JPH072118A - 回転体の回転位置表示装置 - Google Patents

回転体の回転位置表示装置

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Publication number
JPH072118A
JPH072118A JP5143235A JP14323593A JPH072118A JP H072118 A JPH072118 A JP H072118A JP 5143235 A JP5143235 A JP 5143235A JP 14323593 A JP14323593 A JP 14323593A JP H072118 A JPH072118 A JP H072118A
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JP
Japan
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gear
housing
rotating body
rotation
planetary gear
Prior art date
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Pending
Application number
JP5143235A
Other languages
English (en)
Inventor
Masakazu Umemura
昌和 梅村
Hiromi Masuda
浩巳 増田
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Yazaki Corp
Original Assignee
Yazaki Corp
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Publication date
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Publication of JPH072118A publication Critical patent/JPH072118A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転体1の外周とハウジング3の内周との間
にFFC(フレキシブル・フラット・ケーブル)が接続
され、このFFCを回転体1とハウジング3との間で反
転させる構成に必要となる遊星歯車の噛み合いを正確に
したうえで、回転体1の回転位置の表示を行う歯車も正
確な噛み合いができるようにする。 【構成】 回転体1の第1外歯車1c及びハウジング3
の内歯車3bにそれぞれ噛合する第1遊星歯車5は、回
転体1の回転により自転しつつ回転体1に対して減速さ
れてホイール7及びガイドローラ15とともに公転す
る。この公転移動に伴ってリング部材21も同時に移動
し、リング部材21の第2外歯車21a及び内歯車3b
に噛合する第2遊星歯車23がさらに減速されて周方向
に移動する。この第2遊星歯車23の移動位置によって
回転体1の回転位置を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、電気配線により相互
に接続されたハウジング及びハウジングに回転可能に設
けられた回転体を有し、この回転体のハウジングに対す
る回転方向位置を表示する回転体の回転位置表示装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】回転体とハウジングとが電気配線によっ
て接続されるものとしては、例えば各種スイッチ類が設
けられる自動車のステアリングが固定される回転体と、
この回転体が回転可能に挿入されるハウジングとなるス
テアリングコラムとの関係がある。自動車のステアリン
グは、複数回転可能なように設定されているため、ステ
アリングが固定される回転体をステアリングコラムに組
付ける際に、両者を接続する電気配線がステアリングの
回転に支障を来さないように、回転体をその回転方向中
立位置となるよう組付ける必要が生じてくる。
【0003】このように、回転体をその回転方向中立位
置にて組付けられるようにした技術としては、例えば実
開平2−103848号公報に記載されたものがある。
この公報記載のものは、回転体の外周に外歯車を、ハウ
ジング側の内周に内歯車をそれぞれ形成し、これら外歯
車と内歯車と間には中立位置表示用の遊星歯車が介装さ
れている。
【0004】遊星歯車は、回転体の外歯車に噛合する大
歯車部と、ハウジング側の内歯車に噛合する小歯車部と
を有し、外歯車と大歯車部との噛み合いのモジュール
は、内歯車と小歯車部との噛み合いのものより大きく設
定し、また大歯車部は小歯車部より歯数を多く設定して
ある。
【0005】遊星歯車は、回転体の回転により自転しな
がら公転、つまり周方向に移動するが、この周方向の移
動量は減速機構により少なく設定されることになる。そ
して、この周方向の移動領域におけるハウジング表面の
指示板に、中立位置を表示するマークを付記し、組み付
け時にはこのマークに遊星歯車を整合させることで、回
転体をハウジングに対して回転方向中立位置とすること
が可能となる。
【0006】ところが、上記公報の技術では、ハウジン
グと回転体との間の環状空間に収納される電気配線(フ
レキシブルフラットケーブル)を、単に一方向の渦巻き
状としなければならず、電気配線の長さが回転体の回転
量分必要となって長くなり、コストアップを招くことに
なる。
【0007】仮に、電気配線を、渦巻き状とせず、回転
体の一方向の回転により回転体の外周に、他方向の回転
により途中で反転させてハウジングの内周にそれぞれ沿
って巻付けるように構成してその長さを短くした場合に
は、その反転動作をスムーズに行うために反転位置の周
方向の移動に同調するガイドローラが必要であり、さら
にガイドローラの周方向の移動を制御する遊星歯車が必
要となる。このため遊星歯車構造が、この遊星歯車と、
中立位置表示用の遊星歯車の大歯車部及び小歯車部の3
段となり、大型化するうえ、信頼性に乏しいものとな
る。
【0008】これに対し、特開平4−162383号公
報のものは、回転体の外周側とハウジングの内周側との
間で電気配線を反転させる構造を有し、したがって反転
動作をスムーズに行うためのガイドローラ及び、ガイド
ローラの周方向の移動を制御する遊星歯車を備えてい
る。この場合、電気配線は、一端が回転体に固定され、
回転体の回りでの巻き方向とは逆方向へガイドローラに
沿ってほぼ半周巻かれてハウジング側に他端が固定され
ている。
【0009】遊星歯車は、回転体の外周に形成された外
歯車と、ハウジングの内周に形成された内歯車との双方
に噛合する第1歯車を有し、回転体の回転に伴って自転
すると同時に、ガイドローラとともに周方向に減速され
た状態で移動する。遊星歯車には、さらに第2歯車が形
成され、この第2歯車に噛合する内歯車部を有するリン
グ部材が周方向に回転可能に設けられている。リング部
材の内歯車部とハウジングの内歯車とは、相互でピッチ
円直径もしくは、モジュールを僅かに変えて異なる歯数
に設定してある。これにより、リング部材の回転は、回
転体の回転に対して減速されたものとなる。そして、こ
のリング部材に表示部を設けるとともに、ハウジング表
面の指示板に中立位置を表示するマークを付記し、組み
付け時には表示部をマークに整合させることで、回転体
をハウジングに対して回転方向中立位置とすることが可
能となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の回転体の回転位置表示装置は、回転体の回転
位置の表示を行う歯車の構成として、リング部材に形成
した内歯車部と、ハウジング側の内歯車とが、相互でピ
ッチ円直径もしくは、モジュールを僅かに変えて異なる
歯数として、遊星歯車の相互に一体化している第1歯車
と第2歯車とにそれぞれ噛合させているため、正確な歯
の噛み合いが得られず、噛合時に異音が発生するうえ、
耐久性に問題がある。
【0011】そこで、この発明は、電気配線を反転させ
る構造に必要となる遊星歯車の噛み合いを正確にしたう
えで、回転体の回転位置の表示を行う歯車も正確な噛み
合いができるようにすることを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、第1に、ハウジングに対し回転可能な
回転体を設け、この回転体と前記ハウジングとの間に形
成した環状空間に、回転体の外周部に一端が、ハウジン
グの内周部に他端がそれぞれ接続されるフレキシブル電
路体を収納し、このフレキシブル電路体を、前記回転体
の一方向の回転により前記回転体の外周に、他方向の回
転により途中で反転させて前記ハウジングの内周にそれ
ぞれ沿って巻付けるように構成し、前記回転体の外周部
に第1外歯車を、前記ハウジングの内周部に内歯車をそ
れぞれ形成して、これら第1外歯車及び内歯車双方に噛
合する第1遊星歯車を、前記環状空間に収納した中間部
材に装着し、この中間部材に第2外歯車を有するリング
部材を設け、この第2外歯車及び前記内歯車双方に噛合
しかつ回転体の回転位置を表示する第2遊星歯車を設け
た構成としてある。
【0013】第2に、ハウジングに対し回転可能な回転
体を設け、この回転体と前記ハウジングとの間に形成し
た環状空間に、回転体の外周部に一端が、ハウジングの
内周部に他端がそれぞれ接続されるフレキシブル電路体
を収納し、このフレキシブル電路体を、前記回転体の一
方向の回転により前記回転体の外周に、他方向の回転に
より途中で反転させて前記ハウジングの内周にそれぞれ
沿って巻付けるように構成し、前記回転体の外周部に第
1外歯車及び第1外歯車と仕様の異なる第2外歯車をそ
れぞれ形成する一方、前記ハウジングの内周部に第1内
歯車を形成し、前記第1外歯車及び第1内歯車双方に噛
合する第1遊星歯車を、前記環状空間に収納した中間部
材に装着し、この中間部材に前記第2外歯車に噛合する
第2遊星歯車を装着し、この第2遊星歯車に噛合する第
2内歯車を有しかつ回転体の回転位置を表示するリング
部材を設けた構成としてある。
【0014】
【作用】第1の構成によれば、回転体が回転すると、第
1遊星歯車が自転しつつ回転体に対して減速状態で公
転、つまり周方向に中間部材とともに移動し、これによ
りフレキシブル電路体は回転体の回転方向に応じて回転
体の外周あるいはハウジングの内周に巻かれることにな
る。第1遊星歯車の公転移動時にはリング部材も同時に
回転移動し、これに伴い第2遊星歯車も自転しつつさら
に減速されて公転移動する。この充分減速されて移動す
る第2遊星歯車の周方向の位置により、回転体の回転方
向の位置を表示する。
【0015】第2の構成によれば、回転体が回転する
と、第1遊星歯車が自転しつつ回転体に対して減速状態
で公転、つまり周方向に中間部材とともに移動し、これ
によりフレキシブル電路体は回転体の回転方向に応じて
回転体の外周あるいはハウジングの内周に巻かれること
になる。第1遊星歯車の公転移動時には、第2遊星歯車
は第2外歯車と噛み合い自転しつつ第1遊星歯車と同時
に公転移動し、これに伴いリング部材は、第1遊星歯車
機構と第2遊星歯車機構との減速比の差を吸収するよう
にして周方向に回転移動する。このため減速比の差は極
めて小さく、したがってリング部材の周方向の位置によ
り、回転体の回転方向の位置を表示することが可能とな
る。
【0016】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。
【0017】図1は、この発明の第1実施例を示す回転
体の回転位置表示装置の縦断面図、図2はその分解斜視
図であり、この回転位置表示装置は、自動車のステアリ
ングの軸が挿入固定される筒状の回転体1及び、この回
転体1を回転可能に支持し車体側に固定されるハウジン
グ3に適用したものである。つまり、回転体1すなわち
ステアリングがその回転方向中立位置にてハウジング3
に組付けられるように構成したものである。
【0018】回転体1はハウジング3の中央部に回転可
能に挿入されており、回転体1の貫通孔1aには、図示
しないステアリングの軸が挿入固定される。回転体1の
外周には、フランジ1bが形成され、フランジ1bの上
部の回転体1の外周には第1外歯車1cが形成されてい
る。一方、ハウジング3の内周には、前記フランジ1b
及び第1外歯車1cにそれぞれ対向する位置に、フラン
ジ3a及び内歯車3bが形成されている。
【0019】第1外歯車1cと内歯車3bとの間には、
これら両歯車1c,3bに噛合する3つの第1遊星歯車
5が周方向等間隔に配置されている。第1遊星歯車5
は、各フランジ1b,3aの下部側の環状空間11に配
置された中間部材としてのホイール7に軸9を介して回
転可能に装着されている。さらにホイール7の下部側に
は、軸13を介して多数のガイドローラ15が回転可能
に装着されている。
【0020】前記環状空間11内には、図1のA−A断
面図である図3に示すように、フレキシブル電路体とし
てのFFC(フレキシブル・フラット・ケーブル)17
が収納されるが、このFFC17は、一端が回転体1の
外周に取り付けられて図中で右方向に巻かれ、回転体1
の回りでの巻き方向とは逆方向へガイドローラ15に沿
ってほぼ半周巻かれてハウジング3側では左方向に巻か
れてその他端がハウジング3の内周に固定されている。
【0021】さらに、ホイール7には、軸19を介して
第1遊星歯車5の上方の位置にてリング部材21が装着
されている。このリング部材21の上部外周には、リン
グ状の第2外歯車21aが形成され、第2外歯車21a
と前記内歯車3bとの間には、この両歯車21a,3b
に噛合し、回転体1の回転位置を表示する第2遊星歯車
23が設けられている。
【0022】ハウジング3の上部にはカバー25が装着
され、カバー25には、図4の斜視図に示すように、第
2遊星歯車23の周方向への移動領域にわたり、第2遊
星歯車23が露出する開口溝25aが形成されている。
開口溝25a近傍のカバー25上には、回転体1のハウ
ジング3に対する位置を示すマークが開口溝25aに沿
って記されている。このマークは、中立位置Nを中心と
して右方向の回転位置R1 ,R2 ,R3 及び、左方向の
回転位置L1 ,L2 ,L3 から構成されている。つま
り、第2遊星歯車23が中立位置Nに整合した状態で組
み付けることで、回転体1をハウジング3に対して中立
位置とすることができる。なお、図4において、符号1
7a及び17bは、FFC17の回転体1及びハウジン
グ3から外部に引き出されるリード線である。
【0023】このような構成の回転体の回転位置表示装
置において、回転体1が回転すると、これに伴い第1遊
星歯車5が自転しつつ減速されて公転、つまり周方向に
移動する。この移動によりホイール7及びガイドローラ
15も同方向に移動する。回転体1が図3中で右方向に
回ると、回転体1の外周に巻かれたFFC17がほぐさ
れつつ、ハウジング3の内周に巻かれて行く。一方、回
転体1が図3中で左方向に回転した場合には、FFC1
7は、ハウジング3の内周に巻かれた部位がほぐされつ
つ、回転体1の外周に巻かれて行く。このとき、FFC
17の回転体1側とハウジング3側との間にはガイドロ
ーラ15が介在することになり、このガイドローラ15
が回転体1側及びハウジング3側のFFC17にそれぞ
れ接触あるいは非接触状態で回転することにより、FF
C17は摩擦抵抗を生ずることなくスムーズにホイール
7と同速度で移動することになる。
【0024】ホイール7の周方向の移動によりリング部
材21も同様に回転移動し、これに伴い第2遊星歯車2
3も自転しつつさらに減速状態で公転、つまり周方向に
移動する。この第2遊星歯車23の移動は、図4のよう
にカバー25の開口溝25aに露出して視認可能なた
め、この移動位置によって回転体1のハウジング3に対
する回転位置を確認することが可能となり、組み付け時
に中立位置とすることが可能となる。
【0025】ここで、第1遊星歯車5での第1減速機構
及び、第2遊星歯車23での第2減速機構における減速
比を考えてみる。
【0026】(1)第1減速機構では、内歯車3bの歯
数Z1 =93,第1遊星歯車5の歯数Z2 =18,第1
外歯車1cの歯数Z3 =57とすると、ここでの減速比
α1=0.38となる。
【0027】(2)第2減速機構では、内歯車3bの歯
数Z1 =93,第2遊星歯車23の歯数Z2 =15,第
2外歯車21aの歯数Z3 =63とすると、ここでの減
速比α2 =0.404となる。
【0028】これにより最終的な減速比α3 =0.15
35となり、したがって回転体1の1回転当たりの第2
遊星歯車23の移動角は、55.2度となる。回転体1
はステアリングと同期して回転するものであり、ステア
リングは通常5〜6回転するので、この回転分に相当す
る第2遊星歯車23の移動領域を図4のようにカバー2
5上に表示することが可能となる。
【0029】このような回転体の回転位置表示装置によ
れば、第1,第2各遊星歯車5,23は別体となってお
り、FFC17を反転させるための第1遊星歯車5は第
1外歯車1cと内歯車3bに確実に噛み合い、回転体1
の回転位置の表示を行う第2遊星歯車23も第2外歯車
21aと内歯車3bに確実に噛み合うので、異音の発生
は防止でき、耐久性も向上する。また、歯車構造が第1
遊星歯車5と第2遊星歯車23との2段であるので小型
化が達成される。
【0030】図5はこの発明の第2実施例を示す回転体
の回転位置表示装置の縦断面図、図6はその分解斜視図
であり、この回転位置表示装置は、自動車のステアリン
グの軸が挿入固定される筒状の回転体27及び、この回
転体27を回転可能に支持し車体側に固定されるハウジ
ング29に適用したものである。ハウジング29の外周
部及び上部をカバー31が覆っている。
【0031】回転体27の外周には第1外歯車27a
が、ハウジング29の内周に設けられたフランジ29a
の上部には第1内歯車29bがそれぞれ形成されてい
る。第1外歯車27aと第1内歯車29bとの間には、
これら両歯車27a,29bに噛合する3つの第1遊星
歯車33が周方向等間隔に設けられている。第1遊星歯
車33は、第1遊星歯車33の上部に配置された中間部
材としてのホイール35に軸37を介して回転可能に装
着されている。
【0032】ホイール35の下部側の環状空間36に
は、多数のガイドローラ39,41がホイール35に対
して回転可能な状態で配置されている。ガイドローラ3
9は、第1遊星歯車33と同軸上の軸37に回転可能に
装着され、ガイドローラ41は、その上部に設けられた
軸41aによりホイール35の下部に回転可能に装着さ
れている。また、環状空間36内には、フレキシブル電
路体としてのFFC(フレキシブル・フラット・ケーブ
ル)が前記図3の第1実施例と同様な状態で収納されて
いる。
【0033】回転体27の上端外周には、前記第1外歯
車27aより大径の第2外歯車27bが形成されてい
る。一方、ハウジング29の上端内周の段部29cに
は、リング部材45が回転可能に配置されている。この
リング部材45の内周には、リング状の第2内歯車45
aが形成され、第2内歯車45aと第2外歯車27bと
の間には、この両歯車45a,27bに噛合する3つの
第2遊星歯車47が設けられている。第2遊星歯車47
は、ホイール35に軸48を介して回転可能に装着され
ている。
【0034】リング部材45上には、回転体1の位置を
表示するためのマーク45bが記されている。一方、カ
バー31上には、リング部材45に対応する周方向の所
定領域に円弧状の開口溝31aが形成されている。開口
溝31a近傍のカバー31上には、前記マーク45bが
整合することで回転体1のハウジング3に対する回転位
置が視認できるマークが開口溝31aに沿って記されて
いる。このマークは、回転体27の中立位置を示す三角
マークを中心として右方向の回転位置R1 ,R2 ,R3
及び、左方向の回転位置L1 ,L2 ,L3 から構成され
ている。つまり、リング部材45のマーク45bがカバ
ー31上の三角マークに整合した状態で組み付けること
で、回転体27をハウジング29に対して中立位置とす
ることができる。なお、図4において、符号17a及び
17bは、FFCの回転体27及びハウジング29から
外部に引き出されるリード線である。
【0035】このような構成の回転体の回転位置表示装
置において、回転体27が回転すると、これに伴い第1
遊星歯車33が自転しつつ減速されて公転、つまり周方
向に移動する。この移動によりホイール35及びガイド
ローラ39,41も同方向に移動する。この結果FFC
は、前記第1実施例と同様にガイドローラ39(41)
に案内されて回転体27の回転方向に応じて回転体27
の外周に巻き付くか、あるいはハウジング29の内周に
巻かれて行く。
【0036】一方、第2遊星歯車47も回転体27の回
転によって第2外歯車27bと噛み合い自転しつつ、ホ
イール35と同期して移動(公転)する。このとき、第
1遊星歯車33による歯車機構と第2遊星歯車47によ
る歯車機構との間には減速比に差が生じており、この減
速比はリング部材45の回転によって吸収される。この
ため、上記二つの遊星歯車機構における減速比の差は極
めて少ないものとなる。
【0037】ここで、第1遊星歯車33での第1減速機
構及び、第2遊星歯車47での第2減速機構における減
速比を考えてみる。
【0038】(1)第1減速機構では、第1内歯車29
bの歯数Z1 =93,第1遊星歯車33の歯数Z2 =1
8,第1外歯車27aの歯数Z3 =57とすると、ここ
での減速比α1 =0.38となる。
【0039】(2)第2減速機構では、第2内歯車45
aの歯数Z1 =93,第2遊星歯車47の歯数Z2 =1
5,第2外歯車27bの歯数Z3 =63とすると、ここ
での減速比α2 =0.4038となる。
【0040】これにより、リング部材45によって吸収
される第1遊星歯車33と第2遊星歯車47との回転差
に相当する最終的な減速比α3 =0.0238となり、
したがって回転体27の1回転当たりのリング部材45
の移動角は、8.58度となる。回転体27はステアリ
ングと同期して回転するものであり、ステアリングは通
常5〜6回転するので、この回転分に相当するリング部
材45の移動位置を図7のようにカバー31上に表示す
ることが可能となる。
【0041】このような回転体の回転位置表示装置によ
れば、第1,第2各遊星歯車33,47は別体となって
おり、第1遊星歯車33は第1外歯車27aと第1内歯
車29bに、また第2遊星歯車47は第2外歯車27b
と第2内歯車45aにそれぞれ確実に噛み合うので、異
音の発生は防止でき、耐久性も向上する。また、歯車構
造が第1遊星歯車33と第2遊星歯車47との2段であ
るので小型化が達成される。
【0042】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、フレキシブル電路体を反転させるために必要な第
1遊星歯車及び、回転体の回転位置表示のために必要な
第2遊星歯車は、互いに別体となっているので、他の歯
車との噛み合いが確実となり、異音の発生を防止できる
とともに、耐久性も向上させることができ、しかも歯車
構造が2段であるので小型化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例を示す回転体の回転位置
表示装置の縦断面図である。
【図2】図1の回転位置表示装置の分解斜視図である。
【図3】図1のA−A断面図である。
【図4】図1の回転位置表示装置の外観を示す斜視図で
ある。
【図5】この発明の第2実施例を示す回転体の回転位置
表示装置の縦断面図である。
【図6】図5の回転位置表示装置の分解斜視図である。
【図7】図5の回転位置表示装置の外観を示す斜視図で
ある。。
【符号の説明】
1,27回転体 1c,27a 第1外歯車 3,29 ハウジング 3b,内歯車 29b 第1内歯車 5,33 第1遊星歯車 7,35 ホイール(中間部材) 11,36 環状空間部 17 FFC(フレキシブル電路体) 21,45 リング部材 21a,27b 第2外歯車 45a 第2内歯車 23,47 第2遊星歯車

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングに対し回転可能な回転体を設
    け、この回転体と前記ハウジングとの間に形成した環状
    空間に、回転体の外周部に一端が、ハウジングの内周部
    に他端がそれぞれ接続されるフレキシブル電路体を収納
    し、このフレキシブル電路体を、前記回転体の一方向の
    回転により前記回転体の外周に、他方向の回転により途
    中で反転させて前記ハウジングの内周にそれぞれ沿って
    巻付けるように構成し、前記回転体の外周部に第1外歯
    車を、前記ハウジングの内周部に内歯車をそれぞれ形成
    して、これら第1外歯車及び内歯車双方に噛合する第1
    遊星歯車を、前記環状空間に収納した中間部材に装着
    し、この中間部材に第2外歯車を有するリング部材を設
    け、この第2外歯車及び前記内歯車双方に噛合しかつ回
    転体の回転位置を表示する第2遊星歯車を設けたことを
    特徴とする回転体の回転位置表示装置。
  2. 【請求項2】 ハウジングに対し回転可能な回転体を設
    け、この回転体と前記ハウジングとの間に形成した環状
    空間に、回転体の外周部に一端が、ハウジングの内周部
    に他端がそれぞれ接続されるフレキシブル電路体を収納
    し、このフレキシブル電路体を、前記回転体の一方向の
    回転により前記回転体の外周に、他方向の回転により途
    中で反転させて前記ハウジングの内周にそれぞれ沿って
    巻付けるように構成し、前記回転体の外周部に第1外歯
    車及び第1外歯車と仕様の異なる第2外歯車をそれぞれ
    形成する一方、前記ハウジングの内周部に第1内歯車を
    形成し、前記第1外歯車及び第1内歯車双方に噛合する
    第1遊星歯車を、前記環状空間に収納した中間部材に装
    着し、この中間部材に前記第2外歯車に噛合する第2遊
    星歯車を装着し、この第2遊星歯車に噛合する第2内歯
    車を有しかつ回転体の回転位置を表示するリング部材を
    設けたことを特徴とする回転体の回転位置表示装置。
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