(57)【要約】【課題】本発明は、回転角度センサの検出軸に設けられた中央復帰機構により、回転後の検出軸及び第１レバーを元の中央位置すなわち原点位置に自動的に戻すことを目的とする。【解決手段】本発明による軸中央位置復帰機構付回転角度センサ構造は、ケーシング(1)に軸受(2,3)を介して回転自在に設けられた検出軸(5)と、この検出軸(5)の回転に連動して回転角度を検出するための回転角度センサ(20)と、この検出軸(5)の端部(5aA)側に設けられた中央復帰機構(10)と、よりなり、前記検出軸(5)の回転後に、前記中央復帰機構(10)により検出軸(5)及び第１レバー(11)を中央位置(C)に戻す構成である。【選択図】図１
2010054327.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング(1)に軸受(2,3)を介して回転自在に設けられた検出軸(5)と、前記検出軸(5)の回転に連動して回転角度を検出すると共に前記ケーシング(1)内に設けられた回転角度センサ(20)と、前記検出軸(5)の端部(5aA)側に設けられた中央復帰機構(10)と、よりなり、
前記中央復帰機構(10)は、前記検出軸(5)に固定されピン(12)を有する第１レバー(11)と、前記検出軸(5)に遊嵌され前記ピン(12)を挟持するための一対の第２、第３レバー(13,14)と、前記第２、第３レバー(13,14)の各第１端部(13a,14a)間に設けられた引張りばね(15)と、を備え、
前記検出軸(5)及び第１レバー(11)は前記ピン(12)を介して前記引張りばね(15)のばね力に抗して回動し、前記検出軸(5)及び第１レバー(11)は前記引張りばね(15)のばね力により、前記ピン(12)を介して第１レバー(11)の中央位置(C)に戻ることを特徴とする軸中央位置復帰機構付回転角度センサ構造。
【請求項２】
前記回転角度センサ(20)は、前記検出軸(5)に設けられたロータ(4)と、前記ケーシング(1)に設けられ前記ロータ(4)と対応するステータ(6)と、からなることを特徴とする請求項１記載の軸中央位置復帰機構付回転角度センサ構造。
【請求項３】
前記回転角度センサ(20)は、前記検出軸(5)に設けられた回転ギヤ(30)と、前記ケーシング(1)内に設けられた複数の第１、第２回転角度センサ部(20A,20B)と、前記各回転角度センサ部(20A,20B)の第１、第２回転軸(31,32)に接続され前記回転ギヤ(30)に噛合する第１、第２従動ギヤ(33,34)と、からなり、前記検出軸(5)の回転により冗長系をなす前記各回転角度センサ部(20A,20B)が連動して回転することを特徴とする請求項１又は２記載の軸中央位置復帰機構付回転角度センサ構造。
【請求項４】
前記中央復帰機構(10)は、前記検出軸(5)上に複数個設けられて冗長系を構成することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の軸中央位置復帰機構付回転角度センサ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸中央位置復帰機構付回転角度センサ構造に関し、特に、回転角度センサの検出軸に設けられた中央復帰機構により、回転後の検出軸及び第１レバーを元の中央位置すなわち原点位置に自動的に戻すための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、用いられていたこの種のレゾルバ又はエンコーダ等は航空機に多用されており、例えば、特許文献１及び２に開示されているが、何れも、回転軸を元の中央位置、すなわち、原点位置に戻す機構は設けられていない。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，７５０，５７７Ｂ２明細書
【特許文献２】実開平５−３９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の回転角度センサは、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、回転軸には、回転後に自動的に元の中央位置、すなわち、回転角度センサが元の原点位置（０°位置）に戻る、すなわち、復帰するための復帰機構が設けられていないため、例えば、軸受等の故障で回転軸がロックした場合、あるいは、回転軸が破断した場合には、回転軸が元の中央位置に戻れないため、回転した時のままの検出データを出力することになり、異常信号検出となり、航空機等のトラブルの原因となることもあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による軸中央位置復帰機構付回転角度センサ構造は、ケーシングに軸受を介して回転自在に設けられた検出軸と、前記検出軸の回転に連動して回転角度を検出すると共に前記ケーシング内に設けられた回転角度センサと、前記検出軸の端部側に設けられた中央復帰機構と、よりなり、前記中央復帰機構は、前記検出軸に固定されピンを有する第１レバーと、前記検出軸に遊嵌され前記ピンを挟持するための一対の第２、第３レバーと、前記第２、第３レバーの各第１端部間に設けられた引張りばねと、を備え、前記検出軸及び第１レバーは前記ピンを介して前記引張りばねのばね力に抗して回動し、前記検出軸及び第１レバーは前記引張りばねのばね力により、前記ピンを介して第１レバーの中央位置に戻る構成であり、また、前記回転角度センサは、前記検出軸に設けられたロータと、前記ケーシングに設けられ前記ロータと対応するステータと、からなる構成であり、また、前記回転角度センサは、前記検出軸に設けられた回転ギヤと、前記ケーシング内に設けられた複数の第１、第２回転角度センサ部と、前記各回転角度センサ部の第１、第２回転軸に接続され前記回転ギヤに噛合する第１、第２従動ギヤと、からなり、前記検出軸の回転により冗長系をなす前記各回転角度センサ部が連動して回転する構成であり、また、前記中央復帰機構は、前記検出軸上に複数個設けられて冗長系をなす構成である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による軸中央位置復帰機構付回転角度センサ構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ケーシングに軸受を介して回転自在に設けられた検出軸と、前記検出軸の回転に連動して回転角度を検出すると共に前記ケーシング内に設けられた回転角度センサと、前記検出軸の端部側に設けられた中央復帰機構と、よりなり、前記中央復帰機構は、前記検出軸に固定されピンを有する第１レバーと、前記検出軸に遊嵌され前記ピンを挟持するための一対の第２、第３レバーと、前記第２、第３レバーの各第１端部間に設けられた引張りばねと、を備え、前記検出軸及び第１レバーは前記ピンを介して前記引張りばねのばね力に抗して回動し、前記検出軸及び第１レバーは前記引張りばねのばね力により、前記ピンを介して第１レバーの中央位置に戻ることにより、軸受又は検出軸の破損等が発生した場合でも、検出軸は元の中央位置に戻り、誤検出データを継続して発生することを防止でき、異常信号検出を防止することができる。
また、前記回転角度センサは、前記検出軸に設けられたロータと、前記ケーシングに設けられ前記ロータと対応するステータと、からなることにより、中央位置復帰機構を有する小型の回転角度センサを得ることができる。
また、前記回転角度センサは、前記検出軸に設けられた回転ギヤと、前記ケーシング内に設けられた複数の第１、第２回転角度センサ部と、前記各回転角度センサ部の第１、第２回転軸に接続され前記回転ギヤに噛合する第１、第２従動ギヤと、からなり、前記検出軸の回転により冗長系をなす前記各回転角度センサ部が連動して回転することにより、小型で冗長系の回転角度センサを得ることができる。
また、前記中央復帰機構は、前記検出軸上に複数個設けられて冗長系を構成することにより、冗長系の中央復帰機構を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、回転角度センサの検出軸に設けられた中央復帰機構により、回転後の検出軸及び第１レバーを元の中央位置すなわち原点位置に自動的に戻すようにした軸中央位置復帰機構付回転角度センサ構造を提供することを目的とする。
【実施例】
【０００８】
以下、図面と共に本発明による軸中央位置復帰機構付回転角度センサ構造の好適な実施の形態について説明する。
図１において符号１で示されるものはケーシングであり、このケーシング１に設けられた一対の軸受２、３間には、ロータ４を有する検出軸５が回動自在に設けられている。
【０００９】
前記ケーシング１の内面１ａには、前記ロータ４に対応してステータ６が設けられ、前記軸受３から外方へ突出する検出軸５の突出軸部５ａには、図３及び図４で示される中央復帰機構１０が設けられている。
【００１０】
前記中央復帰機構１０は、図３及び図４で示されるように、前記検出軸５の突出軸部５ａの端部５ａＡに固定して設けられた第１レバー１１と、前記第１レバー１１の先端１１ａ（図３、図４では下端に相当）に設けられ、軸方向に沿って内方へ突出するピン１２と、前記検出軸５の外周に回動自在に遊嵌された一対の第２、第３レバー１３、１４と、前記第２、第３レバー１３、１４の図面で上部に位置する各第１端部１３ａ、１４ａ間に設けられた引張りばね１５と、から構成されている。
【００１１】
前記第２、第３レバー１３、１４の図面で下部に位置するレバー先端１３ｂ、１４ｂは、前記各第１端部１４ａ、１３ａが前記引張りばね１５によって互いに矢印Ａで示す内側に引かれることにより、前記各レバー先端１３ｂ、１４ｂは矢印Ｂで示す内側へ寄せられ、前記各レバー先端１３ｂ、１４ｂにより前記ピン１２を両側から挟持することができるように構成されている。
【００１２】
前記第２、第３レバー１３、１４は、全体形状がほぼＬ字型をなすと共に、各レバー１３、１４のほぼ中央位置に形成された保持孔１６に前記検出軸５の突出軸部５ａが貫通することにより、前記各レバー１３、１４は前記第１レバー１１に重合した状態で回転自在に設けられている。
【００１３】
前述の構成において、図１の前記検出軸５を、例えば、航空機のフラップ等のように有限角回転する被検出部材（図示せず）に接続し、この被検出部材の回転に連動して検出軸５及び第１レバー１１が左右何れかの方向へ回動する。
【００１４】
前述の検出軸５の回転角度は、前記ロータ４及びステータ６からなる回転角度センサ２０によって検出され、回転角度の検出データは図示しない制御系に送信される。
【００１５】
前述の場合、前記検出軸５と共に回転する第１レバー１１のピン１２は、前記引張りばね１５のばね力に抗して第２レバー１３又は第３レバー１４を外側へ回動させることにより検出軸５が回転するため、前記被検出軸の回転が終了して元の位置へ戻ると、前記引張りばね１５のばね力によって各レバー１３、１４が元の中央位置Ｃ（すなわち、検出軸５及び第１レバー１１の元の位置である０°位置）に戻るため、各レバー１３、１４によってピン１２が押し戻されることによって、検出軸５も前記中央位置Ｃに戻り、回転角度センサ２０からは０°の角度を示す検出データが得られる。
【００１６】
また、前述の回転角度検出時において、例えば、軸受２、３又は検出軸５の破損等が発生した場合においても、前記中央復帰機構１０の引張りばね１５の強力なばね力により、第１レバー１１及びピン１２を介して検出軸５が前記中央位置Ｃの状態に戻され、誤った回転角度位置の検出データの出力を防止することができる。
尚、前述の中央復帰機構１０は、図１では１個のみであるが、例えば、突出軸部５ａ上に複数個配設することにより、中央復帰機構１０の冗長系を構成することができる。
【００１７】
また、図２に示される構成は、図１の他の形態であり、回転角度センサ２０及び中央復帰機構１０の冗長系を構成することができる。
すなわち、図２において、図１と同一又は同等部分には同一符号を付し、その説明は省略し、図１と異なる部分についてのみ説明する。
図２において、検出軸５の軸受３に隣接して設けられた回転ギヤ３０には、前記ケーシング１内の検出軸５の外側位置に固定配設された一対の第１、第２回転角度センサ部２０Ａ、２０Ｂ（例えば、一対以上も可）の第１、第２回転軸３１、３２の第１、第２従動ギヤ３３、３４が噛合している。
【００１８】
前記第１、第２回転角度センサ部２０Ａ、２０Ｂにより回転角度センサ２０が構成されているが、この回転角度センサ部２０Ａ、２０Ｂの数は、一対に限らず、一対以上とすることもできる。
前記検出軸５の突出軸部５ａ上には、前記中央復帰機構１０が複数個（ｎ個）設けられており、この中央復帰機構１０の冗長系が得られるように構成されている。
【００１９】
前述の図２の構成において、前記検出軸５を、例えば、航空機のフラップ等の回転部材（図示せず）に接続し、前記検出軸５を回転させると、回転ギヤ３０及び各従動ギヤ３３、３４を介して各回転角度センサ部２０Ａ、２０Ｂが同時に同量回転し、各回転角度センサ部２０Ａ、２０Ｂからは、前記検出軸５の回転角度の検出データが冗長系として図示しない制御系に入力される。
【００２０】
前述の検出軸５の回転角度検出動作において、前記各中央復帰機構１０が前述の動作説明時の動作と同様の動作を行うが、例えば、軸受２、３又は検出軸５の破損等が発生した場合、各中央復帰機構１０の引張りばね１５の強力なばね力によって、検出軸５は前記中央位置Ｃの状態に戻され、誤まった回転角度位置の検出データの出力を防止することができる。
従って、前述の場合、前記中央復帰機構１０が複数個設けられた冗長系であるため、例えば、１個の中央復帰機構１０が破壊又は損傷を受けた場合でも、他の中央復帰機構１０により検出軸５の中央位置Ｃへの戻しが確実に行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による軸中央位置復帰機構付回転角度センサ構造を示す構成図である。
【図２】図１の他の形態を示す構成図である。
【図３】図１の中央復帰機構を示す側面図である。
【図４】図３の斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    ケーシング
２、３    軸受
４    ロータ
５    検出軸
５ａ    突出軸部
５ａＡ    端部
６    ステータ
１０    中央復帰機構
１１    第１レバー
１１ａ    先端
１２    ピン
１３    第２レバー
１４    第３レバー
１３ａ、１４ａ    第１端部
１３ｂ、１４ｂ    レバー先端
１５    引張りばね
１６    保持孔
２０    回転角度センサ
２０Ａ、２０Ｂ    第１、第２回転角度センサ部
３０    回転ギヤ
３１、３２    第１、第２回転軸
３３、３４    第１、第２従動ギヤ
【図１】
2010054327.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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