JP4891701B2 - 回転コネクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の車体とステアリングホイールとの間を電気的に接続するため等に適用される回転コネクタ装置に関する。

従来のこの種の回転コネクタ装置において、組立ミスなどによりステアリング・ホイールの回転範囲における中立位置が一方向にずれてステアリング・ホイールの操作時にフラット・ケーブルが一定以上に巻き付けられることがある。

かかる場合、従来では、左右何れのステアリング・ホイール操作に対してもフラット・ケーブルを切断できるように別体の２個のカッタを設けたもの、或いは１個のカッタを可動に形成したものがある。

しかし、別体の２個のカッタを設けるものでは、部品点数が多く、組み付け、部品管理が煩雑となり、コスト低減の障害となる。

また、１個のカッタを可動に形成する場合にも、カッタは１個であるが、可動構成の部品点数が多く、前記同様に組み付け、部品管理が煩雑となり、コスト低減の障害となる。

特開平８−１９２９６０号公報 実開平１−１６１５８９号公報

解決しようとする問題点は、部品点数が多く、組み付け、部品管理が煩雑となり、コスト低減の障害となる点である。

本発明は、部品点数が少なく、組み付け、部品管理を

容易とし、コスト低減を可能とするため、カバー摺動壁に、周方向相互に逆向きのカッター歯を有して径方向内外を連通させる第１の挿通間隙を有して周方向にラップ代を持った径方向内外の第１，第２のカッター部を一体に形成し、径方向外側の第２のカッター部の外周側面に第２の挿通間隙を有して対向するホルダを設け、フラット・ケーブルを、前記端末部から前記第２の挿通間隙を通すと共に第２のカッター部のカッター歯で折り返し第１の挿通間隙を通して第１のカッター部のカッター歯から前記カバー摺動壁内側へ配索したことを最も主要な特徴とする。

本発明の回転コネクタ装置は、カバー摺動壁に、周方向相互に逆向きのカッター歯を有して径方向内外を連通させる第１の挿通間隙を有して周方向にラップ代を持った径方向内外の第１，第２のカッター部を一体に形成し、径方向外側の第２のカッター部の外周側面に第２の挿通間隙を有して対向するホルダを設け、フラット・ケーブルを、前記端末部から前記第２の挿通間隙を通すと共に第２のカッター部のカッター歯で折り返し第１の挿通間隙を通して第１のカッター部のカッター歯から前記カバー摺動壁内側へ配索したため、ロータが一方へ回転し、フラット・ケーブルがロータ側に巻き付けられるときに一定以上の巻き付け状態が起こると、フラット・ケーブルが第１のカッター部のカッター歯に押し付けられて切断され、またロータが他方へ回転し、フラット・ケーブルが摺動壁側に巻き付けられるときに一定以上の巻き付け状態が起こると、フラット・ケーブルが第２のカッター部のカッター歯に押し付けられて切断される。

従って、何れの方向の一定以上の巻き付け時にもカバー摺動壁に一体に形成した第１，第２のカッター部によりフラット・ケーブルを切断することができ、部品点数を削減することができ、部品点数が少なく、組み付け、部品管理を容易とし、コスト低減を図ることができる。

部品点数が少なく、組み付け、部品管理を容易とし、コスト低減を可能にするという目的を、ボトム・カバーのカバー摺動壁に第１，第２のカッター部を一体に形成することで実現した。

［回転コネクタ装置］
図１は、本発明の実施例１を適用した回転コネクタ装置の概略を示し、（ａ）は、全体の分解斜視図、（ｂ）は、回転側ターミナルの拡大斜視図、図２は、同ボトム・カバーの平面図、図３は、同ボトム・カバーの側面図である。

この図１〜図３で示す回転コネクタ装置１は、自動車のステアリング・ホイール側の所要装置と、車体側の電源とを電気的に接続するものとして適用している。

前記回転コネクタ装置１は、ボトム・カバー３、ロータ５、遊動スペーサ７、及びフラット・ケーブル９を備えている。ボトム・カバー３は、樹脂等によって形成され、自動車の車体の固定体側に支持されている。本実施例の場合、自動車の固定体側はステアリング・コラムに固定したコンビネーション・スイッチのベースである。

前記ボトム・カバー３は、樹脂により形成され、環状の摺動壁としてカバー摺動壁１１が設けられている。カバー摺動壁１１には、第１，第２のカッター部１３，１５が一体に形成されている。第１，第２のカッター部１３，１５は、周方向相互に逆向きのカッター歯１７，１９を有している。この第１，第２のカッター部１３，１５間には、径方向内外を連通させる第１の挿通間隙２１が形成され、第１，第２のカッター部１３，１５は、周方向にラップ代Ｓ（図２）を持っている。内周側の第１のカッター部１３のカッター歯１７は、直線的に傾斜形成２３され、外周側の第２のカッター部１５のカッター歯１９は、階段状に傾斜形成２５されている。

前記カバー摺動壁１１は、前記第１，第２のカッター部１３，１５が形成されている部分を含めて周方向所定範囲Ａにおいて外周面側を穿つように他の部分に対し薄肉に形成されている。

前記第２のカッター部１５外周側に、ターミナル支持部２７が設けられている。ターミナル支持部２７は、後述するフラット・ケーブルの端末部を結合する固定側ターミナルを支持する。固定側ターミナルは、電源側に接続される。

前記第２のカッター部１５外周側とターミナル支持部２７との間には、ホルダ組み込み部２９が設けられている。ホルダ組み込み部２９は、外辺部に枠部３１が突設されている。

前記ボトム・カバー３には、その他取り付け用の舌部３３が設けられている。ボトム・カバー３は、コンビネーション・スイッチのベースに突き合わせて舌部３３に挿通したボルトにナットを締結して固定されている。

前記ホルダ組み込み部２９には、ホルダ３５が組み込まれている。ホルダ３５は、樹脂により形成され、支持壁３７と取付部３９とからなっている。支持壁３７は、径方向外側の前記第２のカッター部１５の外周側面の湾曲に対応して湾曲形成され、第２のカッター部１５の外周側面に第２の挿通間隙４０を有して対向する。取付部３９は、ボトム・カバー３に着脱可能に支持するもので、ボトム・カバー３のホルダ組み込み部２９に組み込まれ、枠３１側内に嵌合して位置決められている。取付部３９には、カバー部４１が一体に設けられ、ターミナル支持部２７の一部を覆う構成となっている。

前記ロータ５は、樹脂により形成されドーナツ形状板部４３及び円筒状のロータ摺動壁４５からなり、ロータ摺動壁４５に、スリット４７が形成されている。スリット４７は、フラット・ケーブル９の回転側ターミナル４９を差し込み支持させる。ロータ５は、前記ボトム・カバー３の摺動壁１１内に収容されて回転自在に支持され、回転体側であるステアリング・ホイール側に結合されて共に回転可能となっている。

前記遊動スペーサ７は、樹脂によって形成され、ドーナツ形状板部５１と複数、例えば６個のローラー部５３・・・とを備えている。ローラー部５３・・・の一つに、湾曲したガイド壁５５が対向して形成され、両者間に遊動スペーサ７の半径方向内外間を連通させる反転挿通部５７が湾曲スリット状に形成されている。この遊動スペーサ７は、ボトム・カバー３及びロータ５間に配置され、ロータ５の回転に沿って旋回遊動可能となっている。すなわち、遊動スペーサ７は、ローラー部５３・・・がボトム・カバー３のカバー摺動壁１１内においてロータ摺動壁４５周囲に位置するように組み付けられている。

前記フラット・ケーブル９は、回転側の端末部を結合する回転側ターミナル４９と前記ターミナル支持部２７に支持される固定側ターミナルとを備え、中間にロータ５の回転により逐次位置変化する中間反転部５９が存在する。フラット・ケーブル９の回転側ターミナル４９には、座屈防止用のガイド部材６１が設けられている。ガイド部材６１は、フラット・ケーブル９の座屈を抑制するために比較的剛性の高いＰＥＴの樹脂フィルム等で形成され、フラット・ケーブル９に貼り付けられている。但し、回転側ターミナル４９に結合する端末部分の全体をガイド部材６１として構成することもできる。

このフラット・ケーブル９は、ボトム・カバー３のターミナル支持部２７に電源側に接続させる固定側ターミナルが支持されると共に前記ロータ５のスリット４７に前記ステアリング・ホイール側の電気装置に接続させる回転側ターミナル４９が支持される。なお、ステアリング・ホイール側の電気装置は、例えばステアリング・ホイールに設置したエア・バッグ装置または警報器、自動変速機のシフト・ダウン・スイッチ、シフト・アップ・スイッチ、ＡＳＣＤ（自動定速走行装置）用スイッチ、オーディオ・スイッチ等である。

前記フラット・ケーブル９は、固定側ターミナルからホルダ組み込み部２９上を通り、第２の挿通隙間４０で折り返し立ち上げられる。第２の挿通間隙４０を通ったフラット・ケーブル９は、第２のカッター部１５のカッター歯１９で折り返えされ、第１の挿通間隙２１を通して第１のカッター部１３のカッター歯１７から前記カバー摺動壁１１内側へ配索されている。第２の挿通間隙４０を通るフラット・ケーブル９は、前記第２のカッター部１５の外周側面及び前記ホルダ３５の支持壁３７間に挟み込まれている。

このフラット・ケーブル９は、カバー摺動壁１１内で中間反転部５９が遊動スペーサ７の反転挿通部５７に挿通して反転され、遊動スペーサ７のローラー部５３・・・の外周側から内周側に至り、ロータ５側の回転側ターミナル４９に至っている。すなわち、フラット・ケーブル９は、ボトム・カバー３及びロータ５に中間反転部５９を介して巻き回されている。

［回転操作］
図４は、ロータ５の回転方向を示し、図４（ａ）は、ステアリング・ホイール側から見た中立位置の平面図、図４（ｂ）は、同左回転時の平面図、図４（ｃ）は、同右回転時の平面図である。図５（ａ）は、ステアリング・ホイール側から見た左回転時の要部拡大平面図、図５（ｂ）は、同一定以上の左回転時の要部拡大平面図、図６（ａ）は、同右回転時の要部拡大平面図、図６（ｂ）は、同一定以上の右回転時の要部拡大平面図である。

図４（ａ）のように、ステアリング・ホイールの中立位置において、フラット・ケーブル９は、ボトム・カバー３のカバー摺動壁１１の内周及びロータ５のロータ摺動壁４５の外周に巻き付いている。

この中立位置から、ステアリング・ホイールの操作により、ロータ５が、図４（ｂ）のように矢印Ｂ方向に左回転すると、フラット・ケーブル９のロータ摺動壁４５への巻き付き部分が反転挿通部５７にガイドされながらカバー摺動壁１１側へ繰り出される。同時に遊動スペーサ７のガイド壁５５がフラット・ケーブル９の中間反転部５９に押されて遊動スペーサ７がロータ５よりも遅い回転で連動回転する。従って、フラット・ケーブル９のカバー摺動壁１１側への繰り出しによりフラット・ケーブル９がボトム・カバー３のカバー摺動壁１１の内周に巻き付けられる。ロータ５が所定量左回転するとフラット・ケーブル９は、カバー摺動壁１１に密着する。

この左回転時には、フラット・ケーブル９の中間反転部５９が遊動スペーサ７のガイド壁５５を押すことになるから、フラット・ケーブル９の回転側ターミナル４９側根本部に反力が働く。この反力は、座屈防止用のガイド部材６１で受けることができるから、フラット・ケーブル９の座屈を規制し、円滑な動作を行わせることができる。

前記図４（ａ）の中立位置から、ステアリング・ホイールの操作によりロータ５が、図４（ｃ）のように矢印Ｃ方向に右回転すると、フラット・ケーブル９のカバー摺動壁１１への巻き付き部分が反転挿通部５７にガイドされながらロータ摺動壁４５側へ繰り出される。同時に遊動スペーサ７のローラー部５３がフラット・ケーブル９の中間反転部５９に押されて遊動スペーサ７がロータ５よりも遅い回転で連動する。従って、フラット・ケーブル９のロータ摺動壁４５側への繰り出しによりフラット・ケーブル９がロータ摺動壁４５の外周に巻き付けられる。ロータ５が所定量右回転するとフラット・ケーブル９は、ロータ摺動壁４５に密着する。

かかる動作により、電源側からフラット・ケーブル９を介し、ステアリング・ホイール側へ通電することができ、ステアリング・ホイールの操作に関わらずステアリング・ホイールに設置したエアバッグ装置または警報器、自動変速機のシフトダウンスイッチ、シフトアップスイッチ、ＡＳＣＤ（自動定速走行装置）用スイッチ、オーディオスイッチ等に通電することができる。

［切断作用］
ここで、組立ミスなどによりステアリング・ホイールの回転範囲における図４（ａ）中立位置が一方向にずれてステアリング・ホイールの操作時にフラット・ケーブル９が一定以上に巻き付けられることがある。

例えば、中立位置においてカバー摺動壁１１側への巻き付き量が多いときは、図４（ｂ）、図５（ａ）のようにロータ５が矢印Ｂ方向に所定量左回転するとフラット・ケーブル９は、カバー摺動壁１１に密着し、この位置からロータ５がさらに回転しようとすると、図５（ｂ）のように矢印Ｄ方向にフラット・ケーブル９が動き、ローラー部５３・・・外周側に巻き付く。この巻付きにより、フラット・ケーブル９が全体的に回転し、矢印Ｅ方向に引っ張り力を受ける。この引っ張り力でフラット・ケーブル９が第２のカッター部１５のカッター歯１９に押し付けられ、一定以上の力になるとフラット・ケーブル９が切断される。

この場合、前記のように回転側ターミナル４９側根本部に座屈防止用のガイド部材６１が設けられていても、フラット・ケーブル９の切断をボトム・カバー３側で行うから、剛性の高いガイド部材６１を切断する必用が無く、フラット・ケーブル９の切断を容易且つ円滑に行わせることができる。

また、中立位置においてロータ摺動壁４５側への巻き付き量が多いときは、図４（ｃ）、図６（ａ）のようにロータ５が矢印Ｂ方向に所定量右回転するとフラット・ケーブル９は、ロータ摺動壁４５に密着する。この位置からロータ５がさらに回転しようとすると、図６（ｂ）のようにフラット・ケーブル９が第１のカッター部１３に当たり、Ｓ字形に変形すると共に引っ張り力を受ける。この引っ張り力でフラット・ケーブル９が第１のカッター部１３のカッター歯１７に押し付けられ、一定以上の力になるとフラット・ケーブル９が切断される。

［実施例の効果］
本発明実施例の回転コネクタ装置１は、カバー摺動壁１１に、周方向相互に逆向きのカッター歯１７，１９を有し径方向内外を連通させる第１の挿通間隙２１を有して周方向にラップ代Ｓを持った径方向内外の第１，第２のカッター部１３，１５を一体に形成し、径方向外側の第２のカッター部１５の外周側面に第２の挿通間隙４０を有して対向するホルダ３５を設け、フラット・ケーブル９を、固定側ターミナル部から第２の挿通間隙４０を通すと共に第２のカッター部１５のカッター歯１９で折り返し第１の挿通間隙２１を通して第１のカッター部１３のカッター歯１７から前記カバー摺動壁１１内側へ配索したため、ロータ５が一方へ回転し、フラット・ケーブル９がロータ摺動壁４５に巻き付けられるときに一定以上の巻き付け状態が起こると、フラット・ケーブル９が第１のカッター部１３のカッター歯１７に押し付けられて切断され、ロータ５が他方へ回転し、フラット・ケーブル９がカバー摺動壁１１に巻き付けられるときに一定以上の巻き付け状態が起こると、フラット・ケーブル９が第２のカッター部１５のカッター歯１９に押し付けられて切断される。

従って、何れの方向の一定以上の巻き付け時にもカバー摺動壁１１に一体に形成した第１，第２のカッター部１３，１５によりフラット・ケーブル９を切断することができ、部品点数を削減することができ、部品点数が少なく、組み付け、部品管理を容易とし、コスト低減を図ることができる。

前記ホルダ３５は、前記第２のカッター部１５の外周側面の湾曲に対応して湾曲する支持壁３７と該支持壁３７を前記ボトム・カバー３に着脱可能に支持するための取付部３９とよりなり、前記第２の挿通間隙４０を通るフラット・ケーブル９は、前記第２のカッター部１５の外周側面及び前記ホルダ３５の支持壁３７間に挟み込まれたため、一定以上の巻き付け時にフラット・ケーブル９を第１，第２のカッター部１３，１５のカッター歯１７，１９に確実に押し付けることができ、確実に切断することができる。
前記フラット・ケーブル９の前記ロータ５に支持された回転側ターミナル４９側に、座屈防止用のガイド部材６１を設けたため、ロータ５が回転し、フラット・ケーブル９がカバー摺動壁１１に巻き付けられるとき、フラット・ケーブル９の座屈を抑制することができる。しかも、フラット・ケーブル９の切断は、ボトム・カバー３側の第２のカッター部１５で行うから、ガイド部材６１に係わらずフラット・ケーブル９の切断を容易且つ円滑に行わせることができる。
［その他］
前記ホルダ３５は、第２のカッター部１５の外周側面に面で対向することなく、部分的に対向し、フラット・ケーブル９を第２のカッター部１５のカッター歯１９に押し付ける構成を採ることもできる。

回転コネクタ装置の概略を示し、（ａ）は、全体の分解斜視図、（ｂ）は、回転側ターミナルの拡大斜視図である（実施例１）。 ボトム・カバーの平面図である（実施例１）。 ボトム・カバーの側面図である（実施例１）。 （ａ）は、ステアリング・ホイール側から見た中立位置の平面図、（ｂ）は、同左回転時の平面図、（ｃ）は、同右回転時の平面図である（実施例１）。 （ａ）は、ステアリング・ホイール側から見た左回転時の要部拡大平面図、（ｂ）は、同一定以上の左回転時の要部拡大平面図である（実施例１）。 （ａ）は、ステアリング・ホイール側から見た右回転時の要部拡大平面図、（ｂ）は、同一定以上の右回転時の要部拡大平面図である（実施例１）。

符号の説明

１ 回転コネクタ装置
３ ボトム・カバー
５ ロータ
７ 遊動スペーサ
９ フラット・ケーブル
１１ カバー摺動壁
１３ 第１のカッター部
１５ 第２のカッター部
１７，１９ カッター歯
２１ 第１の挿通間隙
３５ ホルダ
３７ 支持壁
３９ 取付部
４０ 第２の挿通間隙
４９ 回転側ターミナル（端末部）
５７ 反転挿通部
５９ 中間反転部
６１ ガイド部材
Ｓ ラップ代

Claims (3)

1. 固定体側に支持され環状のカバー摺動壁を備えたボトム・カバーと、
   前記ボトム・カバーに対し回転体側と共に回転可能なロータと、
   前記ボトム・カバー及びロータ間に配置されると共に半径方向内外間を連通させる反転挿通部を有し前記ロータの回転に沿って旋回遊動可能な遊動スペーサと、
   前記ボトム・カバーに電源側に接続させる固定側端末部が支持されると共に前記ロータに前記回転体側の電気装置に接続させる回転側端末部が支持され中間反転部を前記遊動スペーサの反転挿通部に挿通して反転させ該遊動スペーサの内外周で前記ボトム・カバー及びロータ間に巻き回したフラット・ケーブルとより成る回転コネクタ装置において、
   前記カバー摺動壁に、周方向相互に逆向きのカッター歯を有し径方向内外を連通させる第１の挿通間隙を有して周方向にラップ代を持った径方向内外の第１，第２のカッター部を一体に形成し、
   前記径方向外側の第２のカッター部の外周面に第２の挿通間隙を有して対向するホルダを設け、
   前記フラット・ケーブルを、前記固定側端末部から前記第２の挿通間隙を通すと共に第２のカッター部のカッター歯で折り返し第１の挿通間隙を通して第１のカッター部のカッター歯から前記カバー摺動壁内側へ配索した
   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、
   前記ホルダは、前記第２のカッター部の外周面の湾曲に対応して湾曲する支持壁と該支持壁を前記ボトム・カバーに着脱可能に支持するための取付部とよりなり、
   前記第２の挿通間隙を通るフラット・ケーブルは、前記第２のカッター部の外周側面及び前記ホルダの支持壁間に挟み込まれた
   ことを特徴とする回転コネクタ装置。
3. 請求項１又は２記載の回転コネクタ装置であって、
   前記フラット・ケーブルの前記ロータに支持された回転側端末部側に、座屈防止用のガイド部材を設けた
   ことを特徴とする回転コネクタ装置。
   

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