JPH0749370Y2 - ステアリングホイールの回転角検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、非回転部に対するステアリングホイールの回
転角を検出するステアリングホイールの回転角検出装置
に関する。

（従来の技術） 近年、自動車においては、フロント及びリアのアブソー
バの減衰力を自動的に切り替えて、快適な乗心地と良好
な操縦安定性とを両立させたものが供されている。つま
り、自動車が直進しているときはアブソーバを柔らかめ
に設定して乗心地を重視し、自動車が進路を変更すると
きはその曲り度合いに応じてアブソーバを硬めに設定し
て操縦安定性を重視するのである。

このような電子制御によるサスペンションを実現するに
は、自動車が直進しているのか、或は進路を変更してい
るのかを検出してそれを制御情報として制御装置に与え
る必要がある。そこで、斯様な装置の一例として、ステ
アリングシャフトの回転角をロータリエンコーダにより
検出する構成がある。このものは、例えばコンビネーシ
ョンスイッチ内にロータリエンコーダを設け、そのロー
タリエンコーダにステアリングシャフトの回転角をカム
機構或はギア機構により伝達する構成である。従って、
ステアリングシャフトの回転角に応じてロータリエンコ
ーダが回転して、ステアリングシャフトつまりステアリ
ングホイールの回転角に応じたパルス信号がロータリエ
ンコーダから制御装置に出力されるので、制御装置はそ
のパルス信号に基づいてアブソーバの減衰力を調節する
ことができる。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来構成の場合、ステアリングシャ
フトとロータリエンコーダとを連結しているカム機構或
はギア機構は、その構造上がたつきを有しているので、
ステアリングシャフトの回転角を精度よくロータリエン
コーダに伝達することが難しいという欠点がある。この
ため、制御装置による制御タイミングが正規のタイミン
グからずれてしまうので、アブソーバに対する減衰力の
調節が適正に行われない虞がある。

しかも、カム機構或いはギア機構並びにロータリエンコ
ーダは大きなスペースを要するので、コンビネーション
スイッチが大形化してしまうという欠点もある。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
は、全体の小形化を図りながらステアリングホイールの
回転角を精度よく検出することができるステアリングホ
イールの回転角度検出装置を提供するにある。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 本考案のステアリングホイールの回転角検出装置は、ス
テアリングホイールの底面に当該ステアリングホイール
の回転中心を中心として高反射部と低反射部とを交互に
円環状に形成してなる薄肉の明暗パターン部を設け、非
回転部に前記明暗パターン部に向けて投光する投光素子
を設け、前記非回転部に前記明暗パターン部によって反
射された前記投光素子からの光を受光する受光素子を設
けたものである（請求項１）。

また、非回転部の上面にステアリングホイールの回転中
心を中心として円環状に形成され距離に応じた電圧を発
生する薄肉の抵抗体パターン部を設け、この抵抗体パタ
ーン部と同一面に当該抵抗体パターン部と同心円状に形
成された薄肉の導体パターン部を設け、前記ステアリン
グホイールの底面に前記抵抗体パターン部及び前記導体
パターン部に摺接することにより両者のパターン部を電
気的に導通する摺接体を設けるようにしてもよい（請求
項２）。

（作用） 請求項１記載のステアリングホイールの回転角検出装置
の場合、ステアリングホイールが回転すると、それに伴
ってステアリングホイールの底面に設けられた明暗パタ
ーン部が移動する。すると、投光素子からの投光部位に
明暗パターン部の高反射部及び低反射部が交互に位置す
るので、それに応じて明暗パターン部の反射光量が間欠
的に増減する。これにより、受光素子の受光量に基づい
てステアリングホイールの回転角を求めることができ
る。

請求項２記載のステアリングホイールの回転角検出装置
の場合、ステアリングホイールが回転すると、それに伴
ってステアリングホイールの底面に設けられた摺接体が
移動する。すると、摺接体が摺接する抵抗体パターン部
及び導体パターン部の位置が移動するので、それに応じ
て抵抗体パターン部からの発生電圧が変化する。これに
より、抵抗体パターン部からの発生電圧に基づいてステ
アリングホイールの回転角を求めることができる。

（実施例） 以下、本考案の第１実施例を第１図乃至第３図を参照し
て説明する。

コラムカバーを破断して示す第３図において、１はステ
アリングシャフトで、これはステアリングコラム２に回
動自在に保持されている。３はターンシグナルスイッチ
等を有したコンビネーションスイッチで、これはステア
リングシャフト１が貫通された状態でステアリングコラ
ム２に装着されている。このコンビネーションスイッチ
３からはステアリングシャフト１が突出しており、その
先端部にステアリングホイール４が装着されている。そ
して、ステアリングコラム２及びコンビネーションスイ
ッチ３は非回転部たるコラムカバー５で覆われている。

コラムカバー５の上部を破断して示す第２図において、
ステアリングシャフト１の先端は円錐状に形成されてお
り、その円錐状部1aにステアリングホイールボス６の装
着孔6aが嵌合された状態で図示しないナットが螺着さ
れ、これによりステアリングホイール４がステアリング
シャフト１にその中心軸を一致させて装着されている。
ここで、コンビネーションスイッチ３にはターンシグナ
ルキャンセル用の筒部７が設けられており、その筒部７
に形成された突起部7aがステアリングホイールボス６の
穴部6bに嵌合され、以てステアリングホイール４の回転
がコンビネーションスイッチ３に伝達されるようになっ
ている。

さて、コラムカバー５の内周面所定位置に光センサ８が
装着されている。この光センサ８は投光素子8a及び受光
素子8bから構成されており、投光素子8aからスポット光
をステアリングホイールボス６に投光するようになって
いる。

ステアリングホイール４をステアリングシャフト１から
外した状態を示す第１図において、ステアリングホイー
ルボス６にはステアリングホイールの回転中心を中心と
した円環状の薄肉の明暗パターン部９が添着されてい
る。この明暗パターン部９は、高反射部9aと低反射部9b
とを同心円状に所定ピッチで交互に形成して成る。そし
て、ステアリングホイール４がステアリングシャフト１
に装着された形態では、第２図に示すように投光素子8a
から明暗パターン部９上にスポット光が照射されるよう
になっている。以上の構成により、明暗パターン部９の
移動に伴って光センサ８からはパルス信号が出力される
と共に、そのパルス信号は図示しない制御装置に与えら
れるようになっている。そして、制御装置は、光センサ
８からのパルス信号及びステアリングホイール４の回転
方向を示す信号並びに速度信号等に基づいてアブソーバ
の減衰力を適宜調節する。

次に上記構成の作用について述べる。

自動車の方向を変えるためにステアリングホイール４を
中位位置から回転すると、それに伴って明暗パターン部
９が移動するので、光センサ８からは明暗パターン部９
の移動に応じたパルス信号が出力される。すると、制御
装置はパルス信号を計数し、その計数値及び自動車の速
度等の制御情報に基づいてアブソーバの減衰力を高く調
節する。従って、自動車の進路を変更するときは、アブ
ソーバの減衰力が高くなるので、自動車の操縦性は向上
する。

そして、自動車を直進するためにステアリングホイール
４を中位位置に戻すと、光センサ８からはその回転角に
応じたパルス信号が出力されると共にその出力終了後は
パルス信号が出力されなくなるので、制御装置は、自動
車は直進していると判断してアブソーバの減衰力を低く
調節する。従って、自動車が直進するときはアブソーバ
の減衰力が低くなるので、自動車の乗心地は向上する。

要するに、上記構成のものによれば、ステアリングホイ
ール４の底面に薄肉の明暗パターン部９を設けると共
に、コラムカバー５に明暗パターン部９を検出する光セ
ンサ８を設け、ステアリングホイール４の回転角を光セ
ンサ８により直接検出するようにしたので、ステアリン
グシャフトの回転角をカム機構或はギア機構を介してロ
ータリエンコーダに伝達する従来構成と違って、ステア
リングホイール４の回転角を精度よく検出でき、以てア
ブソーバの減衰力を正確なタイミングで調節できる。

しかも、ステアリングホイール４の底面に設けた明暗パ
ターン部９は薄肉に形成されているので、全体の小形
化、特にステアリングシャフト１の軸方向の薄形化を図
ることができ、以て本実施例の回転角検出装置を新規に
設ける場合であっても、従来の構造を大幅に変更するこ
となく実施することができる。

第４図乃至第７図に本考案の第２実施例が示されてお
り、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を
省略し、異なる部分についてのみ説明する。即ち、コン
ビネーションスイッチ３の上面には第４図及び第６図に
示すようにステアリングホイール４の回転中心を中心と
して薄肉の抵抗体パターン部10及び導体パターン部とし
てのスリップリング11を同心円上に配設して成る可変抵
抗器12が形成されている。また、第４図に示すようにス
テアリングホイールボス６には摺接体13が固着されてい
る。この摺接体13は短絡された一対の接触子13a,13bを
有し、ステアリングホイール４がステアリングシャフト
１に装着された状態では、第５図に示すように摺接体13
の接触子13aは抵抗体パターン部10に接触していると共
に、接触子13bはスリップリング11に接触している。従
って、可変抵抗器12の等価回路は第７図のように示すこ
とができるから、摺接体13の位置に応じた電圧信号が制
御装置に与えられ、これにより制御装置は可変抵抗器13
からの電圧信号に基づいてアブソーバの減衰力を調節す
る。

この第２実施例においても、ステアリングホイール４の
回転角を抵抗体パターン部10からの発生電圧により直接
検出することができるので、制御装置によるアブソーバ
に対する制御は正確なタイミングで実行される。

しかも、コンビネーションスイッチ３の上面に配設され
た抵抗体パターン部10及びスリップリング11は薄肉に形
成されているので、第１実施例と同様に、全体の小形
化、特にステアリングシャフト１の軸方向の薄形化を図
ることができ、以て本実施例の回転角検出装置を新規に
設ける場合であっても、従来の構造を大幅に変更するこ
となく実施することができる。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案のステアリング
ホイールの回転角検出装置によれば、以下の効果を奏す
る。

請求項１記載のものによれば、明暗パターン部とこの明
暗パターン部を検出する投光素子及び受光素子をステア
リングホイール及び非回転部に夫々設けることにより、
受光素子の受光状態に基づいて非回転部に対するステア
リングホイールの回転角を直接検出することができて検
出精度を高めることができる。しかも、明暗パターン部
は薄肉に形成されているので、全体の小形化を図ること
ができる。

また、請求項２記載のものによれば、抵抗体パターン部
及び導体パターン部とこれらのパターン部に摺接する摺
接体とを非回転部及びステアリングホイールに夫々設け
ることにより、抵抗体パターン部の発生電圧に基づいて
非回転部に対するステアリングホイールの回転角を直接
検出することができて検出精度を高めることができる。
しかも、抵抗体パターン部及び導体パターン部は薄肉に
形成されているので、全体の小形化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案の第１実施例を示すもので、
第１図はステアリングホイールをステアリングシャフト
から外した状態で示す分解斜視図、第２図はコラムカバ
ーを破断して示す要部の側面図、第３図はコラムカバー
を破断して示す全体の側面図である。また、第４図乃至
第７図は本考案の第２実施例を示すもので、第４図は第
１図相当図、第５図は要部の破断面図、第６図は抵抗体
パターン部の平面図、第７図は可変抵抗器の等価回路図
である。 図中、１はステアリングシャフト、２はステアリングコ
ラム、３はコンビネーションスイッチ（非回転部）、４
はステアリングホイール、５はコラムカバー（非回転
部）、８は光センサ、8aは投光素子、8bは受光素子、９
は明暗パターン部、10は抵抗体パターン部、11はスリッ
プリング（導体パターン部）、12は可変抵抗器、13は摺
接体である。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】非回転部に対するステアリングホイールの
   回転角を検出するものであって、前記ステアリングホイ
   ールの底面に当該ステアリングホイールの回転中心を中
   心として高反射部と低反射部とを交互に円環状に形成し
   てなる薄肉の明暗パターン部と、前記非回転部に設けら
   れ前記明暗パターン部に向けて投光する投光素子と、前
   記非回転部に設けられ前記明暗パターン部によって反射
   された前記投光素子からの光を受光する受光素子とを備
   えたことを特徴とするステアリングホイールの回転角検
   出装置。
2. 【請求項２】非回転部に対するステアリングホイールの
   回転角を検出するものであって、前記非回転部の上面に
   設けられ前記ステアリングホイールの回転中心を中心と
   して円環状に形成され距離に応じた電圧を発生する薄肉
   の抵抗体パターン部と、この抵抗体パターン部と同一面
   に設けられ当該抵抗体パターン部と同心円状に形成され
   た薄肉の導体パターン部と、前記ステアリングホイール
   の底面に設けられ前記抵抗体パターン部及び前記導体パ
   ターン部に摺接することにより両者のパターン部を電気
   的に導通する摺接体とを備えたことを特徴とするステア
   リングホイールの回転角検出装置。