JP2017199594A - 回転コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】中立位置のずれなどによりケーブルに異常な力が加わった場合、ケーブルとリードブロックとの接続を確実に切断できる回転コネクタを提供する。【解決手段】固定側ハウジング２及び回転側ハウジング３は、リードブロック（７、８）から環状空間４内へ導入されるケーブル（５、６）の長手方向が回転側ハウジング３の回転の周方向へ沿うとともに、ケーブル（５、６）の幅方向が回転の中心軸に対して平行となるようにケーブル（５，６）を案内するケーブル案内部２５を有する。ケーブル（５，６）は、少なくとも１つの端部において、長手方向が周方向から逸れているとともに、幅方向が回転の中心軸に対して傾いており、当該少なくとも１つの端部における複数の場所でリードブロック（７，８）に接続される。【選択図】図６

Description

本発明は、車両のステアリング装置などにおいて固定側の電気装置と回転側の電気装置との間の電気信号を伝送するための回転コネクタに関するものである。

従来より、車両のステアリング・ホイール側に備えられた電気装置と車体側の装置とを電気的に接続するための回転コネクタが知られている。回転コネクタは、ステアリング・ホイールに装着されたエアーバッグやホーン回路、各種の操作スイッチ等を車体側と電気的に接続する手段として使用される。

一般に、回転コネクタの内部には、車両に固定される固定側ハウジングと、ステアリングシャフト側に組み付けられる回転側ハウジングとによる環状の空間が形成されており、その内部にフラットケーブルが収容される。フラットケーブルは、一方の端部が固定側ハウジングのリードブロックに取り付けられ、他方の端部が回転側ハウジングのリードブロックに取り付けられる。リードブロックの端子とフラットケーブルの導体線は、スポット溶接や超音波溶接などにより接続される。

回転コネクタは、通常の使用状態における中立位置からの可動範囲が決められている。中立位置からずれた状態で車両に取り付けられた場合、決められた可動範囲を超えて回転コネクタが回転し、内部のフラットケーブルに異常な張力が作用する。出荷時の検査でこのような異常な張力が作用しても、断線が生じなければ電気特性試験に合格する。この場合、出荷後の継続的な使用により、上述の溶着部分などで断線を生じる可能性がある。

下記の特許文献には、リードブロックの収納部から内部の空間内へ可撓性ケーブルを導入するケーブル導入部において、底壁部と直交する直線に対して径方向内方の側壁部を傾斜させた回転コネクタが記載されている。この回転コネクタでは、傾斜を有する側壁部に沿って、傾斜の高い方から低い方へ可撓性ケーブルが移動し、可撓性ケーブルとリードブロックとの接続部に局所的に張力が集中する。これにより、張力の集中箇所で乖離や破断が生じ易くなるため、可撓性ケーブルとリードブロックとを確実に切断できる。

特開２００２−３３４７６２号

上記の特許文献の回転コネクタでは、可撓性ケーブルが側壁部に沿って移動することによる局所的な張力の集中を利用して、可撓性ケーブルとリードブロックとの切断を促進している。しかしながら、通常の使用状態ではこの移動を生じさせないようにする必要があるため、側壁部をあまり大きく傾斜させることができない。その結果、側壁部に沿って可撓性ケーブルが移動するためにはある程度大きな力が加わらなければならず、切断に要する力をあまり小さくできない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、中立位置のずれなどによりケーブルに異常な力が加わった場合、ケーブルとリードブロックとの接続をより確実に切断できる回転コネクタを提供することにある。

本発明に係る回転コネクタは、固定側ハウジングと、前記固定側ハウジングに対して回転自在に装着された回転側ハウジングと、一方の端部が前記固定側ハウジングに設けられたリードブロックに接続され、他方の端部が前記回転側ハウジングに設けられたリードブロックに接続され、前記固定側ハウジングと前記回転側ハウジングとによって仕切られた環状の空間内に収容された帯状のケーブルとを備える。前記固定側ハウジング及び前記回転側ハウジングは、前記リードブロックから前記環状の空間内へ導入される前記ケーブルの長手方向が前記回転側ハウジングの回転の周方向へ沿うとともに、前記長手方向と直交する前記ケーブルの幅方向が前記回転の中心軸に対して平行となるように前記ケーブルを案内するケーブル案内部を有する。前記ケーブルは、少なくとも１つの前記端部において、前記長手方向が前記周方向から逸れているとともに、前記幅方向が前記回転の中心軸に対して傾いており、当該少なくとも１つの端部における複数の場所で前記リードブロックに接続される。

この構成によれば、前記少なくとも１つの端部と前記ケーブル案内部との間で、前記ケーブルが前記長手方向において曲がるとともに、前記ケーブルにねじれが生じ、前記ねじれの前後で前記幅方向が相対的に傾いた状態となる。これにより、前記回転側ハウジングの過回転などで前記ケーブルが引っ張られた場合、前記少なくとも１つの端部と前記ケーブル案内部との間では、前記ケーブルの一方の縁に沿って働く応力が、前記ケーブルの他方の縁に沿って働く応力に比べて大きくなる。前記ケーブルは、前記少なくとも１つの端部における前記複数の場所で前記リードブロックに接続されるため、前記ケーブルの２つの縁に沿って働く応力が異なる場合、当該複数の場所に働く応力が不均一となる。これにより、当該複数の場所の中で強い応力の働く場所から順番に前記接続が切断されるため、当該複数の場所へ均等に応力が働く場合に比べて弱い力で前記ケーブルと前記リードブロックとの接続が切断される。

好適に、前記複数の場所は、前記ケーブルの幅方向に並ぶ。

この構成によれば、前記ケーブルが引っ張られた場合、前記少なくとも１つの端部と前記ケーブル案内部との間では前記ケーブルの２つの縁に沿って働く応力が異なることから、前記少なくとも１つの端部では、前記ケーブルの幅方向の位置の違いによる応力の違いが大きくなる。そのため、前記複数の場所が前記ケーブルの幅方向に並ぶことで、前記複数の場所に働く応力の違いが大きくなる。前記複数の場所における応力が不均一になるほど、前記ケーブルと前記リードブロックとの接続が切断され易くなる。

好適に、前記ケーブルは、前記少なくとも１つの端部における前記幅方向が前記回転の中心軸に対して垂直である。

この構成によれば、前記少なくとも１つの端部における前記ケーブルの幅方向が、前記ケーブル案内部における前記ケーブルの幅方向に対して直交する。これにより、前記ケーブルが引っ張られた場合、前記少なくとも１つの端部と前記ケーブル案内部との間で前記ケーブルの２つの縁に沿って働く応力の違いが大きくなり、前記複数の場所に働く応力の違いが更に大きくなる。

好適に、前記ケーブルは、前記少なくとも１つの端部において、前記幅方向の中心を通り前記長手方向に延びる仮想ケーブル中心線が前記回転の径方向に沿っている。

この構成によれば、前記ケーブル案内部において前記ケーブルに作用する引っ張り力が前記回転の周方向であるのに対し、前記少なくとも１つの端部における前記仮想ケーブル中心線は、この引っ張り力が作用する方向に対して直交している。これにより、前記ケーブルが引っ張られた場合、前記少なくとも１つの端部と前記ケーブル案内部との間で前記ケーブルの２つの縁に沿って働く応力の違いが大きくなり、前記複数の場所に働く応力の違いが更に大きくなる。

好適に、前記ケーブルは、前記少なくとも１つの端部と前記ケーブル案内部で案内された部分との間において、前記仮想ケーブル中心線が前記回転の中心軸に対して平行な方向へ折れ曲がった第１折り曲げ部を有する。

この構成によれば、前記第１折り曲げ部における前記ケーブルの縁に応力が集中し易くなる。そのため、前記少なくとも１つの端部と前記ケーブル案内部で案内された部分との間で前記ケーブルの２つの縁に沿って働く応力の違いが大きくなり、前記複数の場所に働く応力の違いが更に大きくなる。

好適に、前記ケーブルは、前記少なくとも１つの端部と前記第１折り曲げ部との間において、前記仮想ケーブル中心線が前記回転の中心軸に対して垂直な方向へ折れ曲がった第２折り曲げ部を有する。

この構成によれば、前記第２折り曲げ部において前記仮想ケーブル中心線が前記回転の中心軸に対して垂直な方向へ折れ曲がっているため、前記回転の中心軸と平行な方向における装置サイズをコンパクトにすることが可能になる。

好適に、前記ケーブルは、２つの前記端部の間を渡る少なくとも１つの導体線を有する。前記少なくとも１つの端部は、前記ケーブル案内部において案内された前記ケーブルの前記仮想ケーブル中心線を含み前記回転の中心軸に対して垂直な仮想平面から離間する方向を向いた面の前記複数の場所において、前記導体線が前記リードブロックの端子に溶接される。

この構成によれば、前記仮想平面から離間する方向を向いた面の前記複数の場所において、前記導体線が前記リードブロックの端子に溶接されるため、前記ケーブルが引っ張られた場合、前記端部の前記導体線には、前記リードブロックの端子から引き剥がされる方向の力が働く。

本発明によれば、中立位置のずれなどによりケーブルに異常な力が加わった場合、ケーブルとリードブロックとの接続をより確実に切断できる。

本実施形態に係る回転コネクタの外観の一例を示す斜視図である。 図１に示す回転コネクタにおける固定側ハウジングの一部を除いた状態を示す斜視図である。 図２に示す状態において回転コネクタの各構成を図解した分解斜視図である。 本実施形態に係る回転コネクタの要部を示す平面図である。 図４の平面図においてリードブロックとケーブルのみを図解した平面図である。 固定側ハウジングにおけるリードブロックとケーブル案内部の要部を図解した斜視図である。 固定側ハウジングにおけるリードブロックとケーブルとの接続部分を図解した斜視図である。 固定側ハウジングにおけるリードブロックとケーブルとの接続部分を図解した斜視図である。 リードブロックからケーブル案内部へ渡る部分におけるケーブルの折り曲げ状態を図解した斜視図である。 リードブロックからケーブル案内部へ渡る部分におけるケーブルの折り曲げ状態を図解した斜視図である。

図１は、本発明の実施形態に係る回転コネクタ１の外観の一例を示す図である。図２は、図１に示す回転コネクタ１における固定側ハウジング２の一部を除いた状態を示す図である。図３は、図２に示す状態において回転コネクタ１の各構成を図解した分解斜視図である。

図１〜図３において示すように、本明細書では、互いに直交する３つの方向を「Ｘ」、「Ｙ」、及び「Ｚ」とする。また、Ｘ方向に含まれる互いに逆向きの方向を「Ｘ１」及び「Ｘ２」とし、Ｙ方向に含まれる互いに逆向きの方向を「Ｙ１」及び「Ｙ２」方向とし、Ｚ方向に含まれる互いに逆向きの方向を「Ｚ１」及び「Ｚ２」とする。

本実施形態における回転コネクタ１は、車両のステアリング装置において車体側の制御装置とステアリング・ホイール側の電気装置（エアバック、ホーン回路、操作スイッチ等）との間の電気信号を伝送するための接続装置である。図１〜図３において示すように、回転コネクタ１は、車体側に取り付けられる固定側ハウジング２と、固定側ハウジング２に対して回転自在に装着された回転側ハウジング３を備える。

固定側ハウジング２は、筒状の外形を有する第１ハウジング２ａと、第１ハウジング２ａの一端（Ｚ１側）の開口を塞ぎ、中央に孔が開いた円盤状の第２ハウジング２ｂを有する。

第２ハウジング２ｂの縁には、コネクタハウジング２１、２２が形成され、第１ハウジング２ａの縁には、リードブロック保持部２３が形成される。リードブロック保持部２３は、後述するリードブロック（７、８）を保持する。コネクタハウジング２１、２２は、リードブロック保持部２３と共にリードブロック（７、８）を内部に収容し、レセプタクルを構成する。

回転側ハウジング３は、上述した第１ハウジング２ａの他端（Ｚ２側）の開口を塞ぎ、中央に孔が開いた円盤部３２と、円盤部３２の中央部から第２ハウジング２ｂ側に突設された筒部３１を有する。

固定側ハウジング２と回転側ハウジング３は、互いに組み付けられた状態で、内部に環状空間４を形成する。第１ハウジング２ａの内面２４と筒部３１の外面３４は、互いに同心に位置した筒状の曲面をなす。第１ハウジング２ａの内面２４は環状空間４の外周側の曲面を画定し、筒部３１の外面３４は環状空間４の内周側の曲面を画定する。第２ハウジング２ｂは環状空間４のＺ１側の端面を画定し、円盤部３２は環状空間４のＺ２側の端面を画定する。

筒部３１の中央を通る筒状空間と、第２ハウジング２ｂ及び円盤部３２の中央に形成される孔は、ステアリングシャフトの挿通孔を構成する。回転側ハウジング３は、この挿通孔の中心を通ってＺ方向に延びた中心軸ＲＸを中心に回転する。

回転コネクタ１は、固定側ハウジング２及び回転側ハウジング３によって仕切られた環状空間４の内部に収容される２つの帯状のケーブル（第１ケーブル５及び第２ケーブル６）を有する。第１ケーブル５及び第２ケーブル６は、例えばフラットケーブルや、帯状のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）であり、２つの端部の間を渡る少なくとも１つの導体線（５０、６０）を有する。第１ケーブル５の一方の端部は、固定側ハウジング２に設けられた第１リードブロック７に接続され、第１ケーブル５の他方の端部は、回転側ハウジング３に設けられた第３リードブロック９に接続される。第２ケーブル６の一方の端部は、固定側ハウジング２に設けられた第２リードブロック８に接続され、第２ケーブル６の他方の端部は、回転側ハウジング３に設けられた第３リードブロック９に接続される。

回転コネクタ１は、回転側ハウジング３の回転に伴うケーブル（５、６）の移動や方向転換をスムーズに行うための複数のローラ１１と、これらのローラ１１をそれぞれＺ方向の軸の周りで回転可能に保持するローラホルダ１２を有する。ローラホルダ１２は、複数のローラ１１（図示の例では６つ）を環状空間４内で等間隔に保持するとともに、各ローラ１１の環状空間４内での移動を許容する。回転側ハウジング３の回転に伴ってケーブル（５、６）が環状空間４内を移動すると、複数のローラ１１もケーブル（５、６）とともに移動し、ローラホルダ１２が環状空間４内で回動する。

図４は、回転コネクタ１の要部を示す平面図であり、図２に示す回転コネクタ１の要部をＺ１側から見下ろした図である。図４では、６つのローラ１１とローラホルダ１２の図示を省略している。図５は、図４の平面図において更に第１ハウジング２ａと回転側ハウジング３の図示を省略し、ケーブル（５、６）とリードブロック（８、９）のみを図解した平面図である。

図４及び図５の例において、２つのケーブル（５、６）は、回転側ハウジング３側で周方向に沿う部分と、第１ハウジング２ａ（固定側ハウジング２）側で周方向に沿う部分と、これらの部分の間でＵ字状に方向転換する部分とをそれぞれ有する。Ｕ字状に方向転換する部分は、上述したローラ１１によって案内される。

また、図４及び図５の例において、第１ケーブル５は第２ケーブル６より短い。そのため、回転側ハウジング３の過回転が生じた場合、第１ケーブル５が第２ケーブル６より先にリードブロックから切断される。

第１ケーブル５は第２ケーブル６より短いため、第１ハウジング２ａ（固定側ハウジング２）側で周方向に沿う部分は第２ケーブル６より内側（中心軸ＲＸに近い側）に位置し、回転側ハウジング３側で周方向に沿う部分は第２ケーブル６より外側（中心軸ＲＸから遠い側）に位置する。

第１ハウジング２ａ（固定側ハウジング２）は、リードブロック（７、８）から環状空間４内へ導入されるケーブル（５、６）の長手方向が回転側ハウジング３の回転の周方向へ沿うとともに、長手方向と直交するケーブル（５、６）の幅方向が回転の中心軸ＲＸに対して平行となるようにケーブル（５、６）を案内するケーブル案内部２５を有する。また、回転側ハウジング３は、リードブロック（９）から環状空間４へ導入されるケーブル（５、６）の長手方向が回転側ハウジング３の回転の周方向へ沿うとともに、ケーブル（５、６）の幅方向が回転の中心軸ＲＸに対して平行となるようにケーブル（５、６）を案内するケーブル案内部３５を有する。

図６は、固定側ハウジング２におけるリードブロック（７、８）とケーブル案内部２５の要部を図解した斜視図である。

図６の例において、ケーブル案内部２５は、回転側ハウジング３の回転の周方向へ細長く延びた溝であり、中心軸ＲＸと平行なＺ２方向へ凹んでいる。リードブロック（７、８）はケーブル案内部２５に対してＺ１側に位置しているため、リードブロック（７、８）から環状空間４に導入されたケーブル（５、６）は、Ｚ１側からケーブル案内部２５に進入する。後ほど詳しく説明するように、ケーブル（５、６）はケーブル案内部２５において折れ曲がることにより、長手方向が回転側ハウジング３の回転の周方向へ沿う状態となる。

第１リードブロック７及び第２リードブロック８は、例えば、主な外形を構成する絶縁性樹脂の基体部に複数の導体の端子（７１、８１）がインサート成形で埋め込まれたものである。第１リードブロック７及び第２リードブロック８は、図６の例において、Ｚ方向に重ねて配置されている。第１リードブロック７は第２リードブロック８に比べてＺ２側に位置しており、ケーブル案内部２５からの距離が近い。

図７は、固定側ハウジング２における第１リードブロック７と第１ケーブル５との接続部分を図解した斜視図である。第１リードブロック７は、基体部に埋め込まれた複数の端子７１を外面に露出させるための切り欠き部７２を有する。この切り欠き部７２は、図７の例において細長い矩形形状を持ち、その長手方向に沿って複数の端子７１が一列に並んでいる。第１ケーブル５の端部においても、複数の導体線５０が絶縁被覆を除去されて露出しており、この露出部分において同様に一列に並んでいる。露出した複数の端子７１と複数の導体線５０とが、スポット溶接や超音波溶接などによって一対一に接続される。

複数の端子７１と複数の導体線５０とが接続される複数の場所（溶接箇所）は、第１ケーブル５の端部において幅方向（第１ケーブル５の長手方向に対して垂直な方向）に並んでいる。この複数の場所（溶接箇所）は、第１ケーブル５からみてＺ１側であり、第１リードブロック７からみてＺ２側である。後述するように、第１ケーブル５に引っ張り力が加わった場合、第１ケーブル５にはこの溶接箇所から引き剥がすＺ２方向の力が作用する。

第１リードブロック７は、切り欠き部７２において隣接する導体線５０同士の絶縁を確保する複数の絶縁部７３ａ、７３ｂを有する。絶縁部７３ａ、７３ｂは、切り欠き部７２の開口部に向かって突出しており、導体線５０同士の接触を防止する。絶縁部７３ｂは、導体線５０同士の絶縁を確保する機能に加えて、スポット溶接や超音波溶接などの際に第１ケーブル５が浮き上がることを防止するために第１ケーブル５を挟み込む機能も持つ。また第１リードブロック７は、第１ケーブル５の対応する孔に挿通される複数のボス７４を有する。このボス７４をかしめることで、第１ケーブル５が第１リードブロック７の基体部に固定される。

図８は、固定側ハウジング２における第２リードブロック８と第２ケーブル６との接続部分を図解した斜視図である。第２リードブロック８は、基体部に埋め込まれた複数の端子８１を外面に露出させるための切り欠き部８２を有する。切り欠き部８２は、図６、図８の例において細長い矩形形状を持ち、その長手方向に沿って複数の端子８１が一列に並んでいる。第２ケーブル６の端部においても、複数の導体線６０が絶縁被覆を除去されて露出しており、同様に一列に並んでいる。露出した複数の端子８１と複数の導体線６０とが、スポット溶接や超音波溶接などによって一対一に接続される。

複数の端子８１と複数の導体線６０とが接続される複数の場所（溶接箇所）は、第２ケーブル６の端部において幅方向（第２ケーブル６の長手方向に対して垂直な方向）に並んでいる。この複数の場所（溶接箇所）は、第２ケーブル６からみてＺ１側であり、第２リードブロック８からみてＺ２側である。第２ケーブル６に引っ張り力が加わった場合、第２ケーブル６にはこの溶接箇所から引き剥がすＺ２方向の力が作用する。

第２リードブロック８は、切り欠き部８２において隣接する導体線６０同士の絶縁を確保する複数の絶縁部８３ａ、８３ｂを有する。絶縁部８３ａ、８３ｂは、切り欠き部８２の開口部に向かって突出しており、導体線６０同士の接触を防止する。絶縁部８３ｂは、導体線６０同士の絶縁を確保する機能に加えて、スポット溶接や超音波溶接などの際に第２ケーブル６が浮き上がることを防止するために第２ケーブル６を挟み込む機能も持つ。また第２リードブロック８は、第２ケーブル６の対応する孔に挿通される複数のボス８４を有する。このボス８４をかしめることで、第２ケーブル６が第２リードブロック８の基体部に固定される。

次に、図９及び図１０を参照して、端部付近における各ケーブル（５、６）の折り曲げの状態を説明する。図９は、第１リードブロック７からケーブル案内部２５へ渡る部分における第１ケーブル５の折り曲げ状態を図解した斜視図である。また図１０は、第２リードブロック８からケーブル案内部２５へ渡る部分における第２ケーブル６の折り曲げ状態を図解した斜視図である。

図９における「ＣＬ１」及び図１０における「ＣＬ２」は、ケーブル（５、６）の仮想ケーブル中心線を示し、「Ｐ１」は仮想平面を示す。仮想ケーブル中心線（ＣＬ１、ＣＬ２）は、帯状のケーブル（５、６）における幅方向の中心を通り、かつ、ケーブル（５、６）の長手方向に延びる線である。仮想平面Ｐ１は、ケーブル案内部２５によって案内されて環状空間４に導入されたケーブル（５、６）の仮想ケーブル中心線（ＣＬ１、ＣＬ２）を含み、かつ、回転の中心軸ＲＸに対して垂直な平面である。なお、物理的には、環状空間４においてケーブル（５、６）のＺ方向の位置に多少の変位が生じ得るため、環状空間４に導入されたケーブル（５、６）の仮想ケーブル中心線（ＣＬ１、ＣＬ２）が完全に単一の仮想平面Ｐ１に含まれることはない。そのため、本実施形態では、仮想ケーブル中心線（ＣＬ１、ＣＬ２）のＺ方向の位置に多少のずれがある場合でも、その位置ずれの範囲に含まれる代表的な１つの平面が仮想平面Ｐ１とみなされる。

まず、図９に示す第１ケーブル５の折り曲げ状態を説明する。
ケーブル案内部２５によって案内された部分における第１ケーブル５の長手方向Ｌ１は、図４において示すように、概ね回転側ハウジング３の回転の周方向に沿っている。これに対し、第１リードブロック７と接続される第１ケーブル５の端部における長手方向Ｌ２は、回転側ハウジング３の回転の周方向から逸れている。すなわち、長手方向Ｌ２は、図５において示すように、概ね回転側ハウジング３の回転の径方向Ｒ１に沿っている。回転側ハウジング３の過回転などによって第１ケーブル５に引っ張る力が加わった場合、ケーブル案内部２５によって案内された部分では回転の周方向に力が作用するが、第１ケーブル５の端部の長手方向Ｌ２は、この力の作用方向に対して直交している。

ケーブル案内部２５によって案内された部分における第１ケーブル５の幅方向Ｗ１は、図９において示すように、回転の中心軸ＲＸと平行（Ｚ方向と平行）になっている。これに対し、第１リードブロック７と接続される第１ケーブル５の端部における幅方向Ｗ２は、回転の中心軸ＲＸに対して傾いている。すなわち、幅方向Ｗ２は、概ね中心軸ＲＸに対して垂直（Ｚ方向と垂直）になっている。

第１ケーブル５は、第１リードブロック７に接続される端部とケーブル案内部２５で案内された部分との間に第１折り曲げ部５１を有する。この第１折り曲げ部５１においては、仮想ケーブル中心線ＣＬ１が中心軸ＲＸと平行な方向（Ｚ方向）へ折れ曲がる。ケーブル案内部２５で案内された部分の仮想ケーブル中心線ＣＬ１は中心軸ＲＸに対して垂直であるため、第１折り曲げ部５１の前後で仮想ケーブル中心線ＣＬ１は直角に折れ曲がる。

第１ケーブル５は、第１リードブロック７に接続される端部と第１折り曲げ部５１との間に第２折り曲げ部５２を有する。この第２折り曲げ部５２においては、仮想ケーブル中心線ＣＬ１が回転の中心軸ＲＸに対して垂直な方向（Ｚ１と垂直な方向）へ折れ曲がる。第１折り曲げ部５１で折り曲げられた仮想ケーブル中心線ＣＬ１は中心軸ＲＸと平行（Ｚ方向）であるため、第２折り曲げ部５２の前後で仮想ケーブル中心線ＣＬ１は直角に折れ曲がる。

第１ケーブル５の端部における第１リードブロック７との複数の溶接箇所（図７）は、仮想平面Ｐ１から離間する方向（Ｚ１方向）を向いた面５５にある。第１ケーブル５に引っ張り力が作用した場合、この面５５はＺ２方向に動くため、第１ケーブル５の各導体線５０と第１リードブロック７の端子７１との溶接箇所には互いを引き剥がす方向に力が作用する。

次に、図１０に示す第２ケーブル６の折り曲げ状態を説明する。
ケーブル案内部２５によって案内された部分における第２ケーブル６の長手方向Ｌ３は、図４において示すように、概ね回転側ハウジング３の回転の周方向に沿っている。これに対し、第２リードブロック８と接続される第２ケーブル６の端部における長手方向Ｌ４は、回転側ハウジング３の回転の周方向から逸れている。すなわち、長手方向Ｌ４は、概ね回転の径方向Ｒ１（図５）に沿っている。回転側ハウジング３の過回転などによって第２ケーブル６に引っ張る力が加わった場合、ケーブル案内部２５によって案内された部分では回転の周方向に力が作用するが、第２ケーブル６の端部の長手方向Ｌ４は、この力の作用方向に対して直交している。

ケーブル案内部２５によって案内された部分における第２ケーブル６の幅方向Ｗ３は、図１０において示すように、回転の中心軸ＲＸと平行（Ｚ方向と平行）になっている。これに対し、第２リードブロック８と接続される第２ケーブル６の端部における幅方向Ｗ４は、回転の中心軸ＲＸに対して傾いている。すなわち、幅方向Ｗ４は、概ね中心軸ＲＸに対して垂直（Ｚ方向と垂直）になっている。

第２ケーブル６は、第２リードブロック８に接続される端部とケーブル案内部２５で案内された部分との間に第１折り曲げ部６１を有する。この第１折り曲げ部６１においては、仮想ケーブル中心線ＣＬ２が中心軸ＲＸと概ね平行な方向（Ｚ方向）へ折れ曲がる。

第２ケーブル６は、第２リードブロック８に接続される端部と第１折り曲げ部６１との間に第２折り曲げ部６２を有する。この第２折り曲げ部６２においては、仮想ケーブル中心線ＣＬ２が回転の中心軸ＲＸに対して垂直な方向（Ｚ１と垂直な方向）へ折れ曲がる。

第２ケーブル６は、ケーブル案内部２５で案内された部分と第１折り曲げ部６１との間に第３折り曲げ部６３を有する。この第３折り曲げ部６３においては、仮想ケーブル中心線ＣＬ２が仮想平面Ｐ１上で逆方向に折れ曲がる。第１リードブロック７からケーブル案内部２５に進入した第１ケーブル５は、この第３折り曲げ部６３において折り返されて対向した第２ケーブル６の間に挟まれる。

第２ケーブル６の端部における第２リードブロック８との複数の溶接箇所（図８）は、仮想平面Ｐ１から離間する方向（Ｚ１方向）を向いた面６５にある。第２ケーブル６に引っ張り力が作用した場合、この面６５はＺ２方向に動くため、第２ケーブル６の各導体線６０と第２リードブロック８の端子８１との溶接箇所には互いを引き剥がす方向に力が作用する。

ここで、上述した構成を有する回転コネクタ１において、ケーブル（５、６）に引っ張り力が作用した場合の動作を説明する。

例えば出荷前の回転特性試験時などにおいて回転側ハウジング３が規定回数より多く回転された場合、第１ケーブル５及び第２ケーブル６にはそれぞれ引っ張り力が作用する。ただし、第１ケーブル５が第２ケーブル６よりも短いことから、先に第１ケーブル５に対して引っ張り力が作用する。

図９では、ケーブル案内部２５の所定の位置で案内された第１ケーブル５の２つの縁上の点を「Ａ１」及び「Ｂ１」とし、第１ケーブル５の第１リードブロック７に接続される端部における２つの縁上の点を「Ａ２」及び「Ｂ２」としている。点Ａ１とＢ１とが仮想ケーブル中心線ＣＬ１に対して線対称の関係にあり、点Ａ２とＢ２とが仮想ケーブル中心線ＣＬ１に対して線対称の関係にある。また、点Ａ１とＡ２とが共通の縁ＥＧ１に位置し、点Ｂ１とＢ２とが共通の縁ＥＧ２に位置する。

点Ａ１−Ａ２間の縁ＥＧ１に沿った距離は、点Ｂ１−Ｂ２間の縁ＥＧ２に沿った距離と等しい。他方、図９から明らかなように、点Ａ１−Ａ２間の空間上の直線距離は、点Ｂ１−Ｂ２間の直線距離に比べて短い。これは、第１ケーブル５における点Ａ１−Ａ２の位置と点Ｂ１−Ｂ２の位置との間で長手方向（Ｌ１、Ｌ２）が曲がるとともに、幅方向（Ｗ１、Ｗ２）が相対的に異なる（平行でない）ことによる第１ケーブル５のねじれが存在するためである。

第１ケーブル５に引っ張り力が作用すると、第１ケーブル５は全体として図のＹ１方向に送り出される。点Ａ１及びＢ１の周辺はケーブル案内部２５により案内されており、点Ａ２及びＢ２は第１リードブロック７との接続場所に近いため、何れも移動しないとみなせる。そうすると、上述した空間上の直線距離は変化せず、縁に沿った距離だけが短くなる。上述のように、点Ａ１−Ａ２間の空間上の直線距離は点Ｂ１−Ｂ２間の直線距離に比べて短いため、点Ａ１−Ａ２の縁ＥＧ１が点Ｂ１−Ｂ２の縁ＥＧ２より先に突っ張った状態となる。従って、縁ＥＧ１には縁ＥＧ２より大きな応力が作用する。すなわち、２つの縁ＥＧ１、ＥＧ２に沿って働く応力がアンバランスな状態となる。その結果、縁ＥＧ１に近いほど応力が大きくなるため、第１ケーブル５と第１リードブロック７との間における複数の溶接箇所は、縁ＥＧ１に近い側から順番に切断される。１つの溶接箇所が切断される度に、残りの溶接箇所に加わる応力が増大するため、切断が加速される。

第２ケーブル６においても、過回転等による引っ張り力が加わった場合には上述と同様な動作によって２つの縁に沿って働く応力のアンバランスが発生するため、比較的弱い引っ張り力でも切断が生じ易くなる。

以上説明したように、本実施形態によれば、固定側ハウジング２側のリードブロック（７、８）に接続される端部とケーブル案内部２５との間で、ケーブル（５、６）が長手方向において曲がるとともに、ケーブル（５、６）にねじれが生じ、このねじれの前後で幅方向が相対的に傾いた状態となる。これにより、回転側ハウジング３の過回転などによりケーブル（５、６）が引っ張られた場合、リードブロック（７、８）に接続される端部とケーブル案内部２５との間では、ケーブル（５、６）の一方の縁に沿って働く応力が、ケーブル（５、６）の他方の縁に沿って働く応力に比べて大きくなる。ケーブル（５、６）は、端部の複数の場所でリードブロック（７、８）に接続されるため、ケーブルの２つの縁に沿って働く応力が異なる場合、この複数の接続箇所に働く応力が不均一となる。これにより、複数の接続箇所の中で強い応力の働く場所から順番に接続が切断されるため、複数の接続箇所へ均等に応力が働く場合に比べて弱い力でケーブル（５、６）とリードブロック（７、８）との接続を切断できる。すなわち、過回転等の場合には、比較的弱い力でも確実に接続を切断できる。

本実施形態によれば、ケーブル（５、６）とリードブロック（７、８）との複数の接続箇所がケーブル（５、６）の幅方向に並んでいる。上述のように２つの縁に沿って働く応力が異なっていると、リードブロック（７、８）に接続される端部では、ケーブル（５、６）の幅方向の位置の違いによる応力の違いが大きくなる。そのため、複数の接続箇所がケーブルの幅方向に並ぶことで、複数の接続箇所に働く応力の違いがより大きくなり、応力の大きい箇所から順番に切断され易くなる。従って、ケーブル（５、６）とリードブロック（７、８）との接続を弱い力で確実に切断できる。

本実施形態によれば、ケーブル案内部２５においてケーブル（５、６）に作用する引っ張り力が回転側ハウジング３の回転の周方向であるのに対し、リードブロック（７、８）に接続された端部における仮想ケーブル中心線（ＣＬ１、ＣＬ２）は、この引っ張り力が作用する方向に対して直交している。これにより、ケーブル（５，６）が引っ張られた場合、リードブロック（７、８）に接続された端部とケーブル案内部２５との間でケーブル（５、６）の２つの縁に沿って働く応力の違いがより大きくなる。従って、ケーブル（５、６）とリードブロック（７、８）との複数の接続箇所に働く応力の違いが更に大きくなり、弱い力でも確実に接続を切断できる。

本実施形態によれば、第１折り曲げ部（５１、６１）においてケーブル（５、６）の縁に応力がより集中し易くなるため、リードブロック（７、８）に接続される端部とケーブル案内部２５で案内された部分との間でケーブル（５、６）の２つの縁に沿って働く応力の違いが大きくなる。これにより、ケーブル（５、６）とリードブロック（７、８）との接続を弱い力で確実に切断できる。

本実施形態によれば、第２折り曲げ部（５２、６２）において仮想ケーブル中心線（ＣＬ１、ＣＬ２）が回転の中心軸ＲＸに対して垂直な方向へ折れ曲がっているため、回転の中心軸ＲＸと平行な方向（Ｚ方向）における装置サイズをコンパクトにすることができる。

本実施形態によれば、仮想平面Ｐ１から離間する方向（Ｚ１方向）を向いた面（５５、６５）の複数の接続箇所において、ケーブル（５、６）の導体線（５０、６０）がリードブロック（７、８）の端子（７１、８１）に溶接される。そのため、ケーブル（５、６）が引っ張られた場合、端部の導体線（５０、６０）には、リードブロック（７、８）の端子（７１、８１）から引き剥がされる方向（Ｚ２方向）の力が働く。溶接の強度は引き剥がし方向の力に対して比較的弱いため、上記の構成によれば、より弱い力で接続を切断することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の形態にのみ限定されるものではなく、種々の変形例を含んでいる。

例えば、上述の実施形態では固定側ハウジング２側のリードブロック（７、８）付近でケーブル（５、６）が折り曲げられる例を挙げているが、本発明の他の実施形態では、回転側ハウジング側のリードブロック付近でケーブルが上述と同様に折り曲げられていてもよい。

上述の実施形態では２本のケーブルを持つ回転コネクタの例を挙げているが、ケーブルの数は１本でも３本以上でもよい。

上述の実施形態では車両のステアリング装置に用いられる回転コネクタの例を挙げているが、他の種々の乗り物において回転操作により操舵を行う装置にも本発明は適用可能である。また、本発明は、乗り物に限定されない種々の機械を回転操作により運転する装置にも適用可能である。

１ 回転コネクタ
２ 固定側ハウジング
３ 回転側ハウジング
４ 環状空間
５ 第１ケーブル
６ 第２ケーブル
７ 第１リードブロック
８ 第２リードブロック
２５、３５ ケーブル案内部
５１、６１ 第１折り曲げ部
５２、６２ 第２折り曲げ部
５０、６０ 導体線
７１、８１ 端子
Ｌ１〜Ｌ４ 長手方向
Ｗ１〜Ｗ４ 幅方向
ＣＬ１、ＣＬ２ 仮想ケーブル中心線
Ｐ１ 仮想平面

Claims (7)

1. 固定側ハウジングと、
   前記固定側ハウジングに対して回転自在に装着された回転側ハウジングと、
   一方の端部が前記固定側ハウジングに設けられたリードブロックに接続され、他方の端部が前記回転側ハウジングに設けられたリードブロックに接続され、前記固定側ハウジングと前記回転側ハウジングとによって仕切られた環状の空間内に収容された帯状のケーブルとを備え、
   前記固定側ハウジング及び前記回転側ハウジングは、前記リードブロックから前記環状の空間内へ導入される前記ケーブルの長手方向が前記回転側ハウジングの回転の周方向へ沿うとともに、前記長手方向と直交する前記ケーブルの幅方向が前記回転の中心軸に対して平行となるように前記ケーブルを案内するケーブル案内部を有し、
   前記ケーブルは、少なくとも１つの前記端部において、前記長手方向が前記周方向から逸れているとともに、前記幅方向が前記回転の中心軸に対して傾いており、当該少なくとも１つの端部における複数の場所で前記リードブロックに接続される、
   回転コネクタ。
2. 前記複数の場所は、前記ケーブルの幅方向に並ぶ、
   請求項１に記載の回転コネクタ。
3. 前記ケーブルは、前記少なくとも１つの端部における前記幅方向が前記回転の中心軸に対して垂直である、
   請求項２に記載の回転コネクタ。
4. 前記ケーブルは、前記少なくとも１つの端部において、前記幅方向の中心を通り前記長手方向に延びる仮想ケーブル中心線が前記回転の径方向に沿っている、
   請求項２又は３に記載の回転コネクタ。
5. 前記ケーブルは、前記少なくとも１つの端部と前記ケーブル案内部で案内された部分との間において、前記仮想ケーブル中心線が前記回転の中心軸に対して平行な方向へ折れ曲がった第１折り曲げ部を有する、
   請求項２乃至４の何れか一項に記載の回転コネクタ。
6. 前記ケーブルは、前記少なくとも１つの端部と前記第１折り曲げ部との間において、前記仮想ケーブル中心線が前記回転の中心軸に対して垂直な方向へ折れ曲がった第２折り曲げ部を有する、
   請求項５に記載の回転コネクタ。
7. 前記ケーブルは、２つの前記端部の間を渡る少なくとも１つの導体線を有し、
   前記少なくとも１つの端部は、前記ケーブル案内部において案内された前記ケーブルの前記仮想ケーブル中心線を含み前記回転の中心軸に対して垂直な仮想平面から離間する方向を向いた面の前記複数の場所において、前記導体線が前記リードブロックの端子に溶接される、
   請求項６に記載の回転コネクタ。

Images