JP4100970B2 - Rotation connector with rotation sensor - Google Patents

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Description

【0001】
本発明は、例えば車両のステアリングシャフトに取り付けられる回転センサ付き回転コネクタに関する。
【0002】
【発明が属する技術分野】
【従来の技術】
従来、車両の製造ラインでは、回転コネクタと回転センサが組立ラインの別工程で装着されていた、具体的には、中立固定ピンが回転コネクタ、回転センサのそれぞれに設けられており、これらをステアリング装置に取り付けるときには、まず回転センサをシャフトに通し、そのシャフトと回転センサのロータとを固定し、回転センサ本体をコラムスイッチに固定して中立を出し、その後中立ピンをはずしていた。
【0003】
また、回転コネクタも別工程においてステアリング装置に同様に取り付け、その中立ピンをはずしていた。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、個別部品の一体化(モジュール化)という、近年の自動車メーカーからの要求を考慮すると、回転コネクタと回転センサを一体とする必要性が生じていた。そして、その一体化したものをシャフトに固定する場合、中立ピンをハンドル方向から引き抜くという組み立て方法を考えると回転センサと回転コネクタに個別に中立ピンを設けることは構造上及び組付け作業上困難にならざるを得ない。仮に、回転センサと回転コネクタに個別に中立ピンを設けると、これらの組立工程が同一の作業者で行われる場合、同じようなピン抜き作業を2回繰り返し行わなければならず、煩雑である。また、作業者が一方のピンだけを抜いて他方のピン抜きをうっかり忘れたまま車両組立ラインの下流工程に車両を流した場合、回転コネクタや回転センサの破損につながる。また、車両の組立工程では作業工数を削減して僅かな時間でも組付け作業時間を低減することが常に求められている。
【0004】
一方、回転コネクタ側は中立の精度(回転方向の精度)がそれほど必要ない(±5度くらい自由度があっても性能に影響しない)が、回転センサは中立の位置出しがそのまま初期位置の精度になってしまう場合もあるため、±1度以内の中立ピンの固定精度が必要とされる場合もある。
【0005】
具体的には回転センサをトルクセンサに使用する場合などがこれに当たる。しかしながら、従来では、このようにそれぞれの中立ピンの役割を考慮して、回転コネクタと回転センサについてそれぞれに個別に中立ピンを設けざるを得なかった。
【0006】
本発明は、回転センサ及び回転コネクタそれぞれの中立出し精度を満足しつつ中立出しピンの部品点数を削減するとともに、これに伴う中立ピン除去作業を低減し製造ラインにおけるタクトタイム低減に貢献する回転センサ付き回転コネクタを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の回転センサ付き回転コネクタは、回転角度検出用の回転センサを備えた回転センサ付き回転コネクタにおいて、
前記回転コネクタのロータの、ステータに対する回転方向の動作を制限する中立ピンを有し、
前記中立ピンが前記回転センサのロータの、ステータに対する回転方向の動作をも制限すると共に、前記中立ピンによる前記回転コネクタの動作量と前記回転センサの動作量とを異ならせることを特徴としている。
【0008】
従来のように回転コネクタ、回転センサそれぞれに中立ピンが設けられていた場合にくらべ組み立ての際の中立だしが一回ですむため、それらの手間が省ける。
また、中立ピンは1つですむ為、部品点数の削減によりコストダウンが達成できる。
更に、回転センサを必要としない製品仕様においても中立ピンは回転センサ付きの回転コネクタの中立ピンを使用できる。すなわち、製品仕様に限定されない共用化した中立ピンを使用することができる。
また、中立ピンによる回転コネクタの動作量と回転センサの動作量とを異ならせることで、ステアリングシャフトへの一回の組付け作業によって回転コネクタ、回転センサそれぞれの固定精度を保ちながら当該シャフトに回転コネクタと回転センサを両方とも装着することができる。
【0009】
また、本発明の請求項2に記載の回転センサ付き回転コネクタは、請求項1に記載の回転センサ付き回転コネクにおいて、中立ピンによる回転コネクタのロータの、ステータに対する回転方向の動作量と回転センサのロータの、ステータに対する回転方向の動作量を任意に設定できる動作量規制手段を有することを特徴としている。
【0010】
回転コネクタ,回転センサが一体となっており、かつ一本の中立ピン構造を有することで、ステアリングシャフトへの一回の組付け作業によってそれぞれの固定精度を保ちながら当該シャフトに両方とも装着することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタについて説明する。
【0012】
本発明の一実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ1は、図1に示すように、回転センサ20を内部に収容した回転コネクタ10からなるモジュール形状を有し、ステアリングシャフトSへの取り付け前に、共通の中立ピン5によって中立だしがなされている。
【0013】
以下、この回転センサ付き回転コネクタ1について図面に基づいて詳細に説明する。
【0014】
回転コネクタ10は、車両のコンビネーションスイッチブラケット(図示せず)に固定されるコネクタステータ11と、車両のステアリングシャフトSに嵌合されるコネクタロータ12と、同じくステアリングシャフトSに嵌合されるセンサロータ22と、コネクタステータ11に収容されるセンサステータ21とを備えている。
【0015】
そして、コネクタロータ12とセンサロータ22とは、後述する中立ピン5によってコネクタステータ11及びセンサステータ21に対し一定の相対的角度で中立位置に留まるようになっている。
【0016】
コネクタステータ11は円筒形状のケーブル収納用ハウジング11aと、当該ハウジング11aの一端から延設し、当該ハウジング11aより若干内径の大きい回転センサ収納用ハウジング11bを備えるとともに、ケーブル収容空間Aとセンサ収容空間Bを画成する隔壁11cを有している。
【0017】
センサ収納用ハウジング11bの端部開口部には回転センサ逸脱防止用爪部11dが内方に形成されている。一方、ケーブル収納用ハウジング11aの端部開口部にもコネクタロータ逸脱防止用リング部材11eが備わっている。更に、ケーブル収納用ハウジング11aとリング部材11eを共に貫通するピン挿通孔11fがケーブル収納用ハウジング11aの壁部に沿って穿設されている。
【0018】
コネクタロータ12は、ステアリングシャフトSに嵌合する円柱状の嵌合部12aと、この嵌合部12aの一端に設けられた円板状のカバー12bとを備えている。また、カバー12bの一側面(図1中、上面)には、周囲縁部近傍に所定長さだけ円弧状に形成された断面視L型のピン係合溝(動作量規制手段)12cが形成されている(図2参照)。
【0019】
なお、コネクタステータ11、コネクタロータ12、及びリング部材11eは全て樹脂でできている。
【0020】
また、コネクタステータ11とコネクタロータ12と隔壁11cとによってケーブル収納空間Aが形成され、この収納空間Aに図示しないフラットケーブルが渦巻き状に巻回された状態で収納されている。そして、フラットケーブルの一端はコネクタステータ11に接続され、他端はコネクタロータ12に接続されている。尚、フラットケーブルはステアリングコラムに固定されたコンビネーションスイッチブラケットとステアリングとを電気的に接続するためのもので、例えば、エアバック・インフレータを作動させるために車体側ハーネスと電気的に接続するのに用いられる。
【0021】
センサステータ21は例えばアルミニウムや銅等の遮蔽効果のある金属よりなり、中空円板形状を備えている。一方、センサロータ22は、鉄等の導電性の金属を用いて周方向に幅を変えてリング状に設けられたセンサ部22aと、センサ部22aをステアリングシャフトSに接続する断面H型の係合リング部22bとを備えている。そして、センサステータ21の内周方向端部は、係合リング部22bの溝部22cに相対運動可能に係合している。また、前記センサ部22aには、磁性材コア内に収容されたコイル(図示せず)が対向配置されている。更に、センサステータ21及びセンサロータ22にはコネクタステータ11に穿設された中立ピン挿通孔11fに対応する位置に同様のピン挿通孔21f,22fが形成されている。ここで、ピン挿通孔22fはセンサロータ22においてセンサ検出特性に影響を与えない適所に形成されている。
【0022】
なお、回転センサ20は、ステアリングシャフトSの操舵角を正確に検出するもので、この検出信号が例えばパワーステアリングの油圧制御機構によって使用されるようになっている。
【0023】
上述したコネクタロータ12のピン係合溝12cの溝長さは、図2に示すように、ピン係合時にコネクタロータ12がコネクタステータ11に対して、中立位置から±5°程度回転するように寸法決めされている。なお、この溝長さは製品の規格に応じて適宜任意に変えることが可能である。このようにコネクタロータ12の中立だしを必要とする理由は、ステアリングを左右にきったときにフラットケーブルが断線するのを防止することにある。
【0024】
一方、センサステータ21及び、センサロータ22に形成されたピン挿通孔21f,22f(再び図1参照)はセンサステータ側のピン挿通孔21fよりセンサロータ側のピン挿通孔22fの方が若干大きく形成され、センサロータ22がセンサステータ21に対して中立位置から±1°程度相対回転可能なようになっている。すなわち、ピン挿通孔22fは、センサロータ22の動作量規制手段としての役割を果たしている。回転センサ20をトルクセンサとして使用する場合等にこのようにセンサロータ22の遊びを小さくする必要がある。なお、センサロータ22の中立出しを必要とする理由は、回転センサ20の検出出力が例えばパワステ等の制御に用いられるので正確な操舵角を知る必要があるためである。
【0025】
中立ピン5は、前述したようにばね鋼でできており、コネクタステータ11に挿通されかつ端部がセンサステータ21及びセンサロータ22と係合する本体部5a(図3)と、本体部5aから垂直に延在する延在部5bと、延在部5bの端部に備わった溝係止部5cとを備えている。そして、溝係止部5cはその可撓性ゆえ、本体部5aに接近または離間が可能である(図中矢印参照)。
【0026】
続いて、かかる回転センサ付き回転コネクタ1の作用について説明する。
【0027】
まず、最初に回転センサ20と回転コネクタ10をともに中立だし冶具(図示せず)の上に載せて中立だしを行う。冶具には回転センサ20及び回転コネクタ10の中立出しのためのピンが固定されており、これらの中立だしを容易に行うことができる。なお、このピンは冶具に常時固定されているので、回転センサ20及び回転コネクタ10を冶具に取り付けるだけで済み、特別なピン挿入作業を必要とせず多数の回転センサ20及び回転コネクタ10の中立だしを短時間で行うことができる。
【0028】
次いで、この状態で中立ピン5を装着する。ピン本体部5aの先端部をリング部材11e及びコネクタステータ11を挿通するピン挿通孔11fに挿通していく。そして、コネクタステータ11の挿通孔11fに中立ピン5の本体部端部を貫通させ、回転センサ側にその一部を突出させる。そして、ピン本体部5aの先端部をセンサステータの挿通孔21f及びセンサロータの挿通孔22fに貫通させる。このときピンの本体部5aとコネクタステータ11、およびセンサステータ21、センサロータ22との遊びが回転センサ20の検出するステアリングの絶対角度の精度に影響するため、それらの隙間を少なく製作し回転方向の自由度を小さくするのが好ましい。しかしながら、自由度を大きく取りたい場合はセンサロータのピン挿通孔22fを径方向に長穴とすればよい。
【0029】
そして、中立ピン5の溝係止部5cを撓ませて(図3の矢印参照)、この部分をピン係合溝12cに係合させ、中立ピン挿入作業を終了する。
【0030】
以上のピン挿入作業によって、図2に示すようにコネクタロータ12は中立ピン5によってコネクタステータ11に対して±5°の範囲で回転可能となる。一方、センサロータ22のピン挿通孔22fはピン外径より若干大きいだけなのでセンサロータ22は中立ピン5によってセンサステータ21に対して±1°の範囲でしか回転しない。
【0031】
なお、このロータとステータ間の許容相対回転角度の範囲は製品の仕様によって設計者が適宜変更することができる。
【0032】
また、中立ピン5を図4に示す回転センサのついていない回転コネクタ1’に挿着しても良い。このように回転センサなしの回転コネクタにも中立ピン5を使用できるので中立ピンの部品共用化を図ることができる。
【0033】
続いて、本発明の第2の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ2について説明する。
【0034】
なお、上述の実施形態と同等の構成については対応する符号を図面に付して詳細な説明を省略する。
【0035】
本発明の第2の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ2は、図5に示すように、上述の実施形態と同様にコネクタステータ31、コネクタロータ32、及びコネクタステータ内に収容されたセンサステータ41、センサロータ42を備えている。しかしながら、コネクタロータ32は上述の実施形態のように中立ピン係合溝12cを備える代わりに中立ピン挿通孔32fを有している。なお、中立ピン挿通孔32fは円弧状に長孔形状を有している。この長孔の長さは、例えばコネクタロータ32の動きが中立ピンによってコネクタステータ31に対して±5°程度に制限されるように寸法決めされている。
【0036】
また、隔壁部31cにも中立ピン挿通孔31fが形成され、中立ピン6の端部がこれらの挿通孔32f,31fを経てセンサステータ41の中立ピン挿通孔41f及びセンサロータ42の中立ピン挿通孔42fを貫通するようになっている。
【0037】
一方、コネクタステータ31の壁部には中立ピン挿通孔が穿設されておらず、コネクタロータ逸脱防止用リング外周の所定位置に中立ピン端部係合用凹部32fが形成されている。そして、上述したように、回転コネクタ30及び回転センサ40を所定の冶具の上に載せ、この冶具によって中立だしを行った状態で中立ピン6を各挿通孔に順々に挿入し、回転コネクタ30及び回転センサ40を中立位置で同時に仮止めする。
【0038】
この実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ2の場合、中立ピン挿通孔の加工が容易である。また、コネクタロータ32のピン挿通孔(長孔)32fから隔壁の中立ピン挿通孔31fやセンサロータの中立ピン挿通孔42fを目視できるので中立ピン挿入作業がし易いという効果を備えている。
【0039】
続いて、本発明の第3の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタについて説明する。
【0040】
本発明の第3の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ3は、図6に示すように、上述の実施形態と同様にコネクタステータ51、コネクタロータ52、及びコネクタステータ内に収容されたセンサステータ61、センサロータ62を備えている。しかしながら、センサロータ62のステアリングシャフト嵌合部62aがステアリングシャフトSの長手方向に延在して形成されている。また、コネクタロータ52はステアリングシャフトSに直接嵌合する代わりにセンサロータ62のステアリングシャフト嵌合部62aに嵌合している。即ち、コネクタロータ52はセンサロータ62を介してステアリングシャフトSに間接的に嵌合している。
【0041】
中立ピン7は、上述の実施形態とは異なり、回転センサ付き回転コネクタ3の側方から中心方向に向かって挿入するようになっている。より詳細には、コネクタステータ51の側壁部51aにピン挿通孔51fが半径方向に穿設されるとともに、ピン挿通孔51fに対応するようにコネクタロータのステアリングシャフト嵌合部52a及びセンサロータのステアリングシャフト嵌合部62aにも中立ピン挿通孔52f,62fがそれぞれ穿設されている。尚、中立ピン挿通孔52fは円周方向に長穴になっており、上述のようにコネクタロータ51がコネクタステータ52に対して±5°相対回転できるようになっている。一方、中立ピン挿通孔62fは中立ピン外径よりも若干大きくなっており、センサロータ61はセンサステータ62に対して±1°相対回転できるようになっている。そして、コネクタステータ51の挿通孔近傍には、中立ピン係合用凹部51bが形成されている。
【0042】
以上の構成を有することで、回転コネクタ50及び回転センサ60を所定の冶具の上に載せ、この冶具によって中立だしを行った状態で中立ピンを各挿通孔に挿入し、回転コネクタ50及び回転センサ60を中立位置で一度に仮止めする。
【0043】
この実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ3の場合、中立ピン7を回転センサ付き回転コネクタ3の側方に向かって脱抜するようになっている。他の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタ1,2の場合、ステアリングシャフトSに回転コネクタ1,3を装着した後、作業者が中立ピン5,6をステアリングシャフトSに沿った方向に脱抜する作業形態になっていたが、本実施形態の場合、作業者が中立ピン7を回転コネクタ3の側方に脱抜する作業形態になるので中立ピン7の脱抜作業が行い易い。
【0044】
また、図6の断面図からも明らかなように中立ピン7がフラットケーブルに干渉することがない。
【0045】
なお、上述の実施形態とは異なり、中立ピン7の端部(本体部側端部)を二股に割れた2つの突起形状とし、この突起部に回転センサロータ部の中立位置のみがちょうど係合するようにしても良い。
【0046】
また、中立ピンの材質はばね鋼として紹介したが、樹脂材その他可撓性のあるものであればいかなるものでも良い。
【0047】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の請求項1に記載の回転センサ付き回転コネクタは、従来の回転コネクタ,回転センサそれぞれに中立ピンが設けられていたときにくらべ組み立ての際の中立だしが一回ですむため、それらの手間が省ける。
また、ピンは1つですむ為、部品点数の削減によりコストダウンが達成できる。
また、回転センサの必要のない製品仕様においても中立ピンは回転センサ付きの回転コネクタの中立ピンを使用できる。すなわち、製品仕様に限定されない共用化した中立ピンを使用することができる。
また、中立ピンによる回転コネクタの動作量と回転センサの動作量とを異ならせることで、ステアリングシャフトへの一回の組付け作業によって回転コネクタ、回転センサそれぞれの固定精度を保ちながら当該シャフトに回転コネクタと回転センサを両方とも装着することができる。
【0048】
また、本発明の請求項2に記載の回転センサ付き回転コネクタは、回転コネクタ,回転センサが一体となっており、かつ一本の中立ピン構造を有することで、ステアリングシャフトへの一回の組付け作業によっての両方とも当該シャフトにそれぞれの固定精度を保ちながら装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタの断面図である。
【図2】図1の回転センサ付き回転コネクタの平面図である。
【図3】図1の回転センサ付き回転コネクタに使用する中立ピンである。
【図4】図2の中立ピンを回転センサなしの回転コネクタに使用した状態を示す断面図である。
【図5】本発明の第2の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタの断面図である。
【図6】本発明の第3の実施形態にかかる回転センサ付き回転コネクタの断面図である。
【符号の説明】
1 回転センサ付き回転コネクタ
2 回転センサ付き回転コネクタ
5 中立ピン
5a 本体部
5b 延在部
5c 溝係止部
7 中立ピン
10 回転コネクタ
11 コネクタステータ
11a ケーブル収納用ハウジング
11b 回転センサ収納用ハウジング
11e リング部材
11f ピン挿通孔
12 コネクタロータ
12a 嵌合部
12b カバー
12c ピン係合溝
20 回転センサ
21 センサステータ
21f,22f ピン挿通孔
22 センサロータ
22a センサ部
22b 係合リング部
22c 溝部
22f ピン挿通孔
30 回転コネクタ
31 コネクタステータ
31c 隔壁部
31f 中立ピン挿入孔
32 コネクタロータ
32f 中立ピン挿通孔
40 回転センサ
41 センサステータ
41f 中立ピン挿通孔
42 センサロータ
42f 中立ピン挿通孔
51 コネクタステータ
51a 側壁部
51b 中立ピン係合用凹部
51f ピン挿通孔
52 コネクタロータ
52f 中立ピン挿通孔
61 センサステータ
62 センサロータ
62a ステアリングシャフト嵌合部
62f 中立ピン挿通孔
A ケーブル収容空間
B センサ収容空間
S ステアリングシャフト
[0001]
The present invention relates to a rotation connector with a rotation sensor attached to a steering shaft of a vehicle, for example.
[0002]
[Technical field to which the invention belongs]
[Prior art]
Conventionally, in a vehicle production line, a rotation connector and a rotation sensor are mounted in separate steps of the assembly line. Specifically, a neutral fixing pin is provided in each of the rotation connector and the rotation sensor, and these are connected to the steering line. When attaching to the apparatus, first, the rotation sensor was passed through the shaft, the shaft and the rotor of the rotation sensor were fixed, the rotation sensor main body was fixed to the column switch, the neutral was made, and then the neutral pin was removed.
[0003]
The rotary connector was also attached to the steering device in a separate process, and the neutral pin was removed.
[Problems to be solved by the invention]
However, in consideration of the recent demand from automobile manufacturers for integration of individual parts (modularization), it has become necessary to integrate the rotation connector and the rotation sensor. And, when fixing the integrated unit to the shaft, considering the assembly method of pulling out the neutral pin from the handle direction, it is difficult to provide the neutral pin separately for the rotation sensor and the rotation connector in terms of structure and assembly work I have to be. If neutral pins are individually provided for the rotation sensor and the rotation connector, if these assembly steps are performed by the same operator, the same pin removal operation must be repeated twice, which is complicated. In addition, if the operator pulls out only one pin and forgets to remove the other pin and then flows the vehicle downstream in the vehicle assembly line, the rotation connector and the rotation sensor are damaged. In the vehicle assembly process, it is always required to reduce the number of work steps and reduce the assembly work time even in a short time.
[0004]
On the other hand, neutral accuracy (rotational accuracy) is not necessary on the rotary connector side (there is no effect on performance even if there is a degree of freedom of about ± 5 degrees). In some cases, the accuracy of fixing the neutral pin within ± 1 degree may be required.
[0005]
Specifically, this is the case when the rotation sensor is used as a torque sensor. However, conventionally, in consideration of the role of each neutral pin as described above, a neutral pin must be individually provided for each of the rotary connector and the rotation sensor.
[0006]
The present invention reduces the number of parts of a neutral pin while satisfying the neutral accuracy of each of the rotation sensor and the rotary connector, and reduces the neutral pin removal work associated therewith, thereby contributing to a reduction in tact time in the production line. It is to provide an attached rotary connector.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a rotation connector with a rotation sensor according to claim 1 of the present invention is a rotation connector with a rotation sensor provided with a rotation sensor for detecting a rotation angle.
A neutral pin for restricting the rotation of the rotor of the rotary connector relative to the stator in a rotational direction;
The neutral pin also restricts the operation of the rotor of the rotation sensor in the rotation direction with respect to the stator, and the operation amount of the rotary connector by the neutral pin is different from the operation amount of the rotation sensor .
[0008]
When the neutral pin is provided for each of the rotary connector and the rotation sensor as in the prior art, it is possible to save the time of assembly since the neutral start is performed only once.
Moreover, since only one neutral pin is required, the cost can be reduced by reducing the number of parts.
Further, in a product specification that does not require a rotation sensor, a neutral pin can be a neutral pin with a rotation sensor. That is, a neutral pin that is not limited to the product specification can be used.
Also, by making the movement amount of the rotary connector by the neutral pin different from the movement amount of the rotation sensor, the rotation connector and the rotation sensor are rotated to the shaft while maintaining the fixing accuracy of the rotation connector and the rotation sensor by a single assembly operation to the steering shaft. Both the connector and the rotation sensor can be mounted.
[0009]
A rotation connector with a rotation sensor according to claim 2 of the present invention is the rotation connector with rotation sensor according to claim 1, wherein the rotation amount of the rotor of the rotation connector by the neutral pin and the rotation sensor with respect to the stator are detected. It is characterized by having an operation amount regulating means capable of arbitrarily setting an operation amount of the rotor in the rotation direction with respect to the stator.
[0010]
Rotation connector and rotation sensor are integrated, and it has a single neutral pin structure, so both can be attached to the shaft while maintaining the fixing accuracy by one assembling operation to the steering shaft. Can do.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a rotation connector with a rotation sensor according to an embodiment of the present invention will be described.
[0012]
As shown in FIG. 1, the rotation connector 1 with a rotation sensor according to an embodiment of the present invention has a module shape including a rotation connector 10 in which a rotation sensor 20 is housed, and is attached to the steering shaft S. The neutral pin 5 is made neutral by a common neutral pin 5.
[0013]
Hereinafter, the rotation connector 1 with the rotation sensor will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
The rotary connector 10 includes a connector stator 11 that is fixed to a combination switch bracket (not shown) of the vehicle, a connector rotor 12 that is fitted to the steering shaft S of the vehicle, and a sensor rotor that is also fitted to the steering shaft S. 22 and a sensor stator 21 accommodated in the connector stator 11.
[0015]
The connector rotor 12 and the sensor rotor 22 remain in a neutral position at a certain relative angle with respect to the connector stator 11 and the sensor stator 21 by a neutral pin 5 described later.
[0016]
The connector stator 11 includes a cylindrical cable housing 11a, a rotation sensor housing 11b that extends from one end of the housing 11a and has a slightly larger inner diameter than the housing 11a, and a cable housing space A and a sensor housing space. A partition wall 11c that defines B is provided.
[0017]
A rotation sensor deviation preventing claw portion 11d is formed inward at the end opening of the sensor housing 11b. On the other hand, an end opening of the cable housing 11a is also provided with a connector rotor deviation preventing ring member 11e. Further, a pin insertion hole 11f that penetrates both the cable housing 11a and the ring member 11e is formed along the wall of the cable housing 11a.
[0018]
The connector rotor 12 includes a columnar fitting portion 12a fitted to the steering shaft S and a disc-shaped cover 12b provided at one end of the fitting portion 12a. In addition, an L-shaped pin engagement groove (operation amount regulating means) 12c in a sectional view formed in an arc shape by a predetermined length is formed in the vicinity of the peripheral edge portion on one side surface (the upper surface in FIG. 1) of the cover 12b. (See FIG. 2).
[0019]
The connector stator 11, the connector rotor 12, and the ring member 11e are all made of resin.
[0020]
The connector stator 11, the connector rotor 12, and the partition wall 11c form a cable storage space A, and a flat cable (not shown) is stored in the storage space A in a spirally wound state. One end of the flat cable is connected to the connector stator 11, and the other end is connected to the connector rotor 12. The flat cable is used to electrically connect the combination switch bracket fixed to the steering column and the steering wheel. For example, to connect the vehicle body harness to operate the airbag inflator. Used.
[0021]
The sensor stator 21 is made of a metal having a shielding effect such as aluminum or copper and has a hollow disk shape. On the other hand, the sensor rotor 22 includes a sensor portion 22a provided in a ring shape with a width varied in the circumferential direction using a conductive metal such as iron, and an H-shaped section that connects the sensor portion 22a to the steering shaft S. And a mating ring portion 22b. And the inner peripheral direction edge part of the sensor stator 21 is engaged with the groove part 22c of the engagement ring part 22b so that relative movement is possible. Further, a coil (not shown) accommodated in the magnetic material core is disposed opposite to the sensor portion 22a. Further, similar pin insertion holes 21 f and 22 f are formed in the sensor stator 21 and the sensor rotor 22 at positions corresponding to the neutral pin insertion holes 11 f formed in the connector stator 11. Here, the pin insertion hole 22f is formed at an appropriate position in the sensor rotor 22 that does not affect the sensor detection characteristics.
[0022]
The rotation sensor 20 accurately detects the steering angle of the steering shaft S, and this detection signal is used by, for example, a hydraulic control mechanism for power steering.
[0023]
As shown in FIG. 2, the length of the pin engaging groove 12c of the connector rotor 12 described above is such that the connector rotor 12 rotates about ± 5 ° from the neutral position with respect to the connector stator 11 during pin engagement. Dimensions are determined. This groove length can be arbitrarily changed according to the product standard. The reason why the neutralization of the connector rotor 12 is required is to prevent the flat cable from being disconnected when the steering is turned to the left or right.
[0024]
On the other hand, the pin insertion holes 21f and 22f (refer to FIG. 1) formed in the sensor stator 21 and the sensor rotor 22 are slightly larger in the pin insertion holes 22f on the sensor rotor side than the pin insertion holes 21f on the sensor stator side. Thus, the sensor rotor 22 can be rotated relative to the sensor stator 21 by about ± 1 ° from the neutral position. That is, the pin insertion hole 22 f plays a role as an operation amount regulating means for the sensor rotor 22. When the rotation sensor 20 is used as a torque sensor, it is necessary to reduce the play of the sensor rotor 22 in this way. The reason why the sensor rotor 22 needs to be neutralized is that the detection output of the rotation sensor 20 is used for control of power steering, for example, and therefore it is necessary to know an accurate steering angle.
[0025]
As described above, the neutral pin 5 is made of spring steel, and is inserted into the connector stator 11 and has an end portion engaged with the sensor stator 21 and the sensor rotor 22 (FIG. 3), and the main body portion 5a. An extending portion 5b extending vertically and a groove locking portion 5c provided at an end of the extending portion 5b are provided. And the groove | channel latching | locking part 5c can be approached or separated from the main-body part 5a because of the flexibility (refer arrow in the figure).
[0026]
Then, the effect | action of this rotation connector 1 with a rotation sensor is demonstrated.
[0027]
First, the rotation sensor 20 and the rotation connector 10 are first placed on a neutral jig (not shown) to perform neutralization. Pins for neutralizing the rotation sensor 20 and the rotary connector 10 are fixed to the jig, and these neutralization can be easily performed. Since this pin is always fixed to the jig, it is only necessary to attach the rotation sensor 20 and the rotation connector 10 to the jig, and there is no need for special pin insertion work, and a number of rotation sensors 20 and rotation connectors 10 are neutral. Can be performed in a short time.
[0028]
Next, the neutral pin 5 is attached in this state. The tip of the pin body 5a is inserted through a pin insertion hole 11f through which the ring member 11e and the connector stator 11 are inserted. And the body part edge part of the neutral pin 5 is penetrated to the insertion hole 11f of the connector stator 11, and the one part is protruded to the rotation sensor side. And the front-end | tip part of the pin main-body part 5a is penetrated to the penetration hole 21f of a sensor stator, and the penetration hole 22f of a sensor rotor. At this time, the play between the pin main body 5a and the connector stator 11, the sensor stator 21, and the sensor rotor 22 affects the accuracy of the absolute angle of the steering detected by the rotation sensor 20. It is preferable to reduce the degree of freedom. However, if a large degree of freedom is desired, the pin insertion hole 22f of the sensor rotor may be a long hole in the radial direction.
[0029]
Then, the groove locking portion 5c of the neutral pin 5 is bent (see the arrow in FIG. 3), and this portion is engaged with the pin engagement groove 12c, and the neutral pin insertion operation is completed.
[0030]
By the above pin insertion operation, the connector rotor 12 can be rotated within a range of ± 5 ° with respect to the connector stator 11 by the neutral pin 5 as shown in FIG. On the other hand, since the pin insertion hole 22f of the sensor rotor 22 is only slightly larger than the pin outer diameter, the sensor rotor 22 rotates only within a range of ± 1 ° relative to the sensor stator 21 by the neutral pin 5.
[0031]
The range of the allowable relative rotation angle between the rotor and the stator can be appropriately changed by the designer depending on the product specifications.
[0032]
Further, the neutral pin 5 may be inserted into the rotary connector 1 ′ without the rotation sensor shown in FIG. Thus, since the neutral pin 5 can be used also for the rotation connector without the rotation sensor, the neutral pin can be shared.
[0033]
Subsequently, a rotation connector 2 with a rotation sensor according to a second embodiment of the present invention will be described.
[0034]
In addition, about the structure equivalent to the above-mentioned embodiment, a corresponding code | symbol is attached | subjected to drawing and detailed description is abbreviate | omitted.
[0035]
As shown in FIG. 5, the rotary connector 2 with the rotation sensor according to the second embodiment of the present invention includes a connector stator 31, a connector rotor 32, and a sensor stator housed in the connector stator, as in the above-described embodiment. 41, a sensor rotor 42 is provided. However, the connector rotor 32 has a neutral pin insertion hole 32f instead of including the neutral pin engaging groove 12c as in the above-described embodiment. The neutral pin insertion hole 32f has a long hole shape in an arc shape. The length of the long hole is dimensioned so that the movement of the connector rotor 32 is limited to about ± 5 ° with respect to the connector stator 31 by the neutral pin.
[0036]
Further, a neutral pin insertion hole 31f is also formed in the partition wall 31c, and the neutral pin insertion hole 41f of the sensor stator 41 and the neutral pin insertion hole of the sensor rotor 42 pass through the insertion holes 32f and 31f at the end of the neutral pin 6. It penetrates 42f.
[0037]
On the other hand, a neutral pin insertion hole is not drilled in the wall portion of the connector stator 31, and a neutral pin end engagement recess 32f is formed at a predetermined position on the outer periphery of the connector rotor departure prevention ring. Then, as described above, the rotary connector 30 and the rotation sensor 40 are placed on a predetermined jig, and the neutral pins 6 are sequentially inserted into the respective insertion holes in a state in which the rotary connector 30 and the rotation sensor 40 are neutralized. And the rotation sensor 40 is temporarily fixed simultaneously in the neutral position.
[0038]
In the case of the rotary connector 2 with the rotation sensor according to this embodiment, it is easy to process the neutral pin insertion hole. Further, since the neutral pin insertion hole 31f of the partition wall and the neutral pin insertion hole 42f of the sensor rotor can be visually observed from the pin insertion hole (long hole) 32f of the connector rotor 32, the neutral pin insertion work is easily performed.
[0039]
Next, a rotation connector with a rotation sensor according to a third embodiment of the present invention will be described.
[0040]
As shown in FIG. 6, the rotation connector 3 with the rotation sensor according to the third embodiment of the present invention has a connector stator 51, a connector rotor 52, and a sensor stator housed in the connector stator as in the above-described embodiment. 61, a sensor rotor 62 is provided. However, the steering shaft fitting portion 62a of the sensor rotor 62 is formed extending in the longitudinal direction of the steering shaft S. Further, the connector rotor 52 is fitted to the steering shaft fitting portion 62a of the sensor rotor 62 instead of fitting directly to the steering shaft S. That is, the connector rotor 52 is indirectly fitted to the steering shaft S via the sensor rotor 62.
[0041]
Unlike the above-described embodiment, the neutral pin 7 is inserted from the side of the rotation connector 3 with the rotation sensor toward the center. More specifically, a pin insertion hole 51f is formed in the side wall portion 51a of the connector stator 51 in the radial direction, and the steering shaft fitting portion 52a of the connector rotor and the steering of the sensor rotor are provided so as to correspond to the pin insertion hole 51f. Neutral pin insertion holes 52f and 62f are also formed in the shaft fitting portion 62a. The neutral pin insertion hole 52f is a long hole in the circumferential direction, and the connector rotor 51 can rotate relative to the connector stator 52 by ± 5 ° as described above. On the other hand, the neutral pin insertion hole 62f is slightly larger than the outer diameter of the neutral pin, and the sensor rotor 61 can be rotated relative to the sensor stator 62 by ± 1 °. In the vicinity of the insertion hole of the connector stator 51, a neutral pin engaging recess 51b is formed.
[0042]
With the above configuration, the rotary connector 50 and the rotation sensor 60 are placed on a predetermined jig, and the neutral pin is inserted into each insertion hole in a state in which the rotary connector 50 and the rotation sensor 60 are neutralized. Temporarily fix 60 at a neutral position.
[0043]
In the case of the rotary connector 3 with the rotation sensor according to this embodiment, the neutral pin 7 is pulled out toward the side of the rotary connector 3 with the rotation sensor. In the case of the rotary connectors 1 and 2 with rotation sensors according to other embodiments, after attaching the rotary connectors 1 and 3 to the steering shaft S, the operator removes the neutral pins 5 and 6 in the direction along the steering shaft S. However, in the case of the present embodiment, since the operator has a work form in which the neutral pin 7 is removed from the side of the rotary connector 3, the removal work of the neutral pin 7 is easy to perform.
[0044]
Further, as is clear from the sectional view of FIG. 6, the neutral pin 7 does not interfere with the flat cable.
[0045]
Unlike the above-described embodiment, the end of the neutral pin 7 (end on the main body side) has two protrusions that are split into two, and only the neutral position of the rotation sensor rotor is engaged with the protrusion. You may make it do.
[0046]
Moreover, although the material of the neutral pin was introduced as spring steel, any material may be used as long as it is a resin material or other flexible material.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, the rotation connector with a rotation sensor according to claim 1 of the present invention has a neutral position when assembling as compared with a conventional rotation connector and a rotation sensor each provided with a neutral pin. You can save time and effort.
Moreover, since only one pin is required, cost reduction can be achieved by reducing the number of parts.
In addition, in the product specifications that do not require a rotation sensor, the neutral pin can be a neutral pin with a rotation connector with a rotation sensor. That is, a neutral pin that is not limited to the product specification can be used.
Also, by making the movement amount of the rotary connector by the neutral pin different from the movement amount of the rotation sensor, the rotation connector and the rotation sensor are rotated to the shaft while maintaining the fixing accuracy of the rotation connector and the rotation sensor by a single assembly operation to the steering shaft. Both the connector and the rotation sensor can be mounted.
[0048]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotary connector with a rotation sensor, wherein the rotation connector and the rotation sensor are integrated, and a single neutral pin structure is provided, so that a single assembly with the steering shaft is performed. Both can be attached to the shaft while maintaining the respective fixing accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a rotation connector with a rotation sensor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the rotation connector with a rotation sensor of FIG. 1;
FIG. 3 is a neutral pin used for the rotation connector with a rotation sensor of FIG. 1;
4 is a cross-sectional view showing a state in which the neutral pin of FIG. 2 is used in a rotary connector without a rotation sensor.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a rotation connector with a rotation sensor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a rotation connector with a rotation sensor according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotation connector with a rotation sensor 2 Rotation connector with a rotation sensor 5 Neutral pin 5a Body part 5b Extension part 5c Groove latching part 7 Neutral pin 10 Rotation connector 11 Connector stator 11a Cable housing 11b Rotation sensor housing 11e Ring member 11f Pin insertion hole 12 Connector rotor 12a Fitting part 12b Cover 12c Pin engagement groove 20 Rotation sensor 21 Sensor stator 21f, 22f Pin insertion hole 22 Sensor rotor 22a Sensor part 22b Engagement ring part 22c Groove part 22f Pin insertion hole 30 Rotation connector 31 Connector stator 31c Bulkhead portion 31f Neutral pin insertion hole 32 Connector rotor 32f Neutral pin insertion hole 40 Rotation sensor 41 Sensor stator 41f Neutral pin insertion hole 42 Sensor rotor 42f Neutral pin insertion hole 51 Connector stator 5 1a Side wall 51b Neutral pin engagement recess 51f Pin insertion hole 52 Connector rotor 52f Neutral pin insertion hole 61 Sensor stator 62 Sensor rotor 62a Steering shaft fitting part 62f Neutral pin insertion hole A Cable accommodation space B Sensor accommodation space S Steering shaft

Claims (2)

回転角度検出用の回転センサを備えた回転センサ付き回転コネクタにおいて、
前記回転コネクタのロータの、ステータに対する回転方向の動作を制限する中立ピンを有し、
前記中立ピンが前記回転センサのロータの、ステータに対する回転方向の動作をも制限すると共に、前記中立ピンによる前記回転コネクタの動作量と前記回転センサの動作量とを異ならせることを特徴とする回転センサ付き回転コネクタ。
In a rotation connector with a rotation sensor having a rotation sensor for detecting a rotation angle,
A neutral pin for restricting the rotation of the rotor of the rotary connector relative to the stator in a rotational direction;
The neutral pin restricts the operation of the rotor of the rotation sensor in the rotational direction relative to the stator, and the operation amount of the rotary connector by the neutral pin differs from the operation amount of the rotation sensor. Rotary connector with sensor.
前記中立ピンによる前記回転コネクタのロータの、ステータに対する回転方向の動作量と前記回転センサのロータの、ステータに対する回転方向の動作量とを任意に設定できる動作量規制手段を有することを特徴とする、請求項1に記載の回転センサ付き回転コネクタ。  An operation amount regulating means capable of arbitrarily setting an operation amount of the rotation connector in the rotation direction relative to the stator and an operation amount of the rotation sensor rotor in the rotation direction relative to the stator by the neutral pin. The rotation connector with a rotation sensor according to claim 1.
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