(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有するステータと、前記ステータを挟んで対向して配置され、前記貫通孔を通して連結されて前記ステータに回転自在に支持された第１，第２のロータと、前記第１のロータ及び前記第２のロータと前記ステータとの間に巻回して配置され、一端部が前記ステータに支持されるとともに、他端部が前記第１，第２のロータの何れかに支持された可撓性ケーブルとを有する回転コネクタと、前記ステータに接続された固定部材と、該固定部材に回転自在に支持された回転部材と、この回転部材の回転量を検出する回転量検出手段とを有する舵角センサとを備え、前記第２のロータと前記回転部材とを対向させて、前記第１のロータを前記回転部材から遠方に位置させ、前記第１のロータと前記回転部材とのどちらかに延設部を設け、この延設部で前記第１のロータと前記回転部材とを直接結合し、前記第１のロータの回転を前記回転部材に伝達して、前記第１，第２のロータと前記回転部材とを一体に回転させるようにしたことを特徴とする舵角センサユニット。
【請求項２】
前記第１のロータは円筒状に形成され、前記第１，第２のロータを掛け止めし、前記延設部を前記第１のロータの下端部に設けるとともに、前記第２のロータには前記延設部が挿通される通路部を設け、前記延設部は前記通路部を挿通して、前記通路部に係合されて、前記第１，第２のロータと前記回転部材とを一体に回転するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の舵角センサユニット。
【請求項３】
前記回転部材には、その回転軸線に直交する方向に延びる長孔を形成し、前記延設部には、該長孔の短手方向において該長孔と係合可能な外周面を設け、前記延設部は前記長孔内に挿入され、前記長孔の長手方向には空間が形成されているとともに、前記長孔の短手方向には前記外周面が前記長孔に係合し、前記延設部が前記長孔の長手方向にスライド可能であることを特徴とする請求項１，２に記載の舵角センサユニット。
【請求項４】
前記回転部材には、その回転軸線に略直交する方向に延びる一対の弾性片を設け、前記第１のロータには突起を設け、この突起を前記一対の弾性片間で挟持させたことを特徴とする請求項３に記載の舵角センサユニット。
【請求項５】
前記第２のロータと前記回転部材との間にコイルばねを配設し、このコイルばねが前記第２のロータと前記回転部材とを離間する方向へ付勢していることを特徴とする請求項１，２，３，４に記載の舵角センサユニット。
【請求項６】
前記ステータは、上端部に上面板を持つケーブルケースと、このケーブルケースの下端部に取り付ける下カバーとからなり、前記貫通孔をなすように前記上面板には第１の開口が形成されると共に、前記下カバーには第１の孔が形成され、前記第１の開口から挿入される前記第１のロータと、前記第１の孔から挿入される前記第２のロータとが連結されると共に、前記固定部材は、第２の開口が形成された上面板を有する上ケースと、前記第２の開口と対向するように第２の孔が形成された下面板を有する下ケースとからなり、前記ステータの前記下カバーに前記固定部材の前記上ケースが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の舵角センサユニット。
【請求項７】
前記ステータが車体に固定され、前記第１のロータがステアリングシャフトに連結されることを特徴とする請求項６に記載の舵角センサユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のステアリングシャフトに取り付けられ、ステアリングホイールの回転情報検出とステアリングホイール及び車体にそれぞれ備えられた電気装置間の電気的接続とを行う舵角センサユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０〜図１１はかかる舵角センサユニットの従来技術を説明するためのものであり、この舵角センサユニット３１は、回転コネクタ３２と舵角センサ４６とからなり、回転コネクタ３２は、第１，第２のロータ３３，４５を連結した状態で回転自在に支持するステータ３７と、第１のロータ３３に支持された回転側リードブロック３４と、ステータ３７に支持された固定側リードブロック４１と、ステータ３７内に収納された可撓性ケーブル４４とから構成されている。
【０００３】
第１のロータ３３は、絶縁材料から円筒状に形成され、その上端部には外周壁の全周にわたって鍔部３３ａがリング状に一体に形成されており、この鍔部３３ａの上面には、鍔部３３ａの一部に穿設された矩形状の孔の縁部に沿ってコ字状の保持部３３ｂが立設されている。第１のロータ３３の内周壁には、図１１に示すように、径方向へ延びるリング状の段部３３ｃが形成され、この段部３３ｃの上面には一対の係合突起３３ｄが１８０゜位相をずらして設けられ、その上端部が第１のロータ３３から上方に突出している。
【０００４】
回転側リードブロック３４は、その上端部に接続コード３５を介してコネクタ３６が取り付けられており、その下端部を第１のロータ３３の前記矩形状の孔から鍔部３３ａの下方へ突出させた状態で保持部３３ｂに保持されて、第１のロータ３３に取り付けられている。
【０００５】
ステータ３７は、ともに絶縁材料から形成された、円筒状のケーブルケース３８と、円板状の下カバー３９とから成り、ケーブルケース３８の上端部には、その内周面の全周にわたって上面板３８ａがその中心に開口３８ｂを有するように一体に形成されている。下カバー３９は、その中央部に孔３９ａが形成され、また、外周部に一端が開放された円弧状の溝３９ｂが形成されて、ケーブルケース３８の下端部に取り付けられており、孔３９ａとケーブルケース３８の開口３８ｂとが対向して貫通孔４０を構成するとともに、溝３９ｂがケーブルケース３８の内と外とを連通させている。そして、このステータ３７には、第１のロータ３３が開口３８ｂから挿入されて、ケーブルケース３８の上面板３８ａに鍔部３３ａが当接しているとともに、回転側リードブロック３４の下端部がケーブルケース３８内に位置しており、ステータ３７外には接続ケーブル３５及びコネクタ３６が配置された状態となっている。
【０００６】
固定側リードブロック４１は、その上端部に接続コード４２を介してコネクタ４３が取り付けられており、その下端部が下カバー３９に支持されてステータ３７内に配置されている。そして、接続コード４２及びコネクタ４３は下カバー３９の溝３９ｂを通ってステータ３７外に導出されている。
【０００７】
可撓性ケーブル４４は、可撓性を有する長尺状のテープに、その長手方向に沿って複数本の導電線材を埋設して構成され、この複数本の導電線材は何れもその両端部がテープの両端部に於いてテープ表面に露出されている。そして、この可撓性ケーブル４４は、第１のロータ３３の外周壁に巻回されてステータ３７内に収納されており、その一端部が回転側リードブロック３４の下端部に支持されて接続コード３５を介してコネクタ３６と電気的に接続されているとともに、その他端部が固定側リードブロック４１の上端部に支持されて接続コード４２を介してコネクタ４３と電気的に接続されている。
【０００８】
第２のロータ４５は、絶縁材料から円筒状に形成され、その上端部には、外周壁の全周にわたって爪部４５ａがリング状に一体に形成されているとともに、下端側へ至るに従い先細るペン先形状の一対の切欠部４５ｂが対向して形成されている。また、第２のロータ４５の下端部寄りには外周壁の全周にわたって鍔部４５ｃがリング状に一体に形成されており、この鍔部４５ｃには一対の孔部４５ｄが１８０゜位相をずらして穿設されている。そして、この第２のロータ４５は、下カバー３９の孔３９ａからステータ３７内に挿入され、その爪部４５ａを第１のロータ３３の段部３３ｃに掛け止めして第１のロータ３３と貫通孔４０を通して連結されており、鍔部４５ｃが下カバー３９の下面に当接した状態で第１のロータ３３と一体にステータ３７に回転自在に支持されている。
【０００９】
一方、舵角センサ４６は、上部回転部材４７と下部回転部材５４とを連結して成る回転部材５５と、この回転部材５５を回転自在に支持する固定部材４８と、固定部材４８に支持されて回転部材５５の回転量を検出する回転量検出手段５１とから構成されている。
【００１０】
上部回転部材４７は、絶縁材料から円筒状に形成され、その上端部には外周壁の全周にわたって鍔部４７ａがリング状に一体に形成されており、この鍔部４７ａの上面には、一対の突起４７ｂが１８０゜位相をずらして形成されている。また、上部回転部材４７の下端部には、その全周にわたって内方へ延びる延出部４７ｃがリング状に形成され、この延出部４７ｃには、下方へ突出する一対の凸部４７ｄが１８０゜位相をずらして形成されているとともに、上部回転部材４７の内周壁と対向するように円環状の突起４７ｅが連設されている。
【００１１】
固定部材４８は、絶縁性を有する上下ケース４９，５０から円筒状に形成され、上ケース４９の上面板４９ａ及び下ケース５０の下面板５０ａはそれぞれ孔部４９ｂ，５０ｂを有している。そして、この固定部材４８には上部回転部材４７が上ケース４９の孔部４９ｂから挿入されて、上ケース４９の上面板４９ａに鍔部４７ａが当接し、固定部材４８の内部に延出部４７ｃ及び一対の凸部４７ｄが位置した状態となっている。
【００１２】
回転量検出手段５１は、周方向に所定間隔を置いて複数のスリット５２ａが形成された円板状のコード板５２と、このコード板５２の外周部においてスリット５２ａを挟むように配置された発光素子５３ａ及び受光素子５３ｂを備えた検出素子５３とから構成され、コード板５２には、一対の孔５２ｂが１８０゜位相をずらして形成されている。そして、回転量検出手段５１は、固定部材４８内に位置して、コード板５２の一対の孔５２ｂに一対の凸部４７ｄがそれぞれ挿通されているとともに、検出素子５３が上ケース４９の内周壁に支持されている。
【００１３】
下部回転部材５４は、絶縁材料から円筒状に形成され、その下端部には外周壁の全周にわたって鍔部５４ａがリング状に一体に形成されており、また、上端部には一対の凹部５４ｂが１８０゜位相をずらして形成されている。そして、この下部回転部材５４は、下ケース５０の孔部５０ｂから固定部材４８内に挿入され、一対の凹部５４ｂ内に上部回転部材４７の一対の凸部４７ｄが嵌合されてコード板５２を挟持し、鍔部５４ａを下ケース５０の下面板５０ａに当接させて上部回転部材４７と一体に固定部材４８に回転自在に支持されている。
【００１４】
そして、このように構成された舵角センサ４６は、円環状の突起４７ｅにコイルばね５６が載置され、上部回転部材４７を第２のロータ４５と対向させて、上ケース４９が回転コネクタ３２の下カバー３９にねじ等の適宜手段を用いて取り付けられることにより回転コネクタ３２に固定されて舵角センサユニット３１が構成されており、一対の突起４７ｂが第２のロータ４５の一対の孔部４５ｄ内に位置して、円環状の突起４７ｅと第２のロータ４５の鍔部４５ｃとで圧縮挟持されたコイルばね５６が、第２のロータ４５と上部回転部材４７とをそれぞれ離間する方向へ付勢し、鍔部４７ａと第２のロータ４５の鍔部４５ｃとを若干離間させている。
【００１５】
次に、この舵角センサユニット３１の組立方法を説明すると、先ず、回転コネクタ３２は、接続コード３５を介してコネクタ３６が取り付けられた回転側リードブロック３４を、第１のロータ３３の保持部３３ｄに嵌入し、次に第１のロータ３３を開口３８ｂからケーブルケース３８内に挿入して上面板３８ａに鍔部３３ａを当接させる。次に、接続コード４２を介してコネクタ４３が取り付けられた固定側リードブロック４１を下カバー３９に取り付けて、接続コード４２の固定側リードブロック４１寄りの部分を下カバー３９の溝３９ｂに嵌め入れる。次に、ケーブルケース３８内において第１のロータ３３に可撓性ケーブル４４を巻回し、その両端部を回転側リードブロック３４の下端部及び固定側リードブロック４１の上端部にそれぞれ取り付けた後、下カバー３９をケーブルケース３８の下端部にねじ等の適宜手段を用いて取り付ける。
【００１６】
そして、第２のロータ４５を下カバー３９の孔３９ａからステータ３７の挿入すると、第２のロータ４５の上端部に形成された爪部４５ａが第１のロータ３３の段部３３ｃとぶつかった状態となり、この状態で更に第２のロータ４５を押し込むと、第２のロータ４５の弾性によって爪部４５ａ及び第２のロータ４５が内方へ撓み、そして爪部４５ａが段部３３ｃを通過したときに爪部４５ａ及び第２のロータ４５は元の状態に復元し、爪部４５ａが段部３３ｃに掛け止めされて、即ちスナップ止めにより第２のロータ４５が第１のロータ３３に連結される。
【００１７】
このようにして組み立てられた回転コネクタ３２は、可撓性ケーブル４４が第１，第２のロータ３３，４５間に配置されて、第１，第２のロータ３３，４５の鍔部３３ａ，４５ｃが、それぞれケーブルケース３８の上面板３８ａ及び下カバー３９の下面に当接し、また、コネクタ３６，４３がステータ３７の外に配置された状態となっている。
【００１８】
一方、舵角センサ４６は、先ず、発光素子５３ａ及び受光素子５３ｂを備えた検出素子５３を上ケース４９の内周壁に支持し、次にコード板５２を発光素子５３ａと受光素子５３ｂとの間に位置させて、上部回転部材４７を孔部４９ｂから上ケース４９内に挿入し、一対の凸部４７ｄを一対の孔５２ｂに挿通してコード板５２に延出部４７ｃを当接させる。次に、下ケース５０を上ケース４９に組み合わせ、ねじ等の適宜手段を用いて取り付ける。次に、下部回転部材５４を下ケース５０の孔部５０ｂから固定部材４８内に挿入し、一対の凹部５４ｂに一対の凸部４７ｄを嵌合させて下部回転部材５４を上部回転部材４７に取り付ける。
【００１９】
このようにして組み立てられた舵角センサ４６は、上部回転部材４７の鍔部４７ａが上ケース４９の上面板４９ａに当接しているとともに、下部回転部材５４の鍔部５４ａが下ケース５０の下面板５０ａに当接しており、また、コード板５２が上部回転部材４７の延出部４７ｃと下部回転部材５４の上端部とで挟持された状態となっている。
【００２０】
そして、しかる後、上部回転部材４７の円筒状の突起４７ｅにコイルばね５６を載置し、一対の突起４７ｂを第２のロータ４５の一対の孔部４５ｄに挿入して、上ケース４９を回転コネクタ３２の下カバー３９にねじ等の適宜手段を用いて取り付ける。このようにして舵角センサユニット３１の組立は完了するが、組立後においては、コイルばね５６が円環状の突起４７ｅと第２のロータ４５の鍔部４５ｃとで圧縮挟持され、コイルばね５６により第２のロータ４５と上部回転部材４７とがそれぞれ離間する方向へ付勢された状態となっている。
【００２１】
このようにして組み立てられた舵角センサユニット３１は、自動車等に組み込まれ、回転コネクタ３２のステータ３７を車体に固定し、第１のロータ３３の一対の係合突起３３ｄをステアリングシャフトのハブに結合して、コネクタ３６をステアリングホイールに設けられたエアバックやホーン等に、コネクタ４３を車体に設けられたエアバックやホーン等の駆動回路に各々接続するとともに、検出素子５３を車体を制御するコンピュータと接続して使用される。即ち、ステアリングホイールを操作するとこれに伴って第１のロータ３３が回転し、可撓性ケーブル４４が巻き締めあるいは巻き戻されて、ステアリングと車体との間を常に電気的に接続された状態に保つとともに、一対の突起４７ｂと一対の孔部４５ｄとの係合により、第１のロータ３３の回転が第２のロータ４５を介して伝達され回転部材５５が回転するので、検出素子５３に備えられる発光素子５３ａからの光をスリット５２ａを通して受光素子５３ｂにて受光してコード板５２の回転量が検出され、こうして得られた検出信号が車体のコンピュータに入力される。そして、このコンピュータは、ステアリングの操作に応じたサスペンションの減衰制御やオートマチックトランスミッションのシフトポジション制御、四輪操舵（４ＷＳ）における後輪の操舵制御等を行うようになっている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した舵角センサユニットは、第１のロータ３３の回転が第２のロータ４５を介して回転部材５５に伝達され、第１，第２のロータ３３，４５がスナップ止めにより連結されているため、第１のロータ３３の回転に伴って第１，第２のロータ３３，４５間に経時変化により遊びが生じ、第１のロータ３３の回転量と回転部材５５の回転量とが一致せず、ステアリングホイールの操作を回転量検出手段５１が正確に検出できなくなり、コンピュータがステアリングホイールの操作に応じた上記各種制御を精度よく実行できなくなる虞があった。本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その目的は、第１のロータと回転部材との回転量を一致させ、第１のロータの回転を正確に検出できる舵角センサユニットを提供することである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の手段として、本発明は、貫通孔を有するステータと、前記ステータを挟んで対向して配置され、前記貫通孔を通して連結されて前記ステータに回転自在に支持された第１，第２のロータと、前記第１のロータ及び前記第２のロータと前記ステータとの間に巻回して配置され、一端部が前記ステータに支持されるとともに、他端部が前記第１，第２のロータの何れかに支持された可撓性ケーブルとを有する回転コネクタと、前記ステータに接続された固定部材と、該固定部材に回転自在に支持された回転部材と、この回転部材の回転量を検出する回転量検出手段とを有する舵角センサとを備え、前記第２のロータと前記回転部材とを対向させて、前記第１のロータを前記回転部材から遠方に位置させ、前記第１のロータと前記回転部材とのどちらかに延設部を設け、この延設部で前記第１のロータと前記回転部材とを直接結合し、前記第１のロータの回転を前記回転部材に伝達して、前記第１，第２のロータと前記回転部材とを一体に回転させるようにした。
【００２４】
また、上記課題を解決するための第２の手段として、前記第１の手段において、前記第１のロータは円筒状に形成され、前記第１，第２のロータを掛け止めし、前記延設部を前記第１のロータの下端部に設けるとともに、前記第２のロータには前記延設部が挿通される通路部を設け、前記延設部は前記通路部を挿通して、前記通路部に係合されて、前記第１，第２のロータと前記回転部材とを一体に回転するようにした。
【００２５】
また、上記課題を解決するための第３の手段として、前記第１，第２の手段において、前記回転部材には、その回転軸線に直交する方向に延びる長孔を形成し、前記延設部には、該長孔の短手方向において該長孔と係合可能な外周面を設け、前記延設部は前記長孔内に挿入され、前記長孔の長手方向には空間が形成されているとともに、前記長孔の短手方向には前記外周面が前記長孔に係合し、前記延設部が前記長孔の長手方向にスライド可能であるようにした。
【００２６】
また、上記課題を解決するための第４の手段として、前記第３の手段において、前記回転部材には、その回転軸線に略直交する方向に延びる一対の弾性片を設け、前記第１のロータには突起を設け、この突起を前記一対の弾性片間で挟持させた。
【００２７】
また、上記課題を解決するための第５の手段として、前記第１，第２，第３，第４の手段において、前記第２のロータと前記回転部材との間にコイルばねを配設し、このコイルばねが前記第２のロータと前記回転部材とを離間する方向へ付勢するようにした。
また、上記課題を解決するための第６の手段として、前記ステータは、上端部に上面板を持つケーブルケースと、このケーブルケースの下端部に取り付ける下カバーとからなり、前記貫通孔をなすように前記上面板には第１の開口が形成されると共に、前記下カバーには第１の孔が形成され、前記第１の開口から挿入される前記第１のロータと、前記第１の孔から挿入される前記第２のロータとが連結されると共に、前記固定部材は、第２の開口が形成された上面板を有する上ケースと、前記第２の開口と対向するように第２の孔が形成された下面板を有する下ケースとからなり、前記ステータの前記下カバーに前記固定部材の前記上ケースが取り付けられているようにした。
また、上記課題を解決するための第７の手段として、前記ステータが車体に固定され、前記第１のロータがステアリングシャフトに連結されるようにした。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の舵角センサユニットの一実施形態を図１〜図９を参照して説明する。
この舵角センサユニット１は、回転コネクタ２と舵角センサ１６とからなり、回転コネクタ２は、貫通孔１０を有するステータ７と、このステータ７を挟んで対向して配置され、貫通孔１０を通して連結されてステータ７に回転自在に支持された第１，第２のロータ３，１５と、第１のロータ３に支持された回転側リードブロック４と、ステータ７に支持された固定側リードブロック１１と、ステータ７内に収納され、一端部が回転側リードブロック４に、他端部が固定側リードブロック１１にそれぞれ支持された可撓性ケーブル１４とから構成されている。
【００２９】
第１のロータ３は、絶縁材料から円筒状に形成され、その上端部には外周壁の全周にわたって鍔部３ａがリング状に一体に形成されており、この鍔部３ａの上面には、鍔部３ａの一部に穿設された矩形状の孔の縁部に沿ってコ字状の保持部３ｂが立設されている。第１のロータ３の内周壁には、図８に示すように、径方向へ延びるリング状の段部３ｃが形成され、この段部３ｃの上面には一対の係合突起３ｄが１８０゜位相をずらして設けられ、その上端部が第１のロータ３から外方に突出している。また、第１のロータ３の下端部には、円柱状の延設部３ｅと円柱状の突起３ｆとが１８０゜位相をずらして形成され、延設部３ｅは突起３ｆに比して大径とされている。
【００３０】
回転側リードブロック４は、その上端部に接続コード５を介してコネクタ６が取り付けられており、その下端部を第１のロータ３の前記矩形状の孔から鍔部３ａの下方へ突出させた状態で保持部３ｂに保持されて、第１のロータ３に取り付けられている。
【００３１】
ステータ７は、ともに絶縁材料から形成された、円筒状のケーブルケース８と、円板状の下カバー９とから成り、ケーブルケース８の上端部には、その内周面の全周にわたって上面板８ａがその中心に開口（第１の開口）８ｂを有するように一体に形成されている。下カバー９は、その中央部に孔（第１の孔）９ａが形成され、また、外周部に一端が開放された円弧状の溝９ｂが形成されて、ケーブルケース８の下端部に取り付けられており、孔（第１の孔）９ａとケーブルケース８の開口（第１の開口）８ｂとが対向して貫通孔１０を構成するとともに、溝９ｂがケーブルケース８の内と外とを連通させている。そして、このステータ７には、第１のロータ３が開口（第１の開口）８ｂから挿入されて、ケーブルケース８の上面板８ａに鍔部３ａが当接しているとともに、回転側リードブロック４の下端部がケーブルケース８内に位置しており、ステータ７外には接続コード５及びコネクタ６が配置された状態となっている。
【００３２】
固定側リードブロック１１は、その上端部に接続コード１２を介してコネクタ１３が取り付けられており、その下端部が下カバー９に支持されてステータ７内に配置されている。そして、接続コード１２及びコネクタ１３は下カバー９の溝９ｂを通ってステータ７外に導出されている。
【００３３】
可撓性ケーブル１４は、可撓性を有する長尺状のテープに、その長手方向に沿って複数本の導電線材を埋設して構成され、この複数本の導電線材は何れもその両端部がテープの両端部に於いてテープ表面に露出されている。そして、この可撓性ケーブル１４は、第１のロータ３の外周壁に巻回されてステータ７内に収納されており、その一端部が回転側リードブロック４の下端部に支持されて接続コード５を介してコネクタ６と電気的に接続されているとともに、その他端部が固定側リードブロック１１の上端部に支持されて接続コード１２を介してコネクタ１３と電気的に接続されている。
【００３４】
第２のロータ１５は、絶縁材料から円筒状に形成され、その上端部には、外周壁の全周にわたって爪部１５ａがリング状に一体に形成されているとともに、下端側へ至るに従い先細るペン先形状の一対の切欠部１５ｂが対向して形成されている。また、第２のロータ１５の下端部寄りには外周壁の全周にわたって鍔部１５ｃがリング状に一体に形成されており、この鍔部１５ｃには通路部としての一対の孔部１５ｄ，１５ｅが１８０゜位相をずらして穿設され、一方の孔部１５ｄは他方の孔部１５ｅに比して大径とされている。そして、この第２のロータ１５は、下カバー９の孔（第１の孔）９ａからステータ７内に挿入され、その爪部１５ａを第１のロータ３の段部３ｃに掛け止めして第１のロータ３と貫通孔１０を通して連結されており、一対の孔部１５ｄ，１５ｅにそれぞれ延設部３ｅと突起３ｆとが挿通して係合され、鍔部１５ｃの下面から延設部３ｅ及び突起３ｆが突出して、鍔部１５ｃが下カバー９の下面に当接し、第１のロータ３との間に可撓性ケーブル１４を配置した状態で第１のロータ３と一体にステータ７に回転自在に支持されている。
【００３５】
一方、舵角センサ１６は、上部回転部材１７と下部回転部材２４とを連結して成る回転部材２５と、この回転部材２５を回転自在に支持する固定部材１８と、固定部材１８に支持されて回転部材２５の回転量を検出する回転量検出手段２１とから構成されている。
【００３６】
上部回転部材１７は、絶縁材料から円筒状に形成され、その上端部には外周壁の全周にわたって鍔部１７ａがリング状に一体に形成されており、この鍔部１７ａには、径方向に小判状に延びる一対の長孔１７ｂ，１７ｃが１８０゜位相をずらして形成されている。そして、他方の長孔１７ｃ内には、その内側の一辺から外方へ向けてホーク状に平行に突出する一対の弾性片１７ｄが形成され、この一対の弾性片１７ｄは鍔部１７ａの周方向に弾性を有している。また、上部回転部材１７の内周面には、その中央部から下端部へ至る段部１７ｅが全周にわたって内方へ延びるように形成され、この段部１７ｅの下端部には、外方へ突出する一対の凸部１７ｆが１８０゜位相をずらして形成されている。
【００３７】
固定部材１８は、絶縁性を有する上下ケース１９，２０から円筒状に形成され、上ケース１９の上面板１９ａ及び下ケース２０の下面板２０ａはそれぞれ孔部（第２の開口）１９ｂ，孔部（第２の孔）２０ｂを有している。そして、この固定部材１８には上部回転部材１７が上ケース１９の孔部（第２の開口）１９ｂから挿入されて、上ケース１９の上面板１９ａに鍔部１７ａが当接し、固定部材１７の内部に段部１７ｅ及び一対の凸部１７ｆが位置した状態となっている。
【００３８】
回転量検出手段２１は、周方向に所定間隔を置いて複数のスリット２２ａが形成された円板状のコード板２２と、このコード板２２の外周部においてスリット２２ａを挟むように配置された発光素子２３ａ及び受光素子２３ｂを備えた検出素子２３とから構成され、コード板２２には、一対の孔２２ｂが１８０゜位相をずらして形成されている。そして、回転量検出手段２３は、固定部材１８内に位置して、コード板２２の一対の孔２２ｂに一対の凸部１７ｆがそれぞれ挿通されているとともに、検出素子２３が上ケース１９の内周壁に支持されている。
【００３９】
下部回転部材２４は、絶縁材料から円筒状に形成され、その下端部には外周壁の全周にわたって鍔部２４ａがリング状に一体に形成されており、また、上端部には一対の凹部２４ｂが１８０゜位相をずらして形成されている。そして、この下部回転部材２４は、下ケース２０の孔部２０ｂから固定部材１８内に導入され、一対の凹部２４ｂ内に上部回転部材１７の一対の凸部１７ｆが嵌合されてコード板２２を挟持し、鍔部２４ａを下ケース２０の下面に当接させて上部回転部材１７と連結され、上部回転部材１７と一体に固定部材１８に回転自在に支持されている。
【００４０】
そして、このように構成された舵角センサ２６は、段部１７ｅ上にコイルばね２６が載置され、上部回転部材１７を第２のロータ１５と対向させて、上ケース１９が回転コネクタ２の下カバー９にねじ等の適宜手段を用いて取り付けられることにより回転コネクタ２に固定されて舵角センサユニット１が構成されており、第１のロータ３が第２のロータ１５よりも回転部材２５から遠方に位置し、図８に示すように、一対の長孔１７ｂ，１７ｃ及び一対の弾性片１７ｄは回転軸線Ｒに略直交する方向へ延び、図９に示すように、一方の長孔１７ｂ内にその長手方向に空間をもって延設部３ｅが位置して、長孔１７ｂの短手方向の内縁で延設部３ｅがその外周面で係合し第１のロータ３と回転部材２５とを直接結合しているとともに、他方の長孔１７ｃ内の一対の弾性片１７ｄ間に突起３ｆが位置して、一対の弾性片１７ｄで突起３ｆを挟持している。そして、段部１７ｅと第２のロータ１５の鍔部１５ｃとで圧縮挟持されたコイルばね２６が、第２のロータ１５と上部回転部材１７とをそれぞれ離間する方向へ付勢し、鍔部１７ａと第２のロータ１５の鍔部１５ｃとを若干離間させている。
【００４１】
次に、この舵角センサユニット１の組立方法を説明すると、先ず、回転コネクタ２は、接続コード５を介してコネクタ６が取り付けられた回転側リードブロック４を第１のロータ３の保持部３ｂに嵌入し、次に第１のロータ３を開口（第１の開口）８ｂからケーブルケース８内に挿入して上面板８ａに鍔部３ａを当接させる。次に、接続コード１２を介してコネクタ１３が取り付けられた固定側リードブロック１１を下カバー９に取り付けて、接続コード１２の固定側リードブロック１１寄りの部分を下カバー９の溝９ｂに嵌め入れる。次に、ケーブルケース８内において第１のロータ３に可撓性ケーブル１４を巻回し、その両端部を回転側リードブロック４の下端部及び固定側リードブロック１１の上端部にそれぞれ取り付けた後、下カバー９をケーブルケース８の下端部にねじ等の適宜手段を用いて取り付ける。
【００４２】
そして、一対の孔部１５ｄ，１５ｅがそれぞれ延設部３ｅと突起３ｆとに対応するように、第２のロータ１５を下カバー９の孔（第１の孔）９ａからステータ７の挿入すると、第２のロータ１５の上端部に形成された爪部１５ａが第１のロータ３の段部３ｃとぶつかった状態となり、この状態で更に第２のロータ１５を押し込むと、第２のロータ１５の弾性によって爪部１５ａ及び第２のロータ１５が内方へ撓み、そして爪部１５ａが段部３ｃを通過したときに爪部１５ａ及び第２のロータ１５は元の状態に復元し、爪部１５ａが段部３ｃに掛け止めされて、即ちスナップ止めにより第２のロータ１５が第１のロータ３に連結される。
【００４３】
このようにして組み立てられた回転コネクタ２は、可撓性ケーブル１４が第１のロータ３及び第２のロータ１５とステータ７との間に巻回して配置されて、第１，第２のロータ３，１５の鍔部３ａ，１５ｃが、それぞれケーブルケース８の上面板８ａ及び下カバー９の下面に当接し、延設部３ｅ及び突起３ｆが、一対の孔部１５ｄ，１５ｅに挿通され係合して鍔部１５ｃの下面から突出し、また、コネクタ６，１３がステータ７の外に配置された状態となっている。
【００４４】
一方、舵角センサ１６は、先ず、発光素子２３ａ及び受光素子２３ｂを備えた検出素子２３を上ケース１９の内周壁に支持し、次にコード板２２を発光素子２３ａと受光素子２３ｂとの間に位置させて、上部回転部材１７を孔部（第２の開口）１９ｂから上ケース１９内に挿入し、一対の凸部１７ｆを一対の孔２２ｂに挿通してコード板２２に上部回転部材１７及び段部１７ｅの下端部を当接させる。次に、下ケース２０を上ケース１９に組み合わせ、ねじ等の適宜手段を用いて取り付ける。次に、下部回転部材２４を下ケース２０の孔部（第２の孔）２０ｂから固定部材１８内に挿入し、一対の凹部２４ｂに一対の凸部１７ｆを嵌合させて下部回転部材２４を上部回転部材１７に取り付ける。
【００４５】
このようにして組み立てられた舵角センサ１６は、上部回転部材１７の鍔部１７ａが上ケース１９の上面板１９ａに当接しているとともに、下部回転部材２４の鍔部２４ａが下ケース２０の下面板２０ａに当接しており、また、コード板２２が上部回転部材１７の下端部と下部回転部材２４の上端部とで挟持された状態となっている。
【００４６】
そして、しかる後、上部回転部材１７の段部１７ｅ上にコイルばね２６を載置し、一方の長孔１７ｂ及び一対の弾性片１７ｄ間に延設部３ｅ及び突起３ｆをそれぞれ挿入して、鍔部１７ａを第２のロータ１５の鍔部１５ｃと対向させ、上ケース１９を回転コネクタ２の下カバー９にねじ等の適宜手段を用いて取り付ける。このようにして舵角センサユニット１の組立は完了するが、組立後においては、第１のロータ３が第２のロータ１５よりも回転部材２５から遠方に位置し、図８に示すように、一対の長孔１７ｂ，１７ｃ及び一対の弾性片１７ｄが回転軸線Ｒに直交する方向へ延び、図９に示すように、延設部３ｅが一方の長孔１７ｂ内にその長手方向に空間をもって位置し、長孔１７ｂの短手方向において長孔１７ｂの内縁に係合して、第１のロータ３と回転部材２５とを結合しているとともに、突起３ｆが他方の長孔１７ｃ内で一対の弾性片１７ｄに挟持されている。また、コイルばね２６が上部回転部材１７の段部１７ｅと第２のロータ１５の鍔部１５ｃとで圧縮挟持され、コイルばね２６により第２のロータ１５と上部回転部材１７とがそれぞれ離間する方向へ付勢された状態となっている。
【００４７】
このようにして組み立てられた舵角センサユニット１は、自動車等に組み込まれ、回転コネクタ２のステータ７を車体に固定し、第１のロータ３の一対の係合突起３ｄをステアリングシャフトのハブに結合して、コネクタ６をステアリングホイールに設けられたエアバックやホーン等に、コネクタ１３を車体に設けられたエアバックやホーン等の駆動回路に各々接続するとともに、検出素子２３を車体を制御するコンピュータと接続して使用される。即ち、ステアリングホイールを操作するとこれに伴って第１のロータ３が回転軸線Ｒを中心に回転し、可撓性ケーブル１４が巻き締めあるいは巻き戻されて、ステアリングと車体との間を常に電気的に接続された状態に保つとともに、延設部３ｅと一方の長孔１７ｂとの係合により、第１のロータ３の回転が第２のロータ１５を介すことなく直接回転部材２５に伝達され回転部材２５が回転軸線Ｒを中心に回転するので、第１，第２のロータ３，１５間に遊びが生じても、第１のロータ３の回転量と回転部材２５の回転量は常に等しく、従って、第１のロータ３の回転量は、検出素子２３に備えられる発光素子２３ａからの光をスリット２２ａを通して受光素子２３ｂにて受光してコード板２２の回転量を検出することによって正確に検出できる。そして、こうして得られた検出信号は車体のコンピュータに入力され、この検出信号に基づいてコンピュータは、ステアリングの操作に応じたサスペンションの減衰制御やオートマチックトランスミッションのシフトポジション制御、四輪操舵（４ＷＳ）における後輪の操舵制御等を精度よく実行できるようになっている。
【００４８】
そして、第１のロータ３は、延設部３ｅと突起３ｆとがそれぞれ通路部としての一対の孔部１５ｄ，１５ｅに挿通して係合されているので、第１のロータ３は、ステータ７に対して第２のロータ１５と一体に遊びが無い状態でスムーズに回転することができる。
【００４９】
また、延設部３ｅは、一方の長孔１７ｂ内にその長手方向に空間をもって位置して、長孔１７ｂの短手方向には延設部３ｅの外周面で長孔１７ｂに係合しているので、第１のロータ３と回転部材２５とを簡単な構成で結合できるとともに、可撓性ケーブル１４の巻き締め巻き戻しにより、第１，第２のロータ３，１５が回転軸線Ｒに対して直交する方向に回転しながらがたついたとしても、このがたつきは、延設部３ｅが長孔１７ｂの短手方向の内縁にガイドされて長孔１７ｂの長手方向にスライドすることにより吸収できるため、第１，第２のロータ３，１５と回転部材２５とはそれぞれスムーズに回転することができる。
【００５０】
また、他方の長孔１７ｃ内の一対の弾性片１７ｄ間に突起３ｆが位置して、一対の弾性片１７ｄが突起３ｆに弾接しているので、第１，第２のロータ３，１５が回転方向（鍔部１７ａの周方向）にがたついたとしても、このがたつきを一対の弾性片１７ｄが撓むことによって吸収し、延設部３ｅと協同して第１，第２のロータ３，１５の回転を確実に回転部材２５に伝達でき、第１，第２のロータ３，１５の回転量を回転量検出手段２１が精度よく検出することができる。
【００５１】
回転部材２５の段部１７ｅと第２のロータ１５の鍔部１５ｃとで圧縮挟持されたコイルばね２６が、第２のロータ１５と上部回転部材１７とをそれぞれ離間する方向へ付勢しているので、第１，第２のロータ３，１５が回転軸線Ｒと平行な方向に回転しながらがたついたとしても、第２のロータ１５の鍔部１５ｃを下カバー９の下面に押圧して、このがたつきを小さなものとし第１，第２のロータ３，１５を安定して回転させることができ、また、上部回転部材１７の鍔部１７ａを上ケース１９の上面板１９ａに押圧して、発光素子２３ａとコード板２２との距離及びコード板２２と受光素子２３ｂとの距離を一定に保持することができるため、安定した検出信号の出力を得ることができる。
【００５２】
尚、本実施形態では、第１のロータ３に延設部３ｅを形成し、上部回転部材１７に延設部３ｅが係合する一方の長孔１７ｂを形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上部回転部材１７に延設部３ｅを形成し、第１のロータ３に延設部３ｅが係合する一方の長孔１７ｂを形成してもよい。
【００５３】
また、延設部３ｅと突起３ｆとがそれぞれ通路部としての一対の孔部１５ｄ，１５ｅに挿通して係合されているので、可撓性ケーブル１４の一端部を第１のロータ３に支持した構成から、可撓性ケーブル１４の一端を第２のロータ１５に支持した構成に変えても、ステータ７に対して第１，第２のロータ３，１５は一体にスムーズに回転することができるため、可撓性ケーブル１４の巻き取り巻き戻しをスムーズに行うことができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第２のロータと回転部材とを対向させて、前記第１のロータを前記回転部材から遠方に位置させ、前記第１のロータと前記回転部材とのどちらかに延設部を設け、この延設部で前記第１のロータと前記回転部材とを直接結合し、前記第１のロータの回転を前記回転部材に伝達して、前記第１，第２のロータと前記回転部材とを一体に回転させるようにしたので、前記第１のロータの回転量と前記回転部材の回転量を常に等しくでき、従って、前記第１のロータの回転量は、回転量検出手段によって正確に検出できる。
【００５５】
また、前記第１のロータは円筒状に形成され、前記第１，第２のロータを掛け止めし、前記延設部を前記第１のロータのに設けるとともに、前記第２のロータには前記延設部が挿通される通路部を設け、前記延設部は前記通路部を挿通して、前記通路部に係合されているので、前記第１のロータは、前記延設部が前記通路部に挿通して係合されて、前記第１，第２のロータと前記回転部材とを一体に回転するようにしているので、前記第１のロータは前記第２のロータと一体に遊びが無い状態で前記ステータに対してスムーズに回転することができる。また、円筒状の前記第１のロータの下端部は狭スペースであり、この狭スペースには前記通路部よりも前記延設部の方が遥かに形成容易であるため、生産性を向上させる上で特に有効である。
【００５６】
また、前記回転部材には、その回転軸線に直交する方向に延びる長孔を形成し、前記延設部には、該長孔の短手方向において該長孔と係合可能な外周面を設け、前記延設部は前記長孔内に挿入され、前記長孔の長手方向には空間が形成されているとともに、前記長孔の短手方向には前記外周面が前記長孔に係合し、前記延設部が前記長孔の長手方向にスライド可能であるので、前記第１のロータと前記回転部材とを簡単な構成で結合できるとともに、可撓性ケーブルの巻き締め巻き戻しにより、前記第１，第２のロータが前記回転軸線に対して直交する方向に回転しながらがたついたとしても、このがたつきは、前記延設部が前記長孔にガイドされて前記長孔の長手方向にスライドすることにより吸収できるため、前記第１，第２のロータと前記回転部材とは各々スムーズに回転することができる。
【００５７】
また、前記回転部材には、その回転軸線に略直交する方向に延びる一対の弾性片を設け、前記第１のロータには突起を設け、この突起を前記一対の弾性片間で挟持させたので、前記第１，第２のロータが回転方向にがたついたとしても、このがたつきを前記一対の弾性片が撓むことによって吸収し、前記延設部と協同して前記第１，第２のロータの回転を確実に前記回転部材に伝達でき、前記第１，第２のロータの回転量を回転量検出素子が精度よく検出することができる。
【００５８】
また、記第第２のロータと前記回転部材との間にコイルばねを配設し、このコイルばねが前記第２のロータと前記回転部材とを離間する方向へ付勢しているので、前記第１，第２のロータが前記回転軸線と平行な方向に回転しながらがたついたとしても、前記第２のロータを押圧して、このがたつきを小さなものとし前記第１，第２のロータを安定して回転させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る舵角センサユニットの分解斜視図。
【図２】本発明の舵角センサユニットに係る回転コネクタの第２のロータの平面図。
【図３】本発明の舵角センサユニットに係る回転コネクタの第２のロータの側面図。
【図４】本発明の舵角センサユニットに係る回転コネクタの第２のロータの裏面図。
【図５】本発明の舵角センサユニットに係る舵角センサの上部回転部材の裏面図。
【図６】本発明の舵角センサユニットに係る舵角センサの上部回転部材の側面図。
【図７】本発明の舵角センサユニットに係る舵角センサの上部回転部材の断面図。
【図８】本発明の舵角センサユニットの断面図。
【図９】本発明の舵角センサユニットに係る舵角センサの上部回転部材と回転コネクタの第２のロータとの関係を示す説明図。
【図１０】従来の舵角センサユニットの分解斜視図。
【図１１】従来の舵角センサユニットの断面図。
【符号の説明】
１  舵角センサユニット
２  回転コネクタ
３  第１のロータ
３ｃ  段部
３ｅ  延設部
３ｆ  突起
７  ステータ
８  ケーブルケース
９  下カバー
１４  可撓性ケーブル
１５  第２のロータ
１５ａ  爪部
１５ｄ  孔部
１５ｅ  孔部
１６  舵角センサ
１７  上部回転部材
１８  固定部材
１９  上ケース
２０  下ケース
２１  回転量検出手段
２４  下部回転部材
２５  回転部材
２６  コイルばね
Ｒ  回転軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0003821978.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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