阅读说明：本技术 旋转结构体 (Rotary structure ) 是由 山西雄太 福田宪二 于 2019-05-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种能够提高旋转角度的检测精度的旋转结构体。旋转结构体(1)具备与旋转轴(13)连动地旋转的旋转体(32、54、55)。旋转体(32、54、55)包括与设置于旋转轴或者传递部件(21)的被卡合部(37)卡合的卡合部(35),传递部件(21)将旋转轴的旋转传递到旋转体。旋转结构体进一步具备：检测部(51、52),其随着旋转体(32、54、55)的旋转而对旋转轴(13)的旋转角度进行检测；以及支承部(40),其配置于被卡合部(37),并且以跨越在被卡合部和所述卡合部(35)之间的沿圆周方向的间隙的方式延伸。(The invention provides a rotary structure capable of improving detection precision of a rotation angle. The rotating structure (1) is provided with rotating bodies (32, 54, 55) that rotate in conjunction with a rotating shaft (13). The rotating body (32, 54, 55) includes an engaging portion (35) that engages with an engaged portion (37) provided on the rotating shaft or the transmission member (21), and the transmission member (21) transmits the rotation of the rotating shaft to the rotating body. The rotating structure further includes: detection units (51, 52) that detect the rotation angle of the rotating shaft (13) as the rotating bodies (32, 54, 55) rotate; and a support portion (40) that is disposed on the engaged portion (37) and that extends so as to span a gap in the circumferential direction between the engaged portion and the engaging portion (35).)

旋转结构体

技术领域

本公开涉及旋转结构体，具备与旋转轴一体地旋转的旋转机构和对旋转轴的旋转进行检测的检测机构。

背景技术

作为这种旋转结构体，日本特开2003-212129号公报公开了一种适用于车辆的转向装置的旋转连接器。在该旋转连接器中，作为旋转机构的辊连接器(SRC)和作为检测机构的转向角度传感器(SAS)组装成一体。

SRC具备定子和旋转体，旋转体能够转动地组装于该定子，在定子的连接器和旋转体的连接器之间以能够收卷和开卷的方式设置有挠性扁平电缆，挠性扁平电缆将转向侧和车身侧进行电连接。

旋转连接器包括接头部件，接头部件将旋转体能够相对转动地组装于定子。具有导向突起的驱动齿轮被组装到SAS，该导向突起嵌合到形成于接头部件的导向槽。SAS的驱动齿轮与转向的旋转连动地进行旋转。在驱动齿轮啮合有从动齿轮，通过SAS的检测部检测出该从动齿轮的旋转，从而检测出转向的旋转。

有时在导向槽和导向突起之间存在嵌合间隙。在该情况下，SAS的驱动齿轮紧跟着转向轴的旋转而进行旋转，从而发生转向轴的空转，因此舵角的检测精度下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高旋转角度的检测精度的旋转结构体。

一个实施方式的旋转结构体，其具备：旋转体，其与旋转轴连动地旋转，包括与设置于所述旋转轴或者传递部件的被卡合部卡合的卡合部，所述传递部件将所述旋转轴的旋转传递到所述旋转体；检测部，其随着所述旋转体的旋转而对所述旋转轴的旋转角度进行检测；以及支承部，其配置于所述被卡合部，并且以跨越在所述被卡合部和所述卡合部之间的沿圆周方向的间隙的方式延伸。

根据此结构，因为旋转体随着旋转轴的旋转而进行旋转，所以能够提高旋转角度的检测精度。

上述旋转结构体可以构成为，所述支承部具有比从所述旋转轴或者所述传递部件向所述旋转体施加的力大的弹力。

根据此结构，因为在旋转轴旋转时不发生支承部的挠曲，所以能够使旋转体确实地随着旋转轴的旋转而进行旋转。

上述旋转结构体可以构成为，所述支承部包括：固定端，其位于所述旋转体组装到所述旋转轴或者所述传递部件的组装方向的上游侧；抵接部，其位于所述组装方向的下游侧，并且抵接于所述旋转体的所述卡合部；以及导向部，其形成为从所述固定端延伸到所述抵接部，并且越是接近所述抵接部的位置，所述导向部和所述卡合部之间的间隔越窄。

根据此结构，在组装时导向旋转体，所以能够简单地进行组装。

上述旋转结构体可以构成为，所述卡合部和所述被卡合部中的一方包括槽，所述卡合部和所述被卡合部的另一方包括突起，所述支承部为弹簧片，该弹簧片为形成于与所述突起对置的所述槽的对置壁的至少一方，并且以跨越在所述槽的对置壁的至少一方和所述突起之间的沿所述圆周方向的间隙的方式延伸。

根据此结构，旋转体的突起通过形成于槽的弹簧片弹性保持，弹簧片以跨越在槽和突起之间的沿圆周方向的间隙的方式延伸。由此，旋转体随着旋转轴的旋转而进行旋转，从而能够提高旋转角度的检测精度。

附图说明

图1是一个实施方式的旋转连接器的立体图。

图2是从背面侧观察旋转连接器时的立体图。

图3是旋转连接器的分解立体图。

图4是驱动齿轮以及轴套的立体图。

图5是从背面侧观察组装状态下的驱动齿轮以及轴套时的图。

图6是图5的A-A线剖视图。

图7是转向角度传感器(SAS)的框图。

图8是变形例的旋转连接器的要部剖视图。

具体实施方式

以下，对旋转结构体的一个实施方式进行说明。

如图1-3所示，作为旋转结构体的一个例子的旋转连接器1具备辊连接器(SRC)2和转向角度传感器(SAS)3，SAS3配置于SRC2的背面。SRC2具备定子4和环状的旋转体5，旋转体5能够转动地组装于定子4。定子4通过将主定子6和环状的副定子7组装而形成，主定子6形成定子4的底部，副定子7形成定子4的壁部。定子4以及旋转体5以相对于定子4围绕轴心L1转动的方式配置于同一轴心上。

在SRC2的内部以能够收卷和开卷的方式收纳有挠性扁平电缆(省略图示)，挠性扁平电缆将组装于旋转体5的车辆的转向(省略图示)侧和车身侧进行电连接。SRC2的挠性扁平电缆的一端连接于定子4的连接器8，另一端连接于旋转体5的连接器9。在旋转体5的上表面设置有能够目视确认SRC2内的挠性扁平电缆的状态的确认窗10。

在定子4以及旋转体5形成有位于同轴上的贯穿孔11、12，作为本例的旋转轴的转向轴13插通于该贯穿孔11、12。旋转体5包括大致筒状的内筒部14，内筒部14划定贯穿孔12。在内筒部14的壁设置有供转向(省略图示)卡止的多个(在图1中仅示出1个)定位突起15，转向的旋转传递到旋转体5，从而旋转体5以及转向围绕轴心L1进行同步转动。旋转体5能够根据转向的操作而从中立位置向顺时针方向以及逆时针方向进行旋转。

如图2以及3所示，SRC2具备轴套21，轴套21能够使旋转体5相对转动地组装于定子4。在轴套21中，转向轴13插通于中央的孔部22，在轴套21的周缘立设有多个(在本例中为4个)组装片23，组装片23例如通过卡扣结构而组装到旋转体5。轴套21以轴套21和旋转体5的内筒部14夹着主定子6的方式组装于旋转体5。另外，轴套21的外径形成为与定子4的贯穿孔11的内径一致。因此，组装到旋转体5的轴套21限制旋转体5相对于定子4的沿半径方向以及轴向的移动。

SRC2包括作为被定子4以及旋转体5包围的环状的区域而形成的收纳室24。在该收纳室24的内部以能够收卷和开卷的方式收纳有上述挠性扁平电缆(省略图示)。

SAS3一体地组装于SRC2，并且对转向轴13(转向)的旋转角度进行检测。SAS3具备齿轮壳体31和环状的驱动齿轮32，环状的驱动齿轮32收纳于齿轮壳体31。

如图4所示，驱动齿轮32具备：齿部33，其形成于外周面区域；嵌合突起34，其从内周面突出到半径方向内侧；以及导向突起35，其在与嵌合突起34相对的位置从内周面突出到半径方向内侧。另一方面，轴套21具备供嵌合突起34嵌合的嵌合槽36和供导向突起35嵌合的导向槽37。通过组装嵌合突起34以及嵌合槽36并且组装导向突起35以及导向槽37，从而轴套21以及驱动齿轮32的组装位置被定位。在本实施方式中，驱动齿轮32的导向突起35为卡合部的一个例子，轴套21的导向槽37为被卡合部的一个例子。

参照图3，齿轮壳体31包括收纳驱动齿轮32等的上侧收纳部和供轴套21游嵌的孔部39。当盖38组装于齿轮壳体31的上部并且SAS3从图3的下方组装于SRC2时，如上所述，驱动齿轮32定位并固定于轴套21。因此，驱动齿轮32与转向轴13的旋转连动而与轴套21一体旋转。

如图5以及6所示，在轴套21的导向槽37和驱动齿轮32的导向突起35之间设置有作为支承部的一个例子的弹簧部40，弹簧部40以跨越在导向槽37和导向突起35之间的沿圆周方向的间隙的方式延伸。作为一个例子，弹簧部40包括形成于导向槽37的一对弹簧片40a、40b。在本例中，弹簧片40a、40b包括：固定端41a、41b，其固定于导向槽37的对置壁；抵接部42a、42b，其抵接于导向突起35；以及导向部43a、43b，其从固定端41a、41b延伸到抵接部42a、42b。固定端41a、41b位于驱动齿轮32组装到轴套21的组装方向的上游侧(在图6中为上侧)，抵接部42a、42b位于组装方向的下游侧。导向部43a、43b形成为越是接近抵接部42a、42b的位置，导向突起35和导向部43a、43b之间的间隔越窄。弹簧部40通过弹簧片40a、40b的协作而保持导向突起35，并且具有比从轴套21向驱动齿轮32施加的力大的弹力。由此，在转向轴13旋转时，不发生因弹簧片40a、40b挠曲而导致的、导向突起35(驱动齿轮32)在旋转方向上的摇晃，从而轴套21以及驱动齿轮32一体旋转。

在齿轮壳体31与驱动齿轮32一起收纳有第1从动齿轮54和第2从动齿轮55。第1从动齿轮54啮合于驱动齿轮32，第2从动齿轮55啮合于第1从动齿轮54。在本实施方式中，驱动齿轮32、第2从动齿轮54、以及第2从动齿轮55的组合是与旋转轴(在本例中为转向轴13)连动地旋转的旋转体的一个例子。轴套21是将旋转轴(转向轴13)的旋转传递到旋转体的传递部件的一个例子。

如图7所示，SAS3具备：第1传感器51，其对第1从动齿轮54的旋转进行检测；第2传感器52，其对第2从动齿轮55的旋转进行检测；以及旋转角度运算部53，其由第1以及第2传感器51、52的输出值计算转向轴13的旋转角度。第1传感器51、第2传感器52、以及旋转角度运算部53安装于例如收纳于齿轮壳体31或者其他壳体的内部的基板(省略图示)。第1传感器51以及第2传感器52作为随着旋转体(齿轮32、54、55)的旋转对转向轴13的旋转角度进行检测的检测部的一个例子。作为第1传感器51以及第2传感器52，例如可以使用光学传感器、磁传感器等任何传感器。旋转角度运算部53基于第1以及第2传感器51、52的输出值，而计算出转向轴13(转向)从旋转中立位置起向顺时针方向以及逆时针方向旋转的操舵角(绝对角)。

接着，旋转连接器1的作用进行说明。

在转向(省略图示)***作的情况下，旋转体5以及轴套21与转向轴13一体地旋转，从而动力从轴套21传递到驱动齿轮32。如图5以及6所示，形成于导向槽37的一对弹簧片40a、40b以跨越在轴套21的导向槽37和驱动齿轮32的导向突起35之间的沿圆周方向的间隙的方式延伸。因此，SAS3的驱动齿轮32紧跟着转向轴13的旋转而进行旋转。并且，弹簧片40a、40b具有比从轴套21向驱动齿轮32施加的力大的弹力，因此不发生因弹簧片40a、40b的挠曲而导致的导向突起35(驱动齿轮32)的摇晃。因此，根据旋转连接器1，抑制转向轴13旋转时的旋转体5的空转。

本实施方式具有如下优点。

(1)因为通过在将转向轴13的旋转传递到驱动齿轮32的轴套21设置弹簧部40(弹簧片40a、40b)，从而驱动齿轮32随着转向轴13的旋转而进行旋转，所以能够提高旋转角度的检测精度。

(2)弹簧部40通过弹簧片40a、40b配合而保持导向突起35，并且具有从轴套21施加到驱动齿轮32的力大的弹力。因此，在转向轴13旋转时不发生因弹簧片40a、40b挠曲而引起的摇晃，所以能够使驱动齿轮32更适宜地随转向轴13的旋转而旋转。

(3)弹簧片40a、40b包括：固定端41a、41b，其位于驱动齿轮32组装到轴套21的组装方向的上游侧；抵接部42a、42b，其位于组装方向的下游侧；以及导向部43a、43b，其从固定端41a、41b延伸到抵接部42a、42b。导向部43a、43b形成为越是接近抵接部42a、42b的位置，驱动齿轮32的导向突起35和导向部43a、43b之间的间隔越窄。根据此结构，在将驱动齿轮32组装到轴套21时，驱动齿轮32通过导向部43a、43b而进行导向，因此能够简单地进行组装。

另外，上述的实施方式能按如下适当变更后实施。上述实施方式以及以下的变形例可以在技术上不矛盾的范围组合并实施。

·如图8所示，弹簧部40也可以是形成于轴套21的导向槽37的单个的弹簧片。例如，弹簧部40(单个的弹簧片)也可以以跨越在轴套21的导向槽37一个端面和导向突起35的一个端面之间的沿圆周方向的间隙的方式延伸地形成于导向槽37的对置壁的一方。在这种情况下，弹簧部40(单个的弹簧片)具有比从轴套21向驱动齿轮32施加的力大的弹力，通过该弹力，从而导向槽37的对置壁的另一方密合于导向突起35的其他端面。

·导向槽37的数量不限定为1个。多个导向槽37形成于轴套21，与导向槽37相同数量的多个导向突起35可以形成于驱动齿轮32。在这种情况下，在各导向槽37形成弹簧部40。根据此结构，即使任意一个弹簧部40的功能损坏，也能够通过其他的弹簧部40的功能而得到与上述实施方式同样的优点。

·也可以在轴套21形成导向突起35，在驱动齿轮32形成导向槽37。在这种情况下，也可以将弹簧部40形成于导向突起35。在该变形例中，驱动齿轮32的导向槽37相当于卡合部，轴套21的导向突起35相当于被卡合部。在本说明书中记载的“卡合部”以及“被卡合部”这样的技术用语是指相互卡合的2个部件(在这种情况下，导向突起35和导向槽37)，该两个部件中的任意一方作为“卡合部”发挥功能，另一方的部件作为“被卡合部”发挥功能。

.也可以在驱动齿轮32(旋转体)设置“卡合部”，代替轴套21而在转向轴13(旋转轴)设置“被卡合部”。在该变形例中，驱动齿轮32的卡合部(例如，导向突起35以及导向槽37的任意一方)卡合于转向轴13的被卡合部(导向突起35以及导向槽37的另一方)，从而驱动齿轮32直接连接到转向轴13，转向轴13的旋转直接传递到驱动齿轮32。在该构成中，也可以在转向轴13的被卡合部设置弹簧部40。在这种情况下，本公开的旋转结构体能够作为以上述实施方式的SAS3为基准的旋转检测装置实施。

·代替在轴套21(或者转向轴13)形成弹簧部40的构成，也可以在轴套21(或者转向轴13)与驱动齿轮32之间作为其他部件设置弹簧部40(至少1个弹簧片)。

·弹簧部40的形状优选为如在上述实施方式或者上述变形例中说明的那样简单地进行驱动齿轮32相对于轴套21或者转向轴13的组装的形状，但是也可以形成为以跨越在轴套21或者转向轴13的被卡合部和驱动齿轮32的卡合部之间的沿圆周方向的间隙的方式延伸的其他形状。本说明书所记载的“支承部”这样的技术用语是以遍及卡合部和被卡合部之间的沿圆周方向的间隙的方式延伸的任意部件，支承部可以具有弹簧以外的其他任意的形状。

·上述实施方式中的SAS3基于第1从动齿轮54的旋转和第2从动齿轮55的旋转而计算转向轴13的旋转角度，但是计算转向轴13的旋转角度的方法不限于此。例如，也可以由驱动齿轮32的旋转直接计算转向轴13的旋转角度。在这种情况下，也可以将驱动齿轮32作为光学式、磁力式、或者其他方式的旋转编码器的一部分的部件而构成。本说明书所记载的“旋转体”这样的技术用语是与旋转轴(在上述实施方式的例子中为转向轴13)连动地进行旋转的任意的部件，不限定为驱动齿轮32、第1从动齿轮54、以及第2从动齿轮55的组合。

·将本公开的旋转结构体不仅限于车辆，也可以适用于其他机器。