JP3825303B2 - クロックスプリング - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌用のステアリングホイールとステアリングコラム間を電気的に接続する通電装置としてのクロックスプリングに関し、詳しくは、相対回転自在な固定体と回転体との間の電気的接続を大電流対応の複数のスリップリングと摺動接触子を介して行うようにしたクロックスプリングに係わる。
【0002】
【従来の技術】
この種のクロックスプリングに用いられるスリップリングとして、図5に示されたものがある。このスリップリング1は、絶縁性で略円板環状のリングベース2と、このリングベース2の同一平面上に同心円で且つ径違いで埋設された環状で大,小の導電リング3,4とで構成されている。そして、この2回路分の各導電リング3,4は、対応する各摺動接触子5,6にそれぞれ接触されて電気的に接続されている。
【0003】
尚、このスリップリング1に関する類似技術は、特開平6−215842号公報に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のスリップリング1では、リングベース2上に同心円で且つ径違いの2回路分の大,小の導電リング3,4を配置していたため、各導電リング3,4の幅寸法の他に、各導電リング3,4間のクリアランスが必要不可欠となり、スリップリング1の径方向の寸法が大きくなった。この大径のスリップリング1を、相対回転自在な固定体と回転体との間の電気的接続を行うクロックスプリングに後付けにより取り付けられる構造のものはなく、後付けできる構造に改良するには大径のスリップリング1に合わせた固定部材等が必要不可欠となって部品点数が増え、高コストになる。
【0005】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、複数のスリップリングを簡単かつ確実に取り付けることができると共に、装置全体の小型化及び低コスト化を図ることができるクロックスプリング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】
請求項1の発明は、相対回転自在な固定体と回転体との間の電気的接続を、これら固定体と回転体との間に介挿された可撓性のフラットケーブル及び前記固定体と回転体のいずれか一方の側に設けられたスリップリングといずれか他方の側に設けられた摺動接触子との摺動接触により行うようにし、前記固定体と回転体のいずれか一方に所定距離隔てて複数のスリップリングを着脱自在に取り付けると共に、いずれか他方に前記複数のスリップリングにそれぞれ摺動接触する複数の摺動接触子を着脱自在に取り付ける一方、前記固定体と回転体のいずれか一方にフランジ部を突設し、このフランジ部に前記複数のスリップリングのうちの最上段に位置するスリップリングの導電リングを着脱自在に取り付けたクロックスプリングにおいて、前記固定体と回転体のいずれか一方の前記フランジ部より下方の位置に、前記複数のスリップリングのうちの最下段側に位置するスリップリングを着脱自在に取り付ける一方、前記固定体と回転体のいずれか他方に、前記複数の摺動接触子を取り付ける取付部を有した接触子取付体を固定手段を介して着脱自在に取り付け、この接触子取付体の取付部に前記複数の摺動接触子を着脱自在に取り付けたことを特徴とする。
【0007】
このクロックスプリングでは、固定体と回転体との間の狭いスペースに複数回路分のスリップリング及び摺動接触子がそれぞれ配設され、その径方向及び高さ方向の寸法が小さくて済み、装置全体の小型化が図られる。また、大電流対応のスリップリングの仕様追加があった場合でも簡単に対処が可能となる。さらに、固定体と回転体のいずれか一方に突設されたフランジ部に、複数のスリップリングのうちの最上段に位置するスリップリングの導電リングを着脱自在に取り付けたので、最上段に位置するスリップリングを構成する構成部品の部品点数が削減され、その分低コスト化が図られる。特に、クロックスプリングのスリップリング取付部分と摺動接触子取付部分が共通化され、大電流対応のスリップリングの仕様追加があった場合に、後付けでスリップリングと摺動接触子が簡単に取り付けられる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【0013】
図1は本発明の一実施形態のクロックスプリングを示す断面図、図2は同クロックスプリングの要部の分解斜視図、図3は同クロックスプリングの要部の拡大断面図である。
【0014】
図1に示すように、クロックスプリング10は、図示しない車輌用のステアリングコラムとステアリングホイール間を電気的に接続する通電装置であり、上記ステアリングコラムに取り付けられる絶縁性の固定体11と、上記ステアリングホイールに取り付けられて上記固定体11に対して回転自在に支持された絶縁性の回転体20とを備えている。
【0015】
そして、このクロックスプリング10は、回転体(一方の側)20に設けられた一対のスリップリング30,31の各摺動面32a,35aに固定体(他方の側)11に設けられた一対の摺動接触子17,18をそれぞれ摺動接触させることにより、これら相対回転自在な固定体11と回転体20との間を電気的に接続するものである。詳述すると、このクロックスプリング10は、ステアリングホイールと共に回転する回転体20を介して該ステアリングホイールに内蔵された図示しないヒータに固定体11側(ステアリングコラム側)から大電流を供給するものである。
【0016】
図1に示すように、固定体11は合成樹脂により肉厚の略円筒状に形成してある。この固定体11の上端には上フランジ部としての円環状の支持体12を内側に水平に突出するように固定してあると共に、該固定体11の内周面11aの中央より下側の位置には円環状の下フランジ部13を内側に水平に延びるように一体突出形成してある。そして、固定体11の内周面11aと下フランジ部13の下面13bとで形成される下側の空間(スペース)A内に一対の摺動接触子17,18を取り付けた接触子取付体14を収容するようになっている。
【0017】
図1,図2に示すように、接触子取付体14は合成樹脂により薄肉の円筒状に形成してあり、その内周面14aの中央に円環鍔状の取付部15を内側に水平に延びるように一体突出形成してある。この取付部15の上側取付面15aに平面略V字状の一方の摺動接触子17を一対の鉤形の爪部(挾持部)15c,15cと上側取付面15aとの間に取り付け自在に挾持してあると共に、該取付部15の下側取付面15bに平面略V字状の他方の摺動接触子18を一対の鉤形の爪部(挾持部)15d,15dと下側取付面15bとの間に取り付け自在に挾持してある。各摺動接触子17,18の両端の各自由端側には凸状で一対の接点17a,17a及び18a,18aをそれぞれ一体突出形成してある。
【0018】
また、接触子取付体14の外周面14bの下側には複数の取付片16を等間隔毎にそれぞれ一体突出形成してある。この各取付片16を固定体11の下面に等間隔毎に形成された凹部11bに収容してネジ(固定手段)19を介して締結固定することにより、固定体11の下側の空間A内に接触子取付体14が着脱自在に取り付けられるようになっている。
【0019】
図1に示すように、回転体20は、下側の中央の内側に幅広(肉厚)の円筒部21aを有した合成樹脂製で略円環状の上蓋21と、この上蓋21の内側の円筒部21aの下面に所定手段を介して固定された合成樹脂製で略円筒状のロテータ22等で構成されている。この上蓋21の円筒部21aの外周面側が固定体11の支持体12の内周面12aに回転自在に支持されていると共に、ロテータ22の複数の段差状で円環状に一体突出形成されたフランジ部23の中央の段差部23aが固体体11の下フランジ部13の内周面13aに回転自在に支持されている。尚、この回転体20は固定体11に対して図示しない抜け止め手段を介して該固定体11より外れないように回転自在に支持されている。
【0020】
また、図1〜図3に示すように、ロテータ22のフランジ部23の下面23b側と該ロテータ22の下側の長尺の内壁部25及び短尺の外壁部26間に上下一対のスリップリング30,31を取り付けてある。この上側(最上段)のスリップリング30は、フランジ部23の下面23bに図示しない両面接着テープや接着剤等の固着手段を介して固着された円環板状の導電リング32で構成されている。この導電リング32の下面が上側の摺動接触子17の一対の接点17a,17aが接触摺動する摺動面32aとなっている。
【0021】
さらに、図2及び図3に示すように、下側(最下段)のスリップリング31は、上面に円環状の凹部33aを有した合成樹脂製(絶縁性)で円環板状のリングベース33と、このリングベース33の円環状の凹部33aに収容される円環板状の導電リング35とで構成されている。そして、リングベース33の凹部33aの内周側の縁部には該凹部33aに収容された導電リング35を仮係止する複数の鉤形の突起(係止部)33bを一体突出形成してある。この各突起33bは、ロテータ22の内壁部25にリングベース33を嵌合すると、該ロテータ22の外壁部26の下端部(押圧部)26aにより凹部33a側に押圧されて該凹部33a内に導電リング35が本係止されるようになっている。また、導電リング35の上面が下側の摺動接触子18の一対の接点18a,18aが接触摺動する摺動面35aとなっている。これにより、ロテータ22に所定距離(高さ)隔てて各導電リング32,35の摺動面32a,35aが相対向するように上下一対のスリップリング30,31が着脱自在に取り付けられるようになっている。
【0022】
尚、各摺動接触子17,18の中央の起立片(接続部)17b,18bは、図示しないリード線等を介して固定体11側に設けられたコネクタ40に接続されている。このコネクタ40はステアリングコラム側の電源供給回路等に接続されるようになっている。また、各導電リング32,35の内周縁の中央に折り曲げ形成された起立片(接続部)32b,35bは、リード線41,42を介してステアリングホイールに内蔵された図示しないコネクタに接続されている。このコネクタはステアリングホイールに内蔵されたヒータ等に接続されるようになっている。
【0023】
また、導電リング32の内周縁に一体突出形成された複数の舌片32cはロテータの外壁部26に形成された切欠部24内に収容されて位置決めされている。さらに、導電リング35の内周縁に一体突出形成された複数の舌片35cはリングベース33の凹部33aに形成された溝部35cに収容されて位置決めされている。また、固定体11の上下の各フランジ部12,13等とロテータ22の外壁部26とで囲まれた内部空間B内にキャリア43を介して可撓性のフラットケーブル44が収容されている。さらに、固定体11の上面に形成された円環溝状の凹部11c内には、上蓋21の外側に突出した薄肉の円筒部21bの先端側が挿入されている。
【0024】
以上実施形態のクロックスプリング10によれば、固定体11と回転体20のロテータ22との間の狭い下側の空間Aに2回路分の一対のスリップリング30,31と一対の摺動接触子17,18を組み付けるには、ロテータ22のフランジ部23の下面23bに一方のスリップリング30の導電リング32を予め図示しない両面接着テープ等の固着手段を介して固着しておく。
【0025】
次に、一対の摺動接触子17,18を取り付けた接触子取付体14をネジ19を介して固定体11の下側の空間A内に取り付ける。そして、他方のスリップリング31のリングベース33の凹部33a内に円環板状の導電リング35を収容し、該凹部33aの内周側の縁部に複数の突起33bを介して導電リング35を仮係止する。この各突起33bにより導電リング35が仮係止された他方のスリップリング31をロテータ22の内壁部25に嵌合すると、図3に示すように、該ロテータ22の外壁部26の下端部26aで上記各突起33bが押圧されて上記凹部33a内に導電リング35が本係止される。即ち、各突起33bの背面側がロテータ22の外壁部26の下端部26aによって押されると、各突起33bの内側に撓むスペースがなくなって該各突起33bによる導電リング35の係止外れが確実に防がれてリングベース33の凹部33a内に導電リング35が確実に本係止される。これにより、導電リング35の心円方向のズレも防止される。
【0026】
このように、回転体20のロテータ22に所定高さ隔てて各導電リング32,35の摺動面32a,35aが相対向するように一対のスリップリング30,31を取り付けたので、各スリップリング30,31が同一平面上ではなく相対向した2つの平面上にあり、1平面に1回路のみで、従来のように2回路間に径方向のクリアランスも必要ない。これにより、固定体11と回転体20のロテータ22との間の狭い下側の空間Aに2回路分の一対のスリップリング30,31をそれぞれ配置することができ、クロックスプリング10の径方向の寸法を可及的に小さくすることができる。
【0027】
また、相対向した一対のスリップリング30,31の各導電リング32,35間のスペースに該各導電リング32,35の摺動面32a,35aに摺動接触する一対の摺動接触子17,18をそれぞれ配置したので、固定体11と回転体20のロテータ22との間の狭い下側の空間A内に2回路分の一対の摺動接触子17,18をそれぞれ設けることができる。これにより、クロックスプリング10の高さ方向の寸法を可及的に小さくすることができ、装置全体の小型・薄型化をより一段と図ることができる。
【0028】
また、ロテータ22に一体突出形成されたフランジ部23の下面23bに、一対のスリップリング30,31のうちの最上段に位置するスリップリング30の導電リング32を両面接着テープ等を介して着脱自在に取り付けたので、最上段に位置するスリップリング30を構成する構成部品を導電リング32の一点の構成部品のみで構成することができる。これにより、スリップリング30を構成する構成部品の部品点数を大幅に削減することができ、その分低コスト化をより一段と図ることができる。
【0029】
さらに、最下段側のスリップリング31のリングベース33に形成された凹部33aの内周側の縁部に該凹部33aに収容された導電リング35を仮係止する複数の鉤形の突起33bを一体突出形成すると共に、回転体20のロテータ22に各突起33bを押圧して凹部33a内に導体リング35を本係止する押圧部としての下端部26aを有した外壁部26を設けたので、リングベース33の凹部33aに各突起33bと外壁部26の下端部26aを介して導電リング35を確実に固定することができる。これにより、摺動接触子18の摺動による導電リング35のズレを確実に防止することができる。
【0030】
また、固定体11の下面側の各凹部11bの天井面に、一対の摺動接触子17,18を取り付ける取付部15を有した略円筒状の接触子取付体14をネジ19を介して着脱自在に取り付け、この接触子取付体14の取付部15の上,下側取付面15a,15bに各摺動接触子17,18をそれぞれ取り付け自在にしたので、接触子取付体14をネジ19を介して固定体11に簡単に取り付けることができる。
【0031】
このようにして組み付けられたクロックスプリング10によれば、ステアリングホイール側に取り付けられたロテータ22の一対のスリップリング30,31とステアリングコラム側に取り付けられた固定体11の一対の摺動接触子17,18とにより、ステアリングホイールに内蔵されたヒータにステアリングコラム側から大電流が供給される。これにより、ステアリングホイールが温められて寒冷地に適した車輌が提供される。
【0032】
図4は、上記構成のクロックスプリング10の別の仕様態様の断面図を示す。この仕様態様は、最下段側のスリップリング31とその導電リング35に摺動接触する摺動接触子18を予め取り外しておいた小電流対応のスリップリング仕様の場合に用いられる。
【0033】
この場合でも、ロテータ22のフランジ部23より下方の位置に、最下段側に位置するスリップリング31を着脱自在に取り付けれると共に、固定体11に一対の摺動接触子17,18を取り付ける取付部15を有した接触子取付体14がネジ19を介して着脱自在に取り付けられ、即ち、この接触子取付体14の取付部15に一対の摺動接触子17,18が着脱自在に取り付けられるので、クロックスプリング10のスリップリング取付部分と摺動接触子取付部分を共通化することができる。これにより、図4に示す小電流対応のスリップリング仕様から大電流対応のスリップリング仕様に追加変更があった場合に、後付けにより最下段側に位置するスリップリング31とその摺動接触子18を簡単に取り付けることができる。これにより、大電流対応のスリップリング仕様に変更があった場合でも極めて簡単にかつ低コストで対処することができる。
【0034】
尚、前記実施形態によれば、回転体側にスリップリングを設けると共に、固定体側に摺動接触子を設けた場合について説明したが、固定体側にスリップリングを設けると共に、回転体側に摺動接触子を設けるようにしても良い。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、固定体と回転体のいずれか一方のフランジ部より下方の位置に、複数のスリップリングのうちの最下段側に位置するスリップリングを着脱自在に取り付ける一方、固定体と回転体のいずれか他方に、複数の摺動接触子を取り付ける取付部を有した接触子取付体を固定手段を介して着脱自在に取り付け、この接触子取付体の取付部に複数の摺動接触子を着脱自在に取り付けたので、クロックスプリングのスリップリング取付部分と摺動接触子取付部分を共通化することができ、大電流対応のスリップリングの仕様追加があった場合に、後付けでスリップリングと摺動接触子を簡単に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のクロックスプリングを示す断面図である。
【図2】上記クロックスプリングの要部の分解斜視図である。
【図3】上記クロックスプリングの要部の拡大断面図である。
【図4】上記クロックスプリングの別の仕様態様の断面図である。
【図5】従来のクロックスプリングに用いられるスリップリングの斜視図である。
【符号の説明】
10 クロックスプリング
11 固定体(他方の側)
14 接触子取付体
15 取付部
17,18 複数の摺動接触子
19 ネジ(固定手段)
20 回転体(一方の側)
23 フランジ部
30,31 複数のスリップリング
30 最上段のスリップリング
31 最下段のスリップリング
32 導電リング(スリップリング)
44 可撓性のフラットケーブル
Claims (1)
- 相対回転自在な固定体と回転体との間の電気的接続を、これら固定体と回転体との間に介挿された可撓性のフラットケーブル及び前記固定体と回転体のいずれか一方の側に設けられたスリップリングといずれか他方の側に設けられた摺動接触子との摺動接触により行うようにし、前記固定体と回転体のいずれか一方に所定距離隔てて複数のスリップリングを着脱自在に取り付けると共に、いずれか他方に前記複数のスリップリングにそれぞれ摺動接触する複数の摺動接触子を着脱自在に取り付ける一方、前記固定体と回転体のいずれか一方にフランジ部を突設し、このフランジ部に前記複数のスリップリングのうちの最上段に位置するスリップリングの導電リングを着脱自在に取り付けたクロックスプリングにおいて、
前記固定体と回転体のいずれか一方の前記フランジ部より下方の位置に、前記複数のスリップリングのうちの最下段側に位置するスリップリングを着脱自在に取り付ける一方、前記固定体と回転体のいずれか他方に、前記複数の摺動接触子を取り付ける取付部を有した接触子取付体を固定手段を介して着脱自在に取り付け、この接触子取付体の取付部に前記複数の摺動接触子を着脱自在に取り付けたことを特徴とするクロックスプリング。
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