JP3538297B2 - 回転接続装置 - 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、自動車、家電機器
等における互いに相対回転する部分間の電気的接続に使
用される回転接続装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のステアリングホイール取付部
は、例えば図１２及び図１３に示すように、ボディに固
定されたブラケット２０内にステアリングシャフト２１
が回転自在に支持されており、ブラケット２０の上側に
は、スイッチ装置２２と回転接続装置１とが設けられて
いる。そして、これらスイッチ装置２２と回転接続装置
１を貫通して上方に突出するステアリングシャフト２１
の先端部に、該シャフトと一体回転するようにステアリ
ングホイール２３が取り付けられている。また、ステア
リングホイール２３には、ホーン、エアバッグ等の電装
品２４が必要に応じて装備される。スイッチ装置２２
は、例えばターンシグナルランプ、ワイパー等のスイッ
チを一体に組み付けたもので、その左右側面に上記スイ
ッチをそれぞれ切替操作するための操作レバー２６，２
７が取り付けられている。回転接続装置１は、ステアリ
ングホイール２３と共に回転運動する上記電装品２４と
ボディ側の回路とを電気的に接続するための装置であっ
て、従来、下記に例示する構成のものが使用されてい
た。

【０００３】図１４に示す従来の回転接続装置は、ボデ
ィ側に固定される固定側部材３０と、ステアリングホイ
ール２３と一体回転する回転側部材３１との間に形成さ
れる環状の空間部３２に、ケーブル３３を渦巻き状に巻
回させて収納し、該ケーブルの外側端部は固定側部材３
０に設けたコネクタ等を介してボディ側の電気回路に接
続し、またケーブルの内側端部は回転側部材３１に設け
たコネクタ等を介してステアリングホイールの電装品に
接続している。同図（ａ）に示すように、回転側部材３
１が時計回り方向に回転する時は、ケーブル３３が回転
側部材３１の外周部に巻き付き、また同図（ｂ）に示す
ように、回転側部材３１が反時計回り方向に回転する時
は、ケーブル３３が固定側部材３０の側壁に沿って這う
ように巻き戻される。これにより、固定側部材３０と回
転側部材３１が相対回転しても、ボディ側の電気回路と
ステアリングホイールの電送品が電気的に接続された状
態に維持されるのである。この構成では、回転側部材２
０の外周長をＡ、固定側部材と回転側部材の最大相対回
点数をＮとするならば、ケーブルの全長は少なくとも
（Ａ×Ｎ）程度の長さを必要とする。

【０００４】次に、図１５に示す従来の回転接続装置
は、ケーブル３３の巻回方向が途中で反転させてあり、
その反転部が回転側部材３１の回転に応じて移動するよ
うになっている。この構成は、前記構成とは逆に、同図
（ａ）に示すように、回転側部材３１が時計回り方向に
回転する時は、ケーブル３３が固定側部材３０の側壁に
沿って這うように巻き戻され、また同図（ｂ）に示すよ
うに、回転側部材３１が反時計回り方向に回転する時
は、ケーブル３３が回転側部材３１の外周部に巻き付
く。この構成は、ケーブル３３の巻回方向を途中で反転
させることにより、ケーブル３３の全長を図１４に示す
構成のものに比べ短くすることができる反面、ケーブル
３３の反転部をスムーズに移動させるための回転ガイド
３４が必要であり、構造が複雑になるという欠点があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これら従来のものは、
回転中心軸回りに巻回されるケーブル３３が、図１６に
示すように、複数の導体を回転中心軸３５の方向、すな
わち上下回転軸方向に並べて配置したフラット状になっ
ていた。図１６は図１４に示す従来例の分解斜視図であ
るが、図１５に示す従来例のケーブルも同様な形状とな
っている。したがって、ケーブル３３の導体の本数を多
くすると、ケーブル３３の相対回転中心軸３５方向の幅
が大きくなり、自動車のステアリングホイール取付部用
の回転接続装置の場合、回転接続装置を組み付けるため
のスペースを確保するのが難しくなるという問題があっ
た。

【０００６】また、いずれの構成についても、組立時に
ケーブル３３を巻回させるという面倒な工程が必要であ
った。特に、図１５に示す構成は、ケーブル３３を途中
で反転させて回転ガイド３４に巻き付けなければなら
ず、組立作業が非常に面倒であった。

【０００７】さらに、従来の回転接続装置は、組立時に
ケーブル３３の導体の端部を直接或はコネクタ等を介し
て間接的に電気回路に接続していたが、これらの作業も
煩雑で、組立作業に長時間を要する原因となっていた。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑み、例えば
自動車のステアリングホイール取付部に設けられる回転
接続装置を、ケーブルの導体本数が多くなっても回転中
心軸方向すなわち上下方向に大きくならないようにする
と共に、組立が容易な構成とすることを課題としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のように構成した。すなわち、本発明に
かかる回転接続装置は、回転中心軸を中心として互いに
相対回転可能な固定側部材と回転側部材と、これら両部
材の間に形成される環状の空間部に収納されたケーブル
とを備えた回転接続装置において、前記ケーブルは、前
記回転中心軸と交差する面内に複数の導体が平行に整列
させて設けられ、該導体の整列面に平行な渦巻き状に形
成されると共に、その渦巻き方向が逆になるように中間
部で折り返されており、かつ、当該ケーブルの一方の端
部は固定側部材に保持され、他方の端部は回転側部材に
保持されており、さらに、電気部品に接続される接点を
有する回路基板が前記ケーブルと一体に成形されている
ことを特徴としている。

【００１０】ケーブルをこのような形状にすると、ケー
ブルの導体本数を増加しても、ケーブルの回転軸方向の
幅は変わらないので、回転接続装置が回転中心軸方向に
はサイズが大きくならないという利点がある。

【００１１】

【００１２】

【００１３】さらに、電気部品に接続される接点を有す
る回路基板と一体に成形されたケーブルが得られ、この
ようなケーブルと回路基板の一体物を使用することによ
り、コネクタ等が不要になり、部品点数を減少させられ
ると共に、ケーブルと電気回路を接続する作業を省くこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は回転接続装置の一例の外観斜視図、
図２はその分解斜視図であって、この回転接続装置１
は、固定側部材である下ケース部材２と、回転側部材で
ある上ケース部材３とを備え、これら両ケース部材２，
３を組み合わせてなるケース内にケーブル４と回転ガイ
ド５がそれぞれ収納される。

【００１６】下ケース部材２は、底板部２ａと内側立縁
部２ｂと外側立縁部２ｃとで上方に開口するドーナツ型
の容器状に構成され、外側立縁部２ｃの一部にはケース
内と外部を連通するケーブル引出し部２ｄが形成されて
いる。ただし、上記立縁部２ｂ，２ｃの一方が上ケース
部材３に設けられてもよい。

【００１７】上ケース部材３は、中央部に円形穴３ａを
有する天板部３ｂとその外周縁から垂下する垂下縁部３
ｃとで構成され、天板部３ｂの円形穴３ａ付近にはケー
ス内と外部を連通するケーブル引出し部３ｄが形成され
ている。両ケース部材２，３は、下ケース部材２の外側
立縁部２ｃの外側に上ケース部材３の垂下縁部３ｃを嵌
合させ、回転中心軸６を中心にして互いに相対回転可能
に組み合わせられる。組み合わせた両ケース部材２，３
の間には、環状の空間部７が形成される。

【００１８】ケーブル４は、複数本の導体１０，…を平
面内に整列させて配置し、それを絶縁材で被覆したもの
で、導体が配置される平面と同じ平面内で渦巻き状に巻
回させてある。このケーブル４を前記空間部７に収納し
た状態では、渦巻きの中心側部分が上側にくるようにケ
ーブル４を中間部で１８０度折り返し、外側端部は下ケ
ース部材２に保持させ、中心側端部は上ケース部材３に
保持させる。よって、折返し部４ａを境界にして、渦巻
きの外側部分と中心側部分とでは巻回方向が逆になって
いる。

【００１９】回転ガイド５は、所定の肉厚を有するドー
ナツ型の円板に、中心部の穴と外周とを連通する径方向
の切込み５ａを入れた形状をしている。この回転ガイド
５は、ケーブル４の渦巻き外側部分と内側部分の間に位
置するように空間部７内に組み付けられ、下ケース部材
２に対しても上ケース部材３に対しても回転自在となっ
ている。ケーブル４の折返し部４ａは前記切込み５ａを
通っている。折返し部４ａが連続する滑らかな曲線形状
となるように、切込み５ａの壁面は図３に示すような曲
面状に形成されている。

【００２０】例えば、この回転接続装置１をステアリン
グホイール取付部に使用する場合、下ケース部材２をブ
ラケット２０に固定すると共に、上ケース部材３をステ
アリングホイール２３に一体回転するように取り付け
る。ステアリングシャフト２１は、下ケース部材２の内
側立縁部２ｂ内側と上ケース部材３の円形穴３ａに挿通
される。そして、下ケース部材のケーブル引出し部２ｄ
からケーブル４の外側端部を引き出し、それをボディ側
の電気回路と接続する。また、上ケース部材のケーブル
引出し部３ｄからケーブル４の中心側端部を引き出し、
それをスタアリングホイール２３に装備される電装品の
配線と接続する。

【００２１】ケーブル引出し部２ｄ，３ｄから引き出し
たケーブル４の端部にコネクタを取り付け、このコネク
タを介してケーブル４と外部の電気回路を接続する構成
とすると、接続の互換性が得られる。ケーブル４の導体
１０，…とコネクタの端子は、かしめ、溶接、半田付け
等によって接続する。また、中間に電線を入れてもよ
い。また、下ケース部材２や上ケース部材３にコネクタ
を直接固定して設けてもよく、或はコネクタを別にコネ
クタ保持具に組み付け、そのコネクタ保持具を下ケース
部材２や上ケース部材３に固定する構成としてもよい。
コネクタ保持具の固定方法としては、圧入、熱や超音波
によるかしめ、接着剤による接着、リベットによるかし
め、ケースにロック手段を設けて固定する方法等の種々
の方法が採用できる。

【００２２】図４と図５はこの回転接続装置の動作説明
図で、図４はケーブル４のみを表し、図５はケーブル４
と回転ガイド５を表している。両図の（ａ）では、ケー
ブル４の大部分が回転ガイド５の下側、つまり下ケース
部材２の底板部２ａに沿った位置にある。この状態よ
り、上ケース部材３が下ケース部材２に対し矢印方向に
回転すると、中心側端部付近にある折返し部４ａが外側
端部の方へ順次移動し、ケーブル４が回転ガイド５の上
側、つまり上ケース部材３の天板部３ｂに沿った位置へ
繰り出される。両図の（ｂ）は上ケース部材が１回転し
た状態、（ｃ）は上ケース部材が２回転した状態、
（ｄ）は上ケース部材が３回転した状態、（ｅ）は上ケ
ース部材が４回転した状態をそれぞれ示している。これ
らの図から明らかなように、ケーブル折返し部４ａの回
転角度は上ケース部材３の回転角度のおよそ１／２であ
る。よって、ケーブル４の巻回数は、下ケース部材２に
対する上ケース部材３の最大相対回転数の半分以上の巻
き数があればよい。例えば、最大操作量が中立位置から
左右に２回転づつ計４回転である場合には、ケーブル４
の巻回数が２周以上あればよい。

【００２３】上ケース部材３の回転に応じて、回転ガイ
ド５が上ケース部材３及び下ケース部材２に対し回転す
ることにより、ケーブル折返し部４ａが移動する。ケー
ブル４自体は、下ケース部材２に沿う位置と上ケース部
材３に沿う位置との間を移動するだけであって、巻回面
内での移動は行わない。回転ガイド５を設けることによ
り、ケーブル４の渦巻き外側部分と内側部分が互いに干
渉したり、折返し部４ａが折れ曲がったりすることが防
止され、下ケース部材２側から上ケース部材３側へのケ
ーブル４の移動、或はその逆向きのケーブル４の移動が
円滑に行われる。また、ケーブル４が弛んだり暖んだり
することもない。回転ガイド５は、プラスチック材料等
の軽量の材料で製作し、さらに中空状にするなどして軽
量化するのが望ましい。

【００２４】ケーブル４の移動をさらに円滑に行わせる
ために、図６に示すように、回転ガイド５の切込み５ａ
にガイドローラ１０，１０を設けてもよい。また、ケー
ブル４が巻回面内でずれるのを防止するために、図７に
示すように、回転ガイド５にケーブル４の案内溝１１を
設けてもよく、或は図８に示すように、下ケース部材２
及び上ケース部材３にケーブル位置決め用の仕切り壁１
２，１３を設けてもよい。

【００２５】この回転接続装置１のケーブル４は、導体
１０，…が整列する平面と同じ平面内で渦巻き状に巻回
させてあることにより、下記の方法による製造が可能と
なっている。すなわち、フレキシブルな絶縁体基板に導
電材料を所定の渦巻き形状にエッチングやダイスタンピ
ングなどで加工して導体を成形し、それに絶縁体を被覆
したものを、導体の形状に合わせて裁断するのである。
このようにして作られたケーブルは、渦巻き状等の所定
形状に巻回する作業が不要であると共に、巻回したもの
がばらける虞がないので、ケースへの組み込みが容易で
ある。ケーブル４の導体本数を多くしても、回転接続装
置１は回転中心軸６に交差する方向には大きくなるが、
回転中心軸６の方向すなわち上下幅方向には大きくなら
ない。

【００２６】また、上記製造方法によれば、図９及び図
１０に示すように、電気部品に接続される接点を有する
回路基板１５をケーブル４と一体化させることが可能で
ある。このケーブルと回路基板の一体物を使用すれば、
回転接続装置のケーブルと電気回路を接続する作業を省
くことができる。図９に示すものは、回路基板部分１５
は回転接続装置１の外部に装着される。これに対し、図
１０に示すものは、回路基板部分１５も回転接続装置１
に装着される。図１１は組立状態の断面図で、図示の如
く回路基板部分１５をケーブル部分４の下側に反転さ
せ、回路基板部分の円形穴１５ａを下ケース部材２の内
側立縁部２ｂに嵌合させる。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の回転接続装置は、ケーブルの巻回面と平行に当該ケー
ブルの複数本の導体が整列状態で配置されているので、
ケーブルの導体本数を増加しても固定側部材と回転側部
材の回転軸方向すなわち上下幅方向にはサイズが大きく
ならないという利点を有し、固定側と回転側との間に多
数の電気配線が設けられる回転部に使用するのに適した
ものとなる。また、電気部品に接続される接点を有する
回路基板とケーブルを一体化することにより、組立作業
の簡略化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転接続装置の外観斜視図である。

【図２】回転接続装置の分解斜視図である。

【図３】回転ガイドの切込みの断面図である。

【図４】ケーブルのみを表した回転接続装置の動作説明
図である。

【図５】ケーブルと回転ガイドを表した回転接続装置の
動作説明図である。

【図６】回転接続装置の断面図である。

【図７】（ａ），（ｂ）はそれぞれ異なる状態を表すケ
ーブルと回転ガイドの斜視図である。

【図８】回転接続装置の断面図である。

【図９】回路基板と一体成形したケーブルその１の斜視
図である。

【図１０】回路基板と一体成形したケーブルその２の斜
視図である。

【図１１】図１０に示すケーブルを組み込んだ回転接続
装置の断面図である。

【図１２】自動車のステアリングホイール取付部の正面
図である。

【図１３】自動車のステアリングホイール取付部の分解
図である。

【図１４】（ａ），（ｂ）は従来の回転接続装置の１例
のそれぞれ異なる状態を表す図である。

【図１５】（ａ），（ｂ）は図１４と異なる従来の回転
接続装置のそれぞれ異なる状態を表す図である。

【図１６】図１４に示す回転接続装置の分解図である。

【符号の説明】

１ 回転接続装置 ２ 下ケース部材 ３ 上ケース部材 ４ａ 折返し部 ５ 回転ガイド ６ 回転中心軸 ７ 空間部 １０ ガイドローラ １１ 案内溝 １２，１３ 仕切り壁 １５ 回路基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 稔 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (56)参考文献 特開 平７−107650（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−84427（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−56543（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−231550（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−9894（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02G 11/02 B60R 16/02 B62D 1/04 H05K 7/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転中心軸を中心として互いに相対回転
   可能な固定側部材と回転側部材と、これら両部材の間に
   形成される環状の空間部に収納されたケーブルとを備え
   た回転接続装置において、前記ケーブルは、前記回転中
   心軸と交差する面内に複数の導体が平行に整列させて設
   けられ、該導体の整列面に平行な渦巻き状に形成される
   と共に、その渦巻き方向が逆になるように中間部で折り
   返されており、かつ、当該ケーブルの一方の端部は固定
   側部材に保持され、他方の端部は回転側部材に保持され
   ており、さらに、電気部品に接続される接点を有する回
   路基板が前記ケーブルと一体に成形されていることを特
   徴とする回転接続装置。