(57)【要約】【課題】高分解能にして組立が容易な絶対角度検出装置を提供する。【解決手段】ステータ部材１と、ステータ部材１に回転可能に支承されているロータ部材２と、ロータ部材２に一体的に取り付けられたコード板３と、コード板３に形成された信号検出用のコードパターン列３ａと、ステータ部材１内に備えられたプリント基板５と、プリント基板５に実装された複数個の検出素子６とを有し、当該検出素子６がコードパターン列３ａの配列方向に沿って所定の間隔で配置された絶対角度検出装置において、リード貫通孔５ａが開設されたプリント基板５と当該プリント基板５上に実装される複数個の検出素子６の本体部６ａとの間に、位置決め孔１１が開設されたシート状の位置規制部材１０を介設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ部材と、当該ロータ部材を回転可能に保持するステータ部材と、前記ロータ部材に取り付けられ前記ロータ部材の回転中心を中心とする円周上に所要のコードパターン列が形成されたコード板と、前記ステータ部材に備えられたプリント基板と、当該プリント基板に実装され前記コードパターン列の配列方向に沿って配置された複数個の検出素子とを備え、前記プリント基板に開設されたリード貫通孔に前記複数個の検出素子のリード端子をそれぞれ貫通し、前記プリント基板から突出した各リード端子の先端部と前記プリント基板に形成された端子部とを電気的に接続する絶対角度検出装置において、
前記プリント基板と前記検出素子の本体部との間に、前記リード貫通孔よりも高精度の孔寸法及び孔ピッチを有する位置決め孔が開設されたシート状の位置規制部材を介設したことを特徴とする絶対角度検出装置。
【請求項２】
前記位置規制部材として、前記位置決め孔が打ち抜き成形された樹脂シートを用いたことを特徴とする請求項１に記載の絶対角度検出装置。
【請求項３】
前記位置規制部材として、前記位置決め孔が射出成形時に一体成形されたシート状の樹脂成形品を用いたことを特徴とする請求項１に記載の絶対角度検出装置。
【請求項４】
前記位置決め孔として、前記リード端子の断面形状と相似形の角孔を開設したことを特徴とする請求項１に記載の絶対角度検出装置。
【請求項５】
前記位置決め孔として、前記リード端子の挿入側の開口面積が大きく、前記リード端子の突出側の開口面積が小さいテーパ孔を開設したことを特徴とする請求項１に記載の絶対角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶対角度検出装置に係り、特に、コード板に形成されたコードパターン列の配列方向に沿って複数個の検出素子を配置してなる絶対角度検出装置における各検出素子のプリント基板への取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車の操舵角検出装置などに利用される絶対角度検出装置として、コード板に形成されたコードパターン列の配列方向に沿って複数個の検出素子を所要の間隔で配置し、コード板の回転に伴って各検出素子から出力される各パルス信号をデジタルコードとして検出することにより回転体の絶対回転位置を検出するものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図３は特許文献１に開示された操舵角検出装置の一部破断した側面図、図４はこの操舵角検出装置の内部機構を示す平面図であり、１は外装ケース（ステータ部材）、２はステータ部材１に回転可能に支承されている回転部材（ロータ部材）、３はロータ部材２に一体的に取り付けられたコード板、３ａ，３ｂはコード板３に形成された２列の信号検出用の突起群（コードパターン列）、５はステータ部材１内に備えられたプリント基板、６はプリント基板に実装された複数個のフォトインタラプタ（検出素子）を示している。ステータ部材１はステアリングコラム等に固定され、ロータ部材２はステアリングシャフトに連結される。また、コードパターン列３ａ，３ｂは、ロータ部材２の回転中心を中心とする円周上に形成される。さらに、複数個の検出素子６は、コード板３の回転時にコードパターン列３ａと協働してデジタルコードを検出するものであって、コードパターン列３ａの配列方向に沿って所要の間隔で配置される。この種の絶対角度検出装置においては、高い分解能を実現するため、各検出素子６の設定間隔を特に厳密に規制する必要がある。
【０００４】
ところで、検出素子６は、図５に示すように、樹脂モールドされた本体部６ａと、当該本体部６ａから突出された複数本のリード端子６ｂとから構成されており、プリント基板５に開設されたリード貫通孔５ａ内に各検出素子６のリード端子６ｂをそれぞれ貫通し、プリント基板５から突出した各リード端子６ｂの先端部とプリント基板５に形成された端子部５ｂとを例えばディップはんだなどで電気的に接続することによりプリント基板５に実装される。プリント基板５に検出素子６を実装する際の両部材の位置決め方法としては、従来より、プリント基板５に形成されたアライメントマークに検出素子６の本体部６ａの所定部位を合致する方法、又はリード貫通孔５ａを高精度に形成し、当該リード貫通孔５ａにリード端子６ｂを嵌合することにより自動的にプリント基板５に対する検出素子６の位置決めが行われるようにする方法が提案されている。
【特許文献１】特開００３−２８７４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、プリント基板５と検出素子６との位置決め方法のうち、前者は、プリント基板５に形成されたアライメントマーク及び本体部６ａの所定部位を検出するための装置やプリント基板５と検出素子６とを相対的に移動させるための装置を必要とするので装置コストが高価になると共に、複数個の検出素子６を１つずつ位置決めした上で固定しなくてはならないので組立効率が悪いという問題がある。
【０００６】
これに対して、後者は、リード貫通孔５ａ内にリード端子６ｂを挿入するだけでプリント基板５に対する検出素子６の位置決め及び設定を完了できるので前者の如き不都合は有しないが、プリント基板５へのリード貫通孔５ａの開設はドリル穿孔をもって行われるのが普通であり、ドリル穿孔されたリード貫通孔５ａは高精度な加工を実施した場合にも孔径及び開設ピッチに関して誤差を±０．１ｍｍ以下にすることが困難であるので、高分解能が要求される高品位の絶対角度検出装置には適用し得ない。
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の不備を解決するためになされたものであり、その目的は、高分解能にして組立が容易な絶対角度検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するため、ロータ部材と、当該ロータ部材を回転可能に保持するステータ部材と、前記ロータ部材に取り付けられ前記ロータ部材の回転中心を中心とする円周上に所要のコードパターン列が形成されたコード板と、前記ステータ部材に備えられたプリント基板と、当該プリント基板に実装され前記コードパターン列の配列方向に沿って配置された複数個の検出素子とを備え、前記プリント基板に開設されたリード貫通孔に前記複数個の検出素子のリード端子をそれぞれ貫通し、前記プリント基板から突出した各リード端子の先端部と前記プリント基板に形成された端子部とを電気的に接続する絶対角度検出装置において、前記プリント基板と前記検出素子の本体部との間に、前記リード貫通孔よりも高精度の孔寸法及び孔ピッチを有する位置決め孔が開設されたシート状の位置規制部材を介設するという構成にした。
【０００９】
打ち抜き成形や射出成形によれば、ドリル穿孔された円形のリード貫通孔よりも高精度の孔寸法及び孔ピッチを有する位置決め孔やリード端子の断面形状と相似形の角孔を開設することができる。また、検出素子に備えられるリード端子も打ち抜き成形により作製されるので、外形寸法及び配列ピッチが高精度に形成される。したがって、プリント基板と検出素子の本体部との間に位置決め孔が高精度に開設されたシート状の位置規制部材を介設し、リード端子を位置決め孔内に挿入することによりプリント基板に対する検出素子の位置決めを行うと、プリント基板に開設されたリード貫通孔内にリード端子を挿入する場合に比べて、各検出素子の設定位置を高精度に規制することができる。また、リード端子を位置決め孔内に挿入するだけで複数個の検出素子の位置決めを自動的に完了することができるので、絶対角度検出装置の組立効率を高めることができる。
【００１０】
また、本発明は、前記構成の絶対角度検出装置において、前記位置規制部材として、前記位置決め孔が打ち抜き成形された樹脂シートを用いるという構成にした。
【００１１】
樹脂シートに位置決め孔を打ち抜き成形すると、孔寸法及び孔ピッチがプリント基板にドリル穿孔されるリード貫通孔よりも高精度の位置決め孔を開設できる。
【００１２】
また、本発明は、前記構成の絶対角度検出装置において、前記位置規制部材として、前記位置決め孔が射出成形時に一体成形されたシート状の樹脂成形品を用いるという構成にした。
【００１３】
射出成形により位置決め孔が一体成形されたシート状の樹脂成形品を成形すると、孔寸法及び孔ピッチがプリント基板にドリル穿孔されるリード貫通孔よりも高精度の位置決め孔を開設できる。
【００１４】
また、本発明は、前記構成の絶対角度検出装置において、前記位置決め孔として、前記リード端子の断面形状と相似形の角孔を開設するという構成にした。
【００１５】
かかる構成によると、丸孔を開設した場合のように孔の周縁部にリード端子の角部が衝合しないので、位置決め孔の変形による検出素子の取付精度の劣化を防止できる。
【００１６】
また、本発明は、前記構成の絶対角度検出装置において、前記位置決め孔として、前記リード端子の挿入側の開口面積が大きく、前記リード端子の突出側の開口面積が小さいテーパ孔を開設するという構成にした。
【００１７】
かかる構成によると、位置決め孔内へのリード端子の挿入を容易にすることができるので、位置決め孔の変形による検出素子の取付精度の劣化を防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の絶対角度検出装置は、プリント基板と検出素子の本体部との間に、プリント基板に開設されたリード貫通孔よりも高精度の孔寸法及び孔ピッチを有する位置決め孔が開設されたシート状の位置規制部材を介設するので、リード端子を位置決め孔内に挿入するだけで複数個の検出素子の位置決め及び設定を自動的かつ高精度に行うことができ、高分解能の絶対角度検出装置を低コストで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る絶対角度検出装置の実施形態を、図１及び図２に基づいて説明する。図１は実施形態に係る絶対角度検出装置のプリント基板に対する検出素子の実装構造を示す要部断面図、図２は実施形態に係る位置規制部材の平面形状を示す要部平面図である。
【００２０】
図１及び図２に示すように、本発明の絶対角度検出装置は、リード貫通孔５ａが開設されたプリント基板５と当該プリント基板５上に実装される複数個の検出素子６の本体部６ａとの間に、位置決め孔１１が開設されたシート状の位置規制部材１０を介設したことを特徴とする。その他の部分については、前出の図３及び図４に示した絶対角度検出装置と同様に、ステータ部材１と、ステータ部材１に回転可能に支承されているロータ部材２と、ロータ部材２に一体的に取り付けられたコード板３と、コード板３に形成された信号検出用のコードパターン列３ａと、ステータ部材１内に備えられたプリント基板５と、プリント基板５に実装された複数個の検出素子６とを有し、検出素子６がコードパターン列３ａの配列方向に沿って所定の間隔で配置された構造になっている。なお、検出素子６としては、フォトインタラプタ等の光学式のほかに磁気式や静電容量式などの公知に属する任意の検出素子を用いることができる。また、コードパターン列３ａについては、使用される検出素子６の種別に応じた適宜の方式で形成される。
【００２１】
位置規制部材１０としては、位置決め孔１１が打ち抜き成形された樹脂シート又は位置決め孔１１が射出成形時に一体成形されたシート状の樹脂成形品を用いることができる。この位置規制部材１０には、図１及び図２に示すように、絶対角度検出装置に備えられる検出素子６の数及び各検出素子６に備えられるリード端子６ｂの数に応じた数の位置決め孔１１が、プリント基板５に対する検出素子６の配列に応じた所要の配列で開設される。
【００２２】
位置決め孔１１を打ち抜き成形する樹脂シートとしては、作業時に作用する外力によって伸び縮みを生じない程度の剛性を有する任意の樹脂材料からなるものを用いることができるが、はんだ付け時の熱の影響を回避するため、ポリイミドなどの耐熱性樹脂からなるものを用いることが特に好ましい。また、位置規制部材１０の射出成形材料としては、任意の熱可塑性樹脂を用いることができるが、精密な樹脂成型品が得られることから、液晶ポリエステル（ＬＣＰ）やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの機能性樹脂材料を用いることが特に好ましい。このように、樹脂シートに位置決め孔１１を打ち抜き成形したり、射出成形により位置決め孔１１が一体成形された位置規制部材１０を成形すると、孔寸法及び孔ピッチがプリント基板５にドリル穿孔されるリード貫通孔５ａよりも高精度の位置決め孔１１を開設できるので、プリント基板５に対する検出素子６の位置決め精度を高めることができる。
【００２３】
位置決め孔１１の平面形状は、図２に示すように、リード端子６ｂの断面形状と相似形の角孔とすることが特に望ましい。かかる構成によると、丸孔を開設した場合のように孔の周縁部にリード端子６ｂの角部が衝合しないので、位置決め孔１１の変形による検出素子６の取付精度の劣化を防止できる。
【００２４】
また、位置決め孔１１の断面形状は、図１に示すように、リード端子６ｂの挿入側の開口面積が大きく、リード端子６ｂの突出側の開口面積が小さいテーパ孔とすることが特に望ましい。かかる構成によると、位置決め孔１１内へのリード端子６ｂの挿入を容易にすることができるので、位置決め孔１１の変形による検出素子６の取付精度の劣化を防止できる。
【００２５】
プリント基板５に対する検出素子６の取り付けは、以下の手順にて行われる。即ち、まず、プリント基板５の片面に位置規制部材１０を重ね合わせる。この場合、プリント基板５と位置規制部材１０とは、プリント基板５に開設されたリード貫通孔５ａの中心と位置規制部材１０に開設された位置決め孔１１の中心とがおよそ合致するように位置決めされる。次いで、位置規制部材１０に開設された位置決め孔１１の向きと検出素子６に形成されたリード端子６ｂの向きとを合致させた状態で、各位置決め孔１１内に各検出素子６のリード端子６ｂを挿入する。これにより、プリント基板５に対する各検出素子６の位置決めと設定とを行うことができる。しかる後に、プリント基板５の他の片面より突出したリード端子６ｂの先端部とプリント基板５に形成された端子部５ｂとを例えばディップはんだ１２などの手段で電気的に接続する。これにより、プリント基板５に対する検出素子６の実装を完了する。
【００２６】
本例の絶対角度検出装置は、プリント基板５と検出素子６の本体部６ａとの間に、プリント基板５に開設されたリード貫通孔５ａよりも高精度の孔寸法及び孔ピッチを有する位置決め孔１１が開設されたシート状の位置規制部材１０を介設するので、リード端子６ｂを位置決め孔１１内に挿入するだけで複数個の検出素子６の位置決め及び設定を自動的かつ高精度に行うことができ、高分解能の絶対角度検出装置を低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態に係る絶対角度検出装置のプリント基板に対する検出素子の実装構造を示す要部断面図である。
【図２】実施形態に係る位置規制部材の平面形状を示す要部平面図である。
【図３】公知例に係る操舵角検出装置の一部破断した側面図である。
【図４】公知例に係る操舵角検出装置の内部機構を示す平面図である。
【図５】公知例に係るプリント基板に対する検出素子の取付構造を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    ステータ部材
２    ロータ部材
３    コード板
３ａ    コードパターン列
５    プリント基板
５ａ    リード貫通孔
６    検出素子
６ｂ    リード端子
１０    位置規制部材
１１    位置決め孔
【図１】
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【図２】
2007263729.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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