CN101105394A - 舵角传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种舵角传感器，其具备了可以简单地进行装卸作业的制动器机构。一种舵角传感器(1)，使制动器部件(8)相对于具有编码板(6)的旋转体(5)可装卸自如，并在该制动器部件(8)上形成限制部(缺口部(8c)和限制凸起(8d))、固定部(8b)以及安装部(锁定部8f)，将固定部(8b)插入旋转体(5)的贯穿孔(5a)时，固定部(8b)通过锁定部(8f)卡止在旋转体(5)上，而且通过限制部阻止旋转体(5)相对于壳体(7)的自由旋转。然后，舵角传感器(1)和旋转连接器(2)层叠并成为一体时，因从锁定部(8f)突出的驱动承受部(8g)抵接旋转连接器(2)的转子部件(4)并受到推压，从而锁定部(8f)向内部移动使固定部(8b)和旋转体(5)之间的卡止自动得到解除。

Description

舵角传感器

技术领域

本发明涉及与旋转连接器构成单元并组装到汽车转向装置的舵角传感器，尤其是涉及到，舵角传感器和旋转连接器构成单元之前在基准位置上固定舵角传感器的旋转体的制动器机构。

背景技术

舵角传感器大体上具有：中空箱形状的壳体；可旋转地被该壳体支持的旋转体；设置在该旋转体外周面上的编码板；以及与该编码板对向配置的光遮断器等检测元件，当旋转体和编码板成为一体相对于壳体一旋转，就会由检测元件输出该旋转信息。具有上述大体结构的舵角传感器，以壳体固定在转向轴侧而旋转体与方向盘侧连结的状态被组装到汽车转向装置上，用作以中立位置为基准向正反两个方向多次旋转的方向盘的旋转信息检测机构。在这种情况下，舵角传感器因有必要检测出超过一圈的方向盘旋转角，所以也可以检测到成为旋转方向基准位置的绝对角，从而有必要使相关的基准位置(绝对角为0度)与方向盘的中立位置吻合的状态下组装到转向装置。

现在已知的制动器机构为，在转向装置上组装舵角传感器之前先使用固定销在基准位置上固定并限制旋转体，然后待组装完毕再拔出固定销来解除对旋转体的限制(例如，参照专利文献1)。具备上述制动器机构的舵角传感器，分别在壳体的顶板、底板以及编码板上形成贯穿孔，而且在壳体的一个贯穿孔周围还粘合以橡胶等制造的销套(Pin holder)，并且，在舵角传感器的最终装配工序中固定销穿通各个贯穿孔并被固定在销套上，使编码板和旋转体相对于壳体维持到绝对角为0度的基准位置。

而且，这种舵角传感器与作为气囊系统等的电连接机构的旋转连接器并用的情况较多，现在已知的技术有，将这些旋转连接器和舵角传感器事先装配成以上下两层层叠并成为一体的单元，然后以这种单元的状态组装到转向装置上(例如，参照专利文献2)。在该以往技术中，旋转连接器的转子部件和舵角传感器的旋转体里的任意一方上设置卡合凸起而在另一方设置卡合槽，并且组合旋转连接器和舵角传感器构成一个单元时，接合转子部件和旋转体的两个端面使卡合凸起嵌入卡合槽，使转子部件和旋转体在同轴上得到连结，而且还在作为旋转连接器的构成部件的定子部件上用螺钉等来固定作为舵角传感器的构成部件的壳体。因而，如果在该专利文献2所公开的单元上适用上述专利文献1所公开的制动器机构，那么，舵角传感器和旋转连接器形成单元之前，就可以通过固定销将舵角传感器的旋转体固定在基准位置上，并且待组装完毕再拔掉固定销就能够解除固定销对旋转体的限制。

专利文献1：(日本)特开2006-17663号公报

专利文献2：(日本)特开平11-135221号公报

但是，上述专利文献1所公开的以往的、附带制动器机构的舵角传感器中，因为将固定销插入固定在壳体的一个面上的销套，使该固定销穿通配置在壳体内的编码板的贯穿孔并突出到壳体的另一面侧，所以出现了在壳体和编码板的各个贯穿孔中插入固定销的作业很难的问题，而且，因为有必要在编码板的预定位置上穿设贯穿孔，所以还出现了编码图形的排列空间受到很大限制的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述以往技术的实际情况而提出的，其目的在于提供一种具备了可以简单地进行装卸作业的制动器机构的舵角传感器。

为了达到上述目的，本发明的舵角传感器，具备：旋转体，具有贯穿孔；编码板，被设置在上述旋转体的外周面；壳体，内包该编码板，并可旋转地支持上述旋转体；以及制动器部件，从上述旋转体上可以装卸；上述壳体在旋转连接器的定子部件的下侧层叠并成为一体，由此使上述旋转连接器的转子部件和上述旋转体同轴连结在一起；在上述制动器部件上形成：限制部，在上述壳体的底面侧沿旋转方向限制上述旋转体和上述壳体；固定部，从上述贯穿孔的一个开口端向上述壳体的顶面侧被插入；安装部，将该固定部安装在上述旋转体上；以及驱动承受部，从上述固定部向上述壳体的顶面外突出，在上述定子部件的下侧层叠上述壳体并使其成为一体时，使上述驱动承受部抵接在上述转子部件的一部分上并受到推压，由此使上述安装部和上述旋转体的安装状态得到解除。

具有上述构成的舵角传感器中，如果制动器部件的固定部插入旋转体的贯穿孔，就由安装部将固定部安装在旋转体上，而且由限制部阻止旋转体相对于壳体的自由旋转，因此组合舵角传感器和旋转连接器构成单元之前，就可以通过制动器部件在标准位置上固定旋转体。然后，当舵角传感器和旋转连接器以上下两层层叠并成为一体组合成单元时，从固定部向外突出的驱动承受部抵接在旋转连接器的转子部件上并受到推压，使安装部和旋转体的安装状态受到解除，而固定部从贯穿孔的下表面侧的开口端向外被推出，因此可以从壳体的底面侧简单地卸下制动器部件。

在这里，只要是能起到在旋转体上安装固定部的机构的作用，什么都可以成为安装部，虽然最适合使用被设置在固定部并卡止在旋转体上的锁定部，但是作为其他例子，如：被设置在固定部的外壁上，且当壳体与旋转连接器的定子部件的下侧成为一体时，被旋转体的贯穿孔内壁压接的部件，也可以。

在上述构成中，如果制动器部件的安装部为卡止在旋转体上并且壳体在定子部件上形成一体时向内位移的锁定部、制动器部件的固定部具有圆柱形状、在该固定部上形成夹在向轴线方向上延伸的一对切口之间的弹性片、以及在该弹性片的自由端侧锁定部和驱动承受部被整体形成，就可以通过弹性片提高锁定部的卡止固定力，是较理想的。

在这种情况下，锁定部由卡止于旋转体端面的按扣(Snap)爪来构成而驱动承受部具有从该按扣爪向径向内侧倾斜延伸的结构是较理想的，如果采用上述构成，就可以通过按扣爪既简单又稳固地安装制动器部件，还可以通过驱动承受部向内径方向改变来自旋转连接器的转子部件的、向轴线方向的推压力，可以使按扣爪的卡止确实地得到解除而简单地卸下制动器部件。

此外，在上述构成中，只要是能够相对于壳体向旋转方向限制旋转体，什么部件也都可以形成制动器部件的限制部，但是该限制部最好是具有：缺口部，其嵌入在旋转体的端面上形成的凸起；以及限制凸起，其嵌入在壳体的底面上形成的两个限制壁之间。

本发明的舵角传感器，在相对于具有编码板的旋转体可以进行装卸的制动器部件上形成了限制部、固定部以及安装部，该固定部一插入旋转体的贯穿孔，安装部就被安装到旋转体上，而且通过限制部阻止旋转体相对于壳体的自由旋转，所以组合舵角传感器和旋转连接器构成单元之前，就可以通过制动器部件将旋转体固定在基准位置上。然后，当舵角传感器和旋转连接器以上下两层层叠并成为一体而组合成单元时，从固定部向壳体的顶面外突出的驱动承受部和旋转连接器的转子部件抵接并受到推压，使安装部和旋转体之间的安装状态得到解除，而固定部从贯穿孔的下表面侧的开口端向外被推出，因此就能够从壳体的底面侧简单地卸下制动器部件。

附图说明

图1为涉及本发明实施方式例的舵角传感器和制动器部件以及旋转连接器的立体图。

图2为将该舵角传感器上安装制动器部件的状态予以显示的后视图。

图3为沿着图2的III-III线的剖视图。

图4为该制动器部件的俯视图。

图5为沿着图4的V-V线的剖视图。

图6(a)(b)为将该舵角传感器组合到旋转连接器形成单元时的制动器部件的动作说明图。

符号说明

1舵角传感器，2旋转连接器，3定子壳体(定子部件)，3a定位销，4转子部件，4a卡合槽，5旋转体，5a贯穿孔，5b取消(Cancel)突起，5c卡合凸起，6编码板，7壳体，8制动器部件，8a凸缘部，8b固定部，8c缺口部，8d限制凸起，8e弹性片，8f锁定部(安装部)，8g驱动承受部，9上套，9a定位孔，10下套，10a限制壁，11连接器，12切口。

具体实施方式

就发明的实施方式将参照图纸进行说明。图1为涉及本发明实施方式例的舵角传感器和制动器部件以及旋转连接器的立体图、图2为将该舵角传感器上安装制动器部件的状态予以显示的后视图、图3为沿着图2的III-III线的剖视图、图4为该制动器部件的俯视图、图5为沿着图4的V-V线的剖视图、图6为将该舵角传感器组合到旋转连接器形成单元时制动器部件的动作说明图。

本实施方式例所涉及到的舵角传感器1被用作方向盘(Steeringwheel)的旋转信息检测机构，该舵角传感器1在旋转连接器2的下面层叠并成为一体的状态下被组装到汽车的转向装置中。旋转连接器2用作气囊系统等的电连接机构，其具备：定子壳体3，作为定子部件；转子部件4，在该定子壳体3的中央可旋转地被支持并具有中空轴结构；以及可挠性电缆，存放并卷绕在该定子壳体3和转子部件4内部，图中未表示。定子壳体3的底面上突出形成有多个定位销3a，而转子部件4的底面上形成有多个卡合槽4a。另外，虽然图示中被省略，但是该旋转连接器2上安装有阻止转子部件4的自由旋转的锁定部件，并且旋转连接器2组装到转向装置之前，转子部件4通过该锁定部件4被固定在旋转中立位置。

舵角传感器1具备：在中央具有贯穿孔5a的、由合成树脂制造的旋转体5；与该旋转体5的外周面形成一体的编码板6；以及可旋转地支持旋转体5的壳体7，并且相对于旋转体5可装卸后述的制动器部件8。在旋转体5的下端面上形成取消(Cancel)突起5b，该取消突起5b的旋转区域内配置有图中未表示的、方向指示器用拨杆开关的取消凸轮(Cancel Cam)。该取消凸轮抵接到正在进行旋转动作的取消突起5b而被踢开，由此被向左或者向右方向摆动操作的拨杆开关自动返回到中立位置上。而且，如图6所示，在旋转体5的上端面上形成多个卡合凸起5c，这些卡合凸起5c可以与在旋转连接器2的转子部件4的下表面上形成的卡合槽4a卡合或从其上脱离。并且，如后所述，当舵角传感器1和旋转连接器2组合已构成单元时，卡合凸起5c嵌入所对应的卡合槽4a，使旋转连接器2的转子部件4和舵角传感器1的旋转体5在同轴上得到连结。

壳体7由互相接合并成为一体的上套9和下套10来构成，这些上套9和下套10是均由合成树脂来成形。多个定位孔9a在上套9的外缘部上形成，当舵角传感器1和旋转连接器2组合单元时，定子壳体3的各定位销3a会插入这些各定位孔9a中。如图3所示，由壳体7覆盖编码板6，在同心圆上排列的多个遮光壁6a形成在该编码板6上。虽然图示中被省略，但是壳体7的内部存放了安装有多个光遮断器的电路板，遮光壁6a将通过光遮断器的凹陷部分。该电路板上安装有连接器11，而且如图1和图2所示，该连接器11穿过下套10的下面而突出到下方。而且，下套10的下面形成有两个限制壁10a，而这些限制壁10a沿着旋转体5的旋转方向仅背离预定角度。

制动器部件8为合成树脂成形物，该制动器部件8可以从舵角传感器1上装卸。如图4和图5所示，在制动器部件8上整体形成了与旋转体5的贯穿孔5a相比其直径大很多的平板状凸缘部8a、和从该凸缘部8a上面站立的圆筒状固定部8b。在凸缘部8a的外周缘上形成了由旋转体5的取消凸起5b嵌入的缺口部8c、和嵌入下套10的两个限制壁10a之间的限制凸起8d，通过这些缺口部8c和限制凸起8d构成了对旋转体5的自由旋转予以限制的限制部。固定部8b的外径设定成比贯穿孔5a的内径稍微小一些，固定部8b的高度设定成与贯穿孔5a的轴线方向长度大致相同。3个弹性片8e沿圆周方向保持120度的等间距而形成在该固定部8b上，这些弹性片8e的两侧形成有向轴线方向延伸的切口12。而且，各个弹性片8e的上端(自由端)分别整体形成了突出到外侧的锁定部8f、和从该锁定部8f朝径向内侧向斜上方延伸的驱动承受部8g。锁定部8f为在旋转体5上安装固定部8b用的安装部，该锁定部8f起到卡止在旋转体5的上端防止制动器部件8脱落的按扣爪作用，驱动承受部8g起到解除这些锁定部8f和旋转体5之间卡止的锁定解除部作用。

虽然上述所构成的舵角传感器1预先在旋转连接器2的下面层叠并成为一体之后作为一个单元得到使用，并以这种单元的状态被组装到汽车的转向装置，但是组合该舵角传感器1和旋转连接器2成为单元时，具有编码板6的旋转体5相对于旋转连接器2的转子部件4有必要以在旋转方向上对准位置的状态下进行连结。

因此，在舵角传感器1的制造工序中，相对于壳体7将编码板6和旋转体5在绝对角0度的基准位置上对准位置之后，从旋转体5的贯穿孔5a的下部开口端插入制动器部件8的固定部8b。然后，再进一步推入制动器部件8使驱动承受部8g从贯穿孔5a的上部开口端突出，处在固定部8b的插入方向前端侧的各锁定部8f就在旋转体5的上端上按扣(Snap)卡止，因此，如图2和图3所示，制动器部件8以从旋转体5的脱落得到防止的状态被安装到舵角传感器1。在该安装状态中，在制动器部件8的凸缘部8a上形成的限制部当中，缺口部8c嵌入旋转体5的取消凸起5b而限制凸起8d嵌入下套10的两个限制壁10a之间，因此阻止了旋转体5相对于壳体7(下套10)的自由旋转。因而，在舵角传感器1的搬运等过程中，旋转体5相对于壳体7不会擅自旋转，可以维持该状态直到与旋转连接器2组合成单元。

当组合舵角传感器1和旋转连接器构成单元时，将舵角传感器1以装有制动器部件8的状态靠近旋转连接器2的下面，在舵角传感器1的上套9上形成的定位孔9a上插入在旋转连接器2的定子壳体3上突设的定位销3a，还将从舵角传感器1的旋转体5的上端面突出的驱动承受部8g插入到旋转连接器2的转子部件4的轴孔。这时，旋转连接器2的转子部件4通过图中未表示的锁定部件被固定在旋转中立位置上，而舵角传感器1的旋转体5通过制动器部件8被固定在基准位置上，因此，在转子部件4的底面形成的卡合槽4a和在旋转体5的上端面上形成的卡合凸起部5c相对置。如果以这种状态将舵角传感器1向旋转连接器2的下面推压，就如图6(a)所示，与转子部件4的下部开口端抵接的驱动承受部8g受到轴线方向的推压力，使驱动承受部8g和锁定部8以弹性片8e的基端侧作为支点向内(箭头A方向)位移，如果继续将舵角传感器1向旋转连接器2的下面推压，就如图6(b)所示，锁定部8f从旋转体5的上端面脱离往内周面转移，在这个时候制动器部件8对旋转体5的按扣卡止得到解除。并且，因为在这个时候卡合凸起5c嵌入卡合槽4a内，所以旋转连接器2的转子部件4和舵角传感器1的旋转体5在同轴上得到连结，还有，旋转连接器2的定子壳体3和舵角传感器1的壳体7以按扣固定或者螺钉固定等来进行固定，使舵角传感器1和旋转连接器2层叠并成为一体构成一个单元。然后，如果摘下制动器部件8的凸缘部8a使其脱离下套10的底面侧，就可以从贯穿孔5a简单地拔出与旋转体5的按扣卡止已经得到解除的固定部8b，旋转体5就形成相对壳体7能够自由旋转的状态。

并且，如此构成单元的舵角传感器1和旋转连接器2被组装到汽车的转向装置之后，从旋转连接器2卸下上述锁定部件，使转子部件4相对于定子壳体3可旋转自如。因此，使用时驾驶者向顺时针方向或者逆时针方向旋转操作方向盘，使转子部件4和旋转体5随着方向盘的旋转而整体旋转，而旋转连接器2和舵角传感器1分别进行工作。即，就旋转连接器2而言，通过转子部件4的旋转可挠性电缆(图中未表示)被绕紧或者退绕；而就舵角传感器1而言，通过旋转体5和编码板6的旋转由光遮断器(图中未表示)输出旋转量的检测信号。

如上所述涉及本实施方式例的舵角传感器1，构成为相对于具有编码板6的旋转体5可以装卸制动器部件8，并在该制动器部件8上形成限制部(缺口部8c和限制凸起8d)、固定部8b以及锁定部8f，当向旋转体5的贯穿孔5a一插入固定部8b，固定部8b就通过锁定部8f卡止在旋转体5的上端面，而通过限制部阻止旋转体5相对于壳体7的自由旋转，因此，舵角传感器1与旋转连接器2组合成单元之前就可以通过制动器部件8在基准位置上固定旋转体5。然后，当层叠舵角传感器1和旋转连接器2并使其成为一体而组合单元时，因从锁定部8f突出的驱动承受部8g抵接旋转连接器2的转子部件4并被推压，所以锁定部8f向内侧位移使固定部8b和旋转体5的卡止得到自动解除，从而可以简单地从壳体7的底面侧卸下制动器部件8。

另外，因为在制动器部件8的固定部8b上形成夹在向轴线方向延伸的两个切口12之间的弹性片8e，并在该弹性片8e的自由端侧整体形成锁定部8f和驱动承受部8g，所以可以通过弹性片8e提高锁定部8f的卡止固定力。并且，因为驱动承受部8g从由按扣爪构成的锁定部8f朝径向内侧倾斜延伸，所以可以在旋转体5的上端面上简单并确实地按扣卡止插入到旋转体5的贯穿孔5a的固定部8b，而且通过驱动承受部8g往内径方向改变来自旋转连接器2的转子部件4的轴线方向推压力，因此能够确实地解除锁定部8f和旋转体5的卡止并简单卸下制动器部件8。

况且，虽然在上述实施方式例中，表示了作为安装部具备了锁定部的例子，但是，作为其他的安装部结构例，如：外径设定得比贯穿孔的内径稍微小一些的固定部上，多个弹性片形成为在壳体的顶面侧具有基端部而在壳体的底面侧具有自由端并逐渐扩展，并形成为该自由端侧压接贯穿孔内壁的尺寸，这种构成例也可取。而且，作为其他的安装部结构例，如：外径设定得比贯穿孔的内径稍微小一些的固定部的外壁上，多个突条部形成为，在舵角传感器的旋转轴方向中从壳体的顶面侧直到下表面侧其高度尺寸逐渐变大，而在壳体的底面侧压接贯穿孔内壁的尺寸，这种构成例也可取。还有一个其他的安装部结构例，如：外径设定得比贯穿孔的内径稍微小一些的固定部的外壁上，聚集部形成为，从壳体的顶面侧直到底面侧外径尺寸逐渐变大，在壳体的底面侧压接贯穿孔内壁的尺寸，这种构成例也可取。

Claims (6)

1.一种舵角传感器，具备：旋转体，具有贯穿孔；编码板，被设置在上述旋转体的外周面；壳体，内包该编码板，并可旋转地支持上述旋转体；以及制动器部件，从上述旋转体上可以装卸；上述壳体在旋转连接器的定子部件的下侧层叠并成为一体，由此使上述旋转连接器的转子部件和上述旋转体同轴连结在一起，

该舵角传感器的特征在于，

在上述制动器部件上形成：限制部，在上述壳体的底面侧沿旋转方向限制上述旋转体和上述壳体；固定部，从上述贯穿孔的一个开口端向上述壳体的顶面侧被插入；安装部，将该固定部安装在上述旋转体上；以及驱动承受部，从上述固定部向上述壳体的顶面外突出，

在上述定子部件的下侧层叠上述壳体并使其成为一体时，使上述驱动承受部抵接在上述转子部件的一部分上并受到推压，由此使上述安装部和上述旋转体的安装状态得到解除。

2.根据权利要求1所述的舵角传感器，其特征在于，上述安装部为锁定部，其卡止在上述旋转体上，并且使上述壳体与上述定子部件形成一体之后向内位移；上述固定部具有圆筒形状，在该固定部上形成夹在向轴线方向上延伸的一对切口之间的弹性片，而且在该弹性片的自由端侧整体形成上述锁定部和上述驱动承受部。

3.根据权利要求2所述的舵角传感器，其特征在于，上述锁定部由卡止在上述旋转体端面上的按扣爪来构成，而且上述驱动承受部从上述按扣爪向径向内侧倾斜延伸。

4.根据权利要求1所述的舵角传感器，其特征在于，上述限制部具有：缺口部，嵌入形成于上述旋转体端面的凸起；限制凸起，嵌入在上述壳体的底面上形成的一对限制壁之间。

5.根据权利要求2所述的舵角传感器，其特征在于，上述限制部具有：缺口部，嵌入形成于上述旋转体端面的凸起；限制凸起，嵌入在上述壳体的底面上形成的一对限制壁之间。

6.根据权利要求3所述的舵角传感器，其特征在于，上述限制部具有：缺口部，嵌入形成于上述旋转体端面的凸起；限制凸起，嵌入在上述壳体的底面上形成的一对限制壁之间。

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