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JP7205319B2 - Rotation angle detector - Google Patents
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JP7205319B2 - Rotation angle detector - Google Patents

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JP7205319B2 JP2019047234A JP2019047234A JP7205319B2 JP 7205319 B2 JP7205319 B2 JP 7205319B2 JP 2019047234 A JP2019047234 A JP 2019047234A JP 2019047234 A JP2019047234 A JP 2019047234A JP 7205319 B2 JP7205319 B2 JP 7205319B2
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Description

本発明は、回転部材の回転角を検出するセンサを有し、回転部材を所定の回転角に戻す付勢力を作用させるコイルスプリングを有している回転角検出装置に関する。 The present invention relates to a rotation angle detection device having a sensor that detects the rotation angle of a rotating member and a coil spring that exerts a biasing force to return the rotating member to a predetermined rotation angle.

上記構成の回転角検出装置として特許文献1には、軸部材とともに回転する回転部材に磁石を支持し、この磁石の磁束を検出する磁気センサを備え、回転した回転部材を所定の回転姿勢に戻すコイルスプリング(文献ではコイルバネ)を備えると共に、回転部材を筐体(文献ではハウジング)に収容した構成が記載されている。 As a rotation angle detection device having the above configuration, Patent Document 1 discloses that a rotating member that rotates together with a shaft member supports a magnet, is equipped with a magnetic sensor that detects the magnetic flux of the magnet, and returns the rotated rotating member to a predetermined rotational posture. A configuration in which a coil spring (coil spring in the literature) is provided and a rotating member is accommodated in a housing (housing in the literature) is described.

この特許文献1には、車両の操作ペダル等の操作に連係して回転部材が回転した場合に、この回転に伴う磁束の変化を磁気センサで検出し、操作ペダル等の回転角(文献では揺動角)を検出できるように構成されている。また、操作ペダル等が操作されない場合にはコイルスプリングの付勢力により回転部材が初期姿勢に保持される。尚、この特許文献1に記載されるトーションスプリングは、回転部材の調芯を行うための調芯機構の機能も有している。 In Patent Document 1, when a rotating member rotates in conjunction with the operation of an operation pedal or the like of a vehicle, a change in magnetic flux accompanying this rotation is detected by a magnetic sensor, and the rotation angle of the operation pedal, etc. dynamic angle) can be detected. Further, when the operating pedal or the like is not operated, the rotating member is held in the initial posture by the urging force of the coil spring. The torsion spring described in Patent Document 1 also functions as an alignment mechanism for aligning a rotating member.

特許文献2には、回転角検出装置(文献では回転角度検出装置)として、ケースに回転部材を収容し、回転部材(文献では回転体)に磁石を備え、磁石の磁束を検出する磁気検出素子を備え、回転部材に対して回転方向に付勢力を作用させるコイルスプリング(文献では、ばね)を備えた構成が示されている。 In Patent Document 2, as a rotation angle detection device (rotation angle detection device in the document), a rotating member is housed in a case, a magnet is provided in the rotating member (rotating body in the document), and a magnetic detecting element that detects the magnetic flux of the magnet. and a coil spring (a spring in the literature) that exerts a biasing force on the rotating member in the rotational direction.

この特許文献2には、回転角検出装置を、自動車のブレーキペダル等の回転角の検出に用いる点が記載されている。 This patent document 2 describes that the rotation angle detection device is used to detect the rotation angle of the brake pedal of an automobile.

特開2007-139458号公報JP 2007-139458 A 特開2012-73231号公報JP 2012-73231 A

特許文献1、2に記載された回転角検出装置が車両に備えられた状態では、走行時の振動によりコイルスプリングが振動し、コイルスプリングの線材同士が接触して異音の発生を招くこともあった。特に、ハイブリッド型の車両やEV型の車両のように静粛性の高い車両では、コイルスプリングで発生する異音が、運転する者の耳障りとなることや、運転する者に不快感を与えることも考えられた。 When the vehicle is equipped with the rotation angle detection devices described in Patent Documents 1 and 2, the coil spring may vibrate due to vibration during running, and the wire rods of the coil spring may come into contact with each other, causing abnormal noise. there were. In particular, in vehicles such as hybrid and EV vehicles, which are very quiet, the noise generated by the coil springs can be annoying to the driver or even make the driver feel uncomfortable. it was thought.

特許文献1、2に記載される回転角検出装置は、コイルスプリングの線材の一方の端部がハウジング(特許文献2ではケース)に係止され、線材の他方の端部が回転部材に係止されて構成されている。このため、外部からの振動力が作用した場合には、線材のうち係止位置からコイルスプリングの半径方向に最も離間した位置の線材が最も大きく変位し、線材同士が接触して異音を発生することも考えられた。 In the rotation angle detection devices described in Patent Documents 1 and 2, one end of the wire of the coil spring is locked to the housing (the case in Patent Document 2), and the other end of the wire is locked to the rotating member. configured. Therefore, when an external vibration force acts on the wire, the wire at the position farthest from the locking position in the radial direction of the coil spring is displaced the most, causing the wires to come into contact with each other and generate abnormal noise. was also considered.

つまり、振動によってコイルスプリングの線材が変位する場合は、係止位置を基準に、コイルスプリングのコイル軸芯を挟んで対向する位置(周方向で180°の位置)の線材の間隔が大きく変化し、この変化の結果、異音の発生が考えられた。 In other words, when the wires of the coil spring are displaced due to vibration, the gap between the wires at positions facing each other across the coil axis of the coil spring (at 180° in the circumferential direction) changes greatly with respect to the locking position. As a result of this change, it was thought that abnormal noise was generated.

特に、コイルスプリングとして、有効巻部の両端位置に座巻部が形成される構成のものでは、座巻部と有効巻部の線材間の距離が有効巻部同士の線材間の距離よりも短くなるため、線材同士が接触して異音を発生させることも考えられた。 In particular, in a coil spring having end turns formed at both ends of an effective winding portion, the distance between the wire rods of the end turn portion and the effective winding portion is shorter than the distance between the wire rods of the effective winding portions. Therefore, it was thought that the wires would come into contact with each other and generate abnormal noise.

このような理由から、回転部材に回転方向に付勢力を作用させるコイルスプリングを用いた構成でも異音の発生を抑制し得る回転角検出装置が求められる。 For these reasons, there is a need for a rotation angle detection device capable of suppressing the occurrence of abnormal noise even with a configuration using a coil spring that exerts an urging force on the rotating member in the rotational direction.

本発明に係る回転角検出装置の特徴構成は、筐体に対し回転軸芯を中心に回転自在に支持された回転部材と、前記回転部材を前記筐体に対して基準姿勢から回転姿勢に回転させたときの回転角を検出する回転角センサと、前記回転部材の前記回転姿勢を前記基準姿勢に戻すため一方の端部の係合部が前記回転部材に係合し、他方の端部の係合部が前記筐体に係合するコイルスプリングとを備え、前記コイルスプリングが、線材を所定ピッチで螺旋状に成形した有効巻部と、前記有効巻部の少なくとも一方の端部に形成される座巻部とを有すると共に、前記コイルスプリングが、負荷が作用していない自由状態を基準に所定角度だけ緊張方向に捩られ且つ所定比率だけ圧縮された状態で、前記有効巻部と前記座巻部との境界を境界位置として、この境界位置から前記有効巻部への巻き方向で180°だけ離間した位置と、前記境界位置から前記座巻部への巻き方向で180°だけ離間した位置の線材同士の内幅が前記有効巻部における線材同士の内幅の0.42倍以上に設定され、前記コイルスプリングが、前記状態で前記筐体に収容されている点にある。 A rotation angle detection device according to the present invention is characterized by a rotating member supported rotatably around a rotation axis with respect to a housing, and rotating the rotating member from a reference posture to a rotating posture with respect to the housing. a rotation angle sensor for detecting a rotation angle when the rotating member is rotated; an engaging portion at one end engages the rotating member to return the rotating posture of the rotating member to the reference posture; The engaging portion includes a coil spring that engages with the housing, and the coil spring is formed at least one end of an effective winding portion formed by spirally forming a wire rod at a predetermined pitch and at least one end of the effective winding portion. The coil spring is twisted by a predetermined angle in a tension direction and compressed by a predetermined ratio with reference to a free state in which no load is applied, and the effective winding portion and the seat are in a state of compression. Using the boundary with the winding portion as a boundary position, a position separated by 180° from this boundary position in the winding direction to the effective winding portion, and a position separated by 180° from the boundary position in the winding direction to the end turn portion. is set to 0.42 times or more of the inner width of the wire rods in the effective winding portion, and the coil spring is accommodated in the case in the above state.

コイルスプリングでは、有効巻部と座巻部との境界を基準に線材の巻き方向で180°だけ離間した位置の線材が比較的自由に変位できる。また、従来のコイルスプリングでは、有効巻部と座巻部との境界を基準に線材の巻き方向で互いに180°だけ離間した位置の線材間の内幅が、有効巻部の線材間の内幅と比較して極めて小さい値(1%にも満たない値)であるため、外部から振動が作用した場合には、この部位の線材同士が接触することにより異音の発生を招くものであった。 In the coil spring, the wire at a position separated by 180° in the winding direction of the wire relative to the boundary between the effective winding portion and the end turn portion can be relatively freely displaced. Further, in the conventional coil spring, the inner width between the wire rods at positions separated from each other by 180° in the winding direction of the wire rod with respect to the boundary between the effective winding portion and the end turn portion is the inner width between the wire rods of the effective winding portion. Because it is an extremely small value (less than 1%) compared to the .

これに対し、上記特徴構成によると、有効巻部と座巻部との境界を境界位置として、境界位置から有効巻部への巻き方向で180°だけ離間した位置と、境界位置から座巻部への巻き方向で180°だけ離間した位置の線材間の内幅が有効巻部の線材間の内幅の0.42(42%)倍以上に設定されることにより、線材間の内幅を充分に大きくして線材同士の接触の抑制を可能にする。特に、従来のコイルスプリングと、本特徴構成のコイルスプリングとに同じ振動を印加したときに発生する異音の騒音レベルをグラフ化したものを図7に示している。同図に示すように、従来からのコイルスプリング(従来品)の騒音特性では、低い振動加速度でも騒音レベルが高くなるものの、本特徴構成を有するコイルスプリング(本実施形態品)では大きい振動加速度に達しても騒音レベルが大きく上昇することがなく、異音の発生の抑制効果を確認できる。
その結果、回転部材に回転方向に付勢力を作用させるコイルスプリングを用いた構成でも異音の発生を抑制し得る回転角検出装置が構成された。
On the other hand, according to the above-described characteristic configuration, with the boundary between the effective winding portion and the end winding portion as the boundary position, a position separated by 180° in the winding direction from the boundary position to the effective winding portion and the end winding portion from the boundary position By setting the inner width between the wire rods at positions separated by 180 ° in the winding direction to 0.42 (42%) times or more of the inner width between the wire rods in the effective winding part, the inner width between the wire rods It is made sufficiently large to enable suppression of contact between wires. In particular, FIG. 7 shows a graph of the noise level of abnormal noise generated when the same vibration is applied to the conventional coil spring and the coil spring of this characteristic configuration. As shown in the figure, with the noise characteristics of the conventional coil spring (conventional product), the noise level is high even at low vibration acceleration, but with the coil spring having this characteristic configuration (product of the present embodiment), it can withstand high vibration acceleration. The noise level does not increase greatly even when the temperature reaches the maximum, and the effect of suppressing the generation of abnormal noise can be confirmed.
As a result, a rotation angle detection device capable of suppressing the generation of abnormal noise even with a configuration using a coil spring that exerts an urging force on the rotating member in the rotation direction has been constructed.

他の構成として、前記座巻部が、前記有効巻部の両端位置に形成されても良い。 As another configuration, the end turn portion may be formed at both end positions of the effective turn portion.

これによると、座巻部が有効巻部の両端に形成されるものの、この両端部における座巻部と有効巻部との間の線材同士が接触する不都合を抑制できる。 According to this, although the end turn portion is formed at both ends of the effective turn portion, it is possible to prevent the wire rods from contacting each other between the end turn portion and the effective turn portion at both end portions.

他の構成として、前記所定角度が100°であり、前記所定比率が73~77%であっても良い。 As another configuration, the predetermined angle may be 100° and the predetermined ratio may be 73-77%.

通常、回転角検出装置において、コイルスプリングが圧縮された状態で筐体に収容されるため、この構成によると、コイルスプリングがスプリング軸芯の方向に伸長する付勢力によって、例えば、回転部材を回転角センサに近接する位置に保持し、検出感度及び検出精度を高く維持することも可能となる。 Normally, in the rotation angle detection device, the coil spring is accommodated in the housing in a compressed state. Therefore, according to this configuration, the biasing force of the coil spring extending in the direction of the spring axis rotates the rotating member, for example. It is also possible to maintain high detection sensitivity and detection accuracy by holding at a position close to the angle sensor.

回転角検出装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a rotation angle detection device; FIG. 回転角検出装置の分解状態の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotation angle detection device in an exploded state; 回転角検出装置の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a rotation angle detection device; FIG. 自由状態から所定角度だけ捩り、且つ、所定比率だけ圧縮した状態のトーションスプリングの斜視図である。4 is a perspective view of a torsion spring in a state of being twisted by a predetermined angle from a free state and compressed by a predetermined ratio; FIG. 自由状態から所定角度だけ捩り、且つ、所定比率だけ圧縮した状態のトーションスプリングの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a torsion spring in a state of being twisted by a predetermined angle from a free state and compressed by a predetermined ratio; 従来品のトーションスプリングと本実施形態品のトーションスプリングとの自由長での線材同士の間隔および緊張状態における線材同士の間隔を示すグラフである。5 is a graph showing the distance between wire rods in the free length and the distance between wire rods in the tension state of the conventional torsion spring and the torsion spring of the present embodiment. 従来品のトーションスプリングと本実施形態品のトーションスプリングとの騒音レベルを示すグラフである。5 is a graph showing noise levels of a conventional torsion spring and a torsion spring of the present embodiment;

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図1~図3に示すように、ハウジング10と、ハウジングカバー20とで構成される筐体Aと、回転部材30と、回転角センサ2と、トーションスプリング40(コイルスプリングの一例)とを備えて回転角検出装置Sが構成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Basic configuration]
As shown in FIGS. 1 to 3, the housing A includes a housing 10, a housing cover 20, a rotating member 30, a rotation angle sensor 2, and a torsion spring 40 (an example of a coil spring). A rotation angle detection device S is constructed by

図1、図2に示すように、回転部材30は、筐体Aに対しハウジング10の内部に回転軸芯Xを中心に回転自在に収容されている。この回転部材30は、回転軸芯Xと同軸芯に組み付けられたシャフト32と、シャフト32の外端に連結されたる操作アーム1とを備え、この操作アーム1の作動に伴う回転部材30の回転角を検出する回転角センサ2がハウジング10に備えられている。そして、操作アーム1が操作されない状況において回転部材30を基準姿勢に戻す付勢力を作用させるトーションスプリング40がハウジングカバー20に収容されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the rotary member 30 is housed inside the housing 10 so as to be rotatable around the rotation axis X with respect to the housing A. As shown in FIG. The rotating member 30 includes a shaft 32 assembled coaxially with the rotation axis X, and an operating arm 1 connected to the outer end of the shaft 32. When the operating arm 1 is operated, the rotating member 30 rotates. A rotation angle sensor 2 for detecting an angle is provided in the housing 10 . A torsion spring 40 is accommodated in the housing cover 20 to exert a biasing force to return the rotating member 30 to the reference posture when the operating arm 1 is not operated.

この回転角検出装置Sは、自動車等の車両においてアクセルペダルやブレーキペダル等の操作角度の検出に用いられる。つまり、回転部材30に永久磁石Mを備えており、回転角センサ2は、永久磁石から作用する磁束の密度、磁束方向を検出するホール素子等の磁気検出素子を備えており、この回転角センサ2が基板3に支持されている。 This rotation angle detection device S is used for detecting the operation angle of an accelerator pedal, a brake pedal, or the like in a vehicle such as an automobile. That is, the rotating member 30 is provided with a permanent magnet M, and the rotation angle sensor 2 is provided with a magnetic detection element such as a Hall element for detecting the density and direction of the magnetic flux acting from the permanent magnet. 2 is supported on the substrate 3 .

この構成から、筐体Aを車体フレーム等に支持し、アクセルペダル等と操作アーム1とを連係させることにより、アクセルペダル等の操作量を回転角検出装置Sで検出できる。具体的には、操作アーム1が回転軸芯Xを中心に回転した場合には、この回転に伴い永久磁石Mから回転角センサ2に作用する磁束密度、磁束方向が変化するので、この変化から回転部材30の回転角が検出される。尚、永久磁石Mは、サマリウムコバルト磁石や、ネオジム磁石等の希土類磁石、アルニコ磁石、あるいは、フェライト磁石等を用いることが可能である。 With this configuration, the operation amount of the accelerator pedal or the like can be detected by the rotation angle detection device S by supporting the housing A on the vehicle body frame or the like and linking the accelerator pedal or the like with the operating arm 1 . Specifically, when the operation arm 1 rotates about the rotation axis X, the magnetic flux density and magnetic flux direction acting on the rotation angle sensor 2 from the permanent magnet M change along with this rotation. A rotation angle of the rotating member 30 is detected. The permanent magnet M may be a samarium-cobalt magnet, a rare earth magnet such as a neodymium magnet, an alnico magnet, a ferrite magnet, or the like.

回転角検出装置Sでは、ハウジング10とハウジングカバー20とが絶縁性の樹脂で構成されている。回転軸芯Xは、回転部材30の回転中心であり、ハウジング10等の特定の位置を示すものではないが、組み立てられた回転角検出装置Sでは、回転軸芯Xの位置が決まるため、本明細書では、回転角検出装置Sを構成する各部材の位置関係や、各部材の姿勢を、回転軸芯Xを基準に説明している。 In the rotation angle detection device S, the housing 10 and the housing cover 20 are made of insulating resin. The rotation axis X is the center of rotation of the rotating member 30 and does not indicate a specific position of the housing 10 or the like. In the specification, the positional relationship of each member constituting the rotation angle detection device S and the posture of each member are described with reference to the rotation axis X. FIG.

〔筐体〕
図1、図2に示すように、ハウジング10は内部に回転軸芯Xに直交する姿勢の隔壁11が形成され、この隔壁11よりハウジングカバー20に隣接する部位に回転軸芯Xを中心とする凹状の収容空間10Rが形成され、回転部材30が収容されている。隔壁11より外方(ハウジングカバー20と反対側)に隣接する部位にセンサ空間10Sが形成されている。
[Chassis]
As shown in FIGS. 1 and 2, the housing 10 is internally formed with a partition 11 having a posture orthogonal to the rotation axis X, and a portion adjacent to the housing cover 20 from the partition 11 is centered on the rotation axis X. A concave accommodation space 10R is formed in which the rotary member 30 is accommodated. A sensor space 10S is formed in a portion adjacent to the outside of the partition wall 11 (on the side opposite to the housing cover 20).

ハウジング10には、回転軸芯Xと直交する外方に突出するコネクタ部12が一体形成されている。また、ハウジング10は、センサ空間10Sの外部の開口を覆うカバープレート13を着脱自在に備えている。更に、ハウジング10は、基板3に支持された回転角センサ2をセンサ空間10Sに収容しており、回転角センサ2に導通するリード線(図示せず)をコネクタ部12の内部空間に露出させている。 The housing 10 is integrally formed with a connector portion 12 protruding outward perpendicular to the rotation axis X. As shown in FIG. Further, the housing 10 is detachably provided with a cover plate 13 that covers the opening outside the sensor space 10S. Further, the housing 10 accommodates the rotation angle sensor 2 supported by the substrate 3 in the sensor space 10S, and exposes the lead wire (not shown) conducting to the rotation angle sensor 2 to the inner space of the connector portion 12. ing.

図1~図3に示すように、ハウジング10は、収容空間10Rの開口縁を取り囲む位置に連結壁14が形成され、この連結壁14の外面の一部に外方に突出する複数の位置固定片15が形成されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the housing 10 has a connecting wall 14 formed at a position surrounding the edge of the opening of the accommodation space 10R, and a plurality of position fixing members protruding outward from a part of the outer surface of the connecting wall 14. A piece 15 is formed.

ハウジングカバー20のうち、ハウジング10に対向する部位で、外周縁に沿う領域には、ハウジング10に向けて突出する嵌合壁21が形成されている。この嵌合壁21は、ハウジング10の連結壁14の突出端の外面を取り囲む位置に形成され、この嵌合壁21の複数箇所には、位置固定片15の嵌合が可能な嵌合凹部21aが形成されている。 A fitting wall 21 projecting toward the housing 10 is formed in a region of the housing cover 20 facing the housing 10 along the outer peripheral edge. The fitting wall 21 is formed at a position surrounding the outer surface of the protruding end of the connecting wall 14 of the housing 10. At a plurality of locations of the fitting wall 21, there are fitting recesses 21a into which the position fixing pieces 15 can be fitted. is formed.

更に、ハウジングカバー20は、外方(ハウジング10と反対側)に向けて突出する膨出壁22を有しており、この膨出壁22の内部に回転軸芯Xを中心とする凹状のスプリング空間20Sが形成されている。また、膨出壁22の内面のうち、突出端部において回転軸芯Xと直交する平坦な膨出内壁面22aには、回転軸芯Xと同軸芯で貫通孔22bが穿設されている。更に、膨出内壁面22aには、回転軸芯Xに沿う姿勢の固定側突起部23が形成されている。 Further, the housing cover 20 has a bulging wall 22 that protrudes outward (the side opposite to the housing 10). A space 20S is formed. A through hole 22b is formed coaxially with the rotation axis X in a flat bulge inner wall surface 22a perpendicular to the rotation axis X at the protruding end portion of the inner surface of the bulge wall 22 . Further, a fixed-side protrusion 23 having a posture along the rotation axis X is formed on the bulging inner wall surface 22a.

ハウジングカバー20のうち、ハウジング10と反対側の外周部には一部が側方(回転軸芯Xに対して直交する方向)に開放するガード壁24が形成されている。図3に示すように、ハウジングカバー20には、ガード壁24の外側位置から外方に突出する一対のフランジ25が形成されている。特に、図1に示すように操作アーム1は、基端部分がシャフト32に連結し、ガード壁24の開放部分から外方に延出する姿勢で配置される。これにより、ガード壁24のうち開放部分の一方の開口縁をストッパー24aとして利用しており、このストッパー24aに操作アーム1が当接した状態の姿勢が、操作アーム1(回転部材30)の基準姿勢となる。 A guard wall 24 is formed on the outer peripheral portion of the housing cover 20 on the opposite side of the housing 10 so that a portion of the guard wall 24 opens sideways (in a direction perpendicular to the rotation axis X). As shown in FIG. 3, the housing cover 20 is formed with a pair of flanges 25 protruding outward from positions outside the guard wall 24 . In particular, as shown in FIG. 1, the operation arm 1 is arranged in a posture in which the proximal end portion is connected to the shaft 32 and extends outward from the open portion of the guard wall 24 . As a result, one opening edge of the open portion of the guard wall 24 is used as a stopper 24a, and the posture of the operating arm 1 in contact with this stopper 24a is the reference of the operating arm 1 (rotating member 30). Posture.

〔回転部材〕
図1~図3に示すように、回転部材30は、回転軸芯Xを中心円柱状となる回転本体31と、この回転本体31に連結し回転軸芯Xと同軸芯上に配置されるシャフト32と、回転本体31に埋め込まれた永久磁石Mとを備えている。
[Rotating member]
As shown in FIGS. 1 to 3, the rotating member 30 includes a rotating body 31 having a cylindrical shape centered on a rotating shaft center X, and a shaft connected to the rotating body 31 and arranged coaxially with the rotating shaft center X. 32 and a permanent magnet M embedded in the rotating body 31 .

シャフト32は、回転本体31と一体回転するように基端部が回転本体31にインサートされている。このシャフト32は、回転本体31からハウジングカバー20の方向に突出しており、このシャフト32に対し回転自在にブッシュ33が外嵌している。このブッシュ33は、樹脂材と金属材との何れによって構成されても良い。 The base end of the shaft 32 is inserted into the rotating body 31 so as to rotate together with the rotating body 31 . The shaft 32 protrudes from the rotating body 31 toward the housing cover 20, and a bushing 33 is rotatably fitted onto the shaft 32. As shown in FIG. The bush 33 may be made of either a resin material or a metal material.

回転本体31のうち、ハウジングカバー20と対向する対向面31aに回転軸芯Xと平行な姿勢で突出する回転側突起34が形成されている。この回転部材30は、回転部材30が回転角検出装置Sに備えられた状態で、対向面31aが回転軸芯Xに対して直交する姿勢で、ハウジングカバー20の膨出内壁面22aと平行な姿勢となる。 A rotation-side protrusion 34 that protrudes in a posture parallel to the rotation axis X is formed on the facing surface 31 a of the rotation body 31 that faces the housing cover 20 . When the rotating member 30 is installed in the rotation angle detecting device S, the facing surface 31a of the rotating member 30 is positioned perpendicular to the rotation axis X and parallel to the bulging inner wall surface 22a of the housing cover 20. Posture.

〔トーションスプリング〕
図1~図5に示すようにトーションスプリング40(コイルスプリングの一例)は、バネ鋼から成る線材を所定ピッチで螺旋状に成形した有効巻部41と、有効巻部41の両端に形成される座巻部42とを有している。更に、このトーションスプリング40は、各々の座巻部42の先端を鈎状に折り曲げた係合部43を有している。
[Torsion spring]
As shown in FIGS. 1 to 5, the torsion spring 40 (an example of a coil spring) has an effective winding portion 41 formed by spirally forming a wire made of spring steel at a predetermined pitch, and formed at both ends of the effective winding portion 41. and an end turn portion 42 . Further, the torsion spring 40 has an engaging portion 43 formed by bending the end of each end turn portion 42 into a hook shape.

図4、図5に示すようにスプリング軸芯Cを想定すると、有効巻部41はスプリング軸芯Cを中心にして所定ピッチで線材を螺旋状に巻回して形成されている。これに対し、一対の座巻部42は、外端部がスプリング軸芯Cと直交する姿勢で線材を巻回して形成されている。 Assuming a spring axis C as shown in FIGS. 4 and 5, the effective winding portion 41 is formed by spirally winding a wire around the spring axis C at a predetermined pitch. On the other hand, the pair of end turn portions 42 are formed by winding a wire in such a manner that the outer ends thereof are orthogonal to the spring axis C. As shown in FIG.

このトーションスプリング40は、負荷が作用していない自由状態から緊張方向に所定角度だけ捩られた状態で、且つ、自由状態から圧縮方向に所定比率だけ圧縮された状態で、回転部材30の対向面31aと、ハウジングカバー20の膨出内壁面22aとの間に挟み込む状態で収容されている(図1を参照)。 The torsion spring 40 is twisted by a predetermined angle in the tension direction from a free state where no load is applied, and is compressed by a predetermined ratio in the compression direction from the free state. 31a and the bulging inner wall surface 22a of the housing cover 20 (see FIG. 1).

この収容の際には、一方の座巻部42が膨出内壁面22aに当接し、この座巻部42の係合部43が固定側突起部23に係合する。また、他方の座巻部42が回転部材30の対向面31aに当接し、この座巻部42の係合部43が回転側突起34に係合する。 During this accommodation, one end turn portion 42 abuts against the bulging inner wall surface 22 a , and the engaging portion 43 of this end turn portion 42 engages with the fixed-side projecting portion 23 . The other end turn portion 42 abuts against the facing surface 31 a of the rotating member 30 , and the engaging portion 43 of this end turn portion 42 engages with the rotation-side projection 34 .

所定角度の具体的な値として、本実施形態では、トーションスプリング40が、負荷が作用しない自由状態を基準にして、緊張方向に向けて100°だけ捩られている。また、所定比率の具体的な値として、トーションスプリング40が、負荷が作用しない自由状態を基準にして、圧縮方向で73%に圧縮されている。 As a specific value of the predetermined angle, in this embodiment, the torsion spring 40 is twisted by 100° in the tension direction based on the free state where no load acts. As a specific value of the predetermined ratio, the torsion spring 40 is compressed to 73% in the compression direction based on the free state where no load acts.

図5に示すように、トーションスプリング40は、線材径dが0.9mmであり、負荷が作用していない状態から緊張方向に所定角度(本実施形態では100°)捩った状態で、コイル平均径D(線材の中心が描く円の直径)が18mm、有効巻部41の巻き数が2.5であり、座巻部42の巻数が1である。 As shown in FIG. 5, the torsion spring 40 has a wire diameter d of 0.9 mm, and is twisted at a predetermined angle (100° in this embodiment) in the direction of tension from a state where no load is applied. The average diameter D (the diameter of the circle drawn by the center of the wire) is 18 mm, the number of turns of the effective winding portion 41 is 2.5, and the number of turns of the end winding portion 42 is 1.

この回転角検出装置Sでは、トーションスプリング40を緊張方向に捩った状態で備えられるため、操作アーム1に操作力が作用しない状態では、操作アーム1はストッパー24aに確実に当接し、回転部材30は基準姿勢に維持されている。このとき、トーションスプリング40は、自由状態から緊張方向に70°だけ捩られた状態で、且つ、自由状態から圧縮方向で73%に圧縮された状態にある。 In this rotation angle detection device S, since the torsion spring 40 is twisted in the direction of tension, the operation arm 1 reliably abuts against the stopper 24a when no operation force acts on the operation arm 1, and the rotation member is rotated. 30 is maintained in the reference posture. At this time, the torsion spring 40 is in a state of being twisted by 70° in the tension direction from the free state and in a state of being compressed by 73% in the compression direction from the free state.

この回転角検出装置Sでは、前述したようにトーションスプリング40を圧縮して備えることにより、回転部材30の外面(回転軸芯Xに沿う方向で対向面31aの反対側)をハウジング10の隔壁11に近接させる状態に維持される。これにより、回転部材30から回転角センサ2に作用する磁束密度の変動を抑制して高い精度での検出を実現すると共に、回転角センサ2の検出角度を高めることができる。 In this rotation angle detection device S, as described above, the torsion spring 40 is compressed so that the outer surface of the rotating member 30 (opposite side of the facing surface 31a in the direction along the rotation axis X) is aligned with the partition wall 11 of the housing 10. is maintained in close proximity to As a result, fluctuations in the magnetic flux density acting on the rotation angle sensor 2 from the rotating member 30 can be suppressed to achieve highly accurate detection, and the detection angle of the rotation angle sensor 2 can be increased.

また、このトーションスプリング40では、外部から振動が作用した場合に、線材同士の接触による異音の発生を抑制するように線材同士の間隔(内幅)が設定されている。 In addition, in the torsion spring 40, the spacing (inner width) between the wires is set so as to suppress the generation of abnormal noise due to contact between the wires when vibrations act from the outside.

図4、図5に示すように、トーションスプリング40を緊張方向に100°だけ捩り、且つ、圧縮方向で73%に圧縮した状態において、有効巻部41と座巻部42との境界を境界位置Pとする。また、この境界位置Pから有効巻部41への巻き方向で180°だけ離間した位置を第1中間位置Q1とし、境界位置Pから座巻部への巻き方向で180°だけ離間した位置を第2中間位置Q2とする。 As shown in FIGS. 4 and 5, when the torsion spring 40 is twisted by 100° in the tension direction and compressed by 73% in the compression direction, the boundary between the effective winding portion 41 and the end winding portion 42 is positioned at the boundary position. Let P. A position separated by 180° in the winding direction from the boundary position P to the effective winding portion 41 is defined as a first intermediate position Q1, and a position separated by 180° in the winding direction from the boundary position P to the end turn portion is defined as a first intermediate position Q1. 2 to the middle position Q2.

そして、この状態において、第1中間位置Q1と、第2中間位置Q2との線材間距離である中間部間隔Gm(2つの中間位置の内幅)が、有効巻部41の線材間距離である有効部間隔Ga(隣接する有効巻部41の線材間の内幅)の0.42倍以上になるように設定されている。 In this state, the inter-wire distance Gm (inner width between the two intermediate positions) between the first intermediate position Q1 and the second intermediate position Q2 is the inter-wire distance of the effective winding portion 41. It is set to be 0.42 times or more of the effective portion interval Ga (the inner width between the wire rods of the adjacent effective winding portions 41).

この回転角検出装置Sで検出可能な角度が、操作アーム1がストッパー24aに当接する基準姿勢から110°程度に設定されている。つまり、トーションスプリング40は、自然状態から緊張方向に最大180°程度捩り可能に構成されている。 The angle that can be detected by the rotation angle detection device S is set to about 110° from the reference posture in which the operating arm 1 contacts the stopper 24a. In other words, the torsion spring 40 is configured to be twistable by a maximum of 180 degrees in the tension direction from the natural state.

前述したように、自由状態から緊張方向に100°だけ捩られ、且つ、圧縮方向で73%に圧縮された状態で、夫々の座巻部42は線材を1巻きして形成され、有効巻部41は、線材を2.5巻きになるように形成されている。 As described above, each end turn portion 42 is formed by one turn of wire in a state of being twisted by 100° in the tension direction from the free state and compressed by 73% in the compression direction. A wire rod 41 is formed so as to have 2.5 turns.

このようなトーションスプリング40の構造から、係合部43が形成された座巻部42の先端の位置から線材に沿って360°に達する位置までの線材の領域が座巻部42となる。また、この線材の先端から線材に沿って360°を超える領域が有効巻部41に含まれることになり、この360°の位置が、有効巻部41と座巻部42との境界位置Pとなる。 Due to the structure of the torsion spring 40 as described above, the end turn portion 42 is a region of the wire from the tip position of the end turn portion 42 where the engaging portion 43 is formed to the position reaching 360° along the wire. In addition, the effective winding portion 41 includes a region exceeding 360° along the wire from the tip of the wire, and the position of this 360° is the boundary position P between the effective winding portion 41 and the end turn portion 42. Become.

また、図1、図2に示すように、トーションスプリング40は、ブッシュ33を取り囲む位置で、ハウジングカバー20のスプリング空間20Sに収容状態で備えられる。 As shown in FIGS. 1 and 2, the torsion spring 40 is housed in the spring space 20S of the housing cover 20 at a position surrounding the bush 33. As shown in FIG.

〔回転角検出装置の組み立て〕
回転角検出装置Sを組み立てる際には、ブッシュ33に回転部材30のシャフト32を内嵌し、ブッシュ33を取り囲む位置にトーションスプリング40を配置し、このトーションスプリング40の一方の係合部43を回転側突起34に予め係合させ、他方の係合部43を固定側突起部23に予め係合させる作業が行われる。
[Assembly of rotation angle detector]
When assembling the rotation angle detection device S, the shaft 32 of the rotating member 30 is fitted in the bush 33, the torsion spring 40 is arranged in a position surrounding the bush 33, and one engaging portion 43 of the torsion spring 40 is engaged. Work is performed to pre-engage the rotation-side protrusion 34 and to pre-engage the other engaging portion 43 with the fixed-side protrusion 23 .

この後にハウジング10の収容空間10Rに回転部材30を収容し、ハウジングカバー20のスプリング空間20Sにトーションスプリング40を収容する。この収容状態で、ハウジング10の連結壁14の外面に形成された複数の位置固定片15を、ハウジングカバー20の嵌合壁21の複数の嵌合凹部21aのうち対応するものに嵌合させ、ハウジング10とハウジングカバー20とを回転軸芯Xに沿う方向で重ね合わせ、溶着の技術や、接着剤により、ハウジング10とハウジングカバー20とが連結固定される。この状態で、トーションスプリング40は、自由状態から緊張方向に70°だけ捩られ、かつ、圧縮方向で73%に圧縮されている。 After that, the rotary member 30 is accommodated in the accommodation space 10R of the housing 10, and the torsion spring 40 is accommodated in the spring space 20S of the housing cover 20. As shown in FIG. In this accommodated state, the plurality of position fixing pieces 15 formed on the outer surface of the connecting wall 14 of the housing 10 are fitted into the corresponding ones of the plurality of fitting recesses 21a of the fitting wall 21 of the housing cover 20, The housing 10 and the housing cover 20 are superimposed on each other in the direction along the rotation axis X, and the housing 10 and the housing cover 20 are connected and fixed by a welding technique or an adhesive. In this state, the torsion spring 40 is twisted from the free state by 70° in the tension direction and compressed to 73% in the compression direction.

ハウジング10とハウジングカバー20とを重ね合わせる際には、シャフト32の突出端をハウジングカバー20の貫通孔22bに挿通し、ハウジング10とハウジングカバー20とが連結固定された後に、膨出壁22の貫通孔22bに挿通するシャフト32の先端位置に操作アーム1が連結固定される。 When the housing 10 and the housing cover 20 are overlapped, the protruding end of the shaft 32 is inserted into the through hole 22b of the housing cover 20, and after the housing 10 and the housing cover 20 are connected and fixed, the bulging wall 22 is formed. The operation arm 1 is connected and fixed to the tip position of the shaft 32 inserted through the through hole 22b.

また、ハウジング10のセンサ空間10Sに、基板3に支持された回転角センサ2を取り付ける工程は、ハウジング10とハウジングカバー20とが連結固定される以前と、以後との何れのタイミングであっても良い。 Further, the step of mounting the rotation angle sensor 2 supported by the substrate 3 in the sensor space 10S of the housing 10 may be performed before or after the housing 10 and the housing cover 20 are connected and fixed. good.

この組み立てた回転角検出装置Sでは、トーションスプリング40の付勢力により、操作アーム1は、ガード壁24のストッパー24aに当接する状態が維持される。これにより、アクセルペダル等の操作量を検出する場合には操作アーム1がストッパー24aから離間する方向に作動する。 In the assembled rotation angle detection device S, the biasing force of the torsion spring 40 keeps the operating arm 1 in contact with the stopper 24 a of the guard wall 24 . As a result, the operation arm 1 moves away from the stopper 24a when detecting the operation amount of the accelerator pedal or the like.

〔トーションスプリングの静粛性〕
本実施形態のように構成されたトーションスプリング40「本実施形態品」と、従来からのトーションスプリング「従来品」とを比較するため、図6には、トーションスプリングの周方向での計測点の角度を横軸に取り、各々の計測点において隣接する線材同士の間隔(内幅)の値を計測し、その計測結果を縦軸に取ったグラフを示している。
[Quietness of torsion spring]
In order to compare the torsion spring 40 configured as in this embodiment (this embodiment product) with a conventional torsion spring (conventional product), FIG. A graph is shown in which the angle is plotted on the horizontal axis, the value of the interval (inner width) between adjacent wire rods is measured at each measurement point, and the measurement results are plotted on the vertical axis.

図6に示すグラフでは、スプリング軸芯C(図4、図5を参照)を中心にして座巻部42の先端位置から計測点が周方向で30°の間隔で変位した各位置の隣接する線材の間隔(内幅)を示している。同図のグラフでは、上段に○(白丸)で示す「本実施形態品」と、△(白三角)で示す「従来品」との2種のグラフが自由状態での特性を示している。また、下段に「黒丸」で示す「本実施形態品」と、「黒三角」で示す「従来品」との2種のグラフが、73%に圧縮され100°捩られた状態(グラフでは圧縮+ねじりと記載)での特性を示している。 In the graph shown in FIG. 6, the measurement points are displaced at intervals of 30° in the circumferential direction from the tip position of the end turn portion 42 around the spring axis C (see FIGS. 4 and 5). It shows the spacing (inner width) of the wires. In the graph of FIG. 1, two types of graphs, "this embodiment product" indicated by ◯ (white circle) and "conventional product" indicated by Δ (white triangle), show the characteristics in the free state. In addition, two types of graphs, “this embodiment product” indicated by “black circles” and “conventional product” indicated by “black triangles”, are compressed to 73% and twisted by 100° (compressed in the graph). + torsion).

図6に示すグラフは、図5を参照して先に説明したように、本実施形態品のトーションスプリング40と従来品のトーションスプリングのいずれもが、線材同士の間隔を計測する際には、線材径dが0.9mm、100°捩られ、且つ、73%に圧縮された状態でのコイル平均径Dが18mm、有効巻部41の巻数が2.5、座巻部42の巻数が1となるトーションスプリングを用いた計測値を示している。先に説明したように、自由状態とは、トーションスプリングに負荷が作用していない状態である。 As described above with reference to FIG. 5, the graph shown in FIG. 6 shows that when the torsion spring 40 of the present embodiment and the conventional torsion spring measure the distance between the wires, The wire diameter d is 0.9 mm, the coil average diameter D is 18 mm when it is twisted 100° and compressed to 73%, the number of turns of the effective winding portion 41 is 2.5, and the number of turns of the end winding portion 42 is 1. It shows the measured value using the torsion spring. As explained above, the free state is the state in which no load acts on the torsion spring.

図6に示すグラフは、スプリング軸芯Cを中心にして境界位置Pを基準にして周方向の計測点が30°の間隔で変化する角度毎の線材同士の間隔(内幅)をグラフ化したものである。従って、計測点の角度として、座巻部42の外端位置が0°である場合には、スプリング軸芯Cに沿う方向で隣接する角度が360°であり(「0°-360°」と記載)、この0°と360°とにおける線材同士の間隔(内幅:境界位置Pの間隔)を横軸から取得した値が略「0」にあることが理解できる。 The graph shown in FIG. 6 is a graph of the interval (inner width) between the wire rods for each angle at which the measurement points in the circumferential direction change at intervals of 30° with the boundary position P as the reference around the spring axis C. It is. Therefore, when the outer end position of the end turn portion 42 is 0° as the angle of the measurement point, the adjacent angle in the direction along the spring axis C is 360° ("0°-360°"). description), it can be understood that the value obtained from the horizontal axis for the interval between the wire rods at 0° and 360° (the inner width: the interval at the boundary position P) is approximately “0”.

このように、圧縮し、捩られた状態(圧縮+ねじり)にある従来品のトーションスプリングでは、座巻部42の先端位置から線材の巻き方向で150°~210°程度の範囲にある線材同士の内幅(間隔)が極めて短く、線材同士が極めて接触しやすい状態にある。具体的には図6の180°-540°が示す第1中間位置Q1と第2中間位置Q2とにおける線材同士の中間部間隔Gmが0.008mmであるのに対して、図6の540°-900°が示す、有効巻部41における線材同士の間隔となる有効部間隔Gaが0.978mmである。すなわち、中間部間隔Gmがほぼ「0」であり、中間部間隔Gmは有効部間隔Gaのわずか0.008倍である。 Thus, in the conventional torsion spring in a compressed and twisted state (compression + torsion), the wire rods in the range of about 150° to 210° in the winding direction of the wire rod from the end position of the end turn portion 42 The inner width (interval) of the wires is extremely short, and the wires are in a state where they are very likely to come into contact with each other. Specifically, the intermediate distance Gm between the wire rods at the first intermediate position Q1 and the second intermediate position Q2 indicated by 180°-540° in FIG. 6 is 0.008 mm, whereas 540° in FIG. The effective part gap Ga, which is the gap between the wire rods in the effective winding part 41 indicated by −900°, is 0.978 mm. That is, the intermediate portion spacing Gm is approximately "0", and the intermediate portion spacing Gm is only 0.008 times the effective portion spacing Ga.

これに対し、本実施形態品のトーションスプリング40では、第1中間位置Q1と第2中間位置Q2とにおける線材同士の中間部間隔Gmが0.272mmであり、有効巻部41における線材同士の間隔となる有効部間隔Gaが0.645になっている。すなわち、本実施形態品の中間部間隔Gmは従来品の中間部間隔Gmに比べて大きくなっており、本実施形態品の中間部間隔Gmは有効部間隔Gaの0.42倍になっている。このように、本実施形態品のトーションスプリング40は、図6のグラフの本実施形態品(圧縮+ねじり)に示すように、境界位置Pから線材の巻き方向で150°~210°を含む領域での線材同士の間隔が拡大しており、線材同士が接触し難い状態にある。 On the other hand, in the torsion spring 40 of the present embodiment, the intermediate interval Gm between the wire rods at the first intermediate position Q1 and the second intermediate position Q2 is 0.272 mm, and the interval between the wire rods in the effective winding portion 41 is 0.272 mm. The effective portion interval Ga is 0.645. That is, the intermediate space Gm of the product of the present embodiment is larger than the intermediate space Gm of the conventional product, and the intermediate space Gm of the product of the present embodiment is 0.42 times the effective space Ga. . As described above, the torsion spring 40 of the present embodiment has a region including 150° to 210° from the boundary position P in the wire winding direction, as shown in the graph of FIG. The distance between the wire rods is widened, and it is difficult for the wire rods to come into contact with each other.

図7には、従来品と本実施形態品とに対して作用する加速度(振動の加速度)を横軸に取り、加速度の作用で線材同士が接触した際の騒音を縦軸に取ったグラフを示している。このグラフでは、人間の聴覚により、騒音レベルが「非常に小さく聞こえる」30dbレベルを可聴レベルLとして示している。 FIG. 7 is a graph in which the acceleration (vibration acceleration) acting on the conventional product and the product of the present embodiment is taken on the horizontal axis, and the noise when the wires come into contact with each other due to the action of the acceleration is taken on the vertical axis. showing. In this graph, an audible level L of 30 dB, at which the human sense of hearing can hear the noise level at a very low level, is shown.

このように本実施形態品のトーションスプリング40では、境界位置Pに基づいて設定される所定位置の線材同士の間隔(中間部間隔Gm)を、有効巻部41における線材同士の間隔(有効部間隔Ga)の0.42倍に設定することにより、線材同士の当接による異音の発生を良好に抑制している。これにより、例えば、車体の振動によりトーションスプリング40が振動することがあっても、異音の発生が抑制される。 As described above, in the torsion spring 40 of the present embodiment, the interval between the wire rods at predetermined positions set based on the boundary position P (intermediate portion interval Gm) is the interval between the wire rods in the effective winding portion 41 (effective portion interval By setting it to 0.42 times Ga), it is possible to satisfactorily suppress the generation of abnormal noise due to the contact between the wires. As a result, for example, even if the torsion spring 40 vibrates due to vibration of the vehicle body, the generation of abnormal noise is suppressed.

つまり、本実施形態品のトーションスプリング40と、従来品のトーションスプリングとに加速度が作用した場合には、いずれのトーションスプリングでも線材同士が接触して異音を発生するこがあるものの、図7に示すように、本実施形態品のトーションスプリング40では騒音レベルが、可聴レベルLを(「非常に小さく聞こえる」30db)を超えることがない。 That is, when acceleration acts on the torsion spring 40 of the present embodiment and the torsion spring of the conventional product, the wires of both torsion springs may come into contact with each other and generate abnormal noise. 2, the noise level of the torsion spring 40 of the present embodiment does not exceed the audible level L (30 db that "sounds very soft").

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い(実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している)。
[Another embodiment]
The present invention may be configured as follows other than the above-described embodiments (components having the same functions as those of the embodiments are given the same numbers and symbols as those of the embodiments).

(a)線材を複数箇所で折曲げることにより、中間部間隔Gmを作り出すようにトーションスプリング40(コイルスプリングの一例)を構成する。このように構成したものでは、線材を緩やかに湾曲させて中間部間隔Gmを作り出すものと比較して内幅(間隔)の管理が容易となる。 (a) A torsion spring 40 (an example of a coil spring) is constructed by bending a wire rod at a plurality of locations so as to create an intermediate interval Gm. With such a configuration, the inner width (gap) can be easily managed as compared with the case where the wire rod is gently curved to create the intermediate gap Gm.

(b)トーションスプリング40(コイルスプリングの一例)として、一方の端部にだけ座巻部42を形成し、この座巻部42が形成された部位に対応して中間部間隔Gmを作り出すように線材を成形しても良い。尚、トーションスプリング40として、座巻部42が線材を複数回巻いたものであっても良い。 (b) As a torsion spring 40 (an example of a coil spring), an end turn portion 42 is formed only at one end, and an intermediate portion interval Gm is created corresponding to the portion where the end turn portion 42 is formed. A wire rod may be molded. As the torsion spring 40, the end turn portion 42 may be formed by winding a wire rod a plurality of times.

本発明は、回転部材の回転を戻すコイルスプリングを備えている回転角検出装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a rotation angle detection device having a coil spring for returning rotation of a rotating member.

2 回転角センサ
30 回転部材
40 トーションスプリング(コイルスプリング)
41 有効巻部
42 座巻部
A 筐体
P 境界位置
X 回転軸芯
2 rotation angle sensor 30 rotating member 40 torsion spring (coil spring)
41 Effective winding portion 42 End winding portion A Housing P Boundary position X Rotation axis center

Claims (3)

筐体に対し回転軸芯を中心に回転自在に支持された回転部材と、
前記回転部材を前記筐体に対して基準姿勢から回転姿勢に回転させたときの回転角を検出する回転角センサと、
前記回転部材の前記回転姿勢を前記基準姿勢に戻すため一方の端部の係合部が前記回転部材に係合し、他方の端部の係合部が前記筐体に係合するコイルスプリングとを備え、
前記コイルスプリングが、線材を所定ピッチで螺旋状に成形した有効巻部と、前記有効巻部の少なくとも一方の端部に形成される座巻部とを有すると共に、
前記コイルスプリングが、負荷が作用していない自由状態を基準に所定角度だけ緊張方向に捩られ且つ所定比率だけ圧縮された状態で、前記有効巻部と前記座巻部との境界を境界位置として、この境界位置から前記有効巻部への巻き方向で180°だけ離間した位置と、前記境界位置から前記座巻部への巻き方向で180°だけ離間した位置の線材同士の内幅が前記有効巻部における線材同士の内幅の0.42倍以上に設定され、
前記コイルスプリングが、前記状態で前記筐体に収容されている回転角検出装置。
a rotating member supported rotatably around a rotation axis with respect to the housing;
a rotation angle sensor for detecting a rotation angle when the rotation member is rotated from a reference posture to a rotation posture with respect to the housing;
a coil spring whose engaging portion at one end engages the rotating member and whose engaging portion at the other end engages the casing in order to return the rotating posture of the rotating member to the reference posture; with
The coil spring has an effective winding portion in which a wire rod is helically formed at a predetermined pitch, and an end winding portion formed at least one end of the effective winding portion,
The coil spring is twisted by a predetermined angle in the tension direction and compressed by a predetermined ratio based on a free state where no load is applied, and the boundary between the effective winding portion and the end turn portion is defined as a boundary position. , the inner width of the wire at a position separated by 180° from the boundary position in the winding direction to the effective winding portion and a position separated by 180° from the boundary position in the winding direction to the end turn portion is the effective It is set to 0.42 times or more of the inner width of the wire rods in the winding part,
The rotation angle detection device, wherein the coil spring is accommodated in the housing in the state described above.
前記座巻部が、前記有効巻部の両端位置に形成されている請求項1に記載の回転角検出装置。 2. A rotation angle detecting device according to claim 1, wherein said end turn portion is formed at both end positions of said effective turn portion. 前記所定角度が100°であり、前記所定比率が73~77%である請求項1又は2に記載の回転角検出装置。 3. The rotation angle detecting device according to claim 1, wherein said predetermined angle is 100 degrees and said predetermined ratio is 73 to 77%.
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