JP3316348B2 - 回転コネクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車の
ステアリングホイール（回転体）側に設けられた電装部
品と、車体側に固定されたコラム（固定体）側に設けら
れた電装部品との間で電気信号、光信号あるいは電力等
を伝送するために使用する回転コネクタに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の回転コネクタの横断面図
であり、図３は、図２の斜視図である。これらの図に示
すように、従来の回転コネクタは、相対的に回転可能で
あり、かつ同軸に組み合わされた内側ケース１と外側ケ
ース２とにより形成される円環状の空間３内に、フラッ
トケーブル４が、Ｕ字状の反転部４ａを介して該内側ケ
ース１と該外側ケース２に逆向きに巻き重ねられて収納
されており、このフラットケーブル４は、その一端が内
側ケース１に、他端が外側ケース２に夫々固定されてい
る。また、円環状の空間３内には、円環状に形成された
スプリング５により連結された複数のローラ６が配置さ
れている。

【０００３】図２に示すように、外側ケース２を固定
し、内側ケース１を矢印Ａ方向に回転させた場合には、
外側ケース２の内側に巻かれていた部分のフラットケー
ブル４は、反転部４ａを介して順次に内側ケース１の外
周上に巻き重ねられ、外側ケース２の内側に巻かれてい
た部分のフラットケーブル４のほとんどが、内側ケース
１の外周上に巻き重ねられるまで、内側ケース１を矢印
Ａ方向に回転させることができる。

【０００４】なお、外側ケース２を固定し、内側ケース
１を矢印Ｂ方向に回転させた場合には、内側ケース１の
外周上に巻かれていた部分のフラットケーブル４は、反
転部４ａを介して順次に外側ケース２の内周上に巻き重
ねられ、内側ケース１の外周上に巻かれていた部分のフ
ラットケーブル４のほとんどが、外側ケース２の内周上
に巻き重ねられるまで、内側ケース１を矢印Ｂ方向に回
転させることができる。

【０００５】上述のように、内側ケース１を矢印Ａまた
は、矢印Ｂ方向に回転させる際には、スプリング５で連
結された複数のローラ６は、内側ケース１の外周上に巻
かれた部分のフラットケーブル４の外周表面にスプリン
グ５の弾性力によって、常に押圧されている。このた
め、フラットケーブル４は、内側ケース１の回転に従っ
て、内側ケース１の周囲から巻き緩みを生じることなく
スムーズに内側ケース１に巻き取られ、あるいは巻き戻
される。

【０００６】上述のように、回転コネクタは、従来、内
側ケース１と外側ケース２とにより形成される円環状の
空間３の内部にフラットケーブル４と共に内側ケース１
の回転時にフラットケーブル４が巻き緩むことを防止す
るための部品が収容される。図４乃至図６は、該部品の
他の従来例を示した図である。以下それぞれについて詳
述する。

【０００７】図４に示すものは、概略Ｃ字状に形成され
た連結部材７により、スプリング９によって弾性付勢さ
れたローラ８ａ、８ｂが保持されたものである。ローラ
８ａは、内側ケース１に巻かれたフラットケーブル４の
外周表面に、そして、ローラ８ｂは、外側ケース２の内
周に巻かれたフラットケーブル４の内周表面に当接され
て、内側ケース１および外側ケース２のそれぞれに巻か
れたフラットケーブル４の巻き緩みを防止する。

【０００８】図５に示すものは、概略Ｃ字状に形成され
た連結部材１０の外周両面に、それぞれ複数の弾性舌片
１１ａ、１１ｂを備えたものである。弾性舌片１１ａ
は、内側ケース１に巻かれたフラットケーブル４の外周
表面に、そして、弾性舌片１１ｂは、外側ケース２の内
周に巻かれたフラットケーブル４の内周表面にそれぞれ
当接されて、フラットケーブル４の巻き緩みを防止す
る。

【０００９】図６に示すものは、概略Ｃ字状に形成され
た弾性片１２ａ、１２ｂである。弾性片１２ａは、内側
ケース１に巻かれたフラットケーブル４の外周表面に、
そして、弾性片１２ｂは、外側ケース２の内周に巻かれ
たフラットケーブル４の内周表面にそれぞれ当接され
て、フラットケーブル４の巻き緩みを防止する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】図２乃至図６に示すよ
うに、従来、フラットケーブル４が巻き緩むことを防止
するための部品（以下、巻き緩み防止部品と呼称）は、
内側ケース１の回転に伴う、フラットケーブル４の反転
部４ａの円周方向の回転移動の際に、反転部４ａによっ
て押しやられことにより、円周方向に回転移動する。

【００１１】このため、巻き緩み防止部品を回転移動さ
せる際に、発生する摩擦抵抗が働いて反転部４ａに巻き
緩み防止部品が当接することにより、フラットケーブル
４に大きな応力が加わる。また、内側ケース１の回転方
向が短時間に変化した場合、巻き緩み防止部品の慣性に
より、極めて大きな応力が反転部４ａに加わることにな
る。このため、内側ケース１の回転運動で反転が頻繁に
繰り返し行われる場合、フラットケーブル４の主に銅材
等から成る薄い金属導体に亀裂が発生し易く、フラット
ケーブル４の導通不良等が発生し易いといった問題が生
じていた。上述のように、従来の回転コネクタは、フラ
ットケーブル４が巻き緩み防止部品による応力を受ける
ので寿命が短くなるといった耐久性劣化の問題が生じて
いた。

【００１２】

【発明の目的】本発明は、かかる点に鑑みてなされたも
のであり、回転コネクタに内蔵されるフラットケーブル
が受ける応力を低減することにより、フラットケーブル
の寿命を大幅に延長した回転コネクタを提供することを
目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の回転コネクタ
は、相対的に回転可能であり、かつ同軸に組み合わされ
た内側ケースと外側ケースとにより形成される円環状の
空間内に、複数のフラットケーブルが、Ｕ字状の反転部
を介して該内側ケースと該外側ケースに逆向きに巻き重
ねられて収納されており、これら複数のフラットケーブ
ルは、その一端が内側ケースに、他端が外側ケースに夫
々固定されている回転体コネクタにおいて、該円環状の
空間内に周の長さが異なる複数の弾性リングを配置し、
かつ周の長さが長い弾性リングの内側に周の長さが短い
弾性リングを重ねて配置したことを特徴とするものであ
る。

【００１４】これら複数の弾性リングは、内側ケースお
よび外側ケースに巻かれたフラットケーブルの表面に自
らの弾性力により当接して、フラットケーブルの巻き緩
みを防止する。また、弾性リングは、内側ケースの回転
に伴い移動するフラットケーブルに追随し、周方向に回
転すると同時に円環状の空間内で回転移動する。このた
め、従来のようにフラットケーブルの反転部で巻き緩み
防止部品を無理に押しやることなく、各部品を回転移動
させることができるので、フラットケーブルに加わる応
力を低減することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照して詳細
に説明する。図１は、本発明に係る回転コネクタを示す
横断面図である。

【００１６】弾性リング１３、１４、１５は、それぞ
れ、外力の加わらない自由な状態で、円形を成し、プラ
スチックリボン（ポリエステル、ポリイミド等のエンジ
ニアリングプラスチックフィルム）等、弾性材から成る
リングである。なお、図１の符号１３、１４、１５の順
序で、各弾性リング１３、１４、１５は、周の長さが短
いものと成っている。例えば、弾性リング１３の内周側
に弾性リング１４が配置され、さらに弾性リング１４の
内周側に弾性リング１５が配置されている状態で、円環
状の空間３内に弾性変形された弾性リング１３、１４、
１５が配置されている。

【００１７】なお、弾性リング１３、１４、１５は、円
環状の空間３内に図１に示すように配置された状態で
は、Ｕ字状の曲げ部１３ａ、１４ａ、１５ａ、１３ｂ、
１４ｂ、１５ｂが最も大きな変形を受け、これら曲げ部
１３ａ、１４ａ、１５ａ、１３ｂ、１４ｂ、１５で最も
大きなバネ反発力を生じる。なお、内側ケース１を回転
させた際に、内側ケース１および外側ケース２に巻かれ
たフラットケーブル４が巻き緩まないように、フラット
ケーブル４を押圧する力は、主として弾性リング１３、
１４、１５の曲げ部１３ａ、１４ａ、１５ａ、１３ｂ、
１４ｂ、１５ｂにより生じるものである。

【００１８】このような回転コネクタは、内側ケース１
および外側ケース２に巻かれたフラットケーブル４が押
圧される一定以上の力が、円周上にほぼ均等に加わるこ
とが好ましい。このため、弾性リング１３、１４、１５
の曲げ部１３ｂ、１４ｂ、１５ｂは、円環状の空間３内
に分散配置されることが好ましい。例えば、図１に示す
ように、弾性リング１３、１４、１５の周の長さは、弾
性リング１３、１４、１５の曲げ部１３ｂ、１４ｂ、１
５ｂが相互に接した状態でも、曲げ部１３ａ、１４ａ、
１５ａおよびフラットケーブルの反転部４ａが円周上に
ほぼ均等に配置されることが好ましい。なお、曲げ部１
３ｂ、１４ｂ、１５ｂが相互に接する（重なる）とフラ
ットケーブル４を押圧するそれぞれの応力が一か所に集
中し、円周上の他の曲げ部１３ａ、１４ａ、１５ａでの
それぞれの押圧力よりも大きくなる。しかし、この場
合、回転コネクタの機能には、特に差し支えは、ない。

【００１９】外側ケース２を固定し、内側ケース１を矢
印Ａ方向に回転させると、フラットケーブル４が反転部
４ａで矢印Ｂ方向に移動するとともに反転部４ａ自体
は、矢印Ａ方向に内側ケース１の回転速度よりは遅い速
度で回転移動する。この場合、弾性リング１３は、フラ
ットケーブル４に自らの弾性力により当接しているの
で、上述したフラットケーブル４の移動に従って、Ｕ字
状の曲げ部１３ａにおいて、矢印Ｃ方向に移動するとと
もに、もう一つのＵ字状の曲げ部１３ｂにおいても、矢
印Ｃ方向に移動する。なお、この移動の速度は、弾性リ
ング１３が接しているフラットケーブル４の移動に従う
ものである。よって、弾性リング１３は、フラットケー
ブル４の反転部４ａが矢印Ａ方向に回転する移動速度と
ほぼ同一の速度で回転移動する。

【００２０】他の弾性リング１４、１５は、上述と同様
に、Ｕ字状の曲げ部１４ａ、１５ａ、１４ｂ、１５ｂ
で、弾性リング１４、１５が矢印Ｄ、および矢印Ｅ方向
に移動し、弾性リング１４、１５は、反転部４ａの円周
方向の回転移動速度と同一の速度で矢印Ａ方向に回転移
動する。

【００２１】このように、内側ケース１を矢印Ａ方向に
回転させた場合、フラットケーブル４の反転部４ａと弾
性リング１３、１４、１５のＵ字状の曲げ部１３ａ、１
４ａ、１５ａ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂとの相対的な位
置が保たれたまま、内側ケース１の外周に巻かれたフラ
ットケーブル４の大部分が外側ケース２の内周側に移行
するまで、内側ケース１を矢印Ａ方向に回転させること
ができる。

【００２２】外側ケース２を固定し、内側ケース１を矢
印Ｆ方向に回転させると、フラットケーブル４が反転部
４ａで矢印Ｇ方向に移動するとともに、反転部４ａ自体
は、矢印Ｆ方向に内側ケース１の回転速度より遅い速度
で回転移動する。このときに、弾性リング１３は、Ｕ字
状の曲げ部１３ａにおいて矢印Ｈ方向に移動するととも
に、もう一つのＵ字状の曲げ部１３ｂにおいても、矢印
Ｈ方向に移動する。なお、この移動の速度は、弾性リン
グ１３が接しているフラットケーブル４の移動に従うも
のである。よって、弾性リング１３は、フラットケーブ
ル４の反転部４ａが矢印Ｆ方向に回転する移動速度とほ
ぼ同一の速度で回転移動する。

【００２３】他の弾性リング１４、１５は、上述と同様
に、Ｕ字状の曲げ部１４ａ、１５ａ、１４ｂ、１５ｂ
で、弾性リング１４、１５が矢印Ｉ、および矢印Ｊ方向
に移動し、弾性リング１４、１５は、反転部４ａの円周
方向の回転移動速度と同一の速度で矢印Ｆ方向に回転移
動する。

【００２４】このように、内側ケース１を矢印Ｆ方向に
回転させた場合、フラットケーブル４の反転部４ａと弾
性リング１３、１４、１５のＵ字状の曲げ部１３ａ、１
４ａ、１５ａ、１３ｂ、１４ｂ、１５ｂとの相対的な位
置が保たれたまま、外側ケース２の内周に巻かれたフラ
ットケーブル４の大部分が内側ケース１の外周に移行す
るまで、内側ケース１を矢印Ｆ方向に回転させることが
できる。

【００２５】なお、弾性リング１３、１４、１５の部材
は、プラスチックリボンに限定することなく、例えば、
鋼、ステンレス、燐青銅等、リボン状またはリング状に
形成可能な弾性材料であれば良い。ただし、弾性リング
１３、１４、１５とフラットケーブル４との相互間およ
び、複数の弾性リング１３、１４、１５相互の間の摩擦
係数が小さい場合、内側ケース１の回転によるフラット
ケーブル４の移動に対して、弾性リング１３、１４、１
５がフラットケーブル４との間で滑り、フラットケーブ
ル４に追随して弾性リング１３、１４、１５が移動しな
いこともあり得るので、該摩擦係数が大きい構造である
ことが好ましい。例えば、弾性リング１３、１４、１５
およびフラットケーブル４の少なくとも一方の表面にゴ
ム層、粘着性の小さい粘着剤（例えば、グリス等の油
脂）層または粗面化層などの滑り抵抗増加層を設けてお
くとよい。

【００２６】ただし、弾性リング１３、１４、１５相互
間、および弾性リング１３、１４、１５とフラットケー
ブル４の相互間での若干の滑りの発生は、単にそれぞれ
の弾性リング１３、１４、１５の相対的位置、および弾
性リング１３、１４、１５とフラットケーブル４の相対
的な位置が移動するだけであり、本実施例の回転コネク
タの機能には、特に差し支えない。

【００２７】また、図１には、３個の異なる大きさの弾
性リング１３、１４、１５を設けた回転コネクタを例示
しているが、弾性リングの数は、幾つでも良く、特に限
定するものではない。つまり、内側ケース１および外側
ケース２に巻かれたフラットケーブル４を押圧する、あ
る一定以上の力が円周上にほぼ均等に分散されることが
可能であれば、弾性リング１３、１４、１５は、幾つで
も良いということである。

【００２８】なお、図１には、フラットケーブル４が１
枚から成る回転コネクタを例示しているが、フラットケ
ーブルの数は、複数でも良く、特に限定するものではな
い。例えば、高さ方向に分割されたフラットケーブルが
重ねられて、回転コネクタの横断面が図１と同じような
ものであってもよい。また、図示しないが、単純に複数
のフラットケーブルを巻き重ねたものでもよいし、前述
のように高さ方向に分割されて、さらに巻き重ねたもの
でもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上、説明した如く、本発明によれば、
巻き緩み防止部品がフラットケーブルの反転部に応力を
加えることなく、巻き緩み防止部品が円周方向に回転移
動するので、フラットケーブルの寿命が大幅に延長され
た回転コネクタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転コネクタを示す横断面図である。

【図２】従来の回転コネクタを示す横断面図である。

【図３】図２の斜視図である。

【図４】従来の回転コネクタの巻き緩み防止部品を示す
説明図である。

【図５】従来の回転コネクタの巻き緩み防止部品を示す
斜視図である。

【図６】従来の回転コネクタの巻き緩み防止部品を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１ 内側ケース ２ 外側ケース ３ 円環状の空間 ４ フラットケーブル ４ａ 反転部 １３、１４、１５ 弾性リング

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対的に回転可能であり、かつ同軸に組
   み合わされた内側ケースと外側ケースとにより形成され
   る円環状の空間内に、フラットケーブルが、Ｕ字状の反
   転部を介して該内側ケースと該外側ケースに逆向きに巻
   き重ねられて収納されており、該フラットケーブルは、
   その一端が内側ケースに、他端が外側ケースに夫々固定
   されている回転体コネクタにおいて、 該円環状の空間内に周の長さが異なる複数の弾性リング
   を配置し、かつ周の長さが長い弾性リングの内側に周の
   長さが短い弾性リングを重ねて配置したことを特徴とす
   る回転コネクタ。