JP2009222422A - ロック部材 - Google Patents

Abstract

【課題】回転角検出装置に対して簡単かつ確実に着脱可能で安価なロック部材を提供する。
【解決手段】舵角センサ１に対して着脱されるロック部材１０は、第１乃至第３の係合孔１３，１４，１５が形成された主面部１１と、主面部１１から延出して先端側に係止突部１２ａが形成された副面部１２とで構成されており、これら主面部１１と副面部１２は可撓性フィルムを型抜き加工して形成される。そして、主面部１１の第１および第２の係合孔１３，１４にそれぞれキャンセル突起２ｂとコネクタ導出部３ｂを挿入・係合すると共に、副面部１２をロータ部材２の中心孔２ａに挿通しながら輪状に巻回した後、副面部１２の係止突部１２ａを主面部１１の第３の係合孔１５に係止することにより、舵角センサ１を自動車のステアリング装置に組み込むまで、ロック部材１０によってロータ部材２を回転中立位置に保持するようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、舵角センサ等の回転角検出装置に対して着脱自在で、その装着時にロータ部材を回転中立位置に保持するために用いられるロック部材に関するものである。

回転角検出装置の一例である舵角センサは、ハンドルの操舵角を検出する回転情報検出手段として使用されるものであり、中心孔を有するロータ部材と、ロータ部材に一体化されたコード板と、ロータ部材を回転可能に支持するステータ部材と、ステータ部材の内部に配置された複数の検出素子等によって主に構成されている。このように概略構成された舵角センサは、ロータ部材の中心孔にステアリングシャフトを挿通した状態で自動車のステアリング装置に組み込まれて使用される。その際、ステアリングシャフトは回転中立位置（操舵角度が０度の位置）から時計方向および反時計方向にそれぞれ複数回（例えば２回）ずつ回転するように設定されているので、舵角センサを用いてハンドルの操舵角を正確に検出するためには、ステアリングシャフトの回転中立位置と舵角センサの回転中立位置とを厳密に対応させる必要がある。

そこで従来より、舵角センサに対して着脱自在なロック部材を準備しておき、このロック部材を用いてロータ部材を回転中立位置に維持することにより、舵角センサをステアリング装置に組み付けるまでロータ部材の自由な回転を防止するという技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

かかる従来技術を図５と図６を参照して説明すると、図５は舵角センサに対するロック部材の装着前の状態を示す斜視図、図６は舵角センサに対するロック部材の装着後の状態を示す斜視図である。これらの図に示すように、舵角センサ１は、中心孔２ａを有するロータ部材２と、このロータ部材２を回転可能に支持するステータ部材３等によって概略構成されており、このような舵角センサ１に対してロック部材５が着脱されるようになっている。

舵角センサ１は天地を逆にした状態で示されており、ロータ部材２の下端（図５，６では上端）にはキャンセル突起２ｂが突設されている。このキャンセル突起２ｂは、舵角センサ１と共にステアリングコラムに組み込まれる方向指示器用の操作レバーを、ハンドルの戻し操作に連動して非操作位置に自動復帰させるものである。ロータ部材２には図示せぬコード板が一体化されており、ステータ部材３の内部にはコード板に対向するように図示せぬ複数の検出素子（例えばフォトインタラプタ）が配置されている。ステータ部材３の底面３ａ（図５，６では上面）にはコネクタ導出部３ｂが突設されており、このコネクタ導出部３ｂには複数のコネクタピン４が配列されている。これらコネクタピン４はステータ部材３の内部に設けられた図示せぬ回路基板に接続されており、この回路基板に前述した各検出素子が実装されることにより、各検出素子の出力信号が対応するコネクタピン４を介して導出されるようになっている。

ロック部材５は、一側面に切欠き部６ａを有する本体部６と、相対向する両外側面に一対の係合突部７ａを有するカバー部７とで構成されており、これら本体部６とカバー部７は合成樹脂の射出成形によって一体成形されている。本体部６には指先の挿入を可能にする透孔６ｂが形成されており、切欠き部６ａはロータ部材２のキャンセル突起２ｂに係合可能な形状に形成されている。カバー部７は本体部６の一側縁から突出しており、一対の係合突部７ａはステータ部材３のコネクタ導出部３ｂの両内壁に嵌合可能となっている。図示省略されているが、カバー部７には図中の下面側を開口する中空部が形成されており、ロック部材５を舵角センサ１に装着したとき、この中空部内に各コネクタピン４が収まるようになっている。

前述した舵角センサ１は組立完了後にロータ部材２がステータ部材３に対して回転中立位置に位置合わせされ、この状態の舵角センサ１に対してロック部材５を図５に示す姿勢で挿入することにより、ロック部材５は図６に示すように舵角センサ１に取り付けられる。その際、本体部６の切欠き部６ａがロータ部材２のキャンセル突起２ｂに係合されると共に、カバー部７の係合突部７ａがステータ部材３のコネクタ導出部３ｂの両内壁に嵌入されるため、ロック部材５の装着後は、ロータ部材２の自由な回転が阻止されてロータ部材２は回転中立位置に保持される。舵角センサ１はこのようにロック部材５が装着された状態で出荷・搬送され、舵角センサ１を自動車のステアリング装置に組み付ける直前または組み付け途中でロック部材５が舵角センサ１から取り外されると、ロータ部材２はハンドルの回転に連動して自由に回転できる状態となる。
特開２００７−２６５７８１号公報

前述したように特許文献１に開示された従来技術では、本体部６やカバー部７等を有するロック部材５が合成樹脂の射出成形によって一体成形されており、これら本体部６とカバー部７をそれぞれロータ部材２のキャンセル突起２ｂとステータ部材３のコネクタ導出部３ｂに係脱させることにより、ロック部材５を舵角センサ１に対して簡単に着脱することができる。しかしながら、舵角センサ１のキャンセル突起２ｂやコネクタ導出部３ｂの形状に合わせてロック部材５を立体的な形状に成形する必要があるため、ロック部材５を成形する金型構造が複雑となり、ロック部材５の製造コストが高騰するという問題があった。また、カバー部７に形成された係合突部７ａの嵌合力だけでロック部材５が舵角センサ１に保持されるようになっているため、製品出荷後の搬送中等にロック部材５が不用意に外れ易いという問題もあった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、回転角検出装置に対して簡単かつ確実に着脱可能で安価なロック部材を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明のロック部材は、中心孔を有するロータ部材と、このロータ部材を回転可能に支持するステータ部材とを備えた回転角検出装置に対して着脱自在で、その装着時に前記ロータ部材を回転中立位置に保持する可撓性フィルムからなるロック部材であって、第１乃至第３の係合孔が形成された主面部と、この主面部から延出された帯状の副面部とを有し、前記ロータ部材に設けられた第１の突起を前記第１の係合孔に挿入すると共に、前記ステータ部材に設けられた第２の突起を前記第２の係合孔に挿入し、かつ、前記副面部を前記中心孔に挿通して前記ステータ部材に巻回した状態でその先端部を前記第３の係合孔に係止することにより、前記回転角検出装置に装着されるように構成した。

このように構成されたロック部材は、主面部の第１および第２の係合孔に回転角検出装置のロータ部材とステータ部材の対応する突起を挿入・係合すると共に、副面部をロータ部材の中心孔に挿通しながら輪状に巻回した後、副面部の先端部を主面部の第３の係合孔に係止することにより、回転角検出装置を自動車のステアリング装置に組み込むまでロータ部材を回転中立位置に簡単かつ確実に保持することができる。また、このロック部材は可撓性フィルムに主面部と副面部の外形形状や第１乃至第３の係合孔等を型抜き加工することで形成できるため、製造が簡単で安価なロック部材を実現することができる。

上記の構成において、前記副面部の先端側に係止突部が形成されており、前記第３の係合孔が、前記係止突部の挿入を許容する挿入部と、この挿入部に連続して前記係止突部を係止可能な係止部とを有している構成にすると、副面部の先端側を主面部の第３の係合孔に対して簡単かつ確実に係脱させることができて好ましい。

また、上記の構成において、ハンドルに連結される可動側ハウジングとステータ部材に固定される固定側ハウジングとの間に可撓性ケーブルが収納・巻回された回転コネクタを具備し、このような回転コネクタと前記回転角検出装置とが予め上下二段に積層・一体化された状態で自動車のステアリング装置に組み込まれる場合は、前記第１の突起が前記ロータ部材の下端に突設されたキャンセル突起で、前記第２の突起が前記ステータ部材の底面に突設されたコネクタ導出部であることが好ましい。

この場合において、前記第２の係合孔の周縁に袋状の膨出部が形成されており、前記回転角検出装置への装着時に前記コネクタ導出部内に露出する複数のコネクタピンが前記膨出部によって覆われるように構成すると、回転角検出装置を自動車のステアリング装置に組み込む前の搬送中等において、コネクタピンをロック部材の膨出部によって保護することができる。

本発明のロック部材は、主面部に形成した第１および第２の係合孔に回転角検出装置のロータ部材とステータ部材の対応する突起を挿入・係合すると共に、主面部から延出する帯状の副面部をロータ部材の中心孔に挿通しながら輪状に巻回した後、副面部の先端部を主面部に形成した第３の係合孔に係止することにより、回転角検出装置を自動車のステアリング装置に組み込むまでロータ部材を回転中立位置に簡単かつ確実に保持することができる。また、このロック部材は可撓性フィルムに主面部と副面部の外形形状や第１乃至第３の係合孔等を型抜き加工することで形成できるため、製造が簡単で安価なロック部材を実現することができる。

発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係るロック部材の平面図、図２は該ロック部材を舵角センサに装着する直前の状態を示す斜視図、図３は該ロック部材を舵角センサに装着した取り付け状態を示す斜視図である。

本実施形態例に係るロック部材１０が適用される舵角センサ１は、ハンドルの操舵角を検出する回転角検出装置であって、その基本構成は図５と図６に示したものと同じである。すなわち、図２と図３に示すように、この舵角センサ１は、中心孔２ａを有するロータ部材２と、ロータ部材２を回転可能に支持するステータ部材３等によって概略構成されており、ロータ部材２の下端（図２，３では上端）にはキャンセル突起２ｂが突設されている。ロータ部材２には図示せぬコード板が一体化されており、ステータ部材３の内部にはコード板に対向するように図示せぬ複数の検出素子（例えばフォトインタラプタ）が配置されている。ステータ部材３の底面３ａ（図２，３では上面）にはコネクタ導出部３ｂが突設されており、このコネクタ導出部３ｂには複数のコネクタピン４が配列されている。これらコネクタピン４はステータ部材３の内部に設けられた図示せぬ回路基板に接続されており、この回路基板に前述した各検出素子が実装されることにより、各検出素子の出力信号が対応するコネクタピン４を介して導出されるようになっている。

本実施形態例に係るロック部材１０は、このように構成された舵角センサ１に対して着脱自在であり、その装着時に舵角センサ１のロータ部材２を回転中立位置に保持するようになっている。図１に示すように、このロック部材１０は主面部１１と副面部１２とからなる一体品であって、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム等からなる可撓性フィルムをプレス抜きすることによって形成される。主面部１１には、円弧状の第１の係合孔１３と、長方形状の第２の係合孔１４と、Ｔ字形状の第３の係合孔１５とが形成されている。第３の係合孔１５は、スリット状の挿入部１５ａと、この挿入部１５ａの中央部に連続する矩形状の係止部１５ｂとからなり、挿入部１５ａの両端間の幅寸法Ｗ１は係止部１５ｂの幅寸法Ｗ２に比べて十分に大きく設定されている。

副面部１２は主面部１１の一側縁から帯状に延出しており、前述した第１の係合孔１３と第３の係合孔１５は副面部１２の延出方向の延長線上に位置しているが、第２の係合孔１４は副面部１２の延出方向に対してオフセットした位置に形成されている。副面部１２の先端側には台形状の係止突部１２ａが形成されており、この係止突部１２ａは幅狭なくびれ部１２ｂを介して副面部１２に連続している。係止突部１２ａの幅寸法ｗ１は挿入部１５ａの幅寸法Ｗ１とほぼ同じに設定され、くびれ部１２ｂの幅寸法ｗ２は係止部１５ｂの幅寸法Ｗ２とほぼ同じに設定されている。

前述した舵角センサ１は各種検査工程等を経た組立完了後に、ロータ部材２がステータ部材３に対して回転中立位置に位置合わせされ、図２に示すように、この状態の舵角センサ１に対してロック部材１０が装着される。その際、まず、主面部１１に形成された第１の係合孔１３にロータ部材２のキャンセル突起２ｂを挿入すると共に、第２の係合孔１４にステータ部材３のコネクタ導出部３ｂを挿入し、これに前後して副面部１２をロータ部材２の中心孔２ａに挿通してから図２の矢印Ａ方向へ撓めてステータ部材３に巻回する。次に、この状態で副面部１２の先端に形成された係止突部１２ａを第３の係合孔１５の挿入部１５ａに挿入して主面部１１から突出させた後、くびれ部１２ｂを利用して係止突部１２ａを係止部１５ｂの端部側へ移動すると、副面部１２の先端の係止突部１２ａが主面部１１の第３の係合孔１５に係止される。これにより主面部１１と副面部１２が輪状に連結されるため（図２の２点鎖線を参照）、図３に示すように、ロック部材１０が舵角センサ１に取り付けられてロータ部材２は回転中立位置に保持される。

舵角センサ１はこのようにロック部材１０が装着された状態で出荷・搬送され、舵角センサ１を自動車のステアリング装置に組み付ける直前または組み付け途中に、ロック部材５が上記した装着時と逆の手順によって舵角センサ１から取り外されると、ロータ部材２はステータ部材３に対して自由に回転できるロック解除状態となる。なお、舵角センサ１の上面側（図２の下側）には図示せぬ回転コネクタが積層・一体化されるようになっており、これら舵角センサ１と回転コネクタがステアリング装置に組み込まれた使用状態において、ハンドルの回転が回転コネクタの可動側ハウジングを介して舵角センサ１のロータ部材２に伝達されるため、ロータ部材２に設けたキャンセル突起２ｂによって図示せぬ方向指示器用の操作レバーをハンドルの戻し操作に連動して非操作位置に自動復帰させることができる。

以上説明したように、本実施形態例に係るロック部材１０は、主面部１１に形成された第１および第２の係合孔１３，１４にそれぞれキャンセル突起２ｂとコネクタ導出部３ｂを挿入・係合すると共に、副面部１２をロータ部材２の中心孔２ａに挿通しながら輪状に巻回した後、副面部１２の先端に形成された係止突部１２ａを主面部１１の第３の係合孔１５に係止することにより、舵角センサ１を自動車のステアリング装置に組み込むまでロータ部材２を回転中立位置に簡単かつ確実に保持することができる。また、このロック部材１０は、ＰＥＴフィルム等からなる可撓性フィルムに主面部１１と副面部１２の外形形状や第１乃至第３の係合孔１３〜１５等を型抜き加工することで形成できるため、製造が簡単で安価なロック部材１０を実現することができる。さらに、主面部１１の第３の係合孔１５が、係止突部１２ａの挿入を許容する挿入部１５ａと、係止突部１２ａを係止可能な係止部１５ｂとを有するＴ字形状に形成されているため、副面部１２の先端側に形成された係止突部１２ａを主面部１１の第３の係合孔１５に対して簡単かつ確実に係脱させることができる。

図４は本発明の第２実施形態例に係るロック部材の斜視図であり、図１と対応する部分には同一符号を付すことで重複する説明は省略する。

本実施形態例に係るロック部材１０が前述した第１実施形態例と相違する点は、主面部１１に第２の係合孔１４の周縁から袋状に突出する膨出部１６を形成したことにあり、それ以外の構成は基本的に同じである。この膨出部１６は原材料である可撓性フィルムにエンボス加工を施すことによって形成でき、膨出部１６の開口端が第２の係合孔１４となる。そして、このように構成されたロック部材１０は前述した第１実施形態例と同様の手順で舵角センサ１に装着され、その装着時にコネクタ導出部３ｂ内に露出する各コネクタピン４が膨出部１６によって覆われるようになっている。そのため、舵角センサ１を自動車のステアリング装置に組み込む前の搬送中等において、コネクタピン４をロック部材１０の膨出部１６によって塵埃等から保護することができる。

なお、本発明のロック部材１０が適用される回転角検出装置は、上記実施形態例で説明した舵角センサ１に限定されず、回転コネクタと分離して使用される単体の舵角センサや、舵角センサ以外の単体のアングルセンサに適用することも可能である。その場合、回転角検出装置のロータ部材にキャンセル突起とは別の突起を設け、この突起にロック部材１０の第１の係合孔１３を挿入・係合すれば良い。

本発明の第１実施形態例に係るロック部材の平面図である。 図１のロック部材を舵角センサに装着する直前の状態を示す斜視図である。 図１のロック部材を舵角センサに装着した取り付け状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態例に係るロック部材の斜視図である。 従来例に係るロック部材を舵角センサに装着前の状態を示す斜視図である。 図５のロック部材を舵角センサに装着後の状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ 舵角センサ（回転角検出装置）
２ ロータ部材
２ａ 中心孔
２ｂ キャンセル突起
３ ステータ部材
３ａ 底面
３ｂ コネクタ導出部
４ コネクタピン
１０ ロック部材
１１ 主面部
１２ 副面部
１２ａ 係止突部
１２ｂ くびれ部
１３ 第１の係合孔
１４ 第２の係合孔
１５ 第３の係合孔
１５ａ 挿入部
１５ｂ 係止部
１６ 膨出部

Claims (4)

1. 中心孔を有するロータ部材と、このロータ部材を回転可能に支持するステータ部材とを備えた回転角検出装置に対して着脱自在で、その装着時に前記ロータ部材を回転中立位置に保持する可撓性フィルムからなるロック部材であって、
   第１乃至第３の係合孔が形成された主面部と、この主面部から延出された帯状の副面部とを有し、
   前記ロータ部材に設けられた第１の突起を前記第１の係合孔に挿入すると共に、前記ステータ部材に設けられた第２の突起を前記第２の係合孔に挿入し、かつ、前記副面部を前記中心孔に挿通して前記ステータ部材に巻回した状態でその先端部を前記第３の係合孔に係止することにより、前記回転角検出装置に装着されるようにしたことを特徴とするロック部材。
2. 請求項１の記載において、前記副面部の先端側に係止突部が形成されており、前記第３の係合孔が、前記係止突部の挿入を許容する挿入部と、この挿入部に連続して前記係止突部を係止可能な係止部とを有していることを特徴とするロック部材。
3. 請求項１または２の記載において、前記第１の突起が前記ロータ部材の下端に突設されたキャンセル突起であり、前記第２の突起が前記ステータ部材の底面に突設されたコネクタ導出部であることを特徴とするロック部材。
4. 請求項３の記載において、前記第２の係合孔の周縁に袋状の膨出部が形成されており、前記回転角検出装置への装着時に前記コネクタ導出部内に露出する複数のコネクタピンが前記膨出部によって覆われるように構成したことを特徴とするロック部材。

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