回転検出装置

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【発明の名称】	回転検出装置
【発明者】	【氏名】山田稔
【要約】	【課題】設置スペースが少なくてすみ、位置合わせも容易に行なえるようにする。【解決手段】回転部材７に設けた多極磁石２１に非回転部材９に設けた検出器２２を臨ませて、回転部材７の回転に伴う多極磁石２１の磁極変化や磁力変化を検出器２２で検出することにより、回転部材７の回転角度（量）、回転速度、回転方向を検出できるようになる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】回転部材に、回転方向にＮ極とＳ極とを交互に形成した多極磁石を設けると共に、非回転部材に、上記回転部材の多極磁石の磁極変化や磁力変化を検出する検出器を設けたことを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】上記多極磁石は磁力が同じであり、検出器によって回転角度に応じて変化する磁極に対応するパルスを検出する請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項３】上記多極磁石は磁力が回転方向に連続的に変化しており、検出器によって回転角度に応じて変化する磁極に対応するパルスと磁力とを検出する請求項１又は請求項２に記載の回転検出装置。
【請求項４】上記回転部材は、自動車のステアリング用回転接続装置においてステアリングシャフトとともに回転するローターである請求項１～請求項３のいずれかに記載の回転検出装置。
【請求項５】上記多極磁石は、上記ローターの外周縁に貼着するフィルムシートの円周面又はローターの上面に貼着するフィルムシートの外周面に形成されている請求項４に記載の回転検出装置。
【請求項６】上記多極磁石は、上記ローターの上面に貼着する円形フィルムシート状のコーションラベルの外周面に形成されている請求項４に記載の回転検出装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のステアリング用回転接続装置を利用してステアリングシャフト（ステアリングホイール）の回転角度、回転速度あるいは回転方向を検出するのに最適な回転検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、図４に示すように、自動車においては、ボディ１側で回転自在に支持されたステアリングシャフト２のステアリングホイール３に、エアーバック４やホーンスイッチ等が内蔵されたものがある。この場合、固定のボディ１側に対してステアリングホイール３側が回転するから、ボディ１側のワイヤーハーネス１７とステアリングホイール３側のエアーバック４等のワイヤーハーネス１８とが回転に伴って捻られるようになるので、各ワイヤーハーネス１７，１８の電線を直接的に接続することができない。
【０００３】このため、図５及び図６に示すように、ステアリングホイール３にピン部７ａで回転不自在に取り付けるローター７と、ボディ１側のベースケース８に回転不自在に取り付けるケース９との間に可撓性平形ケーブル（ＦＦＣ…フレキシブルフラットケーブル又はＦＰＣ…フレキシブル・プリント・サーキット）１０をループ状に丸めて介設して、ローター７とケース９とをＣリング１１で相対回転可能に結合してなるステアリング用回転接続装置１２が設けられている。
【０００４】上記ボディ１側のベースケース８には、方向指示レバー１３やワイパーレバー１４等を有するコンビネーションスイッチ１５が組み込まれると共に、この方向指示レバー１３をステアリングホイール３の切り戻し時にＯＦＦ位置に戻すためのキャンセルボス１６をステアリングホイール３にピン部１６ａで回転不自在に取り付けている。
【０００５】そして、端末部材６ａ内において可撓性平形ケーブル１０の導体の内端部に接続したワイヤーハーネス６のコネクタ７ｂをエアーバック４等のワイヤーハーネス１８のコネクタ１８ａに嵌合すると共に、端末部材５ａ内において可撓性平形ケーブル１０の導体の外端部に接続したワイヤーハーネス５のコネクタ９ｂをボディ側のワイヤーハーネス１７のコネクタ１７ａに嵌合することにより、可撓性平形ケーブル１０の巻き締まり性と巻き戻り性を利用して、ステアリングホイール３側のエアーバック４等のワイヤーハーネス１８とボディ１側のワイヤーハーネス１７とを電気的に接続するようになっている。
【０００６】ところで、上記のような自動車のステアリング用回転接続装置を利用してステアリングシャフト（ステアリングホイール）の回転角度（量）、回転速度あるいは回転方向を検出し、自動車の走行中の姿勢制御等を行なえるようにした回転角度検出装置が提案されている（特開平１－１７３８０７号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の回転角度検出装置は、外周に等間隔に交互に光を反射させる反射パターンと光を吸収する非反射パターンとを形成した筒状反射板と、この筒状反射板のパターンに対向するように配置された少なくとも一対の受・発光素子よりなる光反射形ホトセンサーとを備えたものであったから、一対の受・発光素子の間に光路を確保する必要があるので設置スペースが多くなると共に、一対の受・発光素子の位置合わせも困難であるという問題があった。
【０００８】本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、設置スペースが少なくてすみ、位置合わせも容易な回転検出装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明は、回転部材に、回転方向にＮ極とＳ極とを交互に形成した多極磁石を設けると共に、非回転部材に、上記回転部材の多極磁石の磁極変化や磁力変化を検出する検出器を設けたことを特徴とする回転検出装置を提供するものである。
【００１０】本発明によれば、回転部材に設けた多極磁石に非回転部材に設けた検出器を臨ませて、回転部材の回転に伴う多極磁石の磁極変化や磁力変化を検出器で検出することにより、回転部材の回転角度（量）、回転速度、回転方向を検出できるようになる。
【００１１】請求項２のように、上記多極磁石は磁力が同じであり、検出器によって回転角度に応じて変化する磁極に対応するパルスを検出する構成、あるいは、請求項３のように、上記多極磁石は磁力が回転方向に連続的に変化しており、検出器によって回転角度に応じて変化する磁極に対応するパルスと磁力とを検出する構成とすることができる。
【００１２】請求項４のように、上記回転部材は、自動車のステアリング用回転接続装置においてステアリングシャフトとともに回転するローターであると、自動車のステアリング用回転接続装置を利用してステアリングシャフト（ステアリングホイール）の回転角度（量）、回転速度あるいは回転方向を検出し、自動車の走行中の姿勢制御等を行なえるようになる。
【００１３】請求項５のように、上記多極磁石は、上記ローターの外周縁に貼着するフィルムシートの円周面又はローターの上面に貼着するフィルムシートの外周面に形成されている構成とすることができ、あるいは、請求項６のように、上記多極磁石は、上記ローターの上面に貼着する円形フィルムシート状のコーションラベルの外周面に形成されている構成とすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、従来技術と同一構成・作用の箇所は同一番号を付して詳細な説明は省略する。
【００１５】図１及び図２（ａ）に示すように、上記ローター（回転部材）７の外周縁７ｃには、狭幅のフィルムシート２０Ａがリング状に貼着され、このフィルムシート２０Ａの全円周面には、回転方向にＮ極とＳ極とを交互に形成した多極磁石２１が設けられている。この多極磁石２１は、具体的には、フィルムシート２０Ａが磁気シートで形成されて、この磁性フィルムシート２０Ａの円周面を、例えば、１度間隔で３６０度にわたってＮ極とＳ極とが交互になるよう磁化して形成する。
【００１６】上記ローター７の外周縁７ｃに対向して、上記ケース９（非回転部材…ベースケース８でも可）には、フィルムシート２０Ａの多極磁石２１の磁極変化（ＮＳの変化）や磁力変化を検出する磁気センサー（検出器…例えばホール素子）２２が設けられている。
【００１７】この磁気センサー２２では、上記多極磁石２１の磁力が同じであるときには、図３（ａ）に示すように、回転角度に応じて変化する磁極に対応するパルスを検出するようになる。また、上記多極磁石２１は磁力を回転方向に連続的に変化させているときには、図３（ｂ）に示すように、回転角度に応じて変化する磁極に対応するパルスと磁力とを検出するようになる。
【００１８】上記構成において、ステアリングホイール３の回転操作によりステアリングシャフト２とともにローター７が回転すると、磁気センサー２２により、ローター７の多極磁石２１の磁極変化（１度毎のＮＳの変化）に伴うパルスが検出されるようになる。
【００１９】この場合、ローター７の多極磁石２１の磁力が同じであるときには、図３（ａ）に示したように、回転角度に応じて変化する磁極に対応するパルスが検出されるので、このパルス数をカウントすることにより、ステアリングホイール３の回転角度（量）を検出できると共に、パルス間の時間を計測することにより、ステアリングホイール３の回転速度を検出できるようになる。なお、本例であっても、多極磁石２１の磁極（ＮＳ）の幅や段数、複数の磁気センサーの位相をずらせること等によって、ステアリングホイール３の回転方向も検出できるようにすることは可能である。
【００２０】また、ローター７の多極磁石２１の磁力を回転方向に連続的に変化させているときには、図３（ｂ）に示したように、回転角度に応じて変化する磁極に対応するパルスと磁力とが検出されるので、図３（ａ）と同様にステアリングホイール３の回転角度（量）と回転速度とが検出できると同時に、磁力の変化方向、つまり、増加方向か減少方向かでステアリングホイール３の回転方向も検出できるようになる。
【００２１】これらにより、ステアリングホイール３の回転角度（量）、回転速度あるいは回転方向を検出することで、自動車の走行中の姿勢制御等を行なえるようになる。
【００２２】上記実施形態では、ローター７に多極磁石２１を設け、ケース９に磁気センサー２２を設けるだけであるから、上記従来の一対の受・発光素子のような光路を確保する必要がないので設置スペースが少なくなると共に、多極磁石２１に対する磁気センサー２２の位置合わせも容易に行なえる。
【００２３】上記実施形態では、多極磁石２１は、ローター７の外周縁７ｃに貼着するフィルムシート２０Ａの円周面に形成したが、図２（ｂ）に示すように、ローター７の上面７ｄに貼着するフィルムシート２０Ｂの外周面に形成することもできる。この場合には、磁気センサー２２はローター７の上面７ｄに対向して設ける。
【００２４】上記のように、多極磁石２１を磁性フィルムシート２０Ａ．２０Ｂの周面を、例えば、１度間隔で３６０度にわたってＮ極とＳ極とが交互になるよう磁化して形成すれば、多極磁石２１を簡単かつコスト安に製造でき、貼着作業も簡単になる。
【００２５】また、図２（ｃ）に示すように、上記多極磁石２１をローター７の上面に貼着する円形フィルムシート状のコーション（警告）ラベル２３の外周面に形成すると、コーションラベル２３を利用して多極磁石２１を設けられるので、部品点数や貼着作業が削減できて、よりコスト安に製造できる。
【００２６】なお、上記実施形態では、ステアリングホイール３の回転を検出する装置であったが、これに限られるものではない。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発明の回転検出装置は、回転部材の多極磁石に臨ませた検出器で回転部材の回転に伴う多極磁石の磁極変化や磁力変化を検出することにより、回転部材の回転角度（量）、回転速度、回転方向を検出できるようになるから、従来の一対の受・発光素子のような光路を確保する必要がないので設置スペースが少なくなると共に、多極磁石に対する検出器の位置合わせも容易に行なえるようになる。
【００２８】上記多極磁石の磁力を同じとして、検出器によって回転角度に応じて変化する磁極に対応するパルスを検出する構成とすると（請求項２）、回転部材の回転角度（量）と回転速度とを検出でき、あるいは、多極磁石の磁力を回転方向に連続的に変化して、検出器によって回転角度に応じて変化する磁極に対応するパルスと磁力とを検出する構成とすると（請求項３）、回転部材の回転角度（量）と回転速度とに加えて、回転方向も検出できるようになる。
【００２９】上記回転部材が自動車のステアリング用回転接続装置においてステアリングシャフトとともに回転するローターであると（請求項４）、自動車のステアリング用回転接続装置を利用してステアリングシャフト（ステアリングホイール）の回転角度（量）、回転速度あるいは回転方向を検出し、自動車の走行中の姿勢制御等を行なえるようになる。
【００３０】上記多極磁石がローターの外周縁に貼着するフィルムシートの円周面又はローターの上面に貼着するフィルムシートの外周面に形成されている構成であると（請求項５）、多極磁石を簡単かつコスト安に製造でき、貼着作業も簡単になる。
【００３１】上記多極磁石がローターの上面に貼着する円形フィルムシート状のコーションラベルの外周面に形成されている構成であると（請求項６）、コーションラベルを利用して多極磁石を設けられるので、部品点数や貼着作業が削減できて、よりコスト安に製造できる。

【出願人】	【識別番号】３９５０１１６６５【氏名又は名称】株式会社ハーネス総合技術研究所【識別番号】０００１８３４０６【氏名又は名称】住友電装株式会社【識別番号】０００００２１３０【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
【出願日】	平成１０年６月１９日（１９９８．６．１９）
【代理人】	【識別番号】１０００６７８２８【弁理士】【氏名又は名称】小谷悦司（外２名）
【公開番号】	特開２０００－９４１６（Ｐ２０００－９４１６Ａ）
【公開日】	平成１２年１月１４日（２０００．１．１４）
【出願番号】	特願平１０－１７３３０７