特許 6122964 回転角センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6122964

(24)【登録日】2017年4月7日

(45)【発行日】2017年4月26日

(54)【発明の名称】回転角センサ

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/12 20060101AFI20170417BHJP

【ＦＩ】

   G01D5/12 Q

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-538773(P2015-538773)

(86)(22)【出願日】2013年9月30日

(86)【国際出願番号】JP2013076496

(87)【国際公開番号】WO2015045140

(87)【国際公開日】20150402

【審査請求日】2016年2月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】391008559

【氏名又は名称】株式会社トランストロン

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100192636

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】菅村 信夫

(72)【発明者】

【氏名】小松 康一

【審査官】 眞岩 久恵

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１１３７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０７−００６７２１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２１０８１６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｄ ５／００−５／２５２

Ｇ０１Ｄ ５／３９−５／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力回転軸に対して垂直な第１方向の遊びを前記入力回転軸が有する態様で前記入力回転軸を保持し、前記入力回転軸と共に回転する第１シャフト部材と、
前記入力回転軸及び前記第１方向に垂直な第２方向に遊びを有する態様で第１シャフト部材を保持し、第１シャフト部材と共に回転し、磁束を発生する第２シャフト部材と、
前記第２シャフト部材を回転可能に保持し、前記第２シャフト部材の回転中心を規定する回転ガイド部材と、
前記回転ガイド部材を介して前記第２シャフト部材に対向し、前記第２シャフト部材の回転角に応じて変化する磁束を検出する検出素子とを含み、
前記第２シャフト部材及び前記回転ガイド部材の一方は、他方との接触面に、軸方向に視て円形に形成される案内溝を有し、前記他方は、前記一方との接触面に、軸方向に視て同円形に形成され前記案内溝に嵌る突起を有し、
前記案内溝内で前記突起は、クリアランスを有する、回転角センサ。

【請求項2】

前記回転ガイド部材は、前記第２シャフト部材の回転中心が前記検出素子の検出軸に一致する態様で前記第２シャフト部材の回転をガイドする、請求項１に記載の回転角センサ。

【請求項3】

前記第１シャフト部材と前記第２シャフト部材とは、オルダム継手を形成する、請求項１〜２のうちのいずれか１項に記載の回転角センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回転角センサに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、被検出体の回転に応じて主軸とともに回転する磁束発生部材を設け、磁束発生部材の回転によって変化する磁束の大きさを検出する磁電変換素子によって、被検出体の回転に応じた検出信号を出力する角度検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開2004-264094号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記の角度検出装置では、磁束発生部材に入力回転軸が直接的に挿入されて保持されるが、製造誤差等に起因して、入力回転軸が磁束発生部材の回転軸に対して偏心する場合がある。かかる場合に、磁束発生部材の回転軸とセンサ中心を一致させようとすると、こじりに起因して磁束発生部材の破損が生じやすくなり、耐久性が悪化するという問題が生じる。他方、磁束発生部材の回転軸とセンサ中心のずれを許容すると、磁束発生部材の破損を防止できるものの、磁束発生部材の回転軸とセンサ中心のずれに起因して回転角の検出精度が悪くなるという問題が生じる。

【0005】

そこで、開示の技術は、入力回転軸の回転軸の偏心に起因したこじりを防止しつつ、回転角の高い検出精度を確保することが可能な回転角センサの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一局面によれば、入力回転軸に対して垂直な第１方向の遊びを前記入力回転軸が有する態様で前記入力回転軸を保持し、前記入力回転軸と共に回転する第１シャフト部材と、
前記第１シャフト部材が前記入力回転軸及び前記第１方向に垂直な第２方向に遊びを有する態様で前記第１シャフト部材を保持し、前記第１シャフト部材と共に回転し、磁束を発生する第２シャフト部材と、
前記第２シャフト部材を回転可能に保持し、前記第２シャフト部材の回転中心を規定する回転ガイド部材と、
前記回転ガイド部材を介して前記第２シャフト部材に対向し、前記第２シャフト部材の回転角に応じて変化する磁束を検出する検出素子とを含み、
前記第２シャフト部材及び前記回転ガイド部材の一方は、他方との接触面に、軸方向に視て円形に形成される案内溝を有し、前記他方は、前記一方との接触面に、軸方向に視て同円形に形成され前記案内溝に嵌る突起を有し、
前記案内溝内で前記突起は、クリアランスを有する、回転角センサが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示の技術によれば、入力回転軸の回転軸の偏心に起因したこじりを防止しつつ、回転角の高い検出精度を確保することが可能な回転角センサが得られる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施例による回転角センサ１を示す分解斜視図である。

【図2】回転角センサ１の断面図である。

【図3】回転角センサ１の上面図である。

【図4】回転角センサ１の中心Ｏの説明図である。

【図5】第１シャフト部材１０の単品図である。

【図6】第２シャフト部材２０の単品図である。

【図7】回転角センサ１の中心Ｏに対する入力回転軸９０のＹ方向の偏心時の状態を説明するための上面図である。

【図8】回転角センサ１の中心Ｏに対する入力回転軸９０のＸ方向の偏心時の状態を説明するための上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

【0010】

図１は、一実施例による回転角センサ１を示す分解斜視図である。図２は、回転角センサ１の断面図である。図３は、回転角センサ１の上面図である。図４は、回転角センサ１の中心（検出軸）Ｏの説明図であり、（Ａ）は、検出素子４０の一例を示す上面図であり、（Ｂ）は、回転角センサ１の中心Ｏと磁束発生部２４の中心Ｏ'との関係を示す図である。尚、図１には、入力回転軸９０の一例が回転角センサ１と共に示されている。以下では、軸方向とは、入力回転軸９０の延在方向に対応する。また、Ｙ方向及びＸ方向は、軸方向に垂直な方向であり、Ｙ方向及びＸ方向は、互いに対して垂直である。また、回転角センサ１は、任意の向きで搭載されてもよいが、以下の説明では、便宜上、図２の軸方向の上側を「上側」とする。尚、本明細書において、「遊び」とは、機構上の遊びであり、設計公差や製造公差等を考慮したクリアランスとは異なる。

【0011】

回転角センサ１は、入力回転軸９０の回転角（回転位置）を検出するセンサである。入力回転軸９０は、車両（自動車、二輪車、建設機械等を含む）における任意の回転部材（回転軸）であってよい。例えば、入力回転軸９０は、駆動機構（例えばトランスミッション）の回転軸であってもよいし、操舵機構の回転軸（例えばステアリングシャフト）であってもよい。

【0012】

回転角センサ１は、図１に示すように、第１シャフト部材１０と、第２シャフト部材２０と、回転ガイド部材３０と、検出素子４０と、蓋部材５０とを含む。

【0013】

第１シャフト部材１０は、樹脂で形成されてよい。第１シャフト部材１０は、入力回転軸９０が挿入される長穴（Ｙ方向に長い穴）１４を備える。第１シャフト部材１０は、入力回転軸９０と共に回転する態様で入力回転軸９０を保持する。第１シャフト部材１０は、入力回転軸９０がＹ方向の遊びを有する態様で入力回転軸９０を保持する。即ち、長穴１４のＹ方向の寸法は、入力回転軸９０の端部のＹ方向の長さよりも有意に大きい。これにより、入力回転軸９０は、第１シャフト部材１０に対して回転方向は拘束されつつ、Ｙ方向は移動可能となる。尚、このＹ方向の可動範囲は、任意であり、製造誤差等に起因して生じる入力回転軸９０の回転角センサ１の中心Ｏに対するＹ方向のずれ（偏心）量の取りうる範囲に対応してよい。第１シャフト部材１０の構造の一例は後述する。

【0014】

第２シャフト部材２０は、樹脂で形成されてよい。第２シャフト部材２０は、軸方向の上側の表面上に第１シャフト部材１０が載置され、下側の表面が回転ガイド部材３０上に載置される態様で配置される。第２シャフト部材２０は、第１シャフト部材１０と共に回転する態様で第１シャフト部材１０を保持する。第２シャフト部材２０は、第１シャフト部材１０がＸ方向の遊びを有する態様で第１シャフト部材１０を保持する。即ち、第１シャフト部材１０は、第２シャフト部材２０に対して回転方向は拘束されつつ、Ｘ方向は移動可能である。尚、このＸ方向の可動範囲は、任意であり、製造誤差等に起因して生じる入力回転軸９０の回転角センサ１の中心Ｏに対するＸ方向のずれ（偏心）量の取りうる範囲に対応してよい。

【0015】

第２シャフト部材２０は、磁束発生部２４と、本体部２６とを有する。

【0016】

磁束発生部２４は、図２に示すように、回転角センサ１の中心Ｏに対して同心に設けられ、回転角センサ１の中心Ｏに対して同心の円形部位であってよい。例えば、磁束発生部２４は、上面視で直径方向に２等分された部位がそれぞれＳ極とＮ極を形成してよい（図４（Ｂ）参照）。磁束発生部２４は、第２シャフト部材２０の本体部２６に嵌め込まれる磁石であってもよいが、好ましくは、磁粉（例えば、ネオジム系磁粉）を含む樹脂材料を用いて本体部２６と一体成形（例えば２色成形）される。本体部２６は、磁束発生部２４を囲繞する。第２シャフト部材２０の構造の一例は後述する。

【0017】

回転ガイド部材３０は、樹脂で形成されてよい。回転ガイド部材３０は、第２シャフト部材２０を回転可能に保持する。回転ガイド部材３０は、第２シャフト部材２０の回転中心を規定する態様で第２シャフト部材２０の回転をガイドする。このガイド構造は、任意であるが、例えば図１等に示すように、案内溝２２と突起３２との嵌合によるガイド構造であってよい。具体的には、回転ガイド部材３０は、図１に示すように、第２シャフト部材２０が載置される側（上側）の表面に突起３２を有する。突起３２は、軸方向に視て円形に形成される。また、第２シャフト部材２０は、回転ガイド部材３０上に載置される側の表面（図１では見えない下側の表面）に、軸方向に視て同円形に形成される案内溝２２を有する。第２シャフト部材２０は、第２シャフト部材２０の案内溝２２に第２シャフト部材２０の突起３２が嵌る態様で、回転ガイド部材３０上に配置される。これにより、第２シャフト部材２０は、突起３２が案内溝２２内でガイドされることで、回転ガイド部材３０に対して摺動しつつ回転可能となる。このとき、第２シャフト部材２０の回転の中心は、案内溝２２の円形の中心に対応する。案内溝２２の円形は、その中心が回転角センサ１の中心Ｏと一致するように設定される。これにより、第２シャフト部材２０の回転中、第２シャフト部材２０の回転中心（磁束発生部２４の回転中心）と回転角センサ１の中心Ｏとが一致した状態が維持される（図４（Ｂ）参照）。

【0018】

尚、案内溝２２内で突起３２は、回転ガイド部材３０に対する第２シャフト部材２０の円滑な回転が可能となるようなクリアランスを有してよい。また、摺動抵抗を低減するために又は摺動に対する耐久性を高めるために、回転ガイド部材３０及び／又は第２シャフト部材２０は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を配合した樹脂材料により形成されてもよい。或いは、同様の観点から、回転ガイド部材３０及び／又は第２シャフト部材２０は、摺動面にコーティングが施されてもよい。

【0019】

尚、図１等に示す例では、案内溝２２と突起３２との嵌合によるガイド構造が示されているが、他のガイド構造であってよい。例えば、案内溝２２は、内径側が除去された円柱状の溝（凹部）であってもよい。この場合、突起３２についても、円筒状の溝に嵌る円柱状の突起であってもよい。

【0020】

検出素子４０は、回転ガイド部材３０を介して第２シャフト部材２０の磁束発生部２４に対向し、第２シャフト部材２０の回転角に応じて変化する磁束を検出する。これにより、第２シャフト部材２０の回転角（ひいては入力回転軸９０の回転角）が検出される。検出素子４０の検出軸（回転検出の中心）は、図４（Ａ）に示すように、回転角センサ１の中心Ｏを画成する。図４（Ａ）に示す例では、検出素子４０の検出軸は、ｘ軸とｙ軸で規定された座標系の原点位置Ｏに対応する。尚、検出素子４０の検出軸は、磁石の中心Ｏ'（図４（Ｂ）参照）が一致すると検出精度（感度）が最も良好となる位置であり、図４（Ａ）に示すように、必ずしも検出素子４０の物理的な中心位置とは対応しない。尚、磁石の中心Ｏ'は、磁束発生部２４の回転中心に対応する。検出素子４０は、例えばホール素子やＭＲ（Magneto Resistance）素子（磁気抵抗効果素子）等であってよい。検出素子４０は、図４に示すようなチップの形態であってよく、例えば図２に示すように、基板４２上に実装されてよい。検出素子４０からの電気信号は、ケーブル８０内の通信線を介して外部装置（例えば、車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit））に入力されてよい。

【0021】

尚、図２に示す例では、回転ガイド部材３０は、内部空間３０ａを有し、検出素子４０は、基板４２上に実装された状態で内部空間３０ａ内に配置される。内部空間３０ａは、樹脂（例えばエポキシ樹脂）により充填されてよい。

【0022】

蓋部材５０は、図１等に示すように、円筒状の形態を有し、樹脂で形成されてよい。蓋部材５０は、回転ガイド部材３０に対して固定される。例えば、蓋部材５０は、回転ガイド部材３０に接着や溶着等により固定されてもよい。蓋部材５０は、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０を内部に収容する。蓋部材５０は、図３に示すように、第１シャフト部材１０の長穴１４の全体が上面視で露出するように上部が開口する。蓋部材５０は、第１シャフト部材１０の上面と軸方向に当接し、回転ガイド部材３０に対する第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０の軸方向の動きを拘束する。即ち、蓋部材５０は、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０の回転を許容しつつ、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０の軸方向の動きを拘束する。これにより、第１シャフト部材１０と第２シャフト部材２０との嵌合（後述のキー１８とキー溝２８との嵌合）が維持され、第２シャフト部材２０との回転ガイド部材３０との嵌合（案内溝２２と突起３２との嵌合）が維持される。

【0023】

尚、図２に示す例では、蓋部材５０は、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０の各上面１０ａ，２０ａと軸方向にそれぞれ当接し、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０をそれぞれの軸方向の動きを直接的に拘束する。また、図２に示す例では、蓋部材５０は、第１シャフト部材１０のキー１８（後述）の上面にも軸方向に当接する。尚、これらの当接態様は一例であり、例えば、蓋部材５０は、第２シャフト部材２０には直接的に当接せず、第１シャフト部材１０と軸方向に当接することで、第２シャフト部材２０の軸方向の動きを間接的に拘束してもよい。

【0024】

図５は、第１シャフト部材１０の単品図であり、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は断面図であり、（Ｃ）は下面図であり、（Ｄ）は側面図である。

【0025】

第１シャフト部材１０は、全体としては円筒状の形態を有する。第１シャフト部材１０は、上述の如く、入力回転軸９０が挿入される長穴１４を備える。長穴１４は、上述の如く、入力回転軸９０の端部に対応した形状を有し、Ｙ方向では入力回転軸９０の端部よりも有意に長く形成される。長穴１４のＸ方向の幅は、入力回転軸９０のＸ方向の幅と実質的に同一であってよい（即ち長穴１４及び入力回転軸９０間にＸ方向の遊びは存在しない）。図１に示す例では、入力回転軸９０の端部は、２面カット（円柱を平行な２面でカット）されており、長穴１４は、これに対応して略矩形に形成されている。より具体的には、長穴１４は、所定半径Ｒ１の円柱空間を、Ｙ方向及び軸方向に平行な２つの面１４ａ，１４ｂでカットした空間を画成する。このとき、２つの面１４ａ，１４ｂは、円柱空間の中心軸に関して対称である。所定半径Ｒ１は、例えば入力回転軸９０の端部の半径（２面カットされる前の円柱の半径）よりも必要な遊び分に対応して大きく設定される。尚、面１４ｂは、凹面１４ｃを有しているが、かかる凹面１４ｃは省略されてもよい。凹面１４ｃは、入力回転軸９０の凸面９０ａに対応して設けられ、入力回転軸９０の挿入の向きを規定するために形成される。

【0026】

尚、図５に示す例では、長穴１４は、第１シャフト部材１０を軸方向で貫通する貫通穴であるが、貫通しない有底の穴であってもよい。尚、長穴１４が貫通穴である場合は、入力回転軸９０は長穴１４を貫通して、先端の面が第２シャフト部材２０の凹部２９の上面に当接する。この場合も、入力回転軸９０の回転は、第２シャフト部材２０に直接的には伝わらず、第１シャフト部材１０を介して伝達される。

【0027】

第１シャフト部材１０は、図５に示すように、下面側にキー１８を備える。キー１８は、Ｘ方向に延在する（Ｘ方向に長い形状となる）。キー１８の長さ（Ｘ方向の長さ）は、任意であるが、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０が後述のオルダム継手として機能するのに必要な長さに設定される。図５に示す例では、キー１８は、第１シャフト部材１０の上部の外形よりも径方向外側に突出する態様で形成されている。

【0028】

図６は、第２シャフト部材２０の単品図であり、（Ａ）は上面図であり、（Ｂ）は断面図である。

【0029】

第２シャフト部材２０は、全体としては円筒状の形態を有する。第２シャフト部材２０は、上述の如く、磁束発生部２４と、本体部２６とを有し、本体部２６の下面側には、案内溝２２が形成される。本体部２６の上面側には、第１シャフト部材１０の下部が嵌入される凹部２９が形成される。凹部２９は、後述のキー溝２８及びキー１８間の相対移動が可能となるように、第１シャフト部材１０の下部がＸ方向で移動可能となるように形成される。

【0030】

また、本体部２６の上面側には、第１シャフト部材１０のキー１８が嵌合するキー溝２８が形成される。キー溝２８は、凹部２９の底面よりも深く形成されてよい。キー溝２８は、Ｘ方向に延在する（Ｘ方向に長い形状となる）。キー溝２８の長さ（Ｘ方向の長さ）は、キー１８の長さ（Ｘ方向の長さ）よりも有意に長く設定される。即ち、キー溝２８及びキー１８は、Ｘ方向に相対移動が可能に形成される。キー溝２８のＹ方向の幅は、キー１８のＹ方向の幅と実質的に同一であってよい（即ちキー溝２８及びキー１８間にＹ方向の遊びは存在しない）。図６に示す例では、キー溝２８は、凹部２９よりも径方向外側まで延在する。また、図６に示す例では、キー溝２８は、第２シャフト部材２０の外形よりも径方向内側で終端する態様で形成されているが、キー溝２８は、第２シャフト部材２０の径方向外側で貫通してもよい。この場合は、蓋部材５０の内周壁がキー１８のＸ方向の可動範囲を規制してよい。

【0031】

図７は、回転角センサ１の中心Ｏに対する入力回転軸９０のＹ方向の偏心時の状態を説明するための上面図であり、（Ａ）は、Ｘ方向及びＹ方向の双方で偏心が無い状態を示し、（Ｂ）は、Ｙ方向の一方側に偏心した状態を示し、（Ｃ）は、Ｙ方向の他方側に偏心した状態を示す。図８は、回転角センサ１の中心Ｏに対する入力回転軸９０のＸ方向の偏心時の状態を説明するための上面図であり、（Ａ）は、Ｘ方向の一方側に偏心した状態を示し、（Ｂ）は、Ｘ方向の他方側に偏心した状態を示す。尚、図７及び図８では、理解し易くするための便宜上、蓋部材５０の図示は省略されている。

【0032】

入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＸ方向及びＹ方向の双方で偏心が無い状態では、図７（Ａ）に示すように、入力回転軸９０が第１シャフト部材１０の長穴１４のＹ方向の中心に位置し、第１シャフト部材１０のキー１８が第２シャフト部材２０のキー溝２８のＸ方向の中心に位置する。

【0033】

入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＹ方向の一方側に偏心すると、図７（Ｂ）に示すように、入力回転軸９０が第１シャフト部材１０の長穴１４内において一方側に偏った位置に来る。これにより、かかる偏心に起因したこじり（入力回転軸９０の第１シャフト部材１０の長穴１４内でのこじり）を防止することができる。尚、この状態では、入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＸ方向の偏心がない場合は、第１シャフト部材１０のキー１８は第２シャフト部材２０のキー溝２８のＸ方向の中心に位置する。

【0034】

同様に、入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＹ方向の他方側に偏心すると、図７（Ｃ）に示すように、入力回転軸９０が第１シャフト部材１０の長穴１４内において他方側に偏った位置に来る。これにより、かかる偏心に起因したこじり（入力回転軸９０の第１シャフト部材１０の長穴１４内でのこじり）を防止することができる。尚、この状態では、入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＸ方向の偏心がない場合は、第１シャフト部材１０のキー１８は第２シャフト部材２０のキー溝２８のＸ方向の中心に位置する。

【0035】

また、入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＸ方向の一方側に偏心すると、図８（Ａ）に示すように、第１シャフト部材１０のキー１８が第２シャフト部材２０のキー溝２８内において一方側に偏った位置に来る。このように、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０がオルダム継手を形成して、回転角センサ１の中心Ｏに対する入力回転軸９０のＸ方向の一方側への偏心が許容される。即ち、第１シャフト部材１０のキー１８及び第２シャフト部材２０のキー溝２８は、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０の間のＸ方向のずれを許容しつつ、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０の一体的な回転を実現する。尚、この状態では、入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＹ方向の偏心がない場合は、入力回転軸９０は第１シャフト部材１０の長穴１４のＹ方向の中心に位置する。

【0036】

同様に、入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＸ方向の他方側に偏心すると、図８（Ｂ）に示すように、第１シャフト部材１０のキー１８が第２シャフト部材２０のキー溝２８内において他方側に偏った位置に来る。このように、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０がオルダム継手を形成して、回転角センサ１の中心Ｏに対する入力回転軸９０のＸ方向の他方側への偏心が許容される。尚、この状態では、入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＹ方向の偏心がない場合は、入力回転軸９０は第１シャフト部材１０の長穴１４のＹ方向の中心に位置する。

【0037】

尚、実際には、入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＸ方向及びＹ方向の双方で偏心する場合がある。この場合は、図７及び図８に示した動きの組み合わせにより、Ｘ方向及びＹ方向の双方での偏心が許容される。このようにして、入力回転軸９０のＸ方向及びＹ方向の偏心を許容しつつ、こじりを防止することができる機構を回転角センサ１に内蔵することができる。

【0038】

以上説明した本実施例の回転角センサ１によれば、とりわけ、以下のような優れた効果が奏される。

【0039】

上述の如く、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０を設けることで、入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＸＹ平面内の任意の方向で偏心した場合でも、かかる偏心に起因したこじりを防止しつつ、入力回転軸９０の回転角を検出することができる。これにより、偏心に起因した破損（こじり等による破損）を低減し、回転角センサ１の耐久性を高めることができる。例えば、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０を一体に形成する場合には、Ｘ方向の偏心に起因してこじりが発生し、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０の破損が生じる虞がある。これに対して、本実施例によれば、第１シャフト部材１０及び第２シャフト部材２０は、Ｘ方向に相対移動可能な態様で（キー１８及びキー溝２８を介して）連結されるので、かかる破損の可能性を低減することができる。

【0040】

また、本実施例によれば、入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＸＹ平面内の任意の方向で偏心した場合でも、第２シャフト部材２０の回転中心（即ち磁束発生部２４の回転中心）と回転角センサ１の中心Ｏとは一致した状態が維持される。即ち、回転ガイド部材３０と第２シャフト部材２０との間のガイド構造により、第２シャフト部材２０の回転中心と回転角センサ１の中心Ｏとが一致した状態が維持される。これにより、入力回転軸９０が回転角センサ１の中心Ｏに対してＸＹ平面内の任意の方向で偏心した場合でも、回転角センサ１の高い検出精度を維持することができる。

【0041】

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

【0042】

例えば、上述した実施例では、第１シャフト部材１０がキー１８を備え、第２シャフト部材２０がキー溝２８を備えているが、逆であってもよい。即ち、第１シャフト部材１０がキー溝を備え、第２シャフト部材２０がキーを備えてもよい。

【0043】

また、上述した実施例では、第２シャフト部材２０が案内溝２２を備え、回転ガイド部材３０が突起３２を備えているが、逆であってもよい。即ち、第２シャフト部材２０が突起を備え、回転ガイド部材３０が案内溝を備えてもよい。

【0044】

また、上述した実施例では、第１シャフト部材１０の端部は、２面カットされているが、１面カット（Ｄカット）されてもよい。この場合、長穴１４も、Ｄカットされた空間を形成してもよい。但し、長穴１４は、上述の如く、第１シャフト部材１０のＹ方向の移動（遊び）を許容するように形成される。

【0045】

また、上述した実施例では、ケーブル８０が回転角センサ１に一体化されているが、ケーブル８０は回転角センサ１に後付けされてもよい。即ち、回転角センサ１は、外部端子を有する構成であってもよい。

【符号の説明】

【0046】

１ 回転角センサ
１０ 第１シャフト部材
１４ 長穴
１８ キー
２０ 第２シャフト部材
２２ 案内溝
２４ 磁束発生部
２６ 本体部
２８ キー溝
３０ 回転ガイド部材
３２ 突起
４０ 検出素子
４２ 基板
５０ 蓋部材
９０ 入力回転軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】