JP5192766B2

JP5192766B2 - 回転コネクタ装置

Info

Publication number: JP5192766B2
Application number: JP2007248944A
Authority: JP
Inventors: 亮一安達; 秀治平井
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2027-09-26
Also published as: JP2009078667A

Description

本発明は、回転体と固定体との間で電気信号、光信号、あるいは電力等を伝送するのに用いられる回転コネクタ装置に関するものである。

回転コネクタ装置は、回転体とそれを支える固定体とを電気的に接続するために使用されるものであり、例えば、自動車のステアリングに装備されたエアバッグシステム等に車体側から電気信号を伝達するのに使用される。自動車に用いられる回転コネクタ装置は、通常、外側ケースと、該外側ケースの内側で該外側ケースと相対的に回転自在に設置された内側ケースとで環状のケーブル収納部が形成され、該ケーブル収納部の内部にフラットケーブルが収納された構成となっている。

前記外側ケースは外筒部と底部を備え、前記内側ケースは内筒部と上蓋部を備えている。前記内側ケースは、前記外筒部の内側で回転自在となっている。また、前記外側ケースには固定コネクタ部が備えられ、前記内側ケースには回転コネクタ部が備えられている。

前記ケーブル収納部に収納された前記フラットケーブルは、一端が前記固定コネクタ部に接続された後、前記外筒部の内壁に一方向に巻き付けられ、反転部で巻き付け方向を反転させた後、次に前記内筒部の外壁に逆方向に巻き付けられ、他端が前記回転コネクタ部に接続されている。あるいは、前記ケーブル収納部の内部で一方向のみに巻かれたものや、前記反転部をローラで形成したもの等もある。

回転コネクタ装置を車体に取り付ける際は、内側ケースを時計回りに回転できる回数と反時計回りに回転できる回数とが等しくなる状態に前記内側ケースの回転位置が設定されていることが要求される。以下、この状態を中立状態という。

回転コネクタ装置には、前記内側ケースを前記外側ケースに係止するための固定具が備えられており、該回転コネクタ装置が車体に取り付けられるまでは、前記内側ケースは中立状態を維持するために前記固定具で仮止めされている。

また、前記固定具を取り外した後、内側ケースを中立状態に正確に戻せるよう、外側ケースと内側ケースのそれぞれの適当な位置に位置合わせマークが設けられているものもある。

しかしながら、上記の位置合わせマークは、内側ケースが１回転した状態でも合致してし
まう。そのため、前記固定具を取り外した後に内側ケースが大きく回転してしまうと、前記内側ケースを再び中立状態に戻すのが困難になってしまうといった問題があった。

特に、回転コネクタ装置を車体に取り付けた後修理等のために取り外した場合、これを再び車体に取り付ける際には内側ケースを中立状態に戻す必要があるが、この場合には固定具による仮止めは行われていないため、内側ケースを中立状態に戻すのが困難であった。

特許文献１では、ステアリングコラムに設けられたコラムピンにより、中立位置が自動解除されるロック機構をステアリングコラム側に配置された回転コネクタ装置が記載されている。また、特許文献２では、可動側ハウジングと固定側ハウジングの間に配置されたロック機構により、ハンドルを取り付けるとロック機構が解除になる回転コネクタ装置が記載されている。
特開平９−１６９２７５特開２００２−０７５５７５

しかしながら、特許文献１に記載されたロック機構では、修理等でハンドルのみを取り外した場合はロック機構が働かないため、内側ケースが大きく回転してしまい、元の位置に戻すことが困難である。また車載装置の高密度化、小型化により、可動側ハウジングと固定側ハウジングの間に空間を設けることが出来なくなってきている。このため特許文献２のように可動側ハウジングと固定側ハウジングの間にロック機構を設けることは困難となってきた。

本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、寸法を大きくすることなく、かつ、ハンドルを取り付けるとロック機構が解除され、ハンドルを取り外すとロック機構が働くことで、中立状態を維持できる回転コネクタ装置を提供することである。

本発明は、相対的に回転自在に連結された固定側ケースと回転側ケースと、これら２つのケースに間に形成されるケーブル収納部内に収納されたケーブルと、回転側ケースの内筒部とステアリング軸の間に配置されたロック機構を備え、前記ロック機構が、バネ部材係止部とバネ部材からなり、前記バネ部材は、上蓋側端部とステアリングボス接触部と係止凹部と外側ケース側端部とがこの順となるように構成し、前記ステアリングボス接触部が、上蓋側端部及び係止凹部に対して、回転側ケースの内筒部とステアリング軸との間隔以上に高い山状に形成し、外側ケースに、外側ケース側端部の径方向の係止を許容する外側ケース係止部を備え、前記バネ部材係止部は、内筒部における外側ケース係止部側において、前記係止凹部を係止可能に突出するとともに、上蓋側端部と係止凹部が前記ステアリング軸の軸方向に沿って内筒部に接触するように、バネ部材を支持しており、外側ケース側端部が外側ケースの外側ケース係止部に対して径方向に係止されていることを特徴とする回転コネクタ装置である。

本発明によれば、ハンドルを取り付けるとロック機構が解除され、ハンドルを取り外すとロック機構が働くことで、中立状態を維持できる。さらに、ロック機構が内側ケースの内筒部よりも中心側（ステアリングボス側）に配置されているので、寸法が大きくなることもない。よって産業上顕著な効果を奏する。

図面を参照して本発明の好ましい実施の形態における回転コネクタ装置の構成について詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。

図１は、本発明の第一の実施の形態に係る回転コネクタ装置の概略の構成を示す断面図である。

図１に示す本実施形態の回転コネクタ装置１は、外側ケース１１と内側ケース２１とでケーブル収納部２を形成し、該ケーブル収納部２の内部にフラットケーブル３〜６を内蔵している。内側ケース２１は、外側ケース１１の外筒部１２の内側で左右両周りに自由に回転できるように構成されている。なお、外側ケース１１は車体側に固定される固定側ケースである。内側ケース２１はハンドル４１と固定され回転される回転側ケースである。

図１に示す本実施形態では、４本のフラットケーブル３〜６がケーブル収納部２に収納されているとしているが、ケーブル収納部２に収納されるフラットケーブルの本数は４本である必要はなく、これより多くても、あるいは少なくてもよい。

外側ケース１１は、円筒状の外筒部１２、図示しない底部１３、及び固定コネクタ部１４を備えている。また、内側ケース２１は、円筒状の内筒部２２、上蓋部２３、及び回転コネクタ部２４を備えている。ケーブル収納部２は、外側ケース１１の外筒部１２と底部１３、及び内側ケースの内筒部２２と上蓋部２３とで囲まれた環状の空間となっている。

ケーブル収納部２の内部に収納されたフラットケーブル３〜６は、それぞれの一端が外側ケース１１に設けられた固定コネクタ部１４に接続され、他端が回転コネクタ部２４に接続されている。回転コネクタ装置１を介して、車体側から例えばステアリングに装備されたエアバッグ等に電気信号を伝送することができる。

固定コネクタ部１４に接続されたフラットケーブル３〜６は、ケーブル収納部２の内部に導かれ、外筒部１２に沿って一方の方向(図１では左回り)に渦巻状に巻きつけられている。そして、各フラットケーブルの途中で巻き方向を反転させた反転部３ａ〜６ａを有し、該反転部３ａ〜６ａからは内筒部２２に沿って逆方向(図１では右回り)に渦巻状に巻きつけられている。

図２は、本発明の実施の形態に係る回転コネクタ装置の、ハンドル４１の取り付け前の構成を示す断面図である。図２は車体側取付軸５１の取り付け後であって、ハンドル４１の取り付け前の状態である。図３はその詳細図である。図２のように、ハンドル４１のステアリングボス４２は車体側取付軸５１に挿入されていき、やがてステアリングボス４２と車体側取付軸５１が接し、それらの接する面の摩擦により強固に固定される。

回転コネクタ装置１は、ハンドル４１が取付けられている間は自由に回転できる状態に維持されること、さらに、ハンドル４１が取り外されている間は回転できない状態に維持されることが必要である。このため、本発明では、ケーブル収納部２の外側であって、内側ケース２１の内筒部２２と車体側取付軸５１の間（ステアリングボス４２に近い方）にロック機構３１を配置している。

図３にあるとおり、ロック機構３１は、バネ部材係止部２５と、バネ部材３２からなる。バネ部材係止部２５は、内筒部２２から突出したフック状のものであるので、バネ部材３２はバネ部材係止部２５により支持される。バネ部材３２は、非直線状に折り曲げ加工等したものであり、上蓋側端部３３とステアリングボス接触部３４と係止凹部３５と、外側ケース側端部３６からなる。上蓋側端部３３と係止凹部３５は内筒部２２に接触している。ステアリングボス接触部３４とステアリングボス４２が接触する前は、外側ケース側端部３６が外側ケース１１の外側ケース係止部１１ａに係止されており、これにより外側ケース１１と内側ケース２１が相互に自由に回転しないよう固定している。

図４は、本発明の実施の形態に係る回転コネクタ装置の、ハンドル４１の取り付け時の構成を示す断面図である。図４はステアリングボス４２取り付け後であって、ハンドル４１の取り付け後の状態である。図５はその詳細図である。

ハンドル４１のステアリングボス４２は車体側取付軸５１に挿入されていき、やがてステアリングボス４２と車体側取付軸５１が接し、それらの接する面の摩擦により強固に固定されると、ステアリングボス４２がバネ部材３２のステアリングボス接触部３４と接触し、ステアリングボス接触部３４は車体側取付軸５１の外側方向へ押される。これによりバネ部材３２は変形し、バネ部材係止部２５を軸にして、外側ケース側端部３６が車体側取付軸５１の方へ移動する。これにより、外側ケース側端部３６が外側ケース１１の外側ケース係止部１１ａから離れる。よって外側ケース１１と内側ケース２１が相互に自由に回転することができる。

なおバネ部材３２は長期間バネ反力を維持できるものであれば良いが、ＳＵＳなどの金属製であれば好ましい。またバネ部材３２は板状でも棒状でもかまわない。

なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る回転コネクタ装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における回転コネクタ装置の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の第一の実施の形態に係る回転コネクタ装置の概略の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る回転コネクタ装置の、ハンドル４１の取り付け前の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る回転コネクタ装置の、ハンドル４１の取り付け前の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る回転コネクタ装置の、ハンドル４１の取り付け時の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る回転コネクタ装置の、ハンドル４１の取り付け時の構成を示す断面図である。

１・・・回転コネクタ装置
２・・・ケーブル収納部
３〜６・・・フラットケーブル
３ａ〜６ａ・・・反転部
１１・・・外側ケース
１２・・・外筒部
１３・・・底部
１４・・・固定コネクタ部
１５・・・固定具
２１・・・内側ケース
２２・・・内筒部
２３・・・上蓋部
２４・・・回転コネクタ部
２５・・・バネ部材係止部
３１・・・ロック機構
３２・・・バネ部材
３３・・・上蓋側端部
３４・・・ステアリングボス接触部
３５・・・係止凹部
３６・・・外側ケース側端部
４１・・・ハンドル
４２・・・ステアリングボス
５１・・・車体側取付軸

Claims

相対的に回転自在に連結された固定側ケースと回転側ケースと、これら２つのケースに間に形成されるケーブル収納部内に収納されたケーブルと、回転側ケースの内筒部とステアリング軸の間に配置されたロック機構を備え、
前記ロック機構が、バネ部材係止部とバネ部材からなり、
前記バネ部材は、上蓋側端部とステアリングボス接触部と係止凹部と外側ケース側端部とがこの順となるように構成し、
前記ステアリングボス接触部が、上蓋側端部及び係止凹部に対して、回転側ケースの内筒部とステアリング軸との間隔以上に高い山状に形成し、
外側ケースに、外側ケース側端部の径方向の係止を許容する外側ケース係止部を備え、
前記バネ部材係止部は、内筒部における外側ケース係止部側において、前記係止凹部を係止可能に突出するとともに、上蓋側端部と係止凹部が前記ステアリング軸の軸方向に沿って内筒部に接触するように、バネ部材を支持しており、
外側ケース側端部が外側ケースの外側ケース係止部に対して径方向に係止されていることを特徴とする
回転コネクタ装置。