JP3561435B2

JP3561435B2 - 車載用回転コネクタ

Info

Publication number: JP3561435B2
Application number: JP13474799A
Authority: JP
Inventors: 伸夫松崎
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2019-05-14
Also published as: JP2000323254A; KR20010007067A; EP1052743A1; DE60004129D1; EP1052743B1; DE60004129T2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリング装置におけるエアバッグシステム等の電気的接続手段として好適な車載用回転コネクタに係り、特に、一対のハウジングの間に画成されたケーブル収納空間内に複数枚の可撓性ケーブルを収納した車載用回転コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のステアリング装置に組み込まれている車載用回転コネクタは、回転数が有限なハンドルに装着されているエアバッグ・インフレータ等の電気的接続手段として広く用いられている。かかる回転コネクタは、２枚の絶縁性のベースフィルム間に複数本の導体を担持してなる帯状の可撓性ケーブルと、同心状に配置されて相対的に回動自在に連結された一対のハウジング（固定側ハウジングと可動側ハウジング）とによって主に構成されており、これら一対のハウジングの間に画成されているケーブル収納空間内に可撓性ケーブルが巻き締め及び巻き戻し可能に収納されている。
【０００３】
この種の回転コネクタには、可撓性ケーブルを渦巻状に巻回させて収納するというタイプと、可撓性ケーブルの巻き方向を途中で反転させて収納するというタイプが知られている。このうち、後者の反転タイプの回転コネクタは、必要とされる可撓性ケーブルの長さを前者のものに比べて格段に短くすることができるという利点を有する。
【０００４】
また、かかる反転タイプの車載用回転コネクタとしては、当初、可撓性ケーブルを１枚だけ組み込んだものが一般的であったが、最近は、車載されるエアバッグ回路数の増加やステアリング装置に組み込まれるスイッチ回路数の増加に対応するため、例えば特開平８−５５６６７号公報等に記載されているように、複数枚の可撓性ケーブルをそれぞれ巻回状態で収納してなる回転コネクタが一般化しつつある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、可撓性ケーブルは、巻回されたり折り曲げられたりした状態でケーブル収納空間内に収納され、繰り返し巻き締め又は巻き戻しに伴う外力を受けるため、ベースフィルム上に形成された導体が断線する可能性がある。一方、エアバッグ回路は重要な保安部品であるため、仮にエアバッグ回路用導体が断線した場合には、その事実を直ちにユーザに知らしめる必要がある。このため、自動車のエアバッグ回路には、必ず断線診断チェックシステムが付随して組み込まれている。このチェックシステムは、使用時に大電流が通電されるエアバッグ回路用導体に微弱な電流を流すことによって、その断線の有無を自動的に検出するというもので、断線を検出すると警告を発するようになっている。
【０００６】
しかしながら、エアバッグ回路以外の回路については、エアバッグ回路に比べて信頼性の確保に対する要求度が相対的に小さいので、エアバッグ回路に付随しているような断線診断チェックシステムは組み込まれていない。もちろん、車載用回転コネクタを経由するすべての回路について断線診断チェックシステムのような安全対策が必要なわけではないが、自動車の走行や安全性に支障をきたす恐れのある重要な回路については、エアバッグ回路と同様、使用時でなくとも導体の断線を速やかに検出できる何らかの対策が望まれる。
【０００７】
本発明はかかる従来技術の不備を解消するためになされたものであって、その課題とするところは、エアバッグ回路以外の重要な回路についても可撓性ケーブル中の導体の断線が速やかに検出できるようにした車載用回転コネクタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するため、本発明による車載用回転コネクタは、同心状に配置されてケーブル収納空間を画成し、相対的に回動自在に連結された一対のハウジングと、複数本の導体を担持した帯状体からなり、前記ケーブル収納空間内に巻き締め及び巻き戻し可能に収納されて、その両端が前記一対のハウジングにそれぞれ固定された複数枚の可撓性ケーブルとを備え、車載された複数のエアバッグ回路に対応する複数本のエアバッグ回路用導体を前記複数枚の可撓性ケーブルのうちの１枚にまとめて配設し、前記１枚の可撓性ケーブルにまとめて配設された前記複数本のエアバッグ回路用導体の間に他の回路用導体を介在させ、前記エアバッグ回路用導体どうしを互いに隣接しないように離間させる構成とした。このような車載用回転コネクタは、複数のエアバッグ回路に付随して組み込まれている複数の断線診断チェックシステムによって同一の可撓性ケーブルを監視することができるので、複数のエアバッグ回路に対応する導体が配設される１枚の可撓性ケーブルに、自動車の走行や安全性に支障をきたす恐れのある他の重要な回路に対応する導体もまとめて配設しておけば、後者の導体の断線の有無を前記断線診断チェックシステムを利用して把握することができる。すなわち、１枚の可撓性ケーブルを監視している複数の断線診断チェックシステムがいずれも、対応するエアバッグ回路用導体の断線を検出した場合、同じ可撓性ケーブルに形成されている他の回路用導体も断線しているものと判断できる。
【０００９】
また、これら複数本のエアバッグ回路用導体の間に他の回路用導体を介在させた配列にしておけば、使用時に大電流が流されるエアバッグ回路用導体どうしを十分に離間させておくことができるので、万一の短絡事故を確実に回避できる。
【００１０】
また、かかる車載用回転コネクタにおいて、各可撓性ケーブルの端部に外部コネクタを接続するための接続端子を備えたリードブロックを接続し、このリードブロックを前記ハウジングの所要の部分に取り付けておけば、回転コネクタと外部機器との電気的接続を簡単に行えるので好ましい。さらに、このリードブロックに、前記接続端子と接触して可撓性ケーブルの帯電を防止するショーティングバーが付設してあれば、搬送時などに生じた静電気が前記可撓性ケーブルのエアバッグ回路用導体に蓄積して、前記リードブロックに外部コネクタを接続した際にエアバッグ・インフレータに電流が流れてエアバッグが暴発するという危険性がなくなるので、万一の事故を未然に防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態例を図１〜図４を参照しつつ説明する。図１は本実施形態例に係る車載用回転コネクタの内部構造を示す平面図、図２は該回転コネクタ内に巻回状態で収納されている一方の可撓性ケーブルを示す部分説明図、図３は該可撓性ケーブルの一端又は両端に接続されているリードブロックの平面図、図４は該リードブロックの出力端子側の側面図である。
【００１２】
図１に示す車載用回転コネクタは、自動車のステアリング装置のステータ部材（図示せず）に固定される固定側ハウジング１と、この固定側ハウジング１に対して回動自在かつ同心状に装着されステアリング装置のロータ部材であるハンドル（図示せず）に固定される可動側ハウジング２と、固定側ハウジング１の外筒部の壁面１ａと可動側ハウジング２の内筒部の壁面２ａとの間に画成されている環状のケーブル収納空間３内に略同等の巻回状態で収納された第１の可撓性ケーブル４および第２の可撓性ケーブル５と、該収納空間３内に配置された移動体６とによって概略構成されおり、この移動体６は回動自在なリング状の回転板７上に複数の回動ローラ８や固定筒９を備えて構成されている。
【００１３】
第１および第２の可撓性ケーブル４，５は、絶縁材料からなる２枚のベースフィルム１０の間に銅等からなる複数本の導体（リード線）をラミネートして各導体間を絶縁した帯状体であって、第１の可撓性ケーブル４には、図２（ａ）に示すように、３回路分のエアバッグ回路用導体１１や他の重要な回路に対応する導体１２が配設してあるが、第２の可撓性ケーブル５には、図２（ｂ）に示すように、自動車の走行や安全性に直接影響を及ぼさないエアコン回路やオーディオ回路等に対応する導体１３が配設してある。なお、第１の可撓性ケーブル４に配設されているエアバッグ回路用導体１１のうち、符号１１ａは正側導体、１１ｂは負側導体であって、３回路分の負側導体１１ｂを１本にまとめることにより導体１１の総数を減らしている。また、この可撓性ケーブル４では他回路用導体１２を、負側導体１１ｂと正側導体１１ａとの間や、正側導体１１ａどうしの間に配置させることにより、使用時に大電流が流されるエアバッグ回路用導体１１どうしを離間させて万一の短絡事故を防止している。
【００１４】
第１の可撓性ケーブル４の一端には、図３及び図４に例示するリードブロック１４が接続されており、このリードブロック１４は、固定側ハウジング１に取り付けられている。これにより、第１の可撓性ケーブル４に担持された各導体１１，１２は、リードブロック１４に備えられた接続端子１４ａを介して固定側ハウジング１の外部へ電気的に導出されている。同様に、第２の可撓性ケーブル５の一端にも、同様のリードブロック１５が接続されていて、第２の可撓性ケーブル５に担持された各導体１３が、このリードブロック１５の出力端子１５ａを介して固定側ハウジング１の外部へ電気的に導出されている。また、図示は省略してあるが、第１及び第２の可撓性ケーブル４，５の他端にも、図３及び図４に例示するリードブロックと同種又は異種のリードブロックが接続されていて、それらの各リードブロックが可動側ハウジング２の所要の部分に取り付けられている。なお、第１および第２の可撓性ケーブル４，５はケーブル収納空間３内に巻き締め可能かつ巻き戻し可能に収納されていて、その巻き方は、外筒部壁面１ａに沿って径方向外側に向かって図示時計回りの向きに巻回させ、途中でローラ８に沿ってＵ字状に反転させて反転部４ａ，５ａを形成した後、内筒部壁面２ａに沿って径方向内側に向かって図示反時計回りの向きに巻回させるというものである。
【００１５】
リードブロック１４（１５）は、図３及び図４に示すように、可撓性ケーブル４（５）に担持された８本の導体１１，１２（１３）に対応する計８本の金属片１９と、これらの各金属片１９を一体にモールドする樹脂部１８とから構成されており、樹脂部１８の一部には、可撓性ケーブル４（５）に担持された導体１１，１２（１３）を各金属片１９に接続するための接続用窓１８ａが開設されると共に、樹脂部１８の上辺からは各導体１１，１２（１３）を外部コネクタに接続するための接続端子１４ａ，１４ｂが外向きに突出されている。なお、このリードブロック１４（１５）は、６本の金属片１９の一端部を加工してなる６本の接続端子１４ａを突出させている大ブロックと、この大ブロックの外方へ延出して折り曲げられた２本の金属片１９の延出部１９ａと、これら延出部１９ａを有する２本の金属片１９の一端部を加工してなる２本の接続端子１４ｂを突出させている小ブロックとに区別され、この小ブロックは位置決め部１４ｃにより位置決めされて大ブロック上に配置されている。
【００１６】
可撓性ケーブル４（５）とリードブロック１４（１５）との接続は、ベースフィルム１０の一部を剥離して可撓性ケーブル４（５）の端部に導体１１，１２を露出させ、露出された各導体１１，１２を樹脂部１８に開設された接続用窓１８ａを通してリードブロック１４（１５）にに配置された各金属片１９に合致させ、これらの各導体１１，１２と各金属片１９とをスポット溶接や超音波溶接などによって接続することにより行われる。
【００１７】
次に、上述した車載用回転コネクタの動作について簡単に説明すると、可動側ハウジング２を固定しているステアリング装置のハンドル（図示せず）を中立位置から図１の時計回り方向へ回転させた場合、第１および第２の可撓性ケーブル４，５はそれぞれの反転部４ａ，５ａが可動側ハウジング２よりも少ない回転量だけ時計回り方向へ移動して移動体６を駆動し、それに伴い、反転部４ａ，５ａの移動量の約２倍の長さの可撓性ケーブル４，５が内筒部壁面２ａ側から繰り出されて外筒部壁面１ａ側へ巻き戻されていく。これとは逆に、ハンドルを中立位置から図示反時計回り方向へ回転させた場合は、第１および第２の可撓性ケーブル４，５の反転部４ａ，５ａは可動側ハウジング２よりも少ない回転量だけ反時計回り方向へ移動して移動体６を駆動し、それに伴い、反転部４ａ，５ａの移動量の約２倍の長さの可撓性ケーブル４，５が外筒部壁面１ａ側から繰り出されて内筒部壁面２ａ側へ巻き締められていく。
【００１８】
このように本実施形態例では、２枚の可撓性ケーブル４，５が必要な車載用回転コネクタにおいて、一方の可撓性ケーブル４に３回路分のエアバッグ回路用導体１１をまとめて配設すると共に、この可撓性ケーブル４にエアバッグ回路以外の重要な回路に対応する導体１２も配設してあるので、各エアバッグ回路に付随して組み込まれている複数の断線診断チェックシステム（図示せず）によって同一の可撓性ケーブル４が監視でき、それゆえエアバッグ回路用導体１１以外の他の回路用導体１２の断線の有無をも、これらの断線診断チェックシステムを利用して把握することができる。即ち、第１の可撓性ケーブル４を監視している複数の断線診断チェックシステムがいずれも、対応するエアバッグ回路用導体１１の断線を検出した場合、同じ可撓性ケーブル４に形成されている他の回路用導体１２も断線しているものと判断できるので、自動車の走行や安全性に支障をきたす恐れのある重要な回路に対応する可撓性ケーブル４中の導体１１，１２の断線の有無が速やかに検出できて、安全性に関する信頼性をより高めることができる。また、本実施形態例では、リードブロック１４（１５）として、大ブロックと小ブロックとからなり、小ブロックを大ブロックの背面側に折り返して配置したものを用いたので、リードブロックの総数を増やさずに接続端子の数が増やせ、回転コネクタの小型化と低コスト化を図ることができる。
【００１９】
次に、本発明の他の実施形態例を図５乃至図７を参照しつつ説明する。本例の回転コネクタは、リードブロック内に可撓性ケーブルの帯電を防止するためのショーティングバーを備えたことを特徴とするものであって、図５はリードブロックに外部コネクタを装着する際のショーティングバーの動作を示す要部断面図、図６はショーティングバーを備えたリードブロックの開口側から見た側面図、図７はショーティングバーの平面形状を示すリードブロックの断面図である。
【００２０】
図５において、符号１４（１５）はリードブロック、符号１８はその樹脂部、符号１６は当該樹脂部１８内に設けられたショーティングバー、符号２０はリードブロック１４（１５）に接続される外部コネクタを示している。なお、本例のリードブロック１４（１５）は、樹脂部１８に外部コネクタを挿入するための空間１８ｂが形成され、当該空間１８ｂ内に４本の接続端子１４ａが備えられている。
【００２１】
ショーティングバー１６は、図５乃至図７に示すように、基部１６ａと、当該基部１６ａの一側辺より下向きに折り曲げ形成された４本の接触部１６ｂと、当該接触部１６ｂが形成される側辺と対向する前記基部１６ａの他の側辺より垂直上向きに折り曲げ形成された第１の取付部１６ｃと、前記基部１６ａの略中央部分に形成され、先端部が前記第１の取付部１６ｃに向けて上向きに起立された第２の取付部１６ｄとからなり、弾性に優れた導電材料をもって一体に形成されている。
【００２２】
基部１６ａは、図５乃至図７に示すように、リードブロック１４（１５）の樹脂部１８に形成された空間１８ｂ内に収納可能な大きさに形成されている。
【００２３】
接触部１６ｂは、図６に示すように、リードブロック１４（１５）に備えられた接続端子１４ａとほぼ同一幅かつ同一ピッチで形成されており、４本の接触部１６ｂが４本の接続端子１４ａに対してそれぞれに個別に接触するよう構成されている。また、前記基部１６ａに対する接触部１６ｂの曲げ角度θは、図６に示すように、基部１６ａを樹脂部１８の内面に取り付けたとき、接触部１６ｂの先端部が接続端子１４ａに当接して弾性変形するように設定されている。なお、本例においては、ショーティングバー１６に接続端子１４ａと同数の接触部１６ｂを形成したが、当該ショーティングバー１６は、帯電が問題となるエアバック回路用導体１１が接続される接続端子にのみ接触させれば足りるのであって、リードブロック１４（１５）に備えられた接続端子１４ａの全てがエアバック回路用導体１１に接続されるものでない場合には、エアバック回路用導体１１が接続される接続端子にのみ前記接触部１６ｂを弾接させることもできる。
【００２４】
前記第１の取付部１６ｃは、樹脂部１８の端面に係合可能な大きさに形成され、前記第２の取付部１６ｄは、樹脂部１８に開設された係止孔１４ｂ内に収納可能な大きさに形成される。これら第１及び第２の取付部１６ｃ，１６ｄの設定間隔は、前記樹脂部１８の端面とこれに対向する前記係止孔１４ｂの壁面との設定間隔よりもやや狭くなるように調整される。
【００２５】
このように構成されたショーティングバー１６は、第１の取付部１６ｃを樹脂部１８の端面に係合しかつ接触部１６ｂの先端部を接続端子１４ａに個別に弾接した状態で、第２の取付部１６ｄを係止孔１４ｂにスナップインし、基部１６ａを樹脂部１８の内面に密着させることによって、リードブロック１４（１５）と一体化される。
【００２６】
また、外部コネクタ２０の接続時においては、図５に示すように、外部コネクタ２０の先端部２０ａがショーティングバー１６の接触部１６ｂを矢印Ａの方向に押し上げて接続端子１４ａから離間させるので、自動的に各接続端子１４ａを電気的に独立の状態に復帰させることができ、リードブロック１４（１５）と外部コネクタ２０との接続を正常に行うことができる。
【００２７】
本例の回転コネクタは、上例の回転コネクタと同様の効果を奏するほか、リードブロック１４（１５）にショーティングバー１６を備えたので、搬送時などに生じた静電気が前記接続端子１４ａに蓄積するということがなく、外部コネクタ接続時におけるエアバッグの暴発を未然に防止することができる。また、当該ショーティングバー１６と接続端子１４ａとの接触状態の解除を、外部コネクタ２０の装着動作によって自動的に行わせるようにしたので、ショーティングバー１６の取り外しが不要で、車載用回転コネクタを自動車に取り付ける際の組立性を向上することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明による車載用回転コネクタは以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２９】
本発明の車載用回転コネクタは、車載された複数のエアバッグ回路に対応する複数本のエアバッグ回路用導体を複数枚の可撓性ケーブルのうちの１枚にまとめて配設し、当該１枚の可撓性ケーブルにまとめて配設された複数本のエアバッグ回路用導体の間に他の回路用導体を介在させ、エアバッグ回路用導体どうしを互いに隣接しないように離間させたので、複数のエアバッグ回路に付随して組み込まれている複数の断線診断チェックシステムによって同一の可撓性ケーブルを監視することができる。それゆえ、この１枚の可撓性ケーブルに、自動車の走行や安全性に支障をきたす恐れのあるエアバッグ回路以外の重要な回路に対応する導体もまとめて配設しておけば、それらの導体の断線の有無もエアバッグ回路用の断線診断チェックシステムを利用して検出可能となり、装置の信頼性を向上することができる。また、エアバッグ回路用導体の間に他の回路用導体を介在させ、エアバッグ回路用導体どうしを互いに隣接しないように離間させたことから、使用時に大電流が流されるエアバッグ回路用導体どうしを十分に離間させておくことができ、万一の短絡事故を確実に回避できる。
【００３１】
また、複数本のエアバッグ回路用導体を配設した１枚の可撓性ケーブルの端部にリードブロックを接続し、このリードブロックに外部コネクタを接続するようにすれば、回転コネクタに対する外部機器の接続を容易化でき、車載された回転コネクタと車載された外部機器との組立性を向上できる。
【００３２】
また、前記リードブロックに接続端子と接触して可撓性ケーブルの帯電を防止するショーティングバーが付設してあれば、搬送時などおける前記接続端子への静電気の蓄積を防止できるので、外部コネクタ接続時におけるエアバッグの暴発を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例に係る車載用回転コネクタの平面図である。
【図２】実施形態例に係る回転コネクタ内に巻回状態で収納されている可撓性ケーブルの部分説明図である。
【図３】実施形態例に係る車載用回転コネクタに組み込まれているリードブロックの平面図である。
【図４】図４に示すリードブロックの接続端子側の側面図である。
【図５】リードブロックに外部コネクタを装着する際のショーティングバーの動作を示す要部断面図である。
【図６】ショーティングバーを備えたリードブロックの開口側から見た側面図である。
【図７】ショーティングバーの平面形状を示すリードブロックの断面図である。
【符号の説明】
１固定側ハウジング
２可動側ハウジング
３ケーブル収納空間
４，５，１８可撓性ケーブル
６移動体
１０ベースフィルム
１１エアバッグ回路用導体
１１ａ正側導体
１１ｂ負側導体
１２，１３他の回路用導体
１４，１７リードブロック
１４ａ，１４ｂ接続端子
１６ショーティングバー
１６ａ基部
１６ｂ接触部
１６ｃ第１の取付部
１６ｄ第２の取付部
１８樹脂部
１８ａ接続用窓
１８ｂ空間
１９金属片
２０外部コネクタ

Claims

同心状に配置されてケーブル収納空間を画成し、相対的に回動自在に連結された一対のハウジングと、複数本の導体を担持した帯状体からなり、前記ケーブル収納空間内に巻き締め及び巻き戻し可能に収納されて、その両端が前記一対のハウジングにそれぞれ固定された複数枚の可撓性ケーブルとを備え、車載された複数のエアバッグ回路に対応する複数本のエアバッグ回路用導体を前記複数枚の可撓性ケーブルのうちの１枚にまとめて配設し、前記１枚の可撓性ケーブルにまとめて配設された前記複数本のエアバッグ回路用導体の間に他の回路用導体を介在させ、前記エアバッグ回路用導体どうしを互いに隣接しないように離間させたことを特徴とする車載用回転コネクタ。
請求項１に記載の車載用回転コネクタにおいて、前記１枚の可撓性ケーブル内に配設した複数本の前記エアバッグ回路用導体が、車載されたエアバッグ回路の数に対応する数の正側導体と、これよりも少数の負側導体とからなることを特徴とする車載用回転コネクタ。
請求項１又は２に記載の車載用回転コネクタにおいて、前記可撓性ケーブルの端部に外部コネクタを接続するための接続端子を備えたリードブロックを接続し、このリードブロックを前記ハウジングの所要部分に取り付けたことを特徴とする車載用回転コネクタ。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車載用回転コネクタにおいて、前記リードブロックに、前記接続端子と接触して前記可撓性ケーブルの帯電を防止するショーティングバーを付設したことを特徴とする車載用回転コネクタ。
請求項４に記載の車載用回転コネクタにおいて、前記ショーティングバーを、エアバッグ回路用導体が接続される複数本の接続端子にそれぞれ接触させたことを特徴とする車載用回転コネクタ。