特開 2023-107480 センサ装置

(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】P2023107480

(43)【公開日】2023-08-03

(54)【発明の名称】センサ装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 7/30 20060101AFI20230727BHJP

【ＦＩ】

G01B7/30 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022008709

(22)【出願日】2022-01-24

(71)【出願人】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】山田 利彦

【テーマコード（参考）】

2F063

【Ｆターム（参考）】

2F063AA36

2F063BA08

2F063BB03

2F063BC06

2F063DA05

2F063DB07

2F063DC08

2F063DD03

2F063GA52

(57)【要約】

【課題】組み立て作業の効率を向上させることができるセンサ装置を提供する。
【解決手段】センサ装置１０は、回転軸１１に対して一体回転可能に設けられる主動歯車１５、ならびに主動歯車１５と噛み合う第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂを有している。センサ装置１０は、第１の従動歯車３０Ａの回転に応じた電気信号を生成する第１のセンサと、第２の従動歯車３０Ｂの回転に応じた電気信号を生成する第２のセンサと、を有している。センサ装置１０は、第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂを、回転可能かつ主動歯車１５の径方向に移動可能に支持するホルダを有している。ホルダには、第１の従動歯車３０Ａを主動歯車１５へ向けて付勢する第１のばね部２６、および第２の従動歯車３０Ｂを主動歯車１５へ向けて付勢する第２のばね部２７が一体的に設けられている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検出対象である回転軸に対して一体回転可能に設けられる主動歯車と、
前記主動歯車と噛み合うように構成される少なくとも１つの従動歯車と、
前記従動歯車の回転に応じた電気信号を生成するように構成される少なくとも１つのセンサと、
前記従動歯車を、回転可能かつ前記主動歯車の径方向に移動可能に支持するように構成されるホルダと、を有し、
前記ホルダには、前記従動歯車を前記主動歯車へ向けて付勢するばね部が一体的に設けられているセンサ装置。

【請求項2】

前記ホルダは、樹脂成形品である請求項１に記載のセンサ装置。

【請求項3】

前記ホルダは、前記主動歯車の径方向に延びる支持孔を有し、
前記従動歯車は、前記主動歯車に噛合する歯車部と、前記ホルダの前記支持孔に挿入された状態で案内される軸部と、を有し、
前記ばね部は、前記支持孔に対して前記主動歯車とは反対側に位置するＵ字状の板ばねであって、
前記ばね部は、第１の腕部と、第２の腕部と、連結部とを有し、前記第１の腕部の第１の端部と前記第２の腕部の第１の端部とが、前記連結部を介して連結されることによりＵ字状に構成されており、
前記第１の腕部の第２の端部は、前記ホルダに連結されており、
前記第２の腕部の第２の端部は、自由端であって、前記軸部を前記主動歯車の径方向内側へ向けて押圧した状態に維持されている請求項１または請求項２に記載のセンサ装置。

【請求項4】

複数の前記従動歯車、前記従動歯車と同数の前記センサ、および前記従動歯車と同数の前記ばね部を有している請求項１～請求項３のうちいずれか一項に記載のセンサ装置。

【請求項5】

前記回転軸は、車両の転舵輪を転舵させる転舵シャフトに噛み合うピニオンシャフトである請求項１～請求項４のうちいずれか一項に記載のセンサ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、センサ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１のセンサ装置は、ステアリングホイールの操舵角を検出する。センサ装置は、操舵軸と一体的に回転する主動歯車と、主動歯車と噛み合う第１の従動歯車と、第１の従動歯車と噛み合う第２の従動歯車とを有している。センサ装置は、第１の従動歯車と第２の従動歯車との回転角に基づき、操舵軸の回転角を検出する。

【0003】

特許文献１のセンサ装置は、主動歯車を第１の従動歯車側に向けて付勢する付勢部材を有している。付勢部材は、コイルばね、あるいは板ばねである。主動歯車が第１の従動歯車側に向けて付勢されることにより、主動歯車と第１の従動歯車との間のバックラッシが抑制される。これにより、操舵軸の回転角の検出誤差が低減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－１４４７５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のセンサ装置を組み立てる際、付勢部材をハウジングに組み込む作業が必要である。この組み込み作業は、手間である。センサ装置の組み立て作業の効率を向上させることが求められる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決し得るセンサ装置は、検出対象である回転軸に対して一体回転可能に設けられる主動歯車と、前記主動歯車と噛み合うように構成される少なくとも１つの従動歯車と、前記従動歯車の回転に応じた電気信号を生成するように構成される少なくとも１つのセンサと、前記従動歯車を、回転可能かつ前記主動歯車の径方向に移動可能に支持するように構成されるホルダと、を有している。前記ホルダには、前記従動歯車を前記主動歯車へ向けて付勢するばね部が一体的に設けられている。

【0007】

この構成によれば、たとえば、ホルダとは別部材である金属製のばねを使用する場合と異なり、ばねをホルダに装着する作業が不要である。このため、センサ装置の組み立て作業の効率を向上させることができる。

【0008】

上記のセンサ装置において、前記ホルダは、樹脂成形品であってもよい。
この構成によれば、樹脂による一体形成によって、ばね部を有するホルダを簡単に製造することができる。

【0009】

上記のセンサ装置において、前記ホルダは、前記主動歯車の径方向に延びる支持孔を有していてもよい。前記従動歯車は、前記主動歯車に噛合する歯車部と、前記ホルダの前記支持孔に挿入された状態で案内される軸部と、を有していてもよい。前記ばね部は、前記支持孔に対して前記主動歯車とは反対側に位置するＵ字状の板ばねであってもよい。前記ばね部は、第１の腕部と、第２の腕部と、連結部とを有し、前記第１の腕部の第１の端部と前記第２の腕部の第１の端部とが、前記連結部を介して連結されることによりＵ字状に構成されていてもよい。前記第１の腕部の第２の端部は、前記ホルダに連結されていてもよい。前記第２の腕部の第２の端部は、自由端であって、前記軸部を前記主動歯車の径方向内側へ向けて押圧した状態に維持されていてもよい。

【0010】

この構成によれば、第２の腕部の第２の端部に、第１の腕部に向かう方向の荷重が作用するとき、Ｕ字状のばね部は、全体的に収縮することにより、弾性エネルギーを蓄えることができる。この弾性エネルギーを利用して、従動歯車の軸部を主動歯車の径方向内側へ向けて押圧することができる。また、ばね部の各部の寸法、あるいは各部の形状を調節することにより、ばね部のばね定数を調節することができる。

【0011】

上記のセンサ装置において、複数の前記従動歯車、前記従動歯車と同数の前記センサ、および前記従動歯車と同数の前記ばね部を有していてもよい。
この構成においても、ばねをホルダに装着する作業が不要であるため、センサ装置の組み立て作業の効率を向上させることができる。

【0012】

上記のセンサ装置において、前記回転軸は、車両の転舵輪を転舵させる転舵シャフトに噛み合うピニオンシャフトであってもよい。
上記のセンサ装置は、車両用途に好適である。

【発明の効果】

【0013】

本発明のセンサ装置によれば、組み立て作業の効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】センサ装置の一実施の形態を軸方向に切断した断面図である。

【図2】図１の部分組立品の分解斜視図である。

【図3】図１の部分組立品を構成するホルダの平面図である。

【図4】（ａ），（ｂ）は、図１の部分組立品の斜視図である。

【図5】図１の部分組立品の底面図である。

【図6】図１のＶＩ－ＶＩ線に沿って切断した断面図である。

【図7】センサ装置の変形例におけるホルダの平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、センサ装置の一実施の形態を説明する。
＜センサ装置の全体構成＞
図１に示すように、センサ装置１０は、検出対象である回転軸１１に設けられる。回転軸１１は、たとえばピニオンシャフトである。ピニオンシャフトは、車両の操舵装置を構成するラックアンドピニオン機構の構成部品である。ピニオンシャフトは、ステアリングシャフトを介して、ステアリングホイールに連結される。

【0016】

センサ装置１０は、回転軸１１の回転角を検出する。センサ装置１０は、センサハウジング１２およびカバー１３を有している。
センサハウジング１２は、樹脂成形品である。センサハウジング１２は、挿通孔１２Ａ、第１の収容室１２Ｂ、および第２の収容室１２Ｃを有している。挿通孔１２Ａ、第１の収容室１２Ｂ、および第２の収容室１２Ｃは、互いに連通している。挿通孔１２Ａの内径は、回転軸１１の外径よりも若干大きい。挿通孔１２Ａと第１の収容室１２Ｂとは、同一の軸線Ｏ上に位置している。回転軸１１は、挿通孔１２Ａおよび第１の収容室１２Ｂを回転可能に貫通する。第２の収容室１２Ｃは、第１の収容室１２Ｂに対して、回転軸１１の径方向外側に位置している。第２の収容室１２Ｃは、回転軸１１の径方向外側に開口する開口部１２Ｄを有している。開口部１２Ｄは、カバー１３によって塞がれる。カバー１３は、合成樹脂製である。

【0017】

なお、センサハウジング１２は、車両のギヤハウジング１４の嵌合孔１４Ａに取り付けられる。ギヤハウジング１４は、ラックアンドピニオン機構を構成する転舵シャフトを収容する。転舵シャフトは、車両の転舵輪を転舵させるためのものである。

【0018】

センサ装置１０は、主動歯車１５を有している。主動歯車１５は、第１の収容室１２Ｂに収容されている。回転軸１１は、主動歯車１５を軸方向に貫通している。主動歯車１５は、回転軸１１に対して一体回転可能に取り付けられている。主動歯車１５は、樹脂成形品であってもよい。

【0019】

センサ装置１０は、基板１６を有している。基板１６は、第２の収容室１２Ｃに収容されている。基板１６は、２つのセンサ１７を有している。ただし、図１では１つのセンサ１７のみが示されている。センサ１７は、たとえば磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）を使用した磁気センサである。センサ１７は、第２の収容室１２Ｃの内端面とは反対側の基板１６の面に設けられている。基板１６は、配線を介して、外部機器に電気的に接続される。外部機器は、たとえば操舵装置の制御装置である。

【0020】

センサ装置１０は、部分組立品１８を有している。部分組立品１８は、回転軸１１の回転角を検出するために必要とされる部品の一部を、後述するホルダ２０に取り付けることにより、一体に扱えるようにしたものである。部分組立品１８は、第２の収容室１２Ｃに収容されている。部分組立品１８は、基板１６に重なるように設けられている。

【0021】

＜部分組立品＞
つぎに、部分組立品１８の構成を詳細に説明する。
図２に示すように、部分組立品１８は、ホルダ２０、第１の従動歯車３０Ａ、第２の従動歯車３０Ｂ、およびギヤストッパ４０を有している。

【0022】

ホルダ２０は、樹脂成形品である。すなわち、ホルダ２０は、合成樹脂材料により一体成形されている。ホルダ２０は、全体として、矩形の板状である。ホルダ２０は、第１の支持孔２１および第２の支持孔２２を有している。第１の支持孔２１および第２の支持孔２２は、ホルダ２０の長辺方向に並んでいる。第１の支持孔２１および第２の支持孔２２は、いわゆる長孔であって、ホルダ２０の厚み方向に貫通している。第１の支持孔２１および第２の支持孔２２は、センサ装置１０が組み立てられた状態において、主動歯車１５の径方向に延びるように、かつ主動歯車１５から離れるにつれて互いに離隔するように設けられている。

【0023】

ホルダ２０は、位置決め突部２３を有している。位置決め突部２３は、たとえば円柱状である。ホルダ２０は、その厚み方向において、互いに反対側に位置する第１の面および第２の面を有している。位置決め突部２３は、ホルダ２０の第１の面（図２中の上面）に設けられている。位置決め突部２３は、ホルダ２０の長辺方向において、第１の支持孔２１と第２の支持孔２２との間に位置している。

【0024】

図３に示すように、ホルダ２０は、第１の逃げ孔２４および第２の逃げ孔２５を有している。第１の逃げ孔２４および第２の逃げ孔２５は、ホルダ２０の長辺方向に並んでいる。第１の逃げ孔２４および第２の逃げ孔２５は、ホルダ２０の厚み方向に貫通している。第１の逃げ孔２４は、第１の支持孔２１に対応している。第１の逃げ孔２４は、第１の支持孔２１に対して、主動歯車１５とは反対側に位置している。第１の逃げ孔２４は、第１の支持孔２１につながっている。第２の逃げ孔２５は、第２の支持孔２２に対応している。第２の逃げ孔２５は、第２の支持孔２２に対して、主動歯車１５とは反対側に位置している。第２の逃げ孔２５は、第２の支持孔２２につながっている。

【0025】

ホルダ２０は、第１のばね部２６および第２のばね部２７を有している。第１のばね部２６および第２のばね部２７は、ホルダ２０の第１の面に直交する方向からみて、Ｕ字状の板ばねである。第１のばね部２６は、第１の逃げ孔２４の内部に位置している。第２のばね部２７は、第２の逃げ孔２５の内部に位置している。第１のばね部２６のＵ字形の開口部と、第２のばね部２７のＵ字形の開口部とは、ホルダ２０の長辺方向に互いに反対側を向いている。

【0026】

第１のばね部２６は、第１の腕部２６Ａ、第２の腕部２６Ｂ、および連結部２６Ｃを有している。第１の腕部２６Ａの第１の端部と、第２の腕部２６Ｂの第１の端部とは、連結部２６Ｃを介して連結されている。第１の腕部２６Ａは、ホルダ２０の第１の短辺から第２の短辺へ向かうにつれて第１の支持孔２１に近づくように傾斜している。第１の腕部２６Ａの第２の端部は、第１の支持孔２１とは反対側の第１の逃げ孔２４の内周面の一部に連結されている。連結部２６Ｃは、ホルダ２０の短辺方向に延びている。第２の腕部２６Ｂは、ホルダ２０の長辺方向に延びている。第２の腕部２６Ｂの第２の端部は、自由端であって、第１の支持孔２１に面している。第１の腕部２６Ａの外面と第１の逃げ孔２４の内面との間には、隙間が形成されている。ただし、第１の腕部２６Ａとホルダ２０との連結部分を除く。第１のばね部２６は、ホルダ２０の短辺方向に撓むことにより、弾性エネルギーを蓄えることが可能である。

【0027】

第２のばね部２７は、第１のばね部２６と同様の構成を有している。第２のばね部２７は、第１の腕部２７Ａ、第２の腕部２７Ｂ、および連結部２７Ｃを有している。第１の腕部２７Ａの第１の端部と、第２の腕部２７Ｂの第１の端部とは、連結部２７Ｃを介して連結されている。第１の腕部２７Ａは、ホルダ２０の第２の短辺から第１の短辺へ向かうにつれて第２の支持孔２２に近づくように傾斜している。第１の腕部２７Ａの第２の端部は、第２の支持孔２２とは反対側の第２の逃げ孔２５の内周面の一部に連結されている。連結部２７Ｃは、ホルダ２０の短辺方向に延びている。第２の腕部２７Ｂは、ホルダ２０の長辺方向に延びている。第２の腕部２７Ｂの第２の端部は、自由端であって、第２の支持孔２２に面している。第１の腕部２７Ａの外面と第２の逃げ孔２５の内面との間には、隙間が形成されている。ただし、第１の腕部２７Ａとホルダ２０との連結部分を除く。第２のばね部２７は、ホルダ２０の短辺方向に撓むことにより、弾性エネルギーを蓄えることが可能である。

【0028】

図２に示すように、第１の従動歯車３０Ａは、歯車部３１Ａ、軸部３２Ａ、および永久磁石３３Ａを有している。歯車部３１Ａは、円板状である。軸部３２Ａは、円柱状である。歯車部３１Ａおよび軸部３２Ａは、合成樹脂材料により一体成形される。軸部３２Ａの外径は、歯車部３１Ａの外径よりも小さい。歯車部３１Ａと軸部３２Ａとは、同一の軸線上に位置している。軸部３２Ａは、歯車部３１Ｂに連結された第１の端部と、第１の端部と反対側の第２の端部と、を有している。永久磁石３３Ａは、円板状である。永久磁石３３Ａは、軸部３２Ａの第２の端部に埋め込まれている。軸部３２Ａの第２の端部は、ホルダ２０の第１の支持孔２１に挿入される。歯車部３１Ａは、軸部３２Ｂが第１の支持孔２１に挿入された状態において、ホルダ２０の第１の面（図２中の上面）に対して摺動回転可能に支持される。

【0029】

第２の従動歯車３０Ｂは、基本的には、第１の従動歯車３０Ａと同様の構成を有している。第２の従動歯車３０Ｂは、歯車部３１Ｂ、軸部３２Ｂ、および永久磁石３３Ｂを有している。ただし、歯車部３１Ｂの歯数は、第１の従動歯車３０Ａの歯車部３１Ａの歯数と異なる。軸部３２Ｂの第２の端部は、ホルダ２０の第２の支持孔２２に挿入される。歯車部３１Ｂは、軸部３２Ｂが第２の支持孔２２に挿入された状態において、ホルダ２０の第１の面（図４中の上面）に対して摺動回転可能に支持される。

【0030】

ギヤストッパ４０は、ホルダ２０に装着される。ギヤストッパ４０は、合成樹脂製である。ギヤストッパ４０は、押さえ部４１、および４つの係合爪４２，４３，４４，４５を有している。

【0031】

押さえ部４１は、矩形の板状である。押さえ部４１は、ホルダ２０に装着された第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂを覆う部分である。押さえ部４１は、位置決め孔４１Ａを有している。位置決め孔４１Ａは、押さえ部４１の中央付近に位置している。位置決め孔４１Ａは、ホルダ２０の位置決め突部２３に対応する。位置決め孔４１Ａは、押さえ部４１を厚み方向に貫通している。

【0032】

各係合爪４２～４５は、押さえ部４１の四隅に設けられている。各係合爪４２～４５は、押さえ部４１に対して直交する方向に延びている。各係合爪４２～４５は、係合突部４２Ａ，４３Ａ，４４Ａ，４５Ａを有している。各係合突部４２Ａ，４３Ａ，４４Ａ，４５Ａは、各係合爪４２～４５の先端に設けられている。先端は、押さえ部４１に対して反対側の係合爪４２～４５の端部である。各係合突部４２Ａ～４５Ａは、ホルダ２０の第２の面（図２中の下面）の四隅に係合可能である。

【0033】

＜部分組立品の組立手順＞
つぎに、部分組立品１８の組み立て手順を説明する。
部分組立品１８を組み立てる際には、まず、第１の従動歯車３０Ａの軸部３２Ａをホルダ２０の第１の支持孔２１に挿入する。また、第２の従動歯車３０Ｂの軸部３２Ｂをホルダ２０の第２の支持孔２２に挿入する。これにより、第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂは、ホルダ２０に対して回転可能に支持される。この後、ホルダ２０に対してギヤストッパ４０をホルダ２０の第１の面側（図２中の上側）から取り付ける。

【0034】

図４（ａ），（ｂ）に示すように、ギヤストッパ４０の押さえ部４１が第１の従動歯車３０Ａの歯車部３１Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂの歯車部３１Ｂに接触するタイミングで、各係合爪４２～４５の各係合突部４２Ａ，４３Ａ，４４Ａ，４５Ａがホルダ２０の第２の面の四隅に係合する。これにより、ホルダ２０から外れる方向へ向けたギヤストッパ４０の移動が制限される。第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂは、ホルダ２０によって、回転可能に保持される。

【0035】

以上で、部分組立品１８の組立作業が完了となる。
＜部分組立品の組立状態＞
図４（ａ），（ｂ）に示すように、部分組立品１８が組み立てられた状態において、第１の従動歯車３０Ａの歯車部３１Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂの歯車部３１Ｂの大部分は、押さえ部４１によって覆われた状態に維持される。歯車部３１Ａ，３１Ｂの一部分は、ホルダ２０および押さえ部４１の側縁部から若干はみ出している。側縁部は、ホルダ２０および押さえ部４１の短辺方向に対して交わる方向に延びる側縁部である。第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂのホルダ２０から離脱する方向（図３中の上方）への移動は、歯車部３１Ａ，３１Ｂがギヤストッパ４０の押さえ部４１に当接することにより規制される。歯車部３１Ａ，３１Ｂは、ホルダ２０および押さえ部４１に対して摺動回転可能である。

【0036】

ホルダ２０の位置決め突部２３は、押さえ部４１の位置決め孔４１Ａに挿入された状態に維持される。これにより、ギヤストッパ４０は、ホルダ２０に対して、位置決めされる。

【0037】

図５に示すように、部分組立品１８が組み立てられた状態において、第１の従動歯車３０Ａは、第１の支持孔２１に沿って移動可能である。すなわち、第１の従動歯車３０Ａの軸部３２Ａは、第１の支持孔２１に案内される。第１の従動歯車３０Ａは、第１の支持孔２１の第１の端部と第２の端部との間を移動する。第１の端部は、第１の支持孔２１の主動歯車１５に近い側の端部である。第２の端部は、第１の支持孔２１の主動歯車１５から遠い側の端部である。

【0038】

部分組立品１８が組み立てられた状態において、第２の従動歯車３０Ｂは、第２の支持孔２２に沿って移動可能である。すなわち、第２の従動歯車３０Ｂの軸部３２Ｂは、第２の支持孔２２に案内される。第２の従動歯車３０Ｂは、第２の支持孔２２の第１の端部と第２の端部との間を移動する。第１の端部は、第２の支持孔２２の主動歯車１５に近い側の端部である。第２の端部は、第２の支持孔２２の主動歯車１５から遠い側の端部である。

【0039】

部分組立品１８が組み立てられた状態において、第１のばね部２６の第２の腕部２６Ｂは、主動歯車１５とは反対側の軸部３２Ａの部位に係合している。第１の従動歯車３０Ａは、第１のばね部２６の弾性力によって、第１の支持孔２１の第１の端部に向けて常に付勢される。第１の従動歯車３０Ａの第１の支持孔２１の第１の端部に向けた移動は、軸部３２Ａが第１の支持孔２１の第１の端部に係合することにより規制される。

【0040】

部分組立品１８が組み立てられた状態において、第２のばね部２７の第２の腕部２７Ｂは、主動歯車１５とは反対側の軸部３２Ｂの部位に係合している。第２の従動歯車３０Ｂは、第２のばね部２７の弾性力によって、第２の支持孔２２の第１の端部に向けて常に付勢される。第２の従動歯車３０Ｂの第２の支持孔２２の第１の端部に向けた移動は、軸部３２Ｂが第２の支持孔２２の第１の端部に係合することにより規制される。

【0041】

＜センサ装置の組み立て手順＞
つぎに、センサ装置１０の組み立て手順を説明する。部分組立品１８は、予め組み立てられている。また、回転軸１１には主動歯車１５が取り付けられている。また、カバー１３は、センサハウジング１２に装着されていない。

【0042】

図１に示すように、センサ装置１０を組み立てる際には、まず、センサハウジング１２の開口部１２Ｄを介して、基板１６を第２の収容室１２Ｃの内部に取り付ける。２つのセンサ１７は、第２の収容室１２Ｃの内端面と反対側（図２中の上側）を向いている。基板１６は、第２の収容室１２Ｃの内部に設けられる位置決め構造によって、定められた取り付け位置に固定された状態に維持される。

【0043】

つぎに、部分組立品１８を、センサハウジング１２の開口部１２Ｄを介して、第２の収容室１２Ｃの内部に装着する。歯車部３１Ａ，３１Ｂが露出する部分組立品１８の部分は、センサハウジング１２の第１の収容室１２Ｂへ向いている。部分組立品１８は、基板１６に重ねられるかたちで第２の収容室１２Ｃの内部に取り付けられる。部分組立品１８は、第２の収容室１２Ｃの内部に設けられる位置決め構造によって、定められた取り付け位置に固定された状態に維持される。

【0044】

つぎに、センサハウジング１２の開口部１２Ｄをカバー１３によって閉塞する。カバー１３は、たとえばレーザ溶着などにより、センサハウジング１２に固定される。
この後、センサハウジング１２を回転軸１１に取り付ける。回転軸１１は、センサハウジング１２の第１の収容室１２Ｂを介して、挿通孔１２Ａに挿入される。これに伴い、第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂは、回転軸１１の軸線Ｏに沿った方向において、主動歯車１５に徐々に近接する。

【0045】

やがて、センサハウジング１２の端部がギヤハウジング１４の嵌合孔１４Ａに嵌合するとともに、挿通孔１２Ａと反対側のセンサハウジング１２の端部の周縁に設けられた段差部１４Ｂがギヤハウジング１４の嵌合孔１４Ａの周縁部分に当接する。このタイミングで、第１の従動歯車３０Ａの歯と主動歯車１５の歯とが互いに噛み合うとともに、第２の従動歯車３０Ｂの歯と主動歯車１５の歯とが互いに噛み合う。

【0046】

なお、主動歯車１５または従動歯車（３０Ａ，３０Ｂ）の回転位置によっては、従動歯車（３０Ａ，３０Ｂ）の歯が、回転軸１１の軸方向において、主動歯車１５の歯に干渉するおそれがある。この場合には、主動歯車１５または従動歯車（３０Ａ，３０Ｂ）の回転位置を調節すればよい。

【0047】

２つの従動歯車（３０Ａ，３０Ｂ）の歯と主動歯車１５の歯とが互いに噛み合った状態で、センサハウジング１２の締付部にボルトを挿入し、そのボルトをギヤハウジング１４に締め付ける。これにより、センサハウジング１２がギヤハウジング１４に固定される。

【0048】

以上で、センサ装置１０の組み立て作業が完了となる。
＜センサ装置の組立状態＞
図６に示すように、センサ装置１０が組み立てられた状態において、第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂは、主動歯車１５に噛合している。このため、主動歯車１５の回転に連動して、第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂは回転する。第１の従動歯車３０Ａの歯数と第２の従動歯車３０Ｂの歯数とは互いに異なっている。したがって、主動歯車１５の回転角に対する第１の従動歯車３０Ａの回転角と、主動歯車１５の回転角に対する第２の従動歯車３０Ｂの回転角とは、互いに異なる。

【0049】

センサ装置１０が組み立てられた状態において、第１のばね部２６の第２の腕部２６Ｂの先端である第２の端部は、第１の従動歯車３０Ａの軸部３２Ａに当接するとともに、軸部３２Ａを主動歯車１５の径方向内側へ向けて押圧している。これにより、第１の従動歯車３０Ａの歯車部３１Ａは、第１のばね部２６の弾性力によって、主動歯車１５に径方向内側に押し付けられた状態に維持される。このため、第１の従動歯車３０Ａの歯と主動歯車１５の歯との間の隙間であるバックラッシは、より小さくなる。ただし、バックラッシは、第１の従動歯車３０Ａの歯車部３１Ａと主動歯車１５との組付性が確保される程度に設定される。

【0050】

また、センサ装置１０が組み立てられた状態において、第２のばね部２７の第２の腕部２７Ｂの先端である第２の端部は、第２の従動歯車３０Ｂの軸部３２Ｂに当接するとともに、軸部３２Ｂを主動歯車１５の径方向内側へ向けて押圧している。これにより、第２の従動歯車３０Ｂの歯車部３１Ｂは、第２のばね部２７の弾性力によって、主動歯車１５に径方向内側に押し付けられた状態に維持される。このため、第２の従動歯車３０Ｂの歯と主動歯車１５の歯との間の隙間であるバックラッシは、より小さくなる。ただし、バックラッシは、第２の従動歯車３０Ｂの歯車部３１Ｂと主動歯車１５との組付性が確保される程度に設定される。

【0051】

図１に示すように、２つのセンサ１７を第１のセンサ１７Ａおよび第２のセンサ１７Ｂとして区別するとき、第１の従動歯車３０Ａの永久磁石３３Ａは、第１のセンサ１７Ａに回転軸１１の軸方向に対向している。第２の従動歯車３０Ｂの永久磁石３３Ｂは、第２のセンサ１７Ｂに回転軸１１の軸方向に対向している。第１のセンサ１７Ａは、第１の従動歯車３０Ａの回転に伴う磁界の変化に応じた電気信号を生成する。第２のセンサ１７Ｂは、第２の従動歯車３０Ｂの回転に伴う磁界の変化に応じた電気信号を生成する。

【0052】

主動歯車１５の回転角に対する第１の従動歯車３０Ａの回転角と、主動歯車１５の回転角に対する第２の従動歯車３０Ｂの回転角とが互いに異なる。このため、第１のセンサ１７Ａが生成する電気信号の位相と、第２のセンサ１７Ｂが生成する電気信号の位相とは互いに異なる。したがって、基板１６に設けられる演算回路、あるいは外部機器は、第１のセンサ１７Ａが生成する電気信号と、第２のセンサ１７Ｂが生成する電気信号とに基づき、回転軸１１の３６０°を超える多回転の回転角を絶対値で演算することができる。外部機器は、たとえば、操舵装置の制御装置である。

【0053】

＜実施の形態の効果＞
本実施の形態は、以下の効果を奏する。
（１）回転軸１１の回転角は、主動歯車１５に噛み合う第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂの回転角に基づき検出される。このため、主動歯車１５が回転を開始するとき、または主動歯車１５の回転方向が反転するとき、主動歯車１５と第１の従動歯車３０Ａとの間のバックラッシ、および主動歯車１５と第２の従動歯車３０Ｂとの間のバックラッシに起因して、がたつきが生じるおそれがある。がたつきは、回転軸１１の回転角の検出精度に影響を及ぼすおそれがある。

【0054】

この点、本実施の形態によれば、第１の従動歯車３０Ａの歯車部３１Ａは、第１のばね部２６の弾性力によって、主動歯車１５に径方向内側に押し付けられた状態に維持される。また、第２の従動歯車３０Ｂの歯車部３１Ｂは、第２のばね部２７の弾性力によって、主動歯車１５に径方向内側に押し付けられた状態に維持される。このため、第１の従動歯車３０Ａの歯と主動歯車１５の歯との間のバックラッシを、より小さくすることが可能である。また、第２の従動歯車３０Ｂの歯と主動歯車１５の歯との間のバックラッシを、より小さくすることが可能である。したがって、バックラッシに起因するがたつきを抑制することができる。がたつきが抑制される分だけ、回転軸１１の回転角の検出精度を向上させることができる。また、バックラッシに起因する異音の発生を抑えることができる。

【0055】

（２）第１のばね部２６および第２のばね部２７は、合成樹脂材料によってホルダ２０と一体的に形成される。このため、第１のばね部２６および第２のばね部２７を有するホルダ２０を簡単に製造することができる。金属製のばねを使用する場合と異なり、ばねをホルダ２０に装着する作業が不要である。部分組立品１８の組み立て工数が削減されることにより、部分組立品１８の組み立て作業の効率が向上する。ひいては、センサ装置１０の組み立て作業の効率を向上させることができる。また、たとえば第１のばね部２６および第２のばね部２７に代えて、ホルダ２０とは別部材である金属製のばねを使用する場合に比べ、部分組立品１８の部品点数を削減することができる。このため、センサ装置１０の製品コストを低減することができる。さらに、金属製のばねと異なり、第１のばね部２６および第２のばね部２７は、錆びることもない。

【0056】

（３）第１のばね部２６は、Ｕ字状の板ばねである。第１のばね部２６は、第１の腕部２６Ａ、第２の腕部２６Ｂ、および連結部２６Ｃを有している。連結部２６Ｃは、第１の腕部２６Ａの第１の端部と、第２の腕部２６Ｂの第１の端部とを連結している。第２の腕部２６Ｂの第２の端部は、自由端である。第２の腕部２６Ｂの第２の端部に、ホルダ２０の短辺方向、かつ第１の腕部２６Ａに向かう方向の荷重が作用するとき、第２の腕部２６Ｂは、第１の端部を支点として、第１の腕部２６Ａに近接する方向へ撓む。第２の腕部２６Ｂに作用する荷重は、連結部２６Ｃおよび第２の腕部２６Ｂに分散される。このため、第１のばね部２６は、全体的に収縮することにより、弾性エネルギーを蓄えることができる。また、第１のばね部２６の各部の寸法、あるいは各部の形状を調節することにより、第１のばね部２６のばね定数を調節することができる。第２のばね部２７は、第１のばね部２６と同様の作用を奏する。

【0057】

（４）ホルダ２０の第１の支持孔２１および第２の支持孔２２は、主動歯車１５の径方向に延びる長孔である。このため、たとえばセンサ装置１０を組み立てる際、第１の従動歯車３０Ａに対して第１の支持孔２１の延設方向の外力が主動歯車１５から離れる方向へ向けて作用したとき、第１の従動歯車３０Ａは、第１のばね部２６の弾性力に抗して、主動歯車１５から離れる方向へ移動することができる。また、第２の従動歯車３０Ｂに対して第２の支持孔２２の延設方向の外力が主動歯車１５から離れる方向へ向けて作用したとき、第２の従動歯車３０Ｂは、第２のばね部２７の弾性力に抗して、主動歯車１５から離れる方向へ移動することができる。したがって、ホルダ２０に支持される第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂを保護することができる。

【0058】

（５）基板１６および部分組立品１８は、回転軸１１の軸方向において、互いに重ねられた状態で第２の収容室１２Ｃの内部に設けられる。このため、たとえば基板１６および部分組立品１８を同一の平面上に並べて設ける場合に比べて、回転軸１１の軸線Ｏに直交する方向におけるセンサハウジング１２の大型化を抑えることができる。

【0059】

＜他の実施の形態＞
なお、本実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第１のばね部２６および第２のばね部２７の構造は、製品仕様などに応じて、適宜変更してもよい。たとえば、図７に示すように、第１のばね部２６は、第２の腕部２６Ｂのみを有している。第２の腕部２６Ｂは、ホルダ２０の長辺方向に延びている。第２の腕部２６Ｂの基端である第１の端部は、第１の逃げ孔２４の内面に連結されている。第２の腕部２６Ｂの先端である第２の端部は、自由端であって、第１の支持孔２１に面している。また、第２のばね部２７は、第２の腕部２７Ｂのみを有している。第２の腕部２７Ｂは、ホルダ２０の長辺方向に延びている。第２の腕部２７Ｂの基端である第１の端部は、第２の逃げ孔２５の内面に連結されている。第２の腕部２７Ｂの先端である第２の端部は、自由端であって、第２の支持孔２２に面している。このようにしても、第１の従動歯車３０Ａの歯車部３１Ａが、第１のばね部２６の弾性力によって、主動歯車１５に径方向内側に押し付けられた状態を維持することができる。また、第２の従動歯車３０Ｂの歯車部３１Ｂが、第２のばね部２７の弾性力によって、主動歯車１５に径方向内側に押し付けられた状態を維持することができる。

【0060】

・ホルダ２０に相当する構成をセンサハウジング１２と一体形成するようにしてもよい。すなわち、第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂを回転可能に支持する部分、ならびに、第１のばね部２６および第２のばね部２７に相当する構成を、第２の収容室１２Ｃの内部に設ける。この場合、第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂは、部分組立品１８としてではなく、個別にセンサハウジング１２に組み付ける。

【0061】

・第１の従動歯車３０Ａは主動歯車１５と噛み合う一方、第２の従動歯車３０Ｂは第１の従動歯車３０Ａと噛み合うようにしてもよい。この場合、第２のばね部２７は、第２の従動歯車３０Ｂを第１の従動歯車３０Ａの径方向内側へ向けて常に付勢するように設けられる。第２の支持孔２２および第２のばね部２７の位置は、適宜変更される。このようにしても、回転軸１１の３６０°を超える回転角を検出することができる。

【0062】

・センサ装置１０は、３つあるいはそれ以上の従動歯車を有していてもよい。このようにしても、回転軸１１の３６０°を超える回転角を検出することができる。
・センサ装置１０は、第１の従動歯車３０Ａおよび第２の従動歯車３０Ｂのうち、いずれか一方のみを有していてもよい。このようにしても、回転軸１１の３６０°以内の回転角を検出することができる。

【0063】

・センサ装置１０は、車両の操舵装置以外の車載装置が有する回転軸の回転角を検出するために使用してもよい。また、センサ装置１０は、車載用途に限らない。

【符号の説明】

【0064】

１０…センサ装置
１１…回転軸（ピニオンシャフト）
１５…主動歯車
１７…センサ
１７Ａ…第１のセンサ
１７ｂ…第２のセンサ
２０…ホルダ
２１…第１の支持孔
２２…第２の支持孔
２６…第１のばね部
２６Ａ…第１の腕部
２６Ｂ…第２の腕部
２６Ｃ…連結部
２７…第２のばね部
２７Ａ…第１の腕部
２７Ｂ…第２の腕部
２７Ｃ…連結部
３０Ａ…第１の従動歯車
３１Ａ…歯車部
３２Ａ…軸部
３０Ｂ…第２の従動歯車
３１Ｂ…歯車部
３２Ｂ…軸部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】