JP4152414B2

JP4152414B2 - 回転コネクタ装置

Info

Publication number: JP4152414B2
Application number: JP2006032256A
Authority: JP
Inventors: 隆彦三井
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2026-02-09
Also published as: JP2007213958A; US20090011626A1; US20070184693A1; US7686632B2; US7425143B2

Description

本発明は、例えば自動車のステアリング廻りに配置され、フラットハーネスの屈曲回転動作でステアリングの回転を吸収しつつ給電等を行わせる回転コネクタ装置に関するものである。

図４は、従来の回転コネクタ装置の一形態を示すものである（特許文献１参照）。

この回転コネクタ装置６１は自動車のステアリング（ハンドル）６２の近傍に配置されるものであり、ステアリングシャフト６３に固定される環状の回転カバー６４と、ステアリングシャフト６３の外側でコンビスイッチ６９に固定される環状の固定カバー６５と、両カバー６４，６５で囲まれた環状（ドーナツ状）の空間６６内に略螺旋状に巻かれて配置される可撓性のフラットハーネス６７とを備えている。

環状の空間６６内にはローラ６８が回転自在に設けられ、ローラ６８の内側と外側で回転カバー６４の内周壁と固定カバー６５の外周壁とに沿ってフラットハーネス６７が位置している。フラットハーネス６７の一端は回転カバー側からハンドル内のエアバック装置やホーン等に接続され、フラットハーネス６７の他端は固定カバー側から電源側等に接続されている。

図５は、従来の回転コネクタ装置の他の形態における固定カバーの内部構造を示すものである。

固定カバー７０は、中心に孔部７１を有する円板状の壁部７２と、円板状の壁部７２の外周に形成された環状の外周壁７３とを有し、外周壁７３の内面に沿ってハーネスガイド壁７４を有し、ガイド壁７４と外周壁７３との間を通って可撓性のフラットハーネス７５が外部から固定カバー内に導入されている。フラットハーネス７５は複数本の並列な導体部７５ａをシート状の絶縁部７５ｂで覆って構成されている。
特開平１０−６４６４６号公報（図１）特開２００１−２８２８６号公報（図３）

しかしながら、上記従来の図５の固定カバー７０を有する回転コネクタ装置にあっては、接続回路の増加に伴って鎖線の如く二枚のフラットハーネス７５を重ねて用いた場合に、回転カバーの回転に伴って両フラットハーネス７５が引っ張られつつガイド壁７４の先端７４ａに接触し、特にこの接触圧力が過大な場合に両フラットハーネス７５が破損や切断を生じ、その際に両フラットハーネス７５が短絡して電装品等の作動不良を起こし兼ねないという懸念があった。

本発明は、上記した点に鑑み、複数枚のフラットハーネスを重ねて配索した場合でも、ガイド壁との干渉による各フラットハーネスの破損時の短絡を確実に防止することのできる回転コネクタ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る回転コネクタ装置は、ステアリングシャフトとともに回転される回転カバーと、該回転カバーが回転自在に取り付けられ、前記ステアリングシャフトの外側の固定部に固定される固定カバーと、前記回転カバー及び前記固定カバーの一方に起立された外周壁と他方に起立された内周壁とが対向して前記外周壁と前記内周壁との間に形成された環状の空間内に前記外周壁と前記内周壁に沿って同一方向に導入されるとともに途中で折り返し重ねて螺旋状に巻かれて配置され、各々の両端が前記回転カバー及び前記固定カバーにそれぞれ設けられたコネクタハウジング内の端子に電気接続された複数の可撓性のフラットハーネスとを備える回転コネクタ装置であって、前記回転カバー及び前記固定カバーは、前記外周壁及び前記内周壁と同方向に起立され、前記外周壁及び前記内周壁の起立先端側から重ねて挿入された前記複数の可撓性のフラットハーネスを保持する間隙を前記外周壁及び前記内周壁との間に形成する壁部と、該壁部と同方向に起立され、前記間隙に重ねて保持された前記複数の可撓性のフラットハーネスを、前記空間側に位置するフラットハーネスから順に、前記外周壁及び前記内周壁の周壁面に沿った異なる位置から前記空間内に個別に案内して導入する複数のガイド部とを有し、前記フラットハーネスの折返した部分が接触して該折返した部分に折返し方向の過荷重がかかったとき前記折返した部分で前記フラットハーネスを切断する切断構造を前記複数のガイド部にそれぞれ設けたことを特徴とする。

上記構成により、ステアリングシャフトとともに回転される回転カバーと、この回転カバーが回転自在に取り付けられステアリングシャフトの外側の固定部に固定される固定カバーとの何れか一方に外周壁が、他方に内周壁がそれぞれ起立され互いに対向されてこれらの間に形成された環状の空間内に、回転カバー及び固定カバーにそれぞれ設けられたコネクタハウジング内の端子に各々の両端が電気接続された複数の可撓性のフラットハーネスが外周壁と内周壁に沿って同一方向に導入されるとともに途中で折り返し重ねて螺旋状に巻かれて配置されている。回転カバー及び固定カバーには、外周壁及び内周壁と同方向に壁部と複数のガイド部が起立され、壁部と外周壁及び内周壁との間に形成された間隙に複数の可撓性のフラットハーネスが外周壁及び内周壁の起立先端側から重ねて挿入して保持されている。間隙に重ねて保持された複数の可撓性のフラットハーネスは、複数のガイド部により、空間側に位置するフラットハーネスから順に、外周壁及び内周壁の周壁面に沿った異なる位置から複数のガイド部により空間内に個別に案内されて導入されている。
したがって、切断構造を設けた複数のガイド部にフラットハーネスの折返した部分が接触した状態で、万一各フラットハーネスに過大な引張力が作用して折返した部分に折返し方向の過荷重がかかったときには、この折返した部分でフラットハーネスが破損して切断されるようになる。しかしながら、フラットハーネスが破損し切断される箇所が外周壁及び内周壁の周壁面に沿った異なる位置をとることになるので、フラットハーネスの破損切断箇所でフラットハーネス同士の短絡の心配が解消される。

また、複数のガイド部を配置しても外周壁と内周壁との間に形成された環状の空間内のスペースが何ら肥大化することがなく、構造が簡素化・省スペース化される。

さらに、各フラットハーネスを重ねた状態で壁部に沿って配索しつつ各ガイド部から一枚ずつ省スペースで且つ折れ曲がり等なくスムーズに外周壁と内周壁との間に形成された環状の空間内に導入させることができ、フラットハーネスの耐久性と給電の信頼性が確保される。

図１〜図３は、本発明に係る回転コネクタ装置の一実施形態を示すものである。

この回転コネクタ装置１は、図１（表面側から見た図）の如く、各合成樹脂製の固定カバー（一方のカバー）２と回転カバー（他方のカバー）３と固定蓋４と回転筒５と、固定カバー２と回転カバー３と固定蓋４とで囲まれた環状の空間内に重ねて略螺旋状に収容される二枚の可撓性のフラットハーネス６とを備え、図２，図３（裏面側から見た図）の如く固定カバー２の外周壁７側と回転カバー３の内周壁８側とに、二枚のフラットハーネス６（６1，６2）を別々に離間させて独立して挿通させる各二つのガイド壁１１，１２及び３３，３４をハーネス長手方向に離間してそれぞれ配設したことを特徴とするものである。

図１，図２の如く、固定カバー２は、中央の孔部９を有する円板状の壁部１０と、円板状の壁部１０の外周端に直交して一体に続く外周壁７とを備え、円板状の壁部１０は外周寄りに環状のリブ１３（図１）を有し、リブ１３に回転カバー３の外周壁１４の先端内面が回転自在に係合する。

固定カバー２の外周壁７にはコネクタハウジング１５が一体に設けられ、コネクタハウジング１５内に複数の雄端子（図示せず）が設けられ、雄端子の基端が小さな回路基板（図示せず）を介して各フラットハーネス６の外周側の一端部１６に接続される。コネクタハウジング１５と端子とでコネクタが構成される。雄端子に代えて雌端子等を用いることも可能である。

図２の如く、固定カバー２のコネクタハウジング１５に続く水平な支持壁１７の裏面にハーネス配索用の凹溝１８が設けられ、固定カバー２の外周壁７の内面に沿って近接して二重に環状の壁部１９が設けられ、環状の壁部１９の一部が切欠されて、その切欠部２０の前後に各ハーネスガイド部（ガイド壁）１１，１２がハーネス長手方向に並んで形成されている。

後側（第一）のガイド部１１は環状の壁部１９の先端部であり、前側（第二）のガイド部１２は環状壁１９とは切欠部２０で分離独立した短いガイド壁であり、環状の壁部１９と同じ曲率半径で湾曲している。各ガイド壁１１，１２の先端２１は傾斜面を有している。「前側」とはハーネス挿通方向前側を言う。

各ガイド壁１１，１２と外周壁７との間にはフラットハーネス６を挿通させる隙間２２がそれぞれ設けられ、後側のガイド壁１１の隙間２２は支持壁１７の凹溝１８に続いている。後側のガイド壁１１の隙間２２には二枚のフラットハーネス６（図１）の外周（外側）部分３７が挿通され、前側のガイド壁１２の隙間２２には外側の一枚のフラットハーネス６₁が挿通される。そして、各ガイド壁１１，１２から各フラットハーネス６が一枚ずつカバー２，３で囲まれた空間内へ導入される。

固定カバー２の外周壁７には、固定蓋４（図１）の低い外周壁２３の係止突起２４を係合させる係止枠部２５や、自動車のステアリングシャフト（図示せず）の外側のコンビスイッチ等（固定構造体）にねじ固定させるブラケット２６が設けられている。固定蓋４の中央の孔部２７を有する円板状の壁部２８の外端には、凹溝１８（図２）を塞ぐ板部２９が突設されている。

回転カバー３は、中央の孔部３０を有する円板状の壁部３１と、円板状の壁部３１の外周端に直交して続く低い外周壁１４と、孔部３０の内周端に直交して筒状に長く突出した内周壁８とを備え、内周壁８の外周面に沿って半環状の壁部３２（図２）が近接して設けられ、半環状の壁部３２に続いて二つのハーネスガイド部（ガイド壁）３３，３４が前後（ハーネス長手方向）に並んで配置されている。

後側（第一）のガイド壁３３は半環状の壁部３２と一体に設けられ、前側（第二）のガイド壁３４は半環状の壁部３２とは分離して設けられ、両ガイド壁３３，３４はハーネス長手方向に近接して（部分的に重なって）配置されている。前記固定カバー２の各ガイド壁１１，１２からカバー内へのハーネス導入方向と、回転カバー３の各ガイド壁３３，３４からカバー内へのハーネス導入方向は同じである。各ガイド壁３３，３４は先端３５に傾斜面を有している。

回転カバー３の内周壁８と半環状の壁部３２（図２）との間には二枚のフラットハーネス６を挿通させるための隙間３６が形成されている。後側のガイド壁３３と内周壁８との間の隙間３６には二枚のフラットハーネス６（図１）の内周（内側）部分３８が挿通され、後側のガイド壁３３から外側の一枚のフラットハーネス６₂がカバー内に導入され、前側のガイド壁３４と内周壁８との間の隙間３６には内側の一枚のフラットハーネス６₁が挿通されて、前側のガイド壁３４からカバー内へ導入される。フラットハーネス６の内周部分３８と外周部分３７とでは反転部分３９によって表裏面（内外面）が逆転している。

回転カバー３の円板状の壁部３１にはコネクタハウジング４０（図１）が一体に設けられ、コネクタハウジング４０内に複数の雄端子（図示せず）が配設され、雄端子が回路基板（図示せず）を介して各フラットハーネス６の他端部４１に接続される。回路基板は回転カバー３の円板状の壁部３１との間で小さなサブカバー（図示せず）で覆われて絶縁保護される。コネクタハウジング４０と端子とでコネクタが構成される。雄端子に代えて雌端子等を用いることも可能である。

回転カバー３の円板状の壁部３１には自動車のステアリングホイル（回動体）に対する連結ピン４２が設けられている。回転カバー３の内周壁８の内周面には、回転筒５（図１）の係止枠部４３に係合する係止突起４４が設けられている。回転筒５はターンキャンセラとも呼称され、ステアリングシャフト（図示せず）の外周に位置し、回転カバー３と一体に回転する。取付状態で回転カバー３は上側に位置し、固定カバー２は下側に位置する。

二枚のフラットハーネス６（図１）は固定カバー２のコネクタハウジング１５内の端子に接続される部分（接続部）１６と、接続部１６に続いて固定カバー２の凹溝１８（図２）に沿う真直な部分４５と、真直な部分４５から図１の例で反時計回りに大径に一周する外周（外側）部分３７と、外周部分３７から反転して（反転部を符号３９で示す）、時計回りに小径に一周する内周（内側）部分３８と、内周部分３８から立ち上げられて、回転カバー３のコネクタハウジング４０内の端子に接続される部分（接続部）４１とを有して、略環状ないし略螺旋状に構成されている。なお、図１に示されるように、二枚のフラットハーネス６は、その真直な部分４５の長手方向が回転カバー３の回転方向となっている外周部分３７と異なる、回転カバー３の回転軸に直交する方向に変更されるとともに、その表面の向きが外周部分３７の向きと直交する方向に向くように捻られている。また、二枚のフラットハーネス６は、部分（接続部）４１に至る内周部分３８から立ち上り部の表面の向きは回転カバー３と変わりはないが、その長手方向が回転カバー３の回転方向となっている内周部分３８と異なる、回転カバー３の回転軸方向に変更されるように捻られている。

各フラットハーネス６の外周部分３７が固定カバー２の各ガイド壁１１，１２（図２）に沿って独立して配索され、各フラットハーネス６の内周部分３８が回転カバー３の各ガイド壁３３，３４（図２）に沿って独立して配索される。図３は固定カバー２の各ガイド壁１１，１２から各フラットハーネス６が導入されつつ反転されて（反転部を符号３９で示す）、回転カバー３の各ガイド壁３３，３４（図２）に沿って配索された状態を示している。

フラットハーネス６の外周部分３７（図１）と内周部分３８との間には複数のアイドラローラ（図示せず）が配置されることが好ましく（必ずしも必須ではない）、アイドラローラは支持軸を有する環状のキャリア（図示せず）で回転自在に支持される。

ステアリングホイル（図示せず）の回転操作に伴って回転カバー３が回転し、回転カバー３と一体的にフラットハーネス６の内周部分３８が回転する。図１でフラットハーネス６の内周部分３８が時計回りに回転した場合は、反転部分３９が外周部分３７と共に同方向にほぼ半分の距離で移動し、内周部分３８が反時計回りに回転した場合は、反転部分３９が外周部分３７と共に同方向にほぼ半分の距離で移動して、ステアリングホイルの回転を吸収する。

図３において万一各フラットハーネス６が過大な力で固定カバー２の各ガイド壁１１，１２の先端２１を支点として反転方向に強く引っ張られ、各ガイド壁１１，１２の先端２１に設けられた切断構造と干渉して、鎖線４６の如く各フラットハーネス６がハーネス長手方向に離間した位置で損傷して切断しても、両フラットハーネス間の短絡が起こらず、短絡に起因する電装品や補機等の誤作動が防止される。これは回転カバー３側のガイド壁３３，３４においても同様である。

なお、上記実施形態においては、二枚のフラットハーネス６を用いた例で説明したが、フラットハーネス６を三枚ないしそれ以上用いる場合は、フラットハーネス６の枚数と同じ数のガイド壁をハーネス長手方向に離間させて並べて配置することで、上記同様の作用効果を得ることができる。また、フラットハーネス６の枚数よりも多い数のガイド壁を設けておけば、車両グレード等に応じて回路数が増えた場合でも共通で使用することができる。

また、上記実施形態においては、固定カバー２に外周壁７を設け、回転カバー３に内周壁８を設けたが、例えば固定カバー２に内周壁８を設け、回転カバー３に外周壁７を設ける等して、上記固定カバー２を回転自在とし、上記回転カバー３を固定させることも可能である。両カバー２，３の回転は相対的なものであるからである。

本発明に係る回転コネクタ装置の一実施形態を示す分解斜視図である。同じく回転コネクタ装置の固定カバーと回転カバーを裏面側から見た状態の分解斜視図である。同じく回転コネクタ装置内にフラットハーネスを配索した状態を示す要部斜視図である。従来の回転コネクタ装置の一形態を示す縦断面である。従来の回転コネクタ装置の他の形態の内部構造を示す斜視図である。

符号の説明

１回転コネクタ装置
２固定カバー
３回転カバー
６フラットハーネス
７外周壁
８内周壁
１１，１２，３３，３４ガイド壁（ガイド部）
１９，３２壁部

Claims

ステアリングシャフトとともに回転される回転カバーと、
該回転カバーが回転自在に取り付けられ、前記ステアリングシャフトの外側の固定部に固定される固定カバーと、
前記回転カバー及び前記固定カバーの一方に起立された外周壁と他方に起立された内周壁とが対向して前記外周壁と前記内周壁との間に形成された環状の空間内に前記外周壁と前記内周壁に沿って同一方向に導入されるとともに途中で折り返し重ねて螺旋状に巻かれて配置され、各々の両端が前記回転カバー及び前記固定カバーにそれぞれ設けられたコネクタハウジング内の端子に電気接続された複数の可撓性のフラットハーネスとを備える回転コネクタ装置であって、
前記回転カバー及び前記固定カバーは、前記外周壁及び前記内周壁と同方向に起立され、前記外周壁及び前記内周壁の起立先端側から重ねて挿入された前記複数の可撓性のフラットハーネスを保持する間隙を前記外周壁及び前記内周壁との間に形成する壁部と、該壁部と同方向に起立され、前記間隙に重ねて保持された前記複数の可撓性のフラットハーネスを、前記空間側に位置するフラットハーネスから順に、前記外周壁及び前記内周壁の周壁面に沿った異なる位置から前記空間内に個別に案内して導入する複数のガイド部とを有し、
前記フラットハーネスの折返した部分が接触して該折返した部分に折返し方向の過荷重がかかったとき前記折返した部分で前記フラットハーネスを切断する切断構造を前記複数のガイド部にそれぞれ設けた
ことを特徴とする回転コネクタ装置。
前記複数のガイド部の一つが前記壁部と一体に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の回転コネクタ装置。