(57)【要約】【課題】ステアリングローリングコネクタにおいて、ロテータが中立位置に存在するときにのみセンサユニットを着脱可能とすることにある。【解決手段】ロテータがステータに対して中立位置にあるとき、回動板１６の凹部１７は、第２の周壁２２の嵌合部２５に対応して位置している。スリーブ２０が回転した場合、その回転に対してローター１２の回転速度は変速するため凹部１７は嵌合部２５に対応しなくなる。このため、ロテータが中立位置にあるとき以外のセンサユニット５０のステアリングローリングコネクタ１０への組み付けが不可となる。【選択図】図６
2013051090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトとともに回転するセンサ用ギアの回転を通じてステアリングの操舵角を検出するセンサユニットが装着され、車体に固定的に取り付けられるステータと、前記ステアリングシャフトとともに中立位置から左右方向に同一角度だけ前記ステータに対して相対回転するロテータと、を備えたステアリングローリングコネクタにおいて、
自身に形成される嵌合部及び前記センサ用ギアの一部が嵌合することで、前記ロテータとともに前記センサ用ギアと一体回転するスリーブと、
前記スリーブに対して相対回転可能に装着されるローターと、
前記スリーブ及び前記ローター間に設けられるとともに、前記スリーブの回転速度を変速して前記ローターに伝達する変速機構と、
前記ローターに形成されるとともに、前記ロテータが中立位置に存在するときにのみ、前記嵌合部に対応して位置することで前記嵌合部及び前記センサ用ギアの一部の嵌合を可能とする凹部と、を備えたステアリングローリングコネクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリングローリングコネクタにおいて、
前記変速機構は、
前記ステータに対して固定的に取り付けられる内歯車と、
前記ローターと一体回転する太陽歯車と、
前記スリーブとともにステアリングシャフトを中心として公転しつつ、前記内歯車と噛み合うことで軸回転し、この軸回転を通じて前記太陽歯車を回転させる遊星歯車と、を有する遊星歯車機構であるステアリングローリングコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステアリング及びステアリングコラム間に設けられるステアリングローリングコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステアリング及びステアリングコラム間にはステアリングローリングコネクタが設けられている。このステアリングローリングコネクタは、ステアリングが回転操作されたときに、ステアリングコラム側（車体側）と、ステアリングスイッチ又はエアバック装置との間の接続線が断線することを防止する。具体的には、ステアリングローリングコネクタは、車体側に固定されるステータと、ステアリングとともに回転するロテータと、ステータ及びロテータ間に形成される環状の収容部とを備える。この収容部には、フラットケーブルが巻付軸に巻き付けられた状態で収容されている。このフラットケーブルの一端部はステータ側のコネクタ部に接続され、他端部はロテータ側のコネクタ部に接続される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ステアリングとともにロテータが回転すると、フラットケーブルが巻付軸から巻き取られ又は巻き出される。これにより、ステアリングが回転操作された場合においても、フラットケーブルに引張力が加わること、ひいてはフラットケーブルが断線することが防止される。なお、フラットケーブルの長さによって、ステータに対するロテータの回転角度は制限される。
【０００４】
図７に示すように、ステアリングローリングコネクタ１００には、操舵角を検出するセンサユニット１５０が装着されている。このセンサユニット１５０は、ステアリングシャフトが挿通される円環状のギア１５１を有する。このギア１５１の回転を通じて操舵角が検出される。このギア１５１の内周には、ステアリングシャフト側に突出した凸部１５２が形成されている。
【０００５】
ステアリングローリングコネクタ１００は、ロテータ１０１及びステータ１０５を有する。また、ステアリングローリングコネクタ１００は、ロテータ１０１とともに回転するスリーブ１１５を有する。このスリーブ１１５には、この凸部１５２に嵌合する嵌合部１１６が形成される。凸部１５２が嵌合部１１６に嵌合することで、ロテータ１０１の回転がスリーブ１１５を介してギア１５１に伝達される。これにより、ステアリングの操舵角が検出可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１２０９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記ステアリングローリングコネクタ１００に、センサユニット１５０を組み付ける際には、センサユニット１５０及びステアリングローリングコネクタ１００を中立状態とする必要がある。
【０００８】
ステアリングローリングコネクタ１００の中立状態とは、ロテータ１０１がステータ１０５に対して左右方向に同一の角度だけ回転操作可能な中立位置に存在している状態をいう。センサユニット１５０における中立状態とは、操舵角としてゼロが検出される中立位置にギア１５１が存在している状態をいう。
【０００９】
しかし、上記構成においては、例えば部品交換時に、ロテータ１０１が中立位置から何れかの方向に３６０°×ｎ（ｎは整数）回転した状態で、ステアリングローリングコネクタ１００がセンサユニット１５０に装着されるおそれがある。この場合には、上記のように中立状態で組み付けられた場合と異なって、検出される操舵角がゼロの状態からのロテータ１０１の左右方向への最大の回転操作可能角度が異なる。従って、センサユニット１５０において予め想定される値以上の操舵角が検出される、いわゆるオーバーフロー故障が発生するおそれがある。
【００１０】
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ロテータが中立位置に存在するときにのみセンサユニットが着脱可能となるステアリングローリングコネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、ステアリングシャフトとともに回転するセンサ用ギアの回転を通じてステアリングの操舵角を検出するセンサユニットが装着され、車体に固定的に取り付けられるステータと、前記ステアリングシャフトとともに中立位置から左右方向に同一角度だけ前記ステータに対して相対回転するロテータと、を備えたステアリングローリングコネクタにおいて、自身に形成される嵌合部及び前記センサ用ギアの一部が嵌合することで、前記ロテータとともに前記センサ用ギアと一体回転するスリーブと、前記スリーブに対して相対回転可能に装着されるローターと、前記スリーブ及び前記ローター間に設けられるとともに、前記スリーブの回転速度を変速して前記ローターに伝達する変速機構と、前記ローターに形成されるとともに、前記ロテータが中立位置に存在するときにのみ、前記嵌合部に対応して位置することで前記嵌合部及び前記センサ用ギアの一部の嵌合を可能とする凹部と、を備えたことをその要旨としている。
【００１２】
同構成によれば、ロテータがステータに対して中立位置にあるとき、ローターの凹部は、スリーブの嵌合部に対応して位置する。スリーブが回転した場合、変速機構はスリーブの回転速度を変速してローターに伝達する。このため、ロテータが中立位置から回転したとき、ローターの凹部は、スリーブの嵌合部に対応しなくなる。このとき、ステアリングローリングコネクタに対するセンサユニットの組み付けが不可となる。従って、ロテータが中立位置に存在するときにのみステアリングローリングコネクタにセンサユニットが着脱可能となる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステアリングローリングコネクタにおいて、前記変速機構は、前記ステータに対して固定的に取り付けられる内歯車と、前記ローターと一体回転する太陽歯車と、前記スリーブとともにステアリングシャフトを中心として公転しつつ、前記内歯車と噛み合うことで軸回転し、この軸回転を通じて前記太陽歯車を回転させる遊星歯車と、を有する遊星歯車機構であることをその要旨としている。
【００１４】
同構成によれば、ロテータがステータに対して回転すると、ロテータとともにスリーブが回転する。これにより、スリーブとともに遊星歯車が公転する。このとき、遊星歯車は内歯車と噛み合うことで軸回転する。この軸回転により、太陽歯車、ひいてはローターを回転させる。このように、遊星歯車機構を通じて、スリーブの回転に対するローターの回転速度を変速させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ステアリングローリングコネクタにおいて、ロテータが中立位置に存在するときにのみセンサユニットを着脱可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】センサユニット及びステアリングローリングコネクタの斜視図。
【図２】ロテータが中立位置に存在するときのセンサユニット及びステアリングローリングコネクタの上面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ異なる方向からみたステアリングローリングコネクタの分解斜視図。
【図４】第１〜第３のギアの噛み合いを示したステアリングローリングコネクタの斜視図。
【図５】スリーブ及びローター等の斜視図。
【図６】ロテータが中立位置から１８０°回転した位置に存在するときのセンサユニット及びステアリングローリングコネクタの上面図。
【図７】背景技術におけるセンサユニット及びステアリングローリングコネクタの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明にかかるステアリングローリングコネクタを具体化した一実施形態について図１〜図６を参照して説明する。
図１に示すように、ステアリングローリングコネクタ１０には、操舵角を検出するセンサユニット５０が装着されている。図２に示すように、センサユニット５０は、ステアリングシャフトが挿通される円環状のセンサ用ギア５１を有する。このセンサ用ギア５１の回転を通じて操舵角の検出が可能となる。このギア５１の内周には、ステアリングシャフト側に突出する一対の凸部５２が形成されている。両凸部５２は、ステアリングシャフトの軸を挟んで対向して位置している。
【００１８】
図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ステアリングローリングコネクタ１０は、ステータ３０と、サブステータ３５と、ローター１２と、スリーブ２０と、第１〜第３のギア１４ａ〜１４ｃと、ロテータ４０とを備える。ステータ３０はサブステータ３５と組み合わされた状態で、図３（ａ）において下方が開放した有底円筒状に形成されている。その底部３１には、ステアリングシャフトが挿通される貫通孔３２が形成されている。サブステータ３５及びステータ３０は、車体に固定的に取り付けられている。
【００１９】
サブステータ３５及びステータ３０には、ロテータ４０が相対回転可能に取り付けられる。ロテータ４０は、サブステータ３５におけるステータ３０の反対側を覆う蓋部４１を有する。この蓋部４１の内側には、ステアリングシャフトが挿通される円筒部４２が形成される。この円筒部４２の先端側には上下方向に延びる軸通孔を有する軸受け部４３が形成されている。
【００２０】
円筒部４２の先端側からスリーブ２０が嵌め込まれる。このスリーブ２０は、円板２３と、その円板２３の下面に形成される第１の周壁２１と、その円板２３の上面に形成される第２の周壁２２と、を有する。円板２３には、ステアリングシャフトが挿通される貫通孔２４が形成されている。両周壁２１，２２は、ステアリングシャフトの軸方向からみて略円形に形成されている。
【００２１】
図５に示すように、第２の周壁２２には、その円周方向において一部が離間した嵌合部２５が形成されている。嵌合部２５は、ステアリングシャフトを中心として対向する位置に２つ設けられている。各嵌合部２５は、センサユニット５０の凸部５２が上方から嵌合可能に形成されている。第２の周壁２２は、ステータ３０の貫通孔３２を介して外部に露出する。このとき、円板２３の周縁部が、ステータ３０の内部における貫通孔３２の周縁部に当接する。
【００２２】
図３（ｂ）に示すように、第１の周壁２１には、同図の上下方向に延びる軸通孔を有する軸受け部２６が形成されている。スリーブ２０の第１の周壁２１が円筒部４２の先端に装着されると、両軸受け部２６，４３は上下方向に対応して位置する。この両軸受け部２６，４３の軸通孔間には第２のギア１４ｂの軸１８が挿通される。
【００２３】
ステータ３０における貫通孔３２の内周縁部には、第１のギア１４ａが固定的に取り付けられる。この第１のギア１４ａは、第１の周壁２１の外周に位置する。図４に示すように、第１のギア１４ａは歯車の一部が第２のギア１４ｂと噛み合っている。
【００２４】
また、第３のギア１４ｃには、それと一体でスリーブ２０側に円筒部１９が形成されている。スリーブ２０の貫通孔２４には、図３（ａ）における下側から円筒部１９が挿通される。このとき、第３のギア１４ｃは第１のギア１４ａの内側に位置する。図４に示すように、第３のギア１４ｃは、第２のギア１４ｂと噛み合っている。
【００２５】
すなわち、第１〜第３のギア１４ａ〜１４ｃは遊星歯車機構を構成している。詳しくは、遊星歯車機構において、第１のギア１４ａは内歯車であって、第２のギア１４ｂは遊星歯車であって、第３のギア１４ｃは太陽歯車である。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、ローター１２は、円筒部１５と、回動板１６と、を有する。回動板１６は円板状に形成されるとともに、その内面の中央に円筒部１５が設けられる。ローター１２の円筒部１５は上記円筒部１９と嵌合する。これにより、ローター１２及び第３のギア１４ｃが一体で回転する。図５に示すように、回動板１６における周縁部は、第２の周壁２２の上端に対応して位置する。
【００２７】
また、回動板１６には、その縁部がステアリングシャフト側に切り欠かれた凹部１７が形成されている。この凹部１７は、ステアリングシャフトを挟んで対向する位置に２つ設けられている。
【００２８】
次に、ステアリングローリングコネクタ１０の作用について説明する。
図２に示すように、ロテータ４０がステータ３０に対して中立位置にあるとき、回動板１６の凹部１７は、第２の周壁２２の嵌合部２５に対応して位置する。ここで、中立位置とは、上記背景技術においても説明したように、ロテータ４０がステータ３０に対して左右方向にそれぞれ同一の角度だけ回転操作可能な位置をいう。ロテータ４０が中立位置にあるとき、センサユニット５０の凸部５２を、上方から嵌合部２５に嵌め込むことが可能である。
【００２９】
ロテータ４０が回転すると、その回転に伴ってスリーブ２０が回転する。図４に示すように、スリーブ２０の回転に伴って、第２のギア１４ｂが回転（第３のギア１４ｃに対して公転）する。このとき、第２のギア１４ｂは、ステータ３０に固定される第１のギア１４ａと噛み合っているため自身の軸１８を中心に自転する。第２のギア１４ｂの自転によって、第２のギア１４ｂと噛み合っている第３のギア１４ｃはスリーブ２０と同じ方向に回転する。このとき、第３のギア１４ｃは、スリーブ２０に対して変速回転する。第３のギア１４ｃの回転に伴ってローター１２は回転する。よって、結果的に、ローター１２がスリーブ２０に対して変速回転することになる。
【００３０】
従って、図６に示すように、ロテータ４０ひいてはスリーブ２０が凸部５２を介してセンサ用ギア５１とともに中立位置から１８０°回転した場合、ローター１２の回転角は１８０°未満となる。従って、図６の右上に拡大して示すように、回動板１６の凹部１７は、第２の周壁２２の嵌合部２５に対応しなくなる。この状態において、センサユニット５０を取り外すべく、センサユニット５０をステアリングローリングコネクタ１０に対して離間する方向に引っ張ると、凸部５２が回動板１６の縁部に当接する。このため、ロテータ４０が中立位置に存在しない場合におけるセンサユニット５０の取り外しが防止される。これは、ロテータ４０が中立位置になければ、ロテータ４０の回転角が１８０°以上又は１８０°未満であっても同様である。
【００３１】
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ロテータ４０がステータ３０に対して中立位置にあるとき、回動板１６の凹部１７は、第２の周壁２２の嵌合部２５に対応して位置している。スリーブ２０が回転した場合、その回転に対してローター１２の回転速度は変速するため、凹部１７は嵌合部２５に対応しなくなる。このため、ロテータ４０が中立位置にあるとき以外のセンサユニット５０のステアリングローリングコネクタ１０への組み付けが不可となる。これによって、ロテータ４０が中立位置にない状態で、センサユニット５０が誤って組み付けられることを防止でき、ひいてはセンサユニット５０において予め想定される値以上の操舵角が検出される、いわゆるオーバーフロー故障を防止できる。
【００３２】
また、センサユニット５０を取り外す場合においても、ロテータ４０が中立位置にあるとき以外では取り外すことが不可となる。このため、ユーザによってセンサユニット５０が取り外されてロテータ４０が回転させられた後に再び装着されることで、センサユニット５０によって検出される操舵角と、ロテータ４０のステータ３０に対する回転角との間の対応関係にずれが生じることが抑制される。
【００３３】
（２）ロテータ４０がステータ３０に対して回転すると、ロテータ４０とともにスリーブ２０が回転する。これにより、スリーブ２０とともに第２のギア１４ｂが公転する。このとき、第２のギア１４ｂは第１のギア１４ａと噛み合うことで軸回転する。この軸回転により、第３のギア１４ｃ、ひいてはローター１２を回転させることができる。このように、遊星歯車機構を通じて、スリーブ２０の回転に対するローター１２の回転速度を変速させることができる。
【００３４】
特に、ステアリングローリングコネクタ１０においては、ステアリングシャフトが挿通されるため、そのシャフトが挿通されるスペース（貫通孔２４等）を避けて変速機構を構成する必要がある。このような設計上の制約に関わらず、上記遊星歯車機構を利用すれば、スリーブ２０及びローター１２間の変速を実現することができる。
【００３５】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、第２のギア１４ｂは１つであったが複数設けられていてもよい。例えば、ステアリングシャフトを中心として１２０°間隔で第２のギア１４ｂが３つ設けられていてもよい。これにより、第３のギア１４ｃへのトルク伝達時における第２のギアに加わる力を低減することができる。
【００３６】
・上記実施形態においては、変速機構として遊星歯車機構を採用していた。しかし、スリーブの回転に対するローターの回転速度を変速させることが可能であれば、変速機構はこれに限らず、例えば平行歯車変速機構、ウォーム変速機構等であってもよい。
【００３７】
・凸部５２の数及び形状は上記実施形態に限らない。この凸部５２の数及び形状に応じて凹部１７及び嵌合部２５の数及び形状が設定される。
【符号の説明】
【００３８】
１２…ローター、１４ａ〜１４ｃ…第１〜第３のギア、１７…凹部、２０…スリーブ、２５…嵌合部、３０…ステータ、３５…サブステータ、４０…ロテータ、５０…センサユニット、５１…センサ用ギア、５２…凸部。
【図１】
2013051090.tif 000003
【図２】
2013051090.tif 000004
【図３】
2013051090.tif 000005
【図４】
2013051090.tif 000006
【図５】
2013051090.tif 000007
【図６】
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【図７】
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