JP5603044B2 - 車両用スイッチユニット - Google Patents

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Description

本発明は、ステアリングホイールの回転位置を検出するステアリング角度センサを備えた車両用スイッチユニットに関する。
近年、ステアリングホイールの回転位置に応じて車両の姿勢を制御することが行われており、そのための手段として、レバーコンビネーションスイッチにステアリングホイールの回転位置を検出するステアリング角度センサを備えたものが提供されている。
図９はレバーコンビネーションスイッチを概略的に示す断面図である。レバーコンビネーションスイッチは、ステアリングロールコネクタ１０２、ステアリング角度センサ１０３、レバーコンビネーションスイッチ１０４を連結して構成されている。ステアリングロールコネクタ１０２には、ステアリングシャフト１０１のネジ部１０１ａにナット締めされるステアリングホイール（図示せず）が嵌合状態で装着され、ステアリングホイールの回転を下面側に連結されたステアリング角度センサ１０３に伝達するようになっている。さらに、ステアリング角度センサ１０３の下面側にはレバーコンビネーションスイッチ１０４が連結されており、ステアリングホイールが中立位置に戻されたときに例えばウインカーレバーの復帰動作を行うようにしている（特許文献１参照）。尚、ステアリングロールコネクタ１０２の上面にはステアリングホイール側の電子装置と接続されるコネクタ１０５が設けられていると共に、ステアリングロールコネクタ１０２を構成するロテータをステータに対して回転中立位置に保持するための中立位置固定ピン１０６が取付けられており、ステアリングホイールの装着後に取外されるようになっている。
特開２００６−３２７３６２号公報
ところで、レバーコンビネーションスイッチ１０４のコネクタ１０７はレバーコンビネーションスイッチ１０４の下面側に設けられていることから、上記のような構成では、レバーコンビネーションスイッチ１０４の上面側に位置するステアリング角度センサ１０３のコネクタ１０８とレバーコンビネーションスイッチ１０４のコネクタ１０７とがレバーコンビネーションスイッチ１０４を挟んだ上下側に位置することになり、コネクタ１０７，１０８に対する配線作業性が極めて悪い。そこで、ステアリング角度センサ１０３のコネクタ１０８に延長用基板を主体とした接続具１０９を接続し、その接続具１０９の端部に設けたコネクタ１１０をレバーコンビネーションスイッチ１０４のコネクタ１０７の近傍に位置させるように構成することで、コネクタ１０７，１０８の集結を図り、以ってコネクタ１０７，１０８に対する配線作業性を高めるようにしている。
しかしながら、延長用基板を主体とした接続具１０９のコストは比較的高いことから、レバーコンビネーションスイッチユニットのコスト高を招来していた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、コネクタの集結を図りながら、コストの低減を図ることができる車両用スイッチ装置を提供することにある。
本発明は、ステアリングシャフトの先端に取付けられたステアリングホイールの下面側に装着され、当該ステアリングホイール側からの信号を外部に出力するためのステアリングロールコネクタと、前記ステアリングロールコネクタの下面側に装着され、レバーに対する操作を示す信号を下面側に設けられたコネクタを通じて出力するレバーコンビネーションスイッチと、前記レバーコンビネーションスイッチの下面側に装着され、前記ステアリングホイールの回転角度を示す信号をコネクタを通じて出力するステアリング角度センサと、前記ステアリングロールコネクタに装着され、当該ステアリングロールコネクタの回転を前記ステアリング角度センサに伝達する樹脂製のスリーブと、を備え、前記レバーコンビネーションスイッチのコネクタ及び前記ステアリング角度センサのコネクタは、その配置位置が前記ステアリングシャフトの軸に対して直交した所定の平面に位置する関係となるように設定されているものである（請求項１）。
請求項１記載の車両用スイッチユニットにおいて、
前記スリーブは、連結部により連結された第１スリーブと第２スリーブとから構成され、前記連結部は、第１スリーブと前記第２スリーブとの間が前記ステアリングホイールの回転方向に対しては隙間が無いとともに、前記ステアリングホイールの軸方向と直交する方向に対しては隙間を有するように構成されているのが望ましい（請求項２）。
請求項１の発明によれば、レバーコンビネーションスイッチの下面側にステアリング角度センサが位置しており、レバーコンビネーションスイッチの下面側に位置するコネクタとステアリング角度センサのコネクタとを近傍に位置させることができるので、コネクタの集結を図ることができ、以ってコネクタに対する配線作業を容易に行うことができる。
また、ステアリングロールコネクタとステアリング角度センサがレバーコンビネーションスイッチを挟んだ上下側に位置しているにしても、ステアリングロールコネクタの回転をスリーブを通じてステアリング角度センサに伝達するようにしたので、ステアリングホイールの回転をステアリング角度センサに確実に伝達することができる。この場合、樹脂製のスリーブは低コストで実現できるので、全体のコストの低減を図ることができる。
請求項２の発明によれば、スリーブを構成する第１スリーブと第２スリーブとの間にはステアリングシャフトと直交する方向に対して隙間が存在するので、ステアリングロールコネクタとステアリング角度センサとが偏心している場合であっても、その偏心を吸収してステアリングホイールの回転をステアリング角度センサに確実に伝達することができる。
本発明の一実施形態におけるレバーコンビネーションスイッチユニットを概略的に示す断面図 レバーコンビネーションスイッチユニットを示す斜め上方からの斜視図 レバーコンビネーションスイッチユニットを示す斜め下方からの斜視図 ステアリングロールコネクタの斜視図 ロテータとスリーブとの連結構造を説明するための斜視図 スリーブの斜視図 スリーブの分解斜視図 ステアリングロールコネクタに装着されたスリーブを示す断面図 従来例を示す図１相当図
以下、本発明の一実施形態について図１ないし図８を参照して説明する。
図２はレバーコンビネーションスイッチユニットを示す斜め上方からの斜視図、図３は斜め下方からの斜視図である。レバーコンビネーションスイッチユニット１（車両用スイッチユニットに相当）は、ステアリングロールコネクタ２、レバーコンビネーションスイッチ３、ステアリング角度センサ４を連結して構成されており、各部品について順に説明する。
図４はステアリングロールコネクタ２の斜視図である。ステアリングロールコネクタ２は、ステアリング側のロテータ５とステアリングコラム側のステータ６とから構成されている。ロテータ５及びステータ６には貫通孔７，８がそれぞれ形成されており、それらの貫通孔７，８をステアリングシャフト９（図１参照）が挿通された状態でネジ部９ａに図示しないステアリングホイールがナット締めされるようになっている。この場合、ステアリングホイールがステアリングシャフト９にナット締めされた状態では、ステアリングホイールのボス部がステアリングロールコネクタ２の内周面に嵌合することによりステアリングホイールの回転がステアリングロールコネクタ２に伝達されるようになっている。
ロテータ５の上面にはコネクタ１０が設けられ、ステータ６の外周にはコネクタ１１が設けられており、それらのコネクタ１０，１１がロテータ５とステータ６との間の環状空間部に収納された図示しないフラットケーブルで接続されている。ロテータ５側のコネクタ１０には、ステアリングホイール側に設けられたエアバッグ装置などの電子装置と接続されたコネクタが接続され、ステータ６側のコネクタ１１には、図示しないＥＣＵ（電子制御装置）のコネクタが接続され、これによりステアリング側の電子装置とＥＣＵとがステアリングホイールの操作角度に関わらず接続される。
ロテータ５の貫通孔７の内周面部には樹脂製の円筒形状のスリーブ１２が装着されている。このスリーブ１２は、ステアリングホイールの回転をレバーコンビネーションスイッチ３及びステアリング角度センサ４に伝達するものである。尚、ステータ６には、ロテータ５をステータ６に対して回転中立位置に仮固定するための中立位置固定ピン１３が取付けられており、ステアリングホイールの装着後に取外されるようになっている。
図５は、ロテータ５とスリーブ１２との連結構造を説明するための斜視図で、ステータ６を省略して示している。ロテータ５は環状フランジ形状をなしており、その中央に形成された貫通孔７の内周面部に複数の溝部１４が軸方向に沿って形成されていると共に、その溝部１４に傾斜面部からなる係合爪１５が軸方向に沿って形成されている。また、貫通孔７の内周面部にはステアリングホイールのボス部が嵌合される装着部１６が形成されている。
次にスリーブ１２について説明する。図６はスリーブ１２の斜視図、図７はスリーブ１２の分解斜視図である。スリーブ１２は、第１スリーブ１７と第２スリーブ１８とを連結して構成されており、それらに形成された貫通孔１９，２０にステアリングシャフト９が挿通されるようになっている。第１スリーブ１７の貫通孔１９の上面周縁部には複数の係合片２１が立設されており、それらの係合片２１に係合孔２２が形成されている。これらの係合片２１の係合孔２２がロテータ５の係合爪１５に係合することによりスリーブ１２がロテータ５に装着される（図５参照）。
第１スリーブ１７の貫通孔１９の内周面部には複数の溝部２３が軸方向に沿って形成されていると共に、その溝部２３に傾斜面状の係合爪２４（連結手段に相当）が形成されている。第１スリーブ１７の貫通孔１９の内周面部に形成された溝部２３間には溝部２５が軸方向に沿って形成され、さらに特定の溝部２５には嵌合溝条部２６が周方向に突出した状態で形成されている。また、第１スリーブ１７の外周面部にはキャンセルカム部２７が形成されている。
第２スリーブ１８の貫通孔２０の上面周縁部には複数の係合片２８（連結手段に相当）が軸方向に沿って立設され、それらの係合片２８に係合孔２９が形成されており、これらの係合片２８の係合孔２９が第１スリーブ１７の係合爪２４に係合することにより第１スリーブ１７と第２スリーブ１８とが連結されている。第２スリーブ１８の貫通孔２０の上面周縁部に形成された係合片２８間にはリブ３０ａに支持された嵌合突条部３０が立設されており、それらの嵌合突条部３０が第１スリーブ１７の嵌合溝条部２６に嵌合している。このように嵌合突条部３０と嵌合溝条部２６とが嵌合することにより、第１スリーブ１７から第２スリーブ１８に対して回転力が確実に伝達されるようになっている。また、第２スリーブ１８の端部には切欠部３１が形成されている。
ここで、上述したような第２スリーブ１８の係合片２８は、第１スリーブ１７の溝部２３にステアリングシャフトの回転方向に対して隙間無く係合するようになっているのに対して、ステアリングシャフトの軸方向と直交する周方向に対しては所定（例えば０．５ｍｍ）の隙間を有して係合するように寸法が設定されている。これは、ステアリングホイールの回転をステアリング角度センサ４に精度良く伝達する一方、スリーブ１２により連結されるステアリングロールコネクタ２とステアリング角度センサ４との偏心に対処するためである。図８はステアリングロールコネクタ２に装着されたスリーブ１２の偏心状態を示す断面図である。第２スリーブ１８は第１スリーブ１７に対して二点鎖線で示すように傾くことが許容されており、これによりステアリングロールコネクタ２とステアリング角度センサ４との偏心を吸収するようにしている。
図４に示すようにステアリングロールコネクタ２の外周部には複数の係合爪３２が形成されており、それらの係合爪３２がレバーコンビネーションスイッチ３に形成された係合部３３（図２参照）に係合することにより両者が一体化されている。
レバーコンビネーションスイッチ３は周知の構成であることから詳細な説明を省略し、簡単に説明する。レバーコンビネーションスイッチ３のボディ３４にはウインカーレバー３５及びワイパーレバー３６が設けられており、それらに対応して２個のコネクタ３７，３８がボディ３４の下面に下方を指向して設けられている。ウインカーレバー３５に対する操作によりコネクタ３７から操作信号が出力され、ワイパーレバー３６に対する操作によりコネクタ３８から操作信号が出力される。この場合、第１スリーブ１７のキャンセルカム部２７にはウインカーレバー３５側の図示しないラチェットが弾性的に当接されており、ステアリングホイールが中立位置に戻ることに応じてキャンセルカム部２７とラチェットの協調動作によりウインカーレバー３５が中立位置に復帰するようになっている。
レバーコンビネーションスイッチ３の下面側にはステアリング角度センサ４がネジ止めされており、第２スリーブ１８の端部に形成された切欠部３１がステアリング角度センサ４の貫通孔３９の内方に突出している突起部４０に係合することによりステアリングロールコネクタ２の回転がステアリング角度センサ４に伝達されるようになっている。ステアリング角度センサ４にはコネクタ４１が側方を指向して設けられており、回転位置を示す信号がコネクタ４１から出力される。
さて、上記構成のレバーコンビネーションスイッチユニット１を車両に組付けるには、まず、ステアリングシャフト９を挿通させたレバーコンビネーションスイッチ３を図示しないステアリングコラムに固定してから、ステアリングシャフト９のネジ部９ａにステアリングホイールをナット締めする。次に、ステアリングホイール側のコネクタをステアリングロールコネクタ２のコネクタ１０に装着してから、レバーコンビネーションスイッチ３及びステアリング角度センサ４の各コネクタ３７，３８に対応するＥＣＵからのコネクタを接続する。この場合、レバーコンビネーションスイッチユニット１の断面を概略的に示す図１から分るように、レバーコンビネーションスイッチ３のコネクタ３７，３８とステアリング角度センサ４のコネクタ４１とは近傍に集結しているので、それらのコネクタ３７，３８に対する接続作業を容易に行うことができる。
このような実施形態によれば、ステアリング角度センサ４をレバーコンビネーションスイッチ３のコネクタ３７，３８が位置する下面側に連結することにより、レバーコンビネーションスイッチ３のコネクタ３７，３８とステアリング角度センサ４のコネクタ４１とを近傍に集結するようにしたので、それらのコネクタ３７，３８に対する接続作業性を容易とすることができる。この場合、樹脂製のスリーブ１２でステアリングロールコネクタ２の回転をステアリング角度センサ４に伝達するようにしたので、従来のような比較的高価な配線基板を主体とする延長具を用いることなく実施することができ、レバーコンビネーションスイッチユニット１のコストの低減を図ることができる。
しかも、スリーブ１２は第１スリーブ１７と第２スリーブ１８とをステアリングホイールの回転方向に対しては隙間無く、ステアリングホイールの軸方向と直交する周方向に対しては僅かな隙間を有して連結するように構成したので、ステアリングロールコネクタ２とステアリング角度センサ４との中心軸が偏心している場合であっても、偏心を吸収した状態でステアリングホイールの回転をスリーブ１２を介してステアリング角度センサ４に確実に伝達することができる。
また、第１スリーブ１７と第２スリーブ１８とを係合により連結することによりスリーブ１２を組立てると共に、そのスリーブ１２をさらに係合によりステアリングロールコネクタ２に装着するようにしたので、特別な手段を用いることなくスリーブ１２の組立作業及びステアリングロールコネクタ２に対するスリーブ１２の取付作業を行うことができる。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
ステアリング角度センサ４のコネクタ４１の方向をレバーコンビネーションスイッチ３のコネクタ３７，３８と同じ方向を指向して設けるようにしても良い。
スリーブ１２を分割することなく一体に成形するようにしてもよいし、３つ以上に分割するようにしても良い。
図面中、１はレバーコンビネーションスイッチユニット（車両用スイッチユニット）、２はステアリングロールコネクタ、３はレバーコンビネーションスイッチ、４はステアリング角度センサ、１２はスリーブ、１７は第１スリーブ、１８は第２スリーブ、２４は係合爪（連結手段）、２８は係合片（連結手段）、３７，３８，４１はコネクタである。

Claims (2)

  1. ステアリングシャフトの先端に取付けられたステアリングホイールの下面側に装着され、当該ステアリングホイール側からの信号を外部に出力するためのステアリングロールコネクタと、
    前記ステアリングロールコネクタの下面側に装着され、レバーに対する操作を示す信号を下面側に設けられたコネクタを通じて出力するレバーコンビネーションスイッチと、
    前記レバーコンビネーションスイッチの下面側に装着され、前記ステアリングホイールの回転角度を示す信号をコネクタを通じて出力するステアリング角度センサと、
    前記ステアリングロールコネクタに装着され、当該ステアリングロールコネクタの回転を前記ステアリング角度センサに伝達する樹脂製のスリーブと、備え、
    前記レバーコンビネーションスイッチのコネクタ及び前記ステアリング角度センサのコネクタは、その配置位置が前記ステアリングシャフトの軸に対して直交した所定の平面に位置する関係となるように設定されていることを特徴とする車両用スイッチユニット。
  2. 前記スリーブは、連結手段より連結された第１スリーブと第２スリーブとから構成され、
    前記連結手段は、第１スリーブと前記第２スリーブとの間が前記ステアリングホイールの回転方向に対しては隙間無く、前記ステアリングホイールの軸方向と直交する方向に対しては隙間を有して連結するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用スイッチユニット。
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