JP3981516B2 - 回転コネクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のステアリングシャフトに取り付けられ、ステアリングホイール及び車体に備えられた電気装置間のそれぞれ電気的接続を行う回転コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ステアリングホイールに備えられた電気装置と、車体に備えられた電気装置とを電気的に接続する回転コネクタが提案されている。
【０００３】
この回転コネクタは、回転体であるステアリングホイールに備えられた電気装置と、固定体である車体に備えられた電気装置との間の電気的接続を可能にするものであって、ステアリングホイールによって回転駆動されるロータ部とステータ部を構成するケースとの間に巻回された可撓性の電気ケーブル又は光ファイバケーブル（以下、これらを総称して「可撓性ケーブル」という。）を収納し、その一端を前記ロータ部に、他端を前記ステータ部に固定し、可撓性ケーブルの巻き締め、及び巻き戻しを利用して各電気装置間の電気的接続を可能にするものがある。
【０００４】
従来の回転コネクタについて図面を用いて説明する。
図４は、従来の回転コネクタを示す断面図、図５は、図４のＢ部の拡大断面図である。
図４に示すように、この回転コネクタ１００は、同心円状に回動自在に連結された一組の上部側の第１ロータ部材１１と下部側の第２ロータ部材１２と、ケーブル収納部１３と、ローラ１４と、ローラホルダー１５と、下側のカバー１６と、これら第１・第２ロータ部材１１、１２とケーブル収納部１３とカバー１６との間の空間内に収納・巻き回された可撓性ケーブル１７とで概略構成されている。
【０００５】
そして、第１ロータ部材１１と第２ロータ部材１２とを一体化したものを可動ハウジングとし、ケーブル収納部１３とカバー１６とを一体化したものを固定ハウジングとして用い、可動側のハウジングを時計あるいは反時計方向に回転すると、可撓性ケーブル１７が空間内で巻き締め、あるいは巻き戻されるようになっている。
【０００６】
このように概略構成された回転コネクタ１００は、固定側のハウジングを車体（図示せず）に、可動側のハウジングをステアリングシャフトのハブ（図示せず）に固定すると共に、可撓性ケーブル１７の両端をそれぞれコネクタ（図示せず）を介して車体やハンドル側のそれぞれの電気装置に接続することにより、車載用エアーバック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。
【０００７】
また、第１ロータ部材１１は、略円筒状の筒部１１ａと、筒部１１ａの一方の端部の外周部に形成された円環状の切り欠き部１１ｂとを有している。
第２ロータ部材１２は、略円筒状の大径筒部１２ａと、大径筒部１２ａに連設された中径筒部１２ｂと、中径筒部１２ｂに連設された小径筒部１２ｃと、大径筒部１２ａと中径筒部１２ｂとの結合部から径方向に垂直に形成された円環状の保持部１２ｄとを有している。
【０００８】
この第２ロータ部材１２の大径筒部１２ａは、第１ロータ部材１１の筒部１１ａ内に挿通され、例えば、スナップイン結合など適宜手段によって、第２ロータ部材１２が第１ロータ部材１１に係止されている。そして、第２ロータ部材１２の保持部１２ｄの上面と第１ロータ部材１１の切り欠き部１１ｂとが接して配設されることで、溝状の空間部１１ｃが形成されている。
【０００９】
ケーブル収納部１３は、円環状の側壁１３ａを有し、両端部が開放されている。
【００１０】
ローラホルダー１５は、平板状で円環状の基部１５ａと、基部１５ａから垂直に外方に突出する複数個のローラ支持部１５ｂとを有している。このローラホルダー１５は、ケーブル収納部１３内に配設され、また、ローラホルダー１５の基部１５ａの内周縁側の一部は、前記空間部１１ｃ内に配設されている。
【００１１】
カバー１６は、略平板で円環状の壁部１６ａと、壁部１６ａの外周縁部から垂直に設けられた側壁１６ｂと、壁部１６ａの内周縁部から内方に断面Ｌ字状に突出する段部１６ｃとを有している。また、カバー１６の側壁１６ｂには、ケーブル収納部１３の側壁１３ａが例えば、スナップイン結合など適宜手段によって係止され、ケーブル収納部１３とカバー１６とは一体化され、固定ハウジングが形成されている。
【００１２】
また、カバー１６の段部１６ｃの内周縁側の一部は、前記空間部１１ｃ内に配設され、前記ローラホルダー１５の前記基部１５ａの内周縁側の一部とカバー１６の段部１６ｃとは積層され、ガタツキを持って緩い状態にて配設されている。
【００１３】
また、このとき、第１ロータ部材１１の切り欠き部１１ｂと対向して、前記基部１５ａの内周縁側の一部と、前記段部１６ｃと、前記保持部１２ｄとが配置され、切り欠き部１１ｂ内に基部１５ａの内周縁側の一部と、段部１６ｃとが配置されている。このことから、基部１５ａの内周縁側の一部と、段部１６ｃと、保持部１２ｄとは三層に積層されて配設されている。そして、保持部１２ｄの外表面と前記カバー１６の壁部１６ａの外表面とは、ほぼ同一平面となるように配設されている。この状態のとき、保持部１２ｄによって、基部１５ａと段部１６ｃとが切り欠き部１１ｂ内から外れないように形成されている。
【００１４】
このとき、保持部１２ｄの外表面からローラホルダー１５の基部１５ａの内表面までの厚さ寸法を寸法Ｌ２（図５参照）とすると、この寸法Ｌ２は、三層に積層されていることから比較的大きな厚さ寸法となる。
【００１５】
可撓性ケーブル１７は、例えば、絶縁性テープから成るベースフィルムの片面に銅（Ｃｕ）等から成る複数本の導体を延設した帯状体である。この帯状体の導体の本数は、接続する電気装置の回路数によって所定の本数に定められる。
この可撓性ケーブル１７の両端部は、可動側、及び固定側のハウジングの外部にそれぞれ電気的に導出されている。また、可撓性ケーブル１７は、ローラホルダー１５の基部１５ａ上に巻き締め、及び巻き戻し可能に載置されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く従来の回転コネクタは、第１ロータ部材１１の切り欠き部１１ｂと対向して、基部１５ａの内周縁側の一部と、段部１６ｃと、保持部１２ｄとは三層に順次積層されて配設されていることによって、この部位の厚さ寸法が厚くなることで、回転コネクタの軸心方向の厚さが大きく、このことから回転コネクタの薄型化が出来ないという問題があった。
【００１７】
また、最近は、回転コネクタ１００を介して接続される電気装置の回路数が増加する傾向があり、この回路数の増加に伴って、可撓性ケーブル１７の幅方向の寸法が物理的に大きくなる傾向がある。この幅方向の寸法の大きな可撓性ケーブル１７を収納する回転コネクタ１００は、軸心方向の厚さが大きくなる傾向にあるが、その一方で、回転コネクタ１００の薄型化の要望がある。
【００１８】
本発明は、上述の如き従来の問題点を解決するものであって、その目的は、回転コネクタの高さを大きくすることなく、可撓性ケーブルを収納する空間の高さを大きく設定することが出来る回転コネクタを提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転コネクタは、外筒体と該外筒体の下端から内向きに突設された底板とを有する固定ハウジングと、該固定ハウジングに回転自在に係合され、且つ該固定ハウジングとの間に収納空間を形成する内筒体を有する可動ハウジングと、該可動ハウジングが固定ハウジングに対し、下方へ移動するのを抑止するように、これらハウジングの少なくとも一方に形成された天板と、収納空間にて収納され、巻回されて固定・可動ハウジングの外部へ電気的に導出される可撓性ケーブルと、収納空間内にて回転自在に配置されると共に、可撓性ケーブルの回転方向を反転させるためのローラを設ける平板で円環状の基部を有するローラホルダーとを備え、
内筒体の下方には、内筒体外径よりも小さな径をもつ支持筒体が内筒体と段部をなすように内筒体に一体的に連結され、段部における内筒体の下面周縁部には、円環状の基部に回転可能に係合する係止部が円環状の基部の厚さ寸法とほぼ等しい高さ寸法で下方へ突出され、固定ハウジングの底板の内周縁部が係止部よりも内方にて内筒体の底面に向けて折曲され、且つ内筒体の底面に沿って内径方向に延びるように屈曲部が形成されてなると共に、固定ハウジングの底板の内周縁部を内筒体の底面との間で回転可能に挟持する支持底板が支持筒体の下端の外周縁部から外方に突出されてなることである。
かかる構成によって、従来のように三層に重なり合うように形成されたものと比較して、回転コネクタの高さを大きくすることなく、可撓性ケーブルを収納する空間の高さを大きく設定することが出来る回転コネクタを提供することが出来るという効果を奏する。
【００２０】
また、本発明の回転コネクタは、係止部が、ローラホルダーの円環状の基部の厚さ寸法にほぼ等しい高さ寸法を有することである。
かかる構成によって、ローラホルダーのガタツキを簡単な構成で容易に少なくすることができる。
【００２１】
また、本発明の回転コネクタは、固定ハウジングの底板の内周縁部と、前記可動ハウジングの内筒体の下面との間、及び、前記固定ハウジングの底板の内周縁部と、前記支持筒体の前記支持底板との間には、前記可動ハウジングが前記固定ハウジングに対して回転可能にするだけの隙間が形成されてなることである。
かかる構成によって、可動ハウジングが安定した状態で回転することが出来る。
また、円環状の基部は、前記外筒体の内側と前記内筒体の外側とに巻回される前記可撓性ケーブルを載置することである。
また、支持筒体は、前記内筒体の中心孔に挿通されて該内筒体と一体的に連結されることである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の回転コネクタについて、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の回転コネクタの実施の形態を示す分解斜視図、図２は、本発明の回転コネクタの実施の形態を示す断面図、図３は、図２のＡ部の拡大断面図である。
【００２７】
図１に示すように、この回転コネクタ１０は、同心円状に回動自在に連結された一組の第１ロータ部材１と第２ロータ部材２と、ケーブル収納部３と、ローラ４と、制御部材としてのローラホルダー５と、カバー６と、これら第１、第２ロータ部材１、２とケーブル収納部３とカバー６との間に形成される収納部９内に収納・巻き回され、ローラホルダー５上に当接される可撓性ケーブル７とで概略構成されている。
【００２８】
そして、第１ロータ部材１と第２ロータ部材２とを一体化したものを可動ハウジングとし、ケーブル収納部３とカバー６とを一体化したものを固定ハウジングとして用い、可動側のハウジングを時計あるいは反時計方向に回転すると、可撓性ケーブル７が収納部９内で巻き締め、あるいは巻き戻されるようになっている。
【００２９】
この回転コネクタ１０の可動ハウジングとしての第１、第２ロータ部材１、２と、固定ハウジングとしてのケーブル収納部３とカバー６とは、比較的に緩く係合しており、その係合部分には、比較的大きなクリアランスが形成されている。この係合部分のクリアランスによる可動ハウジングと固定ハウジングとのガタによって、回転コネクタ１０の回動の安定が保持されている。
【００３０】
このように概略構成された回転コネクタ１０は、ケーブル収納部３とカバー６とからなる固定側のハウジングを車体（図示せず）に、第１ロータ部材１と第２ロータ部材２とからなる可動側のハウジングをステアリングシャフトのハブ（図示せず）に固定すると共に、可撓性ケーブル７の両端をそれぞれコネクタ８ａ、８ｂを介して車体やハンドル側のそれぞれの電気装置に接続することにより、車載用エアーバック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。
【００３１】
図２に示すように、第１ロータ部材（内筒体）１は、例えば、合成樹脂材料から成り、成形加工にて形成され、中心孔１ｇを有し、第１ロータ部材（内筒体）１の先端部から周囲外方に突出する円環状の鍔部（天板）１ｃとが形成されている。また、鍔部（天板）１ｃの下面の外周縁部には、天板段部１ｈが形成されている。第１ロータ部材（内筒体）１の下方には、第１ロータ部材１よりも小さな径をなす第２ロータ部材（支持筒体）２が第１ロータ部材１と段部を成すように第１ロータ部材１に一体的に連結されている。
【００３２】
第２ロータ部材（支持筒体）２は、例えば、合成樹脂材料から成り、成形加工にて形成され、第２ロータ部材（支持筒体）２に連設された中径筒部２ａと、中径筒部２ａに連設された小径筒部２ｂと、第２ロータ部材２の下端、すなわち第２ロータ部材２と中径筒部２ａとの結合部から径方向に垂直に延びて形成された円環状の保持部（支持底板）２ｃとを有している。そして、第１ロータ部材１と第２ロータ部材２との連結により形成される段部において、第１ロータ部材１の下面周縁部に円環状の仕切壁（係止部）１ｆが下方に突出され、形成されている。ここで、保持部２ｃの先端部は、これらロータ部材の半径方向において、仕切壁（係止部）１ｆの内側に位置している。
【００３３】
この第２ロータ部材２は、第１ロータ部材１の中心孔１ｇに挿通され、例えば、スナップイン結合など適宜手段によって、第２ロータ部材２が第１ロータ部材１に係止され、第２ロータ部材２と第１ロータ部材１とが一体化され、可動ハウジングが形成されている。そして、第２ロータ部材２の保持部２ｃは、その保持部２ｃの上面によって、第１ロータ部材１の内周切り欠き部１ｅの一部を塞ぐよう配設されている。
【００３４】
ケーブル収納部（外筒体）３は、例えば、合成樹脂材料から成り、成形加工にて形成され、円環状の側壁３ａと、側壁３ａの略中段部から内方に突出し、円環状の中段保持壁（掛止部）３ｂとを有し、両端部が開放されている。このケーブル収納部３の中段保持壁（掛止部）３ｂの外面上には、前記第１ロータ部材（内筒体）１の鍔部（天板）１ｃの外周端部の天板段部１ｈが載置されている。
【００３５】
ローラ４は、例えば、合成樹脂材料から成り、成形加工にて形成され、略円形の上壁４ａと、上壁４ａの外周部から垂直に延設された筒状の側壁４ｂとを有している。
【００３６】
制御部材（円板状移動体）としてのローラホルダー５は、例えば、合成樹脂材料から成り、成形加工にて形成され、平板で略円環状の基部５ａと、基部５ａから垂直に外方に突出する複数個のローラ支持部５ｂとを有している。このローラホルダー５は、ケーブル収納部３内であって、前記可動ハウジングと前記固定ハウジングとによって形成される収納部９（図１参照）内に収納され、また、ローラホルダー５の基部５ａの内周縁側の一部は、前記第１ロータ部材１と第２ロータ部材２との連結部に形成される段部において、仕切壁１ｆに回転自在に係合され、ローラホルダー５が第１ロータ部材１の上方、すなわち鍔部１ｃ側の方に移動することのないように配設されている。
【００３７】
このローラホルダー５のローラ支持部５ｂには、ローラ４が例えばスナップイン結合など適宜手段にて回転可能に配設されている。この状態のとき、ローラ４付きの制御部材（ローラホルダー５）が構成されている。
また、このローラ４付きのローラホルダー５は、前記可撓性ケーブル７の動きを制御すると共に、前記可動ハウジングの回転と回転動作を異にするように構成されている。
なお、ここでは、ローラ４付きの制御部材（ローラホルダー５）について説明したが、制御部材（円板状移動体）は、ローラを備えていなくても良い。
【００３８】
カバー（底板）６は、例えば、合成樹脂材料から成り、成形加工にて形成され、円環状で平板状の壁部６ａと、壁部６ａの外周縁部から垂直に設けられた側壁６ｂと、壁部６ａの内周縁部から内方に断面Ｌ字状に突出し、折り曲げられた円環状の段部（屈曲部）６ｃとを有している。また、カバー６の側壁６ｂには、ケーブル収納部３の側壁３ａが例えば、スナップイン結合など適宜手段によって係止され、ケーブル収納部３とカバー６とは一体化され、固定ハウジングが形成されている。
【００３９】
また、カバー６の段部６ｃは、仕切壁１ｆに対し、これらロータ部材の半径方向内側に位置するとともに、前記第１ロータ部材１と、第２ロータ部材２との連結部に形成される段部における内周切り欠き部１ｅ内において、段部６ｃの先端部が第１ロータ部材１の底面に沿って延びて、配設され、段部６ｃの先端部が第１ロータ部材１の底面と、第２ロータ部材２の保持部２ｃとの間に挟持されるように配置される。
【００４０】
したがって、この段部６ｃと保持部２ｃとのみが重なり合い積層され、内周切り欠き部１ｅと対向し、前記内周切り欠き部１ｅ内に前記段部６ｃの内周端が配設されている。これによって、固定ハウジングは、前記可動ハウジングで掛け止めされるように配設されている。
【００４１】
即ち、前記段部６ｃと前記保持部２ｃとの重なり部と、前記壁部６ａと前記基部５ａとの重なり部とが前記可動ハウジングの径方向にずれて配設されている。そして、段部６ｃの内表面と前記ローラホルダー５の基部５ａの内表面とは、ほぼ同一平面となるように配設されている。この基部５ａの内表面には、可撓性ケーブル７が当接されている。
また、壁部６ａの外表面と第２ロータ部材２の保持部２ｃの外表面とは、ほぼ同一平面となるように配設されている。
【００４２】
このとき、カバー６の壁部６ａの外表面からローラホルダー５の基部５ａの内表面までの厚さ寸法を寸法Ｌ１とすると、この寸法Ｌ１は、従来の回転コネクタでの寸法Ｌ２に比較して、薄く、Ｌ１＜Ｌ２であるように形成されている。
したがって、回転コネクタの高さ方向の寸法を大きくすることなく、収納部９の高さ方向の寸法を大きく設定でき、可撓性ケーブル７の幅を大きくすることができる。
【００４３】
可撓性ケーブル７は、例えば、絶縁性テープから成るベースフィルムの片面に銅（Ｃｕ）等から成る複数本の導体を延設した帯状体である。この帯状体の導体の本数は、接続する電気装置の回路数によって所定の本数に定められる。即ち、電気装置の回路数が増加すれば、導体の本数が増加し、よって帯状体の幅寸法が増加する。
この可撓性ケーブル７の両端部は、可動側、及び固定側のハウジングの外部にそれぞれ電気的に導出されている。また、この可撓性ケーブル７は、ローラホルダー５の基部５ａの内表面上に載置され、前記可動ハウジングの回転によって巻き締め、又は巻き戻される。すなわち、可撓性ケーブル７は、固定ハウジングと可動ハウジングとの間に設けられた収納部９内に収納されている。
【００４４】
なお、上述の実施の形態では、第１ロータ部材（内筒体）１に鍔部（天板）１ｃを一体的に設けたが、これに限定されず、ケーブル収納部（外筒体）３に鍔部（天板）を設けても良い。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の回転コネクタは、内筒体の下方には内筒体外径よりも小さな径をもつ支持筒体が記内筒体と段部をなすように内筒体に一体的に係合され、段部における内筒体の下面周縁部には円板状移動体に回転可能に係合する係止部が下方へ突出され、固定ハウジングの底板の内周縁部が係止部よりも内方にて内筒体の底面へ向けて折曲され、且つ内筒体の底面に沿って延びるように屈曲部が形成されてなると共に、固定ハウジングの底板の内周縁部を内筒体の底面との間で回転可能に挟持する支持底板が支持筒体の下端の外周縁部から外方に突出されてなることによって、従来に形成されたものと比較して回転コネクタの高さを大きくすることなく、可撓性ケーブルを収納する空間の高さを大きく設定することが出来る回転コネクタを提供することが出来るという効果を奏する。
【００４６】
また、本発明の回転コネクタは、係止部が、円板状移動体の厚さ寸法にほぼ等しい高さ寸法を有することによって、円板状移動体のガタツキを簡単な構成で容易に少なくすることができる。
【００４７】
また、本発明の回転コネクタは、天板が内筒体に一体的に形成されてなるとともに、天板の下面の外周縁部には、天板段部が形成され、固定ハウジングの外筒体には、天板段部に係合する掛止部が外筒体の内方に突出されてなることによって、内筒体と外筒体との係合が確実に成される。
【００４８】
また、本発明の回転コネクタは、段部の外側に保持部を配置して、段部と保持部とを軸方向に重ね合わせた状態で、固定ハウジングを可動ハウジングで掛け止めすると共に、壁部の内側に配置された基部の内周端部は、段部と軸方向に重ならない状態で径方向にずらした位置に配設されたことによって、各重なり部がそれぞれ二層であるように形成されていることから、従来のように下部ロータ部材と下カバーとローラホルダーとが三層に重なり合うように形成されたものと比較して薄型化された回転コネクタを提供することが出来るという効果を奏する。
【００４９】
また、本発明の回転コネクタは、筒部に設けられた内周切り欠き部内にカバーの段部が配設され、且つ、外周切り欠き部内に制御部材の基部の内周端が配設されていることによって、段部と、基部との位置が一層確実に定まるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転コネクタの実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の回転コネクタの実施の形態を示す断面図である。
【図３】図２のＡ部の拡大断面図である。
【図４】従来の回転コネクタを示す断面図である。
【図５】図４のＢ部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 第１ロータ部材（内筒体）
１ｃ 鍔部（天板）
１ｅ 内周切り欠き部（底面）
１ｈ 天板段部
１ｆ 仕切壁
２ 第２ロータ部材（支持筒体）
２ａ 中径筒部
２ｃ 保持部（支持底板）
３ ケーブル収納部（外筒体）
３ａ 側壁
３ｂ 中段保持壁（掛止部）
５ ローラホルダー（制御部材：円板状移動体）
５ａ 基部
６ カバー（底板）
６ａ 壁部
６ｂ 側壁
６ｃ 段部（屈曲部）
７ 可撓性ケーブル
９ 収納部

Claims (4)

1. 外筒体と該外筒体の下端から内向きに突設された底板とを有する固定ハウジングと、該固定ハウジングに回転自在に係合され、且つ該固定ハウジングとの間に収納空間を形成する内筒体を有する可動ハウジングと、該可動ハウジングが前記固定ハウジングに対し、下方へ移動するのを抑止するように、これらハウジングの少なくとも一方に形成された天板と、前記収納空間にて収納され、巻回されて前記固定・可動ハウジングの外部へ電気的に導出される可撓性ケーブルと、前記収納空間内にて回転自在に配置されると共に、前記可撓性ケーブルの回転方向を反転させるためのローラを設ける平板で円環状の基部を有するローラホルダとを備え、
   前記内筒体の下方には、前記内筒体外径よりも小さな径をもつ支持筒体が前記内筒体と段部をなすように前記内筒体に一体的に連結され、前記段部における前記内筒体の下面周縁部には、前記円環状の基部に回転可能に係合する係止部が前記円環状の基部の厚さ寸法とほぼ等しい高さ寸法で下方へ突出され、前記固定ハウジングの前記底板の内周縁部が前記係止部よりも内方にて前記内筒体の底面に向けて折曲され、且つ前記内筒体の底面に沿って内径方向に延びるように屈曲部が形成されてなると共に、前記固定ハウジングの底板の内周縁部を前記内筒体の底面との間で回転可能に挟持する支持底板が前記支持筒体の下端の外周縁部から外方に突出されてなることを特徴とする回転コネクタ。
2. 前記固定ハウジングの底板の内周縁部と、前記可動ハウジングの内筒体の下面との間、及び、前記固定ハウジングの底板の内周縁部と、前記支持筒体の前記支持底板との間には、前記可動ハウジングが前記固定ハウジングに対して回転可能にするだけの隙間が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の回転コネクタ。
3. 前記円環状の基部は、前記外筒体の内側と前記内筒体の外側とに巻回される前記可撓性ケーブルを載置することを特徴とする請求項１、又は２記載の回転コネクタ。
4. 前記支持筒体は、前記内筒体の中心孔に挿通されて該内筒体と一体的に連結されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の回転コネクタ。

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