(57)【要約】【課題】回転センサ及び回転コネクタそれぞれの中立出し精度を満足しつつ中立出しピンの部品点数を削減するとともにこれに伴う中立ピン除去作業を低減し、製造ラインにおけるタクトタイム低減に貢献する回転センサ付き回転コネクタを提供する。【解決手段】回転コネクタのロータの、ステータに対する回転方向の動作を制限する中立ピンを有し、中立ピンが回転センサのロータの、ステータに対する回転方向の動作をも制限するようになっている。【選択図】　　　　図１
2004014382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転角度検出用の回転センサを備えた回転センサ付き回転コネクタにおいて、
前記回転コネクタのロータの、ステータに対する回転方向の動作を制限する中立ピンを有し、
前記中立ピンが前記回転センサのロータの、ステータに対する回転方向の動作をも制限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】
前記中立ピンによる前記回転コネクタのロータの、ステータに対する回転方向の動作量と前記回転センサのロータの、ステータに対する回転方向の動作量とを任意に設定できる動作量規制手段を有す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】
本発明は、例えば車両のステアリングシャフトに取り付けられる回転センサ付き回転コネクタに関する。
【０００２】
【発明が属する技術分野】
【従来の技術】
従来、車両の製造ラインでは、回転コネクタと回転センサが組立ラインの別工程で装着されていた、具体的には、中立固定ピンが回転コネクタ、回転センサのそれぞれに設けられており、これらをステアリング装置に取り付けるときには、まず回転センサをシャフトに通し、そのシャフトと回転センサのロータとを固定し、回転センサ本体をコラムスイッチに固定して中立を出し、その後中立ピンをはずしていた。
【０００３】
また、回転コネクタも別工程においてステアリング装置に同様に取り付け、その中立ピンをはずしていた。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、個別部品の一体化（モジュール化）という、近年の自動車メーカーからの要求を考慮すると、回転コネクタと回転センサを一体とする必要性が生じていた。そして、その一体化したものをシャフトに固定する場合、中立ピンをハンドル方向から引き抜くという組み立て方法を考えると回転センサと回転コネクタに個別に中立ピンを設けることは構造上及び組付け作業上困難にならざるを得ない。仮に、回転センサと回転コネクタに個別に中立ピンを設けると、これらの組立工程が同一の作業者で行われる場合、同じようなピン抜き作業を２回繰り返し行わなければならず、煩雑である。また、作業者が一方のピンだけを抜いて他方のピン抜きをうっかり忘れたまま車両組立ラインの下流工程に車両を流した場合、回転コネクタや回転センサの破損につながる。また、車両の組立工程では作業工数を削減して僅かな時間でも組付け作業時間を低減することが常に求められている。
【０００４】
一方、回転コネクタ側は中立の精度（回転方向の精度）がそれほど必要ない（±５度くらい自由度があっても性能に影響しない）が、回転センサは中立の位置出しがそのまま初期位置の精度になってしまう場合もあるため、±１度以内の中立ピンの固定精度が必要とされる場合もある。
【０００５】
具体的には回転センサをトルクセンサに使用する場合などがこれに当たる。しかしながら、従来では、このようにそれぞれの中立ピンの役割を考慮して、回転コネクタと回転センサについてそれぞれに個別に中立ピンを設けざるを得なかった。
【０００６】
本発明は、回転センサ及び回転コネクタそれぞれの中立出し精度を満足しつつ中立出しピンの部品点数を削減するとともに、これに伴う中立ピン除去作業を低減し製造ラインにおけるタクトタイム低減に貢献する回転センサ付き回転コネクタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の回転センサ付き回転コネクタは、回転コネクタのロータの、ステータに対する回転方向の動作を制限する中立ピンを有し、中立ピンが回転センサのロータの、ステータに対する回転方向の動作をも制限することを特徴としている。
【０００８】
従来のように回転コネクタ、回転センサそれぞれに中立ピンが設けられていた場合にくらべ組み立ての際の中立だしが一回ですむため、それらの手間が省ける。
また、中立ピンは１つですむ為、部品点数の削減によりコストダウンが達成できる。
更に、回転センサを必要としない製品仕様においても中立ピンは回転センサ付きの回転コネクタの中立ピンを使用できる。すなわち、製品仕様に限定されない共用化した中立ピンを使用することができる。
【０００９】
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において、中立ピンによる回転コネクタのロータの、ステータに対する回転方向の動作量と回転センサのロータの、ステータに対する回転方向の動作量を任意に設定できる動作量規制手段を有することを特徴としている。
【００１０】
回転コネクタ，回転センサが一体となっており、かつ一本の中立ピン構造を有することで、ステアリングシャフトへの一回の組付け作業によってそれぞれの固定精度を保ちながら当該シャフトに両方とも装着することができる。
【００１１】
【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について説明する。
【００１２】
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に示すように、回転センサ２０を内部に収容した回転コネクタ１０からなるモジュール形状を有し、ステアリングシャフトＳへの取り付け前に、共通の中立ピン５によって中立だしがなされている。
【００１３】
以下、この回転センサ付き回転コネクタ１について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
回転コネクタ１０は、車両のコンビネーションスイッチブラケット（図示せず）に固定されるコネクタステータ１１と、車両のステアリングシャフトＳに嵌合されるコネクタロータ１２と、同じくステアリングシャフトＳに嵌合されるセンサロータ２２と、コネクタステータ１１に収容されるセンサステータ２１とを備えている。
【００１５】
そして、コネクタロータ１２とセンサロータ２２とは、後述する中立ピン５によってコネクタステータ１１及びセンサステータ２１に対し一定の相対的角度で中立位置に留まるようになっている。
【００１６】
コネクタステータ１１は円筒形状のケーブル収納用ハウジング１１ａと、当該ハウジング１１ａの一端から延設し、当該ハウジング１１ａより若干内径の大きい回転センサ収納用ハウジング１１ｂを備えるとともに、ケーブル収容空間Ａとセンサ収容空間Ｂを画成する隔壁１１ｃを有している。
【００１７】
センサ収納用ハウジング１１ｂの端部開口部には回転センサ逸脱防止用爪部１１ｄが内方に形成されている。一方、ケーブル収納用ハウジング１１ａの端部開口部にもコネクタロータ逸脱防止用リング部材１１ｅが備わっている。更に、ケーブル収納用ハウジング１１ａとリング部材１１ｅを共に貫通するピン挿通孔１１ｆがケーブル収納用ハウジング１１ａの壁部に沿って穿設されている。
【００１８】
コネクタロータ１２は、ステアリングシャフトＳに嵌合する円柱状の嵌合部１２ａと、この嵌合部１２ａの一端に設けられた円板状のカバー１２ｂとを備えている。また、カバー１２ｂの一側面（図１中、上面）には、周囲縁部近傍に所定長さだけ円弧状に形成された断面視Ｌ型のピン係合溝（動作量規制手段）１２ｃが形成されている（図２参照）。
【００１９】
なお、コネクタステータ１１、コネクタロータ１２、及びリング部材１１ｅは全て樹脂でできている。
【００２０】
また、コネクタステータ１１とコネクタロータ１２と隔壁１１ｃとによってケーブル収納空間Ａが形成され、この収納空間Ａに図示しないフラットケーブルが渦巻き状に巻回された状態で収納されている。そして、フラットケーブルの一端はコネクタステータ１１に接続され、他端はコネクタロータ１２に接続されている。尚、フラットケーブルはステアリングコラムに固定されたコンビネーションスイッチブラケットとステアリングとを電気的に接続するためのもので、例えば、エアバック・インフレータを作動させるために車体側ハーネスと電気的に接続するのに用いられる。
【００２１】
センサステータ２１は例えばアルミニウムや銅等の遮蔽効果のある金属よりなり、中空円板形状を備えている。一方、センサロータ２２は、鉄等の導電性の金属を用いて周方向に幅を変えてリング状に設けられたセンサ部２２ａと、センサ部２２ａをステアリングシャフトＳに接続する断面Ｈ型の係合リング部２２ｂとを備えている。そして、センサステータ２１の内周方向端部は、係合リング部２２ｂの溝部２２ｃに相対運動可能に係合している。また、前記センサ部２２ａには、磁性材コア内に収容されたコイル（図示せず）が対向配置されている。更に、センサステータ２１及びセンサロータ２２にはコネクタステータ１１に穿設された中立ピン挿通孔１１ｆに対応する位置に同様のピン挿通孔２１ｆ，２２ｆが形成されている。ここで、ピン挿通孔２２ｆはセンサロータ２２においてセンサ検出特性に影響を与えない適所に形成されている。
【００２２】
なお、回転センサ２０は、ステアリングシャフトＳの操舵角を正確に検出するもので、この検出信号が例えばパワーステアリングの油圧制御機構によって使用されるようになっている。
【００２３】
上述したコネクタロータ１２のピン係合溝１２ｃの溝長さは、図２に示すように、ピン係合時にコネクタロータ１２がコネクタステータ１１に対して、中立位置から±５°程度回転するように寸法決めされている。なお、この溝長さは製品の規格に応じて適宜任意に変えることが可能である。このようにコネクタロータ１２の中立だしを必要とする理由は、ステアリングを左右にきったときにフラットケーブルが断線するのを防止することにある。
【００２４】
一方、センサステータ２１及び、センサロータ２２に形成されたピン挿通孔２１ｆ，２２ｆ（再び図１参照）はセンサステータ側のピン挿通孔２１ｆよりセンサロータ側のピン挿通孔２２ｆの方が若干大きく形成され、センサロータ２２がセンサステータ２１に対して中立位置から±１°程度相対回転可能なようになっている。すなわち、ピン挿通孔２２ｆは、センサロータ２２の動作量規制手段としての役割を果たしている。回転センサ２０をトルクセンサとして使用する場合等にこのようにセンサロータ２２の遊びを小さくする必要がある。なお、センサロータ２２の中立出しを必要とする理由は、回転センサ２０の検出出力が例えばパワステ等の制御に用いられるので正確な操舵角を知る必要があるためである。
【００２５】
中立ピン５は、前述したようにばね鋼でできており、コネクタステータ１１に挿通されかつ端部がセンサステータ２１及びセンサロータ２２と係合する本体部５ａ（図３）と、本体部５ａから垂直に延在する延在部５ｂと、延在部５ｂの端部に備わった溝係止部５ｃとを備えている。そして、溝係止部５ｃはその可撓性ゆえ、本体部５ａに接近または離間が可能である（図中矢印参照）。
【００２６】
続いて、かかる回転センサ付き回転コネクタ１の作用について説明する。
【００２７】
まず、最初に回転センサ２０と回転コネクタ１０をともに中立だし冶具（図示せず）の上に載せて中立だしを行う。冶具には回転センサ２０及び回転コネクタ１０の中立出しのためのピンが固定されており、これらの中立だしを容易に行うことができる。なお、このピンは冶具に常時固定されているので、回転センサ２０及び回転コネクタ１０を冶具に取り付けるだけで済み、特別なピン挿入作業を必要とせず多数の回転センサ２０及び回転コネクタ１０の中立だしを短時間で行うことができる。
【００２８】
次いで、この状態で中立ピン５を装着する。ピン本体部５ａの先端部をリング部材１１ｅ及びコネクタステータ１１を挿通するピン挿通孔１１ｆに挿通していく。そして、コネクタステータ１１の挿通孔１１ｆに中立ピン５の本体部端部を貫通させ、回転センサ側にその一部を突出させる。そして、ピン本体部５ａの先端部をセンサステータの挿通孔２１ｆ及びセンサロータの挿通孔２２ｆに貫通させる。このときピンの本体部５ａとコネクタステータ１１、およびセンサステータ２１、センサロータ２２との遊びが回転センサ２０の検出するステアリングの絶対角度の精度に影響するため、それらの隙間を少なく製作し回転方向の自由度を小さくするのが好ましい。しかしながら、自由度を大きく取りたい場合はセンサロータのピン挿通孔２２ｆを径方向に長穴とすればよい。
【００２９】
そして、中立ピン５の溝係止部５ｃを撓ませて（図３の矢印参照）、この部分をピン係合溝１２ｃに係合させ、中立ピン挿入作業を終了する。
【００３０】
以上のピン挿入作業によって、図２に示すようにコネクタロータ１２は中立ピン５によってコネクタステータ１１に対して±５°の範囲で回転可能となる。一方、センサロータ２２のピン挿通孔２２ｆはピン外径より若干大きいだけなのでセンサロータ２２は中立ピン５によってセンサステータ２１に対して±１°の範囲でしか回転しない。
【００３１】
なお、このロータとステータ間の許容相対回転角度の範囲は製品の仕様によって設計者が適宜変更することができる。
【００３２】
また、中立ピン５を図４に示す回転センサのついていない回転コネクタ１’に挿着しても良い。このように回転センサなしの回転コネクタにも中立ピン５を使用できるので中立ピンの部品共用化を図ることができる。
【００３３】
続いて、本発明の第２の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ２について説明する。
【００３４】
なお、上述の実施形態と同等の構成については対応する符号を図面に付して詳細な説明を省略する。
【００３５】
本発明の第２の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ２は、図５に示すように、上述の実施形態と同様にコネクタステータ３１、コネクタロータ３２、及びコネクタステータ内に収容されたセンサステータ４１、センサロータ４２を備えている。しかしながら、コネクタロータ３２は上述の実施形態のように中立ピン係合溝１２ｃを備える代わりに中立ピン挿通孔３２ｆを有している。なお、中立ピン挿通孔３２ｆは円弧状に長孔形状を有している。この長孔の長さは、例えばコネクタロータ３２の動きが中立ピンによってコネクタステータ３１に対して±５°程度に制限されるように寸法決めされている。
【００３６】
また、隔壁部３１ｃにも中立ピン挿通孔３１ｆが形成され、中立ピン６の端部がこれらの挿通孔３２ｆ，３１ｆを経てセンサステータ４１の中立ピン挿通孔４１ｆ及びセンサロータ４２の中立ピン挿通孔４２ｆを貫通するようになっている。
【００３７】
一方、コネクタステータ３１の壁部には中立ピン挿通孔が穿設されておらず、コネクタロータ逸脱防止用リング外周の所定位置に中立ピン端部係合用凹部３２ｆが形成されている。そして、上述したように、回転コネクタ３０及び回転センサ４０を所定の冶具の上に載せ、この冶具によって中立だしを行った状態で中立ピン６を各挿通孔に順々に挿入し、回転コネクタ３０及び回転センサ４０を中立位置で同時に仮止めする。
【００３８】
この実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ２の場合、中立ピン挿通孔の加工が容易である。また、コネクタロータ３２のピン挿通孔（長孔）３２ｆから隔壁の中立ピン挿通孔３１ｆやセンサロータの中立ピン挿通孔４２ｆを目視できるので中立ピン挿入作業がし易いという効果を備えている。
【００３９】
続いて、本発明の第３の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタについて説明する。
【００４０】
本発明の第３の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ３は、図６に示すように、上述の実施形態と同様にコネクタステータ５１、コネクタロータ５２、及びコネクタステータ内に収容されたセンサステータ６１、センサロータ６２を備えている。しかしながら、センサロータ６２のステアリングシャフト嵌合部６２ａがステアリングシャフトＳの長手方向に延在して形成されている。また、コネクタロータ５２はステアリングシャフトＳに直接嵌合する代わりにセンサロータ６２のステアリングシャフト嵌合部６２ａに嵌合している。即ち、コネクタロータ５２はセンサロータ６２を介してステアリングシャフトＳに間接的に嵌合している。
【００４１】
中立ピン７は、上述の実施形態とは異なり、回転センサ付き回転コネクタ３の側方から中心方向に向かって挿入するようになっている。より詳細には、コネクタステータ５１の側壁部５１ａにピン挿通孔５１ｆが半径方向に穿設されるとともに、ピン挿通孔５１ｆに対応するようにコネクタロータのステアリングシャフト嵌合部５２ａ及びセンサロータのステアリングシャフト嵌合部６２ａにも中立ピン挿通孔５２ｆ，６２ｆがそれぞれ穿設されている。尚、中立ピン挿通孔５２ｆは円周方向に長穴になっており、上述のようにコネクタロータ５１がコネクタステータ５２に対して±５°相対回転できるようになっている。一方、中立ピン挿通孔６２ｆは中立ピン外径よりも若干大きくなっており、センサロータ６１はセンサステータ６２に対して±１°相対回転できるようになっている。そして、コネクタステータ５１の挿通孔近傍には、中立ピン係合用凹部５１ｂが形成されている。
【００４２】
以上の構成を有することで、回転コネクタ５０及び回転センサ６０を所定の冶具の上に載せ、この冶具によって中立だしを行った状態で中立ピンを各挿通孔に挿入し、回転コネクタ５０及び回転センサ６０を中立位置で一度に仮止めする。
【００４３】
この実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ３の場合、中立ピン７を回転センサ付き回転コネクタ３の側方に向かって脱抜するようになっている。他の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ１，２の場合、ステアリングシャフトＳに回転コネクタ１，３を装着した後、作業者が中立ピン５，６をステアリングシャフトＳに沿った方向に脱抜する作業形態になっていたが、本実施形態の場合、作業者が中立ピン７を回転コネクタ３の側方に脱抜する作業形態になるので中立ピン７の脱抜作業が行い易い。
【００４４】
また、図６の断面図からも明らかなように中立ピン７がフラットケーブルに干渉することがない。
【００４５】
なお、上述の実施形態とは異なり、中立ピン７の端部（本体部側端部）を二股に割れた２つの突起形状とし、この突起部に回転センサロータ部の中立位置のみがちょうど係合するようにしても良い。
【００４６】
また、中立ピンの材質はばね鋼として紹介したが、樹脂材その他可撓性のあるものであればいかなるものでも良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の請求項１に記載の回転センサ付き回転コネクタは、従来の回転コネクタ，回転センサそれぞれに中立ピンが設けられていたときにくらべ組み立ての際の中立だしが一回ですむため、それらの手間が省ける。
また、ピンは１つですむ為、部品点数の削減によりコストダウンが達成できる。
回転センサの必要のない製品仕様においても中立ピンは回転センサ付きの回転コネクタの中立ピンを使用できる。すなわち、製品仕様に限定されない共用化した中立ピンを使用することができる。
【００４８】
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、回転コネクタ，回転センサが一体となっており、かつ一本の中立ピン構造を有することで、ステアリングシャフトへの一回の組付け作業によっての両方とも当該シャフトにそれぞれの固定精度を保ちながら装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタの断面図である。
【図２】図１の回転センサ付き回転コネクタの平面図である。
【図３】図１の回転センサ付き回転コネクタに使用する中立ピンである。
【図４】図２の中立ピンを回転センサなしの回転コネクタに使用した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタの断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタの断面図である。
【符号の説明】
１　　回転センサ付き回転コネクタ
２　　回転センサ付き回転コネクタ
５　　中立ピン
５ａ　　本体部
５ｂ　　延在部
５ｃ　　溝係止部
７　　中立ピン
１０　　回転コネクタ
１１　　コネクタステータ
１１ａ　　ケーブル収納用ハウジング
１１ｂ　　回転センサ収納用ハウジング
１１ｅ　　リング部材
１１ｆ　　ピン挿通孔
１２　　コネクタロータ
１２ａ　　嵌合部
１２ｂ　　カバー
１２ｃ　　ピン係合溝
２０　　回転センサ
２１　　センサステータ
２１ｆ，２２ｆ　　ピン挿通孔
２２　　センサロータ
２２ａ　　センサ部
２２ｂ　　係合リング部
２２ｃ　　溝部
２２ｆ　　ピン挿通孔
３０　　回転コネクタ
３１　　コネクタステータ
３１ｃ　　隔壁部
３１ｆ　　中立ピン挿入孔
３２　　コネクタロータ
３２ｆ　　中立ピン挿通孔
４０　　回転センサ
４１　　センサステータ
４１ｆ　　中立ピン挿通孔
４２　　センサロータ
４２ｆ　　中立ピン挿通孔
５１　　コネクタステータ
５１ａ　　側壁部
５１ｂ　中立ピン係合用凹部
５１ｆ　　ピン挿通孔
５２　　コネクタロータ
５２ｆ　　中立ピン挿通孔
６１　　センサステータ
６２　　センサロータ
６２ａ　　ステアリングシャフト嵌合部
６２ｆ　　中立ピン挿通孔
Ａ　　ケーブル収容空間
Ｂ　　センサ収容空間
Ｓ　　ステアリングシャフト
【図１】
2004014382.tif 000003
【図２】
2004014382.tif 000004
【図３】
2004014382.tif 000005
【図４】
2004014382.tif 000006
【図５】
2004014382.tif 000007
【図６】
2004014382.tif 000008