(57)【要約】【課題】自動車のステアリングの回転角度検出等に用いられる回転角度検出装置に関し、部品点数が少なく安価なものを提供することを目的とする。【解決手段】カバー２０に外方開口の略箱状で、側壁部２０Ｂに端子２１が内外方に貫通したコネクタ部２０Ａを一体に形成すると共に、内方の端子２１の接続部２１Ａに配線基板１７を接続することによって、カバー２０にコネクタ部２０Ａが一体に形成されているため、部品点数が少なく安価な回転角度検出装置にすることができる。【選択図】図１
2012189530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングの回転操作に伴い回転する回転体に連動して回転する検出体と、前記検出体に固定された磁石と、前記検出体に対向して配置された磁気検出素子と、この磁気検出素子の検出信号から前記回転体の回転角度を検出する制御手段と、前記磁気検出素子と前記制御手段が装着された配線基板と、この配線基板が収納されたカバーからなり、前記カバーに外方開口の略箱状で、側壁部に端子が内外方に貫通したコネクタ部を設けると共に、内方の前記端子の接続部に前記配線基板を接続した回転角度検出装置。
【請求項２】
端子の外方他端を配線基板に対し略平行に配置すると共に、前記端子の接続部を略Ｕ字状に折曲形成した請求項１記載の回転角度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に自動車のステアリングの回転角度検出等に用いられる回転角度検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の高機能化が進むなか、様々な回転角度検出装置を用いてステアリングの回転角度を検出し、この回転角度を用いて車両の各種制御を行うものが増えている。
【０００３】
このような従来の回転角度検出装置について、図３及び図４を用いて説明する。
【０００４】
図３は従来の回転角度検出装置の断面図、図４は同分解斜視図であり、同図において、１は側面外周に平歯車部１Ａが形成された合成樹脂製の回転体で、中央筒部内周には挿通するステアリング（図示せず）の軸と係合する一対の係合部１Ｂが形成されている。
【０００５】
そして、２は側面外周に平歯車部２Ａが形成された合成樹脂製の第一の検出体、３は側面外周に平歯車部２Ａとは歯数の異なる平歯車部３Ａが形成された合成樹脂製の第二の検出体で、第一の検出体２の平歯車部２Ａが回転体１の平歯車部１Ａに噛合すると共に、第二の検出体３の平歯車部３Ａが第一の検出体２の平歯車部２Ａに噛合している。
【０００６】
また、４は右方に略円形の開口部が形成されたケースで、裏面の略筒状の支持部４Ａに回転体１が、軸部４Ｂに第一の検出体２や第二の検出体３が各々回転可能に支持されて、第一の検出体２の中央下面には磁石５が、第二の検出体３の中央下面には磁石６がインサート成形等により固定されている。
【０００７】
さらに、７は第一及び第二の検出体２、３の下方にほぼ平行に配置された配線基板で、上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成され、第一の検出体２の磁石５と、第二の検出体３の磁石６との対向面には、磁気検出素子８と９が各々装着される共に、マイコン等の電子部品によって、磁気検出素子８や９に接続された制御手段１０が形成されている。
【０００８】
そして、１１は合成樹脂製の保持部１１Ａに略Ｌ字状の複数の端子１１Ｃがインサート成形された接続体で、上面の保持突起１１Ｂが配線基板７の保持孔７Ａに嵌合すると共に、端子１１Ｃ右側の一端が配線基板７の接続孔７Ｂに挿通してはんだ付け等により実装され、接続体１１が配線基板７上に装着されている。
【０００９】
また、１２は右側に略円形の開口部が設けられたカバーで、ケース４裏面のボス４Ｃが配線基板７の位置決め孔７Ｃに挿通して、配線基板７がケース４に対し位置決めされると共に、回転体１や第一及び第二の検出体２、３等が収納されたケース４の下方をカバー１２が覆って回転角度検出装置が構成されている。
【００１０】
なお、このような回転角度検出装置は、接続体１１の端子１１Ｃ左側の他端に、自動車本体から配線されたリード線の雄コネクタ（図示せず）が接続されると共に、回転体１の係合部１Ｂにステアリング軸が挿通して自動車に装着される。
【００１１】
以上の構成において、ステアリングホイールを回転すると、ステアリング軸に係止された回転体１が回転し、これに連動して第一の検出体２が、第一の検出体２に連動して第二の検出体３が各々回転するため、これらの中央に装着された磁石５、６も回転する。
【００１２】
そして、回転に伴って方向が変化する磁石５、６の磁力を磁気検出素子８、９が、正弦波や余弦波の電圧波形からなる検出信号として各々検出するが、第一の検出体２と第二の検出体３は歯数が異なり回転速度も異なる為、磁気検出素子８と９のデ−タ波形は、周期が異なり位相のずれた検出信号となる。
【００１３】
また、この第一の検出体２と第二の検出体３からの二つの異なる検出信号と各々の歯数から、制御手段１０が所定の演算を行って、回転体１即ち、ステアリングホイールの回転角度を検出すると共に、この角度が自動車の電子回路へ出力されて、車両の様々な制御が行われるように構成されている。
【００１４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００５−２１４７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、上記従来の回転角度検出装置においては、端子１１Ｃを保持部１１Ａにインサート成形して接続体１１を製作し、この接続体１１を配線基板７上に実装して装着しているため、部品点数が多く、高価なものになり易いという課題があった。
【００１７】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、部品点数が少なく安価な回転角度検出装置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】
【００１８】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１９】
本発明の請求項１に記載の発明は、カバーに外方開口の略箱状で、側壁部に端子が内外方に貫通したコネクタ部を一体に形成すると共に、内方の端子の接続部に配線基板を接続したものであり、カバーにコネクタ部が一体に形成されているため、接続体のような別部品が不要となり、部品点数が少なく安価なものを得ることができるという作用を有する。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、端子の外方他端を配線基板に対し略平行に配置すると共に、端子の接続部を略Ｕ字状に折曲形成したものであり、例えば端子の上方向に向いた略Ｕ字状の接続部に、配線基板を上から載置して端子の接続部を配線基板の接続孔に容易に挿通させることができると共に、コネクタ部と配線基板が上下方向に重ならず、隣合って配置できるため、組立てが容易で薄型のものにできるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように本発明によれば、部品点数が少なく安価な回転角度検出装置を実現できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態による回転角度検出装置の要部断面図
【図２】同分解斜視図
【図３】従来の回転角度検出装置の要部断面図
【図４】同分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図１及び図２を用いて説明する。
【００２４】
なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２５】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による回転角度検出装置の要部断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１は側面外周に平歯車部１Ａが形成された合成樹脂製の回転体で、中央筒部内周には挿通するステアリング（図示せず）の軸と係合する一対の係合部１Ｂが形成されている。
【００２６】
そして、２は側面外周に平歯車部２Ａが形成されたポリオキシメチレン等の合成樹脂製の第一の検出体、３は側面外周に平歯車部２Ａとは歯数の異なる平歯車部３Ａが形成されたポリオキシメチレン等の合成樹脂製の第二の検出体で、第一の検出体２の平歯車部２Ａが回転体１の平歯車部１Ａに噛合すると共に、第二の検出体３の平歯車部３Ａが第一の検出体２の平歯車部２Ａに噛合している。
【００２７】
また、１４は右側に略円形の開口部が形成されたポリブチレンテレフタレート等の合成樹脂製のケースで、裏面の略筒状の支持部１４Ａに回転体１が、複数の軸部１４Ｂに第一の検出体２や第二の検出体３が各々回転可能に支持されている。
【００２８】
さらに、第一の検出体２の中央下面には磁石５が、第二の検出体３の中央下面には磁石６がインサート成形等により各々固定されている。
【００２９】
そして、１７は第一及び第二の検出体２、３の下方にほぼ平行に配置された紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、第一の検出体２中央に装着された磁石５と、第二の検出体３中央に装着された磁石６との対向面には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗）素子等の磁気検出素子８と９が各々装着されている。
【００３０】
また、このように対向した磁石５と磁気検出素子８によって第一の検出手段が、同じく磁石６と磁気検出素子９によって第二の検出手段が各々形成されると共に、配線基板１７にはマイコン等の電子部品によって、磁気検出素子８や９に接続された制御手段１０が形成されている。
【００３１】
さらに、２０は右側に略円形に開口部が設けられたポリブチレンテレフタレート等の合成樹脂製のカバーで、左側には外方に開口の略箱状で、複数の端子２１がインサート成形等により内方から外方に側壁部２０Ｂを貫通して固定されたコネクタ部２０Ａが一体に形成されている。
【００３２】
そして、端子２１は内方の一端が略Ｕ字状に形成され先端が上方向に延出した接続部２１Ａと、外方の他端がカバー２０底面に略平行に配列された外端子部２１Ｂからなり、接続部２１Ａが配線基板１７の後端に配設された複数の接続孔１７Ａに挿通してはんだ付け等により固定されている。
【００３３】
なお、配線基板１７は外端子部２１Ｂと略平行で、コネクタ部２０Ａ右側の近傍に隣合わせて配置されている。
【００３４】
また、配線基板１７の複数の位置決め孔１７Ｂに、カバー２０の略円柱状の位置決めボス２０Ｃが挿通して、配線基板１７がカバー２０に位置決めされると共に、外端子部２１Ｂの延出線上よりやや下方位置に保持されてカバー２０に装着されている。
【００３５】
このように、配線基板１７を外端子部２１Ｂに対し略平行に配置すると共に、コネクタ部２０Ａ右側の側壁部２０Ｂ近傍に配線基板１７を隣合せて配置し、略Ｕ字状の接続部２１Ａの先端を上方向に向けることによって、接続部２１Ａを配線基板１７の接続孔１７Ａに挿通させる際に、配線基板１７を上方から容易に嵌めることが可能で、組立てが容易となると共に、配線基板１７とコネクタ部２０Ａを左右方向に隣合わせて配置できるため、背景技術のように接続体を配線基板上に装着する場合に比べ、上下方向の高さが低くなり、より薄型のものにすることができる。
【００３６】
そして、ケース１４裏面の位置決め凹部１４Ｃにカバー２０の位置決めボス２０Ｃが嵌合して、カバー２０に対し配線基板１７やケース１４が所定位置に位置決めされると共に、カバー２０の上方をケース１４が覆って回転角度検出装置が構成されている。
【００３７】
なお、このような回転角度検出装置は、コネクタ部２０Ａの端子２１の外端子部２１Ｂに、自動車本体から配線されたリード線の雄コネクタ（図示せず）が接続されると共に、回転体１の係合部１Ｂにステアリング軸が挿通して自動車に装着される。
【００３８】
以上の構成において、ステアリングホイールを回転すると、ステアリング軸に係止された回転体１が回転し、これに連動して第一の検出体２が、第一の検出体２に連動して第二の検出体３が各々回転するため、これらの中央に装着された磁石５、６も回転する。
【００３９】
そして、回転に伴って方向が変化する磁石５、６の磁力を磁気検出素子８、９が、正弦波や余弦波の電圧波形からなる検出信号として各々検出するが、第一の検出体２と第二の検出体３は歯数が異なり回転速度も異なる為、磁気検出素子８と９のデ−タ波形は、周期が異なり位相のずれた検出信号となる。
【００４０】
なお、この時、磁気検出素子８、９が実装された配線基板１７は位置決め孔１７Ｂとカバー２０の位置決めボス２０Ｃによって、カバー２０と位置決めされると共に、第一及び第二の検出体２、３が回転支持されるケース１４も位置決め凹部１４Ｃが位置決めボス２０Ｃに嵌合して、カバー２０と配線基板１７及びケース１４が互いに位置決めされていることにより、これらの組み合わせ等による、磁石５、６と対向する磁気検出素子８、９との中心ズレは小さく、各検出信号の誤差は少ないものとなっている。
【００４１】
また、この第一の検出体２と第二の検出体３からの二つの異なる検出信号と各々の歯数から、制御手段１０が所定の演算を行って、回転体１即ち、ステアリングホイールの回転角度を検出すると共に、この角度が自動車の電子回路へ出力されて、車両の様々な制御が行われるように構成されている。
【００４２】
このように本実施の形態によれば、カバー２０に外方開口の略箱状で、側壁部２０Ｂに端子２１が内外方に貫通したコネクタ部２０Ａを一体に形成すると共に、内方の端子２１の接続部２１Ａに配線基板１７を接続することによって、カバー２０にコネクタ部２０Ａが一体に形成されているため、背景技術で述べたように接続体のような別部品が不要となり、部品点数が少なく安価なものを実現することができる。
【００４３】
また、端子２１の外端子部２１Ｂを配線基板１７に対し略平行に配置すると共に、端子２１の接続部２１Ａを略Ｕ字状に折曲形成し、上方向に向けた略Ｕ字状の接続部２１Ａに、配線基板１７を上から載置して接続部２１Ａを配線基板１７の接続孔１７Ａに容易に挿通させることができると共に、コネクタ部２０Ａと配線基板１７が上下方向に重ならず隣合って配置できるため、組立てが容易で薄型のものにすることができる。
【００４４】
なお、以上の説明では、回転角度検出装置内にステアリングの軸と係合して連動する回転体１を設けると共に、これに連動する第一及び第二の検出体２、３を設けたものとして説明したが、ステアリングの軸に回転体が固定され、回転角度検出装置には第一及び第二の検出体や第一及び第二の検出手段及び制御手段等を設けて、ステアリング軸に固定された回転体に第一の検出体を噛合させ、第一及び第二の検出体が連動するようにして、回転体の回転角度を検出するようにしたものでも、本発明の実施は可能である。
【００４５】
さらに、以上の説明では、第一及び第二の検出体２、３と第一及び第二の検出手段によって、回転体１の回転角度を検出するものとして説明したが、制御手段に記憶部を設けて、回転体に第一の検出体が連動し、第一の検出手段のみからの検出信号により回転角度を検出するものとしても、本発明の適用は可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明による回転角度検出装置は、部品点数が少なく安価な回転角度検出装置を提供することができ、自動車のステアリングの回転角度検出等に有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１  回転体
１Ａ、２Ａ、３Ａ  平歯車部
１Ｂ  係合部
２  第一の検出体
３  第二の検出体
５、６  磁石
８、９  磁気検出素子
１０  制御手段
１４  ケース
１４Ａ  支持部
１４Ｂ  軸部
１４Ｃ  位置決め凹部
１７  配線基板
１７Ａ  接続孔
１７Ｂ  位置決め孔
２０  カバー
２０Ａ  コネクタ部
２０Ｂ  側壁部
２０Ｃ  位置決めボス
２１  端子
２１Ａ  接続部
２１Ｂ  外端子部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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