操舵角センサ
【課題】環状駆動ギヤの真円度によって、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤに生じる回転角度の誤差の影響が小さくされて、ステアリングホイールの回転角度情報を精度良く生成することができる操舵角センサを提供する。
【解決手段】ステアリングホイールの回転に伴って回転する環状駆動ギヤ２１と、それぞれマグネットが設けられて前記環状駆動ギヤ２１の回転に応じて従動回転する第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７と、を備え、前記第１の従動ギヤ２５及び前記第２の従動ギヤ２７の回転に基づく磁界の変化により前記ステアリングホイールの回転角度情報を生成するための操舵角センサにおいて、前記環状駆動ギヤ２１と、前記第１の従動ギヤ２５及び前記第２の従動ギヤ２７と、の間に、それぞれのギヤ２５、２７と噛み合う中間ギヤ２３を介在させる。
【解決手段】ステアリングホイールの回転に伴って回転する環状駆動ギヤ２１と、それぞれマグネットが設けられて前記環状駆動ギヤ２１の回転に応じて従動回転する第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７と、を備え、前記第１の従動ギヤ２５及び前記第２の従動ギヤ２７の回転に基づく磁界の変化により前記ステアリングホイールの回転角度情報を生成するための操舵角センサにおいて、前記環状駆動ギヤ２１と、前記第１の従動ギヤ２５及び前記第２の従動ギヤ２７と、の間に、それぞれのギヤ２５、２７と噛み合う中間ギヤ２３を介在させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のステアリングホイールの回転角度情報を生成するための操舵角センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のステアリングホイールの回転角度情報を生成するための操舵角センサが知られている。
【０００３】
図７は、従来の操舵角センサ１００の分解図を示している。この操舵角センサ１００は、図示しないステアリングホイールの回転に伴って回転する環状駆動ギヤ１０１と、この環状駆動ギヤ１０１に噛合して従動回転する第１の従動ギヤ１０３及び第２の従動ギヤ１０５とを備えている。第１の従動ギヤ１０３及び第２の従動ギヤ１０５にはそれぞれマグネット１０４，１０６が一体に設けられている。操舵角センサ１００には回路基板１１０が備えられており、この回路基板１１０には、マグネット１０４，１０６の回転に基づく磁界の変化を検出する素子１１１，１１３が搭載されている。（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９４４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の操舵角センサ１００において、環状駆動ギヤ１０１は樹脂材料を用いて成形されている。また、操舵角センサ１００は、中央部が、ステアリングシャフトを挿通するために大きく開口していたり、ステアリングシャフトの回転駆動を伝達するための係合部１０１ａが設けられたりするなど、複雑な形状となる場合が多い。環状駆動ギヤ１０１がこのような構造を有していることと併せて、樹脂のひけや収縮等の成形特性上、環状駆動ギヤ１０１の真円度を常に高く確保することが困難となっている。
【０００６】
第１の従動ギヤ１０３及び第２の従動ギヤ１０５は、異なる位置で環状駆動ギヤ１０１と噛み合っているために、環状駆動ギヤ１０１の真円度によって第１の従動ギヤ１０３及び第２の従動ギヤ１０５に生じる回転角度の誤差がそれぞれ異なる。したがって、第１の従動ギヤ１０３及び第２の従動ギヤ１０５の回転に基づいて演算された環状駆動ギヤ１０１の絶対角度の誤差が、それぞれのギヤのバックラッシによる機械的誤差よりも大きくなるおそれがあった。
【０００７】
本発明の発明者らは、このような課題を鑑みて検討した結果、環状駆動ギヤと、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤとの間に、それぞれのギヤと噛み合う中間ギヤを介在させることにより、上記の課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、環状駆動ギヤの真円度によって、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤに生じる回転角度の誤差の影響が小さくされて、ステアリングホイールの回転角度情報を精度良く生成することができる操舵角センサ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】
【０００８】
本発明によれば、ステアリングホイールの回転に伴って回転する環状駆動ギヤと、それぞれマグネットが設けられて前記環状駆動ギヤの回転に応じて従動回転する第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤと、を備え、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤの回転に基づく磁界の変化により前記ステアリングホイールの回転角度情報を生成するための操舵角センサにおいて、前記環状駆動ギヤと、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤと、の間に、それぞれのギヤと噛み合う中間ギヤを介在させたことを特徴とする操舵角センサが提供され、上述した問題を解決することができる。
【０００９】
すなわち、本発明の操舵角センサは、環状駆動ギヤと、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤとの間に、それぞれのギヤに噛み合う中間ギヤを介在させることとしているために、環状駆動ギヤの真円度が第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤの回転角度に直接与える影響を低減することができる。具体的に、ステアリングシャフトが挿通される環状駆動ギヤと異なり、中間ギヤは、大きく開口を設けたり、駆動伝達用の係合部を設けたりする必要がない。そのために、中間ギヤは、環状駆動ギヤよりも高い真円度で成形することができる。したがって、環状駆動ギヤの真円度が低い場合であっても、中間ギヤによって環状駆動ギヤの真円度の低さを吸収することができる。その結果、操舵角センサから出力される回転角度情報の誤差を低減することができる。
【００１０】
また、本発明の操舵角センサにおいて、前記中間ギヤの直径を、前記環状駆動ギヤの直径よりも小さくすることが好ましい。このように中間ギヤを構成することにより、中間ギヤの真円度を環状駆動ギヤの真円度よりも容易に高くすることができる。
【００１１】
また、本発明の操舵角センサにおいて、前記中間ギヤに、前記環状駆動ギヤと噛み合う第１の歯部と、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤと噛み合う第２の歯部と、を設け、前記第１の歯部の歯数と、前記第２の歯部の歯数と、を等しくすることが好ましい。このように中間ギヤを構成することにより、環状駆動ギヤの回転速度を加減速することがなくなり、中間ギヤを介在させる場合と介在させない場合とで、回転角度の演算処理内容を変更することなく、ステアリングホイールの回転角度情報を精度良く生成することができる。
【００１２】
また、本発明の操舵角センサにおいて、前記中間ギヤ、前記第１の従動ギヤ、及び第２の従動ギヤの回転軸の軸方向が、前記環状駆動ギヤの回転軸の軸方向に対して交差するように、前記環状駆動ギヤ、前記中間ギヤ、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤを配置することが好ましい。このようにそれぞれのギヤを配置することにより、操舵角センサを小型化することができる。
【００１３】
また、本発明の操舵角センサにおいて、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤが前記操舵角センサのハウジングに支承される一方、前記中間ギヤが、前記ハウジングによらずに、前記環状駆動ギヤ、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤに支承されることが好ましい。このように中間ギヤを支承することにより、中間ギヤの構造を簡素化でき、より真円度の高い中間ギヤを成形することができる。また、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤの軸の位置を調節することによってすべてのギヤを正確に噛み合わせることができる。
【００１４】
また、本発明の操舵角センサにおいて、前記中間ギヤが樹脂からなるとともに、孔を設けない厚肉部材として形成されることが好ましい。このように中間ギヤを構成することにより、樹脂のひけや収縮等による真円度の低下を抑制することができ、真円度の高い中間ギヤを成形することができる。
【００１５】
また、本発明の操舵角センサにおいて、前記中間ギヤが金属材料からなることが好ましい。このように中間ギヤを構成することにより、真円度の高い中間ギヤを成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる操舵角センサの全体的構成を説明するための分解斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の環状駆動ギヤ、中間ギヤ、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤが噛み合った状体を示す斜視図である。
【図３】第１の実施の形態の中間ギヤの正面図及び側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる操舵角センサの全体的構成を説明するための分解斜視図である。
【図５】第２の実施の形態の中間ギヤの正面図及び側面図である。
【図６】環状駆動ギヤ、中間ギヤ、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤの位置合わせについて説明するために示す図である。
【図７】従来の操舵角センサの構成を説明するための分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態にかかる操舵角センサに関する実施の形態を、図面に基づいて具体的に説明する。
なお、それぞれの図中において同じ符号が示されているものは、特に説明がない限り同一の構成要素を示しており、適宜説明が省略されている。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０の全体的構成を説明するために示す分解斜視図である。図２は、環状駆動ギヤ２１、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７が噛み合った状態を示す斜視図である。図３は、中間ギヤ２３の構成を説明するために示す正面図及び側面図である。
【００１９】
第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０は、それぞれ図示しないマグネットが設けられ、環状駆動ギヤ２１の回転に連動して回転する第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７を備え、回転による磁界の変化に応じて、いわゆるノギスの原理によって回転角度情報を生成するものとなっている。
【００２０】
操舵角センサ１０は、上部ハウジング１１、下部ハウジング１７、及び側部ハウジング１９を備えている。上部ハウジング１１及び下部ハウジング１７には、ステアリングシャフトと同心の貫通孔が１１ｂ，１７ｂが形成されている。上部ハウジング１１、下部ハウジング１７、及び側部ハウジング１９で囲まれた空間内には、環状駆動ギヤ２１、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５、第２の従動ギヤ２７、及び回路基板３１が収容されている。
【００２１】
上部ハウジング１１には、第１の従動ギヤ２５を収容する第１の従動ギヤ収容部１２、第２の従動ギヤ２７を収容する第２の従動ギヤ収容部１３、及び中間ギヤ２３を収容する中間ギヤ収容部１４が形成されている。第１の従動ギヤ収容部１２内には、第１の従動ギヤ２５を軸支する第１の軸受け部１２ａが形成されている。第２の従動ギヤ収容部１３内には、第２の従動ギヤ２７を軸支する第２の軸受け部１３ａが形成されている。中間ギヤ収容部１４内には、中間ギヤ２３を軸支する支承軸１４ａが形成されている。
【００２２】
環状駆動ギヤ２１は、回転可能に位置決めされた状態で、上部ハウジング１１の環状駆動ギヤ収容部１１ａ及び下部ハウジング１７の環状駆動ギヤ収容部１７ａ内に収容されている。環状駆動ギヤ２１は、外周部に歯部２１ａが形成されるとともに、中央に開口部２１ｂが形成された環状を成している。また、開口部２１ｂを囲む環状駆動ギヤ２１の内周面には、ステアリングシャフトと係合してステアリングシャフトの回転を環状駆動ギヤ２１に伝達するための係合部２１ｃが形成されており、ステアリングシャフトの回転に伴って回転駆動する。
【００２３】
環状駆動ギヤ２１の歯部２１ａは、開口部２１ｂよりも外周側に形成され、回転軸中心から放射状に延在するとともに、回転軸中心から離れるにつれて高さが低くなる（厚さが薄くなる）形状を成している。
【００２４】
第１の従動ギヤ２５は、中間ギヤ２３に回転伝達可能に係合して回転可能に位置決めされた状態で、上部ハウジング１１に形成されている第１の従動ギヤ収容部１２内に収容されている。第１の従動ギヤ２５は、外周部に歯部２５ａが形成されるとともに、中央に開口部２５ｃが形成されている。また、開口部２５ｃに隣接して係合部２５ｂが形成され、係合部２５ｂが上部ハウジング１１の第１の軸受け部１２ａに係合することによって、第１の従動ギヤ２５が第１の軸受け部１２ａに支承されている。
【００２５】
第２の従動ギヤ２７は、中間ギヤ２３に回転伝達可能に係合して回転可能に位置決めされた状態で、上部ハウジング１１に形成されている第２の従動ギヤ収容部１３内に収容されている。第２の従動ギヤ２７は、外周部に歯部２７ａが形成されるとともに、中央に開口部２５ｃが形成されている。また、開口部２７ｃに隣接して係合部２７ｂが形成され、係合部２７ｂが上部ハウジング１１の第２の軸受け部１３ａに係合することによって、第２の従動ギヤ２７が第２の軸受け部１３ａに支承されている。
【００２６】
第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７には、図示しないマグネットがそれぞれ一体となって設けられている。第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７は、それぞれマグネットによって形成される磁束方向が所定の位相差を有するように配置されている。また、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０において、第１の従動ギヤ２５の歯部２５ａの数と、第２の従動ギヤ２７の歯部２７ａの数とを異ならせてあり、ステアリングシャフトの回転角度に応じた回転角度情報が生成されるようになっている。
【００２７】
中間ギヤ２３は、環状駆動ギヤ２１、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７のそれぞれに回転伝達可能に係合して回転可能に位置決めされた状態で、上部ハウジング１１に形成されている中間ギヤ収容部１４内に収容されている。中間ギヤ２３は、中央に軸受け孔２３ｃが形成されており、軸受け孔２３ｃ内に、上部ハウジング１１に形成された支承軸１４ａが挿入されることによって、中間ギヤ２３が支承軸１４ａに支承されている。
【００２８】
また、中間ギヤ２３には、環状駆動ギヤ２１に係合する第１の歯部２３ａと、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７に係合する第２の歯部２３ｂが形成されている。第１の歯部２３ａ及び第２の歯部２３ｂは同数形成されており、中間ギヤ２３を正面から見た場合に（図３（ａ）の状態）、第１の歯部２３ａ及び第２の歯部２３ｂのそれぞれの歯が互いに重なり合うように、軸方向に沿う直線上に配置されている。また、第１の歯部２３ａは、第２の歯部２３ｂから離れるにつれて縮径するテーパ状を成している（図３（ｂ）を参照）。
【００２９】
この中間ギヤ２３は、比較的小径の軸受け孔２３ｃ以外に孔を有しておらず、歯部２３ａ以外の係合部を設ける必要もない。また、中間ギヤ２３は、環状駆動ギヤ２１に比べて小さな直径を有しているとともに、第１の歯部２３ａ及び第２の歯部２３ｂのそれぞれの歯が軸方向に沿う直線上に配置され、回転軸の中心から見て放射状に対称な形状、すなわち、回転軸を中心として点対称をなしている。そのため、中間ギヤ２３を樹脂材料によって型成形する場合であっても、ひけや収縮が均等に発生し、環状駆動ギヤ２１に比べて成形時の歪み等が生じにくく、真円度の低下を抑えることができるようになっている。
【００３０】
中間ギヤ２３の成形方法は、樹脂材料を用いた型成形に限られない。中間ギヤ２３は回転軸を中心として点対称をなしているために、いずれの成形方法によっても高い真円度を得ることができる。特に、小さい直径の中間ギヤ２３とする場合には、原材料に限らず比較的高い真円度を得ることができる。また、金属材料は、樹脂材料に比べて成形時のひけや収縮が生じにくいために、金属材料を用いた型成形あるいは加工成形によっても高い真円度を得ることができる。
【００３１】
また、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０においては、センサの小型化を図るために、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の回転軸の軸方向αが、環状駆動ギヤ２１の回転軸の軸方向βに対して交差するように、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７が配置されている。図２（ａ）及び（ｂ）の例では、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の回転軸の軸方向αと、環状駆動ギヤ２１の回転軸の軸方向βとの成す角度θが９０度となるように構成されている。中間ギヤ２３の第１の歯部２３ａ及び第２の歯部２３ｂのうち、環状駆動ギヤ２１の中央の開口部２１ｂ側に位置する第１の歯部２３ａが、環状駆動ギヤ２１の歯部２１ａに噛み合って環状駆動ギヤ２１の回転を受けている。一方、中間ギヤ２３の第２の歯部２３ｂが、第１の従動ギヤ２５の歯部２５ａ及び第２の従動ギヤ２７の歯部２７ａに噛み合って第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７に回転を伝達している。
【００３２】
このとき、環状駆動ギヤ２１の歯部２１ａの高さが回転軸中心から離れるにつれて低くなるとともに、中間ギヤ２３の第１の歯部２３ａが環状駆動ギヤ２１の回転軸中心方向に向けて徐々に縮径していることから、中間ギヤ２３は、環状駆動ギヤ２１、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７によって挟持されて、軸方向移動しにくくなっている。
【００３３】
また、中間ギヤ２３の第１の歯部２３ａの歯数と、第２の歯部２３ｂの歯数とが同数で構成されていることから、中間ギヤ２３が環状駆動ギヤ２１から受ける歯数と、中間ギヤ２３が第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７に伝達する歯数とが同じになっており、回転の加減速が生じないようになっている。そのために、中間ギヤ２３を介在させる場合と介在させない場合とで、操舵角センサ１０から出力される信号を処理してステアリングホイールの回転角度を検出する際の演算処理内容を変更する必要がない。
【００３４】
回路基板３１には、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７それぞれの回転によって生じる磁界の変化を電気信号に変換して出力する図示しない素子が搭載されている。この素子は、ステアリングシャフトの回転角度に応じて、回転角度情報としての電気信号を生成する。また、回路基板３１に設けられたコネクタピン３３は、側部ハウジング１９に設けられたコネクタ部１９ａに嵌合されており、コネクタ部１９ａは回路基板３１に電気的に接続されている。
【００３５】
このように、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０は、比較的高い真円度を有する中間ギヤ２３を、環状駆動ギヤ２１と、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７との間に介在させることとしているために、開口部２１ｂや係合部２１ｃが設けられる環状駆動ギヤ２１の真円度が低くなっている場合であっても、環状駆動ギヤ２１から第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７に伝達される回転角度の誤差を低減することができる。
【００３６】
特に、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０において、中間ギヤ２３は、環状駆動ギヤ２１の直径よりも小さくされるとともに、第１の歯部２３ａと第２の歯部２３ｂとが軸方向に沿う直線上に配置された厚肉部材として形成されていることから、適度な強度が得られるようになっている。したがって、真円度の低下がさらに抑えられて、精度良くステアリングシャフトの回転角度情報を生成することができる。
【００３７】
また、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０は、環状駆動ギヤ２１の回転軸の軸方向αと、中間ギヤ２３、第１の駆動ギヤ２５及び第２の駆動ギヤ２７の回転軸の軸方向βとが９０度を成すように構成されている。そのために、環状駆動ギヤ２１、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の回転軸の軸方向が平行になる場合、すなわち、環状駆動ギヤ２１、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７がすべて同一面に沿って配置される場合に比べて、操舵角センサ１０を小型化することができる。
【００３８】
また、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０は、中間ギヤ２３が、環状駆動ギヤ２１、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７によって挟持されて固定された構造となっているために、中間ギヤ２３の位置が回転軸方向にずれにくくなっている。したがって、環状駆動ギヤ２１の回転が第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７に誤って伝達されるおそれが少なくなって、生成される回転角度情報の誤差をさらに低減することができる。
【００３９】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態にかかる操舵角センサは、中間ギヤ及び上部ハウジングの構成が第１の実施の形態にかかる操舵角センサの場合と異なっている。
【００４０】
図４は、第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０Ａの全体的構成を説明するために示す分解斜視図である。図５は、中間ギヤ２３Ａの構成を説明するために示す正面図及び側面図である。図６は、中間ギヤ２３Ａ、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の位置合わせについて説明するために示す図である。
【００４１】
第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０Ａにおいて、中間ギヤ２３Ａは、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０の場合とは異なり、軸挿入孔を設けない厚肉部材として形成されている。また、これに伴って、上部ハウジング１１Ａは、中間ギヤ収容部１４内に支承軸を有していない。このような中間ギヤ２３Ａであれば、中間ギヤ２３Ａの構造を簡素化することができ、真円度をより高めることができるようになる。
【００４２】
さらには、中間ギヤに軸挿入孔を設け、上部ハウジングの支承軸に支持させる構成の場合には、歯車の噛み合わせ（ピッチ）を合わせるために、図６（ａ）に示すように、中間ギヤ２３´、第１の従動ギヤ２５´及び第２の従動ギヤ２７´の３ヶ所の軸の位置の精度が確保されるように、各ギヤや上部ハウジングを形成する必要がある。これに対して、中間ギヤの軸挿入孔を省略した場合には、図６（ｂ）に示すように、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の２ヶ所の軸の位置を調節することによって、中間ギヤ２３Ａを、環状駆動ギヤ２１、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７のすべてと正確に噛み合わせることができる。
【００４３】
したがって、第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０Ａによれば、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０と同様の効果を得ることができるとともに、さらに、環状駆動ギヤ２１の回転角度を、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７に伝達する際に生じる誤差を、より低減することができる。
【００４４】
［他の実施の形態］
以上説明した第１及び第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０は、本発明の一態様を示すものであってこの発明を限定するものではなく、それぞれの実施の形態は本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。上記の第１及び第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０は、例えば、以下のように変更することができる。
【００４５】
（１）第１及び第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０においては、環状駆動ギヤ２１の回転軸の軸方向αと、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の回転軸の軸方向βとが９０度を成すように構成することとしているが、この成す角度は９０°未満であっても良いし、９０°を超えてもよい。この角度にかかわらず、環状駆動ギヤ２１の真円度による回転角度情報の誤差を低減することができる。
【００４６】
（２）第１及び第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０においては、中間ギヤ２３の直径が第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の直径よりも小さくされているが、中間ギヤ２３の大きさは特に限定されるものではない。例えば、中間ギヤ２３の真円度が高く形成されているのであれば、中間ギヤ２３の直径が環状駆動ギヤ２１の直径よりも大きくなっていてもかまわない。
【００４７】
（３）第１及び第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０においては、環状駆動ギヤ２１の歯部２１ａと噛み合う中間ギヤ２３の第１の歯部２３ａ、及び、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７と噛み合う中間ギヤ２３の第２の歯部２３ｂが、それぞれ別個に設けられて、軸方向に沿って直線上に配置されているが、環状駆動ギヤ２１、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７がすべて共通の歯部と噛み合うように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０・１０Ａ：操舵角センサ、１１・１１Ａ：上部ハウジング、１１ａ：環状駆動ギヤ収容部、１２：第１の従動ギヤ収容部、１２ａ：第１の軸受け部、１３：第２の従動ギヤ収容部、１３ａ：第２の軸受け部、１４：中間ギヤ収容部、１４ａ：支承軸、１７：下部ハウジング、１７ａ：環状駆動ギヤ収容部、１９：側部ハウジング、１９ａ：コネクタ部、２１：環状駆動ギヤ、２１ａ：歯部、２１ｂ：開口部、２１ｃ：係合部、２３・２３Ａ：中間ギヤ、２３ａ：第１の歯部、２３ｂ：第２の歯部、２３ｃ：軸挿入孔、２５：第１の従動ギヤ、２５ａ：歯部、２５ｂ：係合部、２５ｃ：開口部、２７：第２の従動ギヤ、２７ａ：歯部、２７ｂ：係合部、２７ｃ：開口部、３１：回路基板、３３：コネクタピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のステアリングホイールの回転角度情報を生成するための操舵角センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のステアリングホイールの回転角度情報を生成するための操舵角センサが知られている。
【０００３】
図７は、従来の操舵角センサ１００の分解図を示している。この操舵角センサ１００は、図示しないステアリングホイールの回転に伴って回転する環状駆動ギヤ１０１と、この環状駆動ギヤ１０１に噛合して従動回転する第１の従動ギヤ１０３及び第２の従動ギヤ１０５とを備えている。第１の従動ギヤ１０３及び第２の従動ギヤ１０５にはそれぞれマグネット１０４，１０６が一体に設けられている。操舵角センサ１００には回路基板１１０が備えられており、この回路基板１１０には、マグネット１０４，１０６の回転に基づく磁界の変化を検出する素子１１１，１１３が搭載されている。（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９４４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の操舵角センサ１００において、環状駆動ギヤ１０１は樹脂材料を用いて成形されている。また、操舵角センサ１００は、中央部が、ステアリングシャフトを挿通するために大きく開口していたり、ステアリングシャフトの回転駆動を伝達するための係合部１０１ａが設けられたりするなど、複雑な形状となる場合が多い。環状駆動ギヤ１０１がこのような構造を有していることと併せて、樹脂のひけや収縮等の成形特性上、環状駆動ギヤ１０１の真円度を常に高く確保することが困難となっている。
【０００６】
第１の従動ギヤ１０３及び第２の従動ギヤ１０５は、異なる位置で環状駆動ギヤ１０１と噛み合っているために、環状駆動ギヤ１０１の真円度によって第１の従動ギヤ１０３及び第２の従動ギヤ１０５に生じる回転角度の誤差がそれぞれ異なる。したがって、第１の従動ギヤ１０３及び第２の従動ギヤ１０５の回転に基づいて演算された環状駆動ギヤ１０１の絶対角度の誤差が、それぞれのギヤのバックラッシによる機械的誤差よりも大きくなるおそれがあった。
【０００７】
本発明の発明者らは、このような課題を鑑みて検討した結果、環状駆動ギヤと、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤとの間に、それぞれのギヤと噛み合う中間ギヤを介在させることにより、上記の課題を解決できることを見出した。
すなわち、本発明は、環状駆動ギヤの真円度によって、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤに生じる回転角度の誤差の影響が小さくされて、ステアリングホイールの回転角度情報を精度良く生成することができる操舵角センサ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】
【０００８】
本発明によれば、ステアリングホイールの回転に伴って回転する環状駆動ギヤと、それぞれマグネットが設けられて前記環状駆動ギヤの回転に応じて従動回転する第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤと、を備え、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤの回転に基づく磁界の変化により前記ステアリングホイールの回転角度情報を生成するための操舵角センサにおいて、前記環状駆動ギヤと、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤと、の間に、それぞれのギヤと噛み合う中間ギヤを介在させたことを特徴とする操舵角センサが提供され、上述した問題を解決することができる。
【０００９】
すなわち、本発明の操舵角センサは、環状駆動ギヤと、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤとの間に、それぞれのギヤに噛み合う中間ギヤを介在させることとしているために、環状駆動ギヤの真円度が第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤの回転角度に直接与える影響を低減することができる。具体的に、ステアリングシャフトが挿通される環状駆動ギヤと異なり、中間ギヤは、大きく開口を設けたり、駆動伝達用の係合部を設けたりする必要がない。そのために、中間ギヤは、環状駆動ギヤよりも高い真円度で成形することができる。したがって、環状駆動ギヤの真円度が低い場合であっても、中間ギヤによって環状駆動ギヤの真円度の低さを吸収することができる。その結果、操舵角センサから出力される回転角度情報の誤差を低減することができる。
【００１０】
また、本発明の操舵角センサにおいて、前記中間ギヤの直径を、前記環状駆動ギヤの直径よりも小さくすることが好ましい。このように中間ギヤを構成することにより、中間ギヤの真円度を環状駆動ギヤの真円度よりも容易に高くすることができる。
【００１１】
また、本発明の操舵角センサにおいて、前記中間ギヤに、前記環状駆動ギヤと噛み合う第１の歯部と、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤと噛み合う第２の歯部と、を設け、前記第１の歯部の歯数と、前記第２の歯部の歯数と、を等しくすることが好ましい。このように中間ギヤを構成することにより、環状駆動ギヤの回転速度を加減速することがなくなり、中間ギヤを介在させる場合と介在させない場合とで、回転角度の演算処理内容を変更することなく、ステアリングホイールの回転角度情報を精度良く生成することができる。
【００１２】
また、本発明の操舵角センサにおいて、前記中間ギヤ、前記第１の従動ギヤ、及び第２の従動ギヤの回転軸の軸方向が、前記環状駆動ギヤの回転軸の軸方向に対して交差するように、前記環状駆動ギヤ、前記中間ギヤ、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤを配置することが好ましい。このようにそれぞれのギヤを配置することにより、操舵角センサを小型化することができる。
【００１３】
また、本発明の操舵角センサにおいて、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤが前記操舵角センサのハウジングに支承される一方、前記中間ギヤが、前記ハウジングによらずに、前記環状駆動ギヤ、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤに支承されることが好ましい。このように中間ギヤを支承することにより、中間ギヤの構造を簡素化でき、より真円度の高い中間ギヤを成形することができる。また、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤの軸の位置を調節することによってすべてのギヤを正確に噛み合わせることができる。
【００１４】
また、本発明の操舵角センサにおいて、前記中間ギヤが樹脂からなるとともに、孔を設けない厚肉部材として形成されることが好ましい。このように中間ギヤを構成することにより、樹脂のひけや収縮等による真円度の低下を抑制することができ、真円度の高い中間ギヤを成形することができる。
【００１５】
また、本発明の操舵角センサにおいて、前記中間ギヤが金属材料からなることが好ましい。このように中間ギヤを構成することにより、真円度の高い中間ギヤを成形することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる操舵角センサの全体的構成を説明するための分解斜視図である。
【図２】第１の実施の形態の環状駆動ギヤ、中間ギヤ、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤが噛み合った状体を示す斜視図である。
【図３】第１の実施の形態の中間ギヤの正面図及び側面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる操舵角センサの全体的構成を説明するための分解斜視図である。
【図５】第２の実施の形態の中間ギヤの正面図及び側面図である。
【図６】環状駆動ギヤ、中間ギヤ、第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤの位置合わせについて説明するために示す図である。
【図７】従来の操舵角センサの構成を説明するための分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態にかかる操舵角センサに関する実施の形態を、図面に基づいて具体的に説明する。
なお、それぞれの図中において同じ符号が示されているものは、特に説明がない限り同一の構成要素を示しており、適宜説明が省略されている。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０の全体的構成を説明するために示す分解斜視図である。図２は、環状駆動ギヤ２１、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７が噛み合った状態を示す斜視図である。図３は、中間ギヤ２３の構成を説明するために示す正面図及び側面図である。
【００１９】
第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０は、それぞれ図示しないマグネットが設けられ、環状駆動ギヤ２１の回転に連動して回転する第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７を備え、回転による磁界の変化に応じて、いわゆるノギスの原理によって回転角度情報を生成するものとなっている。
【００２０】
操舵角センサ１０は、上部ハウジング１１、下部ハウジング１７、及び側部ハウジング１９を備えている。上部ハウジング１１及び下部ハウジング１７には、ステアリングシャフトと同心の貫通孔が１１ｂ，１７ｂが形成されている。上部ハウジング１１、下部ハウジング１７、及び側部ハウジング１９で囲まれた空間内には、環状駆動ギヤ２１、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５、第２の従動ギヤ２７、及び回路基板３１が収容されている。
【００２１】
上部ハウジング１１には、第１の従動ギヤ２５を収容する第１の従動ギヤ収容部１２、第２の従動ギヤ２７を収容する第２の従動ギヤ収容部１３、及び中間ギヤ２３を収容する中間ギヤ収容部１４が形成されている。第１の従動ギヤ収容部１２内には、第１の従動ギヤ２５を軸支する第１の軸受け部１２ａが形成されている。第２の従動ギヤ収容部１３内には、第２の従動ギヤ２７を軸支する第２の軸受け部１３ａが形成されている。中間ギヤ収容部１４内には、中間ギヤ２３を軸支する支承軸１４ａが形成されている。
【００２２】
環状駆動ギヤ２１は、回転可能に位置決めされた状態で、上部ハウジング１１の環状駆動ギヤ収容部１１ａ及び下部ハウジング１７の環状駆動ギヤ収容部１７ａ内に収容されている。環状駆動ギヤ２１は、外周部に歯部２１ａが形成されるとともに、中央に開口部２１ｂが形成された環状を成している。また、開口部２１ｂを囲む環状駆動ギヤ２１の内周面には、ステアリングシャフトと係合してステアリングシャフトの回転を環状駆動ギヤ２１に伝達するための係合部２１ｃが形成されており、ステアリングシャフトの回転に伴って回転駆動する。
【００２３】
環状駆動ギヤ２１の歯部２１ａは、開口部２１ｂよりも外周側に形成され、回転軸中心から放射状に延在するとともに、回転軸中心から離れるにつれて高さが低くなる（厚さが薄くなる）形状を成している。
【００２４】
第１の従動ギヤ２５は、中間ギヤ２３に回転伝達可能に係合して回転可能に位置決めされた状態で、上部ハウジング１１に形成されている第１の従動ギヤ収容部１２内に収容されている。第１の従動ギヤ２５は、外周部に歯部２５ａが形成されるとともに、中央に開口部２５ｃが形成されている。また、開口部２５ｃに隣接して係合部２５ｂが形成され、係合部２５ｂが上部ハウジング１１の第１の軸受け部１２ａに係合することによって、第１の従動ギヤ２５が第１の軸受け部１２ａに支承されている。
【００２５】
第２の従動ギヤ２７は、中間ギヤ２３に回転伝達可能に係合して回転可能に位置決めされた状態で、上部ハウジング１１に形成されている第２の従動ギヤ収容部１３内に収容されている。第２の従動ギヤ２７は、外周部に歯部２７ａが形成されるとともに、中央に開口部２５ｃが形成されている。また、開口部２７ｃに隣接して係合部２７ｂが形成され、係合部２７ｂが上部ハウジング１１の第２の軸受け部１３ａに係合することによって、第２の従動ギヤ２７が第２の軸受け部１３ａに支承されている。
【００２６】
第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７には、図示しないマグネットがそれぞれ一体となって設けられている。第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７は、それぞれマグネットによって形成される磁束方向が所定の位相差を有するように配置されている。また、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０において、第１の従動ギヤ２５の歯部２５ａの数と、第２の従動ギヤ２７の歯部２７ａの数とを異ならせてあり、ステアリングシャフトの回転角度に応じた回転角度情報が生成されるようになっている。
【００２７】
中間ギヤ２３は、環状駆動ギヤ２１、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７のそれぞれに回転伝達可能に係合して回転可能に位置決めされた状態で、上部ハウジング１１に形成されている中間ギヤ収容部１４内に収容されている。中間ギヤ２３は、中央に軸受け孔２３ｃが形成されており、軸受け孔２３ｃ内に、上部ハウジング１１に形成された支承軸１４ａが挿入されることによって、中間ギヤ２３が支承軸１４ａに支承されている。
【００２８】
また、中間ギヤ２３には、環状駆動ギヤ２１に係合する第１の歯部２３ａと、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７に係合する第２の歯部２３ｂが形成されている。第１の歯部２３ａ及び第２の歯部２３ｂは同数形成されており、中間ギヤ２３を正面から見た場合に（図３（ａ）の状態）、第１の歯部２３ａ及び第２の歯部２３ｂのそれぞれの歯が互いに重なり合うように、軸方向に沿う直線上に配置されている。また、第１の歯部２３ａは、第２の歯部２３ｂから離れるにつれて縮径するテーパ状を成している（図３（ｂ）を参照）。
【００２９】
この中間ギヤ２３は、比較的小径の軸受け孔２３ｃ以外に孔を有しておらず、歯部２３ａ以外の係合部を設ける必要もない。また、中間ギヤ２３は、環状駆動ギヤ２１に比べて小さな直径を有しているとともに、第１の歯部２３ａ及び第２の歯部２３ｂのそれぞれの歯が軸方向に沿う直線上に配置され、回転軸の中心から見て放射状に対称な形状、すなわち、回転軸を中心として点対称をなしている。そのため、中間ギヤ２３を樹脂材料によって型成形する場合であっても、ひけや収縮が均等に発生し、環状駆動ギヤ２１に比べて成形時の歪み等が生じにくく、真円度の低下を抑えることができるようになっている。
【００３０】
中間ギヤ２３の成形方法は、樹脂材料を用いた型成形に限られない。中間ギヤ２３は回転軸を中心として点対称をなしているために、いずれの成形方法によっても高い真円度を得ることができる。特に、小さい直径の中間ギヤ２３とする場合には、原材料に限らず比較的高い真円度を得ることができる。また、金属材料は、樹脂材料に比べて成形時のひけや収縮が生じにくいために、金属材料を用いた型成形あるいは加工成形によっても高い真円度を得ることができる。
【００３１】
また、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０においては、センサの小型化を図るために、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の回転軸の軸方向αが、環状駆動ギヤ２１の回転軸の軸方向βに対して交差するように、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７が配置されている。図２（ａ）及び（ｂ）の例では、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の回転軸の軸方向αと、環状駆動ギヤ２１の回転軸の軸方向βとの成す角度θが９０度となるように構成されている。中間ギヤ２３の第１の歯部２３ａ及び第２の歯部２３ｂのうち、環状駆動ギヤ２１の中央の開口部２１ｂ側に位置する第１の歯部２３ａが、環状駆動ギヤ２１の歯部２１ａに噛み合って環状駆動ギヤ２１の回転を受けている。一方、中間ギヤ２３の第２の歯部２３ｂが、第１の従動ギヤ２５の歯部２５ａ及び第２の従動ギヤ２７の歯部２７ａに噛み合って第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７に回転を伝達している。
【００３２】
このとき、環状駆動ギヤ２１の歯部２１ａの高さが回転軸中心から離れるにつれて低くなるとともに、中間ギヤ２３の第１の歯部２３ａが環状駆動ギヤ２１の回転軸中心方向に向けて徐々に縮径していることから、中間ギヤ２３は、環状駆動ギヤ２１、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７によって挟持されて、軸方向移動しにくくなっている。
【００３３】
また、中間ギヤ２３の第１の歯部２３ａの歯数と、第２の歯部２３ｂの歯数とが同数で構成されていることから、中間ギヤ２３が環状駆動ギヤ２１から受ける歯数と、中間ギヤ２３が第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７に伝達する歯数とが同じになっており、回転の加減速が生じないようになっている。そのために、中間ギヤ２３を介在させる場合と介在させない場合とで、操舵角センサ１０から出力される信号を処理してステアリングホイールの回転角度を検出する際の演算処理内容を変更する必要がない。
【００３４】
回路基板３１には、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７それぞれの回転によって生じる磁界の変化を電気信号に変換して出力する図示しない素子が搭載されている。この素子は、ステアリングシャフトの回転角度に応じて、回転角度情報としての電気信号を生成する。また、回路基板３１に設けられたコネクタピン３３は、側部ハウジング１９に設けられたコネクタ部１９ａに嵌合されており、コネクタ部１９ａは回路基板３１に電気的に接続されている。
【００３５】
このように、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０は、比較的高い真円度を有する中間ギヤ２３を、環状駆動ギヤ２１と、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７との間に介在させることとしているために、開口部２１ｂや係合部２１ｃが設けられる環状駆動ギヤ２１の真円度が低くなっている場合であっても、環状駆動ギヤ２１から第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７に伝達される回転角度の誤差を低減することができる。
【００３６】
特に、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０において、中間ギヤ２３は、環状駆動ギヤ２１の直径よりも小さくされるとともに、第１の歯部２３ａと第２の歯部２３ｂとが軸方向に沿う直線上に配置された厚肉部材として形成されていることから、適度な強度が得られるようになっている。したがって、真円度の低下がさらに抑えられて、精度良くステアリングシャフトの回転角度情報を生成することができる。
【００３７】
また、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０は、環状駆動ギヤ２１の回転軸の軸方向αと、中間ギヤ２３、第１の駆動ギヤ２５及び第２の駆動ギヤ２７の回転軸の軸方向βとが９０度を成すように構成されている。そのために、環状駆動ギヤ２１、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の回転軸の軸方向が平行になる場合、すなわち、環状駆動ギヤ２１、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７がすべて同一面に沿って配置される場合に比べて、操舵角センサ１０を小型化することができる。
【００３８】
また、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０は、中間ギヤ２３が、環状駆動ギヤ２１、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７によって挟持されて固定された構造となっているために、中間ギヤ２３の位置が回転軸方向にずれにくくなっている。したがって、環状駆動ギヤ２１の回転が第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７に誤って伝達されるおそれが少なくなって、生成される回転角度情報の誤差をさらに低減することができる。
【００３９】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態にかかる操舵角センサは、中間ギヤ及び上部ハウジングの構成が第１の実施の形態にかかる操舵角センサの場合と異なっている。
【００４０】
図４は、第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０Ａの全体的構成を説明するために示す分解斜視図である。図５は、中間ギヤ２３Ａの構成を説明するために示す正面図及び側面図である。図６は、中間ギヤ２３Ａ、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の位置合わせについて説明するために示す図である。
【００４１】
第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０Ａにおいて、中間ギヤ２３Ａは、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０の場合とは異なり、軸挿入孔を設けない厚肉部材として形成されている。また、これに伴って、上部ハウジング１１Ａは、中間ギヤ収容部１４内に支承軸を有していない。このような中間ギヤ２３Ａであれば、中間ギヤ２３Ａの構造を簡素化することができ、真円度をより高めることができるようになる。
【００４２】
さらには、中間ギヤに軸挿入孔を設け、上部ハウジングの支承軸に支持させる構成の場合には、歯車の噛み合わせ（ピッチ）を合わせるために、図６（ａ）に示すように、中間ギヤ２３´、第１の従動ギヤ２５´及び第２の従動ギヤ２７´の３ヶ所の軸の位置の精度が確保されるように、各ギヤや上部ハウジングを形成する必要がある。これに対して、中間ギヤの軸挿入孔を省略した場合には、図６（ｂ）に示すように、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の２ヶ所の軸の位置を調節することによって、中間ギヤ２３Ａを、環状駆動ギヤ２１、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７のすべてと正確に噛み合わせることができる。
【００４３】
したがって、第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０Ａによれば、第１の実施の形態にかかる操舵角センサ１０と同様の効果を得ることができるとともに、さらに、環状駆動ギヤ２１の回転角度を、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７に伝達する際に生じる誤差を、より低減することができる。
【００４４】
［他の実施の形態］
以上説明した第１及び第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０は、本発明の一態様を示すものであってこの発明を限定するものではなく、それぞれの実施の形態は本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。上記の第１及び第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０は、例えば、以下のように変更することができる。
【００４５】
（１）第１及び第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０においては、環状駆動ギヤ２１の回転軸の軸方向αと、中間ギヤ２３、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の回転軸の軸方向βとが９０度を成すように構成することとしているが、この成す角度は９０°未満であっても良いし、９０°を超えてもよい。この角度にかかわらず、環状駆動ギヤ２１の真円度による回転角度情報の誤差を低減することができる。
【００４６】
（２）第１及び第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０においては、中間ギヤ２３の直径が第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７の直径よりも小さくされているが、中間ギヤ２３の大きさは特に限定されるものではない。例えば、中間ギヤ２３の真円度が高く形成されているのであれば、中間ギヤ２３の直径が環状駆動ギヤ２１の直径よりも大きくなっていてもかまわない。
【００４７】
（３）第１及び第２の実施の形態にかかる操舵角センサ１０においては、環状駆動ギヤ２１の歯部２１ａと噛み合う中間ギヤ２３の第１の歯部２３ａ、及び、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７と噛み合う中間ギヤ２３の第２の歯部２３ｂが、それぞれ別個に設けられて、軸方向に沿って直線上に配置されているが、環状駆動ギヤ２１、第１の従動ギヤ２５及び第２の従動ギヤ２７がすべて共通の歯部と噛み合うように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０・１０Ａ：操舵角センサ、１１・１１Ａ：上部ハウジング、１１ａ：環状駆動ギヤ収容部、１２：第１の従動ギヤ収容部、１２ａ：第１の軸受け部、１３：第２の従動ギヤ収容部、１３ａ：第２の軸受け部、１４：中間ギヤ収容部、１４ａ：支承軸、１７：下部ハウジング、１７ａ：環状駆動ギヤ収容部、１９：側部ハウジング、１９ａ：コネクタ部、２１：環状駆動ギヤ、２１ａ：歯部、２１ｂ：開口部、２１ｃ：係合部、２３・２３Ａ：中間ギヤ、２３ａ：第１の歯部、２３ｂ：第２の歯部、２３ｃ：軸挿入孔、２５：第１の従動ギヤ、２５ａ：歯部、２５ｂ：係合部、２５ｃ：開口部、２７：第２の従動ギヤ、２７ａ：歯部、２７ｂ：係合部、２７ｃ：開口部、３１：回路基板、３３：コネクタピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの回転に伴って回転する環状駆動ギヤと、それぞれマグネットが設けられて前記環状駆動ギヤの回転に応じて従動回転する第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤと、を備え、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤの回転に基づく磁界の変化により前記ステアリングホイールの回転角度情報を生成するための操舵角センサにおいて、
前記環状駆動ギヤと、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤと、の間に、それぞれのギヤと噛み合う中間ギヤを介在させたことを特徴とする操舵角センサ。
【請求項２】
前記中間ギヤの直径を、前記環状駆動ギヤの直径よりも小さくすることを特徴とする請求項１に記載の操舵角センサ。
【請求項３】
前記中間ギヤに、前記環状駆動ギヤと噛み合う第１の歯部と、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤと噛み合う第２の歯部と、を設け、前記第１の歯部の歯数と、前記第２の歯部の歯数と、を等しくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の操舵角センサ。
【請求項４】
前記中間ギヤ、前記第１の従動ギヤ、及び第２の従動ギヤの回転軸の軸方向が、前記環状駆動ギヤの回転軸の軸方向に対して交差するように、前記環状駆動ギヤ、前記中間ギヤ、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤを配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の操舵角センサ。
【請求項５】
前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤが前記操舵角センサのハウジングに支承される一方、前記中間ギヤが、前記ハウジングによらずに、前記環状駆動ギヤ、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤに支承されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の操舵角センサ。
【請求項６】
前記中間ギヤが樹脂からなるとともに、孔を設けない厚肉部材として形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の操舵角センサ。
【請求項７】
前記中間ギヤが金属材料からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の操舵角センサ。
【請求項１】
ステアリングホイールの回転に伴って回転する環状駆動ギヤと、それぞれマグネットが設けられて前記環状駆動ギヤの回転に応じて従動回転する第１の従動ギヤ及び第２の従動ギヤと、を備え、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤの回転に基づく磁界の変化により前記ステアリングホイールの回転角度情報を生成するための操舵角センサにおいて、
前記環状駆動ギヤと、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤと、の間に、それぞれのギヤと噛み合う中間ギヤを介在させたことを特徴とする操舵角センサ。
【請求項２】
前記中間ギヤの直径を、前記環状駆動ギヤの直径よりも小さくすることを特徴とする請求項１に記載の操舵角センサ。
【請求項３】
前記中間ギヤに、前記環状駆動ギヤと噛み合う第１の歯部と、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤと噛み合う第２の歯部と、を設け、前記第１の歯部の歯数と、前記第２の歯部の歯数と、を等しくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の操舵角センサ。
【請求項４】
前記中間ギヤ、前記第１の従動ギヤ、及び第２の従動ギヤの回転軸の軸方向が、前記環状駆動ギヤの回転軸の軸方向に対して交差するように、前記環状駆動ギヤ、前記中間ギヤ、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤを配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の操舵角センサ。
【請求項５】
前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤが前記操舵角センサのハウジングに支承される一方、前記中間ギヤが、前記ハウジングによらずに、前記環状駆動ギヤ、前記第１の従動ギヤ及び前記第２の従動ギヤに支承されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の操舵角センサ。
【請求項６】
前記中間ギヤが樹脂からなるとともに、孔を設けない厚肉部材として形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の操舵角センサ。
【請求項７】
前記中間ギヤが金属材料からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の操舵角センサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−４４５５７（Ｐ２０１３−４４５５７Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０５９９（Ｐ２０１１−１８０５９９）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００３３３３）ボッシュ株式会社 (510)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００３３３３）ボッシュ株式会社 (510)
【Ｆターム（参考）】
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