JP3825330B2

JP3825330B2 - クロックスプリング

Info

Publication number: JP3825330B2
Application number: JP2002023130A
Authority: JP
Inventors: 公啓石井; 昌和梅村
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2022-01-31
Also published as: JP2003230223A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定側ハウジングと回転側ハウジングとの間に形成されたケーブル収納室にフラットケーブルを収納したクロックスプリングに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車のステアリング装置に組み込まれるエアーバッグシステムには発火電流を供給する必要があり、固定側である車体と回転側であるステアリング装置とを電気的に接続するのにクロックスプリングが用いられる。このような電気的接続手段であるクロックスプリングとしては、フラットケーブルの巻き方を渦巻き状にして収納したものと、途中で逆向きに反転して収納したものとが知られているが、後者の反転タイプの方がフラットケーブルの使用長さを非常に短くできるメリットがある。
【０００３】
図８〜図１３には、従来の反転タイプのクロックスプリングが示されている。図８〜図１０において、外側ハウジング１は、外周壁部１ａを有する下ケース部材１ｂと、この下ケース部材１ｂの上方開口を被うように組み付けられた上ケース部材１ｃとから構成されている。外側ハウジング１の内部には内側ハウジング２が回転自在に装着され、この内側ハウジング２には内周壁部２ａが設けられている。外周壁部１ａと内周壁部２ａとは同芯状に配置され、外周壁部１ａと内周壁部２ａとの間にはケーブル収納室３が形成されている。このケーブル収納室３内にはリング状の移動体４が回転自在に配置されている。この移動体４は、図１１及び図１２に示すように、リング状の摺動プレート５と、この摺動プレート５に間隔を置いて回転自在に設けられ、一つが反転用とされた５つのアイドラー６と、摺動プレート５に設けられ、反転用アイドラー６ａに沿ってフラットケーブル７が巻き付くようにガイドするケーブルガイド壁８とから構成されている。この移動体４によってケーブル収納室３内の外周側と内周側とには外周側ケーブル空間３ａと内周側ケーブル空間３ｂとがそれぞれ形成されている。
【０００４】
フラットケーブル７は、ＰＥＴ等の絶縁性テープからなるベースフィルムの片面に銅等からなる複数本の導体を延設した帯状体を有するものであり、以下のようにしてケーブル収納室３に収納されている。即ち、図１０に示すように、フラットケーブル７の一端は、外側ハウジング１に固定されており、この一端側は同一の巻回方向で外周側ケーブル空間３ａに巻回されている。外周側ケーブル空間３ａに巻回されたフラットケーブル７は、反転用アイドラー６ａに巻き付けられて内周側ケーブル空間３ｂに導かれると共に反転用アイドラー６ａの位置でフラットケーブル７の巻回方向が反転されている。この反転されたフラットケーブル７は、外周側ケーブル空間３ａのときとは反対の巻回方向で内周側ケーブル空間３ｂに巻回され、フラットケーブル７の他端は内側ハウジング２に固定されている。
【０００５】
そして、例えば、このクロックスプリングが前記したエアーバッグシステムへの電流供給に適用される場合には、外側ハウジング１が車体側に、内側ハウジング２がステアリング装置側にそれぞれ固定され、且つ、外側ハウジング１に固定されたフラットケーブル７の端部側のコネクタ９ａ（図８に示す）が車体側の電気回路に、内側ハウジング２に固定されたフラットケーブル７の端部側のコネクタ９ｂ（図８に示す）がステアリング装置側の電気回路にそれぞれ接続される。
【０００６】
上記構成において、内側ハウジング２が反時計方向（図１０の矢印ａ方向）に回転すると、内側ケーブル空間３ｂにとってはフラットケーブル７の外側ケーブル空間３ａへの送り出し方向であるが、外側ケーブル空間３ａにとってはフラットケーブル７の巻き取り方向であるため、内側ケーブル空間３ｂのフラットケーブル７が外側ケーブル空間３ａ側に送り出され、この送り出されたフラットケーブル７が反転用アイドラー６ａの位置で反転しながら外側ケーブル空間３ａに巻回されると共に、フラットケーブル７が外側ケーブル空間３ａに巻回されることでフラットケーブル７の反転箇所７ａも反時計方向に移動するがこれに追従して移動体４も反時計方向に回転することによって内側ハウジング２の回転が許容される。
【０００７】
また、内側ハウジング２が時計方向（図１０の矢印ｂ方向）に回転すると、内側ケーブル空間３ｂにとってはフラットケーブル７の巻き取り方向であるが、外側ケーブル空間３ａにとってはフラットケーブル７の送り出し方向であるため、外側ケーブル空間３ａのフラットケーブル７が内側ケーブル空間３ｂ側に送り出され、この送り出されたフラットケーブル７が反転用アイドラー６ａの位置で反転しながら内側ケーブル空間３ｂに巻回されると共に、フラットケーブル７が外側ケーブル空間３ａから送り出されることでフラットケーブル７の反転箇所７ａも時計方向に移動するがこれに追従して移動体４も時計方向に回転することによって内側ハウジング２の回転が許容される。
【０００８】
つまり、内側ハウジング２の回転方向によって、内側ケーブル空間３ｂのフラットケーブル７の部分と外側ケーブル空間３ａのフラットケーブル７の部分とのいずれか一方が巻き取り方向に、他方が送り出し方向になり、且つ、移動体４がフラットケーブル７の反転箇所７ａを自由に可変することを許容しながら反転箇所７ａ以外ではフラットケーブル７の径方向の移動を規制することによってフラットケーブル７を収納しつつ内側ハウジング２のスムーズな回転がなされるものである。
【０００９】
この内側ハウジング２の回転動作中の移動体４の回転に際して、反転アイドラー６ａは、時計方向の回転時に自転することによりフラットケーブル７の反転箇所７ａのスムーズな変更を可能とし、他のアイドラー６は、フラットケーブル７との接触時に自転することでフラットケーブル７へのダメージを最小限にしている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のアイドラー６，６ａは、次のようにして摺動プレート５上に回転自在に支持されている。つまり、図１１〜図１３に示すように、摺動プレート５上には支持ピン５ａが立設されていると共に、アイドラー６，６ａの中心部分には軸孔６ｃを有する軸孔形成部６ｂが設けられている。そして、摺動プレート５の支持ピン５ａがアイドラー６，６ａの軸孔６ｃに挿入され、軸孔部６ｂの下端面が摺動プレート５上に載置された状態で回転自在に支持されている。
【００１１】
ここで、アイドラー６，６ａの軸孔部６ｂと支持ピン５ａとの間には、アイドラー６，６ａがスムーズに回転するために所定量のクリアランスが形成されるが、このクリアランスは、アイドラー６，６ａが支持ピン５ａに対してガタ付く原因になる。図１３はアイドラー６，６ａのガタ付いた状態を示し、アイドラー６，６ａのガタ付き量が大きいと、フラットケーブル７に及ぼす衝突ダメージが大きく、また、アイドラー６，６ａの外周面の角部がフラットケーブル７に当たりやすくフラットケーブル７の耐久性が低下することになる。さらに、アイドラー６，６ａのガタ付き量が大きいと、異音の発生原因にもなる。
【００１２】
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、アイドラーに起因するダメージを極力軽減してフラットケーブルの耐久性の向上を図ることができると共に、アイドラーのガタ付きによる異音の発生を極力軽減させ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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、外周壁部を有する外側ハウジングと、この外側ハウジングに回転自在に装着され、内周壁部を有する内側ハウジングと、前記外周壁部と前記内周壁部との間に形成されたケーブル収納室と、このケーブル収納室内に回転自在に配置されたリング状の摺動プレートを有し、この摺動プレートの周方向に間隔を置いて回転自在に支持された複数のアイドラーによって前記ケーブル収納室内に外周側ケーブル空間と内周側ケーブル空間とをそれぞれ形成すると共に前記アイドラーの一つを反転用アイドラーとする移動体とを備え、一端を前記外側ハウジングに固定したフラットケーブルを前記外周側ケーブル空間で巻回し、この巻回したフラットケーブルを前記反転用アイドラーに巻き付けて前記内周側ケーブル空間に導くと共に前記反転用アイドラーの位置でフラットケーブルの巻回方向を反転し、この反転した前記フラットケーブルを前記内周側ケーブル空間で巻回し、この巻回したフラットケーブルの他端を前記内側ハウジングに固定したクロックスプリングにおいて、前記摺動プレート上にボス部を設け、このボス部上に支持ピンを立設すると共に、前記アイドラーには下端よりも上方に軸孔を有する軸孔形成部を設け、この軸孔形成部の下端面を前記アイドラーの下端面より前記ボス部の高さ分だけ上方に位置させ、前記軸孔形成部の下端面が前記ボス部に載置された状態で前記支持ピンを前記軸孔に挿入することにより前記アイドラーが前記摺動プレートに回転自在に支持されたことを特徴とする。
【００１４】
このクロックスプリングでは、アイドラーが支持ピンに対してガタ付く場合にはボス部の上面位置を基準としてガタ付くことから、アイドラーの外周面におけるガタ付き量が減少する。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１記載のクロックスプリングであって、前記軸孔形成部は、前記アイドラーの高さ方向のほぼ中央部分に配置されたことを特徴とする。
【００１６】
このクロックスプリングでは、請求項１記載の発明の作用に加え、アイドラーが支持ピンに高さ方向のほぼ中央部分で支持されることからアイドラーの回転時のバランスが良くスムーズに回転する。
【００１７】
【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。
【００１８】
図１〜図６は本発明の一実施形態を示し、図１はクロックスプリングの分解斜視図、図２はクロックスプリングの縦断面図、図３はフラットケーブルの巻回状態を示すクロックスプリングの概略横断面図、図４は移動体のアイドラーを装着する前の斜視図、図５は移動体の斜視図、図６はケーブルガイド壁付近の断面図である。
【００１９】
図１〜図３に示すように、クロックスプリング１０は、外側ハウジング１１と、内側ハウジング１２と、移動体１３と、可撓性のフラットケーブル１４と、回転カバー１５とから構成されている。
【００２０】
外側ハウジング１１は、下ケース部材１６と上ケース部材１７とが組み付けられることによって形成される。下ケース部材１６は上面が開放された略筒状を有し、円周上の外周壁部１６ａが側方に形成されている。上ケース部材１７は全体で下ケース部材１６を被うような筒状を有し、中央部分にはケーブル引出孔１７ａが形成されている。このケーブル引出孔１７ａよりフラットケーブル１４の内端側が引き出される。
【００２１】
内側ハウジング１２は外側ハウジング１１より小さい略筒状を有し、外側ハウジング１１の内部に回転自在に装着されている。内側ハウジング１２は円周状の内周壁部１２ａを有し、外周壁部１６ａと内周壁部１２ａとは同芯状に配置されている。外側ハウジング１１内で、且つ、外周壁部１６ａと内周壁部１２ａとの間にはリング状のケーブル収納室１８が形成されている。
【００２２】
移動体１３はケーブル収納室１８内に回転自在に配置されている。図４及び図５に示すように、移動体１３は、リング状の摺動プレート１９と、この摺動プレート１９に間隔を置いて回転自在に設けられ、一つが反転用とされた５つのアイドラー２０と、摺動プレート１９に設けられ、反転用アイドラー２０ａに沿ってフラットケーブル１４が巻き付くようにガイドするケーブルガイド壁２１とから構成されている。
【００２３】
アイドラー２０，２０ａの回転支持構造は、次のようになっている。つまり、図４〜図６に示すように、摺動プレート１９上にボス部２２ａが設けられ、この各ボス部２２ａ上に支持ピン２２ｂが立設されている。アイドラー２０，２０ａには下端よりも上方位置に軸孔形成部３２ａが設けられ、この軸孔形成部３２ａに軸孔３２ｂが形成されている。そして、軸孔形成部３２ａの下端面がボス部２２ａに載置された状態で支持ピン２２ｂが軸孔３２ｂに挿入されてことによってアイドラー２０，２０ａが摺動プレート１９に回転自在に支持されている。軸形成部３２ａは、アイドラー２０，２０ａの高さ方向のほぼ中央部分に配置され、アイドラー２０，２０ａは、その高さ方向の中央部分を支持ピン２２ｂによって支持されている。このように支持された５つのアイドラー２０，２０ａは、摺動プレート１９の周方向に等間隔に配置されている。
【００２４】
図４に示すように、ケーブルガイド壁２１はフラットケーブル１４の中央高さよりも高く設定されている。また、図３〜図５に示すように、ケーブルガイド壁２１は、反転用アイドラー２０ａに沿った円弧状の円弧状部３０と、この円弧状部３０の内周側ケーブル空間１８ｂ側の端部に設けられ、円弧方向とは逆方向に反った反転円弧状部３１とから構成されている。そして、このように構成された移動体１３によってケーブル収納室１８内の外周側と内周側とには外周側ケーブル空間１８ａと内周側ケーブル空間１８ｂとがそれぞれ構成されている。
【００２５】
フラットケーブル１４は、ＰＥＴ等の絶縁性テープからなるベースフィルムの片面に銅等からなる複数本の導体を延設した帯状体を有するものであり、以下のようにしてケーブル収納室１８に収納されている。つまり、図３に示すように、フラットケーブル１４の一端は、外側ハウジング１１に固定されており、この一端側は同一の巻回方向で外周側ケーブル空間１８ａに巻回されている。外周側ケーブル空間１８ａに巻回されたフラットケーブル１４は、反転用アイドラー２０ａに巻き付けられて内周側ケーブル空間１８ｂに導かれると共に反転用アイドラー２０ａの位置でフラットケーブル１４の巻回方向が反転されている。この反転されたフラットケーブル１４は、外周側ケーブル空間１８ａのときとは反対の巻回方向で内周側ケーブル空間１８ｂに巻回され、フラットケーブル１４の他端は内側ハウジング１２に固定されている。そして、フラットケーブル１４の外端側には外端コネクタ２３が、内端側には内側コネクタ２４がそれぞれ接続されている。
【００２６】
回転カバー１５は、内側ハウジング１２の上面にネジ２５で固定され、内側ハウジング１２と共に外側ハウジング１１に回転自在に設けられている。
【００２７】
このように構成されたクロックスプリング１０は、例えばエアーバッグシステムへの電流供給に適用される場合には、外側ハウジング１１が車体側に、内側ハウジング１２がステアリング装置側にそれぞれ固定され、且つ、外側ハウジング１１に固定されたフラットケーブル１４の外端コネクタ２３が車体側の電気回路に、内側ハウジング２に固定されたフラットケーブル１４の内端コネクタ２４が回転カバー１５を介してステアリング装置側の電気回路にそれぞれ接続される。
【００２８】
上記構成において、内側ハウジング１２が反時計方向（図３の矢印ａ方向）に回転すると、内側ケーブル空間１８ｂにとってはフラットケーブル１４の外側ケーブル空間１８ａへの送り出し方向であるが、外側ケーブル空間１８ａにとってはフラットケーブル１４の巻き取り方向であるため、内側ケーブル空間１８ｂのフラットケーブル１４が外側ケーブル空間１８ａ側に送り出され、この送り出されたフラットケーブル１４が反転用アイドラー２０ａの位置で反転しながら外側ケーブル空間１８ａに巻回されると共に、フラットケーブル１４が外側ケーブル空間１８ａに巻回されることでフラットケーブル１４の反転箇所１４ａも反時計方向に移動するがこれに追従して移動体１３も反時計方向に回転することによって内側ハウジング１２の回転が許容される。
【００２９】
また、内側ハウジング１２が時計方向（図３の矢印ｂ方向）に回転すると、内側ケーブル空間１８ｂにとってはフラットケーブル１４の巻き取り方向であるが、外側ケーブル空間１８ａにとってはフラットケーブル１４の送り出し方向であるため、外側ケーブル空間１８ａのフラットケーブル１４が内側ケーブル空間１８ｂ側に送り出され、この送り出されたフラットケーブル１４が反転用アイドラー２０ａの位置で反転しながら内側ケーブル空間１８ｂに巻回されると共に、フラットケーブル１４が外側ケーブル空間１８ａから送り出されることでフラットケーブル１４の反転箇所１４ａも時計方向に移動するがこれに追従して移動体１３も時計方向に回転することによって内側ハウジング１２の回転が許容される。
【００３０】
つまり、内側ハウジング１２の回転方向によって、内側ケーブル空間１８ｂのフラットケーブル１４の部分と外側ケーブル空間１８ａのフラットケーブル１４の部分とのいずれか一方が巻き取り方向に、他方が送り出し方向になり、且つ、移動体１３がフラットケーブル１４の反転箇所１４ａを自由に可変することを許容しながら反転箇所１４ａ以外ではフラットケーブル１４の径方向の移動を規制することによってフラットケーブル１４を収納しつつ内側ハウジング１２のスムーズな回転がなされるものである。
【００３１】
このクロックスプリング１０では、図６に示すように、アイドラー６，６ａが支持ピン２２ｂに対してガタ付く場合にはボス部２２ａの上面位置を中心としてがたつくことからアイドラー６，６ａの外周面におけるガタ付き量が従来例に比べて減少する。つまり、図７に示すように、従来例の場合には、アイドラー６，６ａの下端面を基準としてアイドラー６，６ａがガタ付く（傾斜する）ため、ガタ付き基準位置からアイドラー６，６ａの上端までの距離ａ２がアイドラー６，６ａの高さと同じ長さになる。これに対して、本実施形態の場合には、アイドラー２０，２０ａの下端面よりボス部２２ａの高さ分だけ上方位置を基準としてアイドラー６，６ａがガタ付く（傾斜する）ため、ガタ付き基準位置からアイドラー６，６ａの上端までの距離ａ１がアイドラー６，６ａの高さ分より短くなる。従って、アイドラー６，６ａ，２０，２０ａが同じ傾斜角θだけ傾斜した場合にあって、本実施形態のガタ付き量ｄ１が従来例のガタ付き量ｄ２（＞ｄ１）に比べて小さくなる。
【００３２】
以上より、アイドラー２０，２０ａがフラットケーブル１４に及ぼす衝突ダメージが小さく、また、アイドラー６，６ａの外周面の角部分がフラットケーブル１４に当たりにくくなり、フラットケーブル１４の耐久性を向上させることができると共に、アイドラー６，６ａのガタ付きによる異音の発生を軽減させることができる。さらに、アイドラー６，６ａが支持ピン２２ｂに高さ方向のほぼ中央部分で支持されることからアイドラー６，６ａの回転時のバランスが良くスムーズに回転するため、フラットケーブル１４の動きがスムーズとなり、これによってもフラットケーブル１４の耐久性を向上させることができる。
【００３３】
尚、前記実施形態によれば、外側ハウジング１１が固定側で、内側ハウジング１２が回転側である場合を示したが、外側ハウジング１１が回転側で、内側ハウジング１２が固定側であっても良い。また、移動体１３のアイドラー２０，２０ａの個数は５個であったが、アイドラー２０，２０ａの個数はこれに限定されるものではないことは勿論である。
【００３４】
【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、外周壁部を有する外側ハウジングと、内周壁部を有する内側ハウジングと、外周壁部と内周壁部の間に構成されたケーブル収納室と、ケーブル収納室内に回転自在に配置された複数のアイドラーを有する移動体とを備え、フラットケーブルを反転用アイドラーの箇所で反転させてケーブル収納室内に巻回状態で収納したクロックスプリングにおいて、摺動プレート上にボス部を設け、このボス部の上に支持ピンを立設すると共に、アイドラーには下端よりも上方に軸孔を有する軸孔形成部を設け、この軸孔形成部の下端面をアイドラーの下端面よりボス部の高さ分だけ上方に位置させ、軸孔形成部の下端面がボス部に載置された状態で支持ピンを軸孔形成部の軸孔に挿入することによりアイドラーが摺動プレートに回転自在に支持されたので、アイドラーが支持ピンに対してガタ付く場合にはボス部の上面位置を基準としてガタ付くことからアイドラーの外周面におけるガタ付き量が減少する。従って、フラットケーブルに及ぼす衝突ダメージが小さく、また、アイドラーの外周面の角部分がフラットケーブルに当たりにくくなり、フラットケーブルの耐久性を向上させることができると共に、アイドラーのガタ付きによる異音の発生を軽減させることができる。
【００３５】
請求項２の発明によれば、アイドラーが支持ピンに高さ方向のほぼ中央部分で支持されることからアイドラーの回転時のバランスが良くスムーズに回転するため、フラットケーブルの動きがスムーズとなり、これによってもフラットケーブルの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示し、クロックスプリングの分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示し、クロックスプリングの縦断面図である。
【図３】本発明の一実施形態を示し、フラットケーブルの巻回状態を示すクロックスプリングの概略横断面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示し、移動体のアイドラーを装着する前の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態を示し、移動体の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態を示し、アイドラーの回転支持部分の断面図である。
【図７】前記実施形態と従来例とのアイドラーのがたつき量の違いを説明するための断面図である。
【図８】従来例を示し、クロックスプリングの分解斜視図である。
【図９】従来例を示し、クロックスプリングの縦断面図である。
【図１０】従来例を示し、フラットケーブルの巻回状態を示すクロックスプリングの概略横断面図である。
【図１１】従来例を示し、移動体のアイドラーを装着する前の斜視図である。
【図１２】従来例を示し、移動体の斜視図である。
【図１３】従来例を示し、アイドラーの回転支持部分の断面図である。
【符号の説明】
１０クロックスプリング
１１外側ハウジング
１２内側ハウジング
１２ａ内周壁部
１３移動体
１４フラットケーブル
１６ａ外周壁部
１８ケーブル収納室
１８ａ外周側ケーブル空間
１８ｂ内周側ケーブル空間
１９摺動プレート
２０アイドラー
２０ａ反転用アイドラー
２２ａボス部
２２ｂ支持ピン
３２ａ軸孔形成部
３２ｂ軸孔

Claims

外周壁部を有する外側ハウジングと、この外側ハウジングに回転自在に装着され、内周壁部を有する内側ハウジングと、前記外周壁部と前記内周壁部との間に形成されたケーブル収納室と、このケーブル収納室内に回転自在に配置されたリング状の摺動プレートを有し、この摺動プレートの周方向に間隔を置いて回転自在に支持された複数のアイドラーによって前記ケーブル収納室内に外周側ケーブル空間と内周側ケーブル空間とをそれぞれ形成すると共に前記アイドラーの一つを反転用アイドラーとする移動体とを備え、一端を前記外側ハウジングに固定したフラットケーブルを前記外周側ケーブル空間で巻回し、この巻回したフラットケーブルを前記反転用アイドラーに巻き付けて前記内周側ケーブル空間に導くと共に前記反転用アイドラーの位置でフラットケーブルの巻回方向を反転し、この反転した前記フラットケーブルを前記内周側ケーブル空間で巻回し、この巻回したフラットケーブルの他端を前記内側ハウジングに固定したクロックスプリングにおいて、
前記摺動プレート上にボス部を設け、このボス部の上に支持ピンを立設すると共に、前記アイドラーには下端よりも上方に軸孔を有する軸孔形成部を設け、この軸孔形成部の下端面を前記アイドラーの下端面より前記ボス部の高さ分だけ上方に位置させ、前記軸孔形成部の下端面が前記ボス部に載置された状態で前記支持ピンを前記軸孔に挿入することにより前記アイドラーが前記摺動プレートに回転自在に支持されたことを特徴とするクロックスプリング。
請求項１記載のクロックスプリングであって、
前記軸孔形成部は、前記アイドラーの高さ方向のほぼ中央部分に配置されたことを特徴とするクロックスプリング。