[發(fā)明專利]轉(zhuǎn)向角傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310365463.3
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103963841A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高柳尚樹;丸山辰義;白窪清隆
• 申請（專利權(quán)）人: 日立汽車系統(tǒng)轉(zhuǎn)向器株式會社
• 主分類號: B62D15/02
• 分類號: B62D15/02;G01B7/30
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 岳雪蘭

1.一種轉(zhuǎn)向角傳感器，其特征在于，具備：

傳感器外殼，其設(shè)置在隨著方向盤的轉(zhuǎn)向操作而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向軸上；

第一齒輪，其旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在所述傳感器外殼上，具備以包圍所述轉(zhuǎn)向軸的方式形成為環(huán)狀的主體部、形成在所述主體部的外周側(cè)的多個齒和設(shè)置在所述主體部上的卡合部，該第一齒輪的內(nèi)周面與所述轉(zhuǎn)向軸在徑向上隔開規(guī)定距離；

旋轉(zhuǎn)傳遞部，其以與所述轉(zhuǎn)向軸一體旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向軸上，具有被卡合部，通過所述被卡合部與所述第一齒輪的所述卡合部卡合，隨著所述轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述第一齒輪；

第二齒輪，其旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在所述傳感器外殼上，具有磁性部件和多個齒，該磁性部件沿周向隔開規(guī)定間隔磁化N極和S極，該多個齒形成在該第二齒輪的外周側(cè)并與所述第一齒輪的齒嚙合；

第三齒輪，其旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在所述傳感器外殼上，具有沿周向隔開規(guī)定間隔磁化N極和S極的磁性部件和以與所述第一齒輪的齒或所述第二齒輪的齒嚙合且具有不能與所述第二齒輪相除盡的規(guī)定的減速比的方式形成在該第三齒輪的外周側(cè)的多個齒；

第一MR元件，其將所述第二齒輪的磁性部件所產(chǎn)生的磁場變化作為電阻元件的電阻值的變化來檢測，由此檢測所述第二齒輪的旋轉(zhuǎn)角即第一旋轉(zhuǎn)角；

第二MR元件，其將所述第三齒輪的磁性部件所產(chǎn)生的磁場變化作為電阻元件的電阻值的變化來檢測，由此檢測所述第三齒輪的旋轉(zhuǎn)角即第二旋轉(zhuǎn)角；

施力部件，其設(shè)置在所述傳感器外殼上，將所述第一齒輪向所述第二齒輪側(cè)施力，以使所述第一齒輪和所述第二齒輪之間的齒隙減小；

通過所述第一旋轉(zhuǎn)角和所述第二旋轉(zhuǎn)角的組合，求出方向盤從轉(zhuǎn)向輪朝向直行方向時的方向盤的旋轉(zhuǎn)位置即中立位置開始旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)量即轉(zhuǎn)向絕對角。

2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向角傳感器，其特征在于，

所述第一齒輪設(shè)置為與被所述施力部件施力之前相比，被施力后的旋轉(zhuǎn)中心接近所述轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)中心。

3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向角傳感器，其特征在于，

所述第一齒輪的主體部設(shè)置為在被所述施力部件施力的狀態(tài)下不與所述轉(zhuǎn)向軸不接觸。

4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向角傳感器，其特征在于，

所述第二旋轉(zhuǎn)角用于確定所述轉(zhuǎn)向軸從所述中立位置開始旋轉(zhuǎn)了幾圈，所述第一旋轉(zhuǎn)角用于確定所述轉(zhuǎn)向軸的一圈范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角。

作用效果…由于對轉(zhuǎn)向軸的一圈的范圍的旋轉(zhuǎn)角要求檢測精度高，因此通過作為該旋轉(zhuǎn)角使用與第一齒輪之間齒隙較少的第二齒輪的第一旋轉(zhuǎn)角，能夠提高轉(zhuǎn)向角的檢測精度。另一方面，為了檢測轉(zhuǎn)向軸旋轉(zhuǎn)了幾圈，由于不要求精細的檢測精度，因此，即使使用第三齒輪的第二旋轉(zhuǎn)角，也不會降低轉(zhuǎn)向絕對角的檢測精度。

5.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向角傳感器，其特征在于，

所述施力部件由螺旋彈簧構(gòu)成，該螺旋彈簧具有包圍所述第一齒輪的主體部外周的環(huán)狀，在該螺旋彈簧的周向位置的一側(cè)與所述主體部抵接，而在另一側(cè)與所述傳感器外殼卡止，通過發(fā)揮彈性力而縮徑，由此將所述第一齒輪向所述第二齒輪側(cè)施力。

6.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向角傳感器，其特征在于，

所述施力部件設(shè)置在所述傳感器外殼上，由撓性的樹脂材料形成，利用使該施力部件恢復(fù)為自然狀態(tài)的彈性力將所述第一齒輪向所述第二齒輪側(cè)施力。

7.如權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)向角傳感器，其特征在于，

所述傳感器外殼由樹脂材料形成，

所述施力部件與所述傳感器外殼一體模成形。

8.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向角傳感器，其特征在于，

所述第一齒輪的齒配置在所述主體部的軸向中間部，

所述施力部件設(shè)置為將所述第一齒輪的齒夾在中間對所述主體部的軸向的兩側(cè)施力。

9.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向角傳感器，其特征在于，

所述傳感器外殼具備搭載所述第二齒輪的搭載面，

所述第一齒輪的齒尖具有傾斜面，該傾斜面向該第一齒輪與所述第二齒輪的齒隙減小的方向被施力而承受來自所述第二齒輪的反作用力，由此承受該第一齒輪向所述搭載面?zhèn)缺煌茐旱姆较虻牧Α?/p>

10.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向角傳感器，其特征在于，

所述第三齒輪通過與所述第二齒輪嚙合而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。