JP2003252207A - 車載用回転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車のステアリングに連動して作動する回
転コネクタや回転角度センサ等の車載用回転装置に関
し、回転位置に誤差が生じ難く、簡易な構成でロック手
段の形成が可能なものを提供することを目的とする。 【解決手段】 ステアリング９を回転体２２から取外し
た時に、回転体２２に移動可能に保持された係止体２６
の係止部２６Ａが、コイルバネ２７に付勢されて、固定
体２１に設けられた係合部２１Ｂに弾接係合するように
して、回転体２２と固定体２１を固定するロック手段を
構成することによって、回転位置に誤差の生じ難い車載
用回転装置を得ることができる。

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
ング近傍に装着され、ステアリングの回転に連動して作
動する回転コネクタや回転角度センサ等の車載用回転装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車においては、ステアリング
の操作部と車体側の電子回路との電気的接続を行なう回
転コネクタや、ステアリングの回転角度を検出する回転
角度センサ等の車載用回転装置が多く用いられている。

【０００３】このような、従来の車載用回転装置につい
て、先ず回転コネクタを例として、図１０を用いて説明
する。

【０００４】図１０は従来の回転コネクタの斜視図であ
り、同図において、１は上下面開口の略円筒状の固定
体、２はこの固定体１に回転可能に装着された回転体、
３は固定体１下面の開口部を覆い、固定体１に固定され
た固定板で、固定体１の内側壁と回転体２の内筒によっ
て形成されたリング状の空間（図示せず）内には、複数
の導電線を一体に被覆した可撓性を有する帯状のフラッ
トケーブル（図示せず）が、複数回巻回されて収納され
ている。

【０００５】また、このフラットケーブルの一端は車体
側の電子回路（図示せず）に接続される固定体１の接続
部１Ａに接続され、他端はステアリング９内の操作部
（図示せず）に接続される回転体２の接続部２Ａに接続
されて、回転コネクタ１０が構成されている。

【０００６】そして、このように構成された回転コネク
タ１０は、固定板３が車体の取付部８に固定されると共
に、回転体２の内筒２Ｂに設けられた溝部２Ｃには、タ
イヤの方向を変えるシャフト７の上端に固定されるステ
アリング９下方の突起部９Ａが嵌合装着されて、自動車
本体に組込まれる。

【０００７】以上の構成において、ステアリング９を回
転操作すると、これに連動してステアリング９に嵌合し
た回転体２が回転し、回転コネクタ１０内のフラットケ
ーブルが巻戻し状態や巻締め状態となって、フラットケ
ーブルを介したステアリング９の操作部と車体側の電子
回路との電気的接続が行なわれる。

【０００８】なお、このように回転するステアリング９
と車体側との電気的接続を、回転コネクタ１０の限られ
た長さのフラットケーブルによって行なっているため、
例えばステアリング９が中立位置から左右方向に２回転
するのに対し、フラットケーブルは通常左右方向に約
２．５回転分と余裕をもった長さで巻回されている。

【０００９】次に、回転角度センサを例として、図１１
を用いて説明する。

【００１０】図１１は従来の回転角度センサの斜視図で
あり、同図において、１１は外周に平歯車部（図示せ
ず）が形成された略リング状の回転体で、この回転体１
１が固定体１２に回転可能に装着されると共に、固定体
１２下面をケース１３が覆っている。

【００１１】そして、固定体１２やケース１３内部に
は、回転体１１外周の平歯車部の回転に連動して回転す
る検出歯車（図示せず）や、この中央に装着した磁石
（図示せず）の磁気を検出する磁気検出素子（図示せ
ず）等によって、回転体１１の回転位置の検出信号を出
力する検出手段１４が設けられている。

【００１２】また、この検出手段１４からの検出信号の
演算及び記憶等の処理を行なうマイコン等からなる制御
手段１５が設けられると共に、これらに接続され車体側
の電子回路（図示せず）に接続されるコネクタ１６が設
けられて、回転角度センサ２０が構成されている。

【００１３】そして、このように構成された回転角度セ
ンサ２０は、固定体１２が車体の取付部８に固定される
と共に、回転体１１内周の突起部１１Ａには、タイヤの
方向を変えるシャフト７の上端に固定されるステアリン
グ９下方の溝部９Ｃが嵌合装着されて、自動車本体に組
込まれる。

【００１４】以上の構成において、ステアリング９を回
転操作すると、これに連動してステアリング９に嵌合し
た回転体１１が回転し、この回転体１１の回転を検出手
段１４が検出する。

【００１５】そして、制御手段１５があらかじめ記憶し
た自動車のタイヤが直進状態での回転体１１の位置、即
ち中立位置における基準値と、この検出手段１４からの
検出信号を演算して、ステアリング９の回転方向や回転
角度として車体側の電子回路にコネクタ１６から出力す
るように構成されているものであった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の車載用回転装置においては、市場においてステアリン
グ９を取外し自動車の修理等を行なった際、誤って回転
コネクタ１０や回転角度センサ２０の回転体２や１１を
回転させ、そのままの状態で自動車に装着された場合、
フラットケーブルの巻回状態や検出手段１４の状態が、
本来のステアリングの中立位置に合わせたものとは異な
る状態で装着されるため、回転コネクタ１０の場合には
フラットケーブルの破損が生じたり、回転角度センサ２
０の場合には正確な回転角度検出ができないという課題
があった。

【００１７】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、ステアリング取外し時等に誤って回転体が
回転されることを防止し、固定体と回転体との回転角度
に誤差が生じ難い車載用回転装置を提供することを目的
とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、以下の構成を有するものである。

【００１９】本発明の請求項１に記載の発明は、ステア
リングを回転体から取外した時に、回転体と固定体が固
定されるロック手段を設けて車載用回転装置を構成した
ものであり、ロック手段によってステアリング取外し時
等に誤って回転体が回転されることを防止し、固定体と
回転体との回転角度に誤差が生じ難い車載用回転装置を
得ることができるという作用を有する。

【００２０】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
発明において、回転体又は固定体の一方に移動可能に保
持され、一端に係止部を有する係止体と、回転体又は固
定体の他方に設けられた係合部と、ステアリングを取外
した時、係止部が係合部に係合するように係止体を付勢
する弾性部材によってロック手段を形成したものであ
り、ステアリング側や車体側に回転体の回転を止めるロ
ック手段等を設ける必要がなく、かつ簡易な構成でロッ
ク手段を形成することができるという作用を有する。

【００２１】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
発明において、係合部を複数の凹部または凸部によって
形成すると共に、この係合部に係止体の係止部を係合さ
せるものであり、複数の凹部や凸部の係合部によって、
回転体をどの回転角度でも確実に固定することができる
という作用を有する。

【００２２】請求項４に記載の発明は、請求項２記載の
発明において、係合部または係止体の保持部を、固定体
または回転体とは別体で形成し、これを固定体または回
転体に装着したものであり、構成部品数は増すが、固定
体や回転体の構成が簡易なものとなるため、部品製作を
容易に行なうことができるという作用を有する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図９を用いて説明する。

【００２４】なお、従来に技術の項で説明した構成と同
一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略
化する。

【００２５】（実施の形態１）実施の形態１を用いて、
特に請求項１〜４記載の発明について、回転コネクタを
例として説明する。

【００２６】図１は本発明の第１の実施の形態による回
転コネクタの部分断面図、図２は同分解斜視図であり、
同図において、２１は絶縁樹脂製で上下面開口の略円筒
状の固定体、２２はこの固定体２１に回転可能に装着さ
れた絶縁樹脂製の回転体、２３は固定体２１の下面の開
口部を覆う絶縁樹脂製の固定板で、回転体２２には固定
体２１上面の開口部を覆う蓋部２２Ａと円筒部２２Ｂが
設けられている。

【００２７】そして、固定体２１の内側壁と回転体２２
の円筒部２２Ｂによって形成されたリング状の空間内に
は、複数の導電線を一体に被覆した可撓性を有する帯状
のフラットケーブル２８が、複数回巻回されて収納され
ている。

【００２８】また、このフラットケーブル２８の一端は
車体側の電子回路（図示せず）に接続される固定体２１
の接続部２１Ａに接続され、他端はステアリング内の操
作部（図示せず）に接続される回転体２２の接続部２２
Ｃに接続されている。

【００２９】さらに、２６は略Ｌ字状で絶縁樹脂製の係
止体で、下向きに折曲した一端には凸状の係止部２６Ａ
が設けられると共に、中間部が回転体２２の蓋部２２Ａ
上面に設けられた一対の略コ字状の保持部２４内に、回
転中心方向に移動可能に保持されている。

【００３０】そして、保持部２４内には、係止体２６中
間部の突起と保持部２４の内壁の間に、弾性部材として
のコイルバネ２７がやや撓んだ状態で収納されて、係止
体２６の先端部２６Ｂを回転中心方向に付勢すると共
に、保持部２４上面をカバー２５が覆っている。

【００３１】また、固定体２１の外周には係止体２６の
係止部２６Ａが弾接係合する、複数の凹部と凸部が並ん
だ歯車状の係合部２１Ｂが設けられ、これら係止体２６
や係合部２１Ｂ、コイルバネ２７によってロック手段が
形成されて、回転コネクタ３０が構成されている。

【００３２】このように構成された回転コネクタ３０
は、図１及び図３の斜視図に示すように、固定体２１と
固定板２３が車体の取付部８に固定されると共に、回転
体２２の中空部２２Ｄに設けられた溝部２２Ｅには、タ
イヤの方向を変えるシャフト７の上端に固定されるステ
アリング９下方の突起部９Ａが嵌合装着されて、自動車
本体に組込まれる。

【００３３】そして、この時、回転体２２の中空部２２
Ｄに挿入されたステアリング９のボス部９Ｂによって、
回転中心方向に突出した先端部２６Ｂを押圧された係止
体２６が、コイルバネ２７の付勢力に逆らって外周方向
に移動するため、端部の係止部２６Ａが固定体２１の係
合部２１Ｂから離れ、回転体２２はステアリング９に連
動して回転可能となる。

【００３４】以上の構成において、ステアリング９を回
転操作すると、これに連動してステアリング９に嵌合し
た回転体２２が回転し、回転コネクタ３０内のフラット
ケーブル２８が巻戻し状態や巻締め状態となって、フラ
ットケーブル２８を介したステアリング９の操作部と車
体側の電子回路との電気的接続が行なわれる。

【００３５】そして、市場において自動車の修理時等
に、シャフト７からステアリング９の取外しが行なわれ
た際には、図４の部分断面図に示すように、ステアリン
グ９が回転体２２の中空部２２Ｄから取外されることに
よって、ボス部９Ｂに先端部２６Ｂを押圧されていた係
止体２６が、コイルバネ２７に付勢されて回転中心方向
へ移動する。

【００３６】これにより、係止体２６端部の係止部２６
Ａが固定体２１の係合部２１Ｂに弾接係合して、回転体
２２はステアリング９を取外した時の回転位置で固定さ
れ、固定体２１に対して回転できなくなるため、誤って
回転体２２が回転され回転角度の誤差が生じることを防
止することができる。

【００３７】また、修理等が完了し、再度ステアリング
９を組込んだ際には、ステアリング９のボス部９Ｂによ
って先端部２６Ｂを押圧された係止体２６が、外周方向
に移動して固定が解除された図１の状態に戻り、回転体
２２がステアリング９に連動して回転可能となる。

【００３８】このように本実施の形態によれば、ステア
リング９を回転体２２から取外した時に、回転体２２と
固定体２１が固定されるロック手段を設けて回転コネク
タ３０を構成することによって、ステアリング９の取外
し時等に、誤って回転体２２が回転されることを防止
し、固定体２１と回転体２２との回転位置に誤差の生じ
難い車載用回転装置を得ることができるものである。

【００３９】そして、回転体２２に移動可能に保持さ
れ、一端に係止部２６Ａを有する係止体２６と、固定体
２１に設けられ、係止体２６の係止部２６Ａに係合する
係合部２１Ｂと、ステアリング９を取外した時、係止部
２６Ａが係合部２１Ｂに係合するように係止体２６を付
勢するコイルバネ２７によりロック手段を構成すること
によって、ステアリング９側や車体側に回転体２２の回
転を止めるロック手段等を設ける必要がなく、かつ簡易
な構成でロック手段を形成することができる。

【００４０】なお、ロック手段は以上の構成とは逆に、
係止体２６を固定体２１の外周に上下方向に移動可能に
保持し、回転体２２の蓋部２２Ａの外周に、係止体２６
の係止部が係合する係合部を設けた構成等としても、本
発明の実施は可能である。

【００４１】また、係合部２１Ｂを複数の凹部と凸部が
並んだ歯車状に形成すると共に、この係合部２１Ｂに係
止体２６の係止部２６Ａを係合させることによって、回
転体２２をどの回転角度でも確実に固定することができ
る。

【００４２】さらに、以上の説明では、係合部２１Ｂを
固定体２１に、係止体２６を保持する保持部２４を回転
体２２に各々一体に形成した構成としたが、これらのロ
ック手段を固定体２１または回転体２２とは別体で形成
し、これを固定体２１や回転体２２に装着するように構
成することによって、構成部品数は増すが、固定体２１
や回転体２２の構成が簡易なものとなるため、部品製作
を容易に行なうことができる。

【００４３】（実施の形態２）実施の形態２を用いて、
請求項１及び２記載の発明について、回転角度センサを
例として説明する。

【００４４】図５は本発明の第２の実施の形態による回
転角度センサの側面断面図、図６は同分解斜視図であ
り、同図において、３１は絶縁樹脂製で外周に平歯車部
３１Ａが形成された略リング状の回転体で、この回転体
３１が固定体３２に回転可能に装着されると共に、固定
体３２下面をケース３３が覆っている。

【００４５】そして、固定体３２やケース３３内部に
は、回転体３１外周の平歯車部３１Ａに噛み合って連動
して回転する検出歯車３７や、検出歯車３７の中央に装
着された磁石３８、この磁石３８と対向して配置された
配線基板４０裏面に装着されたＡＭＲ素子（異方性磁気
抵抗素子）等の磁気検出素子４１によって、回転体３１
の回転位置の検出信号を出力する検出手段４２が設けら
れている。

【００４６】また、配線基板４０には、この検出手段４
２からの検出信号の演算及び記憶等の処理を行なうマイ
コン等からなる制御手段（図示せず）が形成されると共
に、これらに接続され車体側の電子回路（図示せず）に
接続されるコネクタ４４が設けられている。

【００４７】さらに、３４は略Ｌ字状で絶縁樹脂製の係
止体で、上向きに折曲した一端には凸状の係止部３４Ａ
が設けられると共に、中間部が回転体３１の箱型の保持
部３１Ｂ内に、回転中心方向に移動可能に保持されてい
る。

【００４８】そして、保持部３１Ｂ内には、係止体３４
下面の突起と保持部３１Ｂの内壁の間に、弾性部材とし
てのコイルバネ３６がやや撓んだ状態で収納されて、係
止体３４の先端部３４Ｂを回転中心方向に付勢すると共
に、保持部３１Ｂ上面をカバー３５が覆っている。

【００４９】また、固定体３２の内筒部３２Ａの下面外
周には、係止体３４の係止部３４Ａが弾接係合する、複
数の凹部と凸部が並んだ歯車状の係合部３２Ｂが設けら
れ、これら係止体３４や係合部３２Ｂ、コイルバネ３６
によってロック手段が形成されて、回転角度センサ５０
が構成されている。

【００５０】このように構成された回転角度センサ５０
は、図５及び図７の斜視図に示すように、固定体３２と
ケース３３が車体の取付部８に固定されると共に、回転
体３１の中空部３１Ｃに設けられた保持部３１Ｂや突起
部３１Ｄが、タイヤの方向を変えるシャフト７の上端に
固定されるステアリング９下方の溝部９Ｃに嵌合装着さ
れて、自動車本体に組込まれる。

【００５１】そして、この時、回転体３１の中空部３１
Ｃに挿入されたステアリング９の溝部９Ｃの底面部９Ｄ
によって、回転中心方向に突出した先端部３４Ｂを押圧
された係止体３４が、コイルバネ３６の付勢力に逆らっ
て外周方向に移動するため、端部の係止部３４Ａが固定
体３２の係合部３２Ｂから離れ、回転体３１はステアリ
ング９に連動して回転可能となる。

【００５２】以上の構成において、ステアリング９を回
転操作すると、これに連動してステアリング９に嵌合し
た回転体３１が回転すると共に、平歯車部３１Ａに噛み
合った検出歯車３７も回転し、検出歯車３７中央に装着
された磁石３８の磁気を磁気検出素子４１が検出して、
この検出信号が検出手段４２から出力される。

【００５３】そして、制御手段があらかじめ記憶した自
動車のタイヤが直進状態での回転体３１の位置、即ち中
立位置における基準値と、この検出手段４２からの検出
信号を演算して、ステアリング９の回転方向や回転角度
として車体側の電子回路にコネクタ４４から出力するよ
うに構成されている。

【００５４】そして、市場において自動車の修理時等
に、シャフト７からステアリング９の取外しが行なわれ
た際には、図８の部分断面図に示すように、ステアリン
グ９が回転体３１の中空部３１Ｃから取外されることに
よって、溝部９Ｃの底面部９Ｄに先端部３４Ｂを押圧さ
れていた係止体３４が、コイルバネ３６に付勢されて回
転中心方向へ移動する。

【００５５】これにより、係止体３４端部の係止部３４
Ａが固定体３２の係合部３２Ｂに弾接係合して、回転体
３１はステアリング９を取外した時の回転位置で固定さ
れ、固定体３２に対して回転できなくなるため、誤って
回転体３１が回転され回転角度の誤差が生じることを防
止することができる。

【００５６】また、修理等が完了し、再度ステアリング
９を組込んだ際には、ステアリング９の底面部９Ｄによ
って先端部３４Ｂを押圧された係止体３４が、外周方向
に移動して固定が解除された図５の状態に戻り、回転体
３１がステアリング９に連動して回転可能となる。

【００５７】このように本実施の形態によれば、ステア
リング９を回転体３１から取外した時に、係止体３４の
係止部３４Ａが固定体３２の係合部３２Ｂに弾接係合
し、回転体３１と固定体３２が固定されるロック手段を
設けて回転角度センサ５０が構成されているため、ステ
アリング９の取外し時等に、誤って回転体３１が回転さ
れることを防止し、回転位置に誤差の生じ難い車載用回
転装置を得ることができると共に、簡易な構成でロック
手段を形成することができるものである。

【００５８】なお、以上の説明では、係止体３４がコイ
ルバネ３６に付勢されて回転中心方向へ平行移動する構
成として説明したが、図９（ａ）の部分断面図に示すよ
うに、係止体４７を略くの字状に形成し、この係止体４
７の中間部を回転体４６上面に設けた保持部４８に回転
可能に保持して、係止体４７を回転移動させるようにし
てロック手段を構成しても本発明の実施は可能である。

【００５９】つまり、同図において、係止体４７の一端
には係止部４７Ａが形成され、固定体４９外周には複数
の凹凸部からなる係合部４９Ａが形成されると共に、係
止体４７の他端と回転体４６上面の間には、金属線製の
ねじりコイルバネ５１がやや撓んだ状態で装着されて、
係止部４７Ａを係合部４９Ａの方向に付勢している。

【００６０】そして、ステアリング９が装着された状態
では、ステアリング９下面によって係止体４７他端が押
圧されているため、係止部４７Ａは係合部４９Ａから離
れた状態となっている。

【００６１】これに対し、ステアリング９を取外すと、
図９（ｂ）に示すように、ステアリング９下面が係止体
４７他端から離れるため、ねじりコイルバネ５１の付勢
力によって係止体４７が回転し、係止部４７Ａが係合部
４９Ａに弾接係合して、回転体４６と固定体４９が固定
されるように構成されている。

【００６２】さらに、以上の説明では、回転コネクタ３
０或いは回転角度センサ５０の各々にロック手段を形成
する構成について説明したが、回転コネクタと回転角度
センサを一体に形成し、この回転体と固定体の間にロッ
ク手段を形成する構成としても本発明の実施は可能であ
る。

【００６３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、回転位置
に誤差が生じ難く、簡易な構成でロック手段の形成が可
能な車載用回転装置を得ることができるという有利な効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による回転コネクタ
の部分断面図

【図２】同分解斜視図

【図３】同斜視図

【図４】同部分断面図

【図５】本発明の第２の実施の形態による回転角度セン
サの側面断面図

【図６】同分解斜視図

【図７】同斜視図

【図８】同部分断面図

【図９】同他の実施の形態による部分断面図

【図１０】従来の回転コネクタの斜視図

【図１１】同回転角度センサの斜視図

【符号の説明】

７ シャフト ８ 取付部 ９ ステアリング ９Ａ 突起部 ９Ｂ ボス部 ９Ｃ 溝部 ９Ｄ 底面部 ２１，３２，４９ 固定体 ２１Ａ 接続部 ２１Ｂ，３２Ｂ，４９Ａ 係合部 ２２，３１，４６ 回転体 ２２Ａ 蓋部 ２２Ｂ 円筒部 ２２Ｃ 接続部 ２２Ｄ，３１Ｃ 中空部 ２２Ｅ 溝部 ２３ 固定板 ２４，３１Ｂ，４８ 保持部 ２５ カバー ２６，３４，４７ 係止体 ２６Ａ，３４Ａ，４７Ａ 係止部 ２６Ｂ，３４Ｂ 先端部 ２７，３６ コイルバネ ２８ フラットケーブル ３０ 回転コネクタ ３１Ａ 平歯車部 ３３ ケース ３７ 検出歯車 ３８ 磁石 ４０ 配線基板 ４１ 磁気検出素子 ４２ 検出手段 ４４ コネクタ ３５ カバー ３２Ａ 内筒部 ５０ 回転角度センサ ３１Ｄ 突起部 ５１ ねじりコイルバネ

フロントページの続き (72)発明者 大西 賢英 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 福井 覚 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 西川 寿 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D030 DB25

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングの回転に連動して回転する
   回転体と、この回転体が回転可能に装着された固定体
   と、前記回転体と前記固定体の間に形成されたロック手
   段とからなり、前記ステアリングを前記回転体から取外
   した時、前記回転体と前記固定体がロック手段により固
   定される車載用回転装置。
2. 【請求項２】 回転体又は固定体の一方に移動可能に保
   持され、一端に係止部を有する係止体と、前記回転体又
   は前記固定体の他方に設けられた係合部と、ステアリン
   グを取外した時、前記係止部が前記係合部に係合するよ
   うに前記係止体を付勢する弾性部材によってロック手段
   を形成した請求項１記載の車載用回転装置。
3. 【請求項３】 係合部を複数の凹部または凸部によって
   形成すると共に、この係合部に係止体の係止部を係合さ
   せる請求項２記載の車載用回転装置。
4. 【請求項４】 係合部または係止体の保持部を、固定体
   または回転体とは別体で形成し、これを前記固定体また
   は前記回転体に装着した請求項２記載の車載用回転装
   置。