内置有传感器的旋转连接器的制造方法

内置有传感器的旋转连接器的制造方法
【专利摘要】转向角传感器(3)包括，固定在定子(11)上的传感器外壳(40)、与驱动齿轮(30)相咬合而进行从动旋转的从动齿轮(47)、与套筒(20)卡合并一体地旋转的旋转部件(43)、检测旋转部件(43)的旋转的检测部(34)、及保持检测部(34)的保持部(49)。传感器外壳(40)在定子(11)侧敞开。构成有由传感器外壳(40)和定子(11)围住的第2容纳空间(50)，该第2容纳空间(50)内容纳着旋转部件(43)。并且，保持部(49)在第2容纳空间(50)未被定子(11)封闭的状态下也能保持检测部(34)。
【专利说明】内置有传感器的旋转连接器

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在旋转连接器上组装了转向角传感器的内置有传感器的旋转连 接器的结构。

【背景技术】
[0002] 以往，例如为了实现汽车的方向盘与车体这样的旋转侧与固定侧间的电连接，而 采用旋转连接器（SRC:转向辊连接器）。另外，用于检测方向盘的操作角度（舵角）的转向 角传感器（SAS :转向角度传感器）已为人们所知。
[0003] 转向角传感器有时与旋转连接器合在一起被安装在方向盘中。这样的结构例如记 载于专利文献1中。专利文献1中公开了旋转连接器与转向角传感器连结的结构。
[0004] 另外，专利文献2中公开了一种转向角传感器内置式的旋转连接器装置。
[0005] 在专利文献1中，旋转连接器和转向角传感器为相互独立的结构。因此，可以将旋 转连接器和转向角传感器分别作为独立的组件来处理，具有组装作业时自由度大、能提高 组装作业性的优点。
[0006] 图10和图11示出了这种实现了组件化的现有技术的旋转连接器和转向角传感器 的例子。图10所示的现有技术的旋转连接器2具有能够相对旋转的定子11和转子12。图 10和图11所示的现有技术的转向角传感器3具有传感器外壳40和旋转部件43。旋转部 件43被构成为，能够相对传感器外壳40旋转。另外，传感器外壳40内部容纳着用于检测 旋转部件43的旋转量的检测部34 (从动齿轮47和电路基板48)。
[0007] 另外，在图10的结构中，旋转连接器2的转子12与转向角传感器3的旋转部件 43通过套筒20 (转接部件）而连结。套筒20被构成为，能与旋转连接器2的转子12连结 (图10的状态）。另外，在套筒20上形成有缺口部35。该缺口部35被加工为，能够与在转 向角传感器3的旋转部件43上形成的卡合突起56 (参照图10)相卡合。通过使卡合突起 56卡合在缺口部35,旋转连接器2的转子12与转向角传感器3的旋转部件43通过套筒20 而连结在一起。由此，转子12的旋转量能被转向角传感器3的检测部34测出。
[0008] 如图10所示，现有技术的旋转连接器2的定子11具有底板101。该底板101具有 作为"盖子"而不让旋转连接器2内部所容纳的各构件（柔性扁平电缆等）飞到外部的功 能。另外，如图11所示，现有技术的转向角传感器3的传感器外壳40具备顶部盖板102。 该顶部盖板102具有作为"盖子"而不让传感器外壳40内部容纳的各构件（检测部34等） 飞出到外部的功能。
[0009] 在先技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本特开2006-339107号公报
[0012] 专利文献2 :日本特开2000-159037号公报


【发明内容】

[0013] 发明要解决的课题
[0014] 图10所示的现有技术的结构中，在组装内置有传感器的旋转连接器时，将旋转连 接器2与转向角传感器3沿图10中的粗线箭头所示的方向连结到一起（此时，使卡合突起 56卡合在缺口部35中）。由此，底板101与顶部盖板102成为在厚度方向上重叠的状态。 艮P，在具有图10的结构的内置有传感器的旋转连接器中，旋转连接器2与转向角传感器3 之间的部分的部件（定子11的底板101与传感器外壳40的顶部盖板102)相重复。因而， 从消减部件数量的观点来看，尚有改善的余地。
[0015] 另外，图10的现有技术的结构中，由于旋转连接器2与转向角传感器3在部件上 有重复，所以公差积累，存在整体公差变大的问题。进一步，在图10的现有技术的结构中， 由于需要分别组装旋转连接器2和转向角传感器3之后再使两者连结，所以组装工时增加。 另外，对于专利文献1，也同样可以指出以上所述的问题。
[0016] 对此，在专利文献2中，公开了一种将覆盖转向角传感器的电路基板的上部外壳 与旋转连接器的下部外壳构件构成为一体而实现共用化的结构。专利文献2中，由此而减 少了部件数量。另外，由于能够如此减少部件数量，所以既能减少组装工时，又能避免公差 积累而减小整体的公差。
[0017] 但是，专利文献2的结构中，失去了可将旋转连接器和转向角传感器分别作为独 立的组件来处理这样的、图1〇(及专利文献1)的结构所具有的优点。专利文献2的场合， 例如，在将转向角传感器组装于旋转连接器上之前的状态下的旋转连接器成为无下部覆盖 构件（柔性扁平电缆的容纳室下部敞开）的状态，所以，柔性扁平电缆有可能从容纳室飞 出。因而，专利文献2的结构中，未组装转向角传感器的状态下的旋转连接器不能被作为独 立的组件来处理。
[0018] 如此，专利文献2的结构中，由于旋转连接器或转向角传感器不能被作为独立的 组件来处理，所以存在组装作业性低的问题。
[0019] 除上述指出的问题之外，图10的现有技术的结构中，为了使缺口部35与卡合突起 56能够相卡合，需要使该缺口部35与卡合突起56之间的卡合部位的公差较大。这就意味 着，图10的现有技术的结构中，整体的公差较大。因此，图10的结构难于提高转向角传感 器3的检测精度。
[0020] 鉴于上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种既能实现部件数量的消减等，又 具有良好的组装性能的旋转连接器。
[0021] 用于解决课题的手段及效果
[0022] 本发明所要解决的技术问题如上所述，下面对用于解决该技术问题的技术方案及 其效果进行说明。
[0023] 基于本发明的观点，提供以下内置有传感器的旋转连接器。S卩，该内置有传感器的 旋转连接器包括，旋转连接器、套筒、及转向角传感器。所述旋转连接器具备，能相对旋转的 定子和转子、及配置在由所述定子和转子围住的第1容纳空间内的扁平电缆。所述套筒与 所述转子连结并一体地旋转。所述转向角传感器具备，固定在所述定子上的传感器外壳、与 所述套筒卡合并一体地旋转的旋转部件、检测所述旋转部件的旋转的检测部、及保持所述 检测部的保持部。所述传感器外壳在所述定子侧敞开，构成有由所述传感器外壳和所述定 子围住的第2容纳空间，该第2容纳空间内容纳着所述旋转部件。并且，所述保持部在所述 第2容纳空间敞开的状态下也能保持所述检测部。
[0024] 如此，由于旋转连接器的定子被构成为兼有封闭转向角传感器外壳的功能，所以 能够减少部件数量、消减组装工时，并能减小公差。并且，由于设有在转向角传感器的外壳 未被定子封闭的状态下也能够保持检测部的保持部，所以，能够将该状态下的转向角传感 器作为独立的组件进行操作。从而使组装变得容易。
[0025] 较佳为，上述内置有传感器的旋转连接器具有下述结构。即，该内置有传感器的旋 转连接器为，所述第1容纳空间内具备引导所述扁平电缆的承盘。所述定子被构成为，在所 述转子侧的面上形成有引导所述承盘的旋转的承盘引导面；在所述传感器外壳侧的面上形 成有引导所述旋转部件的旋转的旋转引导部。
[0026] 如此，定子既有引导承盘的功能，又有引导传感器的旋转部件的功能。因而，能够 消减部件数量，并能使承盘和旋转部件稳定地旋转。
[0027] 较佳为，上述内置有传感器的旋转连接器具有以下结构。即，所述驱动齿轮的轮齿 被形成为，向平行于所述旋转连接器和所述转向角传感器的安装轴的方向突出。所述从动 齿轮被所述保持部支撑，而以基本垂直于所述安装轴的轴线为中心旋转。
[0028] 如此，通过将驱动齿轮的轮齿和从动齿轮的轮齿配置为在与安装轴平行的方向上 相向而对，只要驱动齿轮和从动齿轮在安装轴方向上接近，则两者的轮齿便能相互咬合。由 此，能够提高组装作业性。
[0029] 较佳为，上述内置有传感器的旋转连接器具有以下结构。即，所述定子及所述传感 器外壳包括多个相对于该定子对该传感器外壳进行定位的定位部。该定位部包括定位销和 插入孔，其中，所述定位销被形成在所述定子或所述传感器外壳中的任一方上，并向平行于 所述旋转连接器和所述转向角传感器的安装轴的方向突出；所述插入孔被形成在所述定子 或所述传感器外壳中的另一方上，供所述定位销插入。
[0030] 如此，通过将转向角传感器的外壳相对于旋转连接器的定子直接进行定位，能够 使旋转连接器与转向角传感器的组装精度提高。并且，由于用向平行于安装轴的方向突出 的定位销构成定位部，所以，通过从安装轴方向将转向角传感器组装到定子上，能够简单地 进行定位。
[0031] 基于本发明的另一个观点，提供以下内置有传感器的旋转连接器。即，该内置有传 感器的旋转连接器由旋转连接器、套筒、及转向角传感器构成。所述旋转连接器具备，能够 相对旋转的定子和转子、以及由所述定子和转子围住的第1容纳空间内配置的扁平电缆。 所述套筒具有，与所述转子连结并一体地旋转的圆筒部，并在该圆筒部的周围一体地形成 有驱动齿轮。所述转向角传感器具备，固定在所述定子上的传感器外壳、与所述驱动齿轮咬 合而进行从动旋转的从动齿轮、内置有检测所述从动齿轮的旋转的检测元件的电路基板、 及保持所述从动齿轮和电路基板的保持部。所述传感器外壳在所述定子侧敞开。构成有由 所述传感器外壳和所述定子围住的第2容纳空间，该第2容纳空间内容纳着所述驱动齿轮。 并且，所述保持部在所述第2容纳空间敞开的状态下也能够保持所述从动齿轮和所述电路 基板。
[0032] 如此，在套筒上一体地形成驱动齿轮，能够进一步消减部件数量。另外，由于将驱 动齿轮一体地构成在套筒上，所以，通过将该套筒连接在转子上，能够使驱动齿轮被保持在 旋转传感器侧。另外，由于将驱动齿轮一体地形成在套筒上，所以与两者为单独的构件的情 况相比，能够减小公差，使转向角传感器的检测精度提高。
[0033] 较佳为，上述内置有传感器的旋转连接器具有以下结构。即，该内置有传感器的旋 转连接器在所述第1容纳空间内具备引导所述扁平电缆的承盘。所述定子被构成为，在所 述转子侧的面上形成有引导所述承盘的旋转的承盘引导面；在所述传感器外壳侧的面上形 成有引导所述驱动齿轮的旋转的旋转引导部。
[0034] 如此，由于定子既有引导承盘的功能，又有引导驱动齿轮的功能，所以能够消减部 件数量，并且，能够使承盘和驱动齿轮分别稳定地旋转。

【专利附图】

【附图说明】
[0035] 图1是表示第1实施方式的内置有传感器的旋转连接器的整体结构的立体图。
[0036] 图2是第1实施方式的内置有传感器的旋转连接器的截面图。
[0037] 图3是旋转连接器的分解立体图。
[0038] 图4中，（a)是固定侧环构件的立体图。（b)是固定侧环构件的从其他角度看到的 立体图。
[0039] 图5是表示第1实施方式中将转向角传感器组装于旋转连接器的情形的立体图。
[0040] 图6是与图5不同方向看到的传感器外壳和旋转部件的立体图。
[0041] 图7是第2实施方式的旋转连接器的分解立体图。
[0042] 图8是第2实施方式的内置有传感器的旋转连接器的截面图。
[0043] 图9是表示第2实施方式中将转向角传感器组装于旋转连接器的情形的立体图。
[0044] 图10是表示将现有技术的转向角传感器组装于现有技术的旋转连接器的情形的 立体图。
[0045] 图11是表示从与图10不同的角度看到的现有技术的转向角传感器的情形的立体 图。

【具体实施方式】
[0046] 下面，对本发明的第1实施方式进行说明。图1所示的是本发明的第1实施方式 所涉及的内置有传感器的旋转连接器1的立体图。
[0047] 该内置有传感器的旋转连接器1是将实现汽车的车体（省略图示）与方向盘（省 略图示）之间的电连接的旋转连接器2与检测所述方向盘的操作角度（操舵角）的转向角 传感器3组装成一体而得到的。
[0048] 在内置有传感器的旋转连接器1的中心，形成有贯通状的插入孔19。内置有传感 器的旋转连接器1以使轴线与插入孔19 一致并让转向轴插通的状态，被安装在所述车体及 方向盘上。在此，将插入孔19的轴线称为旋转连接器2及转向角传感器3的安装轴16。
[0049] 首先，对旋转连接器2进行说明。旋转连接器2具有，由能够以安装轴16为中心 相互相对旋转的定子11和转子12构成的电缆外壳13。
[0050] 定子11被固定在汽车的车体侧（例如转向柱）。另一方面，转子12被构成为能与 方向盘一体地旋转。因而，相应于方向盘的转动操作，定子11与转子12相对旋转。
[0051] 如图2及图3所示，所述定子11包括固定侧环板21、及固定在该固定侧环板21的 外缘部分的圆筒状外侧筒部31。另外，所述转子12包括被形成为环状的旋转侧环板22、及 从该旋转侧环板22的内缘垂直地延伸的圆筒状内侧筒部32。
[0052] 所述固定侧环板21和旋转侧环板22被配置为，与平行于安装轴16的方向垂直。 另外，固定侧环板21与旋转侧环板22被配置为，在所述安装轴16方向相向而对。圆筒状的 内侧筒部32及外侧筒部31被配置为，其轴线与安装轴16相一致。内侧筒部32被配置得 比外侧筒部31更靠内侧，所述外侧筒部31与内侧筒部32被配置为，在径向相向而对。通 过以上构成，形成了由固定侧环板21、旋转侧环板22、外侧筒部31、及内侧筒部32围住的环 状的第1容纳空间15 (图2)。
[0053] 在第1容纳空间15的内部，配置有柔性扁平电缆14及承盘25 (参照图3)(但是， 在图2中省略了柔性扁平电缆及承盘25的图示）。
[0054] 柔性扁平电缆14以卷绕成螺旋状（旋涡状）的状态被容纳在第1容纳空间15内 部。
[0055] 承盘25是为了在第1容纳空间15内引导柔性扁平电缆14而设置的。如图3所 示，承盘25具备支持板26、及多个引导滚筒29。引导滚筒29是通过与第1容纳空间15内 的柔性扁平电缆14接触而旋转来引导该柔性扁平电缆14的构件。多个引导滚筒29可旋 转地被支持板26支撑着。该支持板26被形成为环状（圆环状），并与固定侧环板21及旋 转侧环板22相平行地被配置在第1容纳空间15内。另外，各引导滚筒29被配置在支持板 26的朝向旋转侧环板22 -侧的面上。支持板26被构成为，能在第1容纳空间15内围绕安 装轴16旋转。通过用如上所述构成的承盘25来引导柔性扁平电缆14,当定子11与转子 12相对旋转时，能够平滑地在第1容纳空间15内部移动柔性扁平电缆14。
[0056] 如图3及图4(b)所示，在固定侧环板21上，朝向第1容纳空间15内侧的面上形 成有承盘引导面17。在第1容纳空间15内，承盘25与承盘引导面17滑动接触而旋转。如 此，通过用承盘引导面17来引导承盘25,能够使该承盘25旋转稳定。
[0057] 定子11具备第1连接器41。第1连接器41被构成为，能够连接从汽车车体（固 定侧）所具备的电气设备（例如电源、ECU等）（省略图示）引出的电缆（省略图示）。另 夕卜，转子12具备第2连接器42。第2连接器42被构成为，能够连接从方向盘（旋转侧） 所具备的电气设备（例如，喇叭开关、安全气囊组件等）（省略图示）引出的电缆（省略图 示）。第1连接器41与第2连接器42通过第1容纳空间15内的柔性扁平电缆14而相互 电连接。
[0058] 利用如上所述构成的旋转连接器2,旋转侧（方向盘侧）的电气设备与固定侧（车 体侧）的电气设备之间能够实现电连接。
[0059] 下面，对套筒20进行说明。如图2和图5所示，套筒20具有轴线与安装轴16相 一致地配置的圆筒状圆筒部23。
[0060] 套筒20的圆筒部23被构成为，其一部分能够插入到转子12的内侧筒部32的内 侦k圆筒部23形成有卡合部27。另外，转子12的内侧筒部32的内壁面上形成有能与所述 卡合部27卡合的卡合突起59。通过使卡合部27与卡合突起59相卡合（图2的状态），套 筒20被连接为不能相对转子12进行相对旋转。
[0061] 下面，对转向角传感器3进行说明。转向角传感器3包括，传感器外壳40、旋转部 件43、及检测部34。
[0062] 如图2、图5及图6所示，传感器外壳40具备，在安装轴16方向与定子11的固定 侧环板21相向配置的底面环板45、及将该底面环板45的外周缘部朝着固定侧环板21延伸 而形成的圆筒状筒部46。
[0063] 如图5所示，定子11的固定侧环板21具有用于卡合转向角传感器3的传感器外 壳40的卡合爪33。通过使该卡合爪33卡合在传感器外壳40上，能使传感器外壳40固定 在定子11上（图1的状态）。传感器外壳40固定在定子11上的状态下，如图2所示那样， 形成由固定侧环板21、底面环板45、及筒部46围住的环状的第2容纳空间50。
[0064] 如图5及图6所示，旋转部件43是使轴线与安装轴16相一致地配置的环状构件。 旋转部件43上一体地形成有由向平行于安装轴16的方向突出的轮齿所构成的驱动齿轮 30。另外，在旋转部件43的内周侧上，一体地形成有向半径方向的内侧突出的卡合突起56。 [0065] 环状的旋转部件43被构成为，在其内周侧能够插入套筒20的圆筒部23。如图5 所示，套筒20上形成有能被卡合突起56卡合的缺口部35。该缺口部35沿安装轴16方向 形成，且被加工成安装轴16方向上的一侧敞开的大致" "字状（或大致U字状）。因而，通 过在旋转部件43的内周侧沿着安装轴16的方向插入套筒20的圆筒部23,能够使卡合突起 56卡合在缺口部35上。通过使卡合突起56卡合在缺口部35上，能够将旋转部件43连结 为，不能围绕安装轴16相对套筒20旋转。
[0066] 如图2所示，旋转部件43 (以及在其上形成的驱动齿轮30)被配置在第2容纳空 间50内。如图6所示，旋转部件43中，在形成有驱动齿轮30的轮齿的一面的反面侧的面 上，形成有环状的槽部24。另一方面，如图4(a)所示，固定侧环板21上的、与承盘引导面 17相反的一侧的面（传感器外壳40侧的面）上，形成有旋转引导部18。如图4(a)所示， 旋转引导部18被形成为以安装轴16为轴心的环状肋条。如图2所示，旋转引导部18进入 到旋转部件43上形成的槽部24内部。基于该结构，肋条状的旋转引导部18作为引导旋转 部件43旋转的轨道而发挥作用，能够使该旋转部件43 (以及其上形成的驱动齿轮30)稳定 地旋转。
[0067] 如图5所示，检测部34具备从动齿轮47、和电路基板48。从动齿轮47上固定有 磁石（省略图示）。电路基板48上配置有检测元件，该检测元件用于检测所述从动齿轮47 旋转所引起的所述磁石的磁场变化。另外，电路基板48被构成为，将所述检测元件的检测 信号适宜地输出到外部。另外，具备这样的检测部的转向角传感器例如在专利文献2中被 记载过那样是公知的，因而省略其详细说明。但是，专利文献2的转向角传感器中，从动齿 轮的旋转轴被配置为与驱动齿轮（环状驱动齿轮）的旋转轴平行，而本实施方式的转向角 传感器中，从动齿轮47的旋转轴被配置为，与驱动齿轮30的旋转轴（安装轴16)大致垂直。 另外，从动齿轮47的轮齿被形成为，向该从动齿轮47的半径方向的外侧突出。
[0068] 传感器外壳40具备用于保持所述检测部34 (从动齿轮47及电路基板48)的保持 部49。保持部49被形成为，从底面环板45向安装轴16方向突出的近似四角筒状，其内部 成为检测部容纳空间。如图5所示，保持部49由第1外壳51和第2外壳52构成。第1外 壳51与传感器外壳40的底面环板45形成为一体。第2外壳52被构成为独立于第1外壳 51的构件，且能卡合在该第1外壳51上而被固定。另外，通过使第1外壳51与第2外壳52 相卡合，而形成了检测部容纳空间，该检测部容纳空间被构成为，内部能够保持检测部34。
[0069] 在传感器外壳40上，形成有将保持部49的检测部容纳空间与第2容纳空间50连 通的连通部（省略图示）。并且，通过该连通部，被保持部49保持的从动齿轮47与第2容 纳空间50内的驱动齿轮30相咬合。
[0070] 在上述结构中，只要转子12相对定子11相对旋转，则与该转子12连结的套筒20 便旋转，从而，与该套筒20连结的旋转部件43在第2容纳空间50内旋转。由此，驱动齿轮 30围绕安装轴16旋转，所以，与该驱动齿轮30相咬合的从动齿轮47被带动而旋转，其旋 转量被内置在电路基板48中的检测元件检测出。通过上述结构，转向角传感器3的检测部 34能够检测出转子12的旋转量（方向盘的操作量）。
[0071] 接下来，对本实施方式的内置有传感器的旋转连接器1的特征部分的结构进行说 明。
[0072] 如上所述，本实施方式的内置有传感器的旋转连接器1中，旋转连接器2的第1容 纳空间15被形成为，由定子11 (固定侧环板21及内侧筒部32)、转子12 (旋转侧环板22及 外侧筒部31)围住的空间。另外，转向角传感器3的第2容纳空间50被形成为，由传感器 外壳40 (底面环板45及筒部46)、及定子11 (固定侧环板21)围住的空间。
[0073] 如此，本实施方式的定子11的固定侧环板21既有形成第1容纳空间15的作用， 又有形成第2容纳空间50的作用。
[0074] 另外，如上所述，本实施方式的定子11的固定侧环板21上形成有承盘引导面17、 和旋转引导部18。即，本实施方式的定子11的固定侧环板21既有引导旋转连接器2的承 盘25的功能（承盘引导面），又有引导转向角传感器3的旋转部件43的功能（旋转引导部 18)。
[0075] 如上所述那样，本实施方式的定子11是在旋转连接器2和转向角传感器3中被共 用的构件。如此，通过在旋转连接器2和转向角传感器3中共用部件，能够消减内置有传感 器的旋转连接器1整体的部件数量，减少组装工时，同时，能够减小因将旋转连接器2与转 向角传感器3在安装轴16方向重叠配置而产生的公差的累积，从而减小整体的公差。
[0076] 另外，本实施方式的内置有传感器的旋转连接器1中，在定子11的固定侧环板21 和传感器外壳40上，形成有多个用于对该固定侧环板21及传感器外壳40进行相互定位的 定位部。本实施方式的定位部由定位销54及插入孔55构成。具体而言，如图5所示，固定 侧环板21上形成有向平行于安装轴16的方向突出的多个定位销54。另一方面，在传感器 外壳上，形成有供所述定位销54插入的多个插入孔55。通过将定位销54插入到对应的插 入孔55中，能使传感器外壳40相对定子11定位，因而，能够将传感器外壳40高精度地安 装在定子11上。
[0077] 另外，如上所述那样，传感器外壳40上一体地形成有保持部49的一部分（第1外 壳51)。因而，通过如上所述那样将传感器外壳40相对定子11进行定位，能使保持部49相 对该定子11定位。
[0078] 然而，尚未安装在旋转连接器2上的状态的转向角传感器3(图6)为，传感器外壳 40的一侧（定子11侧）为敞开状态（未被固定侧环板21封闭的状态）。即，在该状态下， 第2容纳空间50是敞开的。
[0079] 例如像专利文献2中那样构成的转向角传感器为，在该转向角传感器的外壳未被 封闭的状态下，该转向角传感器的构成部件（从动齿轮、电路基板等）不能被保持在外壳 内。因此，具有专利文献2中的结构的转向角传感器在外壳未被封闭的状态下不能被当作 单个组件来处理。
[0080] 本实施方式的转向角传感器3如上所述那样，将保持检测部34用的保持部49设 在传感器外壳40上。该保持部49即使在第2容纳空间50为敞开的状态（传感器外壳40 的一侧未被固定侧环板21封闭的状态，图6的状态）下，也能够保持检测部34 (从动齿轮 47及电路基板48)。
[0081] 因而，基于本实施方式的结构，能够将未安装在旋转连接器2上的状态的转向角 传感器3 (传感器外壳40及检测部34)作为单个组件来处理。
[0082] 另一方面，本实施方式的旋转连接器2即使在未安装转向角传感器3的状态（图 5的状态）下，也能构成由定子11 (固定侧环板21及内侧筒部32)及转子12 (旋转侧环板 22及外侧筒部31)围住的第1容纳空间15,因而，能够将柔性扁平电缆14及承盘25保持 在该第1容纳空间15的内部。因此，本实施方式的旋转连接器2即使在未安装转向角传感 器3的状态下，也能够被当作单个组件来处理。
[0083] 如此，基于本实施方式的结构，尽管旋转连接器2和转向角传感器3的部件的一部 分被共用，仍然能够将旋转连接器2和转向角传感器3分别当作独立的组件来处理。因此， 旋转连接器2和转向角传感器3的操作变得容易，从而提高了内置有传感器的旋转连接器 1的组装性能。
[0084] 另外，将转向角传感器3组装到旋转连接器2之前的状态（图5的状态）下，应容 纳旋转部件43的第2容纳空间50为敞开的状态。本实施方式中，由于旋转部件43为独立 于套筒20的构件，所以第2容纳空间50为敞开的状态（图5的状态）下，旋转部件43会 脱离套筒20。因而，需要使旋转部件43不被丢失那样来进行管理（在后述中，将说明对此 点进行了改良的第2实施方式）。
[0085] 对本实施方式的内置有传感器的旋转连接器1进行组装的作业如下所述进行。 艮P，首先，组装旋转连接器2,同时，将检测部34组装在传感器外壳40的保持部49上。其 次，在旋转连接器2的转子12上安装套筒20。
[0086] 其次，将旋转部件43连结在套筒20上。然后，使转向角传感器3的传感器外壳40 沿着平行于安装轴16的方向（图5的粗线箭头所示）接近旋转连接器2的定子11。由此， 连结在套筒20上的旋转部件43的驱动齿轮30与被传感器外壳40的保持部保持着的从动 齿轮47在平行于安装轴16的方向接近。
[0087] 如上所述那样，本实施方式的驱动齿轮30的轮齿被形成为向平行于安装轴16的 方向突出。另外，如上所述那样，从动齿轮47以大致垂直于安装轴16的轴线为中心旋转， 且该从动齿轮47的轮齿被形成为向半径方向的外侧突出。由此，驱动齿轮30的轮齿和从 动齿轮47的轮齿被配置为，在平行于安装轴16的方向相向而对。因而，如上所述那样，通 过使驱动齿轮30与从动齿轮47沿平行于安装轴16的方向接近，能够使该驱动齿轮30与 从动齿轮47适宜地咬合。
[0088] 然后，将定子11的定位销54插入传感器外壳40的插入孔55中，同时使定子11 的卡合爪33卡合在传感器外壳40上。由此，便能简单地将转向角传感器3的传感器外壳 40高精度地安装在定子11上。
[0089] 如以上说明过那样，本实施方式的内置有传感器的旋转连接器1由旋转连接器2、 套筒20、及转向角传感器3构成。旋转连接器2具备，能相对旋转的定子11和转子12、以 及配置在由定子11和转子12围住的第1容纳空间15内的扁平电缆14。套筒20与转子 12连结并一体地旋转。转向角传感器3具备，固定在定子11上的传感器外壳40、与驱动齿 轮30相咬合而进行从动旋转的从动齿轮47、与套筒20卡合而一体地旋转的旋转部件43、 检测旋转部件43的旋转的检测部34、以及保持检测部34的保持部49。传感器外壳40在 定子11侧敞开。构成有由传感器外壳40和定子11围住的第2容纳空间50,该第2容纳空 间50内能容纳旋转部件43。并且，保持部49即使在第2容纳空间50未被定子11封闭的 状态下，也能够保持检测部34。
[0090] 如此，由于旋转连接器2的定子11被构成为，兼具封闭转向角传感器3的传感器 外壳40的功能，所以能够减少部件数量，消减组装工时，并减小公差。另外，由于设有即使 在转向角传感器3的传感器外壳40未被定子11封闭的状态下也能保持检测部34的保持 部49,所以，能够将该状态下的转向角传感器3当成独立的组件来处理。因此，组装变得容 易。
[0091] 另外，本实施方式的内置有传感器的旋转连接器1具有以下结构。即，该内置有传 感器的旋转连接器1在第1容纳空间15内具备引导柔性扁平电缆14的承盘25。定子11 被构成为，在转子12侧的面上形成有引导承盘25的旋转的承盘引导面17 ;在传感器外壳 40侧的面上形成有引导旋转部件43的旋转的旋转引导部18。
[0092] 如此，由于定子11既有引导承盘25的功能，又有引导转向角传感器3的旋转部件 43的功能，所以能消减部件数量，并能使承盘25及旋转部件43分别稳定地旋转。
[0093] 另外，本实施方式的内置有传感器的旋转连接器1具有以下结构。即，定子11和 传感器外壳40具备多个相对于该定子11对该传感器外壳40进行定位的定位部。该定位 部包括，形成在定子11上且向平行于安装轴16的方向突出的定位销54 ;及形成在传感器 外壳40上、供定位销54插入的插入孔55。
[0094] 如此，通过将转向角传感器3的传感器外壳40相对于旋转连接器2的定子11直 接进行定位，能够提高旋转连接器2与转向角传感器3的组装精度。并且，由于用向平行于 安装轴的方向突出的定位销54构成了定位部，所以，通过从安装轴方向将转向角传感器3 组装到定子11上，能够简单地进行定位。
[0095] 另外，本实施方式的内置有传感器的旋转连接器1具有以下结构。S卩，驱动齿轮30 的轮齿被形成为，向平行于旋转连接器2和转向角传感器3的安装轴16的方向突出。从动 齿轮47被保持部49支撑，而以大致垂直于安装轴16的轴线为中心旋转。
[0096] 如此，由于将驱动齿轮30的轮齿与从动齿轮47的轮齿配置为在平行于安装轴16 的方向上相向而对，所以，通过使驱动齿轮30与从动齿轮47在安装轴16方向上接近，能够 使两轮齿相咬合。因此，能够提高组装的作业性。
[0097] 下面，对本发明的第2实施方式进行说明。其中，以下的第2实施方式的说明中， 对于与上述第1实施方式相同或相似的结构，有些采用相同附图和构件名称并省略说明。
[0098] 如上所述那样，第1实施方式的内置有传感器的旋转连接器1中，第2容纳空间50 敞开的状态（图5的状态）下，旋转部件43会从套筒20脱落。因此，有必要进行不让旋转 部件43丢失的管理。另外，第1实施方式的内置有传感器的旋转连接器1中，由于需要使 缺口部35与卡合突起56能相互卡合，所以，必须给该缺口部35与卡合突起56之间的卡合 部位留出一定程度的公差。即，第1实施方式中，套筒20与驱动齿轮30之间存在公差。因 此，第1实施方式的结构中，转向角传感器3的检测精度的提高受到局限。
[0099] 对此，以下将说明的第2实施方式的内置有传感器的旋转连接器100解决了第1 实施方式的上述问题。图7至图9表示第2实施方式的内置有传感器的旋转连接器100的 结构。
[0100] 该第2实施方式的内置有传感器的旋转连接器100与第1实施方式一样，旋转连 接器2和转向角传感器3被组装成一体。
[0101] 该第2实施方式的内置有传感器的旋转连接器100与第1实施方式一样，具备保 持部49。保持部49被构成为，在第2容纳空间50敞开的状态（传感器外壳40的一侧未被 固定侧环板21封闭的状态，图9的状态）下，也能够保持检测部34 (从动齿轮47及电路基 板48)。因而，在第2实施方式的结构中，也能够将未安装在旋转连接器2上的状态的转向 角传感器3 (传感器外壳40及检测部34)当作单个组件来处理。
[0102] 另外，该第2实施方式的内置有传感器的旋转连接器100具备套筒120。第2实施 方式的套筒120是将第1实施方式中的套筒20与旋转部件43 -体化而获得的。
[0103] 即，如图7所示那样，第2实施方式的套筒120具有圆筒部23。圆筒部23的外周 上一体地形成有向圆周方向的外侧帽沿状地突出的帽沿部28。帽沿部28上一体地形成有， 由向平行于安装轴16的方向突出的轮齿所构成的驱动齿轮30。
[0104] 如此，在第2实施方式中，由于将驱动齿轮30 -体地形成在套筒120上，所以消除 了套筒120与驱动齿轮30的公差。由此，能使转向角传感器3的精度提高。
[0105] 如图7所示，第2实施方式中，在套筒120的帽沿部28中，在形成有驱动齿轮30 的轮齿的面的相反侧的面上，形成有环状的槽部24。另一方面，与第1实施方式一样，在固 定侧环板21的、承盘引导面17的反面侧的面（传感器外壳40侧的面）上，形成有为环状 肋条的旋转引导部18。如图8所示，旋转引导部18被构成为，插入到套筒120的帽沿部28 上形成的槽部24的内部。通过该结构，肋条状的旋转引导部18发挥引导驱动齿轮30旋转 的轨道作用，从而能使该驱动齿轮30稳定地旋转。
[0106] 与第1实施方式一样，第2实施方式中，由传感器外壳40 (底面环板45及筒部46) 和定子11 (固定侧环板21)围住的空间成为第2容纳空间50。第2实施方式中，第2容纳 空间50内配置有套筒120的帽沿部28 (及在此形成的驱动齿轮30)。该驱动齿轮30被配 置为，与保持部49所保持着的从动齿轮47相咬合。通过以上的结构，与第1实施方式的转 向角传感器3同样地能够检测转子12的旋转量（方向盘的操作量）。
[0107] 另外，与第1实施方式一样，在第2实施方式中，套筒120的圆筒部23被构成为能 够与旋转连接器2的转子12连结。因此，能将套筒120固定在旋转连接器2上，从而能将 固定了该套筒120的状态的旋转连接器2当作单个组件来处理。
[0108] 并且，在第2实施方式中，套筒120上一体地形成有驱动齿轮30。因而，第2实施 方式的内置有传感器的旋转连接器100中，即使在将转向角传感器3组装在旋转连接器2 之前的状态（第2容纳空间50敞开的状态）下，驱动齿轮30也不会从套筒120脱落。因 此，内置有传感器的旋转连接器100的组装性进一步得到提高。
[0109] 如以上说明过那样，第2实施方式的内置有传感器的旋转连接器100由旋转连接 器2、套筒120、及转向角传感器3构成。旋转连接器2具备，能相对旋转的定子11和转子 12、及配置在由定子11和转子12围住的第1容纳空间15内的扁平电缆14。套筒120具 有与转子12连结并一体地旋转的圆筒部23,且该圆筒部23的周围一体地形成有驱动齿轮 30。转向角传感器3具备，固定在定子11上的传感器外壳40、与驱动齿轮30相咬合而进行 从动旋转的从动齿轮47、内置有检测从动齿轮47的旋转用的检测元件的电路基板48、及保 持从动齿轮47和电路基板48的保持部49。传感器外壳40在定子11侧敞开。构成有由传 感器外壳40和定子11围住的第2容纳空间50,该第2容纳空间50内容纳着驱动齿轮30。 并且，保持部49即使在第2容纳空间50未被定子11封闭的状态下也能够保持从动齿轮47 和电路基板48。
[0110] 如此，在套筒120上一体地形成驱动齿轮30,能够进一步消减部件数量。另外，由 于在套筒120上一体地构成了驱动齿轮30,所以通过将该套筒120连结在转子12上，能够 将驱动齿轮30保持在转向角传感器3 -侧。另外，由于使套筒120与驱动齿轮30成为一 体，与将两者构成为单独的构件的情况（第1实施方式）相比，能够减小公差，提高转向角 传感器3的检测精度。
[0111] 另外，第2实施方式的内置有传感器的旋转连接器100具有以下结构。即，该内置 有传感器的旋转连接器100在第1容纳空间15内具备引导柔性扁平电缆14的承盘25。定 子11被构成为，在转子12侧的面上形成有引导承盘25的旋转的承盘引导面17 ;在传感器 外壳40侧的面上形成有引导驱动齿轮30的旋转的旋转引导部18。
[0112] 如此，由于定子11既有引导承盘25的功能，又有引导驱动齿轮30的功能，所以能 消减部件数量，并能使承盘25和驱动齿轮30分别稳定地旋转。
[0113] 以上，对本发明的较佳的实施方式进行了说明，但对上述结构例如可作以下变更。
[0114] 本发明的内置有传感器的旋转连接器不限于汽车方向盘，可被广泛应用于旋转侧 与固定侧之间的电连接的用途。
[0115] 上述实施方式中，将检测部34作为检测磁石的磁场变化的装置，但不局限于此， 例如可采用使用光遮断器等来检测从动齿轮47的旋转等适宜的结构。
[0116] 标号说明
[0117] 1内置有传感器的旋转连接器
[0118] 2旋转连接器
[0119] 3转向角传感器
[0120] 11 定子
[0121] 12 转子
[0122] 14柔性扁平电缆
[0123] 20 套筒
[0124] 34检测部
[0125] 40传感器外壳
[0126] 43旋转部件
[0127] 49保持部
【权利要求】
1. 一种内置有传感器的旋转连接器，包括旋转连接器、套筒、及转向角传感器，其中， 所述旋转连接器具备，能相对旋转的定子和转子、及配置在由所述定子和转子围住的 第1容纳空间内的扁平电缆； 所述套筒与所述转子连结并一体地旋转； 所述转向角传感器具备，固定在所述定子上的传感器外壳、与所述套筒卡合并一体地 旋转的旋转部件、检测所述旋转部件的旋转的检测部、及保持所述检测部的保持部，其特征 在于： 所述传感器外壳在所述定子侧敞开， 构成有由所述传感器外壳和所述定子围住的第2容纳空间，该第2容纳空间内容纳着 所述旋转部件， 所述保持部在所述第2容纳空间敞开的状态下也能保持所述检测部。
2. 如权利要求1所述的内置有传感器的旋转连接器，其特征在于： 所述第1容纳空间内具备引导所述扁平电缆的承盘， 所述定子被构成为，在所述转子侧的面上形成有引导所述承盘的旋转的承盘引导面； 在所述传感器外壳侧的面上形成有引导所述旋转部件的旋转的旋转引导部。
3. -种内置有传感器的旋转连接器，包括旋转连接器、套筒、及转向角传感器，其中， 旋转连接器具备，能相对旋转的定子和转子、及配置在由所述定子和转子围住的第1 容纳空间内的扁平电缆； 所述套筒具备与所述转子连结并一体地旋转的圆筒部，且该圆筒部的周围一体地形成 有驱动齿轮； 所述转向角传感器具备，固定在所述定子上的传感器外壳、与所述驱动齿轮咬合而进 行从动旋转的从动齿轮、内置有检测所述从动齿轮的旋转的检测元件的电路基板、及保持 所述从动齿轮和电路基板的保持部，其特征在于： 所述传感器外壳在所述定子侧敞开， 构成有由所述传感器外壳和所述定子围住的第2容纳空间，该第2容纳空间内容纳着 所述驱动齿轮， 所述保持部在所述第2容纳空间敞开的状态下也能保持所述从动齿轮和所述电路基 板。
4. 如权利要求3所述的内置有传感器的旋转连接器，其特征在于： 所述第1容纳空间内具备引导所述扁平电缆的承盘， 所述定子被构成为， 在所述转子侧的面上形成有引导所述承盘的旋转的承盘引导面； 在所述传感器外壳侧的面上形成有引导所述驱动齿轮的旋转的旋转引导部。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的内置有传感器的旋转连接器，其特征在于： 所述驱动齿轮的轮齿被形成为，向平行于所述旋转连接器和所述转向角传感器的安装 轴的方向突出， 所述从动齿轮被所述保持部支撑，而以基本垂直于所述安装轴的轴线为中心旋转。
6. 如权利要求1至4中任一项所述的内置有传感器的旋转连接器，其特征在于： 所述定子及所述传感器外壳包括多个相对于该定子对该传感器外壳进行定位的定位 部， 该定位部包括定位销及插入孔，其中， 所述定位销被形成在所述定子或所述传感器外壳中的任一方上，并向平行于所述旋转 连接器和所述转向角传感器的安装轴的方向突出； 所述插入孔被形成在所述定子或所述传感器外壳中的另一方上，供所述定位销插入。
【文档编号】B62D1/04GK104067461SQ201480000295
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年1月15日 优先权日:2013年1月15日
【发明者】宇都宫博文, 柿本康晴 申请人:古河电气工业株式会社, 古河As株式会社