JP4316214B2 - 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のハンドルとステアリングコラム間の電気的接続手段として使用されるもので、相対的に回転する2つの部材間で電気信号、光信号或いは、これら双方の信号等を伝送するために用いる回転コネクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の電子制御化に伴い、操舵装置におけるハンドルにも種々のスイッチが設けられ、これらスイッチを電気的接続手段によりステアリングコラム側(車体側)に接続することが必要である。ハンドルは、左右に夫々複数回回転可能とされており、ハンドルの回転軸とステアリングコラム側とを電気的に接続する手段として、回転コネクタ(ステアリング・ローリング・コネクタ(SRC))が使用されている。
【0003】
この回転コネクタは、ハンドル側に固定される回転体と、ステアリングコラム側に固定され、前記回転体を回転自在に収納するハウジング(固定ケース)と、回転体とハウジングとの間に形成される環状空間に収納され、複数の導線を備えた可撓性の帯状ケーブル(フレキシブル・フラット・ケーブル(FFC)、以下「フラットケーブル」という)と、前記環状空間に収納され、前記フラットケーブルの巻き解きを滑らかに行うために複数のガイドローラが取り付けられたリング部材からなる。フラットケーブルは、一端が回転体に、他端がハウジングに夫々接続固定され、これらの回転体とハウジングとの間に渦巻き状態で、或いは、途中で折り返された反転渦巻き状態で収納され、リング部材が組み付けられて、円滑に巻き・解き自在とされている。そして、回転コネクタは、ハンドル軸に取り付ける際にフラットケーブルが中立の渦巻き状態、或いは反転渦巻き状態でハウジングに収納されることが必要である。
【0004】
ハンドル軸に回転コネクタを取り付ける際にフラットケーブルの中立位置を把握するようにした回転コネクタとして、例えば、図2に示すような回転コネクタがある。この回転コネクタは、フラットケーブル1が回転体2とハウジング3との間の環状空間4に途中でU字状に折り返されて反転渦巻き状態で収納されるUターン式の回転コネクタで、回転体2に固定されて当該回転体2と一体に回転する回転カバーとハウジング3のアッパカバー(共に図示せず)に、リング部材5に回転自在に取り付けられた複数のガイドローラ6A〜6Fの中の1つを外部から視認可能な窓(共に図示せず)を設ける一方、前記複数のガイドローラ6A〜6Fの内特定の例えば、ガイドローラ6Dにマーキング(色彩)を施し、ハンドル軸の中立位置において前記2つの窓が重なり、これらの窓を通して前記ガイドローラ6Dを視認可能とし、ハンドル軸に回転コネクタを取り付ける際に前記2つの窓からガイドローラ6Dを視認することで、フラットケーブル1の中立位置を把握するようにした構成としたものである(特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平7−132783号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記Uターン式の回転コネクタにおいては、当該回転コネクタ自体(製品組付)の手順として、フラットケーブルを途中でU字状に折り返して一側を回転体2の外周面に巻回してその端末のコネクタを当該回転体2の取付部に固定し、他側をハウジング3の内周面に沿って巻回してその端末のコネクタを当該ハウジング3の取付部に固定し、その後リング部材5を組み付けるが、その際、回転コネクタの中立位置を把握することが必要である。
【0007】
しかしながら、上記公報に開示されている構成のUターン式の回転コネクタは、ハンドル軸とステアリングコラムとの間に当該回転コネクタを取り付ける際にフラットケーブル1の中立位置を外部から把握することはできるが、回転コネクタ自体の組み付け(製品組付)の際に、フラットケーブル1のU字状に折り返した部位(以下「U字部」という)とリング部材5の複数のガイドローラ6A〜6Fとの組付位置が視覚的に不明確であり、誤組付けの虞がある。
【0008】
このような誤組付がされると、回転コネクタをハンドル軸とステアリングコラムとの間に取り付けた際にハンドルを左右に回転させた際の巻き・解きのバランスが崩れ、ハンドルを一側に回転したときにはフラットケーブル1の長さが余り、他側に回転したときにはフラットケーブル1の長さが足りなくなり、ハンドルを所定の回転位置まで回転することができなくなるばかりでなく、フラットケーブル1に無理な張力が加わって断線する等の問題がある。
【0009】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたもので、回転コネクタ自体の組み付けの際に可撓性フラットケーブルのU字状に折り返した部位とリング部材との組付位置を視覚的に明確にして誤組付けを防止するようにした回転コネクタを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明では、回転体と固定ケースにより構成された環状空間に収納され、一側が前記回転体に巻回されて端末が前記回転体に固定され、途中でU字状に折り返されて他側が前記固定ケースの内周面に沿って巻回されて端末が前記固定ケースに固定され、前記回転体の回転に応じて巻き・解きされる可撓性フラットケーブルと、リング状をなし、複数のガイドローラが周方向に沿って回転自在に組み込まれ、前記環状空間に配置されて前記回転体の回転に応じて回転して前記可撓性フラットケーブルの巻き・解きを円滑に行わせるリング部材とを備えた回転コネクタにおいて、前記リング部材に取り付けられた複数のガイドローラの内の前記可撓性フラットケーブルのU字状に折り返される部位に近接するガイドローラに他のガイドローラと区別する判別手段を設けたことを特徴とする。
【0011】
請求項2では、前記判別手段は、色彩であることを特徴とする。
請求項3では、前記判別手段は、前記ガイドローラの端部の外径を小径としたことを特徴とする。
請求項4では、前記判別手段は、前記ガイドローラの端部の外周面に複数の凹部を適宜の間隔で設けたことを特徴とする。
【0012】
固定ケースに回転体を収納し、可撓性フラットケーブルの端末を回転体に固定して外周面に一方向に所定回巻回し、U字状に折り返して固定ケースの内周面に沿って所定回巻回して端末を前記固定ケースに固定し、環状空間に収納する。次いで、前記環状空間にリング部材を配置し、回転体の外周面と固定ケースの内周面に沿って巻回した可撓性フラットケーブルの間に複数のガイドローラを配置し、且つU字状に折り返した部位を、他のガイドローラと異なる色彩(請求項2)、又は形状(請求項3、4)をなす隣り合う2つのガイドローラの間に通す。この際、隣り合う2つのガイドローラが他のガイドローラと異なる色彩又は形状とされていることで、他のガイドローラと容易に区別することができ、可撓性フラットケーブルのU字状に折り返した部位のリング部材への組み付け位置が明確となり、誤組み付けが防止される。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の態様を実施例により説明する。
図1は、本願発明を適用したUターン式の回転コネクタ(以下「回転式コネクタ」という)の概要構成図を示す。回転コネクタ11は、回転体としてのロテータ12と、ロテータ12を回転自在に収納する固定ケースとしてのサブステータ13と、ロテータ12とサブステータ13との間に形成される環状空間14に配置されたリング部材15と、環状空間14に収納された複数例えば、2本の可撓性のフラットケーブル21、22とから成る。
【0014】
ロテータ12は、円筒状をなし、上端に外径がサブステータ13と略同径をなし、内径がロテータ12の内径と略同径の環状のカバー(図示せず)が固定されて、ハンドル軸が回転自在に貫通可能とされている。
サブステータ13は、円筒形状をなし、下端にロテータ12の内径と略同径のハンドル軸孔が設けられた底板(図示せず)が固定されて、前記ハンドル軸が回転自在に貫通され、且つステアリングコラム側に固定可能とされている。そして、ロテータ12は、サブステータ12に同心的に相対回転可能に収納される。
【0015】
リング部材15は、リング板16と、複数例えば、6個のガイドローラ17A〜17Fから成り、リング板16は、ロテータ12とサブステータ13との間に形成される環状空間14の下部位置に、ロテータ12、サブステータ13と相対回転可能に配置され、上面にガイドローラ17A〜17Fが周方向に等配されて回転自在に軸支されている。これらのガイドローラ17A〜17Fの長さは、フラットケーブル21、22の幅よりも僅かに長く設定されている。ガイドローラ17A〜17Fの内の隣り合う2つのガイドローラ例えば、ガイドローラ17Aと17Fが他のガイドローラ17B〜17Eとの判別手段として異なる色例えば、青色に着色されており、他のガイドローラ17B〜17Eと容易に区別可能とされている。尚、前記着色は、ガイドローラ17A、17Fの全体を着色してもよく、或いは上端面、上端縁の外周面を着色してもよい。
【0016】
また、2つのガイドローラ17A、17Fの判別手段としては、他のガイドローラ17B〜17Eと区別するためにその形状を変えてもよい。例えば、ガイドローラ17A、17Fの上端部の外径を僅かに小径としてもよく、或いは、上端部の外周面に凹部を複数設ける例えば、外周面全周に適宜の間隔で凹部又はスリットを多数設けて歯車状としてもよい。
【0017】
リング板16の上面にはガイドローラ17A〜17Fの間に夫々リテーナ18が、ガイドローラ17Aと17Fとの間にリテーナ19とリテーナ20が立設して配置されいる。これらのリテーナ18〜20は、ガイドローラ17A〜17Fの高さと略同じ高さとされている。リテーナ18は、幅広の略U字形状をなし、両側部18aが外に凹面をなして隣り合うガイドローラ17A、17Bの外周面と僅かな間隙を存して同心的に離隔対向し、中央部18bが凹面をなしてロテータ12と同心的とされ、その略中央に端面視円弧状をなす凸条18cが上下方向に全長に亘り外側に膨出形成されてロテータ12の外周面と僅かな間隙を存して離隔対向している。他のリテーナ18についても同様である。
【0018】
リテーナ19は、一側面が凹面をなしてガイドローラ17Aと僅かな間隙を存して同心的に離隔対向し、ガイドローラ17Fに臨む他側面が凸面をなして形成されている。リテーナ20は、両側面が夫々凹面をなし、一側の凹面がリテーナ19の凸面と離隔対向し、他側の凹面がガイドローラ17Fと僅かな間隙を存して同心的に離隔対向している。
【0019】
フラットケーブル21、22は、重ねて環状空間14内に収納され、一方のフラットケーブル21は、途中でリング部材15のガイドローラ17Aとリテーナ19の凹面との間を通してU字状に折り返され、他方のフラットケーブル22は、途中でリング部材15のリテーナ19の凸面とリテーナ20の対向する凹面との間を通してU字状に折り返されている。これらのフラットケーブル21、22は、U字状に折り返された部分(以下「U字部」という)の各一側がロテータ12に重ねられて所定回数巻回され、各端末に接続されたコネクタがロテータ12のコネクタ取付部(共に図示せず)に固定され、且つガイドローラ17A〜17F及び各リテーナ18、19、20により緩みを規制され、各他側が重ねられてサブステータ13の内周面とガイドローラ17A〜17Fとの間に所定回数巻回され、各端末に接続されたコネクタがサブステータ13のコネクタ取付部(共に図示せず)に固定される。
【0020】
2本のフラットケーブル21、22の内、例えば、フラットケーブル21は、通信用のケーブルとされ、フラットケーブル22は、電力用のケーブルとされている。尚、環状空間14内に収納するフラットケーブル数は、上記2本に限るものではなく、必要に応じて1本、或いは2本以上としてもよい。例えば、ハンドル側とハンドルコラム側との間の信号伝送手段として、電気信号と光信号の双方の信号を伝送する場合には、電気信号用フラットケーブル、電力線用フラットケーブル、光信号用フラットケーブルの3本のフラットケーブルを使用する。
【0021】
以下に組み付け手順を説明する。
先ず、サブステータ13にリング部材15を収納し、フラットケーブル21、22の一側端の各コネクタをロテータ12のコネクタ取付部に固定し、2本重ねて当該ロテータ12に一方向例えば、右巻きに所定回巻回した後U字状に折り返してサブステータ13の内周面に沿って逆方向(左巻き)に2枚重ねて所定回巻回し、これらフラットケーブル21、22の他側端の各コネクタをサブステータ13のコネクタ取付部に固定する。
【0022】
次いで、ロテータ12とサブステータ13とを同心的に配置し、下方からリング部材15を挿入し、ロテータ12の外周面に巻回したフラットケーブル21、22の一側とサブステータ13の内周面に沿って巻回したフラットケーブル21、22の他側との間にガイドローラ17A〜17F、リテーナ18〜20を配置し、且つフラットケーブル21のU字状に折り返したU字部をガイドローラ17Aとリテーナ19との間に通し、フラットケーブル22のU字状に折り返したU字部をリテーナ19と20との間に通す。この際、隣り合う2つのガイドローラ17Aと17Fとが青色に着色されていることで、他のガイドローラ17B〜17Eと容易に区別することができ、フラットケーブル21、22の前記各U字部のリング部材15への組み付け位置が明確となり、誤組み付けが防止される。
【0023】
ロテータ12が回転すると、リング部材15がロテータ12と同一方向に減速されて回転し、ガイドローラ17A〜17Fによりフラットケーブル21、22が円滑に巻き・解きされる。サブステータ13側が回転した場合も同様である。フラットケーブル21、22は、ロテータ12に巻き・解きされる際にリテーナ18〜20により外側への弛みが規制され、特にリテーナ18の中央部に設けられている凸条18cにより隣り合うガイドローラ間において外方への弛みが有効に規制される。これにより、フラットケーブル21、22がロテータ12に巻き・解きされる際に弛んでロテータ12とガイドローラ17A〜17Fとの間に巻き込まれて潰されることが防止される。また、フラットケーブル21、22は、リング部材15がロテータ12に対して減速して回転することで、緩やかに巻き・解きされ、これらフラットケーブルに加わる張力が軽減されて耐久性の向上が図られる。
【0024】
この回転コネクタ11は、車両のハンドル側とステアリングコラム側との間に配置され、ハンドル軸がロテータ12、サブステータ13のハンドル軸孔13aを遊貫し、ロテータ12に固定された前記環状のカバーがハンドルの下面に相対回転不能に固定され、サブステータ13の下端に固定された前記底板がステアリングコラム側に固定される。そして、前記ハンドル側に配置されたスイッチ類と車体側に配置されている制御回路とを電気的に接続する。ロテータ12は、前記ハンドルと共に回転し、リング部材15は、ロテータ12と同一方向に減速されて回転し、フラットケーブル21、22が円滑に巻き・解きされる。
【0025】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、回転コネクタの組付手順として、フラットケーブルを途中でU字状に折り返して一側を回転体に巻回して端末を固定し、他側を固定ケースの内周面に沿って巻回して端末を固定し、その後フラットケーブルを円滑に巻き・解きするためのリング部材を組み付ける際に、前記リング部材に設けられている複数のガイドローラの内のU字状に折り返した部位に近隣する2つのガイドローラを他のガイドローラと容易に区別することができるため、回転コネクタ自体を組み付ける際に誤組付を容易に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した回転コネクタの概略構成図である。
【図2】従来の回転コネクタの概略構成図である。
【符号の説明】
11 回転コネクタ
12 ロテータ(回転体)
13 サブステータ(固定ケース)
15 リング部材
16 リング板
17A〜17F ガイドローラ
18〜20 リテーナ
21,22 可撓性フラットケーブル
Claims (4)
- 回転体と固定ケースにより構成された環状空間に収納され、一側が前記回転体に巻回されて端末が前記回転体に固定され、途中でU字状に折り返されて他側が前記固定ケースの内周面に沿って巻回されて端末が前記固定ケースに固定され、前記回転体の回転に応じて巻き・解きされる第1の可撓性フラットケーブル及び第2の可撓性フラットケーブルと、
周方向に沿って回転自在に組み込まれた複数のガイドローラと、当該ガイドローラの間に配置されたリテーナとを有し、リング状をなし、前記環状空間に配置されて、前記回転体の回転に応じて回転して前記第1の可撓性フラットケーブル及び前記第2の可撓性フラットケーブルの巻き・解きを円滑に行わせるリング部材と、
を備えた回転コネクタにおいて、
前記リング部材に取り付けられた複数のガイドローラの内の前記第1の可撓性フラットケーブル及び第2の可撓性フラットケーブルのU字状に折り返される部位を間に通す隣り合う2つのガイドローラの間には第1のリテーナ及び第2のリテーナが配置され、
前記第1のリテーナには、前記2つのガイドローラのうちの一方のガイドローラとの間で前記第1の可撓性フラットケーブルをU字状に折り返すために、隣接する前記ガイドローラの高さ方向に延びた凹面が前記一方のガイドローラ側に形成され、
前記第2のリテーナには、前記第1のリテーナの他方のガイドローラ側との間で前記第2の可撓性フラットケーブルをU字状に折り返すために、隣接する前記ガイドローラの高さ方向に延びた凹面が前記第1のリテーナ側に形成され、
前記リング部材に取り付けられた複数のガイドローラの内の前記第1の可撓性フラットケーブル及び前記第2の可撓性フラットケーブルのU字状に折り返される部位を間に通す隣り合う2つのガイドローラとそれ以外のガイドローラとを区別し、前記第1の可撓性フラットケーブル及び第2の可撓性フラットケーブルのU字状に折り返される部位の前記リング部材への組み付け位置を明確にできるように、前記隣り合う2つのガイドローラは、それ以外のガイドローラと異なる色彩に着色されている、
ことを特徴とする回転コネクタ。 - 回転体と固定ケースにより構成された環状空間に収納され、一側が前記回転体に巻回されて端末が前記回転体に固定され、途中でU字状に折り返されて他側が前記固定ケースの内周面に沿って巻回されて端末が前記固定ケースに固定され、前記回転体の回転に応じて巻き・解きされる第1の可撓性フラットケーブル及び第2の可撓性フラットケーブルと、
周方向に沿って回転自在に組み込まれた複数のガイドローラと、当該ガイドローラの間に配置されたリテーナとを有し、リング状をなし、前記環状空間に配置されて、前記回転体の回転に応じて回転して前記第1の可撓性フラットケーブル及び前記第2の可撓性フラットケーブルの巻き・解きを円滑に行わせるリング部材と、
を備えた回転コネクタにおいて、
前記リング部材に取り付けられた複数のガイドローラの内の前記第1の可撓性フラットケーブル及び第2の可撓性フラットケーブルのU字状に折り返される部位を間に通す隣り合う2つのガイドローラの間には第1のリテーナ及び第2のリテーナが配置され、
前記第1のリテーナには、前記2つのガイドローラのうちの一方のガイドローラとの間で前記第1の可撓性フラットケーブルをU字状に折り返すために、隣接する前記ガイドローラの高さ方向に延びた凹面が前記一方のガイドローラ側に形成され、
前記第2のリテーナには、前記第1のリテーナの他方のガイドローラ側との間で前記第2の可撓性フラットケーブルをU字状に折り返すために、隣接する前記ガイドローラの高さ方向に延びた凹面が前記第1のリテーナ側に形成され、
前記リング部材に取り付けられた複数のガイドローラの内の前記第1の可撓性フラットケーブル及び前記第2の可撓性フラットケーブルのU字状に折り返される部位を間に通す隣り合う2つのガイドローラとそれ以外のガイドローラとを区別し、前記第1の可撓性フラットケーブル及び第2の可撓性フラットケーブルのU字状に折り返される部位の前記リング部材への組み付け位置を明確にできるように、前記隣り合う2つのガイドローラは、それ以外のガイドローラと異なる形状に形成されている、
ことを特徴とする回転コネクタ。 - 前記隣り合う2つのガイドローラの端部の外径は、それ以外のガイドローラの端部の外径よりも小径であることを特徴とする請求項2に記載の回転コネクタ。
- 前記隣り合う2つのガイドローラの端部の外周面には、複数の凹部又はスリットを適宜の間隔を隔てて形成されていることを特徴とする請求項2に記載の回転コネクタ。
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