平面視における外形が略正方形以外の多角形でもよく、また円環状の平面形状であってもよい。
　ギア４１ａの外周面には所定のピッチで歯４１ｂが設けられており、ホイール部５０の歯５４ｂと噛み合うように配置されている。
　また、ギア４２ａの外周面には所定のピッチで歯４２ｂが設けられており、ホイール部５０の歯５３ｂと噛み合うように配置されている。軸状体Ｂの回転にしたがってホイール部５０が回転すると、ホイール部５０の歯５４ｂと噛み合ったギア４１ａが軸部４１を中心として回転し、また、歯５３ｂと噛み合ったギア４２ａが軸部４２を中心として回転する。この回転にともなって、磁石体６１、６２の向きが変更される。すなわち、磁石体６１、６２が発生する磁界の向きが変化する。
　図１０に示すように、上下方向（Ｄ３－Ｄ４方向）において磁気検知部７１は軸部４１に対向する位置に配置され、軸部４１を挟むように磁石体６１が配置されている。例えば、図１０に示す磁石体６１において、上側の領域６１ａにＮ極が設定され、下側の領域６１ｂにＳ極が設定されていた場合、Ｎ極からＳ極へ向かう磁力線が生じ、この磁力線の途中に位置する磁気検知部７１によって磁石体６１による磁場の方向や大きさが測定される。これに対して、軸状体Ｂの回転にしたがって磁石体６１が軸部４１を中心として回転すると、磁気検知部７１によって測定される磁場の情報に変化が生じるため、この変化に基づいて軸状体Ｂの回転角度を算出することが可能となる。
　以上述べた磁石体６１の構成と作用は磁石体６２についても同様である。また、磁石体６１と磁石体６２の構成は以上述べたものに限定されない。
　以下に変形例について説明する。
　上記実施形態においては、前後方向に直交する方向において、開口部３１の円環部３３の内周面３３ａがホイール部５０の筒状部５１の内周面５１ｂとほぼ同じ位置に配置されていたが、円環部３３の内周面３３ａを筒状部５１の内周面５１ｂよりも内側に配置してもよい。これにより、カバー部３０の開口部３１内に挿入した軸状体Ｂがホイール部５０の稜線部５３ａに衝突する可能性を低くすることができるため、ホイール部５０内にスムーズに挿入することができるようになり、これにより、軸状体Ｂやホイール部５０の損傷や、カバー部３０、ケース部４０、及びホイール部５０の間の位置ずれが生じる可能性を小さく抑えることができる。
　本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
　以上のように、本発明に係る回転検知装置は、回転体としてのホイール部に取り付け誤差や製造上の誤差が生じたとしても、軸状体と回転体との衝突を避けることができ、又は、衝突があったとしても、構成部材の破損や位置ずれを抑えることができる点で有用である。
　１０　　回転検知装置
　２０　　筐体部
　２０ａ　開口
　３０　　カバー部
　３１　　開口部
　３２　　傾斜部
　３２ａ　内面（ガイド面）
　３３　　円環部
　３３ａ　内周面
　４０　　ケース部
　４１、４２　　軸部
　４１ａ、４２ａ　ギア
　４１ｂ、４２ｂ　歯
　４３　　開口部
　５０　　ホイール部
　５１　　筒状部
　５１ａ　前方端部
　５１ｂ　内周面
　５２　　突縁部
　５３　　小径部
　５３ａ　稜線部
　５３ｂ　歯
　５４　　大径部
　５４ａ　稜線部
　５４ｂ　歯
　５５　　段差部
　５５ａ　前方端部
　５５ｂ　内周面
　６１、６２　磁石体
　６１ａ、６１ｂ　領域
　７１、７２　磁気検知部
　ＡＸ　　回転軸
　Ｂ　　　軸状体

Claims (4)

  1. 　筐体部と、
    　回転軸を有し、その回転軸を中心に回転可能となるように前記筐体部に保持されるホイール部と、
    　前記筐体部に保持され、前記ホイール部の回転に連動して回転し、この回転によって磁場が変化する磁石体と、
    　前記筐体部において前記磁石体と対応する位置に配置され、前記磁石体の磁場を検知する磁気検知部とを有し、
    　前記ホイール部内には、被検体としての軸状体が前記回転軸の方向に沿って前方から挿入可能であり、前記軸状体の回転にしたがって前記ホイール部が前記回転軸を中心に回転され、
    　前記ホイール部において、前記軸状体が挿入される筒状部の前方端部には、前記回転軸から離れる方へ広がる突縁部が設けられ、
    　前記筐体部は、前記軸状体が挿入される中空筒状の開口部が形成されたカバー部を備え、
    　前記カバー部と前記ホイール部は、前記開口部が前記突縁部の内側に位置するように互いに係合されることを特徴とする回転検知装置。
  2. 　前記筒状部の内周面と前記突縁部との稜線部には面取り部が形成されている請求項１に記載の回転検知装置。
  3. 　前記開口部の内周面は、前記挿入の方向の奥側に進むほど内径が小さくなる形状のガイド面を備える請求項１又は請求項２に記載の回転検知装置。
  4. 　前記突縁部には、前記挿入の方向の奥側の小径部と、前記小径部より手前側において前記小径部よりも大きな内径の大径部とを形成する段差部が設けられ、
    　前記段差部に前記開口部を係合させることによって、前記カバー部と前記ホイール部が互いに結合される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転検知装置。
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