JP3676146B2 - 回転コネクタ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対的に回転する二部材間で電気信号,光信号あるいはこれら双方の信号等を電送する回転コネクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
相対的に回転する二部材間で電力,電気信号,光信号あるいはこれら双方の信号等を伝送する回転コネクタとして、例えば、自動車のステアリング装置に設けて車体側とエアバッグとを電気的に接続し、エアバッグの起動に使用する回転コネクタが知られている。
【0003】
特に、互いに相対回転自在に組み合わされ、内部に環状の空間が形成される回転ケースと固定ケースとを備え、前記環状の空間内に、複数のローラを有するリング部材を周方向に移動自在に収容すると共に、渦巻き状に巻回され、一端を固定ケースに、他端を回転ケースに、それぞれ接続したフラットケーブルを収容した回転コネクタが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記リング部材を備えた回転コネクタは、環状の空間に収容されたリング部材が、自動車の走行に伴う振動等により、前記環状の空間において回転軸方向の上下内面に衝突し、いわゆる踊り音と呼ばれる騒音を発生する。このため、自動車、特に車室内の静粛性が要求される高級志向の自動車においては、上記騒音の低減が求められている。
【0005】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、リング部材を備えていても騒音の発生を低いレベルに抑えることが可能な回転コネクタを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明においては上記目的を達成するため、互いに相対回転自在に組み合わされ、内部に環状の空間が形成される第1及び第2のケース、前記環状の空間に収容され、周方向に沿って配置される複数のローラを有し、前記環状の空間内を周方向に移動自在なリング部材及び前記何れか1つのローラで巻回方向を反転させた反転部が中間に形成され、渦巻き状に巻回した一端が前記第1のケースに、他端が前記第2のケースに、それぞれ取り付けられる帯状伝送線を備えた回転コネクタにおいて、前記第2のケースは、底板を有し、前記リング部材は、前記複数のローラ中に、前記底板に当接する当接軸を有する規制ローラを有し、当該当接軸により前記底板に対向する面と前記底板との接触が規制されている構成としたのである。
【0007】
好ましくは、前記リング部材は、前記複数のローラを弾性的に支持する構成とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の回転コネクタに係る一実施形態を図1乃至図6に基づいて詳細に説明する。
回転コネクタ1は、図1に示すように、回転ケース2、固定ケース5、リング部材10及びフラットケーブル15を備え、回転ケース2、固定ケース5及びリング部材10はポリアセタール(POM),ポリブチレンテレフタレート(PBT),ポリプロピレン(PP),アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)等の合成樹脂から成形されている。
【0009】
回転ケース2は、回転コネクタ1の第1のケースで、図1に示すように、ロテータ3とスリーブ4とを有し、固定ケース5と相対回転自在に組み合わされて内部に環状の空間S(図2参照)が形成される。
ロテータ3は、内筒軸部3aと上フランジ3bとを有し、上フランジ3bには接続ポスト3cと突起3dが設けられ、取り扱い上の注意等が記載されたコーションラベル16が上面に貼付される。また、内筒軸部3aは、下部外周に段部3e(図2参照)が形成されている。接続ポスト3cには、一端にコネクタ20aが取り付けられ、導体20bを露出させたハーネス20の他端が接続され、ポストカバー3fが取り付けられる。
【0010】
スリーブ4は、リング状に成形され、後述するステータ7の下方から挿着して、図2に示すように、ロテータ3の内筒軸部3aに取り付けられる。
固定ケース5は、回転コネクタ1の第2のケースで、サブステータ6とステータ7を有している。
サブステータ6は、外筒6aの上部に上フランジ6bが半径方向内方へ僅かに張り出している。また、サブステータ6は、図1に示すように、外筒6aの外壁に固定ピン17が着脱自在に取り付けられる。固定ピン17は、製造された回転コネクタ1をフラットケーブル15の中立位置に保持するピンで、外筒6aの外壁に取り付けられる主軸部17aとアーム17bとを有し、アーム17bには係合孔17cが形成されている。固定ピン17は、アーム17bに形成した係合孔17cをロテータ3の突起3dに係合させることで、ロテータ3とサブステータ6との回転を規制する。
【0011】
ステータ7は、サブステータ6の下部に配置され、中央に開口7aが形成されたる円板状の部材で、図1に示すように、取付部7bが外縁に設けられている。取付部7bには、ロック部材7c、ロックスプリング7d及びショートばね7eが取り付けられる。
リング部材10は、環状の空間S(図2参照)に周方向へ移動自在に収容され、図1に示すように、リング状の本体10aの上面に周方向に沿ってそれぞれ3個ずつの取付円筒10b,10cが交互に設けられている。取付円筒10bは、図2に示すように、内部に係止突起10dが形成されている。そして、リング部材10は、図1及び図4に示すように、取付円筒10bに規制ローラ11が、取付円筒10cにローラ12が取り付けられる。また、リング部材10は、本体10aの内側に筒軸部3aに形成された段部3eの下面に弾性的に当接する内周縁10fが形成されている。
【0012】
ここで、各ローラ11,12は、それぞれ後述するフラットケーブル15を案内するローラで、規制ローラ11の1つは、フラットケーブル15の巻回方向を反転させて後述する反転部15dを形成するのに使用される。特に、規制ローラ11は、図2に示すように、当接軸11a、内筒11b及び外筒11cを有し、内筒11bにはテーパ面11dを有する弾性係止片11eが形成されている。このため、規制ローラ11は、取付円筒10bに取り付けると、弾性係止片11eが係止突起10dに弾性的に係止され、取付円筒10bに弾性的に支持される。
【0013】
フラットケーブル15は、電力や電気信号を伝送する可撓性を有する帯状伝送線で、電気電導性に優れ、並行に配置される複数の偏平な導体が電気絶縁性の合成樹脂で被覆され、図1に示すように、一端(内端)に第1モールド部15a、他端(外端)に第2モールド部15bが形成されている。各モールド部15a,15bは、各導体と接続された端子15cが突出している。フラットケーブル15は、渦巻き状に巻回されると共に、図1及び図4に示すように、中間の反転部15dで巻回方向が反転され、環状の空間S(図2参照)に収容される。このとき、フラットケーブル15は、ロテータ3が左右方向へ同じ回数回転するように、巻き締りと巻き緩みの中立状態に調整して環状の空間S(図2参照)に収容される。ここで、フラットケーブル15は、電力や電気信号を伝送ものの他、光信号あるいはこれら双方を伝送するものであってもよいことは言うまでもない。
【0014】
回転コネクタ1は、上記のように構成され、以下のようにして組み立てられる。
先ず、ロテータ3に関しては、予め接続ポスト3cにハーネス20の他端を接続し、ポストカバー3fを取り付ける。また、上フランジ3bにコーションラベル16を貼付しておく。一方、リング部材10に関しては、取付円筒10bに規制ローラ11を、取付円筒10cにローラ12を、それぞれ取り付けておく。
【0015】
また、中間の反転部15dを規制ローラ11の1つに係止させて図1に示す状態のフラットケーブル15をリング部材10に取り付けておく。
そして、図1に示すように、リング部材10をステータ7に載置すると共に、上方からロテータ3とサブステータ6とを被せてロテータ3,サブステータ6及びステータ7を組み合わせる。次に、これらの下方からスリーブ4をロテータ3に取り付ける。
【0016】
次いで、ロテータ3を時計方向あるいは反時計方向に回転させて、フラットケーブル15を巻き締りと巻き緩みの中立状態に調整し、取付部7bにロック部材7c、ロックスプリング7d及びショートばね7eを取り付ける。更に、固定ピン17をサブステータ6に取り付け、係合孔17cをロテータ3の突起3dに係合させることで、ロテータ3とサブステータ6との回転を規制して回転コネクタ1が組み立てられる。
【0017】
このとき、回転コネクタ1は、使用の際にサブステータ6から固定ピン17を外し、取付部7bからロック部材7cをロックスプリング7d及びショートばね7eと共に外せば、簡単に使用することができる。そして、回転コネクタ1は、回転ケース2がフラットケーブル15の長さに対応する回数だけ、固定ケース5に対して時計方向あるいは反時計方向に回転することができる。この回転の際、規制ローラ11に係止されたフラットケーブル15の反転部15dにより、リング部材10が回転ケース2と固定ケース5とによって形成された環状の空間S(図2参照)内を周方向へ移動し、フラットケーブル15の巻き締りや巻き緩みが一層円滑に行われる。
【0018】
そして、組み立てられた回転コネクタ1においては、リング部材10は、図2に示すように、内周縁10fの先端が内筒軸部3aの下部外周に形成された段部3eの下面に弾性的に当接すると共に、規制ローラ11の当接軸11aがステータ7の上面に当接する。
このため、リング部材10は、図示のように、下面がステータ7の上面との接触が規制され、ステータ7の上面に接触することなく環状の空間S(図2参照)内を周方向へ移動する。
【0019】
従って、リング部材10は、自動車の走行に伴う振動等によって回転コネクタ1が回転軸方向に振動しても、ロテータ3やステータ7と衝突することが規制され、いわゆる踊り音と呼ばれる騒音の発生が抑制される。
ここで、リング部材10は、規制ローラ11を取付円筒10bに弾性的に支持することができれば、上記実施形態に限定されるものないことは言うまでもなく、以下のように構成しても良い。
【0020】
ここで、以下の説明で使用する図面においては、上記実施形態と構成が同一の部分には同一の符号を用いることにより、重複した説明を省略する。
リング部材10は、図3に示すように、取付円筒10bの内部に形成する係止突起10eを上部に設け、規制ローラ11の内筒11bに設ける弾性係止片11fをフック状に形成する。そして、リング部材10は、図示のように、取付円筒10bと内筒11bとの間に押しばね18を配置し、係止突起10eと弾性係止片11fとで押しばね18を弾性的に支持させても良い。このとき、リング部材10は、図5に示すように、取付円筒10bと内筒11bとの間に、押しばね18に代えてアクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR),シリコーンゴム,エラストマー系樹脂等の合成樹脂からなる弾性部材19を配置し、係止突起10eと弾性係止片11fとで弾性部材19を弾性的に支持させても良い。
【0021】
また、リング部材10は、図6に示すように、取付円筒10bの内部に形成する係止突起10eを上部に設ける。一方、規制ローラ11は、内筒11bの下部に、当接軸11aを僅かに突出させて取付円筒10bの内壁に密着するシールフランジ11gを形成する。そして、リング部材10は、図示のように、取付円筒10bとシールフランジ11gとの間に形成される密閉空間にオイルあるいはグリース等の流体Lqを充填することによって、規制ローラ11を取付円筒10bに弾性的に支持させても良い。
【0022】
【発明の効果】
請求項1,2の発明によれば、リング部材を備えていても騒音の発生を低いレベルに抑えることが可能な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の組立手順を示す分解斜視図である。
【図2】組み立てた図1の回転コネクタを、直径上で切断した左半側を示す断面正面図である。
【図3】リング部材の他の実施形態を示す回転コネクタの左半側を示す断面正面図である。
【図4】組み立てた図1の回転コネクタを、回転軸に垂直な平面で切断した断面平面図である。
【図5】リング部材の更に他の実施形態を示す回転コネクタの左半側を示す断面正面図である。
【図6】リング部材の他の実施形態を示す回転コネクタの左半側を示す断面正面図である。
【符号の説明】
1 回転コネクタ
2 回転ケース
3 ロテータ
4 スリーブ
5 固定ケース
6 サブステータ
7 ステータ
10 リング部材
11 規制ローラ
12 ローラ
15 フラットケーブル
16 コーションラベル
17 固定ピン
18 押しばね
19 弾性部材
20 ハーネス
Lq 流体

Claims (2)

  1. 互いに相対回転自在に組み合わされ、内部に環状の空間が形成される第1及び第2のケース、前記環状の空間に収容され、周方向に沿って配置される複数のローラを有し、前記環状の空間内を周方向に移動自在なリング部材及び前記何れか1つのローラで巻回方向を反転させた反転部が中間に形成され、渦巻き状に巻回した一端が前記第1のケースに、他端が前記第2のケースに、それぞれ取り付けられる帯状伝送線を備えた回転コネクタにおいて、
    前記第2のケースは、底板を有し、前記リング部材は、前記複数のローラ中に、前記底板に当接する当接軸を有する規制ローラを有し、当該当接軸により前記底板に対向する面と前記底板との接触が規制されていることを特徴とする回転コネクタ。
  2. 前記リング部材は、前記複数のローラが弾性的に支持されている、請求項1の回転コネクタ。
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