JP2004177344A - 回転角検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多回転型の回転角検出装置において、検出精度が高いこと。
【解決手段】本回転角検出装置１では、被測定軸２と同軸の第１の歯車３に、第２の歯車４が噛み合う。第２の歯車４の第１の端面７に渦巻き状の軌道１０を形成する。回動軸線２７の回りに回動可能な円板２３に可動支点となる支軸３０を設け、この支軸３０の回りに揺動可能な揺動アーム１６を設ける。円板２３と支軸３０との回転軸線同士は平行で、所定距離オフセットして配置される。被測定軸２が回転すると、揺動アーム１６の転動体１１が軌道１０を転動しスムーズに案内される。揺動アーム１６が揺動し、円板２３が回転する。第２の回転角検出センサ５６が、第２の歯車４の回転角に応じた高精度で周期的に反復する出力信号を得る。この出力信号がどの周期のものかを、円板２３の回転角に応じた第１の回転角検出センサ５１からの出力信号に基づいて判断する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多回転軸の絶対回転角を検出する回転角検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上述の回転角検出装置には、回転可能な被測定軸と、被測定軸と一体回転する回転体と、回転体に設けられる渦巻き状の溝からなる軌道と、この軌道により駆動される変位センサとを有するものがある。変位センサの操作部からなる被案内部が軌道に摺動自在に案内される。
被測定軸が回転すると、回転体が回転し、これに伴い、被案内部が軌道に沿いながら回転体に対して相対摺動するようになっている。被案内部の変位量に応じて、変位センサの出力信号、ひいては絶対回転角が出力されるようになっている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２９７４７１７号公報
【特許文献２】
特開平１０−３８５５７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、被案内部が軌道上でこじりを生じて、スムーズに動けない場合がある。このような場合、検出された絶対回転角に誤差が生じ、検出精度が低下する虞がある。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、軌道上での被案内部のスムーズな動きを実現でき、高い検出精度を実現できる多回転型の回転角検出装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明は、回転可能な被測定軸の回転角に応じて周期的に反復する出力信号を得るための回転角検出手段と、被測定軸の回転に応じて回転する回転体と、この回転体と一体回転可能に設けられる渦巻き状の軌道と、この軌道に沿って案内される被案内部を有し回転体の回転に従って変位可能な可動部材と、この可動部材の変位量に応じた出力信号を得るための変位量検出手段と、この変位量検出手段および回転角検出手段により得られる出力信号に基づいて被測定軸の絶対回転角を算出する算出手段とを備え、上記被案内部は軌道に転がり接触することを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、被測定軸が多回転すると、回転角検出手段により周期的に反復する高精度な出力信号が得られる。この回転角検出手段の出力信号がどの周期内での出力信号であるかを、変位量検出手段の出力信号に基づいて検出し、被測定軸の絶対回転角を精度良く検出することができる。しかも、被案内部を軌道に転がり接触させることにより可動部材の被案内部を軌道に沿ってスムーズに移動させることができ、高い検出精度を実現できる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、上記被案内部は、可動部材の保持部により回転可能に保持されて軌道を転動可能な転動体を含むことを特徴とする。この発明によれば、可動部材を確実にスムーズに移動させることができる。
第３の発明は、第２の発明において、上記保持部は、当該保持部からの転動体の脱落を防止する脱落防止部を含むことを特徴とする。この発明によれば、組立時に保持部からの転動体の不用意な脱落を防止できるので、回転角検出装置を組立て易くできる。
【０００８】
第４の発明は、第１から第３の発明の何れかにおいて、上記被案内部と軌道との転がり接触部に予圧を与えるために、被案内部を軌道に付勢する付勢手段を備えることを特徴とする。この発明によれば、軌道に対する被案内部のがたつきを防止できる。また、被案内部が軌道から離脱することを確実に防止できる。従って、高い検出精度を実現するのに好ましい。
第５の発明は、第４の発明において、上記回転体を回転可能に支持するケースを備え、上記付勢手段は、軌道が設けられる回転体の面に対向する、ケースの対向部またはケースに一体に固定される部材の対向部に設けられることを特徴とする。この発明によれば、通例設けられるケースを予圧の付与に利用するので、構造を簡素化できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態の回転角検出装置を図面を参照しつつ説明する。図１および図２は、本発明の一実施形態の回転角検出装置の模式的平面図および概略断面図である。図１を参照する。
本回転角検出装置１は、回転可能な被測定軸２の周囲に同軸上に配置され被測定軸２と一体回転する第１の回転体としての第１の歯車３と、この第１の歯車３に噛み合う第２の回転体としての第２の歯車４とを備える。第１および第２の歯車３，４は平歯車からなる。第１および第２の歯車３，４は、例えば、同径でギヤ比が１：１に設定される。第２の歯車４は、支持部材としてのケース５（図２参照）により回動可能に支持される。ケース５は、第２の歯車４を収容し、後述するように本回転角検出装置１を構成する部材を支持する。
【００１０】
本実施の形態では、回転角検出装置１を自動車の電動パワーステアリング装置に適用してステアリングホイール等の操舵部材（図示せず）の回転角を検出する場合に則して説明する。この場合、被測定軸２は操舵部材に一体回転する軸により構成される。また、ケース５は例えばステアリングコラムに固定される。ただし、本発明は一般的な多回転軸の絶対角検出に適用することが可能である。
図１および図２を参照する。第２の歯車４は、第１の端面７および第２の端面８を有し、第１の端面７には、第２の歯車４の回転軸線９を中心とする渦巻き状の軌道１０が形成されている。軌道１０は、溝からなり、例えば、断面半円形形状に形成される。溝からなる軌道１０であれば、安価に形成できる。
【００１１】
軌道１０には、この軌道１０に沿って案内される被案内部としての転動体１１が係合する。転動体１１は、可動部材としての揺動アーム１６の保持部１７に回転可能に保持されて、軌道１０を転動することができる。
揺動アーム１６は、長尺部材からなるアーム本体１８と、上述の転動体１１とを有している。揺動アーム１６のアーム本体１８は、その長手方向に相対向する第１および第２の端部１９，２０を有する。第１の端部１９に保持部１７が配置され、第２の端部２０が第３の回転体としての円板２３に支持される。
【００１２】
円板２３は、第１および第２の端面２４，２５を有している。円板２３は、この円板２３の第１の端面２４から同軸上に突出する支軸２６を介してケース５によりその回転軸線２７の回りに回動可能に支持される。支軸２６と円板２３とは、合成樹脂により一体に成形されたものであってもよい。第２の歯車４が回転すると、揺動アーム１６を介して、円板２３が従動し回動する。
揺動アーム１６のアーム本体１８の第２の端部２０は、円板２３の第１の端面２４に固定された支軸３０によって、所定の支点としての所定の軸線３１の回りに回動可能に支持される。軸線３１と軸線２７と回転軸線９とは、互いに平行に配置される。
【００１３】
揺動アーム１６の揺動の支点となる所定の軸線３１は円板２３の回転軸線２７から所定のオフセット量Ｄ（図２参照）にてオフセットされている。このため、支点としての所定の軸線３１は、回転軸線２７を中心とする円弧状の軌跡３２に沿って移動する可動支点となる。揺動アーム１６は、可動支点の回りに揺動変位可能とされ、第１の端部１９の転動体１１を介して軌道１０により駆動されることにより、第２の歯車４の回転に従って変位可能な可動部材として機能する。
【００１４】
図３は、揺動アーム１６の第１の端部１９等の一部断面側面図である。図３を参照する。
転動体１１は、球状体からなる。転動体１１は、金属、セラミック等の硬質材料により形成される。転動体１１は、一つでも複数でもよい。
転動体１１としては、球状体、基本形状が球形のもの等の略球状体であればよく、略球状体の転動体１１であれば、渦巻き状の溝からなる軌道１０をスムーズに転がることができて、好ましい。また、略球状体の転動体１１であれば、安価に形成できる。
【００１５】
図４は、保持部１７の平面図である。図５は、保持部１７への転動体１１の組み付けを説明するための揺動アームの一部断面側面図である。図４および図５を参照する。
保持部１７は、揺動アーム１６のアーム本体１８に設けられた孔３５を有する。孔３５は、揺動アーム１６を貫通し、軌道１０側および軌道１０とは反対側の開口３６，３７を有している。
【００１６】
図５Ａに示すように、孔３５の深さ方向の中間部３８の内径寸法Ｌ１は、転動体１１の直径Ｌ２とほぼ等しく形成される。中間部３８は、転動体１１を嵌め入れられた状態で、中間部３８の周縁部と転動体１１との間の隙間を殆ど無くすることができ、転動体１１をがたつきなく保持できる。
図５Ｂに示すように、保持部１７は転動体１１の一部を外部へ突出させる。一方の開口３６から出た転動体１１の部分が軌道１０の転動面に当接し、他方の開口３７から出た転動体１１の部分が、軌道１０が設けられる第２の歯車４の第１の端面７に対向するケース５の主体板部４０の対向部としての面４１に当接する。
【００１７】
保持部１７は、当該保持部１７からの転動体１１の脱落を防止する脱落防止部４３を有する。脱落防止部４３は、各開口３６，３７の周縁部からなる。すなわち、各開口３６，３７は孔３５の中間部３８よりも狭く形成され、各開口３６，３７の周縁部における互いに対向する部分同士の最小間隔Ｌ３が、転動体１１の直径Ｌ２よりも小さく形成されている。
孔３５に転動体１１を入れるには、例えば、図５Ａに示すように、孔３５の一方の開口、例えば、開口３７の周縁部を弾性変形させながら、転動体１１を押し込めばよい。
【００１８】
少なくとも一方の開口３６，３７に脱落防止部４３を設けることにより、例えば、組立時に保持部１７からの転動体１１の不用意な脱落を防止できるので、回転角検出装置１を組立て易くできる。
また、脱落防止部４３が保持部１７の一部となる孔３５の開口３６，３７の周縁部を利用することにより、構造を簡素化できる。
図３に戻って説明する。本実施形態では、軌道１０と転動体１１との転がり接触部４４，４５に予圧を与えるために、転動体１１を軌道１０に付勢する付勢手段としての付勢部４６が設けられている。
【００１９】
付勢部４６は、具体的には、上述のケース５の対向部としての面４１に設けられ、転動体１１に当接する部分である。付勢部４６が、転動体１１における転がり接触部４５とは反対側となる部分と常時当接して転動体１１を押圧することにより、転がり接触部４４，４５に予圧を付与することができる。このように付勢部４が転がり接触部４４，４５に予圧を付与できるように、図５Ｂを参照して、ケース５の面４１と第２の歯車４の第１の端面７との距離Ｌ４が、転動体１１の直径Ｌ２に応じて設定されている。
【００２０】
付勢手段を設けることにより、転動体１１と軌道１０との間に隙間が生じることを確実に防止できる。振動、衝撃等を受ける場合であっても、軌道１０に対する転動体１１のがたつきを防止でき、また、転動体１１が軌道１０から離脱することを確実に防止できる。従って、高い検出精度を実現するのに好ましい。
なお、軌道１０と転動体１１との転がり接触部４４，４５に予圧を与えずに、面４１と転動体１１との間に隙間ができないようにする場合も考えられ、この場合も、がたつきを防止できる。
【００２１】
また、図３に示すように、例えば、軌道１０が溝からなり転動体１１が略球状体からなる場合に、溝の深さＤ１が転動体１１の半径寸法Ｒ１未満となる場合（Ｄ１＜Ｒ１）であっても、軌道１０からの転動体１１の離脱を付勢手段により防止できる。従って、例えば、第２の歯車４を小型化することもできる。
付勢手段をケース５の面４１に設けることにより、通例設けられるケース５の面４１を予圧の付与に利用するので、構造を簡素化できる。
【００２２】
図１および図２を参照して動作を説明する。例えば、被測定軸２が図１で時計回り方向Ｍ１に回動すると、第１の歯車３と噛み合う第２の歯車４は反時計回り方向Ｍ２に回動し、軌道１０は転動体１１を駆動する。
転動体１１は、軌道１０に沿って転動しながら、第２の歯車４の概ね径方向外方に向けて延びる所定の軌跡Ｍ３を描いて移動する。揺動アーム１６の第１の端部１９が転動体１１とともに移動し、揺動アーム１６の第２の端部２０が支軸３０の回動軸線３１の回りに回動しながら、支軸３０が円弧状の軌跡３２に沿って移動し、円板２３がその回動軸線２７の回りに時計回り方向Ｍ４に回動する。
【００２３】
これにより、揺動アーム１６が、図１で実線で図示した位置から二点鎖線で図示した位置に移動する。また、円板２３の回転角は、被測定軸２の回転角と比例し且つこの回転角よりも小さく、例えば略１６分の１になる。
円板２３の同軸上には、円板２３の回転角を検出するための変位量検出手段としての第１の回転角検出センサ５１が設けられる。
第１の回転角検出センサ５１は、図２に示すように、互いに相対変位する固定部５２と可動部５３とを有する。第１の回転角検出センサ５１は、例えば、磁気式の変位センサであり、固定部５２は、例えば、磁気抵抗素子を含むセンサ本体からなり、可動部５３は、例えば、磁石からなる。固定部５２と可動部５３との相対位置に応じて、センサ本体からの出力信号が異なるようになっている。
【００２４】
第１の回転角検出センサ５１の可動部５３は、円板２３の第２の端面２５に固定され、円板２３と一体回転する。固定部５２は可動部５３の近傍に対向して配置され、例えば支持部材としての回路基板５４に固定される。
第１の回転角検出センサ５１は、可動部材としての揺動アーム１６の変位量に応じた出力信号、具体的には、円板２３の回転角に応じた出力信号を得ることができ、このための変位量検出手段として機能する。
【００２５】
一方、第２の歯車４の回転軸線９の同軸上に、第２の歯車４の回転角を検出するための回転角検出手段としての第２の回転角検出センサ５６が設けられる。
第２の回転角検出センサ５６は、第１の回転角検出センサ５１と同様の構造を有し、固定部５７と可動部５８とを有する。第２の回転角検出センサ５６では、可動部５８は、第２の歯車４の軌道１０が設けられる第１の端面７の反対側の面である第２の端面８に固定され、第２の歯車４と一体回転する。固定部５７は可動部５８の近傍に対向して配置され、例えば支持部材としての回路基板５４に固定される。
【００２６】
第２の回転角検出センサ５６は、被測定軸２の回転角に応じて周期的に反復する出力信号、具体的には第２の歯車４の所定回転角（例えば、１８０°）ごとに周期的に変化する出力信号を得ることができ、このための回転角検出手段として機能する。
また、本回転角検出装置１は、第１および第２の回転角検出センサ５１，５６により得られる出力信号に基づいて被測定軸２の絶対回転角を算出する算出手段としての絶対角演算部５９を有している。
【００２７】
絶対角演算部５９は、例えば、マイクロコンピュータ等を含む信号処理用の電気回路により構成される。絶対角演算部５９には、第１および第２の回転角検出センサ５１，５６からの検出信号が入力される。絶対角演算部５９では、第１および第２の回転角検出センサ５１，５６によって検出された円板２３の回転角および第２の歯車４の回転角に基づいて被測定軸２の絶対回転角を演算する。
図６は、被測定軸２の回転角と各回転角検出センサ５１，５６の出力波形との関係を示すグラフ図である。被測定軸２としての、例えばステアリングシャフトを４回転させると、図６に示すように、第２の歯車４の回転角を検出する第２の回転角検出センサ５６の出力Ｓ２（図６において実線で示す。）は、例えば、１８０ｄｅｇ周期の鋸歯状の波形となる。第２の回転角検出センサ５６の出力Ｓ２は検出精度は高いものの、１８０ｄｅｇごとに設定される回転角の区間であるいわゆる周期ごとに８回反復されるため、どの周期のものかが判らない。
【００２８】
一方、円板２３の回転角を通じて揺動アーム１６の揺動角を検出する第１の回転角検出センサ５１の出力Ｓ１（図６において破線で示す。）は、例えば１４４０ｄｅｇまで概ねリニアに上昇する波形となる。第１の回転角検出センサ５１の出力Ｓ１のレベルに基づいて、第２の回転角検出センサ５６の出力信号の出力値がどの周期の値であるかを検出することができる。従って、被測定軸２の絶対回転角を精度良く検出することができる。
【００２９】
このように本発明の実施形態では、図１を参照して、転動体１１が軌道１０に転がり接触することにより、揺動アーム１６の転動体１１を軌道１０に沿ってスムーズに移動させることができる。従って、高い検出精度を実現できる。
特に、揺動アーム１６の保持部１７に転動体１１を回転可能に保持することにより、揺動アーム１６の移動を確実にスムーズにでき、検出精度を高めるのに好ましい。
【００３０】
例えば、第２の歯車４の径方向の中心寄りから外周寄りまでの軌道１０の全領域について、揺動アーム１６をスムーズに移動できる。
また、図１に示すように、被測定軸２と同心の第１の歯車３に、第２の歯車４を噛み合わせ、この第２の歯車４に軌道１０を設けるようにしているので、軌道１０、ひいては揺動アーム１６のレイアウトの自由度を高くできるという利点もある。また、揺動アーム１６の可動範囲を広くでき、揺動アーム１６の変位量の検出精度を高くすることができるという利点もある。
【００３１】
次いで、図７は、図１〜図３の実施形態の回転角検出装置１を実際にパッケージする場合の一例を示す概略断面図である。なお、以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については説明を省略して同じ符号を付しておく。また、後述する他の実施形態についても同様とする。図７を参照する。
第２の歯車４の第１の端面７には、第２の歯車４の回転軸線９に沿って突出する支軸６２が一体回転可能に設けられている。一方、第２の歯車４の第２の端面８には、回転軸線９を中心とする環状突起６３が形成されている。
【００３２】
また、円板２３の第１の端面２４には、軸線２７に沿って突出する支軸２６が一体回転可能に設けられている。一方、円板２３の第２の端面２５には、軸線２７を中心とする環状突起６５が形成されている。
上述のケース５は、第１および第２のケース６７，６８を有している。第１および第２のケース６７，６８は、互いに対向して配置され、回転軸線９に沿って並び、その間に第２の歯車４、円板２３、揺動アーム１６、第１および第２の回転角検出センサ５１，５６、回路基板５４等を収容する。
【００３３】
第１および第２のケース６７，６８の間に回路基板５４および位置決め部材６９を挟持する状態で、第１および第２のケース６７，６８が、例えば、４箇所にてねじ７０を用いて互いに締結される。ねじ７０は、第１のケース６７、位置決め部材６９、回路基板５４を順次に貫通して、第２のケース６８のねじ孔７１にねじ込まれる。上述の回路基板５４は、第１および第２の回転角検出センサ５１，５６の固定部５２，５７および回路素子群７２を実装している。
【００３４】
第１のケース６７の主体板部４０の面４１から突出する凸部７３の面７３Ａ（この面７３Ａが、軌道１０が設けられる第２の歯車４の第１の端面７に対向する上述の対向部を構成する。）に、付勢部４６が設けられる。ねじ７０を締結すると、凸部７３の面７３Ａの付勢部４６と第２の歯車４の第１の端面７の軌道１０の底とが、転動体１１と付勢状態で当接し、転動体１１に予圧を付与することができる。
【００３５】
第２の歯車４の支軸６２および円板２３の支軸２６は、第１のケース６７に形成される支持孔７４，７５にそれぞれ嵌め合わされて回動自在に支持されている。一方、第２の歯車４および円板２３の環状突起６３，６５は、位置決め部材６９に形成される例えば円筒からなる位置決め部７６，７７にそれぞれ回動自在に嵌め合わされている。この嵌め合いはルーズであってもよい。
また、位置決め部７６の端面によって第２の歯車４の第２の端面８を受けることで、第２の歯車４が支軸６２の軸方向に受けられており、また、位置決め部７７の端面によって円板２３の第２の端面２５を受けることで、円板２３が支軸２６の軸方向に受けられている。位置決め部７６，７７はそれぞれ第２の歯車４および円板２３のスラスト軸受として機能している。
【００３６】
図８は、位置決め部材６９の平面図である。図７および図８を参照する。
位置決め部材６９は例えば合成樹脂の一体成形品からなる。位置決め部材６９は上述の位置決め部７６，７７を互いに連結する連結部７８と、位置決め部７６から放射状に延びる一対の支持アーム７９，８０と、位置決め部７７から放射状に延びる一対の支持アーム８１，８２とを備える。各支持アーム７９〜８２の先端部には、第１および第２のケース６７，６８の固定用のねじ７０を挿通させるねじ挿通孔８３を有するボス８４がそれぞれ形成されている。すなわち、位置決め部材６９は、回路基板５４と共に第１および第２のケース６７，６８に共締めにて固定される。
【００３７】
本実施の形態によれば、揺動アーム１６を介して関連付けられる第２の歯車４および円板２３がそれぞれ両持ちで支持されることにより、第２の歯車４および円板２３の傾きを抑えることができ、その結果、検出精度のばらつきの発生を防止することができる。
特に、第２の歯車４および円板２３の支軸６２，２６が、単一の部材である第１のケース６７のみを介して互いに位置決めされるので、支軸６２と支軸２６との位置決め精度が高い。
【００３８】
同様に、第２の歯車４および円板２３の環状突起６３，６５が単一の部材である位置決め部材６９のみを介して互いに位置決めされるので、環状突起６３と環状突起６５との位置決め精度が高い。
また、位置決め部材６９を合成樹脂の一体成形品とすることで、安価に製造することができる。
なお、上述の実施形態では、可動部材としての揺動アーム１６は、可動支点により支持されていたが、固定支点により支持してもよく、すなわち、揺動アーム１６の揺動の支点となる所定の軸線３１を円板２３の回転軸線２７と一致させて、揺動アーム１６と円板２３とが一体回動するようにしてもよい。
【００３９】
また、可動部材としては、揺動アーム１６に代えて、図９に示すように、直動部材８７を用いてもよい。直動部材８７は、長尺のアーム本体１８と、被案内部としての転動体１１を有し、直動部材８７のアーム本体１８が、その長手方向Ｍ５に沿って直線動可能に支持される点で、揺動アーム１６と異なっている。
直動部材８７は、転動体１１を介して軌道１０により長手方向に駆動される。直動部材８７のアーム本体１８が、ケース５等に設けられる支持部材（図示せず）により直動可能に支持される。
【００４０】
直動部材８７の長手方向に関する変位量を検出するには、直動部材８７に設けたラック８８に噛み合うピニオン８９を円板２３に一体回動可能に設け、ピニオン８９の回転を変位量検出手段としての第１の回転角検出センサ５１により検出してもよい。このように直動部材８７を用いる場合でも、揺動アーム１６を用いる場合と同様の作用効果を得ることができる。
また、以下で説明する実施形態でも、揺動アーム１６に代えて直動部材８７を用いることができる。また、直動部材８７の長手方向に関する変位量を検出するには、変位量検出手段として第１の回転角検出センサ５１に代えて、直動部材８７により駆動される直動タイプの変位センサ（図示せず）を用いてもよい。
【００４１】
また、付勢手段としては、転動体１１を揺動アーム１６、直動部材８７等を介して付勢することも考えられる。また、付勢手段が設けられる部材、例えば、図７に示す凸部７３は、第１のケース６７に一体に形成されていたが、第１のケース６７と別体で形成して面４１に一体に固定してもよい。
また、転動体１１のスムーズな移動を重視する場合等には、付勢手段を省略すること、図１０に示すようにケース５の面４１と転動体１１との間に所定量の隙間９１を設けること、および転動体１１を保持部１７に遊嵌することの少なくとも一つを実施することも考えられる。
【００４２】
また、上述の実施形態では、保持部１７としては、一対の開口３６，３７を有する貫通孔３５を有していたが、図１１に示すように、保持部９２を用いてもよい。保持部９２は所定深さの窪み状の孔９３を有している。孔９３は、単一の開口３６を有し、この開口３６は、孔９２の深さ方向の中間部３８の内径寸法と等しい大きさで形成され、図１１の孔９２には、図５Ｂに示す脱落防止部４３を省略している。また、図示しないが、上述の脱落防止部４３を図１１に示す揺動アーム１６と一体または別体に設けてもよい。
【００４３】
また、軌道１０としては、その溝の断面形状は、半円形形状の他、三角形、矩形等でもよい。
軌道１０は、第２の歯車４と一体に回転可能な部材の他、例えば、第１の歯車３に設けることも考えられる。要は、軌道１０は、被測定軸２の回転に応じて回転する回転体と一体に回転可能に設けられればよい。
また、転動体１１の形状や保持する構成については種々考えられる。要は、揺動アーム１６に設けられる被案内部が軌道１０に転がり接触すればよい。
【００４４】
変位量検出手段および回転角検出手段としては、例えば、磁気式の変位センサ、ポテンショメータ、光電式の変位センサ等の公知の構成を利用でき、両手段は同じタイプのものとしても、互いに異なるタイプのものとしてもよい。
その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の回転角検出装置の概略構成の模式的平面図。
【図２】図１の回転角検出装置の概略構成の一部破断側面図である。
【図３】図１の回転角検出装置の揺動アーム等の一部断面側面図。
【図４】図１の回転角検出装置の揺動アームの保持部の平面図。
【図５】図１の回転角検出装置の可動部材への転動体の組み付けを説明する揺動アーム等の一部断面側面図であり、図５Ａに組み付け前の状態を図示し、図５Ｂに組み付け状態を図示する。
【図６】図１の実施形態において、被測定軸の回転角と各回転角検出センサの出力信号との関係を示すグラフ図であり、縦軸に出力信号レベルを、横軸に被測定軸の回転角をとる。
【図７】図１の実施形態の回転角検出装置を実際にパッケージングする場合の一例を示す、回転角検出装置の概略断面図である。
【図８】図７の実施形態において用いられる位置決め部材の平面図である。
【図９】本発明の回転角検出装置の他の実施の形態の概略構成の模式的平面図。
【図１０】本発明の変形例を示す揺動アームの端部近傍の一部断面側面図。
【図１１】本発明の他の変形例を示す揺動アームの端部近傍の一部断面側面図。
【符号の説明】
１ 回転角検出装置
２ 被測定軸
４ 第２の歯車（回転体）
５ ケース
７ 第２の歯車の第１の端面（軌道が設けられる回転体の面）
１０ 軌道
１１ 転動体（被案内部）
１６ 揺動アーム（可動部材）
１７ 保持部
４１ ケースの面（対向部）
４３ 脱落防止部
４４ 軌道の転がり接触部
４５ 転動体の転がり接触部
４６ 付勢部（付勢手段）
５１ 第１の回転角検出センサ（回転角検出手段）
５６ 第２の回転角検出センサ（変位量検出手段）
５９ 絶対角演算部（算出手段）
７３Ａ 面（対向部）
８７ 直動部材（可動部材）
９２ 保持部

Claims (5)

1. 回転可能な被測定軸の回転角に応じて周期的に反復する出力信号を得るための回転角検出手段と、被測定軸の回転に応じて回転する回転体と、この回転体と一体回転可能に設けられる渦巻き状の軌道と、この軌道に沿って案内される被案内部を有し回転体の回転に従って変位可能な可動部材と、この可動部材の変位量に応じた出力信号を得るための変位量検出手段と、この変位量検出手段および回転角検出手段により得られる出力信号に基づいて被測定軸の絶対回転角を算出する算出手段とを備え、上記被案内部は軌道に転がり接触することを特徴とする回転角検出装置。
2. 請求項１に記載の回転角検出装置において、上記被案内部は、可動部材の保持部により回転可能に保持されて軌道を転動可能な転動体を含むことを特徴とする回転角検出装置。
3. 請求項２に記載の回転角検出装置において、上記保持部は、当該保持部からの転動体の脱落を防止する脱落防止部を含むことを特徴とする回転角検出装置。
4. 請求項１から３の何れかに記載の回転角検出装置において、上記被案内部と軌道との転がり接触部に予圧を与えるために、被案内部を軌道に付勢する付勢手段を備えることを特徴とする回転角検出装置。
5. 請求項４に記載の回転角検出装置において、上記回転体を回転可能に支持するケースを備え、上記付勢手段は、軌道が設けられる回転体の面に対向する、ケースの対向部またはケースに一体に固定される部材の対向部に設けられることを特徴とする回転角検出装置。

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