JP2009224061A - 回転コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が少なく簡単な構成のロック機構によって可動側ハウジングを回転中立位置に保持することができる回転コネクタを提供すること。
【解決手段】固定側および可動側ハウジング１，２間の環状空間３内に可撓性ケーブル４が収納されており、可動側ハウジング２に一体化されたロータスナップ６に金属板からなるストッパ部材７を装着してなる回転コネクタであって、ストッパ部材７には拘持部７１と弾性変形部７２および受圧部７３が形成されている。この回転コネクタは、ステアリング装置への取付前には、弾性変形部７２の自由端部７２ａを底板１１の係止溝１５に係合させることで、可動側ハウジングが回転中立位置に回り止めされた状態でロックされ、ステアリング装置へ取り付ける際には、ステアリングボス１００が受圧部７３を介して弾性変形部７２を押下することで、自由端部７２ａが係止溝１５から離脱して可動側ハウジング２がロック解除されるようにしてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車のステアリング装置に組み込まれてエアバッグシステム等の電気的接続手段として使用される回転コネクタに係り、特に、ステアリング装置への取付前における固定側ハウジングと可動側ハウジングの相対的な回転を防止するためのロック機構に関するものである。

回転コネクタは、底板および外筒部を有する固定側ハウジングに内筒部を有する可動側ハウジングが回転自在に支持され、これら両ハウジングの間に画成された環状空間内に可撓性ケーブル（フラットケーブル）が巻き締めおよび巻き戻し可能に収納されたものである。可撓性ケーブルの両端部は固定側ハウジングの導体導出部と可動側ハウジングの導体導出部に接続されており、回転コネクタをステアリング装置に取り付ける際には、固定側ハウジングがステアリングコラム等のステータ部材に固定され、可動側ハウジングがハンドル側に固定される。そして、両ハウジングの導体導出部にそれぞれリード線や外部コネクタを接続することによって、エアバッグシステムやホーン回路等の電気的接続手段として使用される。

可撓性ケーブルの巻き締め量および巻き戻し量、すなわち固定側ハウジングに対する可動側ハウジングの中立位置からの一方向および他方向への回転量は有限であり、それぞれハンドルの中立位置からの左方回転量や右方回転量よりもやや大きい程度に設定されている。したがって、回転コネクタをステアリング装置に取り付ける際には、ハンドルの回転操作時に可撓性ケーブルが一方向または他方向に巻ききられて過大な張力により断線等が発生しないようにするため、ハンドルの中立位置と可撓性ケーブルの中立位置とを正確に合致させておく必要がある。

そこで従来より、可動側ハウジングを固定側ハウジングに対して回転中立位置に保持可能なロック機構を回転コネクタに付設し、回転コネクタの組立完了後はロック機構によって可動側ハウジングが自由に回転しないようにロックしておき、回転コネクタをステアリング装置へ取り付ける段階で、ロック機構を自動的にロック解除して可動側ハウジングが回転可能となるようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来のロック機構においては、可動側ハウジングの空所内に操作部材やロックキーやばね部材等が配設されており、ステアリング装置への取付前には、ロックキーが固定側ハウジングと係合することにより、可動側ハウジングが固定側ハウジングに対して回転中立位置で回り止め状態となっている。そして、ステアリング装置への取付時には、操作部材がハンドル側の適宜部材に押し込まれて下降し、この操作部材に駆動されてロックキーが固定側ハウジングとの係合箇所から離脱するようになっている。また、ハンドル側の適宜部材による操作部材の押し込み量にバラツキがあっても、バラツキがばね部材によって吸収できるようになっている。
特開２００２−７５５７５号公報

しかしながら、前述した従来の回転コネクタに付設されたロック機構は、操作部材やロックキーやばね部材等を組み合わせて構成されているため、構造が複雑化して回転コネクタへの組み付け作業が煩雑となり、多くの部品点数によってコスト高になるという問題があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、部品点数が少なく簡単な構成のロック機構によって可動側ハウジングを回転中立位置に保持することができる回転コネクタを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、中心孔を有する底板および該底板の外周部に起立する外筒体を有する固定側ハウジングと、前記底板に対向する天板および前記外筒体に対向する内筒体を有して前記固定側ハウジングに回転可能に支持された可動側ハウジングと、前記中心孔の内方へ突出する環状鍔部および前記内筒体にスナップ結合される連結部とを有して外周部が前記底板の底面と重なり合うロータスナップと、前記固定側および可動側ハウジングの間に画成された環状空間内に巻き締めおよび巻き戻し可能に収納された可撓性ケーブルと、前記可動側ハウジングを前記固定側ハウジングに対して回転中立位置に保持可能なロック手段とを備えた回転コネクタにおいて、前記ロック手段として、前記環状鍔部の所定位置に嵌着される拘持部と、この拘持部から片持ち梁状に延設されて自由端部が前記底板に係脱可能な弾性変形部と、この弾性変形部から片持ち梁状に立設された受圧部とを有する一体品のストッパ部材を用い、ステアリング装置への取付前には、前記底板の底面側の内周部に設けられた係止溝に前記弾性変形部の自由端部が係合することにより、前記可動側ハウジングの自由な回転が阻止されたロック状態となっており、ステアリング装置への取付時には、前記内筒体の内側に挿入されるステアリングボスが前記受圧部を加圧して前記弾性変形部を押下することにより、前記弾性変形部の自由端部が前記係止溝から離脱して前記可動側ハウジングのロック状態が解除されるように構成した。

このように拘持部と弾性変形部および受圧部とを有する一体品のストッパ部材を付設した回転コネクタでは、ステアリング装置への取付前には弾性変形部の自由端部を底板に係合させることによって可動側ハウジングをロック状態となし、ステアリング装置への取付時にはステアリングボスが受圧部を介して弾性変形部を押下することでロック解除されるため、可動側ハウジングを回転中立位置に保持するロック機構を部品点数の少ない簡単な構成で実現することができる。また、このストッパ部材は拘持部をロータスナップの環状鍔部に嵌着させるだけで回転コネクタに装着できるため、回転コネクタに対するストッパ部材の組み付け作業も容易である。

上記の構成において、ストッパ部材が金属板からなり、拘持部がロータスナップの環状鍔部の内周部が挿入可能な折り返し形状に折曲加工されていると共に、受圧部が弾性変形部から切り起こされて斜め上方に起立していると、機械的強度が高く製造も容易であり、しかも弾性変形部に所要のばね性を確保しやすいストッパ部材が得られるため好ましい。この場合において、拘持部に抜け止め片が切り起こされていると共に、この抜け止め片が挿入される係合凹所がロータスナップの環状鍔部に設けられていると、ストッパ部材の位置ずれや脱落を簡単かつ確実に防止できる。

また、上記の構成において、ロータスナップの環状鍔部の内周縁部にストッパ部材の拘持部を略嵌合状態で配置させる凹段部が形成されていると、ストッパ部材を環状鍔部の所定位置に嵌着させやすくなって好ましい。

本発明の回転コネクタは、拘持部と弾性変形部と受圧部とを有する一体品のストッパ部材を用い、ステアリング装置への取付前には弾性変形部の自由端部を底板に係合させることによって可動側ハウジングをロック状態となし、ステアリング装置への取付時にはステアリングボスが受圧部を介して弾性変形部を押下することでロック解除されるようにしてあるため、可動側ハウジングを回転中立位置に保持するロック機構を部品点数の少ない簡単な構成で実現することができる。また、このストッパ部材は拘持部をロータスナップの環状鍔部に嵌着させるだけで回転コネクタに装着できるため、回転コネクタに対するストッパ部材の組み付け作業も容易である。

発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る回転コネクタのステアリング装置へ取り付ける前の状態を示す断面図、図２は該回転コネクタにおけるストッパ部材の装着状態を示す要部斜視図、図３は図２に対応する裏面側の要部斜視図、図４は該ストッパ部材の断面図、図５は該ストッパ部材の斜視図、図６は該回転コネクタにステアリングボスを挿入した状態を示す断面図である。ただし、図２では可動側ハウジング等が図示省略されており、図３ではロータスナップ等が図示省略されている。

これらの図に示す回転コネクタは、自動車のステアリング装置に組み込まれてエアバッグシステム等の電気的接続手段として使用されるものである。図１〜図３は回転コネクタをステアリング装置に取り付ける前の状態を示しており、この状態で回転コネクタの固定側ハウジング１と可動側ハウジング２は相対的な回転が阻止された回り止め（ロック）状態となっている。そして、図６に示すようにステアリング装置への取付時にハンドル側のステアリングボス１００が回転コネクタに挿入されると、ロック解除されて可動側ハウジング２が固定側ハウジング１に対して自由に回転できるようになっている。

この回転コネクタは、底板１１および外筒部１２を有する固定側ハウジング１と、固定側ハウジング１に同心状に組み付けられて回転可能に支持された可動側ハウジング２と、これら両ハウジング１，２の間に画成された環状空間３内に巻き締めおよび巻き戻し可能に収納された可撓性ケーブル（フラットケーブル）４と、環状空間３の内部に回転可能に配置された移動体５と、可動側ハウジング２に一体化されたロータスナップ６と、ロータスナップ６に装着されて両ハウジング１，２を回り止めするロック手段として用いられるストッパ部材７とによって主に構成されている。

固定側ハウジング１の底板１１には中心孔１ａが開設されており、円筒状の外筒体１２が底板１１の外周部上で起立するように配置されている。これら底板１１と外筒体１２はスナップ結合等の適宜手段で一体化されているが、底板１１と外筒体１２が一体成形品であっても良い。固定側ハウジング１の導体導出部１３は底板１１に形成されており、この導体導出部１３に固着されたリードブロック１４に可撓性ケーブル４の一端部が接続されている。また、図３に示すように、底板１１の底面側の内周部には所定位置に凹状の係止溝１５が形成されており、この係止溝１５にストッパ部材７の弾性変形部７２の自由端部７２ａが係脱可能となっている。

可動側ハウジング２は、底板１１に対向する天板２１と、外筒体１２に対向する内筒体２２とを有する一体成形品である。内筒体２２の内径は中心孔１ａと略同等である。可動側ハウジング２の導体導出部２３は天板２１に形成されており、この導体導出部２３に固着されたリードブロック２４に可撓性ケーブル４の他端部が接続されている。また、図３に示すように、内筒体２２の内壁面には複数箇所に係止爪２５が突設されている。

ロータスナップ６は、中心孔１ａの内方へ突出する環状鍔部６１と、環状鍔部６１に立設されて内筒体２２にスナップ結合される複数の連結部６２と、図示せぬステアリングシャフトが挿通される筒状部６３とを有する一体成形品である。環状鍔部６１は、その外周部が底板１１の底面の内周部と重なり合うように配置される。また、環状鍔部６１の所定位置には、ストッパ部材７用の凹段部６４と係合凹所６５と逃げ孔６６とが径方向に並んで形成されている（図２参照）。連結部６２は逆Ｕ字状の突出片として形成されており、上端部に若干の撓みが許容されている。このロータスナップ６と可動側ハウジング２は固定側ハウジング１を上下に挟み込むようにして組み付けられる。すなわち、固定側ハウジング１の中心孔１ａへ向けて上方から内筒体２２を挿入すると共に、ロータスナップ６の各連結部６２を下方から中心孔１ａに挿通させて、対応する連結部６２と係止爪２５とをスナップ結合させることにより、一体化された可動側ハウジング２およびロータスナップ６が固定側ハウジング１に同心状に組み付けられて回転自在に支持された状態となる。

可撓性ケーブル４は、絶縁フィルムに複数本の箔状の導体を担持した帯状体である。この可撓性ケーブル４は環状空間３内において途中で巻き方向を反転させている。可撓性ケーブル４の一端部は固定側ハウジング１の導体導出部１３に固着されたリードブロック１４に接続されており、可撓性ケーブル４の他端部は可動側ハウジング２の導体導出部２３に固着されたリードブロック２４に接続されている。そして、これらリードブロック１４，２４に図示せぬ外部コネクタを装着することにより、可撓性ケーブル４が外部回路と電気的に接続されるようになっている。

移動体５は、環状空間３内に回転自在に収納された環状のホルダ５１と、ホルダ５１に回転可能に取り付けられた複数のローラ５２とからなり、可撓性ケーブル４は特定のローラ５２にループされて巻き方向を反転させている。

ストッパ部材７はリン青銅等の金属板からなる。このストッパ部材７は、ロータスナップ６の環状鍔部６１の所定位置に嵌着される拘持部７１と、拘持部７１から片持ち梁状に延設されて自由端部７２ａが底板１１に係脱可能な弾性変形部７２と、弾性変形部７２から片持ち梁状に立設されてステアリング装置への取付時および取付後にハンドル側のステアリングボス１００に加圧される受圧部７３とを有する一体品である。

ストッパ部材７の拘持部７１は、環状鍔部６１の内周部が挿入可能な折り返し形状に折曲加工されており、図２に示すように、この折り返し部分が環状鍔部６１の内周縁部に形成された凹段部６４に略嵌合状態で配置されている。また、拘持部７１には環状鍔部６１の底面と対向する側の板面に抜け止め片７４が切り起こされており、この抜け止め片７４が環状鍔部６１の係合凹所６５に挿入されている。そのため、環状鍔部６１を板厚方向に挟み込むようにして拘持部７１を環状鍔部６１の内方から外方へ押し込むと、抜け止め片７４が係合凹所６５にスナップ嵌合された時点でストッパ部材７は装着完了となり、こうして装着されたストッパ部材７は抜け止め状態で環状鍔部６１に嵌着されることになる。

ストッパ部材７の弾性変形部７２は底板１１と重なり合う位置まで延びており、回転コネクタがステアリング装置に取り付けられるまでは、図１や図３に示すように、弾性変形部７２の矩形状の自由端部７２ａが底板１１の係止溝１５に入り込んで係合している。そのため、可動側ハウジング２はストッパ部材７によって自由な回転が阻止されたロック状態となっている。

ストッパ部材７の受圧部７３は、弾性変形部７２から切り起こされて斜め上方に起立する逆Ｊ字状の突出片である。この受圧部７３も弾性変形可能ではあるが、全長が長い弾性変形部７２の方が受圧部７３よりも弾性変形しやすいため、受圧部７３が上方から加圧されると、弾性変形部７２が受圧部７３よりも大きく弾性変形する。図６に示すように、回転コネクタがステアリング装置に取り付けられる段階で、この受圧部７３はステアリングボス１００に加圧されるため、受圧部７３を介して弾性変形部７２が加圧されて押し下げられる。これにより弾性変形部７２の自由端部７２ａが底板１１の係止溝１５から下方へ離脱し、ストッパ部材７による可動側ハウジング２のロック状態が解除されるため、可動側ハウジング２は固定側ハウジング１に対して自由に回転できるようになる。

このように構成される回転コネクタは、ステアリング装置に取り付けるまでの搬送中等においては、可動側ハウジング２を回転中立位置に保持して自由に回転しないようにロックしておく必要があるため、前述したようにストッパ部材７によって両ハウジング１，２を回り止めしておく。このストッパ部材７は、拘持部７１を凹段部６４に位置合わせして押し込むだけで、ロータスナップ６の環状鍔部６１の所定位置に容易に装着することができる。そして、このロータスナップ６がスナップ結合された可動側ハウジング１を固定側ハウジング１に対して回転中立位置に位置合わせし、拘持部７１を凹段部６４に位置合わせした状態でストッパ部材７を押し込むと、弾性変形部７２の自由端部７２ａが自動的に底板１１の係止溝１５内に入り込んで、両ハウジング１，２が回り止めされたロック状態となる。

こうして両ハウジング１，２が回り止めされている回転コネクタをステアリング装置に取り付ける際には、固定側ハウジング１がステアリングコラム等のステータ部材に固定される。また、ロータスナップ６の筒状部６３に挿通された図示せぬステアリングシャフトの先端部を内筒体２２の内側に配置させると共に、上方からステアリングボス１００を内筒体２２の内側に挿入してステアリングシャフトと連結する。このとき、図６に示すように、内筒体２２内の所定の挿入位置まで挿入されたステアリングボス１００の底部によってストッパ部材７の受圧部７３が加圧されるため、前述したように受圧部７３を介して弾性変形部７２が押し下げられ、弾性変形部７２の自由端部７２ａが底板１１の係止溝１５からロータスナップ６の逃げ孔６６内へ離脱する。その結果、固定側ハウジング１に対する可動側ハウジング２のロック状態が解除されるため、ハンドルの回転操作に伴って可動側ハウジング２が固定側ハウジング１に対して自由に回転できるようになる。

ただし、回転コネクタ内に挿入されたステアリングボス１００の挿入位置には若干のバラツキが予想されるため、本実施形態例では、図７に示すようにステアリングボス１００の挿入量がバラツキ範囲内の最小であっても、受圧部７３を介して押し下げられた弾性変形部７２が底板１１の係止溝１５から離脱できるように設定してある。すなわち、図７において、回転コネクタ内へのステアリングボス１００の挿入位置は図６の場合よりも浅いため、このステアリングボス１００の受圧部７３に対する押し込み量は小さく、それゆえ弾性変形部７２の自由端部７２ａの下方への移動量も小さく、該自由端部７２ａは逃げ孔６６内の上端部までしか移動していない。しかし、弾性変形部７２の自由端部７２ａが逃げ孔６６内に到達していれば固定側ハウジング１と可動側ハウジング２とを確実にロック解除状態に保つことができるので、ステアリング装置に取り付けた回転コネクタを正常に動作させることができる。

また、本実施形態例では、図８に示すようにステアリングボス１００の挿入量がバラツキ範囲内の最大であっても、ストッパ部材７を損傷させることなく両ハウジング１，２がロック解除できるようにしてある。すなわち、図８において、回転コネクタ内へのステアリングボス１００の挿入位置は図６の場合よりも深いため、このステアリングボス１００の受圧部７３に対する押し込み量は大きく、それゆえ弾性変形部７２の自由端部７２ａの下方への移動量も大きく、該自由端部７２ａは逃げ孔６６を通り抜けて筒状部６３の上端部に当接している。しかし、弾性変形部７２の自由端部７２ａが筒状部６３に当接した位置規制状態で受圧部７３がステアリングボス１００に加圧されると、受圧部７３がステアリングボス１００を摺動させながら傾倒方向へ弾性変形していくので、ストッパ部材７に塑性変形等の損傷は起こらず、かつ両ハウジング１，２は確実にロック解除状態に保たれて、ステアリング装置に取り付けた回転コネクタを正常に動作させることができる。

以上説明したように、本実施形態例に係る回転コネクタは、拘持部７１と弾性変形部７２および受圧部７３とを有する一体品のストッパ部材７を用いており、ステアリング装置への取付前には、弾性変形部７２の自由端部７２ａを底板１１の係止溝１５に係合させることによって、可動側ハウジング２の自由な回転を阻止して回転中立位置にロックできるようにしてある。また、この回転コネクタをステアリング装置へ取り付ける際には、ステアリングボス１００が受圧部７３を介して弾性変形部７２を押下することで、自由端部７２ａが係止溝１５から離脱して可動側ハウジング２がロック解除されるようにしてある。そのため、この回転コネクタは、可動側ハウジング２を回転中立位置に保持するロック機構を極めて少ない部品点数で実現することができる。また、ストッパ部材７は拘持部７１をロータスナップ６の環状鍔部６１に嵌着させるだけで回転コネクタに装着できるため、回転コネクタに対するストッパ部材７の組み付け作業も容易である。さらに本実施形態例では、ロータスナップ６の環状鍔部６１の内周縁部にストッパ部材７の拘持部７１を略嵌合状態で配置させる凹段部６４が形成されているため、ストッパ部材７が環状鍔部６１の所定位置に嵌着させやすくなっている。

また、本実施形態例にあっては、ストッパ部材７が金属板からなり、拘持部７１がロータスナップ６の環状鍔部６１の内周部が挿入可能な折り返し形状に折曲加工されていると共に、受圧部７３が弾性変形部７２から切り起こされて斜め上方に起立しているため、ストッパ部材７の機械的強度が高く製造も容易である。しかも、このストッパ部材７は弾性変形部７２に所要のばね性を確保させやすくなっている。さらに、このストッパ部材７は拘持部７１に抜け止め片７４が切り起こされていると共に、ロータスナップ６の環状鍔部６１に抜け止め片７４が挿入される係合凹所６５が設けられているため、環状鍔部６１に装着したストッパ部材７の位置ずれや脱落を簡単かつ確実に防止することができる。

本発明の実施形態例に係る回転コネクタのステアリング装置へ取り付ける前の状態を示す断面図である。 該回転コネクタにおけるストッパ部材の装着状態を示す要部斜視図である。 図２に対応する裏面側の要部斜視図である。 該ストッパ部材の断面図である。 該ストッパ部材の斜視図である。 該回転コネクタにステアリングボスを挿入した状態を示す断面図である。 該回転コネクタへのステアリングボスの挿入量がバラツキ範囲内の最小であるときの状態を示す断面図である。 該回転コネクタへのステアリングボスの挿入量がバラツキ範囲内の最大であるときの状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 固定側ハウジング
１ａ 中心孔
２ 可動側ハウジング
３ 環状空間
４ 可撓性ケーブル
５ 移動体
６ ロータスナップ
７ ストッパ部材
１１ 底板
１２ 外筒体
１５ 係止溝
２１ 天板
２２ 内筒体
６１ 環状鍔部
６２ 連結部
６４ 凹段部
６５ 係合凹所
７１ 拘持部
７２ 弾性変形部
７２ａ 自由端部
７３ 受圧部
７４ 抜け止め片
１００ ステアリングボス

Claims (4)

1. 中心孔を有する底板および該底板の外周部に起立する外筒体を有する固定側ハウジングと、前記底板に対向する天板および前記外筒体に対向する内筒体を有して前記固定側ハウジングに回転可能に支持された可動側ハウジングと、前記中心孔の内方へ突出する環状鍔部および前記内筒体にスナップ結合される連結部とを有して外周部が前記底板の底面と重なり合うロータスナップと、前記固定側および可動側ハウジングの間に画成された環状空間内に巻き締めおよび巻き戻し可能に収納された可撓性ケーブルと、前記可動側ハウジングを前記固定側ハウジングに対して回転中立位置に保持可能なロック手段とを備えた回転コネクタであって、
   前記ロック手段として、前記環状鍔部の所定位置に嵌着される拘持部と、この拘持部から片持ち梁状に延設されて自由端部が前記底板に係脱可能な弾性変形部と、この弾性変形部から片持ち梁状に立設された受圧部とを有する一体品のストッパ部材を用い、
   ステアリング装置への取付前には、前記底板の底面側の内周部に設けられた係止溝に前記弾性変形部の自由端部が係合することにより、前記可動側ハウジングの自由な回転が阻止されたロック状態となっており、ステアリング装置への取付時には、前記内筒体の内側に挿入されるステアリングボスが前記受圧部を加圧して前記弾性変形部を押下することにより、前記弾性変形部の自由端部が前記係止溝から離脱して前記可動側ハウジングのロック状態が解除されることを特徴とする回転コネクタ。
2. 請求項１の記載において、前記ストッパ部材が金属板からなり、前記拘持部が前記環状鍔部の内周部が挿入可能な折り返し形状に折曲加工されていると共に、前記受圧部が前記弾性変形部から切り起こされて斜め上方に起立していることを特徴とする回転コネクタ。
3. 請求項２の記載において、前記拘持部に抜け止め片が切り起こされていると共に、この抜け止め片が挿入される係合凹所が前記環状鍔部に設けられていることを特徴とする回転コネクタ。
4. 請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記環状鍔部の内周縁部に前記拘持部を略嵌合状態で配置させる凹段部が形成されていることを特徴とする回転コネクタ。

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