JP5890258B2

JP5890258B2 - 回転コネクタ

Info

Publication number: JP5890258B2
Application number: JP2012131888A
Authority: JP
Inventors: 梅村　昌和; 昌和梅村; 足立　秀樹; 秀樹足立; 友喜吉川; 開田中
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: FR2991820A1; CN103490244B; CN103490244A; US9130331B2; US20130330946A1; JP2013257972A

Description

本発明は、車両に適用される回転コネクタに関する。

従来、車両のステアリングなどに設けられる回転コネクタとしては、円筒状の外側ケースと、この外側ケース内に相対回転可能に収容され外側ケースとの径方向間にケーブル収容室を形成させる円筒状の内側ケースと、ケーブル収容室内に反転部を介して外側ケースの内周と内側ケースの外周に逆向きに巻回されるように収容された可撓性のフラットケーブルと、ケーブル収容室内に回転可能に収容されフラットケーブルを反転させる環状の摺動部材の周方向に自転可能に設けられた複数のアイドラーとを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この回転コネクタでは、複数のアイドラーによってフラットケーブルの巻回が案内され、ケーブル収容室内において、フラットケーブルが外側ケースの内周に巻回される場合にはフラットケーブルが外側ケースと複数のアイドラーとの径方向隙間に収容され、フラットケーブルが内側ケースの外周に巻回される場合にはフラットケーブルが内側ケースと複数のアイドラーとの径方向間に収容される。

特開２００３−２３０２２３号公報

ところで、上記特許文献１のような回転コネクタでは、複数のアイドラーと外側ケース及び内側ケースとの径方向隙間が、フラットケーブルの外側ケースの内周への最大巻回数及び内側ケースの外周への最大巻回数でフラットケーブルを収納可能となるようにある程度大きく設定されている。

しかしながら、複数のアイドラーと外側ケース及び内側ケースとの径方向隙間を大きく設定させてしまうと、例えば、外側ケースの内周にフラットケーブルを最大に巻回した状態、もしくは内側ケースの外周にフラットケーブルを最大に巻回した状態から内側ケースを逆方向に回転させると、フラットケーブルの反転部が内側ケースの外周と複数のアイドラーとの径方向間、もしくは外側ケースの内周と複数のアイドラーとの径方向間に入り込んでフラットケーブルが座屈してしまう恐れがあった。このようなフラットケーブルの座屈は、フラットケーブルの耐久性を低下させてしまう。

そこで、この発明は、フラットケーブルの耐久性低下を抑制することができる回転コネクタの提供を目的としている。

請求項１記載の発明は、円筒状の外側ケースと、この外側ケース内に相対回転可能に収容され前記外側ケースとの径方向間にケーブル収容室を形成させる円筒状の内側ケースと、前記ケーブル収容室内に反転部を介して前記外側ケースの内周と前記内側ケースの外周に逆向きに巻回されるように収容された可撓性のフラットケーブルと、前記ケーブル収容室内に回転可能に収容され前記フラットケーブルを反転させる環状の摺動部材の周方向に自転可能に設けられた複数のアイドラーとを備えた回転コネクタであって、前記複数のアイドラーは、前記外側ケースの内周及び前記内側ケースの外周に巻回される前記フラットケーブルによって前記内側ケース及び前記外側ケースとの径方向隙間を変更可能に前記摺動部材に軸支されていることを特徴とする。

この回転コネクタでは、複数のアイドラーが外側ケースの内周及び内側ケースの外周に巻回されるフラットケーブルによって内側ケース及び外側ケースとの径方向隙間を変更可能に摺動部材に軸支されているので、フラットケーブルの巻回数が少ない側のケースと複数のアイドラーとの径方向隙間が小さくなり、フラットケーブルの反転部が複数のアイドラーと外側ケース及び内側ケースとの径方向間に入り込むことを防止できる。

従って、このような回転コネクタでは、径方向隙間を変更可能な複数のアイドラーによってフラットケーブルの座屈を防止でき、フラットケーブルの耐久性低下を抑制することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の回転コネクタであって、前記複数のアイドラーは、前記外側ケースの内周に前記フラットケーブルが最大巻回数で巻回されたときに前記内側ケースとの径方向隙間を最小とし、前記内側ケースの外周に前記フラットケーブルが最大巻回数で巻回されたときに前記外側ケースとの径方向隙間を最小とすることを特徴とする。

この回転コネクタでは、複数のアイドラーが外側ケースの内周にフラットケーブルが最大巻回数で巻回されたときに内側ケースとの径方向隙間を最小とし、内側ケースの外周にフラットケーブルが最大巻回数で巻回されたときに外側ケースとの径方向隙間を最小とするので、内側ケースの一方向の最大回転から他方向への回転開始時におけるフラットケーブルの反転部の径方向隙間への入り込みを防止することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の回転コネクタであって、前記フラットケーブルは、前記ケーブル収容室内に複数収容されていることを特徴とする。

この回転コネクタでは、フラットケーブルがケーブル収容室内に複数収容されている場合であっても、径方向隙間を変更可能な複数のアイドラーによって各フラットケーブルの反転部の径方向隙間への入り込みを防止でき、フラットケーブルの耐久性低下を抑制することができる。加えて、複数のフラットケーブルによって、多回路化に対応することができる。

本発明によれば、フラットケーブルの耐久性低下を抑制することができる回転コネクタを提供することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係る回転コネクタの斜視図である。（ａ）は本発明の実施の形態に係る回転コネクタのアイドラーが内側ケース側に移動したときの断面図である。（ｂ）は本発明の実施の形態に係る回転コネクタのアイドラーが外側ケース側に移動したときの断面図である。本発明の実施の形態に係る回転コネクタのフラットケーブルが２本のときの斜視図である。本発明の実施の形態に係る回転コネクタのフラットケーブルが４本のときの斜視図である。

図１〜図４を用いて本発明の実施の形態に係る回転コネクタについて説明する。

本実施の形態に係る回転コネクタ１は、円筒状の外側ケース３と、この外側ケース３内に相対回転可能に収容され外側ケース３との径方向間にケーブル収容室５を形成させる円筒状の内側ケース７と、ケーブル収容室５内に反転部９を介して外側ケース３の内周と内側ケース７の外周に逆向きに巻回されるように収容された可撓性のフラットケーブル１１と、ケーブル収容室５内に回転可能に収容されフラットケーブル１１を反転させる環状の摺動部材１３の周方向に自転可能に設けられた複数のアイドラー１５とを備えている。

そして、複数のアイドラー１５は、外側ケース３の内周及び内側ケース７の外周に巻回されるフラットケーブル１１によって内側ケース７及び外側ケース３との径方向隙間１７，１９を変更可能に摺動部材１３に軸支されている。

また、複数のアイドラー１５は、外側ケース３の内周にフラットケーブル１１が最大巻回数で巻回されたときに内側ケース７との径方向隙間１７を最小とし、内側ケースの外周にフラットケーブル１１が最大巻回数で巻回されたときに外側ケース３との径方向隙間１９を最小とする。

さらに、フラットケーブル１１は、ケーブル収容室５内に複数収容されている。

図１〜図３に示すように、外側ケース３は、円筒状に形成された周壁を有し、ステアリングコラムなどの車体（不図示）側に固定される。この外側ケース３の周壁の内径側には、内側ケース７が外側ケース３と相対回転可能に収容されている。

内側ケース７は、円筒状に形成され、ステアリングホイールなどの回転体（不図示）側に一体回転可能に固定される。この内側ケース７の外周と外側ケース３の周壁の内周との径方向間には、ケーブル収容室５が形成されている。このケーブル収容室５内には、複数（ここでは２本）のフラットケーブル１１が収容され、内側ケース７と一体回転可能に固定される蓋部材２１によってケーブル収容室５の上面が閉塞されている。

フラットケーブル１１は、可撓性を有する絶縁性シート上に複数の導体を配設して帯状に形成され、一端が外側ケース３の周壁に固定されて車体側の回路に導通され、他端が内側ケース７に固定されて回転体側の回路に導通される。なお、２本のフラットケーブル１１のうち一方のフラットケーブル１１は、例えば、エアバッグの回路に接続され、他方のフラットケーブル１１は、一般回路に接続される。

このようなフラットケーブル１１は、摺動部材１３と、複数のアイドラー１５とによって反転部９を介して外側ケース３の内周と内側ケース７の外周に逆向きに巻回されるように、ケーブル収容室５内に収容されている。

摺動部材１３は、環状に形成され、ケーブル収容室５内に回転可能に配置されている。また、摺動部材１３には、フラットケーブル１１が反転部９を介して反転されたときに複数のアイドラー１５にフラットケーブル１１が巻き付くように案内する案内部２３が設けられている。この摺動部材１３には、周方向等間隔に複数（ここでは５つ）の軸支部２５が設けられ、複数のアイドラー１５が自転可能に軸支されている。なお、図３では、５つの軸支部２５のうち４つの軸支部２５にアイドラー１５が軸支されているが、回転コネクタ１の組付完了時にはすべての軸支部２５にアイドラー１５が軸支される。

複数のアイドラー１５は、それぞれ円筒状に形成され、内筒壁２７が軸支部２５に自転可能に軸支され、軸支部２５の端部に固定されるネジやロック構造などによって抜け止めされている。また、内筒壁２７の内周と軸支部２５の外周との径方向間には、所定の隙間が設定されている。このため、内筒壁２７がこの隙間を移動することにより、アイドラー１５の外筒壁２９の外周と内側ケース７の外周との径方向隙間１７及び外筒壁２９の外周と外側ケース３の内周との径方向隙間１９が変更可能となっている。

この複数のアイドラー１５は、外側ケース３の内周にフラットケーブル１１が巻回される場合、巻回されるフラットケーブル１１の巻き数の増加によって内側ケース７側に移動される。このアイドラー１５の移動により、アイドラー１５の外筒壁２９の外周と内側ケース７の外周との径方向隙間１７が小さくなり、内側ケース７が逆方向に回転したときにフラットケーブル１１の反転部９が径方向隙間１７に入り込むことを防止することができる。

一方、複数のアイドラー１５は、内側ケース７の外周にフラットケーブル１１が巻回される場合、巻回されるフラットケーブル１１の巻き数の増加によって外側ケース３側に移動される。このアイドラー１５の移動により、アイドラー１５の外筒壁２９の外周と外側ケース３の内周との径方向隙間１９が小さくなり、内側ケース７が逆方向に回転したときにフラットケーブル１１の反転部９が径方向隙間１９に入り込むことを防止することができる。

このような径方向隙間１７，１９は、それぞれ外側ケース３の内周にフラットケーブル１１が最大巻回数で巻回されたとき、内側ケース７の外周にフラットケーブル１１が最大巻回数で巻回されたときに最小となるように設定されている。このため、フラットケーブル１１の反転部９が径方向隙間１７，１９に最も入り込み易い、内側ケース７の一方向の最大回転から他方向への回転開始時における径方向隙間１７，１９へのフラットケーブル１１の反転部９の入り込みを効率的に防止することができる。なお、径方向隙間１７，１９の設定は、内筒壁２７の内周と軸支部２５の外周との径方向隙間によって調整してもよいが、この隙間を大きく設定し過ぎると、アイドラー１５のガタが大きくなってしまうので、外筒壁２９の径方向サイズによって調整することが好ましい。

ここで、フラットケーブル１１は、図４に示すように、例えば、ステアリングヒーター回路などに接続される２本を追加して４本としてもよい。このような４本のフラットケーブル１１を用いた場合には、外側ケース３の内周に４本のフラットケーブル１１が最大巻回数で巻回されたとき及び内側ケース７の外周に４本のフラットケーブル１１が最大巻回数で巻回されたときに径方向隙間１７，１９が最小となるように複数のアイドラー１５を設定すればよい。

このように構成された回転コネクタ１は、図１の状態から内側ケース７が反時計回りに回転することにより、フラットケーブル１１が外側ケース３の周壁の内周側に巻回される。このとき、複数のアイドラー１５は、巻回されるフラットケーブル１１の巻き数の増加によって内側ケース７側に移動され、アイドラー１５と内側ケース７との径方向隙間１７を小さくさせる。

一方、回転コネクタ１は、図１の状態から内側ケース７が時計回りに回転することにより、フラットケーブル１１が内側ケース７の外周に巻回される。このとき、複数のアイドラー１５は、巻回されるフラットケーブル１１の巻き数の増加によって外側ケース３側に移動され、アイドラー１５と外側ケース３との径方向隙間１９を小さくさせる。

このような回転コネクタ１では、複数のアイドラー１５が外側ケース３の内周及び内側ケース７の外周に巻回されるフラットケーブル１１によって内側ケース７及び外側ケース３との径方向隙間１７，１９を変更可能に摺動部材に軸支されているので、フラットケーブル１１の巻回数が少ない側のケースと複数のアイドラー１５との径方向隙間１７，１９が小さくなり、フラットケーブル１１の反転部９が複数のアイドラー１５と外側ケース３及び内側ケース７との径方向間に入り込むことを防止できる。

従って、このような回転コネクタ１では、径方向隙間１７，１９を変更可能な複数のアイドラー１５によってフラットケーブル１１の座屈を防止でき、フラットケーブル１１の耐久性低下を抑制することができる。

また、複数のアイドラー１５は、外側ケース３の内周にフラットケーブル１１が最大巻回数で巻回されたときに内側ケース７との径方向隙間１７を最小とし、内側ケース７の外周にフラットケーブル１１が最大巻回数で巻回されたときに外側ケース３との径方向隙間１９を最小とするので、内側ケース７の一方向の最大回転から他方向への回転開始時におけるフラットケーブル１１の反転部９の径方向隙間１７，１９への入り込みを防止することができる。

さらに、回転コネクタ１では、フラットケーブル１１がケーブル収容室５内に複数収容されている場合であっても、径方向隙間１７，１９を変更可能な複数のアイドラー１５によって各フラットケーブル１１の反転部９の径方向隙間１７，１９への入り込みを防止でき、フラットケーブル１１の耐久性低下を抑制することができる。加えて、複数のフラットケーブル１１によって、多回路化に対応することができる。

なお、本発明の実施の形態に係る回転コネクタでは、アイドラーが摺動部材に５つ設けられているが、これに限らず、アイドラーを５つ以上、或いは５つ以下摺動部材に設けるなど、アイドラーの数は適宜選択すればよい。

また、フラットケーブルは、２本、或いは４本がケーブル収容室内に収容されているが、これに限らず、接続される回路によってフラットケーブルの本数を設定すればよく、このフラットケーブルの本数に合わせて複数のアイドラーと外側ケース及び内側ケースとの径方向隙間を設定すればよい。

１…回転コネクタ
３…外側ケース
５…ケーブル収容室
７…内側ケース
９…反転部
１１…フラットケーブル
１３…摺動部材
１５…アイドラー
１７，１９…径方向隙間

Claims

円筒状の外側ケースと、この外側ケース内に相対回転可能に収容され前記外側ケースとの径方向間にケーブル収容室を形成させる円筒状の内側ケースと、前記ケーブル収容室内に反転部を介して前記外側ケースの内周と前記内側ケースの外周に逆向きに巻回されるように収容された可撓性のフラットケーブルと、前記ケーブル収容室内に回転可能に収容され前記フラットケーブルを反転させる環状の摺動部材の周方向に自転可能に設けられた複数のアイドラーとを備えた回転コネクタであって、
前記複数のアイドラーは、前記外側ケースの内周及び前記内側ケースの外周に巻回される前記フラットケーブルによって前記内側ケース及び前記外側ケースとの径方向隙間を変更可能に前記摺動部材に軸支されていることを特徴とする回転コネクタ。
請求項１記載の回転コネクタであって、
前記複数のアイドラーは、前記外側ケースの内周に前記フラットケーブルが最大巻回数で巻回されたときに前記内側ケースとの径方向隙間を最小とし、前記内側ケースの外周に前記フラットケーブルが最大巻回数で巻回されたときに前記外側ケースとの径方向隙間を最小とすることを特徴とする回転コネクタ。
請求項１又は２記載の回転コネクタであって、
前記フラットケーブルは、前記ケーブル収容室内に複数収容されていることを特徴とする回転コネクタ。