KR20060127799A

KR20060127799A - 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조

Info

Publication number: KR20060127799A
Application number: KR1020060050543A
Authority: KR
Inventors: 지 아라키; 다다시 사노
Original assignee: 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2006-12-13
Also published as: JP2006335318A; DE602006000388D1; EP1732181B1; US20060283271A1; CN1877920A; EP1732181A1; DE602006000388T2

Abstract

본 발명은 소음의 저감화가 도모되는 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조를 제공하는 것이다.

이를 위하여 본 발명에서는 회전 커넥터(1)의 제 1 로터부재(로터 하우징)(4)와 조타각 센서(2)의 제 2 로터부재(회전부재)(12)와의 연결구조에 있어서, 양 로터부재(4, 12)의 사이에 둥근 고리형상의 중계 탄성부재(10)를 협압(挾壓)상태에서 설치하고, 이 중계 탄성부재(10)의 한 쌍의 결합 잘림부(10a, 10b)에 제 1 로터부재(4)의 연결돌기(9d, 9e)를 결합시킴과 동시에, 이것과 직교하는 다른 한 쌍의 결합 잘림부(10c, 10d)에 제 2 로터부재(12)의 연결돌기(12c, 12d)를 결합하도록 하였다. 또 결합 잘림부(10a, 10b)를 긴 구멍형상으로 형성하여 중계 탄성부재(10)의 지름방향을 따르는 제 1 로터부재(4)의 이동을 허용하도록 하였다.

Description

회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조{ROTARY CONNECTOR AND STEERING ANGLE SENSOR CONNECTING STRUCTURE}

도 1은 본 발명의 실시형태예에 관한 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결 유닛을 나타내는 단면도,

도 2는 상기 연결 유닛의 분해사시도,

도 3은 상기 연결 유닛에 구비되는 중계 탄성부재의 평면도,

도 4는 상기 중계 탄성부재의 단면도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전 커넥터 2 : 조타각 센서

3 : 스테이터 하우징 4 : 로터 하우징(제 1 로터부재)

5 : 가요성 케이블 9 : 하부 로터

9d, 9e : 연결돌기 10 : 중계 탄성부재

10a, 10b, 10c, 10d : 결합 잘림부

10e, 10f : 탄성아암 10g : 미소 돌기

11 : 고리형상 공간 12 : 회전부재(제 2 로터부재)

12a : 중공축부 12b : 코드판

12c, 12d : 연결돌기 13 : 고정부재

14 : 포토인터럽터 15 : 회로기판

본 발명은 자동차의 스티어링장치에 조립되어 에어백시스템 등의 전기적 접속수단으로서 사용되는 회전 커넥터와 스티어링휠의 회전정보 검출수단인 조타각 센서와의 연결구조에 관한 것이다.

회전 커넥터는, 스테이터부재에 대하여 로터부재를 회전 자유롭게 연결하고, 이들 스테이터부재와 로터부재와의 사이에 구획 형성되는 고리형상 공간 내에 가요성 케이블을 수납하여 권회한 것으로, 스티어링휠에 연동하여 로터부재를 회전시킴으로써 가요성 케이블이 고리형상 공간 내에서 감김 또는 되감기도록 되어 있다. 여기서 회전 커넥터의 로터부재와 스테이터부재 사이에는 비교적 큰 유극(회전축과 직교하는 면내방향의 간극)이 확보되어 있고, 이것에 의하여 스티어링휠에 연동하여 로터부재가 안정적으로 회전할 수 있게 되어 있다. 한편, 조타각 센서는 고정부재에 대하여 코드판을 가지는 로터부재를 회전 자유롭게 연결함과 동시에, 이 고정부재의 내부에 포토인터럽터 등을 수납한 것으로, 스티어링휠에 연동하여 로터부재와 코드판을 회전시킴으로써, 포토인터럽터로부터 회전량의 검출신호가 출력되도록 되어 있다. 여기서 조타각 센서의 로터부재는 고정부재에 대하여 유극이 적은 상태에서 지지할 필요가 있고, 이에 의하여 로터부재에 일체화된 코드판의 축선방향과 지름방향의 덜컥거림이 억제되기 때문에, 포토인터럽터로부터 안정된 검출신 호가 출력되도록 되어 있다.

종래부터 이와 같은 회전 커넥터와 조타각 센서를 미리 유닛화하여 두고, 이 유닛체를 스티어링장치에 조립함으로써 회전 커넥터를 스티어링휠에 장착된 에어백시스템 등의 전기적 접속수단으로서 사용함과 동시에, 조타각 센서를 스티어링휠의 회전정보 검출수단으로서 사용하도록 한 기술이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

이와 같은 종래기술에서는 회전 커넥터의 로터부재(제 1 로터부재)와 조타각 센서의 로터부재(제 2 로터부재) 중 어느 한쪽에 돌기가 설치됨과 동시에, 어느 다른한쪽에 지름방향으로 연장되는 긴 구멍이 설치되어 있고, 회전 커넥터와 조타각 센서를 유닛화하는 경우는, 제 1 및 제 2 로터부재 사이에 코일스프링을 개재시킨 상태에서 상기 돌기를 긴 구멍에 결합시킴으로써 제 1 및 제 2 로터부재를 동축상에서 연결함과 동시에, 회전 커넥터의 구성부품인 스테이터부재에 조타각 센서의 구성부품 인 고정부재를 나사고정 등으로 고정하도록 하고 있다. 그리고 이 유닛체를 스티어링장치에 조립하는 경우는, 제 1 및 제 2 로터부재를 스티어링샤프트에 삽입한 후, 상단측에 위치하는 회전 커넥터의 제 1 로터부재에 스티어링휠이 연결되도록 되어 있다.

사용시에 운전자가 스티어링휠을 회전 조작하면, 그것에 따라 회전 커넥터의 제 1 로터부재와 조타각 센서의 제 2 로터부재가 일체적으로 회전하기 때문에, 회전 커넥터의 가요성 케이블이 고리형상 공간 내에서 감김/되감김과 동시에, 조타각 센서로부터 스티어링휠의 회전정보를 검출할 수 있다. 이 경우, 비교적 큰 유극을 필요로 하는 회전 커넥터의 제 1 로터부재와, 유극을 아주 작게 할 필요가 있는 조타각 센서의 제 2 로터부재는, 한쪽의 로터부재에 설치된 돌기가 다른쪽의 로터부재에 설치된 긴 구멍에 결합된 상태에서 연결되어 있어, 서로의 중심축의 어긋남이 돌기와 긴 구멍의 결합에 의하여 흡수되기 때문에, 제 1 로터부재와 제 2 로터부재는 원활하게 회전할 수 있다. 또 제 1 로터부재와 제 2 로터부재는 양자 사이에 개재된 코일스프링에 의하여 서로 이반하는 방향으로 탄성 가세되어 있기 때문에, 조타각 센서의 제 2 로터부재에 일체화된 코드판의 축선방향의 덜컥거림이 억제되어, 조타각 센서로부터 안정된 검출신호를 얻을 수 있다.

[특허문헌 1]

일본국 특개평11-135221호 공보(제 4 ~ 6페이지, 도 8)

상기한 바와 같이, 종래의 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조에서는 회전 커넥터의 로터부재와 조타각 센서의 로터부재와의 사이에 코일스프링을 개재시키고 있기 때문에, 코일스프링에 의하여 양 로터부재 사이의 축선방향의 덜컥거림을 억제하여 안정된 검출신호를 얻을 수 있다. 그러나 코일스프링을 개재시킨 상태에서 양 로터부재를 연결할 필요가 있기 때문에, 회전 커넥터와 조타각 센서를 유닛화할 때의 조립 작업성이 나쁘다는 문제가 있음과 동시에, 자동차의 주행 중에 코일스프링 자체가 진동하여 스프링 소음이라 불리우는 다른 소리를 발생한다는 문제가 있었다.

또, 상기한 종래기술에서는 조타각 센서의 로터부재를 상하 양쪽 끝에 플랜지부를 가지는 2개의 분할체로 구성하고, 코드판을 끼워 양 분할체를 일체화하여 로터부재로 함으로써 고정부재인 상부 커버와 하부 커버의 각 가이드구멍에 로터부재가 회전 가능하게 지지되도록 되어 있기 때문에, 코드판과 로터부재의 일체품을 구성하는 데 최저 3개의 부재(코드판과 한 쌍의 분할체)가 필요하여 조타각 센서의 부품점수가 증가하여 비용상승을 초래한다는 문제도 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래기술의 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 소음의 저감화가 도모되는 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조를 제공하는 것에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조는, 스티어링휠에 연동하여 회전하는 중공축 구조의 제 1 로터부재를 가지고, 이 제 1 로터부재가 스테이터부재에 회전 가능하게 지지되어 있는 회전 커넥터와, 중공축부의 외주면에 코드판을 설치한 제 2 로터부재를 가지고, 이 제 2 로터부재가 고정부재에 회전 가능하게 지지되어 있는 조타각 센터와, 상기 제 1 로터부재와 상기 제 2 로터부재와의 사이에 협압(挾壓)상태에서 설치된 둥근 고리형상의 중계 탄성부재를 구비하고, 상기 중계 탄성부재에 복수의 결합 잘림부 또는 결합돌기를 설치함과 동시에, 상기 제 1 및 제 2 로터부재에 상기 결합 잘림부와 결합 가능한 연결돌기 또는 상기 결합돌기와 결합 가능하게 연결 잘림부를 설치함으로써, 상기 제 1 로터부재의 회전이 상기 중계 탄성부재를 거쳐 상기 제 2 로터부재에 전달되도록 하고, 또한 상기 복수의 결합 잘림부 또는 상기 복수의 연결 잘 림부의 적어도 일부를 긴 구멍형상으로 형성함으로써, 대응하는 상기 연결돌기 또는 상기 결합돌기가 상기 중계 탄성부재의 지름방향을 따르는 이동이 허용된 상태에서 결합되도록 구성하였다.

이와 같은 구성에 의하면, 제 1 로터부재와 제 2 로터부재 사이에 협압상태에서 설치된 중계 탄성부재의 탄발력에 의하여 양 로터부재가 서로 이반하는 방향으로 가세됨과 동시에, 중계 탄성부재의 결합 잘림부(또는 결합돌기)에 제 1 및 제 2 로터부재의 연결돌기(또는 연결 잘림부)를 결합시킴으로써 양 로터부재가 회전방향으로 위치결정되기 때문에 이들 양 로터부재 사이의 덜컥거림을 억제하여 조타각 센서로부터 안정된 검출신호가 얻어진다. 또 덜컥거림 방지용 코일 스프링이 불필요하기 때문에, 스프링 소음이라 불리우는 진동음을 없애어 소음의 저감화를 실현할 수 있다. 또, 결합 잘림부(또는 연결 잘림부)의 적어도 일부를 긴 구멍형상으로 형성하여 대응하는 연결돌기(또는 결합돌기)가 중계 탄성부재의 지름방향을 따라 이동할 수 있도록 결합되어 있기 때문에, 제 1 및 제 2 로터부재의 중심축의 어긋남이 허용되는 구조로 되어 있고, 따라서 비교적 큰 유극을 필요로 하는 회전 커넥터를 고정밀도의 조타각 센서와 연결하면서 양 로터부재를 각각 원활하게 회동시킬 수 있다. 또한 중계 탄성부재에 의하여 조타각 센서의 제 2 로터부재를 고정부재에 대하여 축선방향으로 위치 규제할 수 있기 때문에, 이 제 2 로터부재를 고정부재에 의하여 회전 가능하게 지지하는 구조를 용이하게 실현할 수 있다.

상기한 구성에 있어서, 중계 탄성부재에 결합 잘림부와 결합돌기 중 어느 것을 설치하여도 좋으나, 중계 탄성부재에 설치한 결합 잘림부에 제 1 및 제 2 로터 부재에 설치한 연결돌기를 삽입하여 결합시킨다는 연결구조의 쪽이 긴 수명화를 기대할 수 있기 때문에 바람직하다. 이 경우, 중계 탄성부재에 원주방향을 따라 180도 떨어져 위치하여 쌍을 이루는 결합 잘림부를 2쌍 형성하고, 이 중 제 1 로터부재의 연결돌기와 결합되는 한 쌍의 결합 잘림부끼리를 연결하는 직선과, 제 2 로터부재의 연결돌기와 결합되는 나머지 1쌍의 결합 잘림부끼리를 연결하는 직선이, 서로 직교하도록 설정되어 있으면, 제 1 및 제 2 로터부재가 중계 탄성부재를 거쳐 올덤 커플링(슬라이더 커플링)과 같이 연결되기 때문에, 양 로터부재의 중심축의 어긋남을 허용하면서 회전방향으로는 덜컥거림을 일으키기 어려운 연결구조를 용이하게 실현할 수 있다. 또한, 제 1 로터부재의 연결돌기와 결합되는 한 쌍의 결합 잘림부가 긴 구멍형상으로 형성되어 있으면 회전 커넥터에 소요의 유극을 확보하는 것이 용이해지기 때문에 바람직하다. 또 쌍을 이루는 2개의 결합 잘림부 중, 한쪽의 결합 잘림부가 연결돌기를 중계 탄성부재의 원주방향으로부터 탄성적으로 협지하는 2개의 탄성아암(arm) 사이에 형성되어 있으면 회전방향의 덜컥거림을 확실하게 방지하는 것이 용이해지기 때문에 바람직하다.

또 상기한 구성에 있어서, 중계 탄성부재의 상하 양면의 복수 개소에 제 1 로터부재 또는 제 2 로터부재와 점 접촉하는 미소 돌기가 형성되어 있으면 이들 양 로터부재에 중계 탄성부재가 흡착될 염려가 없어지기 때문에, 양 로터부재의 지름방향의 상대 이동이 중계 탄성부재에 의하여 저해될 위험성이 없어져 바람직하다.

또 상기한 구성에 있어서, 제 2 로터부재가 중공축부의 외주면에 코드판을 일체 성형한 합성수지 성형품인 것이 바람직하다. 이 경우, 중계 탄성부재에 의하 여 조타각 센서의 제 2 로터부재를 고정부재에 대하여 축선방향으로 위치 규제할 수 있기 때문에, 중공축부의 외주면에 코드판을 돌출 설치한 일체 성형품의 제 2 로터부재를 사용하여 부품점수나 조립 공정수를 줄일 수 있다.

발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명하면, 도 1은 본 발명의 실시형태예에 관한 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결 유닛을 나타내는 단면도, 도 2는 상기 연결 유닛의 분해사시도, 도 3은 상기 연결 유닛에 구비되는 중계 탄성부재의 평면도, 도 4는 상기 중계 탄성부재의 단면도이다.

본 실시형태예에 관한 연결 유닛은 회전 커넥터(1)와 조타각 센서(2) 및 중계 탄성부재(10)로 구성되어 있고, 뒤에서 설명하는 바와 같이 회전 커넥터(1)와 조타각 센서(2)는 중계 탄성부재(10)를 사이에 두고 상하로 적층, 일체화된 상태에서 자동차의 스티어링장치에 조립되도록 되어 있다.

회전 커넥터(1)는 스티어링휠에 장착된 에어백시스템 등의 전기적 접속수단으로서 사용되는 것으로, 이 회전 커넥터(1)는 스테이터부재인 스테이터 하우징(3)과, 제 1 로터부재인 중공축 구조의 로터 하우징(4)과, 이들 스테이터 하우징(3)과 로터 하우징(4)의 사이에 구획 형성되는 고리형상 공간(11) 내에 수납하여 권회된 가요성 케이블(5)을 구비하고 있다. 스테이터 하우징(3)은 원통형상의 외통 케이스(6)와, 이 외통 케이스(6)의 하단에 고정된 둥근 고리형상의 바닥판(7)으로 구성되어 있고, 이들 외통 케이스(6) 및 바닥판(7)은 합성수지로 성형되어 있다. 로터 하우징(4)은, 원통형상의 내통부(8a)의 상단으로부터 바깥쪽을 향하여 둥근 고리형상의 상판부(8b)를 연장 돌출시킨 상부 로터(8)와, 이 상부 로터(8)의 내통부(8a) 에 스냅 결합되어 일체적으로 회전하는 하부 로터(9)로 구성되어 있고, 이들 상부 로터(8) 및 하부 로터(9)도 합성수지로 성형되어 있다. 또 하부 로터(9)에는 상단에 스냅 포올(pawl) (9a)이 형성된 중공형상 통체(9b)와, 이 중공형상 통체(9b)의 하단으로부터 바깥쪽을 향하여 연장 돌출하는 둥근 고리형상의 하판부(9c)가 설치되어 있고, 하판부(9c)의 바닥면에는 원주방향을 따라 180도 떨어진 2개소에 연결돌기(9d, 9e)가 하향으로 돌출 형성되어 있다.

이 회전 커넥터(1)의 로터 하우징(4)은 중공형상 통체(9b)의 스냅 포올(9a)을 내통부(8a)의 내주벽에 스냅 결합함으로써 상부 로터(8)와 하부 로터(9)가 일체화되어 있고, 도 1에 나타내는 바와 같이 상판부(8b)의 바깥 가장자리부를 외통 케이스(6)의 상단부에 미끄럼 접촉시키고, 또한 하판부(9c)의 바깥 가장자리부를 바닥판(7)의 하면에 미끄럼 접촉시킨 상태에서 로터 하우징(4)이 스테이터 하우징(3)에 회전 자유롭게 지지되어 있다. 그리고 스테이터 하우징(3)측의 외통 케이스(6)나 로터 하우징(4)측의 상부 로터(8) 등에 의하여 고리형상 공간(11)이 구획 형성되고, 이 고리형상 공간(11)의 내부에 가요성 케이블(5)이 예를 들면 소용돌이형상(또는 도중에서 권회방향을 반대로 한 반전형상)으로 권회되어 수납되어 있다. 또한 이 가요성 케이블(5)의 양쪽 끝은 외통 케이스(6)와 상부 로터(8)의 내통부(8a)에 각각 고정된 후, 도시 생략한 다이렉트 커넥터 등을 거쳐 외부로 도출되어 있다.

조타각 센서(2)는 스티어링휠의 회전정보 검출수단으로서 사용되는 것으로, 이 조타각 센서(2)는 제 2 로터부재인 회전부재(12)와, 이 회전부재(12)를 회전 자 유롭게 지지하는 고정부재(13)와, 포토인터럽터(14)를 설치하여 고정부재(13)의 내부에 조립된 회로기판(15)을 구비하고 있다. 회전부재(12)는 원통형상의 중공축부(12a)와, 이 중공축부(12a)의 외주면의 중앙 부근으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 둥근 고리형상의 코드판(12b)으로 구성되어 있고, 이들 중공축부(12a)와 코드판(12b)은 합성수지로 일체로 성형되어 있다. 또 중공축부(12a)의 상단면에는 원주방향을 따라 180도 떨어진 2개소에 연결돌기(12c, 12d)(도 3참조)가 상향으로 돌출 형성되어 있고, 이들 한 쌍의 연결돌기(12c, 12d) 끼리를 연결하는 직선과, 로터 하우징(4)의 하단면[하부 로터(9)의 바닥면]에 돌출 형성된 한 쌍의 연결돌기(9d, 9e) 끼리를 연결하는 직선과는 서로 직교하고 있다. 고정부재(13)는 서로 접합, 일체화된 상부 커버(16)와 하부 커버(17)로 이루어지고, 이들 상부 커버(16)와 하부 커버(17)는 모두 합성수지로 성형되어 있다. 포토인터럽터(14)에는 도시 생략한 발광소자와 수광소자를 가지는 광학소자이고, 이들 발광소자와 수광소자가 오목부(14a)를 거쳐 대향하고 있다. 또한 회전부재(12)의 코드판(12b)에는 원주방향을 따라 다수의 차광부(12e)가 소정의 간격으로 형성되어 있고, 회전부재(12)의 회전에 따라 이들 차광부(12e)가 포토인터럽터(14)의 오목부(14a) 내를 통과하도록 되어 있다. 이에 의하여 발광소자로부터 수광소자를 향하는 빛이 오목부(14a) 내에서 차단되어 로우(Low)신호와 하이(high)신호가 교대로 출력되기 때문에, 이 출력신호에 의거하여 회전부재(12)의 회전정보를 검출할 수 있다.

중계 탄성부재(10)는 우레탄 고무 등의 고무재 또는 폴리에스테르계나 폴리이미드계 등의 일래스토머재로 이루어지는 둥근 고리형상부재로서, 로터 하우징(4) 의 하부 로터(9)[하판부(9c)]와 회전부재(12)의 중공축부(12a)와의 사이에 협압상태에서 설치되어 있다. 이 중계 탄성부재(10)는, 지름방향으로 연장되는 긴 구멍으로서 원주방향을 따라 180도 떨어진 위치에 1쌍 설치된 결합 잘림부(10a, 10b)와, 최내주부의 오목홈으로서 원주방향을 따라 180도 떨어진 위치에 1쌍 설치된 결합 잘림부(10c, 10d)를 가지고, 도 3에 나타내는 바와 같이 전자의 결합 잘림부(10a, 10b)끼리를 연결하는 직선과 후자의 결합 잘림부(10c, 10d)끼리를 연결하는 직선이 서로 직교하도록 설정되어 있다. 또한 긴 구멍형상의 한쪽의 결합 잘림부(10b)는 2개의 탄성아암(10e, 10e)의 사이에 형성되어 있고, 마찬가지로 오목홈형상의 한쪽의 결합 잘림부(10d)는 2개의 탄성아암(10f, 10f) 사이에 형성되어 있다. 이 중계 탄성부재(10)는 긴 구멍형상의 결합 잘림부(10a, 10b) 내에 각각 하부 로터(9)의 연결돌기(9d, 9e)를 삽입하여 결합시킴과 동시에, 오목홈형상의 결합 잘림부(10c, 10d) 내에 각각 중공축부(12a)의 연결돌기(12c, 12d)를 삽입하여 결합하도록 되어 있다. 이때 결합 잘림부(10a)에 대하여 연결돌기(9d)는 강하게 끼워 맞춰지고, 결합 잘림부(10b) 내의 연결돌기(9e)는 2개의 탄성아암(10e, 10e)에 의하여 탄성적으로 끼워 유지된다. 마찬가지로 결합 잘림부(10c)에 대하여 연결돌기(12c)는 강하게 끼워 맞춰지고, 결합 잘림부(10d) 내의 연결돌기(12d)는 2개의 탄성아암(10f, 10f)에 의하여 탄성적으로 끼워 유지된다. 또 이 중계 탄성부재(10)의 상하 양면에는 각각 등간격의 4개소에 미소 돌기(10g)가 형성되어 있고, 상면측의 각 미소 돌기(10g)가 하부 로터(9)의 하단면과 점접촉하고, 또한 하면측의 각 미소 돌기(10g)가 중공축부(12a)의 상단면과 점 접촉하도록 되어 있다.

조립시에는 회전 커넥터(1)의 로터 하우징(4)과 조타각 센서(2)의 회전부재(12)를 중계 탄성부재(10)를 거쳐 연결한 후, 상부 커버(16)와 바닥판(7)을 나사고정이나 스냅결합 등의 수단을 이용하여 고정함으로써 회전 커넥터(1)의 스테이터 하우징(3)과 조타각 센서(2)의 고정부재(13)가 일체화된다. 그때 하부 로터(9)와 중공축부(12a)와의 사이에 개재하는 중계 탄성부재(10)는, 스테이터 하우징(3)과 고정부재(13)가 연결 고정되면 도 1에 나타내는 바와 같이 상하의 미소 돌기(10g)가 하부 로터(9)의 하단면과 중공축부(12a)의 상단면에 압접되어 이들 하부 로터(9)와 중공축부(12a)와의 사이에 끼워 넣어진다. 이에 의하여 협압된 중계 탄성부재(10)의 탄발력에 의하여 하부 로터(9)와 중공축부(12a)가 서로 이반하는 방향으로 가세되기 때문에, 중계 탄성부재(10)를 거쳐 연결된 하부 로터(9)와 중공축부(12a)와의 사이에 축선방향의 덜컥거림이 생길 염려는 적다. 또 연결돌기(9d)가 결합 잘림부(10a)에 강하게 끼워 맞춰져 있음과 동시에, 중계 탄성부재(10)의 원주방향을 따라 결합 잘림부(10b) 내의 연결돌기(9e)가 탄성아암(10e)에 의하여 탄성적으로 끼워 유지되어 있기 때문에, 하부 로터(9)가 중계 탄성부재(10)에 대하여 회전방향으로 덜컥거림을 일으킬 염려는 적다. 마찬가지로 연결돌기(12c)가 결합 잘림부(10c)에 강하게 끼워 맞춰져 있음과 동시에, 중계 탄성부재(10)의 원주방향을 따라 결합 잘림부(10d) 내의 연결돌기(12d)가 탄성아암(10f)에 의하여 탄성적으로 끼워 유지되어 있기 때문에, 중공축부(12a)가 중계 탄성부재(10)에 대하여 회전방향으로 덜컥거림을 일으킬 염려도 적다. 따라서 하부 로터(9)의 회전을 중계 탄성부재(10)를 거쳐 중공축부(12a)에 확실하게 전달할 수 있다. 단, 하부 로터(9) 의 연결돌기(9d, 9e)는 긴 구멍형상의 결합 잘림부(10a, 10b)와 결합되어 있기 때문에, 하부 로터(9)는 중계 탄성부재(10)의 지름방향을 따라 약간량 이동할 수 있게 되어 있다.

이와 같이 회전 커넥터(1)와 조타각 센서(2)를 상하 2단에 적층, 일체화하여 구성되는 연결 유닛은, 그대로 자동차의 스티어링장치에 조립할 수 있다. 이와 같은 스티어링장치에 대한 조립시에는 회전부재(12)의 중앙 관통구멍과 로터 하우징(4)의 중앙 관통구멍에 스티어링샤프트를 삽입한 후, 회전 커넥터(1)측의 스테이터 하우징(3) 및 조타각 센서(2)측의 고정부재(13)를 스티어링 칼럼 등의 설치모재에 고정함과 동시에 회전 커넥터(1)의 상부 로터(8)에 세워 설치된 도시 생략한 연결핀을 스티어링휠에 연결하면 좋다.

또, 사용시에 운전자가 스티어링휠을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전 조작하면 스티어링휠의 회전에 따라 로터 하우징(4)과 회전부재(12)가 일체적으로 회전하고, 회전 커넥터(1)와 조타각 센서(2)가 각각 동작한다. 즉, 회전 커넥터(1)에 대해서는 로터 하우징(4)이 회전함으로써 가요성 케이블(5)이 감김 또는 되감김 동작되고, 조타각 센서(2)에 대해서는 코드판(12b)을 가지는 회전부재(12)가 회전함으로써 포토인터럽터(14)로부터 회전량의 검출신호가 출력된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태예에 관한 회전 커넥터(1)와 조타각 센서(2)의 연결구조에서는 로터 하우징(4)의 하부 로터(9)와 회전부재(12)의 중공축부(12a)와의 사이에 중계 탄성부재(10)가 설치되어 있고, 이 중계 탄성부재(10)가 하부 로터(9)와 중공축부(12a)를 서로 이반하는 방향으로 탄성 가세되어 있음과 동 시에, 하부 로터(9)의 회전이 중계 탄성부재(10)를 거쳐 중공축부(12a)에 확실하게 전달되도록 되어 있고, 양자(9, 12a) 사이에는 축선방향으로도 회전방향으로도 거의 덜컥거림이 일어나지 않기 때문에, 로터 하우징(4)과 회전부재(12)가 덜컥거림이 아주 적은 상태에서 연결되게 되어 조타각 센서(2)로부터 안정된 검출신호를 얻을 수 있다. 또덜컥거림 방지용 코일스프링이 불필요하기 때문에, 스프링 소음이라 불리우는 진동음을 없애어 소음의 저감화를 실현할 수 있음과 동시에, 조립 작업성이 향상한다. 또한 중계 탄성부재(10)에 의하여 회전부재(12)를 고정부재(13)에 대하여 축선방향으로 위치 규제할 수 있기 때문에, 중공축부(12a)의 외주면에 코드판(12b)이 돌출 설치되어 있는 일체성형품의 회전부재(12)를 사용하여 부품점수나 조립 공정수의 저감을 도모하면서 이 회전부재(12)를 고정부재(13)에 의하여 회전 가능하게 지지하는 구조를 용이하게 실현할 수 있다.

또, 본 실시형태예에서는 연결돌기(9d, 9e)를 긴 구멍형상의 결합 잘림부(10a, 10b)와 결합시킴으로써 하부 로터(9)가 중계 탄성부재(10)의 지름방향을 따라 이동할 수 있도록 되어 있음과 동시에, 하부 로터(9)용의 결합 잘림부(10a, 10b) 끼리를 연결하는 직선과 중공축부(12a)용의 결합 잘림부(10c, 10d) 끼리를 연결하는 직선이 서로 직교하도록 설정되어 있기 때문에, 하부 로터(9)와 중공축부(12a)가 중계 탄성부재(10)를 거쳐 올덤커플링(슬라이더 커플링)과 같이 연결되어 있다. 따라서 회전시에 하부 로터(9)와 중공축부(12a)의 중심축의 어긋남이 허용되게 되어 비교적 큰 유극을 필요로 하는 회전 커넥터(1)를 고정밀도의 조타각 센서(2)와 연결하면서 로터 하우징(4)과 회전부재(12)를 각각 원활하게 회동시킬 수 있다.

또, 본 실시형태예에서는 중계 탄성부재(10)가 하부 로터(9)나 중공축부(12a)에 흡착하여 과대한 마찰력을 일으키지 않도록 중계 탄성부재(10)의 상하 양면에 하부 로터(9)의 하단면이나 중공축부(12a)의 상단면과 점 접촉하는 미소 돌기(10g)가 돌출 설치되어 있기 때문에, 로터 하우징(4)과 회전부재(12)의 지름방향의 상대이동이 중계 탄성부재(10)에 의하여 저해될 염려가 없어져 항상 안정된 회전동작을 행하게 할 수 있다.

또한 상기 실시형태예에서는 중계 탄성부재(10)의 결합 잘림부(10a∼10d)에 로터 하우징(4)측이나 회전부재(12)측으로부터 연결돌기(9d, 9e)나 연결돌기(12c, 12d)를 삽입하여 결합시키고 있으나, 이것과는 반대로 중계 탄성부재(10)에 설치한 결합돌기를 로터 하우징(4)측이나 회전부재(12)측에 설치한 연결 잘림부에 삽입하여 결합시킨다는 연결구조를 채용하는 것도 가능하다.

본 발명에 의한 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조는, 제 1 로터부재와 제 2 로터부재와의 사이에 협압상태에서 설치된 중계 탄성부재의 탄발력에 의하여 양로터부재가 서로 이반하는 방향으로 가세됨과 동시에, 중계 탄성부재의 결합 잘림부(또는 결합돌기)에 제 1 및 제 2 로터부재의 연결돌기(또는 연결 잘림부)를 결합시킴으로써 양 로터부재가 회전방향으로 위치 결정되기 때문에, 이들 양 로터부재 사이의 덜컥거림을 억제하여 조타각 센서로부터 안정된 검출신호를 얻을 수 있다. 또 덜컥거림 방지용 코일스프링이 불필요하기 때문에, 스프링 소음이라 불리 우는 진동음을 없애어 소음의 저감화를 실현할 수 있음과 동시에, 조립 작업성이 향상한다. 또 제 1 및 제 2 로터부재의 중심축의 어긋남이 허용되는 구조로 되어 있기 때문에, 비교적 큰 유극을 필요로 하는 회전 커넥터를 고정밀도한 조타각 센서와 연결하면서 양 로터부재를 각각 원활하게 회동시킬 수 있다.

Claims

스티어링휠에 연동하여 회전하는 중공축 구조의 제 1 로터부재를 가지고, 상기 제 1 로터부재가 스테이터부재에 회전 가능하게 지지되어 있는 회전 커넥터와, 중공축부의 외주면에 코드판을 설치한 제 2 로터부재를 가지고, 상기 제 2 로터부재가 고정부재에 회전 가능하게 지지되어 있는 조타각 센서와, 상기 제 1 로터부재와 상기 제 2 로터부재와의 사이에 협압상태에서 설치된 둥근 고리형상의 중계 탄성부재를 구비하고,

상기 중계 탄성부재에 복수의 결합 잘림부 또는 결합돌기를 설치함과 동시에, 상기 제 1 및 제 2 로터부재에 상기 결합 잘림부와 결합 가능한 연결돌기 또는 상기 결합돌기와 결합 가능하게 연결 잘림부를 설치함으로써, 상기 제 1 로터부재의 회전이 상기 중계 탄성부재를 거쳐 상기 제 2 로터부재에 전달되도록 하고, 또한 상기 복수의 결합 잘림부 또는 상기 복수의 연결 잘림부 중 하나 이상의 일부를 긴 구멍형상으로 형성함으로써, 대응하는 상기 연결돌기 또는 상기 결합돌기가 상기 중계 탄성부재의 지름방향을 따르는 이동이 허용된 상태에서 결합되도록 한 것을 특징으로 하는 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조.
제 1항에 있어서,

상기 중계 탄성부재에 원주방향을 따라 180도 떨어져 위치하여 쌍을 이루는 상기 결합 잘림부를 2쌍 형성하고, 그 중 상기 제 1 로터부재의 연결돌기와 결합되 는 한 쌍의 결합 잘림부끼리를 연결하는 직선과, 상기 제 2 로터부재의 연결돌기와 결합되는 나머지 1쌍의 결합 잘림부끼리를 연결하는 직선이, 서로 직교하도록 설정된 것을 특징으로 하는 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조.
제 2항에 있어서,

상기 제 1 로터부재의 연결돌기와 결합되는 상기 한 쌍의 결합 잘림부가 긴 구멍형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조.
제 2항에 있어서,

쌍을 이루는 2개의 상기 결합 잘림부 중, 한쪽의 결합 잘림부가 상기 연결돌기를 상기 중계 탄성부재의 원주방향으로부터 탄성적으로 협지하는 2개의 탄성아암의 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조.
제 3항에 있어서,

쌍을 이루는 2개의 상기 결합 잘림부 중, 한쪽의 결합 잘림부가 상기 연결돌기를 상기 중계 탄성부재의 원주방향으로부터 탄성적으로 협지하는 2개의 탄성아암의 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조.
제 1항에 있어서,

상기 중계 탄성부재의 상하 양면의 복수 개소에 상기 제 1 로터부재 또는 상기 제 2 로터부재와 점 접촉하는 미소 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조.
제 1항에 있어서,

상기 제 2 로터부재는 상기 중공축부의 외주면에 상기 코드판을 일체 성형한 합성수지 성형품인 것을 특징으로 하는 회전 커넥터와 조타각 센서의 연결구조.