JP2002329623A - ステアリング用信号伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多信号の伝送でも省スペース化でき、組み付
けミスによるケーブル破断がなく接続信頼性が向上し、
異音の発生がなく、耐久性を考慮する必要がなく、ステ
アリングシャフトの有限回転数が異なった車輌でも同一
の信号接続構造が使用できてコストダウンになる。 【解決手段】 ステアリングコラム側に固定される固定
体１５とステアリングシャフト側に固定される回転体１
６との互いの対向面側には、回転体１６の回転中心を中
心として円周上に電磁コイル１９，２０をそれぞれ対向
配置し、この対向する電磁コイル１９，２０間の電磁誘
導により電力および情報信号の授受を行い、固定体１５
側から回転体１６側に伝送する情報信号は電力に重畳さ
せて伝送した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のステアリ
ング側に取り付けた例えばエアバック装置などに車体側
から電力や情報信号を供給したりするステアリング用信
号伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来のステアリング用信号伝達
装置を図５および図６を用いて説明する。図５におい
て、複数の操作レバー１００が装着されたステアリング
コラム１０１内にはステアリングシャフト１０２が貫通
され、このステアリングシャフト１０２はステアリング
コラム１０１に対し回転自在に設けられている。ステア
リングシャフト１０２の先端にはステアリングホイール
１０３が固定されており、このステアリングホイール１
０３の回転によってステアリングシャフト１０２が回転
される。また、ステアリングコラム１０１にはステアリ
ングシャフト１０２の回転中心を中心として環状の収容
溝（図示せず）が設けられ、この収容溝にステアリング
用信号伝達装置１０４が配置されている。

【０００３】ステアリング用信号伝達装置１０４は、図
６に示すように、ステアリングコラム１０１に固定され
た固定体１０５と、ステアリングシャフト１０２に固定
された回転体１０６と、固定体１０５と回転体１０６で
形成された環状のケーブル収容室１０７に渦巻き状に収
容されたフレキシブルフラットケーブル１０８とを備え
ている。フレキシブルフラットケーブル１０８の一端側
１０８ａは、固定体１０５よりステアリングコラム側
（車体側）に接続され、フレキシブルフラットケーブル
１０８の他端側１０８ｂは、回転体１０６のコネクタ
（図示せず）に接続されている。このコネクタ（図示せ
ず）には、ステアリングホイールの各種のスイッチ類
（図示せず）やエアバック（図示せず）の信号線が接続
されている。尚、図５の符号１３０は、舵角センサであ
る。

【０００４】上記構成において、ステアリングホイール
１０３が回転すると、その回転に応じてフレキシブルフ
ラットケーブル１０８がその巻き状態を可変することに
よってその電気接続状態を維持するものであり、ステア
リングホイール１０３の回転位置にかかわらずステアリ
ング側と車体側との間の電力および情報信号の伝達が可
能とされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のステアリング用信号伝達装置１０４では、ステアリ
ング側と車体側との間の電気的接続にフレキシブルフラ
ットケーブル１０８を用いているため、次のような問題
がある。

【０００６】即ち、信号線数の増加によりフレキシブル
フラットケーブル１０８の幅がそれに応じて広くなり、
信号線数が多くなり過ぎるとステアリング用信号伝達装
置１０４の設置制約寸法内での対応が困難になる。従っ
て、信号数が増加すると、省スペース化に対応できな
い。

【０００７】また、ケーブル収容室１０７に収容される
フレキシブルフラットケーブル１０８は、ステアリング
シャフト１０２の有限回転数内で回転可能に収容される
が、フレキシブルフラットケーブル１０８に組み付けミ
スがあるとフレキシブルフラットケーブル１０８を破断
させる不具合が発生する。つまり、接続信頼性の点で問
題がある。

【０００８】また、フレキシブルフラットケーブル１０
８は、ステアリングホイール１０３の回転時にケーブル
収容室１０７内を摺動するため、摺動ノイズが発生し、
また、フレキシブルフラットケーブル１０８が車体振動
で振動することで振動音が発生する。つまり、異音（摺
動ノイズ、振動音）が発生するという問題がある。

【０００９】また、フレキシブルフラットケーブル１０
８は、ステアリングホイール１０３の回転に追従して屈
曲するため、その屈曲耐久性の観点から軽薄短小化が困
難である。つまり、フレキシブルフラットケーブル１０
８は耐久性を考慮したものにする必要がある。

【００１０】また、車輌によってステアリングシャフト
１０２の有限回転数が異なりこれに合わせてフレキシブ
ルフラットケーブル１０８の長さを可変する必要がある
ため、フレキシブルフラットケーブル１０８が多品種少
量生産になる。従って、コストアップにつながるという
問題がある。

【００１１】そこで、本発明は、ステアリング側と車体
側との間の電気的接続をケーブルで行うことに起因する
種々の問題を解決するものであり、多信号の伝送でも省
スペース化でき、組み付けミスによるケーブル破断がな
く接続信頼性が向上し、異音の発生がなく、耐久性を考
慮する必要がなく、ステアリングシャフトの有限回転数
が異なった車輌でも同一の構造が使用できてコストダウ
ンになるステアリング用信号伝達装置を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ステ
アリングコラム側に固定される固定体に対しステアリン
グシャフト側に固定される回転体を回転自在に設け、前
記固定体と前記回転体との互いの対向面側には、前記回
転体の回転中心を中心として円周上に電磁コイルをそれ
ぞれ対向配置し、この対向する電磁コイル間の電磁誘導
により電力および情報信号の授受を行うことを特徴とす
る。

【００１３】このステアリング用信号伝達装置では、互
いに対向する電磁コイル間の電磁誘導によって無接点で
電力と情報信号とを伝送できる。

【００１４】請求項２の発明は、請求項１記載のステア
リング用信号伝達装置であって、固定体側から回転体側
への情報信号は、電力に重畳させて伝送することを特徴
とする。

【００１５】このステアリング用信号伝達装置では、請
求項１の発明の作用に加え、電力と情報信号とを同一の
電磁コイル間の電磁誘導で伝送できる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。

【００１７】図１〜図４は本発明の一実施形態を示し、
図１は本発明にかかるステアリング用信号伝達装置１２
を用いたステアリング装置１の分解斜視図、図２はステ
アリング装置１の正面図、図３はステアリング用信号伝
達装置１２の一部破断斜視図、図４（Ａ）は信号伝達の
流れを示す模式図、図４（Ｂ）は電力と情報信号とを重
畳して変調波を作成し、その変調波を電力と情報信号と
に復調した状態を示す波形図である。

【００１８】図１および図２に示すように、ステアリン
グ装置１は、車体側に固定されたステアリングコラム２
を有し、このステアリングコラム２の左右の両側部には
一対のコネクタ収容部３，４が設けられている。この一
対のコネクタ収容部３，４にはターンシグナルレバー５
のコネクタ部５ａとワイパーコントロールスイッチレバ
ー６のコネクタ部６ａがそれぞれ装着されている。

【００１９】ステアリングコラム２の中央部にはステア
リングシャフト挿入孔７が形成されており、このステア
リングシャフト挿入孔７にはステアリングシャフト８が
回転自在に挿入されている。

【００２０】また、ステアリングコラム２の中央部には
部品設置溝９が設けられ、この部品設置溝９はステアリ
ングシャフト挿入孔７を中心として円形状を有してい
る。この部品設置溝９には、ステアリングシャフト８の
外周に配置されたコイルスプリング１０と、ステアリン
グシャフト８が貫通されたキャンセラー１１と、同じく
ステアリングシャフト８が貫通された本発明にかかるス
テアリング用信号伝達装置１２とが配置されている。こ
のステアリング用信号伝達装置１２より上方の突出部分
にステアリングホイール１３が固定されている。なお、
図２の符号１３は、舵角センサを示している。

【００２１】ステアリング用信号伝達装置１２は、図３
に詳しく示すように、ステアリングコラム２に回転不能
に支持された固定体１５と、この固定体１５の上方の近
接位置に配置され、ステアリングシャフト８に固定され
た回転体１６とを有し、回転体１６は固定体１５に回転
自在に設けられている。固定体１５と回転体１６との互
いに対向する面には、回転体１６の回転中心を中心とし
て径の異なる複数の円周溝１７，１８がそれぞれ形成さ
れており、この円周溝１７，１８に巻装された電磁コイ
ル１９，２０がそれぞれ配置されている。これによっ
て、同一径の円周溝１７，１８に配置された固定体１５
側の電磁コイル１９と回転体１６側の電磁コイル２０と
は、互いに近接対向位置に配置されている。

【００２２】固定体１５側の各電磁コイル１９は、車体
側制御ユニット２１に電気的に接続されている。車体側
制御ユニット２１は、電力に情報信号を重畳して変調信
号を作成し、この変調信号を電磁コイル１９に出力した
り、また、電磁コイル１９からの情報信号のみの変調信
号を受信し、これを復調したりする。ステアリング側に
送る情報信号としては、スイッチ照明のテール信号、エ
アーバック起爆情報等がある。

【００２３】回転体１６側の電磁コイル２０は、ステア
リング側制御ユニット２２に電気的に接続されている。
ステアリング側制御ユニット２２は、電磁コイル２０か
らの変調信号を受信し、これを復調して電力と情報信号
を取り出したり、又、スイッチＳＷからの情報を受ける
と、情報信号のみの変調信号を作成し、これを電磁コイ
ル２０に出力したりする。ステアリング側に送られた電
力は、スイッチＳＷの照明、ステアリング側制御部ユニ
ット２２の駆動、エアーバック装置の駆動等に使用され
る。車体側に送るスイッチ情報信号としては、ホーンス
イッチ情報信号、ラジオシーク情報信号等がある。

【００２４】次に、このステアリング用信号伝達装置１
２を用いた電力および情報信号の伝送動作を説明する。
ステアリングホイール１３が回転すると、その回転に応
じて回転体１６が回転するが、固定体１５側の電磁コイ
ル１９と回転体１６側の電磁コイル２０とは常に対向配
置状態を維持する。そして、固定体１５側の電磁コイル
１９と回転体側１６の電磁コイル２０とのいずれか一方
の電磁コイル１９，２０に相手側のそれに磁束変化をも
たらす通電がされると、互いに対向する電磁コイル１
９，２０間の電磁誘導によって無接点で電力と情報信号
が伝送される。

【００２５】具体的には、固定体１５側から回転体１６
への伝送は、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、電力
（パワー）に情報信号を重畳した変調波を作成し、この
変調波を電磁コイル１９に通電する。すると、この変調
波に対応する変調波が電磁誘導によって電磁コイル２０
に起電力として発生し、この起電力をステリング用制御
ユニット２２が受信することによって電力（パワー）と
情報信号とが伝送される。また、回転体１６側から固定
体１５への伝送は、情報信号のみの変調波を電磁コイル
２０に通電する。すると、この変調波に対応する変調波
が電磁誘導によって電磁コイル１９に起電力として発生
し、この起電力を車体用制御ユニット２１が受信するこ
とによって情報信号が伝送される。

【００２６】従って、ステアリング側と車体側との間の
電気的接続にフレキシブルフラットケーブルを用いるこ
とによる種々の問題を解決できる。つまり、多信号の伝
送でも省スペース化でき、組み付けミスによるケーブル
破断がなく接続信頼性が向上し、異音の発生がなく、耐
久性を考慮する必要がなく、ステアリングシャフト８の
有限回転数が異なった車輌でも同一の信号接続構造が使
用できてコストダウンになる。

【００２７】また、この実施形態では、固定体側から回
転体側への情報信号は電力に重畳させて伝送されるの
で、電力と情報信号とを同一の電磁コイル１９，２０間
の電磁誘導で伝送できるため、部品点数の削減、コスト
ダウン、省スペース化になる。

【００２８】また、この実施形態では、ステアリング用
信号伝達装置１２の固定体１５および回転体１６は、基
本的に樹脂にて形成されるが、電磁波の漏れによる他の
機器への影響等や、内部の制御ユニット２１，２２への
影響から部分的に金属を使用したり、固定体１５および
回転体１６の内側や樹脂自体に電磁波シールド処理（導
電性樹脂、導電性塗料）を施すことが好ましい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、ステアリングコラム側に固定される固定体とス
テアリングシャフト側に固定される回転体との互いの対
向面側に、円周状に電磁コイルをそれぞれ対向配置し、
この対向する電磁コイル間の電磁誘導により電力および
情報信号の授受を行うので、互いに対向する電磁コイル
間の電磁誘導によって無接点で電力と情報信号とを伝送
できる。従って、ステアリング側と車体側との間の電気
的接続にフレキシブルフラットケーブルを用いることに
よる種々の問題を解決できる。つまり、多信号の伝送で
も省スペース化でき、組み付けミスによるケーブル破断
がなく接続信頼性が向上し、異音の発生がなく、耐久性
を考慮する必要がなく、ステアリングシャフトの有限回
転数が異なった車輌でも同一の信号接続構造が使用でき
てコストダウンになる。

【００３０】請求項２の発明によれば、請求項１記載の
ステアリング用信号伝達装置であって、固定体側から回
転体側への情報信号は電力に重畳させて伝送するので、
請求項１の発明の効果に加え、電力と情報信号とを同一
の電磁コイル間の電磁誘導で伝送できるため、部品点数
の削減、コストダウン、省スペース化になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示し、ステアリング用信
号伝達装置を用いたステアリング装置の分解斜視図であ
る。

【図２】本発明の一実施形態を示し、ステアリング装置
の正面図である。

【図３】本発明の一実施形態を示し、ステアリング用信
号伝達装置の一部破断斜視図である。

【図４】本発明の一実施形態を示し、（Ａ）は信号伝達
の流れを示す模式図、（Ｂ）は電力と情報信号とを重畳
して変調波を作成し、その変調波を電力と情報信号とに
復調した状態を示す波形図である。

【図５】従来例のステアリング用信号伝達装置を用いた
ステアリング装置の正面図である。

【図６】従来例のステアリング用信号伝達装置の一部破
断斜視図である。

【符号の説明】

２ ステアリングコラム ８ ステアリングシャフト １２ ステアリング用信号伝達装置 １５ 固定体 １６ 回転体 １９，２０ 電磁コイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングコラム側に固定される固定
   体に対しステアリングシャフト側に固定される回転体を
   回転自在に設け、前記固定体と前記回転体との互いの対
   向面側には、前記回転体の回転中心を中心として円周上
   に電磁コイルをそれぞれ対向配置し、この対向する電磁
   コイル間の電磁誘導により電力および情報信号の授受を
   行うことを特徴とするステアリング用信号伝達装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のステアリング用信号伝達
   装置であって、 前記固定体側から前記回転体側への情報信号は、電力に
   重畳させて伝送することを特徴とするステアリング用信
   号伝達装置。