JP5203408B2 - 回転コネクタ装置 - Google Patents

Description

この発明は、回転コネクタ装置に関し、より詳しくは、雑音の発生を抑制できるような回転コネクタに関する。

回転コネクタ装置は、固定側部材と、これに対して相対回転可能に取り付けられる回転側部材を備える。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の回転コネクタ装置では、車体側、具体的にはコンビネーションスイッチ側に固定される固定側部材と、ステアリングホイールを相対回転不可に受ける回転側部材を有する。

つまり、ステアリングホイールが回転することで回転側部材は回転し、前記コンビネーションスイッチとの間に設けられた舵角センサへ前記回転が伝達され、操舵角を検出する。

この操舵角は、車両制御の信頼性の観点から、正しく検出されなければならない。そこで、下記特許文献１のような回転コネクタ装置が案出された。

これは、部材間における回転力が伝達される伝達箇所の数を少なくして、伝達のための係合部分でのガタ付きによって回転角伝達に誤差が発生するのを抑制しようとするもので、固定側部材と、回転側部材と、固定側部材に対して回転側部材を回転自在に結合するとともに回転側部材と連動して回転し、舵角センサに回転を伝達するアタッチメントとを備え、このアタッチメントに、ステアリングホイールと係合する２個のホイール係合突起を設けたというものである。ホイール係合突起のうちの一方は、ステアリングホイールのホイール係合凹部に緩みなく密に係合するもので、他方は、ホイール係合凹部に弾性的に係合し、一方のホイール係合突起が破損したときにも係合状態が維持できるように予備的な係合を維持するものである。

弾性的に係合するこのホイール係合突起は、矢印（矢の形の印）の先端のような形をなす２本の弾性片部を有する。

特開２０１０−８６８号公報

しかし、図９（ａ）に示したように、前記弾性的に係合するホイール係合突起１０１の弾性片部１０２は、ホイール係合凹部１０３に当たる面１０２ａが平らであり、ホイール係合凹部１０３も平らであるので、ホイール係合凹部１０３の対向面１０３ａに対しては、面または線で当たることになる。

このため、振動等でホイール係合突起１０１の弾性片部１０２が震えたときに、図９（ｂ）に仮想線で示したように、弾性片部１０２とホイール係合凹部１０３との間で接触、非接触が繰り返し起こり、音が発生する。この音は、回転コネクタ装置内の開放された空間内で起こることと、振動が各部材も通じて伝導・伝播されることにより、比較的大きく感じ、不快な雑音となる。

そこで、この発明は、雑音の発生を抑制することを主たる目的とする。

そのための手段は、固定される固定側部材と、該固定側部材に対して相対回転可能に取り付けられ回転入力部材を受ける回転側部材を有し、該回転側部材に前記回転入力部材の係合溝と係合する複数の係合突起が形成されるとともに、これら係合突起のうちの少なくとも一の係合突起が前記係合溝の内側面に対向する弾性支持片を有した回転コネクタ装置であって、前記弾性支持片における前記内側面に対向する対向面に、弾性支持片の幅方向に湾曲する湾曲面が形成された回転コネクタ装置である。

別の手段は、前記弾性支持片における前記内側面に接触する部位に、前記内側面と点接触する当接部が形成された回転コネクタ装置である。

弾性支持片の湾曲面や当接部は、係合溝の内側面に対して点で接触する。このため、振動等で弾性支持片が震えた場合でも、当たりが柔らかい。

この発明によれば、係合突起の弾性支持片と係合溝の内側面との接触面積が小さいので、衝突したときの音を抑えることができる。この結果、雑音の発生を抑制可能である。

要部を示す横断面図。 回転コネクタ装置の斜視図。 回転コネクタ装置の斜視図。 図２のＡ−Ａ断面図。 回転コネクタ装置の一部の部材を外した状態の平面図。 圧入係合突起の平面図と正面図。 弾性係合突起の平面図と正面図と断面図。 他の例に係る弾性係合突起を示す断面図。 従来技術の説明図。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は、この発明の要部を示す横断面図であり、回転コネクタ装置１１において雑音の発生を抑制するという目的を、弾性支持片３８における係止溝５３の内側面５３ａに対向する対向面に、弾性支持片３８の幅方向に湾曲する湾曲面３８ｂを形成する、または弾性支持片３８における係止溝５３の内側面５３ａに接触する部位に、前記内側面５３ａと点接触する当接部３８ｃを形成するという構成にて実現した。

まず、回転コネクタ装置１１全体の概略構造について説明してから、その要部について説明する。

図２は、回転コネクタ装置１１を上面側から見た斜視図、図３は、回転コネクタ装置１１を下面側から見た斜視図である。これらの図に示すように、回転コネクタ装置１１は、下面側に位置する固定側部材としてのステータ２１と、上面側に位置する回転側部材の一部としてのロテータ３１と、これらステータ２１及びロテータ３１間でのステータ２１に対するロテータ３１の中立位置（回転コネクタ装置の中立位置）を保持する回転側部材の一部としての回転ロックユニット４１を備える。

前記ステータ２１は、図４の縦断面図にも示すように、中央に円形の穴を有する略環状をなす固定側リング板部材２２と、この固定側リング板部材２２における外周側部位の上面に係合して一体化される平面視円形をなす外周筒部材２３とで構成される。

固定側リング板部材２２は、下面に、図示しないコンビネーションスイッチに固定する固定爪２４等の固定手段を有する。また、外周筒部材２３を固定する位置よりも外周側には、適宜外方に張り出すコネクタハウジング２５が形成されている。

外周筒部材２３は、内外二重壁構造に構成され、内側に位置する内側壁部２６の方が外側に位置する外側壁部２７よりも高さが低くなるように形成される。また、外側壁部２７の外周側であって、前記固定側リング板部材２２のコネクタハウジン２５に対応する部位には、その固定側リング板部材２２のコネクタハウジング２５と組み合わさるコネクタハウジング２８が形成され、これらコネクタハウジング２５，２８内にはコネクタ２９（図２参照）が内蔵されている。

前記ロテータ３１は、前記ステータ２１の固定側リング板部材２２の上面側と外周筒部材２３の内周側との間に、図示しないフラットケーブルを収容するための環状をなす収容空間Ｓを形成できるように、平面視リング状をなす天板部３２と、この天板部３２の内周縁から垂設された内周筒部３３とを一体に有する。

天板部３２の大きさは、前記外周筒部材２３の内側壁部２６の上端に被さるが、外側壁部２７には接触しない大きさに設定されている。また、天板部３２には、コネクタハウジング３４が一体形成され、コネクタ３５が内蔵されている。

内周筒部３３の内周面には、回転入力部材としてのステアリングホイール５１の回転を伝達できるようにするために、２個の係合突起３６，３７が一体に形成されている。これら係合突起３６，３７は、図４に示したようにステアリングホイール５１の芯金のボス部５２に形成された係合溝５３，５４に係合するものである。

すなわち、ロテータ３１の内周筒部３３の内周側はステアリングホイール５１を受ける受け部となり、上面側から前記ボス部５２を挿入すると、係合溝５３と係合突起３７、係合溝５４と係合突起３６が係合しあい、相対回転不可となる。

前記回転ロックユニット４１は、断面横Ｌ字状で平面円形をなすロック部材４２と、このロック部材４２を受けるとともに、前記ロテータ３１の内周筒部３３に係合して一体化される受け部材４３と、これらロック部材４２と受け部材４３との間に介装されてこれらが離間する方向に付勢するばね部材４４を有する。ばね部材４４の付勢力に任せておくことによってロック部材４２が上動し、ロック部材４２に一体に形成されたロック突起４５がロテータ３１に係止して前記ロテータ３１の回転を阻止する。一方、ばね部材４４の付勢力に抗してロック部材４２を押し下げると、すなわち、前記ステアリングホイール５１のボス部５２を挿入すると、ロック部材４２によるロックが解除され、ロテータ３１が回転するようになる。

このロテータ３１の回転と共に、前記受け部材４３も一体に回転する。この受け部材４３の下面には、図示しない舵角センサに係合する舵角センサ係合部４６が形成されているので、ロテータ３１の回転が舵角センサに入力されるという構成である。

つぎに、前記要部について説明する。
図５は、前記回転ロックユニット４１を外した状態の平面図である。この図に示すように、ロテータ３１の前記２個の係合突起３６，３７は、中心を挟んで相対向するように形成されている。

一方の係合突起３６は、一部を変形させて圧入状態を創出するもの（以下、「圧入係合突起３６」という。）であり、図６（ａ）に示したように、内周方向に突設されていて略角柱状をなす。圧入係合突起３６の上端側部分は、上側ほど細くなるように形成され、この上端側部分の正面には、上側ほど外周側へ後退するように傾斜する傾斜面３６ａが形成されている。そしてこのような上端側部分より下側の両側縁には、図６（ｂ）にも示したように外方に張り出す潰しリブ３６ｂが形成されている。潰しリブ３６ｂは、断面三角形をなす。

この潰しリブ３６ｂが、前記変形される部分であり、図６（ｂ）に仮想線で示したような係合溝５４が挿嵌されたときに、潰しリブ３６ｂが潰されて、係合溝５４内で圧入状態が得られ、ロテータ３１とステアリングホイール５１との極めて高い一体性が得られることになる。

他方の係合突起３７は、弾性支持片３８を有して予備的に係合されるもの（以下、「弾性係合突起３７」という。）であり、図７（ａ）に示したように、内周方向に突設されて平面視Ｔ字形に形成されている。弾性係合突起３７は、角柱状の連結部３７ａを有するとともに、この連結部３７ａの正面側の上端部に、上側ほど外周側に後退するように傾斜する傾斜面３７ｂが形成されている。また、このような上端部から、図７（ｂ）に示したように、外側下方に向けて斜めに下がる前記弾性支持片３８を有する。弾性支持片３８の下端部には、その先を下に下げるように曲がる屈曲部３８ａが形成されている。

そしてこの弾性支持片３８の全体の断面形状は、図７（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である図７（ｃ）に示したように、前記係合溝５３の内側面５３ａに対向する対向面が弾性支持片３８の幅方向に湾曲する形状である。

すなわち、弾性支持片３８における係合溝５３の内側面５３ａに対向する対向面に、弾性支持片３８の幅方向に湾曲する湾曲面３８ｂを有する。また、弾性支持片３８における係合溝５３の内側面５３ａに接触する部位に、その内側面と点接触する当接部３８ｃを有する。当接部３８ｃは湾曲面３８ｂのうちの頂部に形成されることになる。

一方、前記係合溝５３は、下方ほど幅広となる溝で形成され、前記内側面５３ａは正面視ハ字状をなすように斜めに形成され、それぞれの内側面５３ａは平らに形成されている。

前記湾曲面３８ｂまたは当接部３８ｃについて他の例を示すと、たとえば図８（ａ）に示したように、弾性支持片３８の幅方向の一部、中央部分のみに、弾性支持片３８の長手方向に沿って延びて上面が弾性支持片３８の幅方向に湾曲する凸条３９ａを形成することで、前記湾曲面３８ｂまたは当接部３８ｃを構成することもできる。凸条３９ａの稜線部分が前記湾曲面３８ｂまたは当接部３８ｃである。

また、図８（ｂ）に示したように、図８（ａ）で例示した凸条３９ａよりも細い断面半円形をなす凸条３９ａを形成しても、前記湾曲面３８ｂまたは当接部３８ｃを構成できる。凸条３９ａの稜線部分が前記湾曲面３８ｂまたは当接部３８ｃである。このような凸条３９ａは複数本形成してもよい。

図８（ｃ）に示したように、凸条３９ａではなく、半球状をなす突起３９ｂを形成しても、前記湾曲面３８ｂまたは当接部３８ｃを構成できる。突起３９ｂの頂部が前記湾曲面３８ｂまたは当接部３８ｃである。前記突起３９ｂは、円錐形、角錐形であってもよい。

なお、前記舵角センサは必須の構成要素ではない。

このように構成された回転コネクタ装置１１では、係合溝５３の内側面５３ａが平らであるのに対して、弾性係合突起３７の弾性支持片３８には湾曲面３８ｂまたは当接部３８ｃが形成されているので、両者の接触面積は点接触であって小さい。このため、弾性係合突起３７とステアリングホイール５１の係合溝５３との係合がなされた状態において、振動等によって、弾性支持片３８が係合溝５３の内側面５３ａに対して激しく接離を繰り返したとしても、音の発生を小さく抑えることができるとともに、振動の伝導・伝播も抑えることができる。このため、雑音の発生を抑制できる。

湾曲面３８ｂを弾性支持片３８の幅方向全体にわたって形成した場合には、その部分の強度を確保して、係合溝５３の内側面５３ａに衝突を繰り返したときの耐久性が得られる。

この発明の構成と、前記一形態の構成との対応において、
この発明の固定側部材は、ステータ２１に対応し、
以下同様に、
回転側部材は、ロテータ３１と回転ロックユニット４１に対応し、
回転入力部材は、ステアラングホイール５１に対応するも、
この発明は、前記の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することができる。

たとえば、前記回転側部材には、ロテータのほか、ロテータとともに回転する部材、前記の例で言えば回転ロックユニットを含むので、弾性支持片を有した係合突起は、回転ロックユニット等の他の部材に備えることもできる。

１１…回転コネクタ装置
２１…ステータ
３１…ロテータ
４１…回転ロックユニット
３６…圧入係合突起
３７…弾性係合突起
３８…弾性支持片
３８ｂ…湾曲面
３８ｃ…当接部
５１…ステアリングホイール
５３…係合溝
５３ａ…内側面

Claims (3)

1. 固定される固定側部材と、該固定側部材に対して相対回転可能に取り付けられ回転入力部材を受ける回転側部材を有し、該回転側部材に前記回転入力部材の係合溝と係合する複数の係合突起が形成されるとともに、これら係合突起のうちの少なくとも一の係合突起が前記係合溝の内側面に対向する弾性支持片を有した回転コネクタ装置であって、
   前記弾性支持片における前記内側面に対向する対向面に、弾性支持片の幅方向に湾曲する湾曲面が形成された
   回転コネクタ装置。
2. 前記湾曲面が、前記弾性支持片の幅方向全体にわたって形成された
   請求項１に記載の回転コネクタ装置。
3. 固定される固定側部材と、該固定側部材に対して相対回転可能に取り付けられ回転入力部材を受ける回転側部材を有し、該回転側部材に前記回転入力部材の係合溝と係合する複数の係合突起が形成されるとともに、これら係合突起の一部が前記係合溝の内側面に対向する弾性支持片を有した回転コネクタ装置であって、
   前記弾性支持片における前記内側面に接触する部位に、前記内側面と点接触する当接部が形成された
   回転コネクタ装置。

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