特開 2023-106909 回転角度検出センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023106909

(43)【公開日】2023-08-02

(54)【発明の名称】回転角度検出センサ

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/245 20060101AFI20230726BHJP

   G01D 5/04 20060101ALI20230726BHJP

   G01B 7/30 20060101ALI20230726BHJP

【ＦＩ】

G01D5/245 110L

G01D5/04 C

G01D5/245 B

G01B7/30 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022007913

(22)【出願日】2022-01-21

(71)【出願人】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100135183

【弁理士】

【氏名又は名称】大窪 克之

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(74)【代理人】

【識別番号】100108006

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 昌弘

(72)【発明者】

【氏名】渡部 宏一

(72)【発明者】

【氏名】中川 俊一

(72)【発明者】

【氏名】村山 周

(72)【発明者】

【氏名】照井 球一朗

【テーマコード（参考）】

2F063

2F077

【Ｆターム（参考）】

2F063AA36

2F063BA08

2F063GA52

2F077AA28

2F077AA46

2F077CC08

2F077DD05

2F077JJ02

2F077JJ07

2F077JJ23

2F077VV02

2F077VV23

2F077VV31

(57)【要約】

【課題】誤った磁石収容部に磁石を取り付けるおそれが無く、確実に従動歯車の所定の位置に磁石を取り付けることができる回転角度検出センサの提供を目的とする。
【解決手段】主動歯車２と、主動歯車２の大径ギア部２１及び小径ギア部２２に噛合する従動歯車３Ａ、３Ｂと、従動歯車３Ａ、３Ｂに取り付けられる磁石４Ａ、４Ｂと、磁石４Ａ、４Ｂの磁気を検知する磁気センサ５Ａ、５Ｂと、を備え、主動歯車２及び従動歯車３Ａ、３Ｂは、回転軸２Ｓ、３ＳＡ、３ＳＢが取付基準面６に対して直交しており、従動歯車３Ａ、３Ｂは、第１平面Ｐ１上に配置され、磁気センサ５Ａ、５Ｂは、第２平面Ｐ２上に配置された回転角度検出センサ１００であり、従動歯車３Ａ、３Ｂは同一形状であり、回転軸３ＳＡ、３ＳＢ方向において逆向きに取り付けられ、磁石４Ａ、４Ｂの中心４ＣＡ、４ＣＢが回転軸３ＳＡ、３ＳＢ方向における中点位置に配置されている。
【選択図】図２Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

大径ギア部及び小径ギア部を持つ主動歯車と、
前記大径ギア部及び前記小径ギア部に噛合する二つの従動歯車と、
各前記従動歯車に取り付けられる二つの磁石と、
各前記磁石の磁気を検知する二つの磁気センサと、を備え、
前記主動歯車及び前記従動歯車は、回転軸が取付基準面に対して直交しており、
二つの前記従動歯車は、前記取付基準面に平行な第１平面上に配置され、
二つの前記磁気センサは、前記取付基準面に平行でかつ前記第１平面とは異なる第２平面上に配置された回転角度検出センサであって、
二つの前記従動歯車は同一形状であり、回転軸方向において互いに逆向きに取り付けられ、
前記磁石は前記従動歯車の前記回転軸上でかつ前記従動歯車の前記回転軸方向における中点位置に配置されていることを特徴とする回転角度検出センサ。

【請求項2】

前記従動歯車は、前記回転軸を中心とする筒状に形成された軸部と、前記軸部から円盤状に広がり、外周端部にギア歯を備えるフランジ部と、を有し、
前記フランジ部は前記回転軸方向における前記軸部の前記中点位置からずれた位置に設けられ、
前記磁石の中心は前記軸部の前記回転軸方向における前記中点位置に配置されている、
請求項１に記載の回転角度検出センサ。

【請求項3】

前記従動歯車の前記フランジ部は、
前記回転軸の一方側が対向するように前記取付基準面に取り付けたときに、前記大径ギア部と係合可能な位置にあり、
前記回転軸の他方側が対向するように前記取付基準面に取り付けたときに、前記小径ギア部と係合可能な位置にある
請求項２に記載の回転角度検出センサ。

【請求項4】

前記従動歯車は、前記回転軸方向における一方側にのみ磁石取付部を備えている、
請求項１に記載の回転角度検出センサ。

【請求項5】

前記磁石の形状は環であり、前記環の周方向に沿って異なる磁極が交互に並ぶように磁化され、
前記環の中心と前記従動歯車の前記回転軸とが一致するように、前記軸部の内側もしくは外側に前記磁石が配置されている、
請求項２に記載の回転角度検出センサ。

【請求項6】

前記回転軸方向から見たときに、前記磁石の外周形状もしくは内周形状が多角形状であり、
前記回転軸方向から見たときに、前記軸部の内周面が前記磁石の外周を係止可能な形状、もしくは前記軸部の外周面が前記磁石の内周を係止可能な形状である、
請求項５に記載の回転角度検出センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両のステアリング軸等の回転角度を検出する回転角度検出センサに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車等の車両では、車両安定性制御システム及び電子制御サスペンションシステム等の走行安定性を向上させるための種々のシステムが搭載されている。そして、これらシステムでは、ステアリングの操舵角を車両の姿勢情報の一つとして取得し、その姿勢情報に基づいて車両の姿勢が安定な状態になるように制御するようにしている。このため、ステアリング軸には、軸の回転角度を検出するための回転角度検出センサが取り付けられている。

【0003】

このような回転角度検出装置として、特許文献１では、製造コストを低減するために、主動歯車が同一の軸を中心として回転する歯数の異なる二つの主動歯車部を備える一方、二つの従動歯車の歯数をそれぞれ同じとし、それら二つの従動歯車を主動歯車の二つの主動歯車部にそれぞれ噛合させるようにした回転角度検出装置が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６－２３４５７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１に記載された回転角度検出装置の二つの従動歯車には、軸部の両端部にそれぞれ磁石収容部が形成されており、従動歯車の取り付け方向に合わせて磁石収容部を選択して磁石を配置する。このため、所定の磁石収容部の反対側に磁石を取り付けるおそれがあり、磁石収容部を間違えた場合に磁石が所定の位置からずれて取り付けられるという問題があった。
そこで、本発明は、磁石が誤った磁石収容部に取り付けられるおそれが無く、磁石を確実に従動歯車の所定の位置に取り付けることができる回転角度検出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】

本発明は上述した課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
大径ギア部及び小径ギア部を持つ主動歯車と、前記大径ギア部及び前記小径ギア部に噛合する二つの従動歯車と、各前記従動歯車に取り付けられる二つの磁石と、各前記磁石の磁気を検知する二つの磁気センサと、を備え、前記主動歯車及び前記従動歯車は、回転軸が取付基準面に対して直交しており、二つの前記従動歯車は、前記取付基準面に平行な第１平面上に配置され、二つの前記磁気センサは、前記取付基準面に平行でかつ前記第１平面とは異なる第２平面上に配置された回転角度検出センサであって、二つの前記従動歯車は同一形状であり、回転軸方向において互いに逆向きに取り付けられ、前記磁石は前記従動歯車の前記回転軸上でかつ前記従動歯車の前記回転軸方向における中点位置に配置されていることを特徴とする回転角度検出センサ。

【0007】

上記の構成により、従動歯車を回転軸方向のどちら向きに取り付けても下ケースの取付基準面に対する磁石の位置関係が変わらないため、例えば、磁石が取り付けられた大径ギア部用の従動歯車を小径ギア部用の従動歯車として取り付けたとしても、取り付けられた大径ギア部用の従動歯車は小径ギア部用の従動歯車として機能できる。逆の場合も同様である。よって、磁石の取り付け位置の間違いによる不具合品の発生を無くすことができる。また、大径ギア部用の従動歯車及び小径ギア部用の従動歯車として、同一の歯車を兼用することができる。したがって、部品の種類削減により、製造コストや部品の管理費用を削減することができる。

【0008】

前記従動歯車は、前記回転軸を中心とする筒状に形成された軸部と、前記軸部から円盤状に広がり、外周端部にギア歯を備えるフランジ部と、を有し、前記フランジ部は前記回転軸方向における前記軸部の前記中点位置からずれた位置に設けられ、前記磁石は前記軸部の前記回転軸方向における前記中点位置に配置されていてもよい。
また、前記従動歯車の前記フランジ部は、前記回転軸の一方側が対向するように前記取付基準面に取り付けたときに、前記大径ギア部と係合可能な位置にあり、前記回転軸の他方側が対向するように前記取付基準面に取り付けたときに、前記小径ギア部と係合可能な位置にあってもよい。
この構成により、下ケースの取付基準面に対する従動歯車の取り付け方向を変えることにより、回転軸方向におけるフランジ部の位置が変化する。このため、従動歯車の取り付け方向によって、従動歯車を大径ギア部または小径ギア部のいずれに係合させるかを選択することができる。

【0009】

前記従動歯車は、前記回転軸方向における一方側にのみ、前記磁石取付部を備えていてもよい。磁石取付部を従動歯車の一方側にのみ設けることで、磁石を取り付ける際に磁石取付部を選択する必要がなくなる。したがって、磁石を誤った磁石取付部に取り付けることが確実に防止できる。

【0010】

前記磁石の形状は環であり、前記環の周方向に沿って異なる磁極が交互に並ぶように磁化され、前記環の中心と前記従動歯車の前記回転軸とが一致するように、前記軸部の内側もしくは外側に前記磁石が配置されてもよい。
磁石を環にすることにより、磁石の環の中心を軸部の中心に容易に配置することができる。また、従動歯車を軸支する支持軸を磁石の開口に挿通することができる。これにより支持軸を長くすることができるため、従動歯車を安定して軸支できる。

【0011】

前記回転軸方向から見たときに、前記磁石の外周形状もしくは内周形状が多角形状であり、前記回転軸方向から見たときに、前記軸部の内周面が前記磁石の外周を係止可能な形状、もしくは前記軸部の外周面が前記磁石の内周を係止可能な形状であってもよい。
この構成により、従動歯車に対する磁石の回転止め及び位置決めを容易に行うことができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の回転角度検出センサは、磁石が回転軸上でかつ従動歯車の回転軸方向における中点位置に配置されているため、同一形状の二つの従動歯車をいずれの向きに取り付けた場合でも、取付基準面に対する磁石の位置が変わらない。したがって、磁石を取り付ける側を間違えるおそれが無く、磁石を従動歯車の所定位置に確実に取り付けることができる回転角度検出センサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施形態に係る回転角度検出センサの要部を示す平面図である。

【図2A】本発明の実施形態に係る回転角度検出センサの図１におけるＡＡ線の断面図である。

【図2B】図２Ａにおける一部の部材を拡大して示す断面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る回転角度検出センサの要部を示す斜視図である。

【図4A】参考例に係る回転角度検出センサの図２Ａに相当する部分の断面図である。

【図4B】図４Ａにおける一部の部材を拡大して示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。各図面において同じ部材には同じ番号を付し、適宜、説明を省略する。各図には基準座標としてＸ－Ｙ－Ｚ座標を示す。

【0015】

図１は本実施形態に係る回転角度検出センサ１の要部を示す平面図である。同図は、回転角度検出センサ１のケース６０のうち上側のケース（上ケース６１）を取り外した状態を示している（図２Ａ参照）。
回転角度検出センサ１は、回転可能にケース６０に保持された主動歯車２と、主動歯車２に伴って回転する従動歯車３Ａ、３Ｂと、従動歯車３Ａ、３Ｂと共に回転する磁石４Ａ、４Ｂと、磁石４Ａ、４Ｂの回転を検出する磁気センサ５Ａ、５Ｂとを備えている。下側のケース（下ケース６２）は主動歯車２及び従動歯車３Ａ、３Ｂの取付基準面６を有し、主動歯車２の回転軸２Ｓ及び前記従動歯車３Ａ、３Ｂの回転軸３ＳＡ、３ＳＢは、この取付基準面６に対して直交している。

【0016】

主動歯車２は、合成樹脂により形成された円筒の周囲に大径ギア部２１及び小径ギア部２２を有している。主動歯車２は、図示しない被検出回転体の回転に伴って回転する。被検出回転体として、例えば車両のステアリング軸のような複数回転する回転軸が挙げられる。

【0017】

大径ギア部２１と小径ギア部２２とは歯数が異なる。また、後述するが従動歯車３Ａ、３Ｂは取り付け向きが異なるだけで同一の部品である。そのため、主動歯車２の回転に伴って、大径ギア部２１に噛合する従動歯車３Ａに生じる回転と、小径ギア部２２に噛合する従動歯車３Ｂに生じる回転とが異なる。したがって、従動歯車３Ａ、３Ｂに取り付けられた磁石４Ａ、４Ｂが、従動歯車３Ａ、３Ｂの回転に伴って回転することにより、磁石４Ａと磁石４Ｂとでは回転によって生じる磁界の変化が異なる。磁界を検出する磁気センサ５Ａ、５Ｂにより、これらの磁界の大きさや方向の変化を検出することで、被検出回転体の回転角を精度よく検出できる。磁気センサ５Ａ、５Ｂとしては、磁気検知部がＧＭＲ素子、ＭＲ素子、ＴＭＲ素子、ホール素子等で構成されたセンサが用いられる。

【0018】

図２Ａは、図１に示す回転角度検出センサ１におけるＡＡ線の断面図である。図２Ｂは、図２Ａにおける各二つの従動歯車３Ａ、３Ｂ、磁石４Ａ、４Ｂ、及び磁気センサ５Ａ、５Ｂを拡大して示す断面図である。同図に示すように、従動歯車３Ａ、３Ｂは、ケースの取付基準面６に平行な第１平面Ｐ１上に配置されている。なお、本実施形態における回転角度検出センサ１では、取付基準面６と第１平面Ｐ１とは同一平面である。磁気センサ５Ａ、５Ｂは、取付基準面６に平行でかつ第１平面Ｐ１とは異なる第２平面Ｐ２上に配置されている。

【0019】

回転角度検出センサ１では、従動歯車３Ａ、３Ｂ、磁石４Ａ、４Ｂ及び磁気センサ５Ａ、５Ｂがそれぞれ同一のものが用いられている。このため、以下では、これらに共通する事項については、適宜、Ａ、Ｂを付さず従動歯車３、磁石４、磁気センサ５と記す。同様に、従動歯車３の各部についても適宜Ａ、Ｂを省略する。

【0020】

前述の通り、本実施形態における回転角度検出センサ１では、従動歯車３Ａ、３Ｂは同一の部品が用いられている。それに対して、従動歯車が同じ部品（従動歯車３Ａ、３Ｂ）ではなく、異なる部品（従動歯車３Ａ、１０３）で構成されている回転角度検出センサ１００を参考例としてあげ、以下に両者を比較しながら説明する。

【0021】

図４Ａは、参考例に係る回転角度検出センサ１００の図２Ａに相当する部分の断面図であり、図４Ｂは図４Ａにおける従動歯車３Ａ、１０３、各二つの磁石４Ａ、４Ｂ、及び磁気センサ５Ａ、５Ｂを拡大して示す断面図である。

【0022】

ここで従動歯車３Ａ、１０３は、大きさ・形状・内部構造が同じ筒状の軸部３３Ａ、１３３と、軸部３３Ａ、１３３の外周面から取付基準面６（第１平面Ｐ１）に平行な方向へ突出し、主動歯車２と係合する歯車部となるフランジ部３４Ａ、１３４をそれぞれ備えている。フランジ部１３４は、軸部１３３から円盤状に広がる部分であり、その外周端部にギア歯１３４１を備えている。

【0023】

筒状の軸部３３Ａ、１３３はそれぞれ一端側に磁石４Ａ、４Ｂを挿入可能な開口である磁石取付部３５Ａ、１３５を有し、開口から内部に磁石４Ａ、４Ｂを挿入可能な構成である。また筒状の軸部３３Ａ、１３３は筒の周方向において数カ所に分割された構成であっても良い。軸部３３Ａ、１３３の内部に配置された磁石４Ａ、４Ｂは軸部３３Ａ、１３３の一端である端部３１Ａ、１３１から所定の距離離れた同じ位置に配置される。また、軸部３３Ａ、１３３は、軸部３３Ａ、１３３の他端である端部３２Ａ、１３２が取付基準面６（第１平面Ｐ１）に対向するように配置されている。これにより、取付基準面６（第１平面Ｐ１）に対する磁石４Ａ、４Ｂの離間距離は同じになる。

【0024】

また、図２Ａ及び図４Ａに示すように、主動歯車２における大径ギア部２１と小径ギア部２２とは、回転軸２Ｓの方向（回転軸方向、Ｚ軸方向）における、下ケース６２の取付基準面６からの距離が異なる。このため、図４Ａ、図４Ｂに示す回転角度検出センサ１００では、従動歯車３Ａの軸部３３Ａに対するフランジ部３４Ａの位置と、従動歯車１０３の軸部１３３に対するフランジ部１３４の位置と、が異なる構造としている。すなわち、回転軸２Ｓの方向（回転軸方向、Ｚ軸方向）における大径ギア部２１および小径ギア部２２の位置にあわせてフランジ部３４Ａ、１３４を異なる位置にする必要があった。ここで、取付基準面６からフランジ部３４Ａの距離とは、回転軸２Ｓ、３ＳＡ方向における、下ケース６２の取付基準面６に接する側の端部３２Ａとフランジ部３４Ａとの距離をいう。取付基準面６からフランジ部１３４の距離とは、回転軸２Ｓ、１０３Ｓ方向における、下ケース６２の取付基準面６に接する側の端部１３２とフランジ部１３４との距離をいう。下ケース６２に設けられる取付基準面６に従動歯車３Ａ、１０３が取り付けられ、従動歯車３Ａ、１０３における取付基準面６に対向する側とは反対側に磁気センサ５Ａ、５Ｂが位置する。

【0025】

回転角度検出センサ１００では、異なる二種類の従動歯車３Ａ、１０３が必要であり、このことが製造コスト増加の原因となっていた。そこで、本実施形態の回転角度検出センサ１では、同一形状の従動歯車３Ａ、３Ｂを用いることにより、製造コスト、管理コストの抑制を実現している。

【0026】

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、本実施形態における従動歯車３は、軸部３３と、フランジ部３４と、を有している。軸部３３は、回転軸３Ｓを中心として筒状に形成された部分である。フランジ部３４は、軸部３３から円盤状に広がる部分であり、その外周端部にギア歯３４１を備えている。

【0027】

図２Ｂに示す従動歯車３Ａ、３Ｂの断面図に基づいて従動歯車３の概略の構成を説明する。
従動歯車３Ａ、３Ｂは、回転軸３ＳＡ、３ＳＢに沿った方向における軸部３３Ａ、３３Ｂの中点位置Ｃよりも、一方側の端部３２Ａ、３２Ｂに近い側にフランジ部３４Ａ、３４Ｂが設けられている。他方側の端部３１Ａ、３１Ｂは開口しており、軸部３３Ａ、３３Ｂの内部に磁石４Ａ、４Ｂを保持可能な構成である。

【0028】

従動歯車３Ａは軸部３３Ａの一方側の端部３２Ａが対向して接するように、下ケース６２の取付基準面６に取り付けられており、フランジ部３４Ａのギア歯３４１Ａが大径ギア部２１と噛み合う。また、従動歯車３Ｂは軸部３３Ｂの他方側の端部３１Ｂが対向して接するように、下ケース６２の取付基準面６に取り付けられており、フランジ部３４Ｂのギア歯３４１Ｂが小径ギア部２２と噛み合う。

【0029】

従動歯車３のフランジ部３４は、軸部３３の回転軸３Ｓ方向における中点位置Ｃから一端側もしくは他端側にずれた位置に設けられている。従動歯車３を取付基準面６に対して軸部３３の端部３２が対向して接するように配置したときに、取付基準面６からフランジ部３４までの距離と取付基準面６から大径ギア部２１までの距離とが同じである。また、従動歯車３を取付基準面６に対して軸部３３の端部３１が対向して接するように配置したときに、取付基準面６からフランジ部３４までの距離と取付基準面６から小径ギア部２２までの距離とが同じである。このように、フランジ部３４は、軸部３３の一方側の端部３２が接するように取付基準面６に取り付けたときに大径ギア部２１と係合可能であり、かつ、他方側の端部３１が接するように取付基準面６に取り付けたときに、小径ギア部２２と係合可能な位置に設けられている。

【0030】

そして、磁石４は、従動歯車３における軸部３３の回転軸３Ｓ方向における中点位置Ｃに配置されている。回転軸３Ｓ方向における、軸部３３の端部３１から磁石４の中心４Ｃ（４ＣＡ、４ＣＢ）までの距離Ｌ１と、軸部３３の端部３２から磁石４の中心４Ｃまでの回転軸３Ｓ方向の距離Ｌ２とが等しい。

【0031】

以上の構成により、従動歯車３の取付基準面６への取り付け方向を変えることで、回転軸３Ｓ方向における、下ケース６２の取付基準面６からのフランジ部３４の位置を変えることができる。このため、同じ従動歯車３の取り付け方向により、回転軸３Ｓ方向における取付基準面６からの位置が異なる大径ギア部２１及び小径ギア部２２のいずれと係合させるかを決めることができる。

【0032】

回転角度検出センサ１では、磁石４が従動歯車３の回転軸３Ｓ上でかつ従動歯車３の回転軸３Ｓ方向における中点位置Ｃに配置されている。このため、回転軸３Ｓ方向において、従動歯車３Ａ、３Ｂが互いに逆向きに取り付けられたとき、すなわち、従動歯車３を裏返して配置して取り付けたときでも、下ケース３Ｃの取付基準面６に対する磁石４の位置関係が変わらない。したがって、同一形状の従動歯車３の下ケース３Ｃの取付基準面６へ取り付ける向き、すなわち取付基準面６に対向して接する端部を変更することより、大径ギア部２１用の従動歯車３（３Ａ）と小径ギア部２２用の従動歯車３（３Ｂ）として共用することができる。これにより、部品の種類を削減でき、製造や管理費用などのコストを削減できる。

【0033】

従動歯車３は、回転軸３Ｓ方向における一方側の端部３２側にのみ、端部３１側に向かって開口した磁石取付部３５を備えている。くわしくは、軸部３３は中空の筒状に形成され、軸部３３の内壁面の、回転軸３Ｓ方向における中点位置Ｃから一方側の端部３２側に近い位置から回転軸３Ｓ方向に突出した底部３６を備えた磁石取付部３５が形成されている。

【0034】

また、磁石取付部３５（３５Ａ、３５Ｂ）は回転軸３Ｓを中心とした貫通孔３７（３７Ａ、３７Ｂ）を備えており、貫通孔３７の端部から回転軸３Ｓに沿って軸部３３の他方側へ向かって筒状に突出した壁部３８（３８Ａ、３８Ｂ）が設けられている。この壁部３８は完全な筒状ではなく、筒の外周方向において分割されていても良い。

【0035】

なお、軸部３３の回転軸３Ｓ方向における中点位置Ｃから軸部３３の他方側の端部３１側の開口に臨む底部３６の磁石４を収納する側の面までの距離Ｌ３は、回転軸３Ｓ方向における磁石４の一方側の面もしくは他方の面から磁石４の中心４Ｃまでの距離Ｌ４と略同じ寸法である。そのため、磁石４を軸部３３の他方側の端部３１側の開口から挿入し、かつ軸部３３の他方側の端部３１側の開口に臨む底部３６の磁石４を収納する側の面に接して配置させることで、磁石４は軸部３３の回転軸３Ｓ方向における中点位置Ｃに配置される。すなわち、磁石４の中心４Ｃと軸部３３の回転軸３Ｓ方向における中点位置Ｃとが重なる位置に磁石４は配置される。

【0036】

このため、同一形状の従動歯車３を用いる場合において、大径ギア部２１と小径ギア部２２とのいずれに噛み合わせるかに応じて、複数の取付部から磁石取付部３５を選択する必要がない。したがって、磁石４Ａ、４Ｂの取り付けに誤りが生じることを確実に防止できる。

【0037】

端部３２Ａを下ケース３Ｃの取付基準面６に取り付けた従動歯車３Ａでは、磁石取付部３５Ａの底部３６Ａが磁石４Ａと取付基準面６との間に位置する。対して、端部３１Ｂを下ケース３Ｃの取付基準面６に取り付けた従動歯車３Ｂでは、磁石取付部３５Ｂの底部３６Ｂが磁石４Ｂと磁気センサ５Ａとの間に位置する。しかし、従動歯車３Ｂと磁石４Ｂとの間に位置する底部３６Ｂは、磁気センサ５Ａにより検知される磁石４Ｂの磁界には影響しない。

【0038】

また、底部３６の端部３２側の面において、貫通孔３７の端部には角に面取りが施された切り欠き３６１（３６１Ａ、３６１Ｂ）が設けられている。このため、取付基準面６に軸部３３の他端側の端部３１を接触させて配置し、底部３６と磁気センサ５（５Ｂ）との距離が近づいた場合であっても従動歯車３と、磁気センサ５との干渉を防止することができる。また、切り欠き３６１と磁気センサ５とが接触しない範囲で、切り欠き３６１の内部に磁気センサ５の一部を挿入して配置することも可能であり、回転軸３Ｓ方向における製品の小型化に寄与することも可能である。また、後述する支持軸６３が切り欠き３６１側から貫通孔に挿入される場合には、支持軸６３のガイド部としても機能する。

【0039】

図３は、本の実施形態に係る回転角度検出センサ１の要部の構造を示す斜視図である。従動歯車３Ａ、３Ｂ、磁石４Ａ、４Ｂは同一であり、取り付け方向が違うのみであるため、同図では従動歯車３、磁石４と記す。同図に示すように、磁石４の形状は環である。そして、磁石４は、環の周方向に沿って異なる磁極が交互に並ぶように磁化されている。例えば、環の周方向に沿って、同じ大きさの二つの異なる磁極が並ぶ構成としてもよい。磁石４の環の中心４Ｃと従動歯車３の回転軸３Ｓとが一致するように、軸部３３における磁石取付部３５の内周面３５１もしくは外周面３５２に磁石４が配置される。

【0040】

磁石４を環状にすることで、従動歯車３における回転軸３Ｓに磁石４の中心４Ｃを配置することが容易になる。また、従動歯車３を軸支する、取付基準面６から突出する支持軸６３（図２Ａ参照）を磁石４の中心開口に挿通させることができる。より詳細には、支持軸６３が挿入された従動歯車３の壁部３８（図２Ｂ参照）を磁石４の中心開口に挿通させることができる。これにより仮に磁石４が平板状であった場合に比べて、支持軸６３を中心開口に挿入する長さの分だけ支持軸６３を長くすることができるから、従動歯車３を安定して軸支できる。磁石の中心４Ｃとは、回転軸３Ｓ方向から見たときの磁石４の外形の中心、かつ回転軸３Ｓ方向の中心をいう。

【0041】

また、磁石４は、回転軸３Ｓに沿った方向から見たときの外周形状もしくは内周形状が多角形状である。そして、回転軸３Ｓに沿った方向から見たときに、磁石取付部３５の内周面３５１の形状は、磁石４の外周４１を係止可能な形状である。したがって、従動歯車３に対する磁石４の位置決めが容易になる。また、従動歯車３に対する磁石４の回転止めもされるので、従動歯車３の回転に伴って磁石４を回転させることができる。図３に示す磁石取付部３５は、内周面３５１の内周形状が磁石４の外周４１を係止可能な形状であるが、外周面３５２の外周形状が磁石４の内周４２を係止可能な形状であってもよい。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本発明は、例えば車両のステアリング軸等のような複数回転可能な部品の回転角度の検出に用いることができる。

【符号の説明】

【0043】

１ ：回転角度検出センサ
２ ：主動歯車
２Ｓ ：回転軸
３、３Ａ、３Ｂ：従動歯車
３Ｓ、３ＳＡ、３ＳＢ：回転軸
４、４Ａ、４Ｂ：磁石
４Ｃ、４ＣＡ、４ＣＢ：中心
５、５Ａ、５Ｂ：磁気センサ
６ ：取付基準面
６０ ：ケース
６１ ：上ケース
６２ ：下ケース
６３ ：支持軸
２１ ：大径ギア部
２２ ：小径ギア部
３１、３１Ａ、３１Ｂ：端部
３２、３２Ａ、３２Ｂ：端部
３３、３３Ａ、３３Ｂ：軸部
３４、３４Ａ、３４Ｂ：フランジ部
３４１、３４１Ａ、３４１Ｂ：ギア歯
３５、３５Ａ、３５Ｂ：磁石取付部
３５１：内周面
３５２：外周面
３６、３６Ａ、３６Ｂ：底部
３６１、３６１Ａ、３６１Ｂ：切り欠き
３７、３７Ａ、３７Ｂ：貫通孔
３８、３８Ａ、３８Ｂ：壁部
４１ ：外周
４２ ：内周
１００ ：回転角度検出センサ
１０３ ：従動歯車
１０３Ｓ ：回転軸
１３１ ：端部
１３２ ：端部
１３３ ：軸部
１３４ ：フランジ部
１３４１ ：ギア歯
１３５ ：磁石取付部
Ｃ ：中点位置
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４：距離
Ｐ１ ：第１平面
Ｐ２ ：第２平面

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】