JP2018045860A

JP2018045860A - 回転コネクタ

Info

Publication number: JP2018045860A
Application number: JP2016179674A
Authority: JP
Inventors: 哲平持田; Teppei Mochida
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2016-09-14
Filing date: 2016-09-14
Publication date: 2018-03-22

Abstract

【課題】ステータ及びロテータの間を電気的に繋ぐ電線の踊りを生じ難くすることができる回転コネクタを提供する。【解決手段】回転コネクタ１は、ステータ８と、このステータ８に対して相対回動するロテータ９と、ステータ８及びロテータ９の間の電気接続を確保する電線２４とを備える。回転コネクタ１は、電線２４を貼り付け可能な電線踊り防止部材３４を備える。ロテータ９が回転したとき、電線２４が電線踊り防止部材３４に張り付きながら、これに巻き付く。【選択図】図２

Description

本発明は、ステータ及びロテータの間の電気接続を確保する回転コネクタに関する。

従来、一方が他方に対して回転する２部品の間の電気的な接続を確保する回転コネクタとして、ステアリングロールコネクタが広く知られている。この種のステアリングロールコネクタには、フレキシブルケーブルを通じてステータ及びロテータの間を電気接続する技術が周知である（特許文献１等参照）。

特開２００４−１２０９００号公報

ところで、ロテータが回転するとき、フレキシブルケーブルが回転コネクタのハウジングの内面に摺動する可能性があり、これが摩耗音として発生してしまう問題があった。よって、ステータ及びロテータの間を電気接続する電線（コード等）の踊りを防止したいニーズがあった。

本発明の目的は、ステータ及びロテータの間を電気的に繋ぐ電線の踊りを生じ難くすることができる回転コネクタを提供することにある。

前記問題点を解決する回転コネクタは、同一軸心上に配置されるステータ及びロテータの相対回動を、前記ステータ及び前記ロテータの間の電気接続を確保しながら許容する構成において、前記ステータ及び前記ロテータの間を電気接続する電線と、前記ロテータの回転時、前記電線が張り付いて当該電線の踊りを防止する電線踊り防止部材とを備えた。

本構成によれば、ステータ及びロテータの間を電気接続する電線が張り付き可能な電線踊り防止部材を設けて、電線を位置決めするので、電線の踊りを生じ難くすることが可能となる。これにより、電線の踊りを要因とする異音発生や電線の絡まりなどを生じ難くすることが可能となる。

前記回転コネクタにおいて、前記電線踊り防止部材は、前記ステータに設けられていることが好ましい。この構成によれば、電線踊り防止部材を固定側のステータに取り付けるので、電線踊り防止部材の脱落を生じ難くすることが可能となる。

前記回転コネクタにおいて、前記電線は、前記ロテータが回転の中立位置をとるとき、当該ロテータの最大回転量の余長が撓んだ状態で前記電線踊り防止部材に張り付いていることが好ましい。この構成によれば、ロテータが中立位置から左右のどちらに回転操作されても、同じ分だけの十分な回転量を確保することが可能となる。

前記回転コネクタにおいて、前記ロテータは、当該ロテータと同期回動する軸部を通す挿通孔を有したロテータ基部と、前記挿通孔に沿って立設された内壁部とを備え、前記ステータは、前記軸部を通す挿通孔を有したステータ基部と、前記ロテータの内壁部と対向配置されるように立設された外壁部とを備え、当該ステータは、前記ロテータの内壁部に沿うように並設された延設壁を備え、当該延設壁の内周面に前記電線踊り防止部材が設けられていることが好ましい。この構成によれば、ステータに延設壁を設けて、電線踊り防止部材の固定を確保するのに有利となる。

前記回転コネクタにおいて、前記電線踊り防止部材は、磁石であることが好ましい。この構成によれば、電線踊り防止部材を磁石という汎用的な部材で済ませることが可能となる。

前記回転コネクタにおいて、前記電線には、前記電線が前記電線踊り防止部材に張り付くのを補助する補助部材が設けられていることが好ましい。この構成によれば、電線を電線踊り防止部材に張り付き易くすることが可能となるので、電線の踊り防止抑制に一層有利となる。

本発明によれば、回転コネクタにおいて、ステータ及びロテータの間を電気的に繋ぐ電線の踊りを生じ難くすることができる。

一実施形態の回転コネクタの斜視図。回転コネクタの縦断面図。回転コネクタの分解斜視図。電線踊り防止部材に巻き付いたときの電線及びコネクタの平面図。ロテータが回転したときの回転コネクタの状態図。別例の電線の外観図。他の別例の回転コネクタの模式図。

以下、回転コネクタの一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１及び図２に示すように、車両用の回転コネクタ１は、固定側となる車体２と回動側となるステアリングシャフト３との間に取り付けられている。回転コネクタ１は、車体２及びステアリングホイール（図示略）の間の通信を、ステアリングホイールが回動されても確保するものである。回転コネクタ１は、ステアリングホイールに設けられた検知部４の出力信号Ｓoutを、車体２側のコントローラ５に送信する。コントローラ５は、回転コネクタ１の作動を管理するＥＣＵ（Electronic Control Unit）からなり、出力信号Ｓoutを基に検知部４の検知状態を判断する。

検知部４は、例えばステアリングホイールに配設されたスイッチやセンサ等からなる。また、出力信号Ｓoutは、例えばスイッチやセンサにより検出されたオンオフ信号に限らず、例えば画像センサ等のセンサ類が検出したデータ信号でもよい。

回転コネクタ１は、車体２に取り付け固定されるステータ８と、ステータ８に対して回動するロテータ９とを備える。ステータ８及びロテータ９は、重ねられるように取り付けられるとともに、同一軸心（軸Ｌ１上）に配置されている。軸Ｌ１は、ステアリングシャフト３の回動軸心である。ステータ８及びロテータ９のそれぞれの中央には、円形状の挿通孔１０，１１が形成され、これら挿通孔１０，１１にステアリングシャフト３が挿通されている。ロテータ９は、間にステータ８を挟んだ状態でスリーブ１２に固定されることにより、ステータ８から抜け止めされている。ステアリングシャフト３が回動したとき、ステータ８に対してロテータ９及びスリーブ１２がステアリングシャフト３と軸Ｌ１回り（図１の矢印Ｒ方向）に一体回動する。

図２及び図３に示すように、ロテータ９は、ロテータ９と同期回動する軸部１４（本例はステアリングシャフト３）を通す挿通孔１１を有したロテータ基部１５と、挿通孔１１に沿って立設された内壁部１６とを備える。内壁部１６は、軸Ｌ１回りに延在するように環状（円環状）に形成されている。本例のロテータ基部１５及び内壁部１６は、一体形成されている。内壁部１６は、回転コネクタ１の高さ方向（図２及び図３のＺ軸方向）に延在する。

ステータ８は、軸部１４（本例はステアリングシャフト３）を通す挿通孔１０を有したステータ基部１７と、ロテータ９の内壁部１６と対向配置されるように立設された外壁部１８とを備える。外壁部１８は、軸Ｌ１回りに延在するように環状（円環状）に形成されている。本例の場合、ステータ基部１７及び外壁部１８は、複数のスナップフィットによって組み付けられている。外壁部１８は、回転コネクタ１の高さ方向（図２及び図３のＺ軸方向）に延在する。

ステータ８は、ロテータ９の内壁部１６に沿うように並設された延設壁２１を備える。延設壁２１は、筒状の内壁部１６に沿って円筒状に形成され、内壁部１６に外嵌されている。延設壁２１は、ステータ８の外壁部１８と対向するように立設されている。

図２〜図４に示すように、回転コネクタ１は、ステータ８及びロテータ９の間を電気接続する電線２４を備える。電線２４は、例えば周囲がゴム等で絶縁された線材（コード）からなることが好ましい。電線２４は、ステータ８及びロテータ９の間に形成された電線収納部２５（図２参照）に収納されている。電線２４の一端は、ステータ８の通し孔２６から引き出されて、ステータ８に設けられたコネクタ２７に接続されている。また、電線２４の他端は、ロテータ９の通し孔２８から引き出されて、ロテータ９に設けられたコネクタ２９に接続されている。

図２及び図３に示すように、回転コネクタ１は、ロテータ９の回転時に電線２４が張り付いて電線２４の踊りを防止する電線踊り防止部材３４を備える。本例の電線踊り防止部材３４は、上面及び下面が開口した筒状の磁石からなる。電線踊り防止部材３４は、ステータ８に取り付けられ、詳しくは、ステータ８の延設壁２１の内周面に取り付け固定されている。電線２４は、ロテータ９が回転の中立位置をとるとき、ロテータ９の最大回転量（本例は３回転）の余長が撓んだ状態で電線踊り防止部材３４に張り付いている。

次に、図２及び図５を用いて、回転コネクタ１の作用及び効果を説明する。
図２に示すように、ロテータ９が回転の中立位置に位置するとき、すなわちステアリングホイールが中立位置に操作されているとき、電線２４は、電線踊り防止部材３４に巻き付いておらず、ロテータ９の最大回転量（３回転）の余長分、撓んだ状態で電線踊り防止部材３４に張り付く。これは、中立位置からロテータ９が左右のどちらに回転操作されたときも、左右同じ最大回転量（例えば、左右ともに中立位置から３回転）まで回ることを可能とするためである。

図５に示すように、例えばロテータ９が中立位置から一方向（図５の矢印Ｒ１方向）に回転操作されたとする。このとき、ロテータ９の回転により引っ張られるに連れて、電線２４が電線踊り防止部材３４から離れたり、張り付いたりしながら移動して、電線踊り防止部材３４に巻き付いていく。すなわち、電線２４が電線踊り防止部材３４にくっつきながら巻き閉められる。よって、ロテータ９の回動時に、電線２４の踊りを生じ難くすることが可能となる。これにより、電線２４の踊りを要因とする異音発生や電線２４の絡まりなどを生じ難くすることができる。なお、ロテータ９が中立位置から他方向に回転操作されたときは、一方向に回転操作されたときと回転方向が逆となるだけであるので、説明を省略する。

さて、本例の場合、回転コネクタ１の内部に、ステータ８及びロテータ９の間を電気接続する電線２４が張り付き可能な電線踊り防止部材３４を設けた。よって、電線２４を位置決めするので、電線２４の踊りを生じ難くすることができる。

電線踊り防止部材３４は、ステータ８に設けられている。よって、電線踊り防止部材３４を固定側となるステータ８に取り付けるので、電線踊り防止部材３４の脱落を生じ難くすることができる。

電線２４は、ロテータ９が中立位置をとるとき、ロテータ９の最大回転量の余長が撓んだ状態（すなわち、電線踊り防止部材３４に巻き付かない状態）で電線踊り防止部材３４に張り付いている。よって、ロテータ９が中立位置から左右のどちらに回転操作されても、同じ分だけの十分な回転量を確保することができる。

ステータ８は、ロテータ９の内壁部１６に沿うように並設された延設壁２１を備え、延設壁２１の内周面に電線踊り防止部材３４が設けられている。よって、ステータ８に延設壁２１を設けて、電線踊り防止部材３４の固定を確保するのに有利となる。

電線踊り防止部材３４は、磁石である。よって、電線踊り防止部材３４を磁石という汎用な部材で済ませることができる。
本例の場合、多種多様な電線２４を用いることが可能となるので、ステアリングホイールの多機能化に伴う多チャンネル化及び高速通信を実現することができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・図６に示すように、電線２４には、電線２４が電線踊り防止部材３４に張り付くのを補助する補助部材４０が設けられていてもよい。補助部材４０は、例えば金属からなる。この場合、電線２４自体が電線踊り防止部材３４に張り付かない、又は張り付き難くても、電線２４をしっかりと電線踊り防止部材３４にくっつけることができる。よって、電線２４の踊り防止抑制に一層有利となる。

・図７に示すように、回転コネクタ１のハウジングは、ロテータ９の壁部（側壁部）が回転コネクタ１の径方向外側に位置し、ステータ８の壁部（側壁部）が回転コネクタ１の径方向内側に位置する形状としてもよい。

・電線踊り防止部材３４である磁石は、円筒状に限定されず、例えば板状の磁石片など、他の形状に変更可能である。
・電線踊り防止部材３４は、１つに限らず、複数設けてもよい。

・電線踊り防止部材３４は、ステータ８に設けた延設壁２１に取り付けられることに限らず、取り付け箇所をどこにしてもよい。
・電線踊り防止部材３４は、ステータ８ではなく、ロテータ９に取り付けられてもよい。

・電線踊り防止部材３４は、磁石に限らず、電線２４を貼り付けることができる部材であればよい。
・電線２４は、コードに限らず、電気を通すことができる線材であればよい。

・電線２４は、複数の配線を有する多芯（例えばリッツ線）でもよい。
・電線２４は、回転コネクタ１のハウジング内に収納されることに限らず、外部に露出していてもよい。

・回転コネクタ１は、車両に適用されることに限らず、他の機器や装置に使用してもよい。

１…回転コネクタ、３…軸部の一例であるステアリングシャフト、８…ステータ、９…ロテータ、１０，１１…挿通孔、１４…軸部、１５…ロテータ基部、１６…内壁部、１７…ステータ基部、１８…外壁部、２１…延設壁、２４…電線、３４…電線踊り防止部材、４０…補助部材、Ｌ１…軸。

Claims

同一軸心上に配置されるステータ及びロテータの相対回動を、前記ステータ及び前記ロテータの間の電気接続を確保しながら許容する回転コネクタにおいて、
前記ステータ及び前記ロテータの間を電気接続する電線と、
前記ロテータの回転時、前記電線が張り付いて当該電線の踊りを防止する電線踊り防止部材と
を備えたことを特徴とする回転コネクタ。
前記電線踊り防止部材は、前記ステータに設けられている
請求項１に記載の回転コネクタ。
前記電線は、前記ロテータが回転の中立位置をとるとき、当該ロテータの最大回転量の余長が撓んだ状態で前記電線踊り防止部材に張り付いている
請求項１又は２に記載の回転コネクタ。
前記ロテータは、当該ロテータと同期回動する軸部を通す挿通孔を有したロテータ基部と、前記挿通孔に沿って立設された内壁部とを備え、
前記ステータは、前記軸部を通す挿通孔を有したステータ基部と、前記ロテータの内壁部と対向配置されるように立設された外壁部とを備え、
当該ステータは、前記ロテータの内壁部に沿うように並設された延設壁を備え、当該延設壁の内周面に前記電線踊り防止部材が設けられている
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の回転コネクタ。
前記電線踊り防止部材は、磁石である
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の回転コネクタ。
前記電線には、前記電線が前記電線踊り防止部材に張り付くのを補助する補助部材が設けられている
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の回転コネクタ。