JP3587674B2 - 回転角度センサ、この回転角度センサを用いたトルクセンサ、このトルクセンサを用いた電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転角度センサ、およびこの回転角度センサを用いたトルクセンサ、およびこのトルクセンサを用いた電動パワーステアリング装置に係わり、特に高精度に回転角度を検出することができる回転角度センサおよびこの応用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転角度センサは図１２に示すように、回転軸１に円盤状の磁性体から成る回転ドラム２が固着されている。この回転ドラム２は、外周全周に複数の磁極（Ｎ−Ｓ）から成る磁気コードが形成されている。
また、磁気ドラム２の外周には、所定のギャップＰを設けて磁気検出センサ４が配設されて、従来の回転角度センサが構成されている。
このような従来の回転角度センサは、回転軸１を回転させて磁気ドラム２を回転させると、前記複数の磁極の磁力のアナログ変化を前記磁気センサ３が検出して、磁気ドラム２の回転角度を検出することができるようになっている。
【０００３】
前述したような回転角度センサを、図１３に示す駆動軸１ａと負荷軸１ｂとから成る回転軸１に２個取り付けた従来のトルクセンサについて説明する。
前記駆動軸１ａと負荷軸１ｂとから成る回転軸１は、図示しないトーションバーから成る弾性部材（図示せず）で接続されている。
また、駆動軸１ａと負荷軸１ｂとが接続されたそれぞれの端部寄りに、距離Ｌを挟んで２個の回転ドラム２、３が駆動軸１ａと負荷軸１ｂとにそれぞれ固着されている。
また、回転ドラム２、３の外周には、所定のギャップＰ１、Ｐ２を挟んで、一対の磁気検出センサ４、５が配設されて、従来のトルクセンサが構成されている。
【０００４】
このような従来のトルクセンサを取り付けた操作軸１は、負荷軸１ｂ側に加えられている負荷トルクより大きなトルクを駆動軸１ａに加えることにより、駆動軸１ａと負荷軸１ｂとを回転させることができる。
この回転軸１を回転させるときに、前記弾性部材により、駆動軸１ａ側に対して、負荷軸１ｂ側が若干遅れて回転するようになっている。
この負荷軸１ｂ側の回転の遅れにより、駆動軸１ａ側と負荷軸１ｂ側とに回転角度のズレが生じる。この回転角度のズレは、駆動軸１ａの回転トルクに比例し、回転角度のズレが大きいと駆動軸１ａの回転トルクの値も大きくなり、回転角度のズレが小さいと駆動軸１ａの回転トルクの値も小さくなる。
従来のトルクセンサは、前記駆動軸１ａ側と負荷軸１ｂ側との回転角度の差を、図示しないＩＣで演算して、駆動軸１ａ側の回転トルクを検出することができるようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のような従来の回転角度センサ、およびトルクセンサは、回転軸１に、磁気媒体である回転ドラムを直接取り付けていたので、負荷軸１ｂ側の負荷トルクが大きいと、駆動軸１ａと負荷軸１ｂとが偏心したりすることがあった。 そのために、磁気媒体である回転ドラム２、３と磁気検出センサ４、５とのギャップＰ１、Ｐ２が変動して、２個の回転ドラム２、３間の正確な磁界の強さを検出センサ４、５が検出することができなくて、正確な回転角度のズレを検出することが難しかった。
そのために、このような従来のトルクセンサを、自動車等の電動パワーステアリング装置に用いた場合、精度および耐久性に優れた軸１ａ、１ｂの保持なしには信頼性の高いパワーステアリング特性を得ることができなかった。
本発明は前述したような課題を解決して、高精度の角度センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記課題を解決するための第１の手段として本発明の角度センサは、外周部に歯車部と回転中心に軸孔を有する回転可能な回転体と、この回転体の前記歯車部に噛み合って前記回転体の回転に追従して回転する情報記録部を有するコード板と、前記情報記録部に書き込まれた情報を検出する検出素子とを備え、前記回転体は、個別に回転可能で同一回転中心を有する第１と第２の回転体から成り、前記コード板は、それぞれが前記回転体に噛み合う歯車部を有する個別に回転可能な同一回転中心を有する第１と第２のコード板から成り、前記検出素子は前記第１と第２のコード板の情報を検出する第１と第２の検出素子から成り、前記第１回転体の歯車部に前記第１コード板の歯車部を噛み合わせ、また、前記第２回転体の歯車部に前記第２コード板の歯車部を噛み合わせ、前記それぞれの歯車部の一方の側面同士が対向するように配置し、前記それぞれの歯車部の他方側の側面に、それぞれ前記情報記録部を形成し、このそれぞれの前記情報記録部を前記歯車部より外径を大きく形成して、このそれぞれの前記情報記録部で前記第１と第２の回転体を回転可能に挟み込んで、前記第１と第２の回転体を回転させたとき、前記第１コード板の情報を前記第１検出素子が検出し、前記第２コード板の情報を前記第２検出素子が検出して、前記第１と第２の回転体のそれぞれの回転角度を個別に検出するようにした構成とした。
【０００７】
また、前記課題を解決するための第２の手段として、前記回転体と、前記コード板と、前記検出素子とを箱状の筺体に収納し、この筺体の隅部に前記検出素子を配設し、この検出素子と前記回転体との間に前記コード板を配設した構成とした。
【０００８】
また、前記課題を解決するための第３の手段として、前記コード板は情報記録部に複数の磁極を有する磁性体から成り、前記検出素子は前記磁性体の磁界に反応する磁気センサとで構成した構成とした。
【０００９】
また、前記課題を解決するための第４の手段として本発明のトルクセンサは、請求項１記載の回転角度センサと、それぞれの端部を突き合わせてトーションバーから成る弾性部材で接続した第１と第２の操作軸とを備え、前記第１操作軸の端部に前記第１回転体を軸支し、前記第２操作軸の端部に前記第２回転体を軸支し、前記第１操作軸を回転させて前記第２操作軸を回転させるとき、前記第１操作軸と前記第２操作軸との回転角度のズレを前記回転角度センサが検出し、この回転角度のズレから前記第１操作軸の回転トルクを検出するようにした構成とした。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第５の手段として、前記第１と第２の回転体のそれぞれの軸孔の内周面にバネ部材を配設し、このバネ部材が前記第１と第２の操作軸を弾圧して、前記第１と第２の回転体を前記第１と第２の操作軸に軸支した構成とした。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第６の手段として本発明の電動パワーステアリング装置は、請求項４記載のトルクセンサと、ステアリングシャフトとを備え、このステアリングシャフトを前記第１と第２の操作軸で構成し、前記第１操作軸側をハンドル側に、前記第２操作軸側を車輪側に接続し、前記ハンドルを回転させる操作力を補助するための電動機とを備え、前記ハンドルを回転させて前記第１操作軸を回転させたとき、この第１操作軸と前記第２操作軸の回転角度のズレを検出して、前記第１操作軸の回転トルクを前記トルクセンサが検出し、この回転トルクが所定値以上になると、前記電動機を作動させて前記ハンドルを回転させる操作力を補助するようにした構成とした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の回転角度センサを図１〜図１１に基づいて説明する。まず、本発明の回転角度センサは図３Ａ、Ｂの外形図に示すように、成形加工等により、内部が空洞で外形が略Ｄ字状の筺体１０が配設されている。
この筺体１０の上部から、板状で外形が筺体１０と同じ形状に形成されたカバー１１がかぶせられ、複数のネジ１２で筺体１０に固定されて、筺体１０の上部が蓋閉されている。
また、図２に示すように、筺体１０の底部の底壁１０ａの略中央部に、円形の開口部１０ｂが形成されている。この開口部１０ｂの周囲には、円形のガイド壁１０ｃが図示上方に所定の高さで突出形成されている。
また、カバー１１の略中央部にも前記筺体１０と同様に、円形の開口部１１ａが形成され、図２に示すように、開口部１１ａの周囲にガイド壁１１ｂが図示下方に所定の高さで突出形成されている。
【００１５】
また、前記カバー１１の開口部１１ａに挿入されている第１回転体１３は、成形材料等で形成され、図５の要部断面側面図に示すように、図示下方に鍔部１３ａを有し、この鍔部１３ａの外周に、図４の上面図に示すような所定の歯数とモジュールの歯車部１３ｂが形成されている。
そして、第１回転体１３は前記鍔部１３ａの上部に、所定の高さの軸受け部１３ｃが設けられて、外形が略鍔状に形成されている。
この第１回転体１３には、図４に示すように回転中心に円形の軸孔１３ｄが貫通形成され、この軸孔１３ｄの内周面１３ｈには、所定の深さと幅の複数の溝部１３ｅが軸線方向に形成されている。また、軸受け部１３ｃの上面には複数の矩形の突起１３ｆが所定の高さで突出形成されている。
また、図５に示す前記鍔部１３ａの下面側の軸孔１３ｄの周囲には、リング状の凸部１３ｇが微小の高さで突出形成されている。
そして、第１回転体１３の軸受け部１３ｃが、前記カバー１１の開口部１１ａに挿入され、周囲のガイド壁１１ｂにガイドされて回転自在になっている。
【００１６】
前記第１回転体１３の軸受け部１３ｃ上面には、図６、７、８に示すような外形がリング状のバネ部材である第１係合バネ１４が取り付けられている。この第１係合バネ１４はバネ性のあるステンレス板等から成り、プレス等で打ち抜き形成されて、図６に示すように外周部にリング状の桟部１４ａと、この桟部１４ａから内部の開口部１４ｅに向けて延びる複数のバネ部１４ａとが設けられている。
そして、前記桟部１４ａには複数の角孔１４ｃが打ち抜き形成され、前記バネ部１４ｂの先端寄りにも、それぞれ角孔１４ｄが打ち抜き形成されている。また、前記バネ部１４ｂは角孔１４ｄ部分を頂上とする略山型状に形成されている。
この第１係合バネ１４は、バネ部１４ｂの根元部分が図８の断面側面図に示すように、図示下方に折り曲げられて、図７の上面図に示すように開口部１４ｅが略円形になっている。
【００１７】
前述したような第１係合バネ１４は、図２に示すように、前記第１回転体１３の軸受け部１３ｃの上面に形成された複数の突起１３ｆに、桟部１４ａの複数の角孔１４ｃが挿入され、この角孔１４ｃから上方に出っ張った突起１３ｆの先端部を熱カシメ等によりカシメ付けて、第１回転体１３と第１係合バネ１４とが一体化されている。
そして、下方に折り曲げられたバネ部１４ｂは、第１回転体１３の溝部１３ｅに位置し、バネ部１４ｂの角孔１４ｄ部分の山型状の頂上部分は、第１回転体１３の軸孔１３ｄの内周面１３ｈから軸孔１３ｄ内部に突出している。
【００１８】
また、前記第１回転体１３が対向する図２に示す図示下方には、第１回転体１３と略同形状の第２回転体１５が、歯車部１５ｂ、軸受け部１５ｃ、内周面１５ｈが形成された軸孔１５ｄ等を有して配設されている。
そして、この第２回転体１５には前記第１係合バネ１４と略同形状でバネ部１６ｂ等を有する第２係合バネ１６が、前記第１係合バネ１４と同じ方法で取り付けられている。
即ち第１回転体１３と第２回転体１５の、それぞれの軸孔１３ｄ、１５ｄの内周面１３ｈ、１５ｈにバネ部材である第１と第２の係合バネ１４、１６が配設されている。
そして、第２回転体１５の軸受け部１５ｃが、前記筺体１０の開口部１０ｂに挿入され、周囲のガイド壁１０ｃにガイドされて回転自在になっている。
前記筺体１０とカバー１１とに取り付けられた、第１回転体１３と第２回転体１５とは、それぞれが同一回転中心を有し、それぞれが個別に回転できるようになっている。
【００１９】
また、図１に示す筺体１０の図示左側下方には、第１回転体１３の歯車部１３ｂに噛み合う第１コード板１７と、第２回転体１５の歯車部１５ｂに噛み合う第２コード板１８とが配設されている。
前記第１コード板１７は図９に示すように、第１回転体１３の歯車部１３ｂに噛み合う樹脂材料等から成る歯車部１７ａと、この歯車部１７ａの他方の側面に取り付けられた、複数の磁極（Ｎ−Ｓ）を有する磁性体から成る情報記録部１７ｂとから構成されている。
この情報記録部１７ｂは歯車部１７ａより外径が大きな円盤状に形成され、歯車部１７ａの他方側にはボス部１７ｃが突出して形成されている。
そして、歯車部１７ａのボス部１７ｃを情報記録部１７ｂのボス孔１７ｄに圧入、あるいは接着止めされて、歯車部１７ａと情報記録部１７ｂとが一体化されている。
また第１コード板１７の回転中心には軸孔１７ｅが貫通形成され、歯車部１７ａの一方側の側面１７ｆには、所定の深さのバネ溝１７ｇと、このバネ溝１７ｇに挿入される、ねじりコイルバネ（図示せず）を回り止めするためのバネ止め溝１７ｈが形成されている。
また、前記一方側の側面１７ｆ、バネ溝１７ｇの内周側は、前記側面１７ｆより若干突出する凸部１７ｊが形成されている。
【００２０】
また、図２に示すように第１コード板１７の歯車部１７ａが対向する図示下方側に、前記第１コード板１７と同形状の第２コード板１８が配設されている。
この第２コード板１８には、前記第２回転体１５の歯車部１５ｂに噛み合う歯車部１８ａと、情報記録部１８ｂと、軸孔（図示せず）、凸部（図示せず）等が形成され、第１コード板１７の軸孔１７ｅと第２コード板１８の軸孔（図示せず）とに、金属製の支軸１９が挿入され、それぞれの歯車部１７ａ、１８ａの一方側の側面を当接して、それぞれのコード板１７、１８が個別に回転可能になっている。
また、前記支軸１９は上端部がカバー１１側に、下端部が筺体１０側に固定されて、第１コード板１７と第２コード板１８とが筺体１０内部に収納されている。
また、前記バネ溝１７ｇには、ねじりコイルバネ（図示せず）が挿入され、このねじりコイルバネにより、２個のコード板１７、１８にバックラッシュが発生しないようになっている。
【００２１】
また、図１に示す前記筺体１０の図示左下方の隅部に、前記コード板１７、１８の情報記録部１７ｂ、１８ｂに書き込まれた情報、即ち磁気情報を検出するホール素子等から成る第１検出素子２０と第２検出素子２１とを取り付けた、ホルダ２２が配設されている。
このホルダ２２は前記検出素子２０、２１を取り付ける取り付け面が略ハ字状に形成され、この略ハ字状の取り付け面の２面に、それぞれ２個の第１検出素子２０、と第２検出素子２１とが上下に分離されて取り付けられている。そして、第１コード板１７の情報記録部１７ｂが対向する位置に第１検出素子２０、２０を取り付け、第２コード板１８の情報記録部１８ｂが対向する位置に第２検出素子２１、２１が取り付けられている。
また、前記第１と第２の検出素子２０、２１を取り付けたホルダ２２は、裏面が平面になって、この裏面が後方の基板２３に接着剤等で取り付けられている。また、この絶縁基板２３には、前記検出素子２０、２１から送られてくる情報を演算処理するＩＣ２４が取り付けられ、このＩＣ２４で処理された情報を外部に伝達するためのリード線２５が半田付け等により取り付けられている。
【００２２】
前記本発明の回転角度センサをトルクセンサとして自動車のステアリングシャフトに用いた例を説明する。
まず図１０に示すように、自動車のステアリングシャフト２６は、例えば第１操作軸２７と第２操作軸２８とのそれぞれの端部２７ａ、２８ａにＴ字状の溝２７ｂ、２８ｂが形成され、前記それぞれの端部２７ａ、２８ａを突き合わせて、前記溝２７ｂ、２８ｂに、黒塗りで図示したトーションバー等から成る弾性部材２９が挿入されて、第１操作軸２７と第２操作軸２８とが接続されている。
そして、第１操作軸２７の端部２７ａに本発明の回転角度センサＳの第１回転体１３を挿入し、第２操作軸２８の端部２８ａに回転角度センサＳの第２回転体１５を挿入する。
すると、第１回転体１３と第２回転体１５のそれぞれの軸孔１３ｄ、１５ｄの内周面１３ｈ、１５ｈに配設されている、バネ部材である第１と第２の係合バネ１４、１６のバネ部１４ｂ、１６ｂが第１操作軸２７と第２操作軸２８を弾圧して、前記第１回転体１３と第２回転体１５とが第１操作軸２７と第２操作軸２８とに軸支され、ステアリングシャフト２６に回転角度センサＳが取り付けられている。
【００２３】
また、図１１に示すようにステアリングシャフト２６は、第１操作軸２７側にハンドル３０を取付、第２操作軸２８側を車輪（図示せず）側に接続し、ハンドル３０を回転させて第２操作軸２８を回転させたとき、この第２操作軸２８の回転トルクが、車輪と接している路面（図示せず）の状況等によって、第２操作軸２８の回転トルクが重くなる。このとき、ハンドル３０を操作して第１操作軸２７を回転させると、第２操作軸２８が弾性部材２９により、第１操作軸２７より遅れて回転して、第１操作軸２７と第２操作軸２８とに回転角度のズレが発生する。
この回転角度のズレにより第１コード板１７と第２コード板１８の回転数が異なり、この第１コード板１７と第２コード板１８の回転数を、前記第１検出素子２０と第２検出素子２１とで検出する。この検出されたコード板１７、１８の回転数の差を前記ＩＣ２４で演算して第１操作軸２７側の回転トルクを検出することができるので、本発明の回転角度センサＳをトルクセンサとして使用することができる。
【００２４】
また、本発明の電動パワーステアリング装置は、前記ハンドル３０の操作を補助するモータ等の電動機（図示せず）を備え、ハンドル３０を回転させたとき、前記トルクセンサが第１操作軸２７の回転トルクを検出し、この第１操作軸２７の回転トルクが所定値以上の場合には、前記ＩＣ２４からドライバーを介して電動機側に作動指令が出て、電動機が作動する。
この電動機の作動力により、ハンドル３０を回転させる操作者の操作力を補助して、ハンドル３０の回転トルクを軽くするようになっている。
また、本発明の回転角度センサＳは、コード板１７、１８の情報記録部１７ｂ、１８ｂを磁気媒体で、検出素子２０、２１を磁気センサで説明したが、情報記録部１７ｂ、１８ｂを、光センサ等で識別可能な識別マークとし、検出素子を発光素子と受光素子とから成る光センサ等で構成した、光学式のコード板と検出素子でもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の回転角度センサは、それぞれの情報記録部で第１と第２の回転体を回転可能に挟み込んで、第１と第２の回転体を回転させたとき、第１コード板の情報を第１検出素子が検出し、第２コード板の情報を第２検出素子が検出して、第１と第２の回転体のそれぞれの回転角度を個別に検出するようにしたので、コード板を歯車部を介して回転体と別体に形成することができ、回転体に無理な荷重が加わったとしても、コード板をガタなく保持することができる。
また、２つの回転体の回転角度ズレを、２つのコード板が検出して、この回転角度ズレの大きさにより第１回転体、または第２回転体側の回転トルクを検出することができるトルクセンサとして使用することも可能である。
更に、コード板の情報記録部の外形を大きくすることができ、高精度の回転角度を検出することができる。
また、情報記録部で回転体を挟み込む構造にしたので、情報記録部の外形が大きくなっても回転角度センサの外形が大きくならない。
【００２６】
また、回転体と、コード板と、検出素子とを箱状の筺体に収納し、この筺体の隅部に検出素子を配設し、この検出素子と回転体との間にコード板を配設したので、回転角度センサの外形寸法を小型にできる。
【００２７】
また、前記コード板は情報記録部に複数の磁極を有する磁性体から成り、前記検出素子は前記磁性体の磁界に反応する磁気センサとで構成したので、コード板が回転して磁界が変化すると、この磁界の変化を前記検出素子が高精度に検出することができ、回転体の回転角度を高精度に検出することができる回転角度センサを提供することができる。
また、磁性体は回転体の軸孔のまわりに、大径に形成する必要がないので、必要最小限の大きさとすることができ安価な回転角度センサを提供することができる。
【００２８】
また、本発明のトルクセンサは、請求項１記載の回転角度センサと、それぞれの端部を突き合わせてトーションバーから成る弾性部材で接続した第１と第２の操作軸とを備え、第１操作軸の端部に第１回転体を軸支し、第２操作軸の端部に第２回転体を軸支し、第１操作軸を回転させて第２操作軸を回転させるとき、第１操作軸と第２操作軸との回転角度のズレを回転角度センサが検出し、この回転角度のズレから第１操作軸の回転トルクを検出するようにしたので、第１操作軸と第２操作軸との回転角度のズレを、回転角度センサが高精度に検出することができ、この回転角度のズレをＩＣで演算処理して回転トルクに換算して、第１操作軸の回転トルクを高精度に検出することができる。
【００２９】
また、第１と第２の回転体のそれぞれの軸孔の内周面にバネ部材を配設し、このバネ部材が前記第１と第２の操作軸を弾圧して、前記第１と第２の回転体を前記第１と第２の操作軸に軸支したので、操作軸に回転体を差し込むだけで前記バネ部材が操作軸を弾圧して回転体を軸支するようになっている。
そのために、回転体が操作軸とスリップしなくて、操作軸への取り付け作業性のよいトルクセンサを提供することができる。
【００３０】
また、本発明の電動パワーステアリング装置は、請求項４記載のトルクセンサと、ステアリングシャフトとを備え、このステアリングシャフトを前記第１と第２の操作軸で構成し、前記第１操作軸側をハンドル側に、前記第２操作軸側を車輪側に接続し、前記ハンドルを回転させる操作力を補助するための電動機とを備え、前記ハンドルを回転させて前記第１操作軸を回転させたとき、この第１操作軸と前記第２操作軸の回転角度のズレを検出して、前記第１操作時区の回転トルクを前記トルクセンサが検出し、この回転トルクが所定値以上になると、前記電動機を作動させて前記ハンドルを回転させる操作力を補助するようにしたので、操作軸の回転トルクを高精度に検出することができ、この高精度に検出された回転トルクにより、高性能の電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転角度センサのカバーを取った状態の平面図である。
【図２】本発明の回転角度センサの状態の要部断面側面図である。
【図３】本発明の回転角度センサの外観図である。
【図４】本発明の回転角度センサの第１回転体の平面図である。
【図５】本発明の回転角度センサの第１回転体の要部断面側面図である。
【図６】本発明の回転角度センサのバネ部材の展開平面図である。
【図７】本発明の回転角度センサのバネ部材の平面図である。
【図８】本発明の回転角度センサのバネ部材の側面図である。
【図９】本発明の角度センサのコード板の上面図と断面側面図と下面図図である。
【図１０】本発明の回転角度センサを取り付けるステアリングシャフトの要部側面図である。
【図１１】本発明の回転角度センサをステアリングシャフトに取り付けた概略図である。
【図１２】従来の回転角度センサの概略図である。
【図１３】従来の回転角度センサを回転軸に取り付けてトルクセンサとした概略図である。
【符号の説明】
Ｓ 本発明の回転角度センサ
１０ 筺体
１１ カバー
１３ 第１回転体
１３ｂ 歯車部
１３ｈ 内周面
１４ 第１係合バネ
１４ｂ バネ部
１５ 第２回転体
１５ｂ 歯車部
１５ｈ 内周面
１６ 第２係合バネ
１６ｂ バネ部
１７ 第１コード板
１７ａ 歯車部
１７ｂ 情報記録部
１８ 第２コード板
１８ａ 歯車部
１８ｂ 情報記録部
１９ 支軸
２０ 第１検出素子
２１ 第２検出素子
２２ ホルダ
２３ 絶縁基板
２４ ＩＣ
２５ リード線
２６ ステアリングシャフト
２７ 第１操作軸
２７ａ 端部
２８ 第２操作軸
２８ａ 端部
２９ 弾性部材
３０ ハンドル
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転角度センサ、およびこの回転角度センサを用いたトルクセンサ、およびこのトルクセンサを用いた電動パワーステアリング装置に係わり、特に高精度に回転角度を検出することができる回転角度センサおよびこの応用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転角度センサは図１２に示すように、回転軸１に円盤状の磁性体から成る回転ドラム２が固着されている。この回転ドラム２は、外周全周に複数の磁極（Ｎ−Ｓ）から成る磁気コードが形成されている。
また、磁気ドラム２の外周には、所定のギャップＰを設けて磁気検出センサ４が配設されて、従来の回転角度センサが構成されている。
このような従来の回転角度センサは、回転軸１を回転させて磁気ドラム２を回転させると、前記複数の磁極の磁力のアナログ変化を前記磁気センサ３が検出して、磁気ドラム２の回転角度を検出することができるようになっている。
【０００３】
前述したような回転角度センサを、図１３に示す駆動軸１ａと負荷軸１ｂとから成る回転軸１に２個取り付けた従来のトルクセンサについて説明する。
前記駆動軸１ａと負荷軸１ｂとから成る回転軸１は、図示しないトーションバーから成る弾性部材（図示せず）で接続されている。
また、駆動軸１ａと負荷軸１ｂとが接続されたそれぞれの端部寄りに、距離Ｌを挟んで２個の回転ドラム２、３が駆動軸１ａと負荷軸１ｂとにそれぞれ固着されている。
また、回転ドラム２、３の外周には、所定のギャップＰ１、Ｐ２を挟んで、一対の磁気検出センサ４、５が配設されて、従来のトルクセンサが構成されている。
【０００４】
このような従来のトルクセンサを取り付けた操作軸１は、負荷軸１ｂ側に加えられている負荷トルクより大きなトルクを駆動軸１ａに加えることにより、駆動軸１ａと負荷軸１ｂとを回転させることができる。
この回転軸１を回転させるときに、前記弾性部材により、駆動軸１ａ側に対して、負荷軸１ｂ側が若干遅れて回転するようになっている。
この負荷軸１ｂ側の回転の遅れにより、駆動軸１ａ側と負荷軸１ｂ側とに回転角度のズレが生じる。この回転角度のズレは、駆動軸１ａの回転トルクに比例し、回転角度のズレが大きいと駆動軸１ａの回転トルクの値も大きくなり、回転角度のズレが小さいと駆動軸１ａの回転トルクの値も小さくなる。
従来のトルクセンサは、前記駆動軸１ａ側と負荷軸１ｂ側との回転角度の差を、図示しないＩＣで演算して、駆動軸１ａ側の回転トルクを検出することができるようになっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述のような従来の回転角度センサ、およびトルクセンサは、回転軸１に、磁気媒体である回転ドラムを直接取り付けていたので、負荷軸１ｂ側の負荷トルクが大きいと、駆動軸１ａと負荷軸１ｂとが偏心したりすることがあった。 そのために、磁気媒体である回転ドラム２、３と磁気検出センサ４、５とのギャップＰ１、Ｐ２が変動して、２個の回転ドラム２、３間の正確な磁界の強さを検出センサ４、５が検出することができなくて、正確な回転角度のズレを検出することが難しかった。
そのために、このような従来のトルクセンサを、自動車等の電動パワーステアリング装置に用いた場合、精度および耐久性に優れた軸１ａ、１ｂの保持なしには信頼性の高いパワーステアリング特性を得ることができなかった。
本発明は前述したような課題を解決して、高精度の角度センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記課題を解決するための第１の手段として本発明の角度センサは、外周部に歯車部と回転中心に軸孔を有する回転可能な回転体と、この回転体の前記歯車部に噛み合って前記回転体の回転に追従して回転する情報記録部を有するコード板と、前記情報記録部に書き込まれた情報を検出する検出素子とを備え、前記回転体は、個別に回転可能で同一回転中心を有する第１と第２の回転体から成り、前記コード板は、それぞれが前記回転体に噛み合う歯車部を有する個別に回転可能な同一回転中心を有する第１と第２のコード板から成り、前記検出素子は前記第１と第２のコード板の情報を検出する第１と第２の検出素子から成り、前記第１回転体の歯車部に前記第１コード板の歯車部を噛み合わせ、また、前記第２回転体の歯車部に前記第２コード板の歯車部を噛み合わせ、前記それぞれの歯車部の一方の側面同士が対向するように配置し、前記それぞれの歯車部の他方側の側面に、それぞれ前記情報記録部を形成し、このそれぞれの前記情報記録部を前記歯車部より外径を大きく形成して、このそれぞれの前記情報記録部で前記第１と第２の回転体を回転可能に挟み込んで、前記第１と第２の回転体を回転させたとき、前記第１コード板の情報を前記第１検出素子が検出し、前記第２コード板の情報を前記第２検出素子が検出して、前記第１と第２の回転体のそれぞれの回転角度を個別に検出するようにした構成とした。
【０００７】
また、前記課題を解決するための第２の手段として、前記回転体と、前記コード板と、前記検出素子とを箱状の筺体に収納し、この筺体の隅部に前記検出素子を配設し、この検出素子と前記回転体との間に前記コード板を配設した構成とした。
【０００８】
また、前記課題を解決するための第３の手段として、前記コード板は情報記録部に複数の磁極を有する磁性体から成り、前記検出素子は前記磁性体の磁界に反応する磁気センサとで構成した構成とした。
【０００９】
また、前記課題を解決するための第４の手段として本発明のトルクセンサは、請求項１記載の回転角度センサと、それぞれの端部を突き合わせてトーションバーから成る弾性部材で接続した第１と第２の操作軸とを備え、前記第１操作軸の端部に前記第１回転体を軸支し、前記第２操作軸の端部に前記第２回転体を軸支し、前記第１操作軸を回転させて前記第２操作軸を回転させるとき、前記第１操作軸と前記第２操作軸との回転角度のズレを前記回転角度センサが検出し、この回転角度のズレから前記第１操作軸の回転トルクを検出するようにした構成とした。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第５の手段として、前記第１と第２の回転体のそれぞれの軸孔の内周面にバネ部材を配設し、このバネ部材が前記第１と第２の操作軸を弾圧して、前記第１と第２の回転体を前記第１と第２の操作軸に軸支した構成とした。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第６の手段として本発明の電動パワーステアリング装置は、請求項４記載のトルクセンサと、ステアリングシャフトとを備え、このステアリングシャフトを前記第１と第２の操作軸で構成し、前記第１操作軸側をハンドル側に、前記第２操作軸側を車輪側に接続し、前記ハンドルを回転させる操作力を補助するための電動機とを備え、前記ハンドルを回転させて前記第１操作軸を回転させたとき、この第１操作軸と前記第２操作軸の回転角度のズレを検出して、前記第１操作軸の回転トルクを前記トルクセンサが検出し、この回転トルクが所定値以上になると、前記電動機を作動させて前記ハンドルを回転させる操作力を補助するようにした構成とした。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の回転角度センサを図１〜図１１に基づいて説明する。まず、本発明の回転角度センサは図３Ａ、Ｂの外形図に示すように、成形加工等により、内部が空洞で外形が略Ｄ字状の筺体１０が配設されている。
この筺体１０の上部から、板状で外形が筺体１０と同じ形状に形成されたカバー１１がかぶせられ、複数のネジ１２で筺体１０に固定されて、筺体１０の上部が蓋閉されている。
また、図２に示すように、筺体１０の底部の底壁１０ａの略中央部に、円形の開口部１０ｂが形成されている。この開口部１０ｂの周囲には、円形のガイド壁１０ｃが図示上方に所定の高さで突出形成されている。
また、カバー１１の略中央部にも前記筺体１０と同様に、円形の開口部１１ａが形成され、図２に示すように、開口部１１ａの周囲にガイド壁１１ｂが図示下方に所定の高さで突出形成されている。
【００１５】
また、前記カバー１１の開口部１１ａに挿入されている第１回転体１３は、成形材料等で形成され、図５の要部断面側面図に示すように、図示下方に鍔部１３ａを有し、この鍔部１３ａの外周に、図４の上面図に示すような所定の歯数とモジュールの歯車部１３ｂが形成されている。
そして、第１回転体１３は前記鍔部１３ａの上部に、所定の高さの軸受け部１３ｃが設けられて、外形が略鍔状に形成されている。
この第１回転体１３には、図４に示すように回転中心に円形の軸孔１３ｄが貫通形成され、この軸孔１３ｄの内周面１３ｈには、所定の深さと幅の複数の溝部１３ｅが軸線方向に形成されている。また、軸受け部１３ｃの上面には複数の矩形の突起１３ｆが所定の高さで突出形成されている。
また、図５に示す前記鍔部１３ａの下面側の軸孔１３ｄの周囲には、リング状の凸部１３ｇが微小の高さで突出形成されている。
そして、第１回転体１３の軸受け部１３ｃが、前記カバー１１の開口部１１ａに挿入され、周囲のガイド壁１１ｂにガイドされて回転自在になっている。
【００１６】
前記第１回転体１３の軸受け部１３ｃ上面には、図６、７、８に示すような外形がリング状のバネ部材である第１係合バネ１４が取り付けられている。この第１係合バネ１４はバネ性のあるステンレス板等から成り、プレス等で打ち抜き形成されて、図６に示すように外周部にリング状の桟部１４ａと、この桟部１４ａから内部の開口部１４ｅに向けて延びる複数のバネ部１４ａとが設けられている。
そして、前記桟部１４ａには複数の角孔１４ｃが打ち抜き形成され、前記バネ部１４ｂの先端寄りにも、それぞれ角孔１４ｄが打ち抜き形成されている。また、前記バネ部１４ｂは角孔１４ｄ部分を頂上とする略山型状に形成されている。
この第１係合バネ１４は、バネ部１４ｂの根元部分が図８の断面側面図に示すように、図示下方に折り曲げられて、図７の上面図に示すように開口部１４ｅが略円形になっている。
【００１７】
前述したような第１係合バネ１４は、図２に示すように、前記第１回転体１３の軸受け部１３ｃの上面に形成された複数の突起１３ｆに、桟部１４ａの複数の角孔１４ｃが挿入され、この角孔１４ｃから上方に出っ張った突起１３ｆの先端部を熱カシメ等によりカシメ付けて、第１回転体１３と第１係合バネ１４とが一体化されている。
そして、下方に折り曲げられたバネ部１４ｂは、第１回転体１３の溝部１３ｅに位置し、バネ部１４ｂの角孔１４ｄ部分の山型状の頂上部分は、第１回転体１３の軸孔１３ｄの内周面１３ｈから軸孔１３ｄ内部に突出している。
【００１８】
また、前記第１回転体１３が対向する図２に示す図示下方には、第１回転体１３と略同形状の第２回転体１５が、歯車部１５ｂ、軸受け部１５ｃ、内周面１５ｈが形成された軸孔１５ｄ等を有して配設されている。
そして、この第２回転体１５には前記第１係合バネ１４と略同形状でバネ部１６ｂ等を有する第２係合バネ１６が、前記第１係合バネ１４と同じ方法で取り付けられている。
即ち第１回転体１３と第２回転体１５の、それぞれの軸孔１３ｄ、１５ｄの内周面１３ｈ、１５ｈにバネ部材である第１と第２の係合バネ１４、１６が配設されている。
そして、第２回転体１５の軸受け部１５ｃが、前記筺体１０の開口部１０ｂに挿入され、周囲のガイド壁１０ｃにガイドされて回転自在になっている。
前記筺体１０とカバー１１とに取り付けられた、第１回転体１３と第２回転体１５とは、それぞれが同一回転中心を有し、それぞれが個別に回転できるようになっている。
【００１９】
また、図１に示す筺体１０の図示左側下方には、第１回転体１３の歯車部１３ｂに噛み合う第１コード板１７と、第２回転体１５の歯車部１５ｂに噛み合う第２コード板１８とが配設されている。
前記第１コード板１７は図９に示すように、第１回転体１３の歯車部１３ｂに噛み合う樹脂材料等から成る歯車部１７ａと、この歯車部１７ａの他方の側面に取り付けられた、複数の磁極（Ｎ−Ｓ）を有する磁性体から成る情報記録部１７ｂとから構成されている。
この情報記録部１７ｂは歯車部１７ａより外径が大きな円盤状に形成され、歯車部１７ａの他方側にはボス部１７ｃが突出して形成されている。
そして、歯車部１７ａのボス部１７ｃを情報記録部１７ｂのボス孔１７ｄに圧入、あるいは接着止めされて、歯車部１７ａと情報記録部１７ｂとが一体化されている。
また第１コード板１７の回転中心には軸孔１７ｅが貫通形成され、歯車部１７ａの一方側の側面１７ｆには、所定の深さのバネ溝１７ｇと、このバネ溝１７ｇに挿入される、ねじりコイルバネ（図示せず）を回り止めするためのバネ止め溝１７ｈが形成されている。
また、前記一方側の側面１７ｆ、バネ溝１７ｇの内周側は、前記側面１７ｆより若干突出する凸部１７ｊが形成されている。
【００２０】
また、図２に示すように第１コード板１７の歯車部１７ａが対向する図示下方側に、前記第１コード板１７と同形状の第２コード板１８が配設されている。
この第２コード板１８には、前記第２回転体１５の歯車部１５ｂに噛み合う歯車部１８ａと、情報記録部１８ｂと、軸孔（図示せず）、凸部（図示せず）等が形成され、第１コード板１７の軸孔１７ｅと第２コード板１８の軸孔（図示せず）とに、金属製の支軸１９が挿入され、それぞれの歯車部１７ａ、１８ａの一方側の側面を当接して、それぞれのコード板１７、１８が個別に回転可能になっている。
また、前記支軸１９は上端部がカバー１１側に、下端部が筺体１０側に固定されて、第１コード板１７と第２コード板１８とが筺体１０内部に収納されている。
また、前記バネ溝１７ｇには、ねじりコイルバネ（図示せず）が挿入され、このねじりコイルバネにより、２個のコード板１７、１８にバックラッシュが発生しないようになっている。
【００２１】
また、図１に示す前記筺体１０の図示左下方の隅部に、前記コード板１７、１８の情報記録部１７ｂ、１８ｂに書き込まれた情報、即ち磁気情報を検出するホール素子等から成る第１検出素子２０と第２検出素子２１とを取り付けた、ホルダ２２が配設されている。
このホルダ２２は前記検出素子２０、２１を取り付ける取り付け面が略ハ字状に形成され、この略ハ字状の取り付け面の２面に、それぞれ２個の第１検出素子２０、と第２検出素子２１とが上下に分離されて取り付けられている。そして、第１コード板１７の情報記録部１７ｂが対向する位置に第１検出素子２０、２０を取り付け、第２コード板１８の情報記録部１８ｂが対向する位置に第２検出素子２１、２１が取り付けられている。
また、前記第１と第２の検出素子２０、２１を取り付けたホルダ２２は、裏面が平面になって、この裏面が後方の基板２３に接着剤等で取り付けられている。また、この絶縁基板２３には、前記検出素子２０、２１から送られてくる情報を演算処理するＩＣ２４が取り付けられ、このＩＣ２４で処理された情報を外部に伝達するためのリード線２５が半田付け等により取り付けられている。
【００２２】
前記本発明の回転角度センサをトルクセンサとして自動車のステアリングシャフトに用いた例を説明する。
まず図１０に示すように、自動車のステアリングシャフト２６は、例えば第１操作軸２７と第２操作軸２８とのそれぞれの端部２７ａ、２８ａにＴ字状の溝２７ｂ、２８ｂが形成され、前記それぞれの端部２７ａ、２８ａを突き合わせて、前記溝２７ｂ、２８ｂに、黒塗りで図示したトーションバー等から成る弾性部材２９が挿入されて、第１操作軸２７と第２操作軸２８とが接続されている。
そして、第１操作軸２７の端部２７ａに本発明の回転角度センサＳの第１回転体１３を挿入し、第２操作軸２８の端部２８ａに回転角度センサＳの第２回転体１５を挿入する。
すると、第１回転体１３と第２回転体１５のそれぞれの軸孔１３ｄ、１５ｄの内周面１３ｈ、１５ｈに配設されている、バネ部材である第１と第２の係合バネ１４、１６のバネ部１４ｂ、１６ｂが第１操作軸２７と第２操作軸２８を弾圧して、前記第１回転体１３と第２回転体１５とが第１操作軸２７と第２操作軸２８とに軸支され、ステアリングシャフト２６に回転角度センサＳが取り付けられている。
【００２３】
また、図１１に示すようにステアリングシャフト２６は、第１操作軸２７側にハンドル３０を取付、第２操作軸２８側を車輪（図示せず）側に接続し、ハンドル３０を回転させて第２操作軸２８を回転させたとき、この第２操作軸２８の回転トルクが、車輪と接している路面（図示せず）の状況等によって、第２操作軸２８の回転トルクが重くなる。このとき、ハンドル３０を操作して第１操作軸２７を回転させると、第２操作軸２８が弾性部材２９により、第１操作軸２７より遅れて回転して、第１操作軸２７と第２操作軸２８とに回転角度のズレが発生する。
この回転角度のズレにより第１コード板１７と第２コード板１８の回転数が異なり、この第１コード板１７と第２コード板１８の回転数を、前記第１検出素子２０と第２検出素子２１とで検出する。この検出されたコード板１７、１８の回転数の差を前記ＩＣ２４で演算して第１操作軸２７側の回転トルクを検出することができるので、本発明の回転角度センサＳをトルクセンサとして使用することができる。
【００２４】
また、本発明の電動パワーステアリング装置は、前記ハンドル３０の操作を補助するモータ等の電動機（図示せず）を備え、ハンドル３０を回転させたとき、前記トルクセンサが第１操作軸２７の回転トルクを検出し、この第１操作軸２７の回転トルクが所定値以上の場合には、前記ＩＣ２４からドライバーを介して電動機側に作動指令が出て、電動機が作動する。
この電動機の作動力により、ハンドル３０を回転させる操作者の操作力を補助して、ハンドル３０の回転トルクを軽くするようになっている。
また、本発明の回転角度センサＳは、コード板１７、１８の情報記録部１７ｂ、１８ｂを磁気媒体で、検出素子２０、２１を磁気センサで説明したが、情報記録部１７ｂ、１８ｂを、光センサ等で識別可能な識別マークとし、検出素子を発光素子と受光素子とから成る光センサ等で構成した、光学式のコード板と検出素子でもよい。
【００２５】
【発明の効果】
本発明の回転角度センサは、それぞれの情報記録部で第１と第２の回転体を回転可能に挟み込んで、第１と第２の回転体を回転させたとき、第１コード板の情報を第１検出素子が検出し、第２コード板の情報を第２検出素子が検出して、第１と第２の回転体のそれぞれの回転角度を個別に検出するようにしたので、コード板を歯車部を介して回転体と別体に形成することができ、回転体に無理な荷重が加わったとしても、コード板をガタなく保持することができる。
また、２つの回転体の回転角度ズレを、２つのコード板が検出して、この回転角度ズレの大きさにより第１回転体、または第２回転体側の回転トルクを検出することができるトルクセンサとして使用することも可能である。
更に、コード板の情報記録部の外形を大きくすることができ、高精度の回転角度を検出することができる。
また、情報記録部で回転体を挟み込む構造にしたので、情報記録部の外形が大きくなっても回転角度センサの外形が大きくならない。
【００２６】
また、回転体と、コード板と、検出素子とを箱状の筺体に収納し、この筺体の隅部に検出素子を配設し、この検出素子と回転体との間にコード板を配設したので、回転角度センサの外形寸法を小型にできる。
【００２７】
また、前記コード板は情報記録部に複数の磁極を有する磁性体から成り、前記検出素子は前記磁性体の磁界に反応する磁気センサとで構成したので、コード板が回転して磁界が変化すると、この磁界の変化を前記検出素子が高精度に検出することができ、回転体の回転角度を高精度に検出することができる回転角度センサを提供することができる。
また、磁性体は回転体の軸孔のまわりに、大径に形成する必要がないので、必要最小限の大きさとすることができ安価な回転角度センサを提供することができる。
【００２８】
また、本発明のトルクセンサは、請求項１記載の回転角度センサと、それぞれの端部を突き合わせてトーションバーから成る弾性部材で接続した第１と第２の操作軸とを備え、第１操作軸の端部に第１回転体を軸支し、第２操作軸の端部に第２回転体を軸支し、第１操作軸を回転させて第２操作軸を回転させるとき、第１操作軸と第２操作軸との回転角度のズレを回転角度センサが検出し、この回転角度のズレから第１操作軸の回転トルクを検出するようにしたので、第１操作軸と第２操作軸との回転角度のズレを、回転角度センサが高精度に検出することができ、この回転角度のズレをＩＣで演算処理して回転トルクに換算して、第１操作軸の回転トルクを高精度に検出することができる。
【００２９】
また、第１と第２の回転体のそれぞれの軸孔の内周面にバネ部材を配設し、このバネ部材が前記第１と第２の操作軸を弾圧して、前記第１と第２の回転体を前記第１と第２の操作軸に軸支したので、操作軸に回転体を差し込むだけで前記バネ部材が操作軸を弾圧して回転体を軸支するようになっている。
そのために、回転体が操作軸とスリップしなくて、操作軸への取り付け作業性のよいトルクセンサを提供することができる。
【００３０】
また、本発明の電動パワーステアリング装置は、請求項４記載のトルクセンサと、ステアリングシャフトとを備え、このステアリングシャフトを前記第１と第２の操作軸で構成し、前記第１操作軸側をハンドル側に、前記第２操作軸側を車輪側に接続し、前記ハンドルを回転させる操作力を補助するための電動機とを備え、前記ハンドルを回転させて前記第１操作軸を回転させたとき、この第１操作軸と前記第２操作軸の回転角度のズレを検出して、前記第１操作時区の回転トルクを前記トルクセンサが検出し、この回転トルクが所定値以上になると、前記電動機を作動させて前記ハンドルを回転させる操作力を補助するようにしたので、操作軸の回転トルクを高精度に検出することができ、この高精度に検出された回転トルクにより、高性能の電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転角度センサのカバーを取った状態の平面図である。
【図２】本発明の回転角度センサの状態の要部断面側面図である。
【図３】本発明の回転角度センサの外観図である。
【図４】本発明の回転角度センサの第１回転体の平面図である。
【図５】本発明の回転角度センサの第１回転体の要部断面側面図である。
【図６】本発明の回転角度センサのバネ部材の展開平面図である。
【図７】本発明の回転角度センサのバネ部材の平面図である。
【図８】本発明の回転角度センサのバネ部材の側面図である。
【図９】本発明の角度センサのコード板の上面図と断面側面図と下面図図である。
【図１０】本発明の回転角度センサを取り付けるステアリングシャフトの要部側面図である。
【図１１】本発明の回転角度センサをステアリングシャフトに取り付けた概略図である。
【図１２】従来の回転角度センサの概略図である。
【図１３】従来の回転角度センサを回転軸に取り付けてトルクセンサとした概略図である。
【符号の説明】
Ｓ 本発明の回転角度センサ
１０ 筺体
１１ カバー
１３ 第１回転体
１３ｂ 歯車部
１３ｈ 内周面
１４ 第１係合バネ
１４ｂ バネ部
１５ 第２回転体
１５ｂ 歯車部
１５ｈ 内周面
１６ 第２係合バネ
１６ｂ バネ部
１７ 第１コード板
１７ａ 歯車部
１７ｂ 情報記録部
１８ 第２コード板
１８ａ 歯車部
１８ｂ 情報記録部
１９ 支軸
２０ 第１検出素子
２１ 第２検出素子
２２ ホルダ
２３ 絶縁基板
２４ ＩＣ
２５ リード線
２６ ステアリングシャフト
２７ 第１操作軸
２７ａ 端部
２８ 第２操作軸
２８ａ 端部
２９ 弾性部材
３０ ハンドル
Claims (6)
- 外周部に歯車部と回転中心に軸孔を有する回転可能な回転体と、この回転体の前記歯車部に噛み合って前記回転体の回転に追従して回転する情報記録部を有するコード板と、前記情報記録部に書き込まれた情報を検出する検出素子とを備え、前記回転体は、個別に回転可能で同一回転中心を有する第１と第２の回転体から成り、前記コード板は、それぞれが前記回転体に噛み合う歯車部を有する個別に回転可能な同一回転中心を有する第１と第２のコード板から成り、前記検出素子は前記第１と第２のコード板の情報を検出する第１と第２の検出素子から成り、前記第１回転体の歯車部に前記第１コード板の歯車部を噛み合わせ、また、前記第２回転体の歯車部に前記第２コード板の歯車部を噛み合わせ、前記それぞれの歯車部の一方の側面同士が対向するように配置し、前記それぞれの歯車部の他方側の側面に、それぞれ前記情報記録部を形成し、このそれぞれの前記情報記録部を前記歯車部より外径を大きく形成して、このそれぞれの前記情報記録部で前記第１と第２の回転体を回転可能に挟み込んで、前記第１と第２の回転体を回転させたとき、前記第１コード板の情報を前記第１検出素子が検出し、前記第２コード板の情報を前記第２検出素子が検出して、前記第１と第２の回転体のそれぞれの回転角度を個別に検出するようにしたことを特徴とする回転角度センサ。
- 前記回転体と、前記コード板と、前記検出素子とを箱状の筺体に収納し、この筺体の隅部に前記検出素子を配設し、この検出素子と前記回転体との間に前記コード板を配設したことを特徴とする請求項１記載の回転角度センサ。
- 前記コード板は情報記録部に複数の磁極を有する磁性体から成り、前記検出素子は前記磁性体の磁界に反応する磁気センサとで構成したことを特徴とする請求項１または２記載の回転角度センサ。
- 請求項１記載の回転角度センサと、それぞれの端部を突き合わせてトーションバーから成る弾性部材で接続した第１と第２の操作軸とを備え、前記第１操作軸の端部に前記第１回転体を軸支し、前記第２操作軸の端部に前記第２回転体を軸支し、前記第１操作軸を回転させて前記第２操作軸を回転させるとき、前記第１操作軸と前記第２操作軸との回転角度のズレを前記回転角度センサが検出し、この回転角度のズレから前記第１操作軸の回転トルクを検出するようにしたことを特徴とするトルクセンサ。
- 前記第１と第２の回転体のそれぞれの軸孔の内周面にバネ部材を配設し、このバネ部材が前記第１と第２の操作軸を弾圧して、前記第１と第２の回転体を前記第１と第２の操作軸に軸支したことを特徴とする請求項４記載のトルクセンサ。
- 請求項４載のトルクセンサと、ステアリングシャフトとを備え、このステアリングシャフトを前記第１と第２の操作軸で構成し、前記第１操作軸側をハンドル側に、前記第２操作軸側を車輪側に接続し、前記ハンドルを回転させる操作力を補助するための電動機とを備え、前記ハンドルを回転させて前記第１操作軸を回転させたとき、この第１操作軸と前記第２操作軸の回転角度のズレを検出して、前記第１操作軸の回転トルクを前記トルクセンサが検出し、この回転トルクが所定値以上になると、前記電動機を作動させて前記ハンドルを回転させる操作力を補助するようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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