(57)【要約】【課題】組み付けが簡単で、かつステアリング等の取付け対象物から外した後における回転コネクタの回し過ぎに対する破損防止構造を備えた回転センサ付き回転コネクタを提供する。【解決手段】回転センサ３のロータと回転コネクタ２のロテータが一体化しており、回転センサ３にはゼネバ歯車４０が備わり、ロータ又はロテータの何れか一方に当該ゼネバ歯車４０を駆動する駆動部材３５ａ，３５ｂが設けられ、当該駆動部材３５ａ，３５ｂを介してゼネバ歯車４０を回転させてロータ及びロテータの回転数を検出するようになっている。【選択図】        図１
2004314905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転センサを備えた回転コネクタからなる回転センサ付き回転コネクタであって、
前記回転センサのロータと前記回転コネクタのロテータが一体化しており、
前記回転センサにはゼネバ歯車が備わり、
前記ロータ又は前記ロテータの何れか一方に当該ゼネバ歯車を駆動する駆動部材が設けられ、
当該駆動部材を介して前記ゼネバ歯車を回転させて前記ロータ及びロテータの回転数を検出することを特徴とする回転センサ付き回転コネクタ。
【請求項２】
前記ロータ及びロテータの回転数を制限する回転規制手段が前記ゼネバ歯車に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の回転センサ付き回転コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えばステアリングの電気部品を車両側に電気的に接続する回転コネクタと、ステアリングの回転角度を検出する回転センサとを備えた回転センサ付き回転コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のステアリングに装着される従来型の回転コネクタは、回転コネクタのロテータから突出させた突起部をステアリングに嵌合させる構造により、ステアリングの駆動を回転コネクタのロテータに伝達させている。そして、この回転コネクタにこれとは別に組み付けられた回転センサを取り付けてユニット化させ、回転センサによりステアリングの操舵角を検出する構成を有している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、図４に示すように、環状駆動ギア７１と従動ギア７２を備えた回転センサ（舵角センサ）７を回転コネクタ６（図５参照）の下部カバーに設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。かかる回転センサ付き回転コネクタ５は、図５に示すように、ステアリングホイールに連結された上部カバー６０と、ベース部材に固定された下部カバー７０と、上部カバー６０と回転センサ７のロータ７１とを連結するアタッチメント部材８０（図４参照）を備えている。そして、下部カバー７０には図示しないフレキシブルフラットケーブルの一端が接続され、上部カバー６０にはフレキシブルフラットケーブルの他端が接続されている。また、アタッチメント部材８０には、当該部材を介して上部カバー６０と共にステアリングホイールの回転に応じて回転する環状駆動ギア７１が取り付けられている。また、下部カバー７０には上部カバー６０と反対側にハウジング７５が取り付けられ、ハウジング７５と下部カバー７０とで画成された空間には回転角度を検出する電子部品を実装したプリント基板７３及び従動ギア７２が収容されている。なお、ハウジング７５、環状駆動ギア７１、従動ギア７２、及びプリント基板７３で回転センサ（舵角センサ）７を構成している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３２９６４９号公報（第２−４頁、図２）
【特許文献２】
特開２０００−１５９１２３公報（第４−５頁、図８）
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載されるような従来型回転センサ付き回転コネクタは、回転コネクタと回転センサとが別々に製作され、その後に両者が合体されてユニットとして組み立てられる。
【０００５】
ここで回転コネクタと回転センサとはステアリング中立位置に装着した状態で例えば左周りに２回転半（９００°）、右周りに２回転半（９００°）と左右の回転角度が一般的に同一となっている。従って、組み付けに当っては回転コネクタと回転センサに中立固定ピンを貫通させて両者の回転角度が中立位置（左周りと右周りに同等の角度だけ回転できる位置）を維持した状態で組み付けられる。このように中立固定ピンを使用する理由は以下の通りである。
【０００６】
回転コネクタの内部には当該回転コネクタのロテータとステータ間の電気的接続を行うフレキシブルフラットケーブルが巻回されているが、上述の中立位置を保たないままステアリングに組み付けてしまうと、ステアリングを何れか一方方向に完全に切ったときにフレキシブルフラットケーブルに過大な負荷がかかるので、これを防止するためである。
【０００７】
従って、回転コネクタと回転センサとを組み付ける段階では、かかる中立固定ピンを使用することで回転コネクタを正規の状態で組み付けることができる。
【０００８】
一方、一旦組み付けた回転センサ付き回転コネクタを何らかの事情でステアリングから外すことがある。これは、例えばステアリング自体やステアリングシャフト自体に不具合がある場合や、回転センサ付き回転コネクタに不具合がある場合などの幾つかの原因に起因して行われる。
【０００９】
ステアリングから外した状態の回転センサ付き回転コネクタは中立ピンを有しておらず、回転コネクタのロテータが自由に回転できる状態にある。従って、通常、この回転センサ付き回転コネクタを再びステアリングに装着する場合、例えば、回転コネクタを左周りか右周りに完全に回した状態から所定回数だけ戻し、この位置を中立位置としてこの状態でステアリングに装着する。具体的には、回転センサ付き回転コネクタが左右９００°づつ回転可能な場合は何れかの回転端から２．５回転（４５０°）戻して中立位置とし、この状態で同じく中立位置にあるステアリングに取り付ける。
【００１０】
しかしながら、このような中立位置の出し方では正確な中立位置を出さないまま回転センサ付き回転コネクタを再びステアリングに装着してしまう場合がある。このような誤った装着を行うと上述したような回転コネクタ内のフレキシブルフラットケーブルに過大な負荷を加えるおそれが生じる。従って、回転センサ付き回転コネクタをステアリングから外した後に回転コネクタがいかなる回転状態にあるかを常に正確に知ることが要望される。
【００１１】
また、回転センサ付き回転コネクタに不具合があってこれをステアリングから外した後、回転センサ付き回転コネクタを単体で取り扱う際、回転コネクタのロータを不注意により回し過ぎてフレキシブルフラットケーブルを引っ張り過ぎてしまう場合もある。このような回転センサ付き回転コネクタ自体の修理やメンテナンスに際して、回転コネクタの回転状態を常に正確に把握しなくても回転コネクタを機構的に保護する構造も望まれる。
【００１２】
また、後者の特許文献２に記載された回転センサ付き回転コネクタ５は、図４に示すようにアタッチメント部材８０の爪部を介して回転コネクタ６の上部カバー（ロテータ）６０と回転センサ７のロータ７１を連結する複雑な構造を有しており、回転センサ付き回転コネクタ５に組み付ける際の組付け作業性が極めて悪い。また、アタッチメント部材８０が破損して回転コネクタ６の回転トルクを回転センサ７に正確に伝達できず、正確な回転数検知を行うことのできない場合もある。これに加えて、回転センサ付き回転コネクタ５は、回転コネクタ６を回し過ぎたときに回転コネクタ内部のフレキシブルフラットケーブルを保護する構造を有していない。
【００１３】
本発明の目的は、組み付けが簡単で、かつステアリング等の取付け対象物から外した後の回転コネクタの回し過ぎを防止する構造を備えた回転センサ付き回転コネクタを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明にかかる回転センサ付き回転コネクタは、回転センサのロータと回転コネクタのロテータが一体化しており、回転センサにはゼネバ歯車が備わり、ロータ又はロテータの何れか一方に当該ゼネバ歯車を駆動する駆動部材が設けられ、当該駆動部材を介してゼネバ歯車を回転させてロータ及びロテータの回転数を検出するようになっている。
【００１５】
回転センサのロータと回転コネクタのロテータを一体化させることで組み付けの簡略化を図っている。また、従来回転センサの機能的範囲内でのみ使用していたゼネバ歯車を用いて回転コネクタの回転状態を知ることができる。これによって、回転センサ付き回転コネクタをステアリングから外してもロータとロテータとの連結構造がずれることなく、かつ回転コネクタがいかなる回転状態にあるかを常に把握できる。その為、中立ピンを用いることなく回転センサ付き回転コネクタをステアリングに再度中立状態で装着することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項２に記載の回転センサ付き回転コネクタは、請求項１に記載の回転センサ付き回転コネクタにおいて、ロータ及びロテータの回転数を制限する回転規制手段がゼネバ歯車に設けられている。
【００１７】
ゼネバ歯車にかかる回転規制手段を設けることで回転コネクタのロテータが所定の回転数以上回転しないようにする。即ち、従来回転センサの機能的範囲内でのみ使用していたゼネバ歯車をロック手段として利用している。これによって、回転センサ付き回転コネクタをステアリングから外した後に回転コネクタをうっかりと回し過ぎても回転コネクタのフレキシブルフラットケーブルに過大な負荷がかかることはない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタを図面に基いて説明する。なお、図１の回転センサ付き回転コネクタ１は、ステアリングホイール（以下、単に「ステアリング」とする）から外してメンテナンスに適するように上下逆の状態で示している。
【００１９】
本発明の一実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ１は、図１及び図３に示すように、回転コネクタ２と、回転コネクタ２と一体に組み付けられる回転センサ３とを備えている。
【００２０】
また、回転コネクタ２は、下ケースを構成しかつコンビネーションスイッチブラケット等に固定される樹脂製のメインステータ２１と、メインステータ２１の周囲全周に亘って起立形成された樹脂製のサブステータ２２と、上ケースを構成しかつコネクタ２５ａ又は図示しないトルク伝達ピンを介してステアリング（図示せず）と共に回転する樹脂製のロテータ２５を備えている。また、ロテータ２５から突出したコネクタ２５ａは、ステアリングの電気部品へ電力供給及び信号伝達を行なうためのコネクタである。
【００２１】
回転コネクタ２にはフレキシブルフラットケーブル２３が巻回状態で収容され、当該フレキシブルフラットケーブル２３の一方の端部がコネクタ形状を有したバスバー２８の一端に接続され、バスバー２８の他端は回転コネクタ用の端子２０ｔに接続されている。また、フレキシブルフラットケーブル２３の他方の端部は、ロテータ２５に形成されたコネクタ２５ａの端子２５ｂに接続されている。
【００２２】
そして、回転コネクタ２は、ステアリングに装着されたエアバッグインフレータ等の電気部品と車両側のエアバックＥＣＵ等の電気部品や車両側ワイヤハーネス（図示せず）との電気的接続を行っている。
【００２３】
一方、回転センサ３は、回転コネクタ２のステータ２１，２２と同様にコンビネーションスイッチブラケット等に固定される樹脂製のハウジング３１と、ハウジング３１と回転コネクタ２のメインステータ２１とで画成される内部空間に収容されたプリント基板３３と、同じくこの内部空間に収容された樹脂製のステータ本体（図示せず）及びステアリングシャフトと一体に固定されて回転する樹脂製のロータ３５を備えている。尚、ロータ３５をステアリングシャフトと一体に固定せずに、前記回転コネクタ２のロテータ２５をステアリングホイール等に固定してステアリングシャフトと一体に回転するようにしても良い。
【００２４】
回転センサ３のロータ３５と回転コネクタ２のロテータ２５が例えば図示しないクラッシュリブの熱かしめ等で互いに結合して一体化している。
【００２５】
また、回転センサ３に収容配置されたプリント基板３３からは回転センサ３の電源用端子及び信号用端子（一方の端子のみ図示）３０ｔが突出している。また、ハウジング３１には端子突出部に対応する位置において車両に配索されたワイヤハーネスの複数のコネクタと嵌合するコネクタハウジング３１ａが形成されている。そして、回転センサ３の電気回路はプリント基板３３を介して回転センサ用コネクタの端子３０ｔに接続されている。
【００２６】
なお、回転センサ３はステアリングの正確な操舵量を検出するためのもので、この検出信号をパワーステアリングの油圧制御に用いるか、車両走行中のビーグル・スタビリティ・コントロール（挙動制御）の一つのファクターとして使用する。
【００２７】
回転センサ３にはロータ３５とロテータ２５の回転数を共に検出する樹脂製のゼネバ歯車４０が備わっている。なお、ゼネバ歯車４０は回転コネクタ２のメインステータ２１に回動自在に固定されている。そして、図２に示すように、大径部を除いた周面に３０°ごとに歯送りのための歯４０ａが形成され、後述するロータのドグ３５ａ，３５ｂと間欠的に噛合するようになっている（なお、図２においては、タブ４１〜４５と重なり合う歯４０ａは図示せず）。また、ゼネバ歯車４０には、図２に示すように周方向に所定間隔で形成されたタブ４１〜４５にステアリングの回転数を表す記号や数字がマーキングされている。記号や数字は中立位置を表す「Ｎ」と、この中立位置から左廻り及び右廻りに６０°の位置にマーキングされ、ステアリングを中立位置から１回転させた状態を表す「１」と、中立位置から左廻り及び右廻りに１２０°の位置にマーキングされ、ステアリングを中立位置から２回転させた状態を表す「２」の数字からなる。また、中立位置から左廻り及び右廻りに１５０°を超えた範囲、即ちステアリングを中立位置から２回転半させた範囲は大径部４６を形成し、後述するドグ３５ａ，３５ｂが大径部４６と干渉して当該ドグ３５ａ，３５ｂを回転させないようになっている。
【００２８】
一方、プリント基板３３と回転センサ３のコネクタハウジング３１ａ近傍であってゼネバ歯車４０の回転表示タブ４１〜４５に対応する部分には孔部３６ａが貫通され、当該孔部３６ａに透光性材料でできた透光部材３６ｂ（図１においてハッチング省略）が嵌合されて窓部３６を形成している。
【００２９】
回転センサ３のロータ３５は、図３に示すように一部がスリーブとして形成され、当該スリーブの周面にゼネバ歯車４０を駆動するドグ（駆動部材）３５ａ，３５ｂが突出形成されている。ドグ３５ａ，３５ｂはスリーブの周方向に１８０°の間隔を隔てた２つの突起部からなる。なお、上述の通り回転センサ３のロータ３５と回転コネクタ２のロテータ２５とは一体に回転するようになっているので、ドグ３５ａ，３５ｂを介してゼネバ歯車４０を間欠的に回転させ、これによって回転センサ３のロータ回転数（即ちステアリングの回転数）を検出すると共に回転コネクタ２のロテータ回転数をも検出可能としている。
【００３０】
ロータ３５のドグ３５ａ，３５ｂとゼネバ歯車４０の間欠送りとの関係は、各ドグ３５ａ，３５ｂがゼネバ歯車４０の各歯４０ａに当ることでゼネバ歯車４０の歯をそれぞれ一歯だけ送る関係にある。そして、二歯送られる毎に上述した回転数表示タブの表示内容が外部から回転窓２１ａを介して切り替わるようになっている。即ち、ロータ３５の２つのドグ３５ａ，３５ｂでゼネバ歯車４０を二回歯送りすることで、回転センサ３のロータ３５及び回転コネクタ２のロテータが一回転（３６０°回転）したことを外部から認識できるようになっている。
【００３１】
また、上述したように中立位置からロータ３５のドグ３５ａ，３５ｂがゼネバ歯車４０を五回歯送りした後はロータがこれ以上同方向に回転しようとしてもロータのドグ３５ａ，３５ｂがゼネバ歯車４０の大径部４６に干渉して回転できないようになっている。
【００３２】
続いて、以上のような構成を回転センサ付き回転コネクタ１が備えることによる作用について以下に説明する。回転センサ３のロータ３５と回転コネクタ２のロテータ２５を一体化させることで、ゼネバ歯車４０を回転センサ３の機能的範囲内でのみ使用する代わりに、回転コネクタ２の回転状態も合わせて認識できる。これによって、回転センサ付き回転コネクタ１をステアリングから外した後であっても回転コネクタ２がいかなる回転状態にあるかを常に把握できる。
【００３３】
具体的には、回転コネクタ２の回転状態を知るに当って、回転センサ付き回転コネクタ１をステアリングから外した後に図１に示すように回転センサ付き回転コネクタ１を上下逆にする。これによって、図３に示すように、窓部３６を上向きにしてゼネバ歯車４０にマーキングされた回転数を当該窓部３６から覗いてこの回転数を確認する。これによって、回転センサ付き回転コネクタ１をステアリングに再度装着する際、ステアリングを中立位置にしておくと共に回転センサ付き回転コネクタ１を中立状態としながらステアリングに装着することができる。
【００３４】
一方、回転センサ付き回転コネクタ１をステアリングから外した後に窓部３６で回転コネクタ２の回転状態を確認し損ね、回転コネクタ２を回し過ぎても、ゼネバ歯車４０の大径部４６とロータのドグ３５ａ，３５ｂとが干渉して回転コネクタ２のロテータが所定の回転数以上回転するのを阻止する。これによって、回転センサ付き回転コネクタ１をステアリングから外した後に回転コネクタ２をうっかり回し過ぎても回転コネクタ２が破損することが無くなる。従って、回転センサ付き回転コネクタ１の修理やステアリング周りの他部品の修理・交換の際に作業ミスによる回転コネクタ２の破損を確実に防止する。
【００３５】
以上に加えて、本実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ１は、回転コネクタ２のロテータと回転センサ３のロータ３５が一体となっているので、車両への組付け作業が簡単になる。また、本実施形態では回転コネクタ２のロテータと回転センサ３のロータ３５とを一体化させていると共に、ロータ３５のスリーブ部にゼネバ歯車駆動用のドグ３５ａ，３５ｂを一体に形成しているため、製品全体の小型化や部品点数の削減も図れる。
【００３６】
なお、上述の実施形態では、ロータ３５にドグ３５ａ，３５ｂを備えたが、必ずしもこれに限定されず、ロテータ２５の適所にドグを設けて上述のゼネバ歯車４０を間欠駆動するようにしても良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる回転センサ付き回転コネクタは、回転センサのロータと回転コネクタのロテータを一体化させることで組み付けの簡略化を図っている。また、従来回転センサの機能的範囲内でのみ使用していたゼネバ歯車を用いて回転コネクタの回転状態を正確に認識できるようにする。これによって、回転センサ付き回転コネクタをステアリングから外してもロータとロテータとの連結構造がずれることなく、かつ回転コネクタがいかなる回転状態にあるかを常に把握できる。そのため、中立ピンを用いることなく回転センサ付き回転コネクタをステアリングに再度中立状態で装着することが可能となる。
【００３８】
また、本発明の請求項２に記載の回転センサ付き回転コネクタは、ゼネバ歯車にかかる回転規制手段を設けることで回転コネクタのロテータが所定の回転数以上回転しないようにする。即ち、従来回転センサの機能的範囲内でのみ使用していたゼネバ歯車をロック手段として利用している。これによって、回転センサ付き回転コネクタをステアリングから外した後に回転コネクタをうっかりと回し過ぎても回転コネクタのフレキシブルフラットケーブルに過大な負荷がかかることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転センサ付き回転コネクタを一部断面で示した側面図である。
【図２】図１に示す回転センサ付き回転コネクタに使用されるゼネバ歯車の平面図である。
【図３】図１に示す回転センサ付き回転コネクタの平面図である。
【図４】従来の回転センサ付き回転コネクタのゼネバ歯車近傍のみを部分的に示した断面図である。
【図５】図４に示す回転センサ付き回転コネクタの平面図である。
【符号の説明】
１    回転センサ付き回転コネクタ
２    回転コネクタ
３    回転センサ
５    回転センサ付き回転コネクタ
６    回転コネクタ
７    回転センサ
２０ｔ    端子
２１    メインステータ
２２    サブステータ
２３    フレキシブルフラットケーブル
２５    ロテータ
２５ａ    コネクタ
２５ｂ    端子
２８    バスバー
３０ｔ    端子
３１    ハウジング
３１ａ    コネクタハウジング
３３    プリント基板
３５    ロータ
３５ａ，３５ｂ    ドグ
３６    窓部
３６ａ    孔部
３６ｂ    透光部材
４０    ゼネバ歯車
４０ａ    歯
４１〜４５    タブ
４６    大径部
６０    上部カバー
７１    環状駆動ギア
７２    従動ギア
７３    プリント基板
７０    下部カバー
７５    ハウジング
８０    アタッチメント部材
【図１】
2004314905.tif 000003
【図２】
2004314905.tif 000004
【図３】
2004314905.tif 000005
【図４】
2004314905.tif 000006
【図５】
2004314905.tif 000007