JP3927519B2 - 回転コネクタ - Google Patents
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Description
【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組み込まれ、エアバッグシステムやホーン回路等の電気的接続手段として使用される回転コネクタに係り、特に、ステアリングホイールの回転が伝達される回転コネクタの可動側ハウジングの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車のステアリング装置に組み込まれる回転コネクタは、固定側ハウジングに対して可動側ハウジングを回転可能に装着し、これら両ハウジング間の環状空間内に帯状の可撓性ケ−ブルを巻回・収納して概略構成されたものであり、可動側ハウジングが正逆いずれかの方向へ回転すると、その回転方向に応じて可撓性ケ−ブルが巻き締め、あるいは巻き戻されるようになっている。かかる回転コネクタをステアリング装置に組み込む場合、一般的に、固定側ハウジングはコンビネーションスイッチ等のステータ部材にネジ等を用いて固定され、可動側ハウジングはピンと凹部の嵌め合いによってステアリングホイールに連結されるようになっている。
【0003】
このような可動側ハウジングとステアリングホイールとの連結構造の一例として、従来、可動側ハウジングの上面に突設した円柱状の連結ピンにゴム製のキャップを被着しておき、ステアリングハブに設けた凹部に該キャップを嵌め込むことにより、ステアリングホイールの回転力を可動側ハウジングに伝達するように構成したものが知られている。かかる連結構造によれば、連結ピンと凹部との嵌め合い寸法に多少の誤差があっても、その誤差をゴム製のキャップで吸収することができるため、連結ピンと凹部間でがたつき音が発生しない嵌合状態が無理なく実現できる。しかしながら、かかる連結構造を採用すると、回転コネクタの組立工程でゴム製のキャップを連結ピンに被せる作業が必要であると共に、該キャップの抜け落ちを防止する対策を講じる必要があるため、回転コネクタのトータルコストが上昇するという難点がある。また、かかる連結構造では、ステアリングホイール側の凹部がさほど大きくない場合に、ゴム製のキャップの肉厚を不所望に薄くしたり連結ピンの径を不所望に細くしなければならないため、該キャップが寸法誤差を吸収できなくなったり、該連結ピンが破損しやすくなる等の問題が発生する。
【0004】
そこで、ゴム製のキャップを省略しても可動側ハウジングとステアリングホイールとが確実に連結できるように改良した回転コネクタが、本出願人から従来提案されている(例えば、特許文献1参照)。この従来提案は、可動側ハウジングの上面に突設した連結ピンの先端を、外側面が略く字形に形成されている一対のフィンガー部をスリットを介して対向させた二股形状となし、これら両フィンガー部をステアリングホイール側の凹部に嵌合させるという連結構造を採用している。かかる連結構造によれば、連結ピンの両フィンガー部が互いに近接する向き(スリットの幅を狭める向き)に弾性変形可能なため、連結ピンと凹部との嵌め合い寸法に多少の誤差があったとしても、両フィンガー部を該凹部に嵌め込むことによって可動側ハウジングとステアリングホイールとを確実に連結することができる。つまり、嵌め合い寸法の誤差を両フィンガー部の弾性変形によって吸収できる連結構造になっているため、連結ピンにゴム製のキャップを被着させる必要がなくなり、回転コネクタのコストダウンや信頼性向上が図れるという利点を有する。
【0005】
【特許文献1】
特許第3378752号公報(第2−3頁、図4)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、連結ピンの先端に一対のフィンガー部を設けることでゴム製のキャップを省略した前記従来提案においては、ステアリングホイールが回転操作されると、その回転力がフィンガー部を介して連結ピンに加わり、この連結ピンに駆動されて可動側ハウジングが回転するようになっているが、連結ピンは可動側ハウジングから軸線方向へ突出している合成樹脂部材なので、ステアリングホイールの回転力は連結ピンを周方向へ撓ませる力として作用する。そのため、設計上の制約から連結ピンの厚さ寸法や幅寸法を十分大きくとれないような場合、ステアリングホイールの回転力によって連結ピンが周方向へ不所望に撓んでしまうことがあり、そうなるとステアリングホイールの回転に対して可動側ハウジングの回転が遅れてしまうという現象が発生する。その結果、例えば回転コネクタにステアリングホイールの回転を検出するアングルセンサが取り付けられている場合、アングルセンサの検出精度が低下するという問題があり、また、ステアリングホイールの回転力によって連結ピンに過度な撓みが生じた場合には、連結ピンの破損事故に至る危険性もあった。
【0007】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、連結ピンの撓みに起因する破損事故や可動側ハウジングの回転遅れを防止して、ステアリングホイールとの連結構造の信頼性を高めた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】
上述した目的を達成するため、本発明は、合成樹脂製の固定側ハウジングと、該固定側ハウジングに対して回転可能に装着された合成樹脂製の可動側ハウジングと、これら両ハウジング間の環状空間内に巻回・収納された可撓性ケ−ブルとを備え、前記可動側ハウジングを、軸線方向に沿って突設された連結ピンを有する上部ロータと、該上部ロータにスナップ嵌合される下部ロータとで構成し、前記連結ピンがステアリングホイールの対応する箇所に設けられた凹部に嵌まり込むことにより、該ステアリングホイールの回転力が前記可動側ハウジングに伝達される回転コネクタにおいて、前記連結ピンの先端を一対のフィンガー部がスリットを挟んで周方向に沿って対向する二股形状となし、該フィンガー部の前記スリット側とは逆側の面を略く字形に形成すると共に、前記下部ロータに周方向へ所定間隔を存して上方へ突出する一対の支持突起を設け、前記下部ロータを前記上部ロータにスナップ嵌合するときに、これら一対の支持突起の間に前記連結ピンの基端部が挿入されることにより、該連結ピンの周方向への撓みが規制されるように構成した。
【0009】
このように構成された回転コネクタは、上部ロータに突設された連結ピンの基端部の周方向両側に、下部ロータに突設された一対の支持突起を配置させることによって、連結ピンの周方向への撓みを規制しているので、ステアリングホイールの回転力が作用しても連結ピンが周方向へほとんど撓まない連結構造が容易に実現できる。したがって、ステアリングホイールの回転に対する可動側ハウジングの回転遅れを大幅に抑制することができ、連結ピンが過度に撓んだ場合に懸念される破損事故も防止できる。
【0010】
かかる構成に加えて、前記一対のフィンガー部の対向面側にそれぞれ薄肉部を突出形成し、これら両薄肉部の間に前記スリットが画成される構成とした回転コネクタにおいては、樹脂のヒケに起因するフィンガー部の変形を薄肉部によって防止できると共に、両フィンガー部の弾性変形度を薄肉部の寸法形状等により適宜選択できて設計自由度が向上するため、好ましい。
【0011】
また、かかる構成に加えて、前記上部ロータと前記下部ロータとの間に前記固定側ハウジングの一部が遊挿されている回転コネクタにおいては、組立時に固定側ハウジングの該一部を挟み込むようにして上部ロータと下部ロータとを一体化することができるため、可動側ハウジングを回転可能な状態で簡単かつ確実に固定側ハウジングに取り付けることが可能となり、組立性の向上が図れる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図1は本実施形態例に係る回転コネクタの平面図、図2は図1のA−A線に沿う断面図、図3は該回転コネクタの可動側ハウジングの分解斜視図、図4は該可動側ハウジングに備えられる連結ピンと支持突起および円環状壁部との係合状態を示す要部正面図、図5は該連結ピンとステアリングハブの凹部との寸法関係を示す説明図である。 図1および図2に示す回転コネクタは、合成樹脂製の固定側ハウジング1と、この固定側ハウジング1に回転可能に装着された合成樹脂製の可動側ハウジング2と、これら両ハウジング1,2間の環状空間5内に巻回・収納された帯状の可撓性ケ−ブル6とで概略構成されている。
【0013】
図3に示すように、可動側ハウジング2は上部ロータ3と下部ロータ4とを組み合わせて構成され、下部ロータ4の内筒壁4aの4か所に設けた長孔4bの上端に、上部ロータ3の内筒面3aの4か所に設けた爪部3bをスナップインさせるべく、内筒壁4aを内筒面3aの径方向内側へ挿入していくことにより、下部ロータ4は上部ロータ3にスナップ結合されている。また、こうして上部ロータ3と下部ロータ4とを一体化するときには、図2に示すように、上部ロータ3の鍔部3cを固定側ハウジング1の上部開口周縁部1aと係合させると共に、上部ロータ3の環状段部3dと下部ロータ4の鍔部4cとの間に固定側ハウジング1の下部開口周縁部1bを遊挿しておき、これにより可動側ハウジング2が固定側ハウジング1に回転可能に装着された状態となる。
【0014】
環状空間5内に収納されている可撓性ケ−ブル6は、その一端が固定側ハウジング1に設けられたコネクタ部1cに接続・固定され、かつ他端が可動側ハウジング2の上部ロータ3に設けられたコネクタ部2aに接続・固定されており、これら両コネクタ部1c,2aに図示せぬ外部ケ−ブルのコネクタが接続されるようになっている。また、固定側ハウジング1の下部周面には複数の取付片1dが一体成形されており、固定側ハウジング1はこれらの取付片1dを用いてステアリング装置のコンビネーションスイッチ等にネジ止めされるようになっている。
【0015】
可動側ハウジング2の詳細な構成について説明すると、上部ロータ3の内筒面3aには相対向する2か所に、軸線方向に沿って延びる連結ピン7が一体成形されており、各連結ピン7の先端側が内筒面3aよりも上方へ突出している。図4に示すように、この連結ピン7の先端は、一対のフィンガー部7aがスリット7bを挟んで周方向に沿って対向する二股形状になっており、各フィンガー部7aの外側面(反スリット7b側の面)は略く字形に形成されている。また、一対のフィンガー部7aの内側面(対向面)側の中央にはそれぞれ薄肉部7cが突出形成されており、両薄肉部7cの間にスリット7bが画成されている。これら一対のフィンガー部7aは、スリット7bの幅を狭めながら互いに近接する向きに弾性変形可能である。ただし、両フィンガー部7aがスリット7bの幅分だけ近接すると薄肉部7cどうしが当接するため、両フィンガー部7aがそれ以上近接する向きに弾性変形することはない。
【0016】
図5に示すように、ステアリングホイール側のステアリングハブ10には連結ピン7と対応する2か所に凹部11が形成されており、各凹部11内に連結ピン7の一対のフィンガー部7aを嵌め込むことによって上部ロータ3がステアリングハブ10に連結され、その結果、ステアリングホイールの回転に連動して可動側ハウジング2が回転するようになっている。ここで、凹部11の幅寸法wは一対のフィンガー部7aの幅寸法fよりも小さく、かつスリット7bの幅寸法sはs≧f−wとなるように設定してあるため、一対のフィンガー部7aを近接する向きに弾性変形させることにより、両フィンガー部7aを凹部11に対して強嵌合させることが可能となる。このとき、一対のフィンガー部7aの外側面が先窄まりなガイド面として機能するため、両フィンガー部7aは凹部11内へ容易に嵌め込むことができ、かつ嵌め合い寸法の誤差をフィンガー部7aの弾性変形によって吸収することもできる。
【0017】
また、図3に明らかなように、上部ロータ3の内筒面3aには連結ピン7の周方向両側に凹溝3eが形成されており、軸線方向に沿って延びる一対の凹溝3eの間に連結ピン7の基端部が位置している。つまり、連結ピン7の両フィンガー部7aの外側面が略く字形であることから、上部ロータ3の射出成形時に該く字形部分の中央をパーティングラインとして上下方向に型開きすることでフィンガー部7aは成形されており、この成形時に連結ピン7用のキャビティを画成している下型の一部によって、型開き後に凹溝3eが形成されている。
【0018】
一方、可動側ハウジング2の下部ロータ4には、上部ロータ3の凹溝3eと対応する4か所に、内筒壁4aに一体成形されて上方へ突出する支持突起8が形成されている。各支持突起8は下部ロータ4を上部ロータ3にスナップ嵌合させる段階で対応する凹溝3e内へ挿入されて、図4に示すように、一対の支持突起8が連結ピン7の基端部を挟み込むように密着して配置され、各支持突起8の先端は連結ピン7のうち上部ロータ3の内筒面3aよりも上方へ突出している部分の付け根付近と同等の高さ位置まで延びている。また、下部ロータ4の内筒壁4aは上部ロータ3の内筒面3aの径方向内側に挿入されるため、内筒壁4aのうち一対の支持突起8間に延在している部分は、連結ピン7の基端部に密着するように対向・配置されている。これにより、内筒壁4aと該内筒壁4aに保持された一対の支持突起8とによって、連結ピン7の基端部が補強された状態となり、かつ、連結ピン7の周方向の撓みが支持突起8によって規制された状態となる。
【0019】
このように構成された回転コネクタをステアリング装置に組み込む際には、取付片1dをコンビネーションスイッチ等にネジ止めすることによって固定側ハウジング1をステアリング装置のステータ部材に固定した後、可動側ハウジング2の連結ピン7のフィンガー部7aをステアリングハブ10の凹部11内に嵌め込んだ状態で、ステアリングホイールをステアリングシャフトに固定する。こうしてステアリング装置に組み込まれた回転コネクタは、ステアリングホイールが正逆いずれかの方向へ回転すると、その回転力が連結ピン7を介して可動側ハウジング2に伝達されるため、ステアリングホイールの回転方向に応じて環状空間5内の可撓性ケ−ブル6が巻き締め、あるいは巻き戻されるようになっている。
【0020】
上述したように本実施形態例に係る回転コネクタでは、上部ロータ3に設けられた連結ピン7の基端部を下部ロータ4に設けられた一対の支持突起8で挟み込んでいると共に、各支持突起8を保持している内筒壁4aを連結ピン7の基端部に対向・配置させているため、該基端部が支持突起8および内筒壁4aに補強されている。したがって、設計上の制約から連結ピン7に十分な厚さ寸法が確保できない場合、例えばステアリングシャフトが太くて可動側ハウジング2の内径を大きく設定しなければならない場合でも、連結ピン7自体の強度不足に起因する破損事故を未然に防止することができる。
【0021】
また、連結ピン7の撓みやすい部分の周方向両側に支持突起8の先端部が配置されているため、連結ピン7は周方向へ撓むとすぐに支持突起8に当接して位置規制されることになり、それゆえステアリングホイールの回転力が作用しても連結ピン7は周方向へほとんど撓まなくなる。したがって、連結ピン7が過度に撓んで破損に至る虞がなくなると共に、ステアリングホイールの回転に対してほとんど回転遅れを伴わずに可動側ハウジング2を追従させることができる。その結果、この回転コネクタはステアリングホイールの回転を検出するアングルセンサが付設された場合に、その検出精度を高めることができる。
【0022】
また、本実施形態例に係る回転コネクタでは、連結ピン7の一対のフィンガー部7aの対向面側に薄肉部7cが突出形成してあるため、樹脂のヒケに起因するフィンガー部7aの変形が薄肉部7cによって防止されており、さらに、両フィンガー部7aの弾性変形度を薄肉部7cの寸法形状等によって適宜選択できることから、連結ピン7の設計自由度も高くなっている。
【0023】
なお、本実施形態例に係る回転コネクタを組み立てる際には、上部ロータ3を固定側ハウジング1に取り付けた状態で、この固定側ハウジング1の下部開口周縁部1bを挟み込むようにして上部ロータ3と下部ロータ4とを一体化することができる。それゆえ、可動側ハウジング2を回転可能な状態で簡単かつ確実に固定側ハウジング1に取り付けることができ、組立性の良好な回転コネクタとなっている。
【0024】
【発明の効果】
本発明は、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。
【0025】
上部ロータに突設された連結ピンの撓みやすい基端部の周方向両側に、下部ロータに突設された一対の支持突起を配置して、ステアリングホイールに駆動される連結ピンの周方向への撓みを規制しているので、連結ピンの撓みに起因する破損事故や可動側ハウジングの回転遅れが防止できて、ステアリングホイールとの連結構造の信頼性を高めた回転コネクタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例に係る回転コネクタの平面図である。
【図2】図1のA−A線に沿う断面図である。
【図3】該回転コネクタの可動側ハウジングの分解斜視図である。
【図4】該可動側ハウジングに備えられる連結ピンと支持突起および内筒壁との係合状態を示す要部正面図である。
【図5】該連結ピンとステアリングハブの凹部との寸法関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 固定側ハウジング
2 可動側ハウジング
3 上部ロータ
3a 内筒面
3b 爪部
4 下部ロータ
4b 長孔
5 環状空間
6 可撓性ケ−ブル
7 連結ピン
7a フィンガー部
7b スリット
7c 薄肉部
8 支持突起
10 ステアリングハブ
11 凹部
Claims (3)
- 合成樹脂製の固定側ハウジングと、該固定側ハウジングに対して回転可能に装着された合成樹脂製の可動側ハウジングと、これら両ハウジング間の環状空間内に巻回・収納された可撓性ケ−ブルとを備え、前記可動側ハウジングを、軸線方向に沿って突設された連結ピンを有する上部ロータと、該上部ロータにスナップ嵌合される下部ロータとで構成し、前記連結ピンがステアリングホイールの対応する箇所に設けられた凹部に嵌まり込むことにより、該ステアリングホイールの回転力が前記可動側ハウジングに伝達される回転コネクタにおいて、
前記連結ピンの先端を一対のフィンガー部がスリットを挟んで周方向に沿って対向する二股形状となし、該フィンガー部の前記スリット側とは逆側の面を略く字形に形成すると共に、前記下部ロータに周方向へ所定間隔を存して上方へ突出する一対の支持突起を設け、前記下部ロータを前記上部ロータにスナップ嵌合するときに、これら一対の支持突起の間に前記連結ピンの基端部が挿入されることにより、該連結ピンの周方向への撓みが規制されるようにしたことを特徴とする回転コネクタ。 - 請求項1の記載において、前記一対のフィンガー部の対向面側にそれぞれ薄肉部を突出形成し、これら両薄肉部の間に前記スリットが画成される構成としたことを特徴とする回転コネクタ。
- 請求項1または2の記載において、前記上部ロータと前記下部ロータとの間に前記固定側ハウジングの一部が遊挿されていることを特徴とする回転コネクタ。
Priority Applications (2)
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Publications (2)
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Family Applications (1)
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2003
- 2003-06-16 JP JP2003170996A patent/JP3927519B2/ja not_active Expired - Lifetime
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