JP4602176B2 - 回転コネクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリングコラムとステアリングホイールのように固定側と回転側との間を電気的に接続する回転コネクタ装置に関する。

この種の従来の回転コネクタ装置として、特許文献１や特許文献２に開示されたものがある。この各回転コネクタ装置は、ステアリングコラムに固定された固定体と、ステアリングホイールに固定され、固定体に回転自在に組み付けされた回転体と、これら回転体と固定体の内部で、回転体の回転中心を中心とする円周状に形成されたケーブル収容室と、このケーブル収容室に回転体の回転を許容するよう収容され、一端が固定体側に導かれ、他端が回転体側に導かれたフレキシブルフラットケーブルと、スリップリング機構とを備えている。スリップリング機構は、回転体に固定され、該回転体の回転中心を中心として配置された導電リングと、固定体に設けられ、該導電リング上を摺動する摺動接触子とから構成されている。

上記構成において、ステアリングホイールが回転すると、回転体が固定体に対して回転する。この回転体の回転に対してフレキシブルフラットケーブルがケーブル収容室内の収容状態を変更して電気的接続状態を維持し、また、摺動接触子が導電リング上を摺動して電気的接続状態を維持するようになっている。そして、ステアリングコラムとステアリングホイール間の通電電流が小電流の場合（例えば、エアバック発火信号）には、フレキシブルフラットケーブルの通電ルートを使用し、大電流の場合（例えば、ステアリングヒータ電流）には、スリップリング機構の通電ルートを使用する。

ところで、前記従来例のスリップリング機構は、ケーブル収容室より下方位置に次のように設置されている。つまり、特許文献１の場合には、導電リングは、回転体のケーブル収容室より下方に突出するシャフト部につば部が突設され、このつば部に導電リングが固定されている。摺動子は、ケーブル収容室より下方に突出する固定体の箇所に摺動子取付体がネジ止めされ、この摺動子取付体に固定されている。
特開２００３−１５１７１１号公報 特開２００３−２４３１１９号公報

前記従来例では、スリップリング機構の摺動子が摺動子取付体を介して取り付けされるため、スリップリング機構の部品点数が多く、コスト高であった。また、ケーブル収容室の下方にスリップリング機構を設置するための専用スペースを別途確保する必要があるため、回転コネクタ装置の軸方向の寸法が大きくなり、回転コネクタ装置が大型化した。さらに、スリップリング機構の導電リングを設置するため、専用取付部としてのつば部を回転体に設ける必要があった。

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、スリップリング機構の部品点数を少なく、且つ、スリップリング機構を軸方向の狭いスペースで設置でき、スリップリング機構の設置につば部等の専用取付部が必要でない回転コネクタ装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、固定体と、この固定体に回転自在に組み付けされた回転体と、この回転体と前記固定体によって囲まれ、該回転体の回転中心を中心とする円周状に形成されたケーブル収容室と、このケーブル収容室に前記回転体の回転を許容するように収容され、一端が前記固定体側に導かれ、他端が前記回転体側に導かれたケーブルと、前記回転体と前記固定体のいずれか一方側に固定された導電リングと、他方側に固定され、該導電リング上を摺動する摺動接触子から成るスリップリング機構と、を備えた回転コネクタ装置において、前記固定体は、前記ケーブル収容室の上方を被う固定上面部を有し、前記回転体は、前記上方と同一方向に、前記固定上面部に相対向する回転上面部を有し、前記スリップリング機構は、前記固定体の固定上面部と前記回転体の回転上面部との隙間に設置されたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の回転コネクタ装置であって、前記スリップリング機構は、前記固定上面部に前記導電リングが固定され、前記回転上面部に前記摺動接触子が固定されたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の回転コネクタ装置であって、前記固定体はステアリングコラムに固定され、前記回転体はステアリングホイールに固定され、前記回転体の前記回転上面部が前記固定体の前記固定上面部より上方に位置することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、スリップリング機構の導電リングを例えば固定上面部に、摺動接触子を例えば回転上面部にそれぞれ直に固定できるため、導電リングと摺動接触子以外の取付部品が必要なく部品点数が少なくコスト安であり、従来例のつば部のような専用取付部を付設する必要もない。ケーブル収容室の上方を被う固定上面部と回転上面部の隙間を利用してスリップリング機構を設置するため、スリップリング機構を軸方向の狭いスペースで設置でき、回転コネクタ装置の小型化になる。

また、ケーブル収容室の上方を被う固定上面部と回転上面部間にスリップリング機構が配置されるため、外部への露出が少なく、異物混入や異音・摺動音の発生を抑制できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様な効果が得られる。

請求項３の発明によれば、車両への組み付け後には、ステアリングホイールから回転体に下方に押圧する力が作用し、この押圧力が摺動接触子を導電リングに押し付ける力となって作用するため、振動等によるチャタリング等を低減できる。また、回転体を介して直接直ぐ上方のステアリングホイールに配線できるため、スリップリング機構を通る大電流がケーブル収容室内のケーブルや近傍の電線、電子部品等に及ぼすノイズ等の悪影響を低減できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の一実施形態を示し、図１は回転コネクタ装置の分解斜視図、図２は固定体の内部も分解した回転コネクタ装置の分解斜視図、図３は回転コネクタ装置の断面図、図４は図３のＡ部拡大図、図５は摺動子が取り付けされた上部回転部材の内面側を見た斜視図、図６は摺動子の斜視図である。

図１〜図３に示すように、回転コネクタ装置１は、ステアリングコラム（図示せず）に固定された固定体２と、ステアリングホイール（図示せず）に固定され、固定体２に回転自在に組み付けされた回転体３と、回転体３と固定体２間の電気的接続を行うケーブルであるフレキシブルフラットケーブル４と、同じく回転体３と固定体２間の電気的接続を行うスリップリング機構５とを備えている。

固定体２は、本体ハウジング１０と、この本体ハウジング１０の底面に組み付けされたほぼリング状のアンダープレート１１とから構成されている。本体ハウジング１０は、円筒状の外周壁１０ａと、この外周壁１０ａの上端側に位置して該外周壁１０ａと一体のリング状の固定上面部１０ｂと、外周壁１０ａの適所に突設された複数の取付部１０ｃと、外周壁１０ａより突設された固定側コネクタ部１０ｄとを備えている。固定体２は、取付部１０ｃを利用してネジ等でステアリングコラムに固定される。固定側コネクタ部１０ｄにはステアリングコラムからの配線が接続される。

回転体３は、上部回転部材１２と下部回転部材１３とから構成され、上部回転部材１２と下部回転部材１３で固定体２を挟み込むように組み付けされている。上部回転部材１２の係止爪１４が下部回転体１３の係止孔１５に係止されることによって互いにロックされている。

上部回転部材１２は、固定上面部１０ｂの更に上方に配置された円板状の回転上面部１２ａと、この回転上面部１２ａの内周縁より垂設されたシャフト部１２ｂとを備えている。回転上面部１２ａの上面には、回転側コネクタ部１２ｃが複数箇所に設けられている。各回転側コネクタ部１２ｃにはステアリングホイールからの配線が接続される。シャフト部１２ｂは、固定体２の内部を貫通するように配置され、シャフト部１２ｂを中心として回転体３が回転される。シャフト部１２ｂの内面に、上記した係止爪１４が適所に設けられている。

下部回転部材１３は、大径の大径円筒部１３ａと、この大径円筒部１３ａより小径で上方に突設された上部円筒部１３ｂとから構成されている。上部円筒部１３ｂは、シャフト部１２ｂの内部に挿入され、この上部円筒部１３ｂに、上記した係止孔１５が適所に形成されている。

また、固定体２と回転体３の内部には、回転体３の回転中心を中心とする円周状にケーブル収容室１６が形成されている。具体的には、このリング状のケーブル収容室１６は、その外周側面が固定体２の外周壁１０ａで、上面が固定体２の固定上面部１０ｂで、下面が固定体２のアンダープレート１１で、内周側面が上部回転部材１２のシャフト部１２ｂでそれぞれ被われている。

フレキシブルフラットケーブル４は、ケーブル収容室１６内にキャリア１７と５個のアイドラ１８と共に収容されている。フレキシブルフラットケーブル４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配置した帯状体である。キャリア１７は、リング状をなし、ケーブル収容室１６内に回転自在に配置されている。５個のアイドラ１８はキャリア１７の所定間隔位置で回転自在に支持されている。フレキシブルフラットケーブル４は、各アイドラ１８にガイドされた状態でケーブル収容室１６内に所定の巻き付け手順によって回転体３の回転を許容するよう収容されている。フレキシブルフラットケーブル４の外周側の一端は、固定体２の固定側コネクタ部１０ｄに接続され、内周側の他端は回転体３の回転側コネクタ部１２ｃに接続されている。

スリップリング機構５は、図４に示すように、２組の導電リング２０，２０と摺動接触子２１，２１から構成されている。２つの導電リング２０，２０は、固定上面部１０ｂの上面で、且つ、回転体３の回転中心を中心として同心円状に固定されている。２つの摺動接触子２１，２１は、回転上面部１２ａの裏面に固定され、各導電リング２０，２０上を摺動するように配置されている。各摺動接触子２１，２１は、図５及び図６に示すように、取付部２１ａと、この取付部２１ａより左右に円弧状に延設された一対のアーム端子部２１ｂ，２１ｂとから構成されている。取付部２１ａは、回転上面部１２ａのリブ１２ｄ（図５に示す）に固定され、各アーム端子部２１ｂ，２１ｂの先端がその弾性力を利用して導電リング２０に圧接されている。各摺動接触子２１，２１は回転側コネクタ部１２ｃに電気的に接続され、各導電リング２０，２０は固定側コネクタ部１０ｄに電気的に接続されている。

次に、回転コネクタ装置１の動作を説明する。ステアリングホイールが回転すると、回転体３が固定体２に対して回転する。この回転体３の回転に対してフレキシブルフラットケーブル４がケーブル収容室１６内の収容状態を変更して電気的接続状態を維持し、また、各摺動接触子２１，２１が各導電リング２０，２０上を摺動して電気的接続状態を維持する。以上により、回転コネクタ装置１を介してステアリングコラムとステアリングホイール間の電気的接続がなされる。

上記回転コネクタ装置１では、ケーブル収容室１６の上方を被う固定体２の固定上面部１０ｂと回転体３の回転上面部１２ａを設け、この固定上面部１０ｂと回転上面部１２ａの隙間にスリップリング機構５を設置した。従って、スリップリング機構５の導電リング２０，２０を固定上面部１０ｂに、摺動接触子２１，２１を回転上面部１２ａにそれぞれ直に固定できるため、導電リング２０，２０と摺動接触子２１，２１以外の取付部品が必要なく部品点数が少なくコスト安であり、従来例のつば部のような専用取付部を付設する必要もない。また、ケーブル収容室１６の上方を被う固定上面部１０ｂと回転上面部１２ａの隙間を利用してスリップリング機構５を設置するため、スリップリング機構５を軸方向の狭いスペースで設置でき、回転コネクタ装置１を小型化できる。

また、ケーブル収容室１６の上方を被う固定上面部１０ｂと回転上面部１２ａ間にスリップリング機構５を配置するため、スリップリング機構５の外部への露出が少なく、異物混入や異音・摺動音の発生を抑制できる。

この実施形態では、固定体２はステアリングコラムに固定され、回転体３はステアリングホイールに固定され、回転体３の回転上面部１２ａが固定上面部１０ｂより上方に位置する。回転コネクタ装置１の車両への組み付け後には、ステアリングホイールから回転体３には下方に押圧する力が作用し、この押圧力が摺動接触子２１，２１を導電リング２０，２０に押し付ける力となって作用するため、振動等によるチャタリング等を低減できる。また、回転体３を介して直接直ぐ上方のステアリングホイールに配線できるため、スリップリング機構５を通る大電流がケーブル収容室１６内のフレキシブルフラットケーブル４や近傍の電線、電子部品（図示せず）等に及ぼすノイズ等の悪影響を低減できる。

この実施形態では、スリップリング機構５は、固定上面部１０ｂに導電リング２０，２０が固定され、回転上面部１２ａに摺動接触子２１，２１が固定されているが、この逆に、固定上面部１０ｂに摺動接触子２１，２１を固定し、回転上面部１２ａに導電リング２０，２０を固定するようにしても良い。また、この実施形態では、回転上面部１２ａのリブ１２ｄに摺動接触子２１，２１が固定されているが、固定上面部１０ｂと回転上面部１２ａの隙間に露出するシャフト部１２ｂの箇所（図４のＢ部）に摺動接触子２１，２１を固定しても良い。

尚、前記実施形態によれば、スリップリング機構５は、２組の導電リング２０，２０と摺動接触子２１，２１から構成されているが、導電リング２０と摺動接触子２１の組は、１組のみでも、或いは、３組以上でも良いことは勿論である。また、本発明の回転コネクタ装置１をステアリングコラムとステアリングホイール間の電気的接続に適用したが、固定側と回転側間の電気的接続を行う箇所であれば適用できることは勿論である。

本発明の一実施形態を示し、回転コネクタ装置の分解斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、固定体の内部も分解した回転コネクタ装置の分解斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、回転コネクタ装置の断面図である。 本発明の一実施形態を示し、図３のＡ部拡大図である。 本発明の一実施形態を示し、摺動子が取り付けされた上部回転部材の内面側を見た斜視図である。 本発明の一実施形態を示し、摺動子の斜視図である。

符号の説明

１ 回転コネクタ装置
２ 固定体
３ 回転体
４ フレキシブルフラットケーブル（ケーブル）
５ スリップリング機構
１０ｂ 固定上面部
１２ａ 回転上面部
１６ ケーブル収容室
２０ 導電リング
２１ 摺動接触子

Claims (3)

1. 固定体と、この固定体に回転自在に組み付けされた回転体と、この回転体と前記固定体によって囲まれ、前記回転体の回転中心を中心とする円周状に形成されたケーブル収容室と、このケーブル収容室に前記回転体の回転を許容するように収容され、一端が前記固定体側に導かれ、他端が前記回転体側に導かれたケーブルと、前記回転体と前記固定体のいずれか一方側に固定された導電リングと、他方側に固定され、該導電リング上を摺動する摺動接触子から成るスリップリング機構と、を備えた回転コネクタ装置において、
   前記固定体は、前記ケーブル収容室の上方を被う固定上面部を有し、前記回転体は、前記上方と同一方向に、前記固定上面部に相対向する回転上面部を有し、前記スリップリング機構は、前記固定体の固定上面部と前記回転体の回転上面部との隙間に設置されたことを特徴とする回転コネクタ装置。
2. 請求項１記載の回転コネクタ装置であって、
   前記スリップリング機構は、前記固定上面部に前記導電リングが固定され、前記回転上面部に前記摺動接触子が固定されたことを特徴とする回転コネクタ装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の回転コネクタ装置であって、
   前記固定体はステアリングコラムに固定され、前記回転体はステアリングホイールに固定され、前記回転体の前記回転上面部が前記固定体の前記固定上面部より上方に位置することを特徴とする回転コネクタ装置。

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