CN103222129B - 旋转连接器装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供能够使旋转辊(45)更顺畅地旋转的转向杆连接器(10)。在转向杆连接器(10)中，容纳有将多个旋转辊(45)轴支承在容纳空间(S)底部的保持件(40)和扁平线缆(C)，转向杆连接器(10)的特征在于，形成为将设置于保持件的轴承部(43a)和设置于旋转辊(45)的旋转轴部(453)轴支承成自由旋转的结构，旋转轴部包括支脚部(455)和卡止部(456)，该支脚部在圆周方向配置有多个，并且该支脚部具有在轴承部的内周面(43b)上滑动的滑动部(T)，该卡止部(456)形成于支脚部(455)的顶端，在支脚部中，至少使滑动部的径向截面形成为与轴承部点接触，或者以比支脚部的周向宽度小的接触宽度与轴承部线接触的径向截面形状。

Description

旋转连接器装置

技术领域

本发明涉及旋转连接器装置，该旋转连接器装置将例如汽车的方向盘（steeringwheel）侧和车体侧之间电连接起来。

背景技术

安装在汽车等车辆上的旋转连接器装置具有线缆壳体（cablehousing），该线缆壳体包括有以能够相对旋转的方式组装在同一轴线上的定子和转子。

在旋转连接器装置的线缆壳体中，定子固定在车体侧，转子组装于方向盘侧。另外，在旋转连接器装置的线缆壳体内部的容纳空间配设置有扁平线缆。通过这样构成，旋转连接器装置借助扁平线缆在车体侧与方向盘侧之间将与例如装备在方向盘侧的喇叭组件、安全气囊组件和车体侧电源进行电连接。

另外，也提出有例如像专利文献1所记载的那样具有保持件（retainer）的旋转连接器装置，该保持件配置在容纳空间的底面并引导扁平线缆绕转向器（steering）的轴线旋转。通过在这样的保持件中设置有多个旋转辊，以在容纳空间中对扁平线缆的卷紧和卷松进行旋转辅助，旋转连接器装置能够随着转向操作而顺畅地进行旋转动作。

此外，专利文献1所记载的旋转辊的作为其旋转轴的部分为卡合（snap-fit）构造，与保持件的轴承卡合结合（参照专利文献1中的图3）。

在这样的旋转辊的旋转轴与保持件的轴承进行滑动的滑动部的径向截面（参照图8中的（a））中，卡合构造的支脚部455为沿着轴承的内周面43b的截面形状（参照图8中的（b））。

在此，在具有旋转辊的旋转连接器装置旋转之时，一旦保持件与旋转辊之间的滑动部咬入异物，则旋转轴与轴承之间的滑动面积变大，因此，不但不容易将异物排出，而且还会有旋转辊无法顺畅地旋转的问题。另外，由于咬入异物，在轴承侧或者旋转轴侧的滑动部产生烧瘤等，而产生影响旋转辊的旋转的问题。

这样的异物不仅在装配旋转连接器装置时由外部进入，而且也有在保持件、旋转辊成型时未被去除尽的烧瘤等成为主要原因的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－217974号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明鉴于上述问题，目的在于提供一种能够使旋转辊更顺畅地旋转的旋转连接器装置。

解决技术问题的技术手段

本发明的旋转连接器装置，其中，所述转子和定子嵌合成能够沿着顺时针方向和逆时针方向进行相对旋转，所述转子包括环状的旋转侧环形板和形成在该旋转侧环形板的内周缘的圆筒状的内周筒部，所述定子包括环状的固定侧环形板和形成在该固定侧环形板的外周缘的圆筒状的外周筒部，所述转子的旋转侧环形板及内周筒部和所述定子的固定侧环形板及外周筒部构成容纳空间，所述容纳空间的底部承载设置有用于对多个旋转辊进行轴支承的环状的保持件，并且，在所述容纳空间中的所述保持件的上部容纳有将所述转子侧和所述定子侧电连接的扁平线缆，该扁平线缆能够沿着所述旋转辊卷紧和卷松，其特征在于，该旋转连接器装置形成为使得设置在所述旋转辊上的旋转轴部能够自由旋转地支承在设置于所述保持件的圆周状的轴承部上，所述旋转轴部包括沿着周向配置的多个支脚部和卡止部，所述支脚部具有在所述轴承部的圆周面上滑动的滑动部，所述卡止部形成于该支脚部的顶端，且卡止于所述轴承部的周缘，在所述支脚部中，至少使所述滑动部的径向截面形状形成为能偶与所述轴承部点接触或者能够以比所述支脚部的周向宽度小的接触宽度与所述轴承部形成线接触。

所述圆周面能够为轴承部的外周面、或者轴承部的内周面。

采用本发明，旋转轴部和轴承部能够至少在径向截面上以点接触状态、或者以比支脚部的周向宽度小的接触宽度的线接触状态滑动。另外，旋转轴部的支脚部只要是沿着圆周面的轴向存在一定程度接触的形状，旋转轴部和轴承部就能够沿着轴向以线接触状态、或者面接触状态滑动。因而，即使至少在径向截面上是点接触状态或者线接触状态中的任一个状态，旋转辊的旋转轴部与轴承部之间的滑动面积变小。由此，异物难以混入到旋转轴部与轴承部之间的滑动部，即使万一咬入异物也能够容易地排出。

并且，能够降低在保持旋转轴部与轴承部之间的滑动部咬入异物的状态下使旋转辊旋转的风险，能够抑制在旋转轴部的滑动部、轴承部的圆周面产生由异物导致的烧瘤、飞边等的担心。通过这样抑制由异物导致的伤痕的产生，能够使旋转辊不会卡住等顺畅地旋转。

作为本发明的技术方案，所述径向截面中的与所述轴承部相对的部分的形状形成为向所述轴承部的方向呈山形的突出形状。

采用本发明，即使支脚部在由于扁平线缆的卷紧和卷松而使旋转辊的旋转方向改变时等发生倒伏或者扭转，滑动部能够至少在径向截面维持点接触状态或者线接触状态。另外，支脚部的由与轴承部相对的面和径向的面构成的角部能够不与圆周面接触地进行滑动。因而，成型时的角部烧瘤不会卷入滑动部，能够防止对旋转辊的顺畅的旋转进行阻碍的情况、或者角部烧瘤剥离而成为新的异物的情况。并且，在旋转辊的旋转方向改变时，能够防止角部与圆周面接触并成为卡住的原因而使旋转方向无法顺利地反转。

另外，作为本发明的技术方案，所述突出形状形成为曲率半径比所述轴承部的曲率半径小的曲面。

所述曲率半径表示曲线的任意的点处的弯曲程度，该曲率半径越小能够使曲线的弯曲程度越厉害。

采用本发明，旋转辊的支脚部中的与轴承部相对的面形成不会沿着轴承部的圆周面的曲面形状，相对于支脚部的倒伏、扭转能够更稳定地维持滑动部的至少径向截面中的点接触状态或者线接触状态。另外，曲面形状未必限于具有一定的曲率半径的圆弧形状，能够形成为椭圆形的长轴端的曲面形状等。

另外，作为本发明的技术方案，所述卡止部形成为径向突出的呈钩爪状的钩形，以卡止于所述周缘。

采用本发明，旋转辊牢固地卡止于轴承部的圆周缘，能够对由振动等外力所引起的轴向的移动进行限制，并且，能够阻止旋转轴部从轴承部容易地脱落，能够防止旋转辊的旋转不良。

发明的技术效果

采用本发明，提供能够一种可使旋转辊更顺畅地旋转的旋转连接器装置。

附图说明

图1是表示本实施方式的转向杆连接器（steeringrollconnector）的外观的立体图。

图2是表示本实施方式的转向杆连接器的分解状态的分解立体图。

图3是卸下转子后的状态的本实施方式的转向杆连接器的俯视图。

图4是图1中的A－A线向视剖视图。

图5是表示旋转辊与辊支承突部的轴支承状态的剖视图。

图6是旋转辊与辊支承突部处的图5中的B－B线向视方向的剖视图。

图7是表示径向截面形状的另一实施方式的剖视图。

图8是表示以往技术的旋转辊的截面的说明图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的一种实施方式。

此外，图1表示本实施方式的转向杆连接器10的外观的立体图，图2表示本实施方式的转向杆连接器10的分解状态的分解立体图，图3表示卸下转子20后的状态的本实施方式的转向杆连接器10的俯视图，图4表示图1中的A－A线向视剖视图。

如图1至至图4所示，本实施方式的转向杆连接器10包括线缆壳体10a、保持件40和旋转锁定构成体50。

如图3和图4所示，线缆壳体10a构成为俯视看来在中央部分形成有沿着转向器的旋转轴方向（图4中的上下方向）贯穿的插入孔H的大致圆筒状。插入孔H以允许由转向筒（省略图示）突出的转向轴（省略图示）插入的直径形成。并且，线缆壳体10a包括能够彼此相对旋转的定子30和转子20。

此外，在转向轴的上端部固定有用于进行旋转操作的方向盘。

如图2所示，转子20包括形成为环状的作为顶板起作用的旋转侧环形板21和自该旋转侧环形板21的内周缘朝向下方延伸的圆筒状的内周筒部22。

并且，转子20是固定于方向盘并与方向盘一起一体地旋转的结构。详细而言，转子20能够绕与转向器的旋转轴相同的轴线旋转。

另外，在转子20上具有随着转子20的旋转而一体地旋转的转子侧连接器23。

转子侧连接器23包括第1转子侧连接器23A和第2转子侧连接器23B。第1转子侧连接器23A与第2转子侧连接器23B配置成在旋转侧环形板21的周向上隔开预定间隔且连接器连接口朝上。

并且，转子侧连接器23（23A、23B）分别与从例如配置于方向盘的喇叭开关、安全气囊单元等的电路引出的线缆（省略图示）连接。

定子30固定在车体侧的适当的部件,例如固定在配设于转向筒内部的组合支架（コンビネーションブラケット）开关（省略图示）上，以能够相对于方向盘相对旋转的方式安装。如图2所示，定子30包括形成为环状的作为底板起作用的固定侧环形板31和从该固定侧环形板31的外周缘朝向上方延伸的圆筒状的外周筒部32，通过将固定侧环形板31的外周缘与外周筒部32的下端嵌合而构成为一体。

如图3和图4所示，外周筒部32包括圆筒状的外侧外周筒部32o和直径稍小于外侧外周筒部32o的外径的圆筒状的内侧外周筒部32i，以外侧外周筒部32o和内侧外周筒部32i在半径方向接近并相对地配置成同心圆状的径向的双层构造构成。

另外，如图4所示，在内侧外周筒部32i的上部，呈凸缘状形成有向半径方向的内侧（径内方向）突出并从上方引导后述的扁平线缆C的引导突出片33。

另外，在定子30上具有定子侧连接器34。

定子侧连接器34包括第1定子侧连接器34A和第2定子侧连接器34B。第1定子侧连接器34A和第2定子侧连接器34B以隔开预定间隔并使各自的连接器连接口朝向相同的方向的方式配置在外周筒部32（外侧外周筒部32o）的外侧。

并且，定子侧连接器34（34A、34B）在下筒罩（ロアコラムカバー）（省略图示）内分别与由车体侧的电路等引出的线缆（省略图示）连接。

如图2至图4所示，在将这样的定子30和转子20组装在转向器的旋转轴方向上而成的线缆壳体10a的内部，定子30的固定侧环形板31与转子20的旋转侧环形板21在旋转轴线方向上面对面，定子30的外周筒部32与转子20的内周筒部22在半径方向外侧面对面，从而构成有容纳空间S。

在该容纳空间S中容纳有保持件40和扁平线缆C。

如图2至图4所示，保持件40包括多个旋转辊45和底环（ベースリング）41，以能够以转子20的旋转轴为中心地进行旋转的方式承载设置在构成容纳空间S的定子30的底面。

底环41包括俯视看来呈环状的板状的底环主体部42、辊支承突部43和辊外周侧突部44。

此外，对于旋转辊45和辊支承突部43在之后进行详细说明，在此简单地进行说明。

底环主体部42以能够相对于固定侧环形板31沿着旋转方向滑动的方式承载设置于固定侧环形板31，以能够相对于定子30相对旋转的方式构成。

辊支承突部43沿着底环主体部42的周向以等间隔并以能够将旋转辊45轴支承的方式朝向上方突出。

辊外周侧突部44在辊支承突部43之间以从径向外侧对如后述那样将扁平线缆C绕旋转辊45折回而成的折回部分（后述的反转部分Cr）进行引导的方式相对于底环主体部42朝向上方突出。

旋转辊45具有与辊支承突部43相同的数量并分别被轴支承于辊支承突部43，旋转辊45设置成能够分别以与转子20的旋转轴平行的轴为中心进行旋转。

扁平线缆C在容纳空间S中以将两根重叠而进行卷绕的状态容纳，将第1转子侧连接器23A和第1定子侧连接器34A以及第2转子侧连接器23B和第2定子侧连接器34B分别相互电连接起来。

详细而言，将重叠的两根中的1根扁平线缆C中的长度方向的一端连接于第1转子侧连接器23A，将另一端连接于第1定子侧连接器34A。

并且，将另一根扁平线缆C中的长度方向的一端连接于第2转子侧连接器23B，将另一端连接于第2定子侧连接器34B。

这样的扁平线缆C在线缆壳体10a的内部的容纳空间S中被相对于固定侧环形板31自由旋转地承载设置的保持件40支承，以卷绕的状态容纳。

详细而言，扁平线缆C在容纳空间S中分别自第1定子侧连接器34A、第2定子侧连接器34B向所述容纳空间S引入，如图3至图4所示，在保持件40的外侧构成以沿着定子30的外周筒部32（内侧外周筒部32i）的内周面的方式卷绕而成的外侧卷绕部分Co。

因而，外侧卷绕部分Co的基端固定在定子侧连接器34的位置。

此外，扁平线缆C在容纳空间S如上所述那样两根为一组地重叠而进行卷绕，但在图3和图4中进行简化而仅图示了卷绕一根的状态。

并且，如图3中的双点划线所示，扁平线缆C在长度方向的中途，由于呈U字型卷绕在多个旋转辊45中的一个旋转辊上而使朝向反转而形成反转部分Cr。

另外，在扁平线缆C中，利用比反转部分Cr靠长度方向的顶端侧的部分在保持件40的内侧构成以沿着转子20的内周筒部22的外周面的方式卷绕而行成的内侧卷绕部分Ci。扁平线缆C最终从容纳空间S引出而与第1转子侧连接器23A和第2转子侧连接器23B连接。

因而，内侧卷绕部分Ci的顶端固定在转子侧连接器23的位置。

这样，在容纳空间S的内部，扁平线缆C由于转子20相对于定子30进行旋转而在外侧卷绕部分Co和内侧卷绕部分Ci之间分别进行卷绕和松卷中的任一个。

此时，扁平线缆C以随着在外侧卷绕部分Co和内侧卷绕部分Ci之间的卷绕状态的平衡的变化的方式使反转部分Cr与保持件40一起适当地旋转。由此，转向杆连接器10能够将扁平线缆C以始终整齐的卷绕状态保持在容纳空间S内，并且，能够进行顺畅的方向盘的旋转操作。

接着，对上述的旋转锁定构成体50进行简单地说明。如图2所示，旋转锁定构成体50包括锁定体51、弹簧承接套筒53以及介于锁定体51和弹簧承接套筒53之间的复位弹簧52。

通过克服复位弹簧52的作用力而上推弹簧承接套筒53，使锁定体51锁定，使得转子20不会相对于定子30进行相对旋转，或者通过插入方向盘的芯轴的毂部（省略图示）而能够解除锁定体51的锁定，使得允许自由地相对旋转。

接下来，在上述那样的转向杆连接器10中，使用图5至图7对通过辊支承突部43和辊支承突部43进行轴支承的旋转辊45进行详细论述。

此外，图5表示旋转辊45与辊支承突部43的轴支承状态的剖视图，图6表示旋转辊45与辊支承突部43处的图5中的B－B线向视方向的剖视图。另外，图6中的（a）表示图5中的B－B向视方向的剖视图，图6中的（b）表示将图6（a）的X部放大了的局部放大图。

如图5所示，辊支承突部43从底环主体部42使圆筒部件朝向上方突出地形成，在其内周面的轴向中央附近形成有朝向径向中心鼓出的轴承部43a。另外，在轴承部43a的内周面43b上涂敷有作为润滑剂的少量的润滑脂。

旋转辊45包括与扁平线缆C接触而对卷紧和卷松进行辅助的辊部主体450和从辊部主体450的中央向轴向下方延伸设置的旋转轴部453。

辊部主体450包括圆筒状的辊部451和上表面部452，该辊部451沿着轴向延伸，具有比辊支承突部43的外周径稍大的内周径，该上表面部452在辊部451的上端附近具有一定的厚度，以塞在辊部451的内周的方式形成。

旋转轴部453呈在上表面部452的中央形成为比轴承部43a小的直径的朝下的凸截面形状的基部454、在基部454根部中的圆周上的3处等间隔地配置的（参照图6中的（a））支脚部455、从支脚部455的顶端朝向径向外侧的钩爪状的钩形的卡止部456构成的所谓的卡合（スナップフット）构造。

此外，支脚部455具有贯穿辊支承突部43的轴承部43a的长度，以与内周面43b接触的方式形成为向径向外侧平缓地弯曲的形状。

以将这样的旋转辊45的旋转轴部453插入辊支承突部43的轴承部43a的方式从上方将这样的旋转辊45的旋转轴部453组装，将旋转辊45用辊支承突部43轴支承。此时，如图5所示，旋转轴部453的支脚部455与轴承部43a和内周面43b滑动的滑动部T在轴向稍微接触。

并且，如图6中的（a）所示，在支脚部455与内周面43b滑动的滑动部T处的径向截面中，支脚部455中的与内周面43b相对的面呈朝向内周面43b的方向呈山形的突出形状。

若进行详细论述，则如将图6中的（a）中的支脚部455中的一个（图中的X部）如放大后的图6中的（b）所示，支脚部455中的与内周面43b相对的面形成为以中心Y为中心的曲率半径一定的圆弧形状。此外，该圆弧形状以比内周面43b的曲率半径小的曲率半径形成。也就是说，中心Y为与内周面43b的中心不同的中心，设定于的内周面43b的径向内侧。

通过这样将支脚部455中的与内周面43b面对面的面形成为圆弧形状，支脚部455的滑动部T的径向截面呈与内周面43b点接触的点接触截面形状。

采用上述的结构，旋转轴部453和轴承部43a能够沿着轴向以线接触状态滑动。因而，能够缩小旋转轴部453与轴承部43a之间的滑动部T的滑动面积，使异物难以混入到旋转轴部453与轴承部43a之间的滑动部T，即使万一咬入异物也能够容易地排出。

另外，能够降低在旋转轴部453与轴承部43a之间的滑动部T咬入异物状态下旋转辊45旋转的风险，从而能够抑制在旋转轴部453的滑动部T和轴承部43a的内周面43b上产生由异物导致的烧瘤、飞边等。通过抑制由异物所导致的伤痕的产生，使旋转辊45不会卡住等能够顺畅地旋转。

另外，通过使支脚部455中的与内周面43b相对的面形成为朝向内周面43b的方向呈山形的突出形状，即使支脚部455在旋转辊45的旋转方向改变时等因扁平线缆C的卷紧和卷松而产生倒伏或者扭转，滑动部T也能够维持线接触状态。

此外，通过将突出形状形成为以与内周部43b的中心不同的中心Y为中心的圆弧形状、也就是说形成为曲率半径比内周部43b的曲率半径小的圆弧形状，相对于支脚部455的倒伏和扭转，滑动部T能够更稳定地维持线接触状态。

另外，支脚部455中的与内周面43b相对的面的角部不与内周面43b接触就能够进行滑动。因而，成型时的角部烧瘤不会卷入到滑动部T，能够防止对旋转辊45的顺畅的旋转进行阻碍的情况、或者角部烧瘤剥离而成为新的异物的情况。另外，能够防止在旋转辊45的旋转方向改变时角部与内周面43b接触而成为卡住的原因、使旋转方向无法顺利地反转的情况。

另外，通过将卡止部456形成为钩爪状的钩形，旋转辊45牢固地卡止于轴承部43a的圆周缘，对由振动等外力所引起的轴向的移动进行限制，并且，能够阻止旋转轴部453从轴承部43a容易地脱落，能够防止旋转辊45的旋转不良。

这样一来，旋转辊45能够更顺畅地旋转，因此，能够沿着旋转辊45顺利地进行扁平线缆C的卷紧和卷松。并且，借助转向杆连接器10能够防止转向操作感觉产生卡住等不适感，或者电连接的各组件无法操作的情况。

另外，涂敷于内周面43b的润滑脂在低温下粘度上升，有可能阻碍旋转辊45的顺畅的旋转。不过，通过缩小滑动部T的滑动面积，而更加不容易受到这样的润滑脂的粘度变化的影响。

此外，在本实施方式中，使滑动部T沿着轴向线接触，但也可以使支脚部455与内周面43b以点接触进行滑动。或者也可以使滑动部T形成为：在滑动部T的径向截面中，以比支脚部455的周向宽度小的接触宽度使支脚部455与内周面43b线接触，且在旋转轴部453的轴向上，使支脚部455与内周面43b一定程度接触状态，也就是面接触状态。

另外，在本实施方式中，以与旋转轴部453滑动的圆周面为轴承部43a的内周面43b的情况进行了说明，但也能够以旋转轴部与轴承部为旋转轴部在轴承部的外周面上滑动那样的形状。

另外，支脚部455的突出形状不仅形成在与滑动部T相对应的范围，也能够形成在整个支脚部455和达到卡止部456的范围。

在本发明的构成与上述的实施方式之间的对应中，

本发明的旋转连接器装置与实施方式的转向杆连接器10相对应，

以下同样地

圆周面与内周面43b相对应，

本发明不只限定于上述的实施方式的构成，能够获得较多的实施方式。

例如，如作为径向截面形状的另一实施方式的剖视图的图7中的（a）所示，也能够将径向截面形状中的与内周面43b相对的形状形成为椭圆形的曲面形状等。或者，如图7中的（b）所示，也能够在径向截面形状中的与内周面43b相对的突出形状的顶点附近设置有凹槽部U，在1个支脚部455上形成有两处滑动部T。此时，凹槽部U作为润滑脂存储部起作用，能够随着旋转辊45的旋转而适当地向内周面43b补充润滑脂。

附图标记

10转向杆连接器

20转子

21旋转侧环形板

22内周筒部

30定子

31固定侧环形板

32外周筒部

40保持件

43a轴承部

43b内周面

45旋转辊

453旋转轴部

455支脚部

456卡止部

C扁平线缆

S容纳空间

T滑动部

Claims (4)

1.一种旋转连接器装置，其中，转子和定子嵌合成能够沿着顺时针方向和逆时针方向进行相对旋转，所述转子包括环状的旋转侧环形板和形成在所述旋转侧环形板的内周缘的圆筒状的内周筒部，所述定子包括环状的固定侧环形板和形成在所述固定侧环形板的外周缘的圆筒状的外周筒部，

所述转子的旋转侧环形板及内周筒部和所述定子的固定侧环形板及外周筒部构成容纳空间，

所述容纳空间的底部承载设置有用于对多个旋转辊进行轴支承的环状的保持件，

并且，在所述容纳空间中的所述保持件的上部容纳有将所述转子侧和所述定子侧电连接的扁平线缆，该扁平线缆能够沿着所述旋转辊卷紧和卷松，

其特征在于，

该旋转连接器装置形成为使得设置在所述旋转辊上的旋转轴部能够自由旋转地轴支承在设置于所述保持件的圆周状的轴承部上，

所述旋转轴部包括沿着周向配置的多个支脚部和卡止部，所述支脚部具有在所述轴承部的圆周面上滑动的滑动部，所述卡止部形成于所述支脚部的顶端，且卡止于所述轴承部的周缘，

在所述支脚部中，至少使所述滑动部的径向截面形状形成为能够与所述轴承部点接触或者能够以比所述支脚部的周向宽度小的接触宽度与所述轴承部形成线接触。

2.根据权利要求1所述的旋转连接器装置，其中，

所述径向截面中的与所述轴承部相对的部分的形状形成为向所述轴承部的方向呈山形的突出形状。

3.根据权利要求2所述的旋转连接器装置，其中，

所述突出形状形成为曲率半径比所述轴承部的曲率半径小的曲面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转连接器装置，其中，

所述卡止部形成为径向突出的呈钩爪状的钩形，以卡止于所述周缘。