[发明专利]转向角传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种转向角传感器。

背景技术

作为这种技术，公开了下述专利文献1所记载的技术。该公报中公开了如下内容：在与转向轴一体旋转的齿轮（下称第一齿轮）上啮合有齿数互不相同的两个齿轮（以下称为第二齿轮、第三齿轮），该两个齿轮分别安装有磁铁，能够根据第二齿轮和第三齿轮的旋转差检测出第一齿轮的360°以上的旋转角。

专利文献1：日本特表2001－505667号公报

但是，在上述专利文献1所记载的技术中，由于第一齿轮和第二齿轮之间的齿隙及第一齿轮和第三齿轮之间的齿隙，存在转向轴旋转角的检测误差变大的可能。

发明内容

本发明是着眼于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种能够减小转向轴旋转角的检测误差的转向角传感器。

第一方面的一种转向角传感器，其特征在于，具备：

传感器外壳，其设置在随着方向盘的转向操作而旋转的转向轴上；

第一齿轮（大齿轮），其旋转自如地设置在所述传感器外壳上，具备以包围所述转向轴的方式形成为环状的主体部、形成在所述主体部的外周侧的多个齿和设置在所述主体部上的卡合部，该第一齿轮的内周面与所述转向轴在径向上隔开规定距离；

旋转传递部（驱动销），其以与所述转向轴一体旋转的方式设置在所述转向轴上，具有被卡合部，通过所述被卡合部与所述第一齿轮的所述卡合部卡合，随着所述转向轴的旋转而旋转驱动所述第一齿轮；

第二齿轮（小齿轮1），其旋转自如地设置在所述传感器外壳上，具有磁性部件和多个齿，该磁性部件沿周向隔开规定间隔磁化N极和S极，该多个齿形成在该第二齿轮的外周侧并与所述第一齿轮的齿啮合；

第三齿轮（小齿轮2），其旋转自如地设置在所述传感器外壳上，具有沿周向隔开规定间隔磁化N极和S极的磁性部件和以与所述第一齿轮的齿或所述第二齿轮的齿啮合且具有不能与所述第二齿轮相除尽的规定的减速比的方式形成在该第三齿轮的外周侧的多个齿；

第一MR元件，其将所述第二齿轮的磁性部件所产生的磁场变化作为电阻元件的电阻值的变化来检测，由此检测所述第二齿轮的旋转角即第一旋转角；

第二MR元件，其将所述第三齿轮的磁性部件所产生的磁场变化作为电阻元件的电阻值的变化来检测，由此检测所述第三齿轮的旋转角即第二旋转角；

施力部件，其设置在所述传感器外壳上，将所述第一齿轮向所述第二齿轮侧施力，以使所述第一齿轮和所述第二齿轮之间的齿隙减小；

通过所述第一旋转角和所述第二旋转角的组合，求出方向盘从转向轮朝向直行方向时的方向盘的旋转位置即中立位置开始旋转的旋转量即转向绝对角。

根据第一方面，通过减小第一齿轮和第二齿轮之间的齿隙，能够抑制第一齿轮和第二齿轮之间的旋转相位偏差，能够提高转向绝对角的检测精度。

在第一方面的基础上，第二方面的特征在于，

所述第一齿轮设置为与被所述施力部件施力之前相比，被施力后的旋转中心接近所述转向轴的旋转中心。

根据第二方面，在第一齿轮的旋转中心和转向轴的旋转中心偏离的情况下，在旋转一圈的期间，第一齿轮相对于转向轴的相位产生偏差，但通过使两部件的旋转中心进一步接近，能够抑制相位偏差。

在第一方面的基础上，第三方面的特征在于，

所述第一齿轮的主体部设置为在被所述施力部件施力的状态下不与所述转向轴不接触。

根据第三方面，通过使转向轴不与第一齿轮接触，能够使第一齿轮和第二齿轮可靠地啮合。

在第一方面的基础上，第四方面的特征在于，

所述第二旋转角用于确定所述转向轴从所述中立位置开始旋转了几圈，所述第一旋转角用于确定所述转向轴的一圈范围内的旋转角。

根据第四方面，由于对转向轴的一圈的范围的旋转角要求检测精度高，因此通过作为该旋转角使用与第一齿轮之间齿隙较少的第二齿轮的第一旋转角，能够提高转向角的检测精度。另一方面，为了检测转向轴旋转了几圈，由于不要求精细的检测精度，因此，即使使用第三齿轮的第二旋转角，也不会降低转向绝对角的检测精度。

在第一方面的基础上，第五方面的特征在于，

所述施力部件由螺旋弹簧构成，该螺旋弹簧具有包围所述第一齿轮的主体部外周的环状，在该螺旋弹簧的周向位置的一侧与所述主体部抵接，而在另一侧与所述传感器外壳卡止，通过发挥弹性力而缩径，由此将所述第一齿轮向所述第二齿轮侧施力。

根据第五方面，通过包围第一齿轮的主体部的螺旋弹簧构成施力部件，能够谋求施力部件的设置容积的小型化。

在第一方面的基础上，第六方面的特征在于，