(57)【要約】【課題】  ギヤのバックラッシュの影響を排除して回転角検出装置の検出精度を高める。【解決手段】  回転角検出装置１１は、ステアリングシャフト１５の外周に設けた主プーリ１４と、主プーリ１４にコグベルト２８を介して接続された第１、第２副プーリ２０，２５と、両副プーリ２０，２５の回転角をそれぞれ検出する第１、第２回転角センサ１８，２３とを備え、両回転角センサ１８，２３の出力に基づいてステアリングシャフト１５の回転角を検出する。コグベルト２８を用いたことにより、主プーリ１４および第１、第２副プーリ２０，２５をギヤで連動させる場合に発生するバックラッシュの影響を受けることがなくなり、騒音の発生を抑制しながら３個のプーリ１４，２０，２５の回転角を精度良く連動させることができる。しかも主プーリ１４および第１、第２副プーリ２０，２５をギヤで連動させる場合に比べて、それら３個のプーリ１４，２０，２５の配置の自由度が向上する。【選択図】        図１
2006201026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するシャフト（１５）の外周に設けた主円環（１４）と、
主円環（１４）の回転に連動して回転する複数の副円環（２０，２５）と、
複数の副円環（２０，２５）の回転角をそれぞれ検出する複数の回転角センサ（１８，２３）と、
を備え、前記複数の回転角センサ（１８，２３）の出力に基づいて前記シャフト（１５）の回転角を検出する回転角検出装置において、
前記主円環（１４）および前記複数の副円環（２０，２５）に無端ベルト（２８）を巻き掛け、主円環（１４）の回転に連動させて前記複数の副円環（２０，２５）を回転させることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項２】
前記無端ベルト（２８）に所定の張力を発生させるべく、前記複数の副円環（２０，２５）の少なくとも一つを付勢したことを特徴とする、請求項１に記載の回転角検出装置。    
【請求項３】
前記無端ベルト（２８）は前記主円環（１４）および前記副円環（２０，２５）に凹凸係合するコグベルトであることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の回転角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するシャフトの外周に設けた主円環と、主円環の回転に連動して回転する複数の副円環と、複数の副円環の回転角をそれぞれ検出する複数の回転角センサとを備え、前記複数の回転角センサの出力に基づいて前記シャフトの回転角を検出する回転角検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングシャフトに固定した環状駆動ギヤにそれぞれマグネットを備えた一対の従動ギヤを噛合させ、一対の従動ギヤの回転に伴う磁界の変化に基づいてステアリングシャフトの回転角を検出する舵角センサが、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開２０００−１５９０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで上記従来のものは、ステアリングシャフトの回転角を環状駆動ギヤに噛合する一対の従動ギヤの回転角に基づいて検出しているため、ステアリングシャフトが右転舵方向に回転するときと左転舵方向に回転するときとで、ギヤのバックラッシュの影響で従動ギヤの回転角が変化してしまい、そのためにステアリングシャフトの回転角の検出精度が低下する問題があった。それだけでなく、環状駆動ギヤの位置に対する一対の従動ギヤの位置の自由度が制限されたり、ギヤのバックラッシュの影響で騒音が発生したりする問題があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ギヤのバックラッシュの影響を排除してて回転角検出装置の検出精度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、回転するシャフトの外周に設けた主円環と、主円環の回転に連動して回転する複数の副円環と、複数の副円環の回転角をそれぞれ検出する複数の回転角センサとを備え、前記複数の回転角センサの出力に基づいて前記シャフトの回転角を検出する回転角検出装置において、前記主円環および前記複数の副円環に無端ベルとを巻き掛け、主円環の回転に連動させて前記複数の副円環を回転させることを特徴とする回転角検出装置が提案される。
【０００６】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記無端ベルトに所定の張力を発生させるべく、前記複数の副円環の少なくとも一つを付勢したことを特徴とする回転角検出装置が提案される。
【０００７】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記無端ベルトは前記主円環および前記副円環に凹凸係合するコグベルトであることを特徴とする回転角検出装置が提案される。
【０００８】
尚、実施例の主プーリ１４は本発明のプーリに対応し、実施例のステアリングシャフト１５は本発明のシャフトに対応し、実施例の第１、第２回転角センサ１８，２３は本発明の回転角センサに対応し、実施例の第１、第２副プーリ２０，２５は本発明の副円環に対応する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の構成によれば、回転するシャフトの外周に設けた主円環と複数の副円環とに無端ベルトを巻き掛け、主円環の回転に連動して回転する複数の副円環の回転角を対応する回転角センサで検出することでシャフトの回転角を検出するので、主円環および副円環をギヤで連動させる場合に発生するバックラッシュの影響を受けることなく、騒音の発生を抑制しながら主円環の回転角を副円環の回転角を精度良く連動させることができる。しかも主円環および副円環をギヤで連動させる場合に比べて、主円環に対する副円環のレイアウトの自由度が向上する。
【００１０】
請求項２の構成によれば、複数の副円環の少なくとも一つを付勢することで無端ベルトに所定の張力を発生させるので、無端ベルトの緩みを防止して主円環の回転角に副円環の回転角をより精度良く連動させることができる。
【００１１】
請求項３の構成によれば、主円環および副円環に凹凸係合するコグベルトで無端ベルトを構成したので、主円環および副円環に対してコグベルトがスリップするのを防止して主円環の回転角に副円環の回転角をより精度良く連動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すもので、図１はステアリングシャフトの回転角を検出する回転角検出装置の全体平面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図１の３−３線断面図である。
【００１４】
自動車のステアリングホイールの回転角を検出する回転角検出装置１１は、車体に固定された基板１２上に設けられる。基板１２にはニードルベアリング１３を介して環状の主プーリ１４が回転自在に支持される。主プーリ１４の内周に筒状のステアリングシャフト１５の外周がスプライン嵌合１６する。基板１２に固定したブラケット１７の上面に固定した第１回転角センサ１８から第１回転軸１９が下向きに突出しており、その第１回転軸１９に第１副プーリ２０が支持される。
【００１５】
基板１２に植設した支軸２１にベルクランク２２の中間部が揺動自在に支持されており、その一端部の上面に固定した第２回転角センサ２３から第２回転軸２４が下向きに突出し、第２回転軸２４に第２副プーリ２５が支持される。ベルクランク２２の他端部と基板１２に固定したばね受け２６との間に張設したコイルばね２７により、ベルクランク２２は図１の反時計方向に付勢される。
【００１６】
主プーリ１４、第１副プーリ２０および第２副プーリ２５に、コグベルト２８が巻き掛けられる。主プーリ１４、第１副プーリ２０および第２副プーリ２５は外周に円錐台状の突起１４ａ…，２０ａ…，２５ａ…を備えており、これらの突起１４ａ…，２０ａ…，２５ａ…がコグベルト２８に形成した孔２８ａ…に係合する。
【００１７】
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。
【００１８】
ドライバーがステアリングハンドルを操作してステアリングシャフト１５が回転すると、ステアリングシャフト１５にスプライン嵌合１６する主プーリ１４が回転し、主プーリ１４の回転はコグベルト２８を介して第１副プーリ２０および第２副プーリ２５に伝達される。第１、第２副プーリ２０，２５は異なる直径を有するため、第１回転角センサ１８で検出した第１副プーリ２０の回転角と、第２回転角センサ２３で検出した第２副プーリ２５の回転角とは異なる値になり、それら二つの回転角の組み合わせから主プーリ１４、つまりステアリングシャフト１５の回転角が検出される。
【００１９】
主プーリ１４および第１、第２副プーリ２０，２５をコグベルト２８ではなくギヤで連動させると、ギヤのバックラッシュの影響で主プーリ１４の右回転時と左回転時とで第１副プーリ２０および第２副プーリ２５の回転角が変化してしまい、回転角検出装置１１の検出精度が低下してしまう問題がある。しかしながら、本実施例では、主プーリ１４および第１、第２副プーリ２０，２５をコグベルト２８で連動させるので、ギヤのバックラッシュの影響をなくして回転角検出装置１１の検出精度を高めるとともに、騒音の発生を抑制することができる。
【００２０】
またギヤによる連動では、主プーリ１４に対する第１、第２副プーリ２０，２５の配置の自由度が制限されてしまうが、コグベルト２８を用いたことで第１、第２副プーリ２０，２５の配置の自由度が向上する。しかも主プーリ１４および第１、第２副プーリ２０，２５とコグベルト２８とが凹凸係合するので、コグベルト２８がスリップするのを防止して回転角検出装置１１の検出精度を更に高めことができる。更に、第２副プーリ２５をコイルばね２７の弾発力で付勢してコグベルト２８にテンションを与えるので、コグベルト２８の緩みによる回転角検出装置１１の検出精度の低下を防止することができる。
【００２１】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２２】
例えば、本発明の回転角検出装置１１は、ステアリングシャフト１５以外の任意のシャフトの回転角検出に適用することができる。
【００２３】
また実施例の回転角検出装置１１は２個の副プーリ２０，２５を備えているが、副プーリの数は３個以上であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ステアリングシャフトの回転角を検出する回転角検出装置の全体平面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図１の３−３線断面図
【符号の説明】
【００２５】
１４        主プーリ（主円環）
１５        ステアリングシャフト（シャフト）
１８        第１回転角センサ（回転角センサ）
２０        第１副プーリ（副円環）
２３        第２回転角センサ（回転角センサ）
２５        第２副プーリ（副円環）
２８        コグベルト
【図１】
2006201026.tif 000003
【図２】
2006201026.tif 000004
【図３】
2006201026.tif 000005