JP2000292117A - 回転角度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータの回転に伴うコイルばねの偏心を押さ
え、長期間にわたって防塵性を維持できる回転角度セン
サを提供する。 【解決手段】 円筒状のハウジング１と、区画壁４によ
り仕切られてハウジング１内に形成された収納部５及び
収容部６と、区画壁４の孔４ａを貫通してハウジング１
に回転自在に支持された回転軸８と、回転軸８の回転量
を検出する回転量検出手段２４と、一端部１２ｂがハウ
ジング１に係合されたコイルばね１２と、一対の係止部
１３ｄ，１３ｅが形成されたロータ１３とを備え、収容
部６の開放部６ａの周縁部においてハウジング１に一対
のストッパ部２ｂ，２ｃを設け、開放部６ａを塞ぐよう
に回転軸８に固定されたロータ１３には、コイルばね１
２の他端部１２ｃが係合され、コイルばね１２の付勢力
により一方の係止部１３ｄを一方のストッパ部２ｂに当
接せしめ、前記他方の係止部１３ｅを他方のストッパ部
２ｃに当接可能としてストッパ機構を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両等に備
えられ、ステアリングの操舵に応じ、ステアリングに生
ずるトルクを検出するのに使用される回転角度センサに
関する。

【０００２】

【従来の技術】図２１乃至図２２は従来の回転角度セン
サを示すもので、この回転角度センサは、小径部４２及
び大径部４３の径の異なる円筒体を階段状に一体に構成
した内部中空のハウジング４１を有し、小径部４２には
軸受４４が圧入されており、この軸受４４には、ゴム製
のＯリング４５を装着した回転軸４６が回転自在に支持
されている。そして、この回転軸４６には、一端部４６
ａに二股状の摺動子４７を支持した円板状の回転体４８
が掛け止めされて取り付けられているとともに、他端部
４６ｂにロータ４９がねじ５０によって取り付けられて
おり、ロータ４９を回転させると、回転軸４６と一体に
回転体４８が回転するようになっている。

【０００３】ハウジング４１内には、円板状の回路基板
５１が嵌合されて回転体４８と対向されており、この回
路基板５１の表面には、円弧状の抵抗体パターン５２と
円形の集電パターン５３とが形成され、これら抵抗体パ
ターン５２及び集電体パターン５３に上述した摺動子４
７が接触されている。また、抵抗体パターン５２の両端
部と集電体パターン５３とには、図示していないが鳩目
金具のような端子が固定され、この端子に半田５４によ
り接続されたリード線５５がハウジング４１外に導出さ
れている。さらにハウジング４１内には、回路基板５１
の裏面側において絶縁性接着剤５６が充填され、上述し
たＯリング４５と協力してハウジング４１内を密封して
いる。

【０００４】大径部４３の天板部４３ａには、コイルば
ね５７が小径部４２の外側に装着された状態で載置され
ており、一端部５７ａを天板部４３ａに穿設された係合
孔４３ｂに係合させるとともに、他端部５７ｂをロータ
４９に係合させている。また、この天板部４３ａには、
図示せぬストッパ機構が設けられており、このストッパ
機構によりロータ４９の回転角度範囲が制限されてい
る。

【０００５】しかして、このように構成された従来の回
転角度センサは、例えば車両に搭載されて、ステアリン
グ（不図示）の操舵時に車両の車輪と路面との間の摩擦
力に応じてステアリングに生ずる抵抗力を直線運動に変
換する変換部が備わった図示せぬ変換機構のケーシング
内に、天板部４３ａよりロータ４９側の部分を位置させ
て、前記変換部にロータ４９の先端部４９ａを係合させ
るとともに、ステアリングに連結された図示せぬ電動モ
ータを制御する制御回路（不図示）にリード線５５を接
続し、この制御回路からリード線５５を介して抵抗体パ
ターン５２の両端部に所定電圧を印加した状態で使用さ
れる。

【０００６】そして、かかるステアリングを操縦者が操
舵すると、ステアリングには抵抗力が生じるが、この抵
抗力を前記変換部が直線運動に変換し、前記変換部がコ
イルばね５７の付勢力に抗してロータ４９を回転させ、
この回転に伴い摺動子４７が抵抗体パターン５２及び集
電体パターン５３上を摺動することにより、これらパタ
ーン５２，５３上における摺動子４７の位置に応じた電
圧がリード線５５を介して出力され、こうして得られた
前記抵抗力の検出信号に基き、前記制御回路は前記抵抗
力が減少するように前記電源モータを駆動制御する。す
ると、ステアリングに操舵補助トルクが付与されたこと
になるから、前記抵抗力が減少し、ステアリング操舵に
おける操縦者の負担を軽減することができる。

【０００７】また、ステアリングが可動範囲の全領域に
わたって略４回転されたときには、上述した図示せぬス
トッパ機構が機能し、ロータ４９の回転を停止させ、抵
抗体パターン５２の端部から摺動子４７がはみ出すのを
防止する。

【０００８】また、ステアリングが４回転された状態か
らニュートラル位置に戻すように反転操舵されたときに
は、コイルばね５７がその付勢力によりロータ４９を前
記変換部の動きに追従させ、ステアリングの正転・反転
時で前記検出信号に差（所謂ヒステリシス）が生じない
ようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の回転角度センサでは、ロータ４９の回転時に、
コイルばね５７が巻き縮められてロータ４９に付勢力を
与えることになるが、このコイルばね５７は、ロータ４
９の回転に伴って回転軸４６の軸方向（矢印Ａ方向）や
コイルばね５７の径方向（矢印Ｄ方向）に変形して偏心
を起こし、ロータ４９に付与するコイルばね５７の付勢
力の作用方向にばらつきが生じる。このため、ロータ４
９が前記変換部の動きに安定して追従できず、その結
果、ステアリングに生ずる抵抗力が正確に検出されない
懸念があった。

【００１０】また、車両用の電気機器には高い防塵性が
要求され、この従来の回転角度センサにおいても、ハウ
ジング４１内がＯリング４５と絶縁性接着剤５６とによ
り密封されているため、塵の侵入防止にある程度の効果
がある。しかしながら、回転軸４６との摺接によりＯリ
ング４５が劣化し、長期にわたってハウジング４１内の
防塵性を維持することが難しく、防塵対策としては不十
分であった。また、絶縁性接着剤５６は取り扱いが面倒
であり、また乾燥時間を要することから作業性が悪く手
数がかかるという欠点を有している。

【００１１】本発明は上記した従来技術の事情に鑑みて
なされたもので、その目的は、ロータの回転に伴うコイ
ルばねの偏心を押さえ、長期間にわたって防塵性を維持
できる回転角度センサを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、円筒状のハウジングと、前記ハウジング
内に形成された区画壁と、開口部を有し、前記区画壁に
より仕切られて前記ハウジング内に形成された収納部
と、開放部を有し、前記区画壁を介して前記収納部と対
向するように前記ハウジング内に形成された収容部と、
前記区画壁に穿設された孔を貫通して前記ハウジングに
回転自在に支持された回転軸と、前記収納部に収納され
て前記回転軸の回転量を検出する回転量検出手段と、前
記収容部に収容されて一端部が前記ハウジングに係合さ
れたコイルばねと、一対の係止部が形成されたロータと
を備え、前記開放部の周縁部において前記ハウジングに
一対のストッパ部を設け、前記開放部を塞ぐように前記
回転軸に固定された前記ロータには、前記コイルばねの
他端部が係合され、前記コイルばねの付勢力により前記
一対の係止部の一方を前記一対のストッパ部の一方に当
接せしめ、前記一対の係止部の他方を前記一対のストッ
パ部の他方に当接可能としてストッパ機構を構成したこ
とを最も主要な特徴としている。

【００１３】また、上記構成において、前記収容部内に
おいて前記区画壁に環状部を形成して、この環状部の外
部と前記ハウジングとの間、及び前記環状部の内部に各
々第１，第２の空隙部を設け、前記コイルばねを前記第
１の空隙部に収容して、前記コイルばねの一端部を前記
ハウジングに係合させるとともに、前記第２の空隙部に
封止部材を収容して前記孔を塞いだ。

【００１４】また、上記構成において、前記収納部の内
壁に形成された環状の段部に載置されるパッキンと、こ
のパッキンに当接して前記開口部を蓋閉するカバーとを
備え、前記ハウジングに前記開口部の周縁を圧潰して圧
潰部を形成し、この圧潰部と前記環状の段部とによって
前記カバーを挟持して前記パッキンを圧縮させるととも
に、前記第２の空隙部に前記封止部材を収容して前記孔
を塞ぎ前記収納部を密封した。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の回転角度センサの
一実施形態を図１乃至図２０を用いて説明する。

【００１６】この回転角度センサは、ＰＢＴ（ポリブチ
レンテレフタレート）等の絶縁合成樹脂材料から形成さ
れたハウジング１と、このハウジング１に回転自在に支
持される回転軸８と、この回転軸８が挿通される封止部
材１１と、回転軸８に固定されるロータ１３と、このロ
ータ１３を付勢するコイルばね１２と、ハウジング１の
収納部５内に収納されて回転軸８の回転量を検出する回
転量検出手段２４と、この回転量検出手段２４から出力
される検出信号をハウジング１外へ導出するリード線１
５〜１８と、回転量検出手段２４の回路基板２５をハウ
ジング１の収納部５内に保持する板ばね２１と、ハウジ
ング１の収納部５の開口部５ａを蓋閉するカバー２２と
から主に構成されている。

【００１７】ハウジング１は、小径部２及び大径部３が
階段状に一体に構成された径の異なる内部中空の円筒体
からなり、図４乃至図７に示すように、小径部２内が区
画壁４により仕切られて、大径部３側に形成された収納
部５と、区画壁４を介して収納部５と対向するように形
成された収容部６とが設けられており、収納部５には区
画壁４と反対側に開口部５ａが形成され、収容部６には
区画壁４と反対側に開放部６ａが形成されている。

【００１８】そして、区画壁４の中央部には孔４ａが穿
設されて、この孔４ａに金属製の軸受７が収納部５内に
延びるようにインサート成形によって取り付けられてお
り、図１に示すように、この軸受７にステンレス製の回
転軸８が孔４ａを貫通して回転自在に支持されている。
また、収容部６内には、この軸受７を囲むように区画壁
４に環状部４ｂが形成され、この環状部４ｂの外部と小
径部２との間、及び環状部４ｂ内部に第１，第２の空隙
部６ｂ，６ｃが各々設けられおり、第１の空隙部６ｂに
は係合孔６ｄが形成されている。

【００１９】大径部３の外壁には、円弧状の取付孔９ａ
を有する一対の取付部９と、筒状のリード線挿入部１０
とが突設されており、このリード線挿入部１０内におい
て大径部３に４つの孔部３ａが穿設され、これら孔部３
ａがリード線挿入部１０内と収納部５内とを連通させて
いる。また、収納部５の内壁には、開口部５ａの周縁に
沿って環状の山形の突出部を有する環状の段部５ｂが形
成されているとともに、この環状の段部５ｂの内側に後
述する回路基板２５を受ける受け面５ｃが形成されてお
り、この受け面５ｃには、回路基板２５に係合する一対
の係合突起５ｅと、板ばね２１が挿入される矩形孔５ｆ
と、一段低くなった面に等間隔に配設された５つの突部
５ｄとが形成されている。

【００２０】そして、この受け面５ｃと環状の段部５ｂ
との間における収納部５の内壁には、３つの角形の絶縁
壁５ｇが隣接する孔部３ａ間に各々位置して形成されて
おり、これら絶縁壁５ｇが前記突部５ｄと対向配置され
ている。また更に、大径部３には、開口部５ａの周縁部
を熱かしめ法で内側に圧潰することにより、図１に示す
ように、圧潰部５ｈが形成されており、また、開放部６
ａの周縁部において小径部２の一部が切り欠かれ、この
切欠部２ａの両端が一対のストッパ部２ｂ，２ｃとされ
いる。

【００２１】封止部材１１は、ゴム材に金属薄板を埋設
してドーナツ状に形成され、図１に示すように、第２の
空隙部６ｃに圧入により収容されて回転軸８が挿通され
ている。そして、この封止材１１は、その内周面が回転
軸８に密着し、区画壁４の孔４ａを塞いだ状態となって
いる。

【００２２】コイルばね１２は、金属線材を巻回して形
成され、図１に示すように、巻回部１２ａ内に環状部４
ｂを位置させて第１の空隙部６ｂに収容されており、そ
の一端部１２ｂを係合孔６ｄに係合させている。

【００２３】ロータ１３は、鋼製の平板から円板状に形
成され、図２０に示すように、中央部に小判状の取付孔
１３ａが穿設されているとともに、この取付孔１３ａか
ら半径方向に離間した位置に係合ピン１３ｂが固着され
ており、また、縁部の２カ所に切欠部１３ｃを形成する
ことにより一対の係止部１３ｄ，１３ｅが設けられてい
る。そして、図１，図２に示すように、このロータ１３
は、取付孔１３ａに貫通された回転軸８の一端部がかし
められて、開放部６ａを塞いだ形で円板状の金属プレー
ト１４を介して回転軸８に固定されており、切欠部１３
ｃにコイルばね１２の他端部１２ｃが係合されて、この
コイルばね１２の付勢力により係止部１３ｄをストッパ
部２ｂに当接せしめ、係止部１３ｅがストッパ部２ｃと
所定間隔をもって対応し当接可能な状態で、回転軸８の
回転角度範囲を制限するストッパ機構を構成している。

【００２４】リード線１５〜１８は、図１，図２に示す
ように、導電線材１９をその両端部を残して絶縁材で被
覆して構成され、ゴム等の弾性材から矩形状に形成され
たシール部材２０に一端側を差し込んで一体化されてい
る。そして、このリード線１５〜１８は、一端側がハウ
ジング１のリード線挿入部１０に挿入されて、導線線材
１９が孔部３ａを通って収納部５内に位置しており、リ
ード線挿入部１０に圧入されたシール部材２０がその弾
性力によってリード線挿入部１０の内面に密着し、孔部
３ａを塞いだ状態となっている。

【００２５】板ばね２１は、ステンレス製の矩形薄板か
らなり、図１２〜図１４に示すように、その中央部２１
ａで折り曲げることによりＶの字状に形成され、両端部
には曲折部２１ｂが設けられている。そして、この板ば
ね２１は、後述する回路基板２５を押圧する押圧手段と
して用いられ、ハウジング１の矩形孔５ｆに中央部２１
ａから挿入されて収納部５内に収納されている。

【００２６】カバー２２は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレ
フタレート）等の絶縁合成樹脂材料から平板状に形成さ
れ、図１５〜図１７に示すように、その縁部には全周に
わたって山形の突出部を有する段部２２ａが設けられて
いるとともに、中央部には円形の凹部２２ｂが形成され
ており、また、段部２２ａと凹部２２ｂとの間には、保
持突起２２ｃと３つの規制突起２２ｄとが凹部２２ｂと
同心円状に立設されている。そして、図１に示すよう
に、このカバー２２は、ハウジング１の環状の段部５ｂ
に載置されたリング状のパッキン２３に段部２２ａを当
接させ収納部５内に位置して開口部５ａを塞ぎ、圧潰部
５ｈによってかしめ付けられて、対向配置された段部２
２ａと環状の段部５ｂとの山形の突出部でパッキン２３
を圧縮させた状態でハウジング１に固定されており、こ
れにより封止部材１１及びシール部材２０と協力して収
納部５内を気密に密封し、また、保持突起２２ｃと規制
突起２２ｄとが収納部５内を回転軸８の軸方向（図１中
矢印Ａ方向）へ延びるように設けられ、図３中点線で示
す保持突起２２ｃが板ばね２１の曲折部２１ｂに当接し
て矩形孔５ｆから脱落しないように板ばね２１を収納部
５内に保持した状態となっている。

【００２７】回転量検出手段２４は、ハウジング１の収
納部５内に支持される回路基板２５と、回転軸８に支持
されてハウジング１の収納部５内に収納される回転体３
１と、回路基板２５に支持される４つの端子２９と、回
転体３１に支持される２つの摺動子３２とで構成されて
いる。

【００２８】回路基板２５は、セラミック等の絶縁材料
を角形に成形してなるもので、図８に示すように、その
一角が切り落とされてテーパ部２５ａが形成され、中心
部に円形の挿通孔２５ｂが穿設されている。また、この
回路基板２５には、一側部に切欠部２５ｃが形成され、
他側部に突片２５ｄが一体に設けられており、また、こ
の回路基板２５の一端縁には、間隔を空けて等間隔に切
欠部２５ｅを設けることにより５つの突部２５ｆが形成
されている。また、回路基板２５の表面には、抵抗体パ
ターン２６ａ，２６ｂと集電体パターン２７ａ，２７ｂ
とが挿通孔２５ｂと同心円状に印刷にて形成されている
とともに、これら抵抗体パターン２６ａ，２６ｂ及び集
電体パターン２７ａ，２７ｂに連設された導電パターン
２８ａ〜２８ｄが回路基板２５の一端縁部に至るように
延設されて、切欠部２５ｅと対向した状態となってい
る。

【００２９】そして、図１，図３に示すように、この回
路基板２５は、その裏面をハウジング１の受け面５ｃに
当接させ、挿通孔２５ｂに回転軸８及び軸受７が挿通さ
れるとともに、テーパ部２５ａが板ばね２１に矢印Ｂ方
向に押圧されることにより、切欠部２５ｃと突片２５ｄ
とを図３中左側の係合突起５ｅの２側面に設けた突部と
図３中右側の係合突起５ｅの一側面に設けた突部に弾接
させて収納部５内に位置決めされて支持されており、図
３中点線で示す３つの規制突起２２ｄが回路基板２５の
表面に数十ミクロン程度のクリアランスをもって対向
し、回路基板２５の収納部５内における回転軸８の軸方
向（矢印Ａ方向）への動きを規制している（尚、図３，
図８では抵抗体パターン２６ａ，２６ｂに対し斜線帯を
付した）。

【００３０】４つの端子２９は、何れも同一に構成さ
れ、図９〜図１１に示すように、導電薄板からなる長尺
状の基部２９ａと、基部２９ａの一端部から直角に折り
曲げ形成された接続部２９ｂと、基部２９ａの他端部か
らＵの字状に折り曲げ形成されたクリップ部２９ｃとを
有しおり、接続部２９ｂには孔２９ｄが形成されてい
る。そして、図１，図３に示すように、この４つの端子
２９は、各々クリップ部２９ｃで回路基板２５の一端縁
部を挟持することにより導体パターン２８ａ〜２８ｄと
導通した状態で回路基板２５に支持されて、この回路基
板２５とともにハウジング１の収納部５に収納されてお
り、基部２９ａが突部５ｄ間に位置して接続部２９ｂが
収納部５の内壁に当接し、ハウジング１の孔部３ａに接
続部２９ｂの孔２９ｄが対向して、この孔２９ｄに挿入
されたリード線１５〜１８の導電線材１９の一端部が接
続部２９ｂと開口部５ａの近傍にて半田３０により接続
され、隣接する接続部２９ｂ間に絶縁壁５ｇが位置した
状態となっている。

【００３１】回転体３１は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレ
フタレート）等の絶縁合成樹脂材料から円板状に形成さ
れ、図１８に示すように、その中心部には軸孔３１ａが
穿設されており、この軸孔３１ａの周囲には突起３１ｂ
が設けられている。そして、図１に示すように、この回
転体３１は、軸孔３１ａに貫通された回転軸８の他端部
をかしめることにより、回転軸８に固定されて収納部５
内に収納されており、回路基板２５と所定間隔をもって
対向した状態となっている。

【００３２】２つの摺動子３２は、洋白やリン青銅等の
導電薄板に切り曲げ加工を施してなるもので、何れも同
一に構成され、図１８，図１９に示すように、略矩形状
の取付部３２ａと、この取付部３２ａに延設された一対
の摺動片３２ｂ，３２ｃとを有し、取付部３２ａには取
付孔３２ｄが形成されている。そして、この２つの摺動
子３２は、取付孔３２ｄを突起３１ｂに圧入することに
より回転体３１に支持されて、この回転体３１とともに
ハウジング１の収納部５内に収納されており、一方の摺
動子３２が、一対の摺動片３２ｂ，３２ｃを抵抗体パタ
ーン２６ａと集電体パターン２７ａに各々摺接させ、抵
抗体パターン２６ａと集電体パターン２７ａとを導通さ
せているとともに、他方の摺動子３２が、一対の摺動片
３２ｂ，３２ｃを抵抗体パターン２６ｂと集電体パター
ン２７ｂに各々摺接させ、抵抗体パターン２６ｂと集電
体パターン２７ｂとを導通させた状態となっている。

【００３３】次に、このように構成された回転角度セン
サの組立方法を説明すると、先ず、ハウジング１の軸受
７に回転軸８を挿入し、次いで、第２の空隙部６ｃに封
止部材１１を圧入する。次に、金属プレート１４を回転
軸８の一端部に挿通し、次いで、一端部１２ｂを係合孔
６ｄに係合させてコイルばね１２を第１の空隙部６ｂに
収容する。次に、コイルばね１２の他端部１２ｃを切欠
部１３ｃに係合させてコイルばね１２を巻き縮めなが
ら、係合ピン１３ｂが固着されたロータ１３を取付孔１
３ａから回転軸８の一端部に挿通し、この回転軸８の一
端部をかしめ付けてロータ１３を固定する。

【００３４】次に、挿通孔２５ｂに回転軸８及び軸受７
を挿通させて、４本の端子２９を支持した回路基板２５
の裏面を受け面５ｃに当接させて、回路基板２５を収納
部５内に収納する。次に、板ばね２１を中央部２１ａ側
からハウジング１の矩形孔５ｆに挿入し、板ばね２１が
回路基板２５のテーパ部２５ａを押圧し切欠部２５ｃと
突片２５ｄとを各々一対の係合突起５ｅに押し付けて係
合させた状態で、突部５ｄを熱溶融して４つの端子２９
の基部２９ａを受け面５ｃにかしめ付ける。次に、シー
ル部材２０により一体化されたリード線１５〜１８の一
端部をシール部材２０とともにリード線挿入部１０に圧
入すると、シール部材２０がリード線挿入部１０の内面
にガイドされて、リード線１５〜１８の一端部が孔部３
ａ内に位置し、各々の導電線材１９が４本の端子２９の
接続部２９ｂの孔２９ｄを貫通した状態となり、この状
態で、導電部材１９と接続部２９ｂとを半田３０により
接続する。このとき、隣接する接続部２９ｂ間に絶縁壁
５ｇが位置しているので、絶縁壁５ｇが半田３０の流れ
をくい止め、半田３０により隣接する接続部２９ｂが接
続されることを防止している。

【００３５】次に、軸孔３１ａに回転軸８の他端部を貫
通させて、２つの摺動子３２を支持した回転体３１を収
納部５内に収納し、この回転軸８の他端部をかしめ付け
て回転体３１を固定する。しかる後、環状の段部５ｂに
パッキン２３を載置し、カバー２２を開口部５ａから収
納部５内に収納すると、段部２２ａがパッキン２３に当
接するとともに、保持突起２２ｃが板ばね２１の曲折部
２１ｂに当接し、この状態で開口部５ａの周縁部を熱か
しめ法で内側に圧潰して圧潰部５ｈを形成し、この圧潰
部５ｈでかしめ付けてカバー２２をハウジング１に固定
する。

【００３６】このようにして回転角度センサの組立は完
了するが、組立後においては、図１に示すように、回路
基板２５は、回転軸８の軸方向（矢印Ａ方向）に対して
垂直に設けられ、また、この回路基板２５からは端子２
９の基部２９ａが回転軸８の軸方向に対して垂直に延設
され、端子２９の接続部２９ｂが回転軸８の軸方向に平
行に立ち上がった状態となっている。また、開口部５ａ
から収納部５の奥に向けて、回転体３１と摺動子３２と
回路基板２５とが順次この順に配置されており、これら
回転体３１と摺動子３２と回路基板２５とが収納部５内
で回転軸８の軸方向に占めるスペースＨ１の範囲で、４
本の端子２９の接続部２９ｂとリード線１５〜１８の導
電線材１９の一端部とが半田３０により接続されてお
り、この接続部分はカバー２２の規制突起２２ｄが回転
軸８の軸方向（矢印Ａ方向）に占めるスペースＨ２にオ
ーバーラップした状態となっている。

【００３７】また、図２に示すように、ロータ１３は、
切欠部１３ｃにコイルばね１２の他端部１２ｃが係合さ
れて、このコイルばねの１２の付勢力により係止部１３
ｄをストッパ２ｂに当接させ、係止部１３ｅとストッパ
部２ｃとが所定間隔をもって対向し、このとき、一方の
摺動子３２は、一対の摺動片３２ｂ，３２ｃを抵抗体パ
ターン２６ａの一端部と集電体パターン２７ａに各々摺
接させ、抵抗体パターン２６ａと集電体パターン２７ａ
とを導通させているとともに、他方の摺動子３２は、一
対の摺動片３２ｂ，３２ｃを抵抗体パターン２６ｂの一
端部と集電体パターン２７ｂに各々摺接させ、抵抗体パ
ターン２６ｂと集電体パターン２７ｂとを導通させた状
態となっている。

【００３８】しかして、このように構成・組み立てられ
た本発明の回転角度センサは、例えば車両に搭載され
て、ステアリング（不図示）の操舵時に車両の車輪と路
面との間の摩擦力に応じてステアリングに生ずる抵抗力
を直線運動に変換する変換部３３が収納された変換機構
のケーシング３４内に、小径部２を位置させて、変換部
３３に係合ピン１３ｂを係合させるとともに、ステアリ
ングに連結された図示せぬ電動モータを制御する制御回
路（不図示）にリード線１５〜１８を接続して、一対の
取付部９の取付孔２９ａに図示せぬねじをねじ込んでハ
ウジング１をケーシング３４に固定し、この図示せぬ制
御回路からリード線１６，１８及び端子２９を介して導
電パターン２８ａ，２８ｃ間に所定電圧を印加した状態
で使用される。

【００３９】そして、かかるステアリングを操縦者が操
舵すると、ステアリングには抵抗力が生じるが、この抵
抗力を変換部３３が直線運動に変換し、コイルばね１２
の付勢力に打ち勝ってロータ１３を介して回転軸８を回
転（図２では矢印Ｃ方向の回転）させ、この回転に伴い
回転体３１とともに一方の摺動子３２が回転し、その一
対の摺動片３２ｂ，３２ｃが抵抗体パターン２６ａ及び
集電体パターン２７ａ上を一端部から他端部に向けて摺
動することにより、一方の摺動子３２による抵抗体パタ
ーン２６ａと集電体パターン２７ａとの導通位置が変化
して回転軸８の回転量が検出され、この回転軸８の回転
量に応じた電圧が前記抵抗力の検出信号として端子２９
及びリード線１７を介して出力され、この検出信号に基
づいて、前記制御回路は前記抵抗力が減少するように前
記電源モータを駆動制御する。すると、ステアリングに
操舵補助トルクが付与されたことになるから、前記抵抗
力が減少し、ステアリング操舵における操縦者の負担を
軽減することができる。

【００４０】また、回転軸８の回転に伴って回転体３１
と一体に他方の摺動子３２も回転し、その一対の摺動片
３２ｂ，３２ｃが、抵抗体パターン２６ｂ及び集電体パ
ターン２７ｂ上を一端部から他端部に向けて摺動するこ
とにより、これらパターン２６ｂ，２７ｂ上における他
方の摺動子３２の導通位置に応じた電圧が監視信号とし
て端子２９及びリード線１５を介して前記制御回路に出
力される。したがって、前記制御回路は、この監視信号
と前記検出信号とを演算比較することにより、本回転角
度センサの出力に異常がないか駆動状態を常に監視でき
る。

【００４１】また、ステアリングが可動範囲の全領域に
わたって略４回転されたときには、上述したストッパ機
構が機能し、ロータ１３の係止部１３ｅがストッパ部２
ｃに当接して回転軸８の回転を停止させ、２つの摺動子
３２の摺動片３２ｂ，３２ｂを各々抵抗体パターン２６
ａ，２６ｂの他端部で停止させるようになっており、摺
動片３２ｂ，３２ｂの導電パターン２８ｃ，２８ａへの
はみ出しを確実に防止する。また、ステアリングが４回
転された状態からニュートラル位置に戻すように反転操
舵されたときに、コイルばね１２は、その付勢力により
ロータ１３を変換部３３の動きに追従させ、ロータ１３
が矢印Ｃ方向に回転したときと矢印Ｃの反対方向に回転
したときとで、前記検出信号及び前記監視信号に差（所
謂ヒステリシス）が生じないように機能し、その際、回
転軸８の軸方向に対するコイルばね１２の変形はロータ
１３によって押さえられ、コイルばね１２の径方向（図
１中矢印Ｄ方向）に対するコイルばね１２の変形は小径
部２と環状部４ｂとによって押さえられるようになって
いる。

【００４２】尚、この実施形態では、リード線１５〜１
８と端子２９とを接続するために、端子２９の接続部２
９ｂに孔２９ｄを設けたもので説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、接続部２９ｂの一部を切
り欠いて、この切欠部を孔２９ｄに代替する等種々変更
が可能である。

【００４３】また、ロータ１３の回転角度範囲は、ロー
タ１３の回転方向（矢印Ｃ方向）において切欠部２ａの
大きさを変えるだけで容易に変更できるため、ロータ１
３の回転角度範囲の変更要求に対しスムーズに対応する
ことができる。

【００４４】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４５】円筒状のハウジングと、前記ハウジング内
に形成された区画壁と、開口部を有し、前記区画壁によ
り仕切られて前記ハウジング内に形成された収納部と、
開放部を有し、前記区画壁を介して前記収納部と対向す
るように前記ハウジング内に形成された収容部と、前記
区画壁に穿設された孔を貫通して前記ハウジングに回転
自在に支持された回転軸と、前記収納部に収納されて前
記回転軸の回転量を検出する回転量検出手段と、前記収
容部に収容されて一端部が前記ハウジングに係合された
コイルばねと、一対の係止部が形成されたロータとを備
え、前記開放部の周縁部において前記ハウジングに一対
のストッパ部を設け、前記開放部を塞ぐように前記回転
軸に固定された前記ロータには、前記コイルばねの他端
部が係合され、前記コイルばねの付勢力により前記一対
の係止部の一方を前記一対のストッパ部の一方に当接せ
しめ、前記一対の係止部の他方を前記一対のストッパ部
の他方に当接可能としてストッパ機構を構成したので、
前記回転軸の軸方向に対する前記コイルばねの変形は、
前記ロータによって押さえられ、前記コイルばねの径方
向に対する前記コイルばねの変形は、前記ハウジングと
前記環状部とによって押さえることができるため、前記
ロータに付与する前記コイルばねの付勢力の作用方向に
ばらつきが生じることがなく、高い検出精度を有する回
転角度センサを提供することができる。

【００４６】また、前記収容部内において前記区画壁に
環状部を形成して、この環状部の外部と前記ハウジング
との間、及び前記環状部の内部に各々第１，第２の空隙
部を設け、前記コイルばねを前記第１の空隙部に収容し
て、前記コイルばねの一端部を前記ハウジングに係合さ
せるとともに、前記第２の空隙部に封止部材を収容して
前記孔を塞いだので、前記孔部は、前記封止部材に加
え、前記ロータと前記ハウジング及び前記環状部とによ
り更に覆われるため、前記ハウジング内の防塵性を長期
間にわたって維持することができる。

【００４７】また、前記収納部の内壁に形成された環状
の段部に載置されるパッキンと、このパッキンに当接し
て前記開口部を蓋閉するカバーとを備え、前記ハウジン
グに前記開口部の周縁を圧潰して圧潰部を形成し、この
圧潰部と前記環状の段部とによって前記カバーを挟持し
て前記パッキンを圧縮させるとともに、前記第２の空隙
部に前記封止部材を収容して前記孔を塞ぎ前記収納部を
密封したので、従来技術で示した如き絶縁性接着剤を用
いることなく前記収納部内を密封することができるの
で、絶縁性接着剤の充填・乾燥等の手数を省略でき、全
体として製造工程を簡単化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転角度センサの断面図。

【図２】本発明の回転角度センサの平面図。

【図３】本発明の回転角度センサのカバーを取り除いて
示す底面図。

【図４】本発明の回転角度センサに係るハウジングの平
面図。

【図５】図４の５−５線に沿う断面図。

【図６】本発明の回転角度センサに係るハウジングの一
部を切り欠いて示す正面図。

【図７】本発明の回転角度センサに係るハウジングの底
面図。

【図８】本発明の回転角度センサに係る回路基板の平面
図。

【図９】本発明の回転角度センサに係る端子の平面図。

【図１０】本発明の回転角度センサに係る端子の側面
図。

【図１１】本発明の回転角度センサに係る端子の底面
図。

【図１２】本発明の回転角度センサに係る板ばねの平面
図。

【図１３】本発明の回転角度センサに係る板ばねの正面
図。

【図１４】本発明の回転角度センサに係る板ばねの側面
図。

【図１５】本発明の回転角度センサに係るカバーの平面
図。

【図１６】図１５の１６−１６線に沿う断面図。

【図１７】本発明の回転角度センサに係るカバーの底面
図。

【図１８】本発明の回転角度センサに係る回転体の平面
図。

【図１９】本発明の回転角度センサに係る摺動子の側面
図。

【図２０】本発明の回転角度センサに係るロータの平面
図。

【図２１】従来の回転角度センサの断面図。

【図２２】従来の回転角度センサの分解斜視図。

【符号の説明】

１ ハウジング ２ 小径部 ２ａ 切欠部 ２ｂ ストッパ部 ２ｃ ストッパ部 ３ 大径部 ３ａ 孔部 ４ 区画壁 ４ａ 孔 ４ｂ 環状部 ５ 収納部 ５ａ 開口部 ５ｂ 環状の段部 ５ｃ 受け面 ５ｄ 突部 ５ｅ 係合突起 ５ｆ 矩形孔 ５ｇ 絶縁壁 ５ｈ 圧潰部 ６ 収容部 ６ａ 開放部 ６ｂ 第１の空隙部 ６ｃ 第２の空隙部 ６ｄ 係合孔 ７ 軸受 ８ 回転軸 ９ 取付部 ９ａ 取付孔 １０ リード線挿入部 １１ 封止部材 １２ コイルばね １２ａ 巻回部 １２ｂ 一端部 １２ｃ 他端部 １３ ロータ １３ａ 取付孔 １３ｂ 係合ピン １３ｃ 切欠部 １３ｄ 係止部 １３ｅ 係止部 １４ 金属プレート １５ リード線 １６ リード線 １７ リード線 １８ リード線 １９ 導電線材 ２０ シール部材 ２１ 板ばね ２１ａ 中央部 ２１ｂ 曲折部 ２２ カバー ２２ａ 段部 ２２ｂ 凹部 ２２ｃ 保持突起 ２２ｄ 規制突起 ２３ パッキン ２４ 回転量検出手段 ２５ 回路基板 ２５ａ テーパ部 ２５ｂ 挿通孔 ２５ｃ 切欠部 ２５ｄ 突片 ２５ｅ 切欠部 ２５ｆ 突部 ２６ａ 抵抗体パターン ２６ｂ 抵抗体パターン ２７ａ 集電体パターン ２７ｂ 集電体パターン ２８ａ 導電パターン ２８ｂ 導電パターン ２８ｃ 導電パターン ２８ｄ 導電パターン ２９ 端子 ２９ａ 基部 ２９ｂ 接続部 ２９ｃ クリップ部 ２９ｄ 孔 ３０ 半田 ３１ 回転体 ３１ａ 軸孔 ３１ｂ 突起 ３２ 摺動子 ３２ａ 取付部 ３２ｂ 摺動片 ３２ｃ 摺動片 ３２ｄ 取付孔 ３３ 変換部 ３４ ケーシング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のハウジングと、前記ハウジング
   内に形成された区画壁と、開口部を有し、前記区画壁に
   より仕切られて前記ハウジング内に形成された収納部
   と、開放部を有し、前記区画壁を介して前記収納部と対
   向するように前記ハウジング内に形成された収容部と、
   前記区画壁に穿設された孔を貫通して前記ハウジングに
   回転自在に支持された回転軸と、前記収納部に収納され
   て前記回転軸の回転量を検出する回転量検出手段と、前
   記収容部に収容されて一端部が前記ハウジングに係合さ
   れたコイルばねと、一対の係止部が形成されたロータと
   を備え、前記開放部の周縁部において前記ハウジングに
   一対のストッパ部を設け、前記開放部を塞ぐように前記
   回転軸に固定された前記ロータには、前記コイルばねの
   他端部が係合され、前記コイルばねの付勢力により前記
   一対の係止部の一方を前記一対のストッパ部の一方に当
   接せしめ、前記一対の係止部の他方を前記一対のストッ
   パ部の他方に当接可能としてストッパ機構を構成したこ
   とを特徴とする回転角度センサ。
2. 【請求項２】 前記収容部内において前記区画壁に環状
   部を形成して、この環状部の外部と前記ハウジングとの
   間、及び前記環状部の内部に各々第１，第２の空隙部を
   設け、前記コイルばねを前記第１の空隙部に収容して、
   前記コイルばねの一端部を前記ハウジングに係合させる
   とともに、前記第２の空隙部に封止部材を収容して前記
   孔を塞いだことを特徴とする請求項１に記載の回転角度
   センサ。
3. 【請求項３】 前記収納部の内壁に形成された環状の段
   部に載置されるパッキンと、このパッキンに当接して前
   記開口部を蓋閉するカバーとを備え、前記ハウジングに
   前記開口部の周縁を圧潰して圧潰部を形成し、この圧潰
   部と前記環状の段部とによって前記カバーを挟持して前
   記パッキンを圧縮させるとともに、前記第２の空隙部に
   前記封止部材を収容して前記孔を塞ぎ前記収納部を密封
   したことを特徴とする請求項２に記載の回転角度セン
   サ。