(57)【要約】【課題】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し、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】制御手段１７から回転体１の回転角度信号を出力すると共に、角度検出手段５や６から角度検出信号を出力することで、制御手段１７からの回転角度信号に加え、角度検出手段５や６からの角度検出信号も車両の電子回路へ出力され、万が一、制御手段１７に故障等の不具合が生じた場合でも、角度検出手段５や６からの角度検出信号によって、これを検知することができるため、特に新たなセンサ等を設ける必要もなく、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を得ることができる。【選択図】図１
2013200241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングに連動して回転する回転体と、この回転体に連動して回転する検出体と、この検出体の回転を検出する角度検出手段と、この角度検出手段からの角度検出信号により上記回転体の回転角度を検出する制御手段からなり、上記制御手段から上記回転体の回転角度信号を出力すると共に、上記角度検出手段から上記角度検出信号を出力する回転角度検出装置。
【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、これ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２を用いて説明する。
【０００４】
図２は従来の回転角度検出装置の斜視図であり、同図において、１は側面外周に平歯車部１Ａが形成された回転体で、中央部には挿通するステアリング（図示せず）の軸と係合する係合部１Ｂが設けられている。
【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が形成された第二の検出体で、第一の検出体２の平歯車部２Ａと第二の検出体３の平歯車部３Ａが、回転体１の平歯車部１Ａに各々噛合している。
【０００６】
また、４は第一及び第二の検出体２、３の上方にほぼ平行に配置された配線基板で、上下面には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の中央に装着された磁石５Ａと、第二の検出体３の中央に装着された磁石６Ａとの対向面には、磁気検出素子５Ｂと６Ｂが各々装着されている。
【０００７】
そして、このように対向した磁石５Ａと磁気検出素子５Ｂによって第一の角度検出手段５が、同じく磁石６Ａと磁気検出素子６Ｂによって第二の角度検出手段６が各々形成されると共に、配線基板４にはマイコン等の電子部品によって、磁気検出素子５Ｂや６Ｂに接続された制御手段７が形成されている。
【０００８】
さらに、８は複数の端子が植設されたコネクタで、このコネクタ８に制御手段７が配線パターンを介して接続されると共に、回転体１や第一の検出体２、第二の検出体３、配線基板４等を、絶縁樹脂製のケースやカバー（図示せず）が覆って、回転角度検出装置が構成されている。
【０００９】
そして、このように構成された回転角度検出装置が、制御手段７がコネクタ８やリード線（図示せず）等を介して、車両の電子回路（図示せず）に接続されると共に、回転体１の係合部１Ｂにはステアリング軸が挿通されて、自動車に装着される。
【００１０】
以上の構成において、ステアリングを回転操作すると、回転体１が回転し、これに連動して第一の検出体２と第二の検出体３が各々回転するため、これらの中央に装着された磁石５Ａ、６Ａも回転して、この磁石５Ａ、６Ａの変化する磁力を磁気検出素子５Ｂ、６Ｂが検出し、増減を繰返す正弦波や余弦波、または略鋸歯状の角度検出信号が制御手段７へ入力される。
【００１１】
なお、この時、第一の検出体２と第二の検出体３の平歯車部２Ａと３Ａは歯数が異なっているため、磁気検出素子５Ｂと６Ｂから出力されるデータ波形は、形状が異なり位相差のある角度検出信号となる。
【００１２】
そして、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角度検出信号と各々の平歯車部の歯数から、制御手段７が所定の演算を行って回転体１、すなわちステアリングの回転角度を検出し、この回転角度信号が自動車本体の電子回路へ出力されて、例えばパワーステアリング装置やブレーキ装置等の、車両の様々な制御が行われるように構成されているものであった。
【００１３】
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】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１０−３８６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記従来の回転角度検出装置においては、第一の角度検出手段５と第二の角度検出手段６からの角度検出信号を、制御手段７が演算してステアリングの回転角度を検出し、この回転角度信号が車両の電子回路へ出力されるように形成されているが、万が一、制御手段７に故障等の不具合が生じた場合、電子回路には回転角度信号が出力されず、これが制御手段７の不具合によるものなのか、ステアリングが回転操作されていないことによるものなのかを電子回路が判別できないため、これを検知するには別途センサ等を設け、これによって回転体１等の回転を検出する必要があり、構成も複雑で、高価なものになってしまうという課題があった。
【００１６】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能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】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明は、制御手段から回転体の回転角度信号を出力すると共に、角度検出手段から角度検出信号を出力するようにして回転角度検出装置を構成したものであり、制御手段からの回転角度信号に加え、角度検出手段からの角度検出信号も車両の電子回路へ出力され、万が一、制御手段に故障等の不具合が生じた場合でも、角度検出手段からの角度検出信号によって、これを検知することができるため、特に新たなセンサ等を設ける必要もなく、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を得ることができるという作用を有するものである。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明によれば、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能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】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態による回転角度検出装置の斜視図
【図２】従来の回転角度検出装置の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態について、図１を用いて説明する。
【００２１】
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。
【００２２】
（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斜視図であり、同図において、１は絶縁樹脂または金属製の回転体で、側面外周には平歯車部１Ａが形成されると共に、中央部には挿通するステアリング（図示せず）の軸と係合する係合部１Ｂが設けられている。
【００２３】
そして、２は絶縁樹脂または金属製の第一の検出体、３は同じく第二の検出体で、第一の検出体２側面外周の平歯車部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側面外周の平歯車部２Ａとは歯数の異なる平歯車部３Ａが、第一の検出体２の平歯車部２Ａに噛合している。
【００２４】
なお、これらの歯車の直径及び歯数は、回転体１が最も大きく、第一の検出体２、第二の検出体３の順に小さくなっており、例えば、平歯車部１Ａの歯数が４８、平歯車部２Ａの歯数が３２、平歯車部３Ａの歯数が２８となっている。
【００２５】
また、４は第一及び第二の検出体２、３の上方にほぼ平行に配置された配線基板で、上下面には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の中央にインサート成形等によって装着された磁石５Ａと、第二の検出体３の中央に装着された磁石６Ａ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５Ｂと６Ｂが各々装着されている。
【００２６】
そして、このように対向した磁石５Ａと磁気検出素子５Ｂによって第一の角度検出手段５が、同じく磁石６Ａと磁気検出素子６Ｂによって第二の角度検出手段６が各々形成されると共に、配線基板４にはマイコン等の電子部品によって、磁気検出素子５Ｂや６Ｂに接続された制御手段１７が形成されている。
【００２７】
さらに、１８は複数の端子が植設されたコネクタで、このコネクタ１８に磁気検出素子５Ｂまたは６Ｂの少なくとも一方と、制御手段１７が配線パターンを介して接続されると共に、回転体１や第一の検出体２、第二の検出体３、配線基板４等を、絶縁樹脂製のケースやカバー（図示せず）が覆って、回転角度検出装置が構成されている。
【００２８】
そして、このように構成された回転角度検出装置が、磁気検出素子５Ｂまたは６Ｂの少なくとも一方と制御手段１７が、コネクタ１８やリード線（図示せず）等を介して、車両の電子回路（図示せず）に接続されると共に、回転体１の係合部１Ｂにはステアリングの軸が挿通されて、自動車に装着される。
【００２９】
以上の構成において、ステアリングを回転操作すると、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５Ａ、６Ａも回転して、この磁石５Ａ、６Ａの変化する磁力を磁気検出素子５Ｂ、６Ｂが検出し、増減を繰返す正弦波や余弦波、または略鋸歯状の角度検出信号が制御手段１７と車両の電子回路へ入力される。
【００３０】
なお、この時、第一の検出体２と第二の検出体３の平歯車部２Ａと３Ａは歯数が異なっているため、磁気検出素子５Ｂと６Ｂから出力されるデータ波形は、形状が異なり位相差のある角度検出信号となる。
【００３１】
そして、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角度検出信号と、各々の平歯車部の歯数から、制御手段１７が所定の演算を行って回転体１、すなわちステアリングの回転角度を検出し、この回転角度信号がコネクタ１８から自動車本体の電子回路へ出力されて、例えばパワーステアリング装置やブレーキ装置等の、車両の様々な制御が行われる。
【００３２】
また、この時、本発明においては、車両の電子回路へ、制御手段１７からコネクタ１８を介して回転体１の回転角度信号が出力されると共に、角度検出手段５や６の磁気検出素子５Ｂや６Ｂからも、コネクタ１８を介して角度検出信号が出力されるため、万が一、制御手段１７に故障等の不具合が生じた場合でも、電子回路がこれを検知することが可能なようになっている。
【００３３】
つまり、万が一、制御手段１７に故障等の不具合が生じた場合、ステアリングを回転操作し、これに連動して回転体１や第一の検出体２、第二の検出体３が回転しても、制御手段１７からは回転角度信号が出力されないが、角度検出手段５や６の磁気検出素子５Ｂや６Ｂからは、コネクタ１８を介して角度検出信号が電子回路へ出力されるため、この角度検出信号によって、電子回路が制御手段１７の不具合を検知することができるように構成されている。
【００３４】
すなわち、コネクタ１８から制御手段１７からの回転角度信号も、角度検出手段５や６からの角度検出信号も、両方とも出力されていない場合には、ステアリングが回転操作されていない状態と電子回路が判別し、制御手段１７からの回転角度信号が出力されていないのに、角度検出手段５や６からは角度検出信号が出力されている場合には、制御手段１７に不具合が生じていると、電子回路が検知できるようになっている。
【００３５】
なお、以上の説明では、回転体１に第一の検出体２が噛合し、この第一の検出体２に第二の検出体３が噛合した構成について説明したが、背景技術の項で説明したような、回転体１に第一の検出体２と第二の検出体３の両方を噛合させた構成のものや、あるいは一つだけの検出体を回転体１に噛合させた構成のもの等においても、本発明の実施は可能である。
【００３６】
このように本実施の形態によれば、制御手段１７から回転体１の回転角度信号を出力すると共に、角度検出手段５や６から角度検出信号を出力することで、制御手段１７からの回転角度信号に加え、角度検出手段５や６からの角度検出信号も車両の電子回路へ出力され、万が一、制御手段１７に故障等の不具合が生じた場合でも、角度検出手段５や６からの角度検出信号によって、これを検知することができるため、特に新たなセンサ等を設ける必要もなく、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能な回転角度検出装置を得ることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明による回転角度検出装置は、簡易な構成で、確実な回転角度の検出が可能なものを得ることができるという有利な効果を有し、主に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】
【００３８】
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
４  配線基板
５  第一の角度検出手段
５Ａ、６Ａ  磁石
５Ｂ、６Ｂ  磁気検出素子
６  第二の角度検出手段
１７  制御手段
１８  コネクタ
【図１】
2013200241.tif 000003
【図２】
2013200241.tif 000004