(57)【要約】【課題】歯車の回転中心部に保持穴を形成しその保持穴内に嵌合部材を嵌合保持することによって全体形状を薄型化、小型化する。【解決手段】外周面に複数の歯３を有し内側の回転中心部に所定半径の保持穴４が形成された歯車１と、保持穴４の内側に嵌合して保持され歯車１と一体的に回転する嵌合部材２とを備え、歯車１の保持穴４内にてその内周壁の複数箇所に弾性変形して拡開可能な係止部材５を所定間隔で設けると共に、これらの係止部材５の間には嵌合部材２の保持穴４の円周方向及び中心軸方向への動きを規制するストッパ部材７を設け、嵌合部材２の外周面側にて、歯車１の係止部材５に対応する部位に係止部材５と係合して嵌合部材２を保持する突起部８を設けると共に、歯車１のストッパ部材７に対応する部位にはストッパ部材７と係合して嵌合部材２を回り止めする回転止め部材１０を設けたものである。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に複数の歯を有し、内側の回転中心部に所定半径の保持穴が形成され、相手歯車の歯との噛み合いによって回転する樹脂製の歯車と、
上記保持穴の内側に嵌合して保持され、上記歯車と一体的に回転する嵌合部材と、
を備え、上記歯車の保持穴内に上記嵌合部材を嵌合して組み合わせる嵌合構造であって、
上記歯車の保持穴内にてその内周壁の複数箇所に弾性変形して拡開可能な係止部材を所定間隔で設けると共に、これらの係止部材の間には上記嵌合部材の保持穴の円周方向及び中心軸方向への動きを規制するストッパ部材を設け、
上記嵌合部材の外周面側にて、上記歯車の係止部材に対応する部位に該係止部材と係合して嵌合部材を保持する突起部を設けると共に、上記歯車のストッパ部材に対応する部位には該ストッパ部材と係合して嵌合部材を回り止めする回転止め部材を設けた、
ことを特徴とする歯車と嵌合部材との嵌合構造。
【請求項２】
上記歯車の保持穴内の係止部材及びストッパ部材は、保持穴の内周壁にて等間隔に３箇所設け、上記嵌合部材の外周面側の突起部及び回転止め部材は、外周面にて等間隔に３箇所設けたことを特徴とする請求項１記載の歯車と嵌合部材との嵌合構造。
【請求項３】
上記嵌合部材は、略円盤状のマグネットであることを特徴とする請求項１又は２記載の歯車と嵌合部材との嵌合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車の回転中心部に所定の嵌合部材を嵌合保持して回転する歯車と嵌合部材との嵌合構造に関し、詳しくは、歯車の回転中心部に保持穴を形成しその保持穴内に嵌合部材を嵌合保持することによって、全体形状を薄型化、小型化しようとする歯車と嵌合部材との嵌合構造に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば或る機能部材の回転状態を検出するために、その機能部材に歯車を噛み合わせ、この歯車の回転中心部にマグネット（嵌合部材）を嵌合し、このマグネットが歯車と一緒に回転することにより、その周囲に設けられたコイル等の電気回路に発生する電圧変化を検出して、機能部材の回転を検出するセンサ装置がある。
【０００３】
そのような回転検出装置として、回転体の回転中心部に保持穴が形成され、その保持穴に盤状のマグネットが設けられ、この保持穴へのマグネットの挿入の際に、挿入許容方向に撓みかつ挿入と同時に内側下方に向けてマグネットを押圧する可撓性爪部材が設けられたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２８３７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような回転検出装置においては、図７に示すように、歯車１１の片側のウェブ面１２の直交４箇所に四つのフック状の可撓性爪部材１３が設けられ、この可撓性爪部材１３の上方からマグネット１４（嵌合部材）を矢印Ａのように押し込むことにより、可撓性爪部材１３が矢印Ｂ，Ｃのように撓んだ後に復元し、マグネット１４をその可撓性爪部材１３とストッパ部材１５との間にスナップフィット方式で保持するようになっていたので、歯車１１の片側のウェブ面１２上に可撓性爪部材１３が突出するものであった。この場合、全体の厚みは、歯車１１とマグネット１４とを合わせた厚さよりも大きくなるものであった。また、可撓性爪部材１３は、マグネット１４の厚みよりも高くなければならないが、これを低くするとマグネット１４を押し込む際に折れる虞がある。したがって、可撓性爪部材１３は、或る程度以上の高さを必要とするものであった。
【０００５】
このような歯車１１とマグネット１４（嵌合部材）との嵌合構造では、歯車１１と可撓性爪部材１３とを含んだ全体形状は厚くなり、大型化するものであった。この場合、歯車１１を薄型化したとしても、マグネット１４の厚みよりも高い可撓性爪部材１３を必要とするので、この可撓性爪部材１３を用いる限り、全体形状を薄型化、小型化することはできなかった。したがって、薄型化、小型化が要求される機能部材には適用できないことがある。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、歯車の回転中心部に保持穴を形成しその保持穴内に嵌合部材を嵌合保持することによって、全体形状を薄型化、小型化しようとする歯車と嵌合部材との嵌合構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による歯車と嵌合部材との嵌合構造は、外周面に複数の歯を有し、内側の回転中心部に所定半径の保持穴が形成され、相手歯車の歯との噛み合いによって回転する樹脂製の歯車と、上記保持穴の内側に嵌合して保持され、上記歯車と一体的に回転する嵌合部材とを備え、上記歯車の保持穴内に上記嵌合部材を嵌合して組み合わせる嵌合構造であって、上記歯車の保持穴内にてその内周壁の複数箇所に弾性変形して拡開可能な係止部材を所定間隔で設けると共に、これらの係止部材の間には上記嵌合部材の保持穴の円周方向及び中心軸方向への動きを規制するストッパ部材を設け、上記嵌合部材の外周面側にて、上記歯車の係止部材に対応する部位に該係止部材と係合して嵌合部材を保持する突起部を設けると共に、上記歯車のストッパ部材に対応する部位には該ストッパ部材と係合して嵌合部材を回り止めする回転止め部材を設けたものである。
【０００８】
このような構成により、歯車の保持穴内にてその内周壁の複数箇所に所定間隔で設けられた係止部材が弾性変形して拡開し、嵌合部材の外周面側にて上記歯車の係止部材に対応する部位に設けられた突起部が係止部材と係合して嵌合部材を保持し、上記係止部材の間に設けられたストッパ部材で嵌合部材の保持穴の円周方向及び中心軸方向への動きを規制し、上記歯車のストッパ部材に対応する部位に設けられた回転止め部材がストッパ部材と係合して嵌合部材を回り止めして、歯車の保持穴内に嵌合部材を嵌合して組み合わせる。
【０００９】
また、上記歯車の保持穴内の係止部材及びストッパ部材は、保持穴の内周壁にて等間隔に３箇所設け、上記嵌合部材の外周面側の突起部及び回転止め部材は、外周面にて等間隔に３箇所設けたものである。これにより、歯車の保持穴の内周壁にて等間隔に３箇所設けられた係止部材及びストッパ部材と、嵌合部材の外周面にて等間隔に３箇所設けられた突起部及び回転止め部材とが係合して、歯車の保持穴内に嵌合部材を安定して保持し、回り止めする。
【００１０】
さらに、上記嵌合部材は、略円盤状のマグネットとしたものである。これにより、略円盤状のマグネットを嵌合部材として、歯車の保持穴内に嵌合部材を嵌合して組み合わせる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、歯車の保持穴内にてその内周壁の複数箇所に所定間隔で設けられた係止部材が弾性変形して拡開し、嵌合部材の外周面側にて上記歯車の係止部材に対応する部位に設けられた突起部が係止部材と係合して嵌合部材を保持し、上記係止部材の間に設けられたストッパ部材で嵌合部材の保持穴の円周方向及び中心軸方向への動きを規制し、上記歯車のストッパ部材に対応する部位に設けられた回転止め部材がストッパ部材と係合して嵌合部材を回り止めして、歯車の保持穴内に嵌合部材を嵌合して組み合わせることができる。したがって、歯車の回転中心部に形成された保持穴内に嵌合部材を嵌合して保持することができる。このことから、歯車のウェブ面に何も保持部材を突出して設けることなく、歯車の厚み内に納めて全体形状を薄型化、小型化することができる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明によれば、歯車の保持穴の内周壁にて等間隔に３箇所設けられた係止部材及びストッパ部材と、嵌合部材の外周面にて等間隔に３箇所設けられた突起部及び回転止め部材とが係合して、歯車の保持穴内に嵌合部材を安定して保持し、回り止めすることができる。したがって、機能部材の回転を検出するセンサ装置に適用した場合、高精度のセンサ装置を実現することができる。
【００１３】
さらに、請求項３に係る発明によれば、略円盤状のマグネットを嵌合部材として、歯車の保持穴内に嵌合部材を嵌合して組み合わせることができる。したがって、回転するマグネットの周囲に設けられたコイル等の電気回路に発生する電圧変化を検出して、機能部材の回転を検出するセンサ装置に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による歯車と嵌合部材との嵌合構造に用いる歯車１を示す平面図であり、図２は同じく本発明による歯車と嵌合部材との嵌合構造に用いる嵌合部材２を示す平面図であり、図３は歯車１と嵌合部材２との関係を示す斜視図である。この歯車と嵌合部材との嵌合構造は、例えば或る機能部材の回転状態を検出するために歯車１の回転中心部に所定の嵌合部材２を嵌合保持して回転するもので、歯車１と、嵌合部材２とを組み合わせて成り、一例として自動車舵角センサギヤ等に用いられる。
【００１５】
歯車１は、或る機能部材（例えば自動車のステアリングシャフト）に取り付けられた相手歯車の歯との噛み合いによって回転するもので、全体が樹脂でできており、外周面に複数の歯３を有し、内側の回転中心部に所定半径の保持穴４が形成されている。この保持穴４は、その内側に後述の嵌合部材２を嵌合するもので、歯車１の回転中心Ｏ1を中心としてその周りに嵌合部材２よりも大きい所定半径で、図４に示すように歯車１の厚み方向に貫通して形成されている。
【００１６】
歯車１の保持穴４内にてその内周壁には、係止部材５が設けられている。この係止部材５は、嵌合部材２の一部（後述の突起部８）と係合してその嵌合部材２を保持するもので、保持穴４の内周壁の上部にて複数箇所に所定間隔で設けられ、弾性変形して拡開可能とされている。図１の例では、等間隔（１２０度間隔）に３箇所設けられている。係止部材５の具体的な形状は、図１に示すように、保持穴４の内方に少し入った位置にて例えば三分の一円弧状に形成された中央部材５ａと、その両端部にて半径方向に延びる端部部材５ｂ，５ｃとから成る。そして、中央部材５ａの回転中心Ｏ1側の上面角部は、図４に示すように斜めに面取り６が施されている。これにより、後述の嵌合部材２の突起部８の押圧によって、中央部材５ａが半径方向に弾性変形して拡開可能となる。
【００１７】
また、歯車１の保持穴４内にて隣接する係止部材５，５の間には、ストッパブロック７が設けられている。このストッパブロック７は、嵌合部材２の他の一部（後述の回転止め部材１０）と係合してその嵌合部材２の保持穴４の中心軸方向への動きを規制するもので、保持穴４の内周壁の複数箇所に所定間隔で設けられている。図１の例では、等間隔（１２０度間隔）に３箇所設けられている。具体的には、図３及び図４に示すように、前述の係止部材５よりも低い位置にて歯車１の回転中心Ｏ1に向けて、端部部材５ｂ，５ｃよりも短い長さで延びている。そして、図１に示すように、隣接する係止部材５，５の端部部材５ｂ，５ｃと、その間のストッパブロック７とで、上記嵌合部材２の保持穴４の円周方向及び中心軸方向への動きを規制するストッパ部材を構成している。
【００１８】
歯車１の保持穴４の内側には、嵌合部材２が嵌合して保持される。この嵌合部材２は、歯車１と一体的に回転するもので、歯車１の保持穴４内に所定間隔で設けられた複数個の係止部材５で形成される略円形の空間内に嵌合し得るようになっており、例えば略円盤状のマグネット（永久磁石）から成る。
【００１９】
嵌合部材２の外周面側にて、歯車１の係止部材５に対応する部位には、図２に示すように、突起部８が設けられている。この突起部８は、歯車１の係止部材５の下面側に係合して嵌合部材２を保持するもので、嵌合部材２の外周面側にて複数箇所に所定間隔で設けられている。図２の例では、等間隔（１２０度間隔）に３箇所設けられている。具体的には、嵌合部材２の中心Ｏ2から半径方向に所定の短寸で突出しており、図４に示すように、その外側端面に斜め内向きのテーパー面９が形成されている。これにより、前述の保持穴４内の係止部材５の中央部材５ａに突起部８を押圧すると、その中央部材５ａが半径方向に弾性変形して拡開可能となる。
【００２０】
また、嵌合部材２の外周面側にて、歯車１のストッパブロック７に対応する部位には、図２に示すように、回転止め部材１０が設けられている。この回転止め部材１０は、ストッパブロック７及び端部部材５ｂ，５ｃと係合して嵌合部材２を回り止めするもので、嵌合部材２の外周面の上部にて複数箇所に所定間隔で設けられている。図２の例では、等間隔（１２０度間隔）に３箇所設けられている。具体的には、嵌合部材２の中心Ｏ2から半径方向に所定の長さで突出している。
【００２１】
次に、このように構成された歯車１の保持穴４内に嵌合部材２を嵌合して組み合わせる状態について、図４〜図６を参照して説明する。まず、図４において、図示省略の自動機等で嵌合部材２を把持し、その嵌合部材２を符号２ａで示すように歯車１の上方に位置させる。このとき、図３に示すように、歯車１の保持穴４内のストッパブロック７の位置に嵌合部材２の回転止め部材１０がそれぞれ合致するように位置させる。この状態で、自動機等を動作させて嵌合部材２を矢印Ｄのように押し下げる。すると、図４に示すように、嵌合部材２が符号２ｂで示す位置となり、嵌合部材２の下部が歯車１の保持穴４内に挿入され、歯車１の係止部材５の中央部材５ａの上面に突起部８が当接する。
【００２２】
この状態で、さらに自動機等で嵌合部材２を矢印Ｄのように押圧すると、係止部材５の中央部材５ａの面取り６と、嵌合部材２の突起部８のテーパー面９とが当接して、両部材の斜面の作用により、図５に示すように、係止部材５の中央部材５ａは矢印Ｅで示すように斜め下方に弾性変形する。これにより、係止部材５の中央部材５ａは、図１に示す回転中心Ｏ1から半径方向外側に撓んで拡開する。
【００２３】
さらに自動機等で嵌合部材２を矢印Ｄのように押圧すると、図６に示すように、嵌合部材２の突起部８が係止部材５の中央部材５ａを乗り越えてその下面側に至り、係止部材５の中央部材５ａは撓みが復元して回転中心Ｏ1側に収縮する。これにより、係止部材５の中央部材５ａの下面側に嵌合部材２の突起部８が係合する。このとき、歯車１のストッパブロック７の上面に嵌合部材２の回転止め部材１０の下面が当接する。この結果、歯車１の保持穴４内に嵌合部材２が嵌合して保持され、歯車１と嵌合部材２との嵌合構造が実現される。
【００２４】
なお、以上の説明では、歯車１の係止部材５及びストッパブロック７、並びに嵌合部材２の突起部８及び回転止め部材１０は、それぞれ３箇所設けたものとしたが、本発明はこれに限られず、歯車１の回転中心Ｏ1又は嵌合部材２の中心Ｏ2に対して対称な位置に２箇所又は４箇所以上設けてもよい。また、嵌合部材２は、略円盤状のマグネットに限られず、歯車１の保持穴４内に嵌合して保持される所定の機能部材であるならば何でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による歯車と嵌合部材との嵌合構造に用いる歯車を示す平面図である。
【図２】本発明による歯車と嵌合部材との嵌合構造に用いる嵌合部材を示す平面図である。
【図３】歯車と嵌合部材との関係を示す斜視図である。
【図４】歯車の保持穴内に嵌合部材を嵌合して組み合わせる状態を示す断面図であり、図１のＸ−Ｘ線断面図及び図２のＹ−Ｙ線断面図を組み合わせて示すものである。
【図５】同じく歯車の保持穴内に嵌合部材を嵌合して組み合わせる状態を示す断面図である。
【図６】同じく歯車の保持穴内に嵌合部材を嵌合して組み合わせる状態を示す断面図である。
【図７】従来の回転検出装置における歯車と嵌合部材との嵌合構造を示す断面説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…歯車
２…嵌合部材
３…歯
４…保持穴
５…係止部材
５ａ…中央部材
５ｂ，５ｃ…端部部材
６…面取り
７…ストッパブロック
８…突起部
９…テーパー面
１０…回転止め部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007205481.tif 000006
【図５】
2007205481.tif 000007
【図６】
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【図７】
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