JPH0734332Y2 - 角度センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の分野） 本考案は、角度センサにおけるシャフトとロータとの固
定構造の改良に関する。

（従来技術とその問題点） 自動車におけるパワーステアリング機構においては、ハ
ンドルの回転角度を検知する角度センサが用いられてお
り、この角度センサは、例えば、第６図の断面図、第７
図の平面図に示すような構成となっている。

これらの図において、符号100はシャフトであり、この
シャフト100の上端に、例えばハンドル軸の下端が連接
されて角度センサは使用される。シャフト100の下部側
は、樹脂製ケーシング101内に軸受部102を通して挿入さ
れており、シャフト100と軸受部102間にはＯリング103
が介装されている。シャフト100の下端にはブラシ104が
付設されたロータ105が一体に取り付けられている。106
は抵抗基板であり、ケーシング101内に前記ロータ105に
相対するように設けられ、抵抗基板106のロータ105への
相対面には、ロータ105のブラシ104が摺動する抵抗層が
設けられている。107は信号取り出し用のリード線であ
り、抵抗基板106の下面に接続されている。108は封止用
樹脂部である。109はこの角度センサの取り付け部であ
り、ケーシング101の両側に一体成形され、それぞれに
は取り付け孔110が設けられている。

上記のような構成により、例えばハンドル軸が回転して
シャフト100が回転すると、ロータ105に取り付けられた
ブラシ104が抵抗基板106の抵抗層面を摺動し、抵抗変化
に対応する角度信号がリード線107を介して出力される
ようになっている。

しかしながら、上記の従来例の構成においては、シャフ
ト100とロータ105との固定構造において問題点があっ
た。この点について説明する。

第８図、第９図はシャフト100とロータ105とをそれぞれ
示す図であり、シャフト100の端部には二股状に係止部1
11それぞれが設けられており、この係止部111の間隔を
狭める状態にして係止部111それぞれをロータ105のスリ
ット状の取り付け孔112に嵌入し、嵌入後に再び係止部1
11それぞれを開くことによりシャフト100をロータ105に
係止させて固定するようにしている。

このような固定構造では、シャフト100とロータ105との
固定が２点において行われるので、シャフト100がロー
タ105に対して若干傾いた状態に取り付けられる場合が
あり、その場合には組み立て状態においてロータ105と
抵抗基板106とが正対せず、ブラシ104が抵抗層面に正常
に摺動しなくなって正規の角度信号が得られなくなり、
検知精度が低下する問題点があった。

また、固定状態において、ロータ105の取り付け孔112か
ら係止部111が突出する構成となるので、機器内にその
係止部111が突出するスペースを確保しなければなら
ず、その結果、機器が大形となる問題点があった。

さらに、シャフト100に上記のような形状の係止部111を
設けるのには、製造上非常に手間のかかり、製造コスト
が高くなる問題点があった。

（考案の目的） 本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、シャフトとロータとの固定が、常にシャフトの軸方
向がロータの面方向に対して正確に直交するようになさ
れ、ロータと抵抗基板とが正対して検知精度に優れる角
度センサを提供することを目的とする。

（考案の構成と効果） 本考案は、このような目的を達成するために、シャフト
と、前記シャフトの端部に固定されてシャフトと一体に
回転するロータとを備え、前記ロータの回転に伴って形
成される信号を前記シャフトの回転角度のセンサ出力と
する角度センサにおいて、前記シャフトの端部を拡開可
能な筒部とするとともに、その筒部の近傍に外周方向に
突出する位置決め部を設ける一方、前記ロータの中心位
置に取り付け孔を設けてなり、前記筒部を前記取り付け
孔に挿入して前記位置決め部を前記取り付け孔の手前側
周縁面に係合し、この係合させた状態において前記筒部
を拡開させてその筒部の外周面の全周を前記取り付け孔
の対向側周縁面に圧接して前記ロータと前記シャフトと
を固定する構成とした。

この構成によれば、シャフトとロータとの固定が、シャ
フトの筒部の外周面の全周がロータの取り付け孔の対向
側周縁面に圧接することによりなされる。

したがって、本考案によれば、シャフトとロータとの固
定が、シャフトに偏った力がかかることなく行なわれる
ようになって、シャフトの軸方向がロータの面方向に対
して正確に直交するように両者の固定が行われるように
なり、これにより、ロータと抵抗基板とが正対する検知
精度に優れる角度センサが得られるようになった。

さらに、ロータの取り付け孔からシャフト端が突出しな
い形状となるので、機器内にシャフト端に対応するスペ
ースを確保する必要がなくなり、これにより機器を小形
化できるようになった。

さらに、シャフト端が筒部とされるだけであって、シャ
フトの製造が従来例に示すものに比して簡単、かつ、安
価に得られるという製造上の利点も有する。

（実施例の説明） 以下、本考案の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は角度センサの一部切欠断面正面図、第２図
は同平面図、第３図は同底面図である。

これらの図において、符号１は樹脂製ケーシングであ
り、樹脂製ケーシング１は下端側が開口する偏平な円筒
形状をなしていて、外周部の一方側にはリード引き出し
部２が突出して一体に設けられ、上面部３の中心位置に
はシャフト挿通孔４が設けられている。挿通孔４の内周
位置には金属製の軸受具５が装着されており、また上面
部３の外周囲には金属製の取り付け具６が装着されてい
る。

取り付け具６は黄銅やステンレスをプレス加工して得た
ものであり、中央のリング部７と、リング部７の対向す
る位置から外方に突出する一対の突出部８とからなり、
突出部８のそれぞれには取り付け穴９と位置決め穴10と
がそれぞれ設けられている。

11はステンレス製のシャフトであり、このシャフト11の
上端には、例えばハンドル軸の下端が連接される突出部
12が設けられ、その突起部12の下部位置には外方に広が
る第１太径部13が、さらに、この第１太径部13とＯリン
グ装着部14を隔てて第１太径部13より径の小さい第２太
径部15が設けられ、第２太径部15に連続する下端部には
下方が開口する固定用円筒部16が設けられている。シャ
フト11は、Ｏリング装着部14にＯリング17が装着された
状態で挿通孔４内に挿通され、その第１と第２太径部1
3,15のそれぞれの一部周面が軸受具５の内周面に接触し
ている。

シャフト11の下端部には、ロータ18が固定用円筒部16部
分にその取り付け孔19が嵌装され、固定用円筒部16にカ
ール加工がなされることにより固定されて取り付けられ
ている。ロータ18の下面には、ブラシ20がハトメ21によ
りスペーサ22を介して取り付けられており、また、ロー
タ18の上面とケーシング１間には、ウェーブワッシャ23
が介装されている。

ケーシング１内には上記のように位置するロータ18に相
対するように円形の抵抗基板24が設けられており、この
抵抗基板24の上面には上記ブラシ20が摺動する抵抗層が
付設されている。抵抗基板24の周縁の一部は抵抗層に接
続される端子部25が並設されており、それら端子部25か
らリード線26のそれぞれが導出され、27はそれらリード
線25の押さえ部材、28はコネクタである。29は封止用の
エポキシ樹脂であり、ケーシング１の下部開口を封止す
るように設けられ、このエポキシ樹脂29により抵抗基板
24、押さえ部材27のそれぞれが固定され、また、抵抗基
板24の下面の配線部およびリード線26の端子部25への接
続部がともに保護される。

次に、本考案の特徴とするシャフト11とロータ18との固
定構造について、第４図と第５図とを参照して詳しく説
明する。

第４図はシャフト11の固定用円筒部16がロータ18の取り
付け孔19に嵌装される前の状態を示し、この状態におい
て固定用円筒部16を取り付け孔19に挿入し、第２太径部
15の下部に位置する位置決め部15aをロータ18の取り付
け孔19の手前側周縁面19aに係合させる。この状態にお
いて、固定用円筒部16にカール加工を施す。すなわち、
固定用円筒部16の開口端16aに治具を当接し、その状態
において開口端16aと治具との間に相対的に押圧力をか
けることで、開口端16aを治具により塑性変形して拡開
させる。そして、第５図に示すように、その筒部16の外
周面16bを全周にわたってロータ18の取り付け孔19の対
向側周縁面19bに圧接させ、この圧接によりシャフト11
とロータ18との固定を行う。

このように、その筒部16の外周面16bが全周にわたって
ロータ18の取り付け孔19の対向側周縁面19bに圧接され
てシャフト11とロータ18との固定が行われることによ
り、シャフト11は常にロータ18に対して、その軸方向が
ロータ18の面方向に直交するように取り付けられる。ま
た、ロータ18の取り付け孔19からシャフト11端が突出し
ない構成が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本考案の実施例に係り、第１図は
角度センサの一部切欠断面正面図、第２図は同平面図、
第３図は同底面図、第４図、第５図はシャフトとロータ
との取り付けの説明に供する斜視図である。 第６図ないし第９図は従来例に係り、第６図は角度セン
サの断面図、第７図は同平面図、第８図はシャフトの正
面図、第９図はロータの平面図である。 11……シャフト、15a……位置決め部、16……固定用円
筒部（筒部）、16b……外周面、18……ロータ、19……
取り付け孔、19a……手前側周縁面、19b……対向側周縁
面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シャフトと、 前記シャフトの端部に固定されてシャフトと一体に回転
   するロータとを備え、 前記ロータの回転に伴って形成される信号を前記シャフ
   トの回転角度のセンサ出力とする角度センサにおいて、 前記シャフトの端部を拡開可能な筒部とするとともに、
   その筒部の近傍に外周方向に突出する位置決め部を設け
   る一方、前記ロータの中心位置に取り付け孔を設けてな
   り、前記筒部を前記取り付け孔に挿入して前記位置決め
   部を前記取り付け孔の手前側周縁面に係合し、この係合
   させた状態において前記筒部を拡開させてその筒部の外
   周面の全周を前記取り付け孔の対向側周縁面に圧接して
   前記ロータと前記シャフトとを固定したことを特徴とす
   る角度センサ。