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JPH02263113A - 多回転式軸位置センサー - Google Patents

多回転式軸位置センサー

Info

Publication number
JPH02263113A
JPH02263113A JP1276956A JP27695689A JPH02263113A JP H02263113 A JPH02263113 A JP H02263113A JP 1276956 A JP1276956 A JP 1276956A JP 27695689 A JP27695689 A JP 27695689A JP H02263113 A JPH02263113 A JP H02263113A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
rotary shaft
magnetic
shaft
magnetic flux
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1276956A
Other languages
English (en)
Inventor
Mark A Juds
マーク　エー．ジューズ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
Publication of JPH02263113A publication Critical patent/JPH02263113A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
    • G01D2205/20—Detecting rotary movement
    • G01D2205/22—Detecting rotary movement by converting the rotary movement into a linear movement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D2205/00—Indexing scheme relating to details of means for transferring or converting the output of a sensing member
    • G01D2205/20—Detecting rotary movement
    • G01D2205/26—Details of encoders or position sensors specially adapted to detect rotation beyond a full turn of 360°, e.g. multi-rotation

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、軸位置センサーの分野で、特に、車のステア
リングホイールなどの多回転式軸装置の位置を検知する
ために採用される軸位置センサーに関する。
（従来の技術） 本発明は、多回転式軸に作用すべき軸位置センサーの分
野に向けられている。軸の１回転の位置を検知するため
軸コード化装置から明白な信号を提供することは、技術
的に可能である。
しかしなから、上記のことは、多回転に作動する軸を備
えた場合ではない。
多回転式軸に関して上記のごとき出力を提供することが
望ましいことが多い。自動車のステアリングホイールの
位置を検知する場合もそうである。特徴として、ステア
リングホイールは、左方向フルターンから右方向フルタ
ーンまで多回転すべく作動させることができる。フルタ
ーンのあいまいさによって軸の位置を単に検知すること
は、制御されたホイールの位置を正確に検知することに
はならない。従って、上記の方式は、車の回転の表示を
提供するには不十分となる。
（発明が解決しようとする課題） 上記問題は、センサー装置の一部としての補助装備によ
って解決され得る。機械的減速装置は、多回転運動を二
次軸の１回転よりも少ない運動に減少させるため採用さ
れる。この二次軸の軸エンコーダによって、あいまいさ
を解決することができる。あるいはまた、−次軸の軸エ
ンコーグを、あいまいさを解決するために右廻り、左廻
りの両方の回転のカウントを記憶するために電子装置に
接続させることもてきる。これらの装置の欠点、例えば
機械的減速装置の場合の機械的バックラッシュおよび電
子装置のための付加的な複雑な回路の必要性などがある
ために、多回転式軸の位置を明白に検知する簡単な装置
が、当技術分野において要求される。
もう１つの問題は、特徴的な機械的に結合されたセンサ
ーにおいて生ずる。完全許容範囲以下で作られた装置は
、バックラッシュを呈することになり、それはセンサー
装置の性能、精度および反復性を低下させる傾向がある
。時間超過による装置の摩耗は、バックラッシュを増加
させることによって性能をさらに低下させる傾向がある
。
（課題を解決するための手段・作用） 本発明は、多回転式軸の位置を検知する軸位置センサー
を提供するものである。このような多回転式軸は、例え
ば、車のステアリングホイールなどに採用される。本発
明は２段階で作動する。
第１に、多回転式軸の回転は線運動に変換される。これ
は多回転式ねしおよび非回転式ナツトを使用して達成さ
れる。非回転式ナツトは、位置を検知されるべき軸と同
し方式で回転する多回転式ねしに取付けられている。多
回転式ねしは非回転式ナツトの線運動を惹き起こす。ば
ねは、ナツト−軸ねし山間の接触部におけるバックラッ
シュを除去するため、一方の軸方向へ非回転式ナツトに
連続的にバイヤスがけをする。
第２に、この線運動は電気的軸位置信号に変換される。
本発明の実施態様に従って、上記操作はｈｎ束を変える
ことによって行なわれる。できれば永久磁石であること
が好ましい磁石が、非回転式ナツトに取付けられ、かつ
非回転式ナツトの線運動と共に移動する。磁石の線運動
はマグネットレジスタを使用して電気信号に変換される
。
実施態様では、１個のマグネットレジスタが採用される
。一対の磁束板は磁石の線形通路の両側に配備されてい
る。これらの磁束板は磁石の線形通路の一方端部に相対
して狭いみぞを形成している。１個のマグネットレジス
タは、この狭いみぞに配備されている。磁石からの磁束
は、磁束板間の狭いみぞにあるマグネットレジスタによ
って検出されるように、線形通路に沿った磁石の位置に
よって変わる。電気回路は、マグネットレジスタの抵抗
を測定しくこの抵抗は磁束によって変わる）、多回転式
軸の回転位置を表示する電気位置信号を発生する。
応答における直線性は種々の技術によって提供され得る
。磁束分路子はマグネットレジスタの位置と磁石の通路
の間に配備されている。これは、マグネットレジスタを
通る磁束が主として、一対の磁束板を通る磁束によるも
のであって、近接磁界によるものでないということを保
証する。磁束板の磁石の線形通路からの距離は、１個ま
たは複数のマグネットレジスタにおいて線形抵抗応答を
提供するため調整される。
これは距離が長くなったり、短くなったりするにつれて
、磁束板内で磁石からのより大きいあるいはより小さい
磁束を提供する。
本発明の考え方に従って、第２の非回転式ナツトは、第
１ナツトから軸方向に一定間隔を保った個所で多回転式
ねじに取付けられている。ばねは２つのナツトの中間位
置に配備され、２つの非回転式ナツトに対して連続的に
、相対して反応するために軸方向に圧縮されている。こ
の配置は、非回転式ナツトに支持されている磁石に対し
て、その線運動の全範囲にわたって、実質上一定の軸方
向バイヤスがけを与え、それによって多回転式軸および
永久磁石を支えている非回転式ナツトの間のねじ込み接
触部におけるあらゆる機械的バックラッシュな本質的に
除去するという利点を有する。
本発明のその他の種々の特徴および利点は下記明細書を
読むことにより明白になるであろう、同明細書では、特
許図面と共に、本発明の実施態様について詳細に説明し
である。
（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。
第１図は、軸の多回転運動を線運動に変換する本発明の
機械的部分を単純化した形で示している。多回転式軸１
０は、位置を検知されるべき軸に機械的に接続されてい
る。この接続は、位置を検知されるべき軸の回転運動お
よび多回転式軸ｌＯの間の対応をある意味で保証するこ
とになる。多回転式軸ｌＯが位置を検知されるべき軸の
一部として形成できるだろうということは可能である。
代わりに、多回転式軸１０は、ギアまたはベルト機構を
介して軸に接続され得る。
多回転式軸１０はねじ１５を含んでいる。多回転式軸Ｉ
Ｏのねじ１５のそれぞれの端末部には、エントストップ
２０および２５が取付けられている。エンドストップ２
０および２５は、非回転式ナツト３０がねじ１５の両端
部から逃げるのを防ぐ。本実施例では、エンドストップ
２０および２５は、位置を検知されるべき軸の運動の許
容範囲に対応する。磁石４０はシャフト３５を経て非回
転式ナツト３０に接続されている。磁石４０ではできれ
ば永久磁石が好ましい。
回転運動が線運動に変換されるということは第１図から
理解できる。多回転式軸１０が回転すると、ねじ１５が
非回転式ナツト３０をエンドストップ２０および２５の
間で直線式に移動させる。
これが次に磁石４０を第１末端部４３と第２末端部４７
の間で直線通路４５に沿って移動させる。磁石４０の線
運動は、下記で詳述する方法で電気的位置信号を発生す
るために使用される。ここに説明するように、ナツト３
０がエンドストップ２０と２５の間でその運動範囲にわ
たって変位される時に、バックラッシュを除去するため
にナツト４０に対して矢印４１で表示される一定の軸方
向バイヤスを与えるために、後述する機構が具備される
。
第２図は磁気構成を示している。ＥＢ、石４０の通路４
５の両側には、一対の磁束板５０および５５が配置され
ている。これらの６Ｒ束板５０および５５は、第１末端
部４３から第２末端部４７まて磁石４０の通路４５を取
囲んでいる。多回転式軸１０、ねし１５、エンドストッ
プ２０．２５および非回転式ナツト３０などは明りょう
にするために第２図に示されていないが、これらの部品
は、第２図に示される磁束板５０および５５の下方に位
置する。磁束板５０および５５は、第１末端部４３の延
長方向に狭いみぞ５３を形成するように配置されている
。この狭いみぞ５３にはマグネットレジスタ７０が配置
されている。また磁気分路子６０がマグネットレジスタ
７０および磁石４０の間で、通路４５の第１末端部に相
対して配備されている。
多回転式軸１０の位置は、狭いみぞ５３内で磁束を検知
することによって検知される。醒γ束板５０および５５
、および磁束分路子６０は、スチールなどの透磁率の高
い材料で作られる。従って、６７１束板５Ｄおよび５５
、および磁束分路子６０は、ｍ石４０からの磁界の線を
これらの機構に従わせる傾向がある。第２図に示される
通り、通路４５とｉｉｎ束板５５間の距離５７は通路４
５に沿った位置によって変わる。６Ｒ束板５０の通路４
５からの距離も同様に変わる。その結果、磁石４０が通
路４５の第１末端部４３に近くなるほど磁石からのより
多くの数の磁束線が磁束板５０および５５に接触する。
磁束板５０および５５は透磁率の高い材料から作られて
いるので、磁束板５０および５５に接触するこれらの磁
束線の実質上すべてがこれらの磁束板に沿っていくので
、その結果狭いみぞ５３を横切って現われる。マグネッ
トレジスタ７０は磁束の大きさを検知するために狭いみ
ぞ５３に配置されている。マグネットレジスタ７０は、
異なる磁束の強さの存在において異なる電気抵抗を示す
。
従って、マグネットレジスタ７０の抵抗が通路４５に沿
った磁石４０の位置の尺度となり、従って多回転式軸１
０の位置の尺度となる。
磁束分路子６０は、マグネットレジスタ７０と磁石４０
の位置の間の応答の直線性を増大させるために具備され
ている。ｍ束分路子６０は、磁石４０からの近距離磁界
がマグネットレジスタ７０に直接的に、すなわち磁束板
５０および５５に従わずに、到達するのを阻止するのに
役立つ。磁束分路子６０がない場合は、磁石４０からの
磁束は、特に磁石４０が第１末端部４３に近い時、磁石
４０から直接、マグネットレジスタに届く。この磁束の
直接入射は、磁石４０の位置に対するマグネットレジス
タの抵抗の非直線的応答を生ずる結果となる。
さらに直線性調整は、通路４５および磁束板５０および
５５の間の距離５７を経て行なわれ得る。磁束板５０お
よび５５のフレアーの形が、通路４５に沿った磁石４０
の位置および狭いみぞ５３を横切って現われる磁束の間
の関係を決定する。磁束に対するマグネットレジスタの
応答における非直線性を補正するために、磁束板５０お
よび５５に非直線的フレアーを与えることが可能である
。
第３図は、マグネットレジスタ７０の抵抗を検ストンブ
リッジとして構成されている。これは、磁界を変えるこ
とによって生ずる抵抗のあらゆる変化に対するより大き
い感度を可能にする。マグネットレジスタ７０のホイー
トストンブリッジの対向するアーム２および４を駆動さ
せるために定電流源７２が採用される。他の一対のアー
ム１および３を横切って現われる電圧差が測定される。
アームｌにおける電圧は演算増幅器７４の逆転入力部に
付与され、アーム３の電圧は演算増幅器７４の非逆転入
力部に付与される。
従って演算増幅器７４は、出力端末７６におけるマグネ
ットレジスタ７０内の差動抵抗の測定を行なう。
第４−１２図は、第１−３図に関して上記で説明したよ
うに本質的に作動する、本発明の具体的実施例を示した
ものである。第４および５図を参照すると、位置センサ
ー８０が組立品の形て示されており、蓋８６で閉鎖され
た内部キャビティ８４を規定する概ね立方体のハウジン
グ８２から成っている。ハウジング８２および蓋８６は
、例えばねじ８８などの適当な締め付は手段によって組
立品の形を保持している。ハウジング８２および蓋８６
はまた、適用に際して取付はハードウェア（図示されて
いない）を収納するための通路９０および９１を通して
位置合わせも規定する。ハウジング８２および蓋８６は
、外部の磁気源および電波放射などからの絶縁を与える
と共に、意図する適用にふされしい機械的に頑丈な構造
を提供するスチールなどの適当な材料から構成されてい
る。
位置合わせ周設付き開口部９２および９４がハウジング
および蓋８６にそれぞれ形成されている。
軸９６は、内部キャビティ８４を通って延びた形で、開
口部９２および９４内に配置されている。第５図に見ら
れるように、軸９６の下方末端部は、ハウジング８２に
関して軸９６の上方向変位を制限するスラスト軸受とし
て作用する、開口部９２のステップ内に位置する外方向
に延びている環状フランジ９８を形成している。同様に
、軸９６の上方末端部は、段付き開口部９４内の割りス
ラスト部材１０２に隣接する、開口部内に形成された環
状フランジ１００を形成する。スラスト部材１０２は環
状位置決めリング１０４によって保持されているが、同
リングは、蓋８６の開口部９４内で半径方向、内方向に
開放しているみぞ１０９の中に配備された止め輪１０８
によって軸方向に拘束される。従って、組立品の状態で
は、軸９６はハウジング８２および蓋８６に関して図示
された位置で軸方向に保持されているが、しかし軸線の
回りでは自由に回転できる。スラスト座金１１１ａと波
形リング１ｌｌｂが蓋８６の下開口部内に配置されてお
り、軸９６に下方向にバイヤスがけすることによって、
所要量のクリアランスによる磁石１３４の位置変動を除
去する。軸９６の上方および下方末端部には、親システ
ム（例えば操向システム）などの部品と噛み合う適当な
スプロケットが具備されている。
軸９６の中央部分には、キャビティ８４を軸方向に横切
っている横方向ピッチのねじ１１４が設けられている。
第１１および１２図に最もよく示されるように、２つの
ナツト１１６および１１８はキャビティ８４内でねじ１
１４の上にねじ込み式に嵌合されている。ナツト１１６
および１１８は、コイルばね１２４を収納するために、
位置合わせの組をなす盲穴１２０および１２２をそれぞ
れ設けている。ナツト１１６および１１８は、それぞれ
一対の対角線状に相対する外方向に突出するロケータ−
ビン１２６および１２８をそれぞれに含み、組をなす盲
穴１３０および１３２内にそれぞれ圧入嵌めされている
。円周状に磁性を与える概ね円筒形の永久磁石１３４は
、ねじ１３８などの適当な手段によってナツト１１６に
固定されかつ担持される磁石取付具１３６内に圧入嵌め
されている。
第５および６図を参照すると、キャビティ８４を規定し
ているハウジング８２の内側部分は、ナツト１１６およ
び１１８のそれぞれのビン１２６および１２８をゆるく
エントラップすべく寸法決めされた、２つの垂直方向に
延びている相対して内方向に向いているみぞ穴１４０を
規定している。従って、組立品の形ではナツト１１６お
よび１１８はハウジング８２に関して非回転式に保持さ
れており、かつ軸９６とのねじ込み嵌合によって、ナツ
ト１１８の最上部面が蓋８６の最下部面と接触する上方
向限界およびナツト１１６の最下部面がハウジング８２
のキャビティ８４の底部を限定する部分と接触する最下
部限界との間で、線形垂直方向変位の限定された自由度
を有する。
第５図および１２図に最もよく示されるように、ナツト
１１６および１１８を互いに定まった距離でわずかに軸
方向に変位させかつ位置決めさせることによって、穴１
２０および１２２がその中にばね１２４を保持すべく位
置合わせされた状態１１８を上方向に同時に押しやる傾
向をもつ。このバイヤス効果は軸１１４上のナツト１１
６および１１８の相対位置とは無関係である。従って、
バイヤス効果はナツト１１６および１１８の線形の作動
範囲全体を通して継続的かつ一定とみなされる。ナツト
１１５および１１８のこのような垂直方向に対向するバ
イヤスがけは、ナツト１１Ｇおよび１１８の間で、軸９
６のねじ１１４とナツトとのねじ込み接触部におけるバ
ックラッシュを排除する。従って、センサー８０が振動
、機械的摩耗またはその他運転の困難な状況などを蒙っ
た時、信頼できるかつ繰り返し可能な磁石１３４の位置
決めが遂行される。
第５および６図を参照すると、キャビティ８４は、その
中にセンサー取付はブロック１４２および回路取付はブ
ロック１４４を入れ子式に収納するように形成されてい
る。例えば接着剤などの適当な方法が、キャビティ８４
内でナツト１１Ｂおよび１１８の運動を妨げないように
図示された位置にブロック１４２および１４４を一時的
に保持するため用意される。ブロック１４２および１４
４は、プラスチックなどの適当な電気的に絶縁する材料
から構成されており、かつ蓋８６の下部面およびハウジ
ング８２のキャビティ８４の底部面を規定している部分
に形成された嵌め合い円錐形凹所１４８の中に収納する
先端部を位置決めするという方法で、最終組立品におい
て図示された位置に保持されている。
第７−１０図を参照すると、センサー取付はブロック１
４２の詳細図が示しである。ブロック１４２は、その長
さのはゾ全体に延びている軸方向に細長い磁石収納凹所
１５０を規定する概ね長方形構造になっている。凹所１
５０はブロック１４２のナツト１１６および１１８に最
も近い部分で内壁を開放しており（第５図参照）、それ
によって、磁石取付具１３６および磁石１３４が非接触
式にブロック内に延びることができる。２つの対称的な
上方向に先細になっている磁束板収納みぞ穴１５２およ
び１５４は、磁石収納凹所１５０の上方末端部によって
連絡し、マグネットレジスタ収納凹所１５６に隣接して
、相互に最も近接した箇所で終端している。弓形の磁束
分路子収納みぞ穴１５８は、磁石収納凹所１５０および
マグネットレジスタ収納凹所１５６と連絡しているみぞ
穴１５２および１５４の先端部の垂直方向に中間位置に
ある箇所で、磁束板収納みぞ穴１５２および１５４の上
方末端部を相互接続している。凹所１５６と同様にみぞ
穴１５２．１５４および１５８も、組立品においてブロ
ック１４２のナツト１１６および１１８に最も近い内側
面に開放している。センサー取付はブロック１４２は、
ワイヤ経路指示みぞ１６２を規定する斜めに延びている
案内部分１６０を含んでいる。
回路取付はブロック１４４は、第６図に外形のみが図示
されているが、実施例では、第３図に模式的に示された
電気回路をハウジング８２の保護閉じ込め部内で絶縁か
つ収納する機能を果たす。ブロック１４４を単にくり抜
き構造にして、埋込みまたは当技術で周知の適当な方法
で適所に保持されている回路要素を収容することが考え
られている。簡潔にするために、その詳細についてはこ
こでは省略する。
第６図に最もよ（示されているように、組立品において
、フロック１４２および１４４はキャビティ８４内で隣
接して配備されている。磁束板５０および５５は収納み
ぞ穴１５２および１５４内にそれぞれ圧入嵌めされてい
る。同様に、磁束分路子６０は、その両末端部分が上述
したように磁束板５０および５５かられずかに間隔をあ
ける形になるようにみぞ穴１５８内に圧入嵌めされてい
る。マグネットレジスタ７０は凹所１５６内に位置決め
され、かつ適当な埋込み材料または類似物によって磁束
板５０および５５の最上末端部と対称的な位置合わせの
状態で保持されている。マグネットレジスタ７０からの
ワイヤはみぞ１６２を通り、回路取付はブロック１４４
に形成された隣接する類似的に形作られた案内部１６４
の中へ挿入される。
上述したように、出力信号は端子７６（第３図）で提供
される。実施例では、出力はコネクタ１６６を経て提供
されるが（第６図）、コネクタは、ハウジング８２の側
壁部内の適当な位置に埋設されており、回路取付はブロ
ック１４４内に収容された残余回路構成要素と適当なイ
ンナコネクク（図示路）で接続されている。
オプショナルな独立した第２出力は、第６図に破線で示
されるように、第２センサー取イ」けブロック　１４２
′および第２回路取付はブロック１４４′　を具備する
ことによって提供され得る。
このような配置はまた、第２磁石および磁石取付具、磁
束板、磁束分路子およびマグネットレジスタなどを上述
したような方法で具備することが必要となる。
本発明について、前述した特徴および利点を備える特別
な実施態様を参照しなから説明を行なってきたこと、お
よびそのような特別な実施態様は、当業者にとって明ら
かなように、変更の可能性があることなどは理解されね
ばならない。従って、前述したことは限定された意味に
解釈されるべきではない。
（発明の効果） 以上、詳細に説明したように本発明によれば、構造簡単
な軸位置センサーを実現できるばかつか、機械的なバッ
クラッシュを防止して検出精度の向上を達成できる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は、多回転式軸運動を線運動に変換する本発明の
機構を示す模式図である； 第２図は、マグネットレジスタを採用している本発明の
磁気構成を示す模式図である；第３図は、本発明のマグ
ネットレジスタの抵抗を検知する電気回路を示したもの
である：第４図は、多回転式軸位置センサーの具体的実
施例を示す平面図である。 第５図は、第４図の矢視線Ｖ−Ｖに沿って切った、セン
サーの内部詳細を図示している断面図である： 第６図は、第５図の矢視線Ｖｌ　−Ｖｌに沿って切った
横断面図である； 第７図は、第４図のセンサー組立品内に含まれたセンサ
ー取付はブロックの斜視図である第８図は、第７図のセ
ンサー取付はブロックの正面図である； 第９図は、第８図の矢視線ＩＸ　−ＩＸに沿って切った
断面図である： 第１０図は、第８図のセンサー取付はブロックの底面図
である； 第１１図は、２つの内部取付は形バイヤスばねな備えた
組立品のための一対の非回転式ナツトを図示している分
解斜視図である； 第１２図は、第１１図の非回転式ナツトと組合わせた状
態で、第４図のセンサーに使用する多回転式軸を示した
、一部破壊した平面図である。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）多回転式軸と共に回転すべく配備された多回転式
    ねじ； 該多回転式ねじの回転に応じて線運動をす るように該多回転式ねじに取付けられた、軸方向に一定
    間隔にある第１および第２の非回転式ナット； 相対する軸方向に非回転式ナット間で作動 するバイヤスがけ機構； 該第１の非回転式ナットの該線運動に合わ せて、第１末端部から第２末端部まで予め決められた運
    動通路に沿って線運動するために該第１非回転式ナット
    に配備された磁石； 該磁石の該運動通路の両側に配備され、か つ該運動通路の該第１末端部に相対する狭いみぞを間に
    有する、高い透磁率の材料から作られた一対の磁束板； 該一対の磁束板の間の該狭いみぞに配備さ れた、磁束に応じた電気抵抗を有するマグ ネットレジスタ；および 該マグネットレジスタの該電気抵抗を測定 し、該マグネットレジスタの電気抵抗に比例した多回転
    式軸の位置を表示する位置信号を発生するために、該マ
    グネットレジスタに接続された電気回路、を備えた多回
    転式軸位置センサー。
  2. （２）多回転式軸が自動車のステアリングホィールに接
    続され、該位置信号がステアリングホィールの位置を表
    示することを特徴とする請求項１に記載の多回転式軸位
    置センサー。
  3. （３）該磁石が永久磁石であることを特徴とする請求項
    １に記載の多回転式軸位置センサー。
  4. （４）該磁石からの直接的磁界から該マグネットレジス
    タを遮へいすることによって、該マグネットレジスタを
    通る磁束が主として該一対の磁束板から来る形になるよ
    うに運動通路の該第１末端部に相対して、該一対の磁束
    板間に配備された透磁率の高い材料から作られた磁束分
    路子、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の
    多回転式軸位置センサー。
  5. （５）該一対の磁束板が、運動通路の該第１末端部から
    遠い方の該一対の磁束板の部分間で増大する距離を有し
    、それによって該運動通路の該第１末端部近くに該磁石
    がある時に、該狭いみぞ内での該磁石からの磁束が最大
    となり、該運動通路の該第１末端部から遠くなる該運動
    通路の部分ほど減少することを特徴とする請求項１に記
    載の多回転式軸位置セン サー。
  6. （６）該一対の磁束板間の距離が該運動通路の該第１末
    端部からの距離と共に変わり、それによって該マグネッ
    トレジスタの電気抵抗が該運動通路の該第１末端部から
    の該磁石の距離と共に線状に変化することを特徴とする
    請求項５に記載の多回転式軸位置センサー。
  7. （７）磁束を発生する磁石； 多回転式軸の多回転運動を、予め決められ た運動通路に沿った該磁石の線運動へと変換するため、
    多回転式軸および該磁石に接続された機構； 該多回転式軸に接続された機構に一方の軸 方向に継続的にバイヤスがけをする機構； 該運動通路に沿った該磁石の位置によって 異なる、該磁石からの磁束を受け取るため配置され、か
    つ受け取った磁束の大きさに応じた電気抵抗を有する少
    なくとも１つのマグ ネットレジスタ； 該少なくとも１つのマグネットレジスタの 電気抵抗を測定し、該少なくとも１つのマグネットレジ
    スタの電気抵抗に比例した多回転式軸の位置を表示する
    位置信号を発生するために、該少なくとも１つのマグネ
    ットレジスタに接続された電気回路を備えた多回転式軸
    位置センサー。
  8. （８）該バイヤスがけをする機構が、該多回転式軸に接
    続された機構の軸方向位置とは無関係に、該多回転式軸
    に接続された機構に実質上一定の軸方向の力成分を付与
    することを特徴とする請求項７に記載の多回転式軸位置
    センサー。
  9. （９）磁束を発生する第１および第２磁石；多回転式軸
    の多回転運動を、予め決められ た運動通路に沿った該磁石の線運動に変換するために多
    回転式軸および該磁石に接続された機構； 該多回転式軸に接続された機構に、一方の 軸方向に継続的にバイヤスがけをする機構；該運動通路
    に沿った該第１磁石の位置に よって異なる該第１磁石からの磁束を受け取るように配
    置され、かつ受け取った磁束の大きさに応じた電気抵抗
    を有する第１マグネットレジスタ； 該第１マグネットレジスタの電気抵抗を測 定し、該第１マグネットレジスタの電気抵抗に比例して
    多回転式軸の位置を表示する第１位置信号を発生するた
    め、該第１マグネットレジスタに接続された第１電気回
    路； 該運動通路に沿った該第２磁石の位置に よって異なる該第２磁石からの磁束を受け取るように配
    置され、かつ受け取った磁束の大きさに応じた電気抵抗
    を有する第２マグネットレジスタ； 該第２マグネットレジスタの電気抵抗を測 定し、該第２マグネットレジスタの電気抵抗に比例した
    多回転式軸の位置を表示する第２位置信号を発生するた
    め、該第２マグネットレジスタに接続された第２電気回
    路を備えた多回転式軸位置センサー。
  10. （１０）回転する該多回転式軸の両末端部を回動自在に
    支持するハウジング機構をさらに備え、該ハウジング機
    構は、該軸に接続された機構が行程の一方の軸方向限界
    位置にある時に、該軸の運動の軸方向自由度を限定する
    、一方の軸末端部と組合せた手段を含むと共に、該軸に
    接続された機構が、行程のもう一方の軸方向限界位置に
    ある時に、該軸の運動の軸方向自由度を限定する、もう
    一方の軸末端部と組合せた手段をさらに含んでおり、こ
    れに よって、該軸末端部と組合せた該手段間で、圧縮力また
    は引張力を付与することなく、軸回転が予め決められた
    範囲に限定される形になっていることを特徴とする請求
    項７に記載の多回転式軸位置センサー。
  11. （１１）一方の軸末端部と組合せた該手段の少なくとも
    一方が、該マグネットレジスタと一定間隔を保つ関係に
    、多回転式軸に接続された該磁石の末端部を維持すべく
    さらに作動可能であることを特徴とする請求項１０に記
    載の多回転式軸位置センサー。
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