(57)【要約】【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と一体回転する第１の歯車３に、第２の歯車４がギヤ比１：１で噛み合う。第２の歯車４にほぼ同心の渦巻き状の案内軌道８を形成する。一端が案内軌道８に係合し他端がラック２６を有する長尺の直動ロッド１０と、ラック２６と噛み合うピニオン２４を設ける。被測定軸２が回転すると、直動ロッド１０が長手方向に直動し、ピニオン２４が回動する。被測定軸２の多回転時に、第２の回転角検出センサ３２により検出される第２の歯車４の回転角出力は、第２の歯車４の回転角に対して一定周期の反復波形となる。第１の回転角検出センサ３１で検出されるピニオン２４の回転角出力を用いて、第２の回転角検出センサ３２の出力値がどの周期での値であるかを判別する。【選択図】　図１
2004125440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な被測定軸の同軸上に配置される第１の歯車と、
この第１の歯車に噛み合う第２の歯車と、
この第２の歯車の端面に設けられる渦巻き状の案内軌道と、
被案内部を有し、長手方向に直線動自在に支持されると共に、被案内部が上記渦巻き状の案内軌道により案内されることにより長手方向に駆動される直動ロッドと、
この直動ロッドの長手方向に関する位置を検出するための第１の位置検出手段と、
第２の歯車の回転角度位置を検出するための第２の位置検出手段と、
第１および第２の位置検出手段によって検出された位置に基づいて、上記被測定軸の絶対回転角を演算する演算手段とを備えることを特徴とする回転角検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転角検出装置において、
上記直動ロッドに設けられたラックと、
このラックに噛み合う回動自在に支持されるピニオンとを備え、
上記第１の位置検出手段は、ピニオンの回転角度位置を検出することにより、直動ロッドの長手方向に関する位置を検出することを特徴とする回転角検出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転角検出装置において、上記直動ロッドの長手方向への移動を案内する案内部を備えることを特徴とする回転角検出装置。
【発明の詳細な説明】
【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】
通例、回転角検出センサの測定範囲は１回転（３６０°）以内である。このような回転角検出センサを用いて、多回転型の回転軸の絶対回転角を検出する回転角検出装置が提供されている（例えば、特許文献１，２および３参照。）。
また、多回転型の回転軸の回転角の検出に、直線移動量を検出する直動タイプの変位センサを用いる回転角検出装置もある（例えば、特許文献２，３および４参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３０９０９号公報
【特許文献２】
特許第２９７４７１７号公報
【特許文献３】
特開平１０−３８５５７号公報
【特許文献４】
特開平１０−１９５５５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の回転角検出装置では、単一の回転角検出センサを用いて、多回転型の回転軸の絶対回転角を検出する。そのために、回転軸の多回転（例えば４回転）を、回転角検出センサの測定範囲内（１回転以内）に減速し、減速により縮小された回転を回転角検出センサで検出することになる。このため、分解能が低下し検出精度が悪くなる。
【０００５】
特許文献２の回転角検出装置では、第１の回転角検出センサによって回転軸の１回転毎に反復される微細信号を出力し、第２の回転角検出センサによって回転軸の回転の全範囲にわたって検出される粗信号を出力し、これら微細信号および粗信号に基づいて回転軸の絶対回転角を検出する。
この回転角検出装置では、回転軸の同軸上に環状の検出部材が設けられ、この環状の検出部材に渦巻き状の案内軌道が設けられる。第２の回転角検出センサは、直線摺動ポテンショメータからなり、上記の渦巻き状の案内軌道をリニアトラッキングして粗信号を出力する。
【０００６】
しかしながら、この回転角検出装置では、第２の回転角検出センサを渦巻き状の案内軌道が設けられる面に対向して配置しており、第２の回転角検出センサのレイアウトの自由度が低いという問題がある。その結果、回転軸（すなわち検出部材）に対する回転角検出装置のレイアウトの自由度が低くなっていた。
特許文献３，４の回転角検出装置でも、直線摺動ポテンショメータが特許文献２の回転角検出装置と同様に配置され、回転軸に対する回転角検出装置のレイアウトの自由度が低くなっていた。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、検出部材に対するセンサのレイアウトの自由度が高くて検出精度の高い多回転型の回転角検出装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、回転可能な被測定軸の同軸上に配置される第１の歯車と、この第１の歯車に噛み合う第２の歯車と、この第２の歯車の端面に設けられる渦巻き状の案内軌道と、被案内部を有し、長手方向に直線動自在に支持されると共に、被案内部が上記渦巻き状の案内軌道により案内されることにより長手方向に駆動される直動ロッドと、この直動ロッドの長手方向に関する位置を検出するための第１の位置検出手段と、第２の歯車の回転角度位置を検出するための第２の位置検出手段と、第１および第２の位置検出手段によって検出された位置に基づいて、上記被測定軸の絶対回転角を演算する演算手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、被測定軸が多回転すると、第２の位置検出手段が高精度ではあるが被測定軸の回転角に応じて周期的に反復する検出信号を出力する。この第２の位置検出手段の検出信号がどの周期内での検出信号であるかを、第１の位置検出手段による直動ロッドの長手方向に関する位置に基づいて検出し、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。また、直動ロッドの長さを調節して、第１の位置検出手段を自在にレイアウトできるので、回転角検出装置のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、上記直動ロッドに設けられたラックと、このラックに噛み合う回動自在に支持されるピニオンとを備え、上記第１の位置検出手段は、ピニオンの回転角度位置を検出することにより、直動ロッドの長手方向に関する位置を検出することを特徴とする。この発明によれば、第１の位置検出手段として回転角を検出するタイプのセンサを利用でき、例えば、レイアウトの自由度を高くできる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、上記直動ロッドの長手方向への移動を案内する案内部を備えることを特徴とする。この発明によれば、直動ロッドを精度良く変位させることができるので、絶対回転角をより精度良く検出できる。
【００１２】
【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の歯車３と、この第１の歯車３に噛み合う第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。
【００１３】
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。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５および第２の端面６を有し、第１の端面５には、第２の歯車４の回転軸線７を中心とする渦巻き状の案内軌道８が形成されている。渦巻き状の案内軌道８は溝からなっていても良いし、突条からなっていても良い。
【００１４】
図３は、第２の歯車およびその周辺部分の一部断面斜視図である。図２および図３を参照する。
本回転角検出装置１は、第２の歯車４を回動自在に支持する支持部材９と、長手方向（矢印Ｓ参照）に沿って直線動自在に支持される長尺の直動ロッド１０と、直動ロッド１０の長手方向Ｓへの移動を案内するための第１の案内部としての案内溝１１、第２の案内部としての案内面１２、および第３の案内部としての案内面１３とを有している。
【００１５】
上記支持部材９は、例えば、ステアリングコラムに固定されるセンサハウジングからなる。
直動ロッド１０は、長手方向Ｓに沿って真直に延びる棒状部材であり、第１の端部１６および第２の端部１７を有し、断面略矩形に形成されている。直動ロッド１０は、第２の歯車４の第１の端面５および後述する回転体１４の端面１５と対向する第１の面７１と、この第１の面７１と平行でその反対側に設けられる第２の面７２と、第１の面７１および第２の面７２を接続し互いに反対側に配置される第３の面７３および第４の面７４とを有している。第３の面７３および第４の面７４は、例えば、第１および第２の面７１，７２と直交している。
【００１６】
直動ロッド１０の第２の面７２の第１の端部１６寄り部分には、案内溝１１により案内される第１の被案内部としての被案内軸１９が立設される。
また、直動ロッド１０の第３の面７３には、第２の端部１７から長手方向Ｓについての中間部にかけての部分に、案内面１２により案内される第２の被案内部としての被案内面２２が設けられている。
また、直動ロッド１０の第２の面７２には、第２の端部１７から長手方向Ｓについての中間部にかけての部分に、案内面１３により案内される第３の被案内部としての被案内面２７が設けられている。
【００１７】
また、直動ロッド１０の第４の面７４には、第２の端部１７から長手方向Ｓについての中間部にかけての部分に、ラック２６が設けられている。
また、直動ロッド１０の第１の面７１は、第２の歯車４の第１の端面５により後述するトレーサ１８を介して受けられる。また、直動ロッド１０の第１の面７１は、回転体１４の端面１５により受けられる。このように受けられた状態で、直動ロッド１０は、第２の歯車４および回転体１４を介して支持部材９により支持される。
【００１８】
直動ロッド１０は、第１の端部１６に被案内部としてのトレーサ１８を有する。トレーサ１８が渦巻き状の案内溝からなる案内軌道８に係合して案内されることにより、直動ロッド１０が長手方向Ｓに駆動される。本実施形態では、長手方向Ｓは、例えば、回転軸線７と直交し且つ第２の歯車４の径方向に平行な方向とされ、この径方向と平行な方向に沿って直動ロッド１０が直線移動する。また、直動ロッド１０の第２の端部１７が、回転軸線７の延びる方向から見る平面視で第２の歯車４の外周から常に延び出すように配置されている。
【００１９】
トレーサ１８は、直動ロッド１０の第１の面７１から、第２の歯車４の第１の端面５の渦巻き状の案内軌道８に向けて突出する被案内突起からなる。トレーサ１８の先端部が溝状の案内軌道８と摺接する。渦巻き状の案内軌道８は、例えば、断面半円状の溝であり、これに対応して、トレーサ１８は例えば球状体とされる。この球状体が案内軌道８としての例えば溝を転動できるように、第１の端部１６に支持するようにしてもよい。
【００２０】
第１の案内部としての案内溝１１は、直動ロッド１０の第１の端部１６の長手方向Ｓに沿っての移動を案内し、第１の端部１６側の第２の面７２と対向して配置される。案内溝１１は、直動ロッド１０の長手方向Ｓに平行に延び、直動ロッド１０のストローク量とほぼ等しい長さに形成される。案内溝１１は、一対の対向側壁を有し、対向側壁間に被案内軸１９を、直動ロッド１０の長手方向Ｓに摺動自在且つ被案内軸１９の軸線２０の回りに回動自在に嵌合する。
【００２１】
被案内軸１９は、回転軸線７と平行に延び、第２の歯車４から遠ざかる向きに第２の面７２から突出し、平面視で、断面円形に形成される。被案内軸１９の軸線２０と、トレーサ１８の中心とは、平面視で互いに重なって配置される。案内溝１１に対して回動自在の被案内軸１９であれば、直動ロッド１０の直線移動時にこじりが生じることを防止できる。なお、第１の案内部としての案内軸に、第１の被案内部としての被案内溝を係合させることも考えられる。
【００２２】
また、案内溝１１は、一対の突条２１間に形成される。一対の突条２１は、支持部材９から第２の歯車４に向けて突出し、互いに平行に対向し、上述の長手方向Ｓと平行に延びる。突条２１の先端部が、第２の歯車４の第１の端面５との間に直動ロッド１０を挟み、第１の端面５から遠ざかる向きの直動ロッド１０の移動を規制する。
案内面１２，１３は、直動ロッド１０の長手方向Ｓについての中間部から第２の端部１７にかけての部分を案内する。
【００２３】
案内面１２は、被案内面２２と対向し摺動自在に面当たり可能に接する。被案内面２２は、直動ロッド１０の第２の端部１７寄りとなる第３の面７３の一部からなる。案内面１２および被案内面２２は、互いに平行とされ、回転軸線７および直動ロッド１０の長手方向Ｓと平行な平坦面に形成される。
案内面１２は、後述するピニオン２４の軸線２５と平行に形成され、直動ロッド１０を挟んでピニオン２４と反対側に設けられ、この場合、ラック２６とピニオン２４との噛み合いが適正に維持される。第２の案内部としての案内面１２は、当該案内面１２とピニオン２４との間に直動ロッド１０を挟み、この直動ロッド１０のピニオン２４との間に挟まれる部分の長手方向Ｓに沿っての移動を案内する。
【００２４】
案内面１３は、回転体１４の端面１５と対向して配置され、回転体１４の端面１５との間に直動ロッド１０を挟む。案内面１３は、被案内面２７と対向し、摺動自在に面当たり可能に接する。被案内面２７は、直動ロッド１０の第２の端部１７寄りとなる第２の面７２の一部からなる。案内面１３、被案内面２７、回転体１４の端面１５、およびこの端面１５に接する直動ロッド１０の第１の面７１は、互いに平行で、これらの各面１３，２７，１５，７１は、回転軸線７と直交し且つ直動ロッド１０の長手方向Ｓと平行な平坦面に形成される。
【００２５】
第３の案内部としての案内面１３は、当該案内面１３と回転体１４との間に直動ロッド１０を挟み、この直動ロッド１０の回転体１４との間に挟まれる部分の長手方向Ｓに沿っての移動を案内する。
このように、案内溝１１、案内面１２，１３、回転体１４、およびピニオン２４は、互いに共同して、直動ロッド１０の長手方向Ｓと直交する方向への直動ロッド１０の移動を規制し、直動ロッド１０のがたつきを防止でき、また、直動ロッド１０の長手方向Ｓに沿う軸線回りの直動ロッド１０の移動を規制して、その軸線回りに直動ロッド１０ががたつくことを防止できる。
【００２６】
また、本回転角検出装置１は、直動ロッド１０の第２の端部１７寄りに設けられるラック２６と、このラック２６に噛み合う回動自在に支持されるピニオン２４とを有する。ピニオン２４は、直動ロッド１０のストローク量に対して１回転未満の回転角となるように、ラック２６との噛み合いを設定されている。
ピニオン２４は、平歯車からなり、支軸２９を介して支持部材９により、その軸線２５の回りに回動自在に支持される。軸線２５は、第２の歯車４の回転軸線７と平行に配置される。また、支軸２９の同軸上には、例えば円板からなりピニオン２４と一体回転する回転体１４が設けられる。
【００２７】
ラック２６は、直動ロッド１０のストローク量とほぼ等しい長さを有し、軸線２０，２５が互いに平行となるように、例えば、被案内面２２と反対側となる直動ロッド１０の第４の面７４に形成される。
図１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（矢印Ｍ１参照）に回動すると、第１の歯車３と噛み合う第２の歯車４は逆向きとなる反時計回り（矢印Ｍ２参照）に回動する。渦巻き状の案内軌道８は、直動ロッド１０を長手方向Ｓに沿って、径方向外方となる図１での左方（矢印Ｍ３参照）へ向けて駆動し、そして、ラック２６と噛み合うピニオン２４が反時計回り方向（矢印Ｍ４参照）に回動する。このとき、第２の歯車４の回転角と直動ロッド１０の直動移動距離とが比例し、ひいては、ピニオン２４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８分の１になる。
【００２８】
また、本回転角検出装置１は、図２に示すように、ピニオン２４の回転角を検出することにより、予め定める基準位置に対しての直動ロッド１０の長手方向Ｓに関する位置を検出するための第１の位置検出手段として、ピニオン２４の同軸上に設けられてピニオン２４の回転角を検出するための第１の回転角検出センサ３１を有する。さらに、予め定める基準の回転角に対する第２の歯車４の回転角度位置を検出するための第２の位置検出手段としての第２の回転角検出センサ３２と、第１および第２の回転角検出センサ３１，３２によって検出された位置に基づいて被測定軸２の絶対回転角を演算する演算手段としての絶対角演算部３３とを有している。
【００２９】
第１の回転角検出センサ３１は、互いに相対変位する固定部３５と可動部３６とを有する。第１の回転角検出センサ３１は、例えば、磁気式の変位センサであり、固定部３５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３６は、例えば、磁石からなる。固定部３５と可動部３６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。
第１の回転角検出センサ３１の可動部３６は、回転体１４におけるピニオン２４が設けられる端面１５と反対側の端面３７に一体回転可能に固定される。固定部３５は可動部３６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３８に固定される。第１の回転角検出センサ３１の出力信号は、回転体１４の所定回転角（例えば、１８０°）ごとに周期的に変化する。
【００３０】
第２の回転角検出センサ３２は、第１の回転角検出センサ３１と同様の構造を有し、固定部３９と可動部４０とを有する。第２の回転角検出センサ３２では、可動部４０は、第２の歯車４の第２の端面６に固定され、第２の歯車４と一体回転する。固定部３９は可動部４０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３８に固定される。
絶対角演算部３３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３３には、第１および第２の回転角検出センサ３１，３２からの検出信号が入力される。絶対角演算部３３では、第１および第２の回転角検出センサ３１，３２によって検出された回転体１４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。
【００３１】
図４は、被測定軸２の回転角と各回転角検出センサ３１，３２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４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３２の出力Ｓ２（図４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３２の出力Ｓ２は検出精度は高いものの１８０ｄｅｇ周期で８回反復されるため、どの周期のものかが判らない。
【００３２】
一方、ピニオン２４の回転角を通じて直動ロッド１０の長手方向Ｓの位置を検出する第１の回転角検出センサ３１の出力Ｓ１（図４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３１の出力Ｓ１のレベルに基づいて、第２の回転角検出センサ３２の出力値がどの周期の値であるかを判別することができる。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。
【００３３】
また、図１に示すように、被測定軸２と同軸上の第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の第１の端面５に螺旋状の案内軌道８を設けるようにしているので、案内軌道８、ひいては直動ロッド１０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、被測定軸２の回転角を第１の回転角検出センサ３１へ伝達するのに直動ロッド１０を介するようにしている。これにより、直動ロッド１０の長さを調節して、第１の回転角検出センサ３１を自在にレイアウトできるので、回転角検出装置１のレイアウトの自由度を高めることができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、ラック２６とピニオン２４とを用い、直動ロッド１０の直線動変位を回転角に変換することにより、第１の位置検出手段として回転角を検出するタイプの位置検出センサを利用でき、これのレイアウトの自由度を高くできる。
また、本実施形態では、被測定軸２の回転角と比例する直動移動量を得られるように、渦巻き状の案内軌道８と直動ロッド１０により被測定軸２の回転角を第１の回転角検出センサ３１へ伝達するようにした。これにより、第１の回転角検出センサ３１は、被測定軸２の回転角に対してリニアな特性の検出出力信号を得られ、絶対角の処理が容易にできる。
【００３５】
また、直動ロッド１０の長手方向Ｓの移動を案内する案内部、例えば、第１の案内部としての案内溝１１、第２の案内部としての案内面１２、および第３の案内部としての案内面１３を設ける場合には、直動ロッド１０が精度良く変位でき、直動ロッド１０の変位がより精度良く第１の回転角検出センサ３１により検出される。従って、絶対回転角をより精度良く検出できる。
また、案内部としての案内軸１１、案内面１２および案内面１３の少なくとも一部、例えば、本実施形態では案内溝１１、案内面１２および案内面１３の３者を、回転角検出装置１に通例設けられる支持部材９に形成する場合には、支持部材９と別体で設ける場合に比べて、部品点数の増加を抑制できる。
【００３６】
なお、上述の案内部としては、第１の案内部としての案内溝１１を省略することも考えられ、また、本実施の形態では、案内面１１，１２をピニオン２４と関連してピニオン２４の近傍の位置に配置しているが、ピニオン２４から離れた位置に配置することも考えられる。
両センサ３１，３２および第２の歯車４が、直動ロッド１０に対して同側に配置される場合には、回転角検出装置１を薄型にできる。
【００３７】
次いで、図５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、後述する変形例も同様とする。図５を参照する。
第２の歯車４の第１の端面５には、第２の歯車４の回転軸線７に沿って突出する支軸４１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６には、回転軸線７を中心とする環状突起４２が形成されている。
【００３８】
また、回転体１４の第１の端面１５には、軸線２５に沿って突出する支軸２９が一体回転可能に設けられている。一方、回転体１４の第２の端面３７には、軸線２５を中心とする環状突起４３が形成されている。
回転角検出装置１は、支持部材９に代えて設けられてこれと同様に機能する第１のケース４４と、これに対向して配置される第２のケース４５とを有している。第１および第２のケース４４，４５は、回転軸線７に沿って並び、その間に第２の歯車４、直動ロッド１０、ラック２６、ピニオン２４、第１および第２の回転角検出センサ３１，３２、回路基板３８等を収容する。
【００３９】
第１および第２のケース４４，４５の間に回路基板３８および位置決め部材４６を挟持する状態で、第１および第２のケース４４，４５が、例えば、４箇所にてねじ４７を用いて互いに締結される。ねじ４７は、第１のケース４４、位置決め部材４６、回路基板３８を順次に貫通して、第２のケース４５のねじ孔４８にねじ込まれる。上述の回路基板３８は、第１および第２の回転角検出センサ３１，３２の固定部３５，３９および回路素子群４９を実装している。
【００４０】
第２の歯車４の支軸４１および回転体１４の支軸２９は、第１のケース４４に形成される支持孔５１，５２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および回転体１４の環状突起４２，４３は、位置決め部材４６に形成される例えば円筒からなる位置決め部５３，５４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５３の端面によって第２の歯車４の第２の端面６を受けることで、第２の歯車４が軸方向に受けられており、また、位置決め部５４の端面によって回転体１４の第２の端面３７を受けることで、回転体１４が軸方向に受けられている。位置決め部５３，５４はそれぞれ第２の歯車４および回転体１４のスラスト軸受として機能している。
【００４１】
図６は、位置決め部材４６の平面図である。図５および図６を参照する。
位置決め部材４６は例えば合成樹脂の一体成形品からなる。位置決め部材４６は上述の位置決め部５３，５４を互いに連結する連結部５５と、位置決め部５３から放射状に延びる一対の支持アーム５６，５７と、位置決め部５４から放射状に延びる一対の支持アーム５８，５９とを備える。各支持アーム５６〜５９の先端部には、第１および第２のケース４４，４５の固定用のねじ４７を挿通させるねじ挿通孔６０を有するボス６１がそれぞれ形成されている。すなわち、位置決め部材４６は、回路基板３８と共に第１および第２のケース４４，４５に共締めにて固定される。
【００４２】
本実施の形態によれば、直動ロッド１０を介して関連付けられる第２の歯車４および回転体１４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および回転体１４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および回転体１４の支軸４１，２９が、単一の部材である第１のケース４４のみを介して互いに位置決めされるので、支軸４１と支軸２９との位置決め精度が高い。
【００４３】
同様に、第２の歯車４および回転体１４の環状突起４２，４３が単一の部材である位置決め部材４６のみを介して互いに位置決めされるので、環状突起４２と環状突起４３との位置決め精度が高い。
また、位置決め部材４６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、本発明は、上述の実施形態に限定されず、以下のようにすることも考えられる。例えば、上述の案内部としては、案内溝１１、案内面１２および案内面１３に限らず、公知の案内手段を代替えしたり併用してもよい。また、これら案内部の少なくとも一部を、例えば、本回転角検出装置１の外部の部材により構成することや、案内部の一部を本回転角検出装置１に設けることも考えられる。また、渦巻き状の案内軌道８を第２の歯車４と別体の部材に形成することも考えられる。
【００４４】
また、第１の位置検出手段として、上述の第１の回転角検出センサ３１に代えて、直動ロッド１０の長手方向Ｓに関する変位量を直接に検出することにより、直動ロッド１０の長手方向Ｓに関する位置を検出する直動タイプの位置検出センサ（図示せず）を用いてもよい。この位置検出センサの可動部を、ラック２６に代えて直動ロッド１０の第２の端部１７に固定し、可動部に対向して固定部を配置すればよく、上述の実施形態と同様に、高精度に絶対回転角を検出できて、しかも、第１の位置検出手段のレイアウトの自由度を高める効果を得ることができる。また、回転体１４、ピニオン２４、支軸２９等を省略し、これらに代えて直動ロッド１０を直線動自在に支持する支持部材（図示せず）を設けてもよい。
【００４５】
また、第１の位置検出手段として、第２の位置検出手段としてのセンサの周期的な出力が何周期目にあるかを判別できる程度の低い分解能のセンサ、例えば第２の回転角検出センサ３２よりも構造の簡素なものを利用することもできる。
第１および第２の位置検出手段としては、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る。また、このような変位センサとしては、可動部と固定部との相対変位量を検出するインクリメンタルタイプでもよいし、可動部と固定部との絶対位置変化を検出するアブソリュートタイプでもよいが、後者が好ましい。また、第１および第２の位置検出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一部破断概略側面図である。
【図３】図１の回転角検出装置の直動ロッドおよびその周辺部の一部断面斜視図。
【図４】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との関係を示すグラフ図である。
【図５】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６】図５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。
【符号の説明】
１　回転角検出装置
２　被測定軸
３　第１の歯車
４　第２の歯車
５　第２の歯車の第１の端面
８　案内軌道
１０　直動ロッド
１１　案内溝（案内部）
１２　案内面（案内部）
１３　案内面（案内部）
１８　トレーサ（被案内部）
２４　ピニオン
２６　ラック
３１　第１の回転角検出センサ（第１の位置検出手段）
３２　第２の回転角検出センサ（第２の位置検出手段）
３３　絶対角演算部（演算手段）
Ｓ　直動ロッドの長手方向
【図１】
2004125440.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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