JP5940728B2 - 回転コネクタ - Google Patents

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    • H01R35/02Flexible line connectors without frictional contact members
    • H01R35/025Flexible line connectors without frictional contact members having a flexible conductor wound around a rotation axis

Description

本発明は、固定体と回転操作具との間で信号伝達や電力供給等を行うための回転コネクタに関する。
一般に、固定体と回転体の間で、有線により電気信号や光信号を伝送したり、或いは電力を供給する等のために、回転コネクタが広く用いられている。例えば、自動車に適用された場合、自動車のステアリング(回転操作具)にエアバッグ装置を設けたり、オーディオやカーナビ等の操作を行うためのスイッチを設けたりした際には、回転体であるステアリング(回転操作具)と固定体である車両との間で、電気的な通信等を行う必要があった。そして、この部分に、回転コネクタが用いられてきた。
この自動車に適用された場合の回転コネクタは、固定体(車両)側に固定される固定ケースと、ステアリング(回転操作具)の回転に伴って回転する回転ケースと、を同一軸上に配置し、固定ケースと回転ケースとで形成される環状空間部に可撓性ケーブルを巻締め及び巻戻し可能に収容して構成され、ステアリング(回転操作具)の軸に挿通して配設し用いられる。また、車両におけるステアリング(回転操作具)の回転は、タイヤが正面を向いた中立位置から左右両方向に同じ回転数になる必要があり、回転コネクタとして、固定体側の固定ケースに対して相対回転可能な回転ケースが、どの回転位置にあるかの回転基準位置が重要になってくる。車両に適用する場合の回転コネクタの回転基準位置は、固定ケースに対して左回転(反時計回り)方向にも右回転(時計回り)方向にも偏らない中立位置、つまり回転中立位置になる。そして、回転コネクタを車両に装着する際には、この回転中立位置に回転コネクタが保たれている状態でなければならない。
上述のような回転コネクタとして、特許文献1では、図20及び図21に示すような回転コネクタ装置911が提案されている。図20は、従来例の回転コネクタ装置911の分解斜視図である。図21は、従来例の回転コネクタ装置911の回転中立位置における仮固定を解除する状態を示す縦断面図である。
図20に示す回転コネクタ装置911は、下面側に位置する固定側部材としてのステータ921と、上面側に位置する回転側部材としてのロテータ931と、ステータ921とロテータ931とで形成された収容空間9Sに収容されるフレキシブルフラットケーブル(図示していない)と、ステータ921に対するロテータ931の中立位置(回転コネクタ装置911の回転中立位置)を保持する仮固定機構941と、を備えて構成されている。そして、仮固定機構941は、ロテータ931の内周筒部933に相対回転不可に垂設されるように固定一体化されるばね受け部材945と、このばね受け部材945によって下端が保持される圧縮コイルばねからなるばね部材943と、ばね部材943によって上方へ付勢さればね受け部材945に対して上下動可能である係止部材944と、を有している。
このように構成された従来例の回転コネクタ装置911では、フレキシブルフラットケーブルを収容する組立時において、ステータ921に対するロテータ931の回転中立位置にする中立合わせを実施している。具体的には、図20に示す収容空間9Sに備えられた複数のローラ962を有するリテーナ961にフレキシブルフラットケーブル(図示していない)を収容し、ロテータ931に設けられた窓部932aから収容空間9Sを視認しながら、ステータ921とロテータ931とを組み合わせる。その際に、色が違った1個のローラ962を窓部932aから確認することで、回転コネクタ装置911の回転中立位置を合わせることができる。これにより、ロテータ931と一体に動作する係止部材944の係止部947と、ステータ921の被係止部922aが、1箇所の回転中立位置とこの反対側の反対側位置との2箇所で係止され、仮固定状態となる。
そして、回転中立位置で仮固定された回転コネクタ装置911を車両側に固定した後、図21に示す中立姿勢にした状態のステアリングホイール(ステアリングシャフト)951を、ロテータ931に装着すると、図20及び図21に示すように、ステアリングホイール(ステアリングシャフト)951のボス部952が仮固定機構941の係止部材944をばね部材943の付勢力に抗して押し下げることになり、係止部947は被係止部922aから外れて、仮固定が解除される。すると、ステアリングホイール(ステアリングシャフト)951が左右両方向に均等に回転可能となる。
特許第4974196公報
しかしながら、従来例においては、被係止部922aがロテータ931の周辺部に形成されているだけの構造であることから、真の回転中立位置だけではなく、回転中立位置から一回転、二回転とずれた状態であっても、仮固定がされてしまうものであった。このため、組立時において、回転中立位置の位置を目視により正確に合わせなければいけなかった。また、回転コネクタ装置911を車両に取り付ける際にも、回転中立位置が正しい位置であるかどうかを目視で確認しなければいけなかった。これらのことにより、回転コネクタ装置911の組立や回転コネクタ装置911の車両への取付に手間を要するという課題があった。なお、回転コネクタを車両に適用する場合の多くは、回転基準位置を回転中立位置にしているが、他の製品に適用する場合においても、予め所望の回転基準位置にしておく必要が生じ、回転コネクタの組立や回転コネクタの製品への取付に手間を要するという同様な課題があった。
本発明は、上述した課題を解決するもので、組み立てられた際には回転中立位置等の所望の回転基準位置で確実に回転ロックがかかり、回転操作具が挿入された際には回転ロックが外れる回転コネクタを提供することを目的とする。
この課題を解決するために、本発明の回転コネクタは、回転操作具の回転に伴って回転する回転ケースと、固定体に固定され、前記回転ケースを回動自在に支持する固定ケースと、前記回転ケースと前記固定ケースとで形成された収容部に巻締め及び巻戻し可能に収容された可撓性ケーブルと、を備え、一方から前記回転操作具が挿入可能な回転コネクタであって、前記回転ケース及び前記固定ケースのいずれか一方のケースには、前記回転ケースの回転に応じて第1の係止位置と第1の退避位置との間を移動する第1の係止部材が設けられ、前記回転ケース及び前記固定ケースのいずれか他方のケースには、前記回転操作具の挿入により第2の係止位置と第2の退避位置との間を移動する第2の係止部材が設けられ、前記第1の係止部材及び前記第2の係止部材の少なくとも一方が、前記第1の退避位置或いは前記第2の退避位置に位置している際には、前記第1の係止部材と前記第2の係止部材とが係止せず、前記第1の係止部材と前記第2の係止部材がそれぞれ第1の係止位置と第2の係止位置に位置している際には、回転基準位置において、前記第1の係止部材と前記第2の係止部材とが係止することを特徴としている。
これによれば、本発明の回転コネクタは、組み立てられた際には、回転基準位置で、固定ケースと回転ケースとが係止され、回転ケースの回転がロックされるようになる。一方、回転操作具が挿入された際には、固定ケースと回転ケースとの係止が解除され、回転ケースが回転できるようになる。これらのことにより、組み立てられた際には、回転基準位置で回転ロックがかかり、回転操作具が挿入された際には、回転ロックが外れる回転コネクタを提供することができる。
また、本発明の回転コネクタは、前記第1の係止部材が、前記一方のケースに回転可能に支持された歯車部材と、前記歯車部材の歯車の回転に応じて前記第1の係止位置と第1の退避位置との間を移動する第1動作部材と、を有し、前記歯車部材と前記第1動作部材とは、第1カム部を介して係合されており、前記第2の係止部材が、前記他方のケースから凸状に突出して形成され、前記歯車と噛み合い前記歯車部材を駆動する駆動部と、前記回転操作具の挿入に応じて挿入方向へ移動可能に支持された挿入動作部材と、前記挿入動作部材の移動に応じて前記挿入方向と直交する直交方向に動作する第2動作部材と、を有し、前記挿入動作部材と前記第2動作部材とは、第2カム部を介して係合されており、前記挿入動作部材の前記挿入方向への移動により、前記第2動作部材が前記第2の係止位置から前記第2の退避位置に移動し、前記第1動作部材には、第1係止部を有し、前記第2動作部材には、第2係止部を有し、前記第1の係止部材と前記第2の係止部材がそれぞれ前記第1の係止位置と前記第2の係止位置に位置している際に、前記回転基準位置において、前記第1係止部と前記第2係止部とが係止することを特徴としている。
これによれば、組み立てられた際には、回転基準位置で、固定ケースと回転ケースとが係止され、回転ケースの回転がロックされるようになる。一方、回転操作具が挿入された際には、固定ケースと回転ケースとの係止が解除され、回転ケースが回転できるようになる。これらのことにより、組み立てられた際には、回転基準位置で、容易にロックをかけ、回転操作具が挿入された際には、容易にロックを外すことができる。
また、本発明の回転コネクタは、前記駆動部が、前記他方のケースの周辺部に一つ設けられており、前記回転ケースの回転に伴って前記歯車と噛み合い、前記歯車部材が、前記駆動部と噛み合う毎に所定角度だけ回転することを特徴としている。
これによれば、回転ケースの回転を固定ケース側に伝達するとともに、回転ケースの回転数に合わせた歯車部材の回転角度を決めることができる。このため、歯車部材に設けられた第1カム部を介して歯車部材と係合された第1動作部材の第1の係止位置と第1の退避位置とを、回転ケースの回転数に合わせて設定することができる。このことにより、回転ケースの回転基準位置と第1動作部材の第1の係止位置とを、確実に合わせることができる。
また、本発明の回転コネクタは、前記歯車部材と前記第1動作部材は重なり合って配置されており、前記歯車部材と前記第1動作部材とが対向する面には、前記歯車部材の第1対向面と前記第1動作部材の第2対向面を有し、前記第1カム部が、前記第1対向面及び前記第2対向面のいずれか一方の面に形成された凸状の第1突出部と、前記第1対向面及び前記第2対向面のいずれか他方の面に形成され、前記第1突出部と係合しガイドする凹状の第1溝カム部と、を有し、前記第1溝カム部の外形状が半円と半楕円を組み合わせたカム形状であることを特徴としている。
これによれば、第1溝カム部の中心から最も離れた位置と最も近づいた位置を、第1動作部材の第1の係止位置と第1の退避位置とに振り分けることができる。このことにより、回転ケースの回転基準位置と第1動作部材の第1の係止位置とを、より確実に合わせることができる。
また、本発明の回転コネクタは、前記第1溝カム部が前記歯車部材の前記第1対向面に形成されているとともに、前記第1突出部が前記第2対向面に形成されていることを特徴としている。
これによれば、一方のケースに歯車部材、第1動作部材と順に組み付けていく際に、歯車部材の第1溝カム部を確認しながら、第1動作部材を取り付けることができる。このため、回転ケースの回転基準位置と第1動作部材の第1の係止位置とを、より一層確実に合わせることができる。このことにより、回転ケースの回転基準位置と第1動作部材の第1の係止位置とを、より確実に合わせることができる。
また、本発明の回転コネクタは、前記第2動作部材には、対向する内側面を有した一対の対向壁を有し、前記挿入動作部材がそれぞれの前記内側面との間に配設され、前記第2カム部が、前記挿入動作部材の前記内周面と対向する両側に形成された凸状の一対の第2突出部と、前記第2動作部材の前記内側面のそれぞれに形成され、前記1対の第2突出部と係合しガイドする凹状の第2溝カム部と、を有し、前記第2溝カム部の形状が、前記挿入方向に沿った溝と前記挿入方向と交差する方向に沿った溝とを組み合わせた屈曲形状であることを特徴としている。
これによれば挿入方向に沿った溝の位置とこの溝から離れた位置を、第2動作部材の第2の退避位置と第2の係止位置とに振り分けることができる。このことにより、回転操作具が挿入された際には、固定ケースと回転ケースとの係止が確実に解除され、回転ケースを確実に回転させることができる。
また、本発明の回転コネクタは、前記挿入動作部材と前記第2動作部材は、それぞれ前記他方のケースに設けられたガイド部材によって動作可能に支持されており、前記ガイド部材は、前記挿入動作部材を前記挿入方向へ動作可能に支持するガイド軸と、前記第2動作部材を前記直交方向に動作可能に支持するガイド溝と、前記挿入動作部材の前記挿入方向への動作に抗して前記挿入動作部材を付勢する弾性体と、を有し、前記挿入動作部材には、前記ガイド軸が挿通されるガイド孔が設けられ、前記弾性体が、前記ガイド部材の前記ガイド軸に挿通され、前記第2動作部材には、前記ガイド溝に係合される凸状のガイド部が設けられていることを特徴としている。
これによれば、挿入動作部材の挿入方向への動作を確実に行え、第2動作部材の直交方向への動作を確実に行える。更に、回転操作具が挿入されていない際には、挿入動作部材の挿入方向への移動を止め、第2動作部材の第2の係止位置を確実に保つことができる。このため、第1動作部材の第1係止部と第2動作部材の第2係止部とが確実に係止するようになる。これらのことにより、回転操作具が挿入された際には、容易にロックを外し、組み立てられた際には、回転基準位置で、容易にロックをかけることができる。
また、本発明の回転コネクタは、前記一方のケースが前記固定ケースであるとともに、前記他方のケースが前記回転ケースであることを特徴としている。
これによれば、回転操作具の挿入により第2の係止位置から第2の退避位置に移動する第2の係止部材を回転ケースに設けることとなる。このため、回転操作具が回転しても、第2の係止部材も回転するので、他の機構を設けずにそのまま第2の係止部材の第2の退避位置を保つことができる。例えば、固定ケースに第2の係止部材を設ける場合は、回転操作具が回転しても、固定ケースに形成された第2の係止部材の第2の退避位置を保つための複雑な機構が必要となる。このことにより、回転コネクタを容易に作製することができる。
本発明の回転コネクタは、組み立てられた際には、回転基準位置で、固定ケースと回転ケースとが係止され、回転ケースの回転がロックされるようになる。一方、回転操作具が挿入された際には、固定ケースと回転ケースとの係止が解除され、回転ケースが回転できるようになる。
従って、組み立てられた際には、回転基準位置で回転ロックがかかり、回転操作具が挿入された際には、回転ロックが外れる回転コネクタを提供することができる。
本発明の第1実施形態の回転コネクタを説明する分解斜視図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタを説明する斜視図であって、図2(a)は、回転中立位置にある状態を示した図であり、図2(b)は、図2(a)の回転中立位置から回転ケースが約120°、左回転(反時計回り)した状態を示した図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタを説明する図であって、図2(a)に示すZ1側から見た上面図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタを説明する図であって、図2(a)に示すZ2側から見た底面図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタを説明する図であって、図5(a)は、図2(a)に示すX2側から見た側面図であり、図5(b)は、図2(a)に示すY2側から見た正面図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタを説明する図であって、図6(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た上方斜視図であり、図6(b)は、図6(a)に破線で示すP部分の拡大斜視図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタを説明する図であって、図7(a)は、図2(a)に示す斜視図において、第1動作部材と第1回転ケースを省略した斜視図であり、図7(b)は、図3に示す上面図において、第1動作部材と第1回転ケースを省略した上面図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタを説明する図であって、図4に示す底面図において、第2回転ケースと第2固定ケースとケーブル支持体と可撓性ケーブルを省略した図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタの第1固定ケースを説明する図であって、図9(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た斜視図であり、図9(b)は、図2(a)に示すZ2側から見た斜視図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタの歯車部材を説明する図であって、図10(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た斜視図であり、図10(b)は、図2(a)に示すZ2側から見た斜視図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタの第1動作部材を説明する図であって、図11(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た斜視図であり、図11(b)は、図2(a)に示すZ2側から見た斜視図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタの第1回転ケースを説明する図であって、図12(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た斜視図であり、図12(b)は、図2(a)に示すZ2側から見た斜視図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタの挿入動作部材を説明する図であって、図13(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た斜視図であり、図13(b)は、図2(a)に示すY1側から見た側面図であり、図13(c)は、弾性体が挿通された挿入動作部材の斜視図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタの第2動作部材を説明する図であって、図14(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た斜視図であり、図14(b)は、図2(a)に示すZ2側から見た斜視図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタを説明する図であって、図15(a)は、図3(a)に破線で示すQ部分における回転ロック状態を示した上面図であり、図15(b)は、図3(a)に破線で示すQ部分における回転アンロック状態を示した上面図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタの動作を説明した説明図であって、第1の係止部材と第2の係止部材とが係止する部分の拡大平面図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタを説明する図であって、図17(a)は、回転操作具が挿入されて回転アンロック状態を示した上面図であって、図17(b)は、図17(a)に破線で示すR部分の拡大上面図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタの動作を説明した説明図であって、第2の係止部材の部分の拡大斜視図である。 本発明の第1実施形態の回転コネクタの動作を説明した説明図であって、図18に対応した拡大側面図である。 従来例の回転コネクタ装置の分解斜視図である。 従来例の回転コネクタ装置の回転中立位置における仮固定を解除する状態を示す縦断面図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態の回転コネクタ101を説明する分解斜視図である。図2は、本発明の第1実施形態の回転コネクタ101を説明する斜視図であって、図2(a)は、回転中立位置にある状態を示した図であり、図2(b)は、図2(a)の回転中立位置から回転ケースK1が約120°、左回転(反時計回り)した状態を示した図である。図3は、本発明の第1実施形態の回転コネクタ101を説明する図であって、図2(a)に示すZ1側から見た上面図である。図4は、本発明の第1実施形態の回転コネクタ101を説明する図であって、図2(a)に示すZ2側から見た底面図である。図5は、本発明の第1実施形態の回転コネクタ101を説明する図であって、図5(a)は、図2(a)に示すX2側から見た側面図であり、図5(b)は、図2(a)に示すY2側から見た正面図である。図6は、本発明の第1実施形態の回転コネクタ101を説明する図であって、図6(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た上方斜視図であり、図6(b)は、図6(a)に破線で示すP部分の拡大斜視図である。なお、図6は、説明を容易にするため、第1回転ケースK11を省略している。
本発明の第1実施形態の回転コネクタ101は、図1ないし図6に示すように、円筒形状をしており、固定体(図示していない)に固定される固定ケースR1と、回転操作具(図示していない)の回転に伴って回転する回転ケースK1と、回転ケースK1と固定ケースR1とで形成された収容部に巻締め及び巻戻し可能に収容された可撓性ケーブルFCと、を備えて構成される。更に、本発明の第1実施形態では、図1に示すように、回転ケースK1を回転可能にするための遊星歯車51及び歯車体K91と、可撓性ケーブルFCを巻回するためのケーブル支持体CS5と、可撓性ケーブルFCの一端と接続された第1コネクタ部CN1と、可撓性ケーブルFCの他端と接続された第2コネクタ部CN2と、を有している。
なお、本発明の第1実施形態の回転コネクタ101は、自動車に適用されるので、固定体とは、車両本体側の固定部分のことを言い、回転操作具とは、自動車のステアリングのことを言う(以下、第1実施形態では、回転操作具をステアリングとする)。また、回転コネクタ101が車両本体に固定された後、ステアリングは、図2に示すZ2方向側からZ1方向(挿入方向ID)に向けて挿入される。また、自動車に適用されることから、回転基準位置を回転中立位置として述べているが、回転基準位置は適用製品に応じて適宜変更可能である。
図7は、本発明の第1実施形態の回転コネクタ101を説明する図であって、図7(a)は、図2(a)に示す斜視図において、第1動作部材4と第1回転ケースK11を省略した斜視図であり、図7(b)は、図3に示す上面図において、第1動作部材4と第1回転ケースK11を省略した上面図である。図8は、本発明の第1実施形態の回転コネクタを説明する図であって、図4に示す底面図において、第2回転ケースK21と第2固定ケースR21とケーブル支持体CS5と可撓性ケーブルFCと遊星歯車51を省略した図である。図9は、本発明の第1実施形態の回転コネクタの第1固定ケースR11を説明する図であって、図9(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た斜視図であり、図9(b)は、図2(a)に示すZ2側から見た斜視図である。図10は、本発明の第1実施形態の回転コネクタの歯車部材3を説明する図であって、図10(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た斜視図であり、図10(b)は、図2(a)に示すZ2側から見た斜視図である。図11は、本発明の第1実施形態の回転コネクタの第1動作部材を説明する図であって、図11(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た斜視図であり、図11(b)は、図2(a)に示すZ2側から見た斜視図である。
固定ケースR1は、合成樹脂で形成され、図1に示すように、平板円形形状の第1固定ケースR11と、上下両端(図1に示すZ方向)が開放された筒状の第2固定ケースR21と(図1を参照)、から構成され、図2及び図5に示すように、第1固定ケースR11と第2固定ケースR21とが、スナップ結合などにより、連結・一体化されている。なお、本発明の第1実施形態では、この固定ケースR1を一方のケースCA1として構成している。
固定ケースR1の第1固定ケースR11は、図2及び図5に示すように、回転コネクタ101の円筒形状の一方面を構成している。また、図1及び図9に示すように、平板円形形状の円板基部R11bの中央に第1開口部R11kを有しており、回転コネクタ101が車両に搭載された際には、この第1開口部R11kにステアリングが挿通される。その際に、この第1開口部R11kの形状は、ステアリングの外形より大きくなるようにしている。
第1固定ケースR11には、図9に示すように、円板基部R11bの外周の3箇所から延設された固定部R11rが設けられ、固定部R11rには、貫通孔R11hがそれぞれ設けられている。この貫通孔R11hを用いて、固定部R11rと固定体である車両本体側の固定部(図示していない)とが係合され、固定ケースR1が固定体に固定される。
また、第1固定ケースR11には、図9に示すように、可撓性ケーブルFCの一端と接続される第1コネクタ部CN1が、第1固定ケースR11と一体で形成されて設けられている。また、この第1コネクタ部CN1には、図3に示すように、車両本体側の電源や電子機器等との電気的接続をとるための第1端子群T1が、インサート成形等で埋め込まれており、可撓性ケーブルFCの一端と電気的に接続されている。
また、第1固定ケースR11には、図9(b)に示すように、円板基部R11bの一方面側(図2(a)に示すZ2側)の外周端部に内歯車R11gが形成されている。そして、内歯車R11gには、図示はしていないが、遊星歯車51が噛合し、遊星歯車51は、歯車体K91に設けられた太陽歯車K91gに噛合している。この歯車体K91は、回転ケースK1に固定されている。これらの機構により、固定ケースR1は、遊星歯車51及び歯車体K91を介して、回転ケースK1を回動自在に支持することができる。
また、固定ケースR1の第1固定ケースR11には、図1ないし図3に示すように、平板円形形状の他方面側(図2(a)に示すZ1側)に、第1の係止部材2が設けられており、第1の係止部材2は、固定ケースR1に回転可能に支持された歯車部材3と、固定ケースR1に回動可能に支持された第1動作部材4と、を有して構成されている。
第1の係止部材2の歯車部材3は、合成樹脂で鶏の卵形状に形成され、図9(a)に示す第1固定ケースR11に設けられた第1嵌合部KG1に、図10(b)に示す歯車部材3の中央部に設けられた歯車側嵌合部3kを嵌め込むことにより、歯車部材3が遊嵌され、固定ケースR1に回転可能に支持される。また、歯車部材3を第1固定ケースR11に嵌め込む際には、図7に示すように、歯車H3(図10(b)を参照)と第1固定ケースR11とが対向する向きになるようにする。
第1の係止部材2の第1動作部材4は、合成樹脂で細長形状に形成され、図9(a)に示す第1固定ケースR11に設けられた第2嵌合部KG2に、図11(b)に示す第1動作部材4の一方の端部に設けられた第1動作部材側嵌合部4kを嵌め込むことにより、第1動作部材4が遊嵌され、固定ケースR1に回動可能に支持される。また、第1動作部材4を第1固定ケースR11に嵌め込む際には、図2に示すように、第1突出部34t(図11(b)を参照)が第1固定ケースR11側に向くようにする。
そして、歯車部材3と第1動作部材4が第1固定ケースR11に組み付けられた際には、図5に示すように、歯車部材3を第1動作部材4が覆うようにして配設されて、歯車部材3と第1動作部材4とは重なり合って配置される。この際に、歯車部材3と第1動作部材4とは、第1カム部34を介して係合されるようになる。
本発明の第1実施形態では、この第1カム部34は、図10(a)に示すように、歯車部材3の第1対向面3P(第1動作部材4と対向する面)に形成された凹状の第1溝カム部34uと、図11(b)に示すように、第1動作部材4の第2対向面4P(歯車部材3とと対向する面)に形成された凸状の第1突出部34tと、から構成されている。そして、第1溝カム部34uの溝の全体の外形状が半円と半楕円を組み合わせたカム形状をしており、この凹状の溝に第1動作部材4の第1突出部34tが挿入されて係合し合い、この第1溝カム部は、第1突出部34tをガイドするようになる。このように、第1溝カム部34uが歯車部材3の第1対向面3Pに形成されているとともに、第1突出部34tが第2対向面4Pに形成されているので、固定ケースR1(CA1)に歯車部材3と、第1動作部材4と、順に組み付けていく際に、歯車部材3の第1溝カム部34uを確認しながら、第1動作部材4を取り付けることができる。
また、第1動作部材4には、図2(a)、図3、図6及び図11に示すように、長辺側の一方の中央端部に、中央端部から延設された矩形状の第1係止部14が形成されており、第1動作部材4が第1固定ケースR11に組み込まれた際には、この第1係止部14が、第1固定ケースR11の第1開口部R11k側に向くようになっている。また、図11に示すように、第1動作部材4の他方の端部には、摺動面54sを有した段形状の係合部54が設けられている。この係合部54は、図6(b)に示すように、第1固定ケースR11に設けられた被係合部KG3に係合され、この摺動面54sが被係合部KG3と摺動することにより、第1動作部材4の回動を許容している。
固定ケースR1の第2固定ケースR21は、図2及び図5に示すように、回転コネクタ101の円筒形状の外側側面を構成している。
第2固定ケースR21には、図1に示すように、筒状の開放端の一方端側、具体的には、第1固定ケースR11側(図1に示すZ1側)の一方端側に、この一方端から延設された箱状のサポート枠R21wが設けられている。そして、第1固定ケースR11と第2固定ケースR21とが連結・一体化された際には、図2、図5(a)及び図6(a)に示すように、第1固定ケースR11と一体で形成されて設けられた第1コネクタ部CN1の一部を、この箱状のサポート枠R21wが覆うようにしている。これにより、第1コネクタ部CN1にY2方向からの余計な力が加わったとしても、破損等の不具合を防止することができる。
図12は、本発明の第1実施形態の回転コネクタの第1回転ケースK11を説明する図であって、図12(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た斜視図であり、図12(b)は、図2(a)に示すZ2側から見た斜視図である。図13は、本発明の第1実施形態の回転コネクタの挿入動作部材7を説明する図であって、図13(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た斜視図であり、図13(b)は、図2(a)に示すY1側から見た側面図であり、図13(c)は、弾性体99が挿通された挿入動作部材7の斜視図である。図14は、本発明の第1実施形態の回転コネクタの第2動作部材8を説明する図であって、図14(a)は、図2(a)に示すZ1側から見た斜視図であり、図14(b)は、図2(a)に示すZ2側から見た斜視図である。
回転ケースK1は、合成樹脂で形成され、図1、図2、図4及び図12に示すように、平板円形形状の第1基部K11bを有した第1回転ケースK11と、平板円形形状の第2基部K21bの中央に筒状の内壁部K21wを有した第2回転ケースK21と(図1を参照)、から構成され、第1回転ケースK11と第2回転ケースK21とが、スナップ結合などにより、連結・一体化されている。具体的は、図12に示す第1回転ケースK11の4つの下垂部K11dと図1に示す第2回転ケースK21の内壁部K21wの内周面に形成された爪部(図示していない)とが係止されて、連結・一体化される。なお、本発明の第1実施形態では、この回転ケースK1を他方のケースCZ1として構成している。
回転ケースK1の第1回転ケースK11は、平板円形形状の第1基部K11bの中央に第2開口部K11kを有しており、回転コネクタ101が車両に搭載された際には、この第2開口部K11kにステアリングが挿通される。また、回転コネクタ101が組み立てられた際には、図2及び図3に示すように、第1回転ケースK11は、第1固定ケースR11の第1開口部R11kの一部を覆うようにして配設される。
第1回転ケースK11には、図1ないし図3に示すように、平板円形形状の第1基部K11bの一方面側(図2(a)に示すZ1側)に、第2の係止部材5が設けられており、第2の係止部材5は、歯車H3と噛み合い歯車部材3を駆動する駆動部6と、ステアリングの挿入に応じて挿入方向ID(図2に示すZ1方向)へ移動可能に支持された挿入動作部材7と、挿入動作部材7の移動に応じて挿入方向IDと直交する直交方向VD(図2に示すY1方向)に動作する第2動作部材8と、を有して構成されている。
駆動部6は、図2、図3及び図12に示すように、第1回転ケースK11の第1基部K11bからZ1方向に凸状に突出して形成され、第1基部K11bの周辺部に一つ設けられている。これにより、図2に示すように、ステアリング(図示していない)の回転に伴って回転する第1回転ケースK11の回転とともに、ステアリングの軸Sj(図2に示すZ方向)を中心とした円周上を周回するようになる。
また、第1回転ケースK11には、図2及び図3に示すように、駆動部6と反対側で第1基部K11bの第2開口部K11kの近傍に、ガイド部材9が設けられており、ガイド部材9は、図12に示すように、挿入動作部材7を挿入方向ID(図2に示すZ1方向)へ動作可能に支持するガイド軸19と、第2動作部材8を直交方向VD(図2に示すY1方向)に動作可能に支持するガイド溝29と、図6(b)に示すように、挿入動作部材7の挿入方向ID(図2に示すZ1方向)への動作に抗して挿入動作部材7を付勢する弾性体99と、を有して構成されている。そして、ガイド部材9は、挿入動作部材7と第2動作部材8を動作可能に支持している。
ガイド部材9のガイド軸19は、本発明の第1実施形態では、丸棒形状をしており、図12に示すように、第1回転ケースK11の第2開口部K11kの周縁部から箱状に立設して形成したガイド枠59に設けられている。更に具体的には、ガイド軸19は、第1基部K11bと平行に設けられたガイド枠59の支持壁59tから回転操作器具が挿入される方向(図2に示すZ2方向)に延設して形成している。このガイド軸19に挿入動作部材7が支持され、動作可能になっている。
また、ガイド溝29は、図12(b)に示すように、ガイド枠59の第1基部K11bから垂直に立設して設けられた垂直壁59vに、突設した壁を設けることにより形成している。なお、図12(b)では隠れて見えないが、対向する垂直壁59vの両方にガイド溝29が形成されている。このガイド溝29に第2動作部材8が支持され、動作可能になっている。
また、弾性体99は、図6(b)に示すように、一般に広く用いられているコイルばねを用いており、組み立てられた際には、図示はしていないが、図12に示すガイド軸19に挿通され、挿入動作部材7を付勢している。
挿入動作部材7は、図13に示すように、一部を切り欠いた円筒状の基部7bと、基部7bの一端部の外周部から延設され対向して設けられた一対の腕部7aと、腕部7aの先端部に形成された爪部7mと、腕部7aと反対方向で基部7bの他端部の中央部から延設されて設けられた円柱部7cと、から構成されている。
また、図13(a)及び図13(b)に示すように、挿入動作部材7の基部7bには、凸状の一対の第2突出部78tが腕部7aの延長上の両側に形成されている。また、円筒状の基部7bの中にガイド孔7hを有した円筒状のガイド筒7tが設けられており、このガイド孔7hに図12に示すガイド軸19が挿通される。
また、図13(c)に示すように、弾性体99が図12に示すガイド軸19に挿通されて組み立てられた際には、基部7bに設けられた受面7p(図13(a)を参照)に弾性体99の一端が当接し、挿入動作部材7の挿入方向ID(図2に示すZ1方向)への動作が行われた際には、挿入動作部材7の受面7pを付勢するようになる。
なお、挿入動作部材7は、合成樹脂を用いて型により成形されているので、基部7bと腕部7aと爪部7mと円柱部7c、更に、基部7bに設けられた第2突出部78t、ガイド孔7h、ガイド筒7t及び受面7pを、1回の成形でしかも一体に形成することができる。このことにより、挿入動作部材7を寸法精度良く、しかも安価に作製することができる。
第2動作部材8は、図14に示すように、一方側に切欠部28cを有した板状の第2係止部28と、一方側と反対の他方側に形成され第2係止部28の両端からそれぞれ延出した一対のL字状の側腕部58と、から構成されている。また、この側腕部58には、一対の対向する対向壁58wを有しており、この対向壁58wには、それぞれ対向する側に内側面58pを有している。
そして、回転コネクタ101が組み立てられた際には、挿入動作部材7は、それぞれの内側面58pとの間に配設され、挿入動作部材7の2突出部78tが、第2動作部材8の内周面58pと対向するようになる。また、第1の係止部材2の第1動作部材4の第1係止部14とこの第2の係止部材5の第2動作部材8の第2係止部28と対向して配置され、第1係止部14と第2係止部28が係止できるようになる。
また、第2動作部材8の一対の側腕部58には、図14に示すように、側腕部58の対向する内側面58pにそれぞれ凹状の第2溝カム部78uが形成され、挿入動作部材7と第2動作部材8が第1回転ケースK11のガイド部材9に組み付けられた際には(図6(b)を参照)、この一対の凹状の第2溝カム部78uと図13に示す挿入動作部材7の一対の第2突出部78tとが係合するようになる。つまり、本発明の第1実施形態では、挿入動作部材7の第2突出部78tと第2動作部材8の第2溝カム部78uとで、第2カム部78を構成しており、この第2カム部78を介して、挿入動作部材7と第2動作部材8とが、係合するようになる。
また、第2溝カム部78uの形状は、第2動作部材8が第1回転ケースK11のガイド部材9に組み付けられた際(図6(b)を参照)の形状として、挿入方向ID(図2に示すZ1方向)に沿った溝78aと挿入方向IDと交差する方向に沿った溝78bとを組み合わせた屈曲形状である。そして、この屈曲形状の第2溝カム部78uが第2突出部78tと係合し、第2突出部78tが第2溝カム部78uにガイドされるようになる。なお、挿入方向IDに沿った溝78aと挿入方向IDと交差する方向に沿った溝78bとのなす角度は、45°にしているが、この角度に限るものではなく、例えば、30°や60°であっても良い。
また、第2動作部材8の一対の側腕部58には、図14に示すように、側腕部58の外側面58qの一端部から延設して形成された凸状のガイド部68が一対設けられ、このガイド部68は、直交方向VD(図2に示すY1方向)に沿って形成されている。そして、第2動作部材8が第1回転ケースK11のガイド部材9に組み付けられた際には(図6(b)を参照)、この一対の凸状のガイド部68がガイド部材9のガイド溝29に係合するようになる。これにより、この一対のガイド部68が一対のガイド溝29にガイドされ、第2動作部材8が直交方向VDに動作できるようになる。
更に、本発明の第1実施形態では、第2動作部材8の板状の第2係止部28には、図14(b)に示すように、第1回転ケースK11と対向する側の面に、直交方向VD(図2に示すY1方向)に沿って、補助ガイド部H68が形成されている。そして、第2動作部材8が第1回転ケースK11のガイド部材9に組み付けられた際には(図6(b)を参照)、第1回転ケースK11のガイド部材9の下方(図2に示すY2側)設けられた溝部(図示していない)とこの補助ガイド部H68が係合するようになる。これにより、この補助ガイド部H68が溝部にガイドされ、第2動作部材8が直交方向VDに安定的に動作できるようにしている。
なお、第2動作部材8は、合成樹脂を用いて型により成形されているので、第2係止部28及び側腕部58、更に、第2係止部28に設けられた切欠部28cや補助ガイド部H68、及び側腕部58に設けられた第2溝カム部78uやガイド部68を、1回の成形でしかも一体に形成することができる。このことにより、第2動作部材8を寸法精度良く、しかも安価に作製することができる。
回転ケースK1の第2回転ケースK21は、図4に示すように、回転コネクタ101の円筒形状の他方面を構成している。また、図1に示すように、平板円形形状の第2基部K21bの中央に筒状の内壁部K21wを有しており、図4及び図7に示すように、回転コネクタ101の円筒形状の内側側面を構成している。また、回転ケースK1と固定ケースR1とが組み付けられた際には、回転ケースK1の第2回転ケースK21の第2基部K21b及び内壁部K21wと、固定ケースR1の第1固定ケースR11及び第2固定ケースR21と、で収容部が形成される。
また、回転コネクタ101が車両に搭載された際には、この内壁部K21wの筒部の空間にステアリングが挿通され、この内壁部K21wとステアリングとが係合される。これにより、ステアリングの回転に伴って、回転ケースK1が回転するようになる。
第2回転ケースK21には、図1に示すように、可撓性ケーブルFCの他端と接続される第2コネクタ部CN2が、第2回転ケースK21と一体で形成されて設けられている。また、この第2コネクタ部CN2には、図4に示すように、ステアリング側のスイッチ等との電気的接続をとるための第2端子群T2が、インサート成形等で埋め込まれており、可撓性ケーブルFCの他端と電気的に接続されている。
可撓性ケーブルFCは、複数の導体線が可撓性を有する樹脂フィルムによって被覆されたケーブルであって、図1に示すように、細長いフィルム状の形状をしたフラットケーブルである。また、本発明の実施形態では、4本のフラットケーブルを用いており、図1に示すケーブル支持体CS5に巻締め及び巻戻し可能に巻回されている。そして、回転ケースK1と固定ケースR1とで形成された収容部に、ケーブル支持体CS5とともに可撓性ケーブルFCが収容される。
次に、本発明の第1実施形態の回転コネクタ101の係止動作についての説明をする。先ず、第1の係止部材2において、第1の係止位置KP1と第1の退避位置TP1との間の移動について説明する。図15は、本発明の第1実施形態の回転コネクタを説明する図であって、図15(a)は、図3(a)に破線で示すQ部分における回転ロック状態を示した上面図であり、図15(b)は、図3(a)に破線で示すQ部分における回転アンロック状態を示した上面図である。図16は、本発明の第1実施形態の回転コネクタの動作を説明した第1の係止部材2と第2の係止部材5とが係止する部分の拡大平面図であって、第1回転ケースK11と第2の係止部材5の駆動部6と歯車部材3と第1動作部材4の第1突出部34tとを示し、第1回転ケースK11の回転に伴って歯車部材3が回転する様子を示している。図16(a)から図16(f)は、第1回転ケースK11が反時計回りに徐々に回転している。なお、説明を分かり易くするため、紙面手前で歯車部材3の第1対向面3Pに形成された第1溝カム部34uを破線で示し、歯車部材3の紙面奥側で隠れている歯車H3を実線で示している。同様にして、歯車部材3に隠れた際の駆動部6も実線で示している。また、第1動作部材4の第2対向面4P(歯車部材3とと対向する面)に形成された凸状の第1突出部34tは、ハッチングをかけて、第1突出部34tのみを示している。図17は、本発明の第1実施形態の回転コネクタ101を説明する図であって、図17(a)は、ステアリングが挿入されて回転アンロック状態を示した上面図であって、図17(b)は、図17(a)に破線で示すR部分の拡大上面図である。なお、第1回転ケースK11の第2開口部K11kの挿通されたステアリングは、説明を容易にするため、図示していない。
本発明の回転コネクタ101は、回転コネクタ101の回転基準位置(回転中立位置)において、図15(a)に示すように、第1の係止部材2が第1の係止位置KP1に位置し、第2の係止部材5が第2の係止位置KP2に位置して、第1の係止部材2と第2の係止部材5とが係止されるようになる。特に、本発明の第1実施形態では、第1の係止部材2の第1動作部材4に設けられた矩形状の第1係止部14と、第2の係止部材5の第2動作部材8である第2係止部28に設けられた切欠部28cと、が係合し、第1の係止部材2と第2の係止部材5とが係止される。これにより、固定ケースR1と回転ケースK1とが係止状態となり、回転ケースK1の回転がロックされ、組み立てられた際には、回転コネクタ101の回転基準位置(回転中立位置)状態が保持されるようになる。
一方、第1の係止部材2が第1の係止位置KP1に位置し、第2の係止部材5が第2の係止位置KP2に位置していても、図2(b)のように、回転コネクタ101の回転基準位置(回転中立位置)ではない場合、第1の係止部材2の第1係止部14と第2の係止部材5の第2係止部28とが、対向していないので、それぞれが係止されることはない。
また、図15(b)に示すように、回転コネクタ101が回転基準位置(回転中立位置)ではなく、第1の係止部材2が第1の退避位置TP1に位置している場合、第2の係止部材5が第2の係止位置KP2に位置していて、しかも第1の係止部材2の第1係止部14と第2の係止部材5の第2係止部28とが対向していても、第1の係止部材2の第1動作部材4に設けられた矩形状の第1係止部14と、第2の係止部材5の第2動作部材8である第2係止部28に設けられた切欠部28cと、が係合しない。
ここで、第1の係止部材2が第1の係止位置KP1と第1の退避位置TP1との間を移動する仕組みについて、図16を用いて説明する。
先ず、図16(a)は、歯車部材3の卵形状の凸側が上方(図2に示すY1方向)で第1回転ケースK11側に向いており、第1動作部材4の第1突出部34tが第1溝カム部34uのカム形状の凸部の頂点にあり、第1回転ケースK11に設けられた第2の係止部材5の駆動部6が歯車部材3の近傍にある状態を示している。つまり、図2(b)の状態に近い状態であり、回動する第1動作部材4が第1回転ケースK11に最も近づいた位置、すなわち第1の係止部材2の第1動作部材4が第1の係止位置KP1に位置にあることを示している。ここで、回転コネクタ101が回転中立位置であるときのみ、第1の係止部材2の第1動作部材4が第1の係止位置KP1に位置する。また、駆動部6と反対側に設けられた第2の係止部材5は、当然のことながら第1の係止部材2の第1動作部材4と対向していない位置にあり(図2(b)を参照)、第2の係止部材5が第2の係止位置KP2に位置していても、第1動作部材4の第1係止部14と、第2の係止部材5の第2係止部28の切欠部28cと、が係合しない。
次に、第1回転ケースK11が反時計回りに回転し、図16(b)に示すように、駆動部6が歯車部材3の歯車H3に当接し、更に第1回転ケースK11が反時計回りに回転すると、図16(c)に示すように、駆動部6が歯車部材3の歯車H3を推し進め、回転歯車部材3が時計回りに回転するようになる。その際に、第1動作部材4の第1突出部34tが第1溝カム部34uのカム形状に沿ってガイドされるので、第1動作部材4の第1突出部34tが図16(a)及び図16(b)に示す位置より下方(図2に示すY2方向)に移動する。更に、第1回転ケースK11が反時計回りに回転すると、図16(d)、図16(e)に示すように、回転歯車部材3が時計回りに更に回転するようになる。その際に、第1動作部材4の第1突出部34tが図16(c)に示す位置より更に下方(図2に示すY2方向)に移動する。この第1動作部材4の第1突出部34tの下方への移動に伴って、第1動作部材4が下方側に回動するようになる。
最後に、更に、第1回転ケースK11が反時計回りに回転すると、図16(f)に示すように、歯車部材3の回転が止まり、歯車部材3の卵形状の凸側が紙面の右側を向くようになる。その際に、第1突出部34tは、図16(a)及び図16(b)に示す位置より最も離れた下方の位置に移動しており、この第1突出部34tの移動により、第1動作部材4が下方側に回動し、第1動作部材4の第1係止部14が下方側に移動するようになる。この図16(f)に示す状態が、第1の係止部材2の第1動作部材4が第1の退避位置TP1に位置にあることを示している。このようにして、本発明の第1実施形態では、第1溝カム部34uの中心(歯車部材3の回転中心)CTから最も離れた位置(図16(a)の状態)と最も近づいた位置(図16(f)の状態)を、第1動作部材4の第1の係止位置KP1と第1の退避位置TP1とに振り分けることができる。
以上のようにして、第1の係止部材2が、回転ケースK1の第1回転ケースK11の回転に応じて、第1の係止位置KP1と第1の退避位置TP1との間を移動するようになる。特に、本発明の第1実施形態では、第1の係止部材2の第1動作部材4が、第1回転ケースK11に回転可能に支持された歯車部材3の回転に応じて、第1の係止位置KP1と第1の退避位置TP1との間を移動するようになる。
そして、第1回転ケースK11が反時計回りに更に回転して、図15(b)に示すように、第2の係止部材5が第1の係止部材2と対向するようになっても、第1の係止部材2が第1の退避位置TP1にあるので、第1の係止部材2と第2の係止部材5とが係合することはない。更に反時計回りに第1回転ケースK11が1回転しても、第1の係止部材2と第2の係止部材5とが係合することはない。また、第1回転ケースK11が回転中立位置から時計回りに回転した場合も同様の動作を行う。
また、本発明の第1実施形態では、第1回転ケースK11に駆動部6を1つ設け、歯車部材3の歯車H3を6箇所設けているので、回転ケースK1の第1回転ケースK11の1回転毎に歯車H3と噛み合い、歯車部材3が駆動部6と噛み合う毎に、60°の角度だけ歯車部材3が回転するようにしている。これにより、図16(a)に示す歯車部材3の状態は、第1回転ケースK11が左回り(反時計回り)に6回転すると、再び元の状態に戻ることとなる。従って、本発明の第1実施形態の回転コネクタ101は、回転基準位置(回転中立位置)で係止されるとともに、回転基準位置(回転中立位置)以外では、左に5回転、右に5回転させても、係止されることがない。以上のように、本発明の第1実施形態の回転コネクタ101は、歯車H3の数と駆動部6の数を適切に選択することにより、回転ケースK1の回転数に合わせた歯車部材3の回転角度を決めることができ、第1動作部材4の第1の係止位置KP1と第1の退避位置TP1とを、回転ケースK1の回転数に合わせて設定することができる。
以上に述べてきたように、回転ケースK1(第1回転ケースK11)の回転に応じて、第1の係止部材2が第1の係止位置KP1と第1の退避位置TP1との間を移動するようになる。そして、第1の係止部材2の第1係止部14と第2の係止部材5の第2係止部28とが対向した際に、回転コネクタ101が回転基準位置(回転中立位置)にある場合は、第1の係止部材2が第1の係止位置KP1にあるので、第1の係止部材2と第2の係止部材5とが係合する。また、回転コネクタ101が回転基準位置(回転中立位置)にない場合は、第1の係止部材2が第1の退避位置TP1にあるので、第1の係止部材2と第2の係止部材5とが係合しない。
一方、回転コネクタ101が回転基準位置(回転中立位置)にあり、第1の係止部材2の第1係止部14と第2の係止部材5の第2係止部28とが対向した場合であっても、図17に示すように、ステアリングが挿入されて、第2の係止部材5が第2の退避位置TP2に位置していると、第1の係止部材2と第2の係止部材5とが係合しない。
ここで、第2の係止部材5が第2の係止位置KP2と第2の退避位置TP2との間を移動する仕組みについて説明する。図18は、本発明の第1実施形態の回転コネクタの動作を説明した第2の係止部材5の部分の拡大斜視図であって、挿入動作部材7と第2動作部材8と弾性体99と第1回転ケースK11に設けられたガイド枠59とを示し、ステアリングの挿入に応じて挿入動作部材7が挿入方向IDへ移動し、挿入動作部材7の移動に応じて第2動作部材8が直交方向VDへ移動する様子を示している。なお、説明を分かり易くするため、ガイド枠59の片側の垂直壁59vを省略し、更に第2動作部材8の側腕部58の一部を省略している。これにより、挿入動作部材7に設けられた第2カム部78の第2突出部78tが見えるようになり、第2カム部78の第2溝カム部78uの溝の空間部分だけが見えるようになる。図19は、本発明の第1実施形態の回転コネクタの動作を説明した説明図であって、図18の動作状態に対応した拡大側面図である。
本発明の回転コネクタ101は、回転コネクタ101の回転基準位置(回転中立位置)において、図15(a)に示すような第1の係止部材2と第2の係止部材5とが係止された状態で、固定体である車両本体側の被固定部(図示していない)に固定される。図18(a)及び図19(a)は、その際の状態を示しており、第2の係止部材5の第2動作部材8は、第2の係止位置KP2に位置している。この際に、弾性体99が挿入動作部材7の挿入方向IDへの動作に抗して挿入動作部材7を付勢しているので、ステアリングが挿入されていない際には、挿入動作部材7の挿入方向IDへの移動を止め、第2動作部材8の第2の係止位置KP2を確実に保つことができる。
次に、一方(図2に示すZ2方向)から挿入方向IDに向けて、ステアリングが挿入される。図18(b)及び図19(b)は、ステアリングの挿入途中の状態を示し、図18(c)及び図19(c)は、ステアリングが全て挿入された状態を示している。
先ず、ステアリングが挿入されて、図18(a)及び図19(a)状態から図18(b)及び図19(b)の状態になると、第2の係止部材5の挿入動作部材7が、ステアリングに押されて、挿入方向IDへ移動するようになる。その際に、挿入動作部材7に設けられた第2突出部78tが第2溝カム部78uの溝78bに沿ってガイドされ、第2溝カム部78uが設けられて固定されていない第2動作部材8を付勢するようになる。そして、第2溝カム部78uの溝78bが挿入方向IDと交差する方向の溝になっているので、第2動作部材8は、図18(b)及び図19(b)に示すように、図18(a)及び図19(a)に示す第2の係止位置KP2から、直交方向VDに移動する。つまり、溝78bの直交方向VDの高さ成分が、第2動作部材8の直交方向VDの移動量になっている。
更に、ステアリングが挿入されて、図18(b)及び図19(b)状態から図18(c)及び図19(c)の状態になると、第2の係止部材5の挿入動作部材7が、ステアリングに押されて、更に挿入方向IDへ移動するようになる。その際に、挿入動作部材7に設けられた第2突出部78tが第2溝カム部78uの溝78bから溝78aに沿ってガイドされる。そして、挿入動作部材7が更に挿入方向IDへ移動を続けても、第2溝カム部78uの溝78aが挿入方向IDの溝になっているので、第2動作部材8は、図18(c)及び図19(c)に示す位置で留まっている。この図18(c)及び図19(c)に示す状態が、第2の係止部材5の第2動作部材8が第2の退避位置TP2の位置にあることを示している。このようにして、本発明の第1実施形態では、挿入方向IDに沿った溝78aの位置(図18(c)及び図19(c)の状態)と、この溝78aから離れた位置(図18(a)及び図19(a)の状態)を、第2動作部材8の第2の退避位置TP2と第2の係止位置KP2とに振り分けている。
また、本発明の第1実施形態では、第2溝カム部78uの溝78a(図14を参照)の長さを長くしている。これにより、挿入動作部材7の押し込み量を長くすることができ、挿入動作部材7と第2動作部材8との係合範囲を長くすることができる。このことにより、容易に挿入動作部材7が直交方向VD側に延びる溝78bに戻ることなく、第2動作部材8の第2の退避位置TP2での安定性を高めることができ、回転コネクタ101の信頼性を高めることができる。
また、本発明の第1実施形態では、前述したように、ガイド部材9のガイド軸19に挿入動作部材7のガイド孔7hが挿通されて、挿入動作部材7が移動可能に保持されているので、挿入動作部材7の挿入方向IDへの動作を確実に行うことができる。また、第2動作部材8の凸状のガイド部68にガイド溝29が係合されているので、第2動作部材8の直交方向VDへの動作を確実に行うことができる。
以上のようにして、第2の係止部材5が、ステアリングの挿入により、第2の係止位置KP2から第2の退避位置TP2に移動するようになる。特に、本発明の第1実施形態では、ステアリングの挿入により、第2の係止部材5の挿入動作部材7が挿入方向IDへ移動し、挿入動作部材7の挿入方向IDへの移動により、第2動作部材8が第2の係止位置KP2から第2の退避位置TP2に移動するようになる。
また、本発明の第1実施形態では、第2の係止部材5が設けられる他方のケースCZ1を回転ケースK1としたので、ステアリングが回転しても、第2の係止部材5も回転するので、他の機構を設けずにそのまま第2の係止部材5の第2の退避位置TP2を保つことができる。例えば、固定ケースR1に第2の係止部材5を設ける場合は、ステアリングが回転しても、固定ケースR1に設けられた第2の係止部材5の第2の退避位置TP2を保つための複雑な機構が必要となる。このことにより、回転コネクタ101を容易に作製することができる。
以上、第1実施形態では、回転コネクタ101を車両に適用する場合について例示して説明してきたが、本発明の回転コネクタは、車両に適用する場合に限らず、他の製品に適用することができる。その際には、回転基準位置を回転中立位置にしても良いが、回転中立位置でない所望の回転基準位置にしても良い。
以上のように構成された本発明の第1実施形態の回転コネクタ101における、効果について、以下に説明する。
固定ケースR1(一方のケースCA1)に設けられた第1の係止部材2と回転ケースK1(他方のケースCZ1)に設けられた第2の係止部材5とで、回転コネクタ101の回転基準位置(回転中立位置)において、係止されるので、組み立てられた際には、回転基準位置(回転中立位置)で、固定ケースR1と回転ケースK1とが係止され、回転ケースK1の回転がロックされるようになる。一方、回転操作具(ステアリング)が挿入された際には、第2の係止部材5が第2の係止位置KP2から第2の退避位置TP2に移動するので、固定ケースR1と回転ケースK1との係止が解除され、回転ケースK1が回転できるようになる。これらのことにより、組み立てられた際には、回転基準位置で回転ロックがかかり、回転操作具(ステアリング)が挿入された際には、回転ロックが外れる、回転コネクタ101を提供することができる。
固定ケースR1(一方のケースCA1)に設けられた第1の係止部材2の第1係止部14と回転ケースK1(他方のケースCZ1)に設けられた第2の係止部材5の第2係止部28とで、回転コネクタ101の回転基準位置(回転中立位置)において、係止されるので、組み立てられた際には、回転基準位置(回転中立位置)で、固定ケースR1と回転ケースK1とが係止され、回転ケースK1の回転がロックされるようになる。一方、回転操作具(ステアリング)が挿入された際には、第2の係止部材5の第2動作部材8が第2の係止位置KP2から第2の退避位置TP2に移動するので、固定ケースR1と回転ケースK1との係止が解除され、回転ケースK1が回転できるようになる。これらのことにより、組み立てられた際には、回転基準位置で、容易にロックをかけ、回転操作具(ステアリング)が挿入された際には、容易にロックを外すことができる。
回転ケースK1(他方のケースCZ1)の周辺部に一つ設けられた駆動部6が回転ケースK1の回転に伴って歯車H3と噛み合い、固定ケースR1(一方のケースCA1)に設けられた歯車部材3が駆動部6と噛み合う毎に所定角度だけ回転するので、回転ケースK1の回転を固定ケースR1側に伝達するとともに、回転ケースK1の回転数に合わせた歯車部材3の回転角度を決めることができる。このため、歯車部材3に設けられた第1カム部34を介して歯車部材3と係合された第1動作部材4の第1の係止位置KP1と第1の退避位置TP1とを、回転ケースK1の回転数に合わせて設定することができる。このことにより、回転ケースK1の回転基準位置(回転中立位置)と第1動作部材4の第1の係止位置KP1とを、確実に合わせることができる。
第1カム部34が、歯車部材3の第1対向面3Pと第1動作部材4の第2対向面4Pとに、第1溝カム部34uと凸状の第1突出部34tとを有し、第1溝カム部34uの外形状が半円と半楕円を組み合わせたカム形状であるので、第1溝カム部34uの中心(歯車部材3の回転中心)CTから最も離れた位置と最も近づいた位置を、第1動作部材4の第1の係止位置KP1と第1の退避位置TP1とに振り分けることができる。このことにより、回転ケースK1の回転基準位置(回転中立位置)と第1動作部材4の第1の係止位置KP1とを、より確実に合わせることができる。
第1溝カム部34uが、歯車部材3の第1対向面3Pに形成されているとともに、第1突出部34tが第2対向面4Pに形成されているので、固定ケースR1(一方のケースCA1)に歯車部材3、第1動作部材4と順に組み付けていく際に、歯車部材3の第1溝カム部34uを確認しながら、第1動作部材4を取り付けることができる。このため、回転ケースK1の回転基準位置(回転中立位置)と第1動作部材4の第1の係止位置KP1とを、より一層確実に合わせることができる。このことにより、回転ケースK1の回転基準位置(回転中立位置)と第1動作部材4の第1の係止位置KP1とを、より確実に合わせることができる。
第2カム部78が挿入動作部材7の凸状の第2突出部78tと第2動作部材8の第2溝カム部78uとを有し、第2溝カム部78uの形状が挿入方向IDに沿った溝と挿入方向IDと交差する方向に沿った溝とを組み合わせた屈曲形状であるので、挿入方向IDに沿った溝78aの位置とこの溝78aから離れた位置を、第2動作部材8の第2の退避位置TP2と第2の係止位置KP2とに振り分けることができる。このことにより、回転操作具(ステアリング)が挿入された際には、固定ケースR1と回転ケースK1との係止が確実に解除され、回転ケースK1を確実に回転させることができる。
ガイド部材9がガイド軸19とガイド溝29と弾性体99とを有し、ガイド軸19に挿入動作部材7のガイド孔7hと弾性体99が挿通され、第2動作部材8の凸状のガイド部68にガイド溝29が係合されているので、挿入動作部材7の挿入方向IDへの動作を確実に行え、第2動作部材8の挿入方向IDと直交する方向VDへの動作を確実に行える。更に、弾性体99が挿入動作部材7の挿入方向IDへの動作に抗して挿入動作部材7を付勢しているので、回転操作具(ステアリング)が挿入されていない際には、挿入動作部材7の挿入方向IDへの移動を止め、第2動作部材8の第2の係止位置KP2を確実に保つことができる。このため、第1動作部材4の第1係止部14と第2動作部材8の第2係止部28とが確実に係止するようになる。これらのことにより、回転操作具(ステアリング)が挿入された際には、容易にロックを外し、組み立てられた際には、回転基準位置で、容易にロックをかけることができる。
一方のケースCA1が固定ケースR1であるとともに、他方のケースCZ1が回転ケースK1であるので、回転操作具(ステアリング)の挿入により第2の係止位置KP2から第2の退避位置TP2に移動する第2の係止部材5を回転ケースK1に設けることとなる。このため、回転操作具(ステアリング)が回転しても、第2の係止部材5も回転するので、他の機構を設けずにそのまま第2の係止部材5の第2の退避位置TP2を保つことができる。例えば、固定ケースR1に第2の係止部材5を設ける場合は、回転操作具(ステアリング)が回転しても、固定ケースR1に設けられた第2の係止部材5の第2の退避位置TP2を保つための複雑な機構が必要となる。このことにより、回転コネクタ101を容易に作製することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
<変形例1>
上記第1実施形態では、第1溝カム部34uの外形状が半円と半楕円を組み合わせたカム形状と好適に構成したが、この形状に限るものではなく、第1溝カム部34uの中心(歯車部材3の回転中心)CTから他より遠ざかっている箇所が少なくても1箇所ある形状であれば良い。
<変形例2>
上記第1実施形態では、歯車部材3の第1対向面3Pに第1溝カム部34uを設け、第1動作部材4の第2対向面4Pに第1突出部34tを設ける構成にしたが、歯車部材3の第1対向面3Pに第1突出部を設け、第1動作部材4の第2対向面4Pに第1溝カム部を設ける構成にしても良い。
<変形例3>
上記第1実施形態では、一方のケースCA1が固定ケースR1であるとともに、他方のケースCZ1が回転ケースK1であるように好適に構成したが、一方のケースCA1を回転ケースK1、他方のケースCZ1を固定ケースR1としても良い。つまり、固定ケースR1と回転させ回転ケースとし、回転ケースK1を固定し固定ケースとしても良い。
本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
2 第1の係止部材
3 歯車部材
3P 第1対向面
34 第1カム部
34t 第1突出部
34u 第1溝カム部
4 第1動作部材
14 第1係止部
4P 第2対向面
5 第2の係止部材
6 駆動部
7 挿入動作部材
78 第2カム部
8 第2動作部材
58p 内側面
58w 対向壁
28 第2係止部
68 ガイド部
78t 第2突出部
78u 第2溝カム部
9 ガイド部材
19 ガイド軸
29 ガイド溝
99 弾性体
CA1 一方のケース
CZ1 他方のケース
K1 回転ケース
K11 第1回転ケース
KP1 第1の係止位置
KP2 第2の係止位置
TP1 第1の退避位置
TP2 第2の退避位置
R1 固定ケース
FC 可撓性ケーブル
H3 歯車
ID 挿入方向
VD 直交方向
101 回転コネクタ

Claims (8)

  1. 回転操作具の回転に伴って回転する回転ケースと、
    固定体に固定され、前記回転ケースを回動自在に支持する固定ケースと、
    前記回転ケースと前記固定ケースとで形成された収容部に巻締め及び巻戻し可能に収容された可撓性ケーブルと、を備え、一方から前記回転操作具が挿入可能な回転コネクタであって、
    前記回転ケース及び前記固定ケースのいずれか一方のケースには、前記回転ケースの回転に応じて第1の係止位置と第1の退避位置との間を移動する第1の係止部材が設けられ、
    前記回転ケース及び前記固定ケースのいずれか他方のケースには、前記回転操作具の挿入により第2の係止位置と第2の退避位置との間を移動する第2の係止部材が設けられ、
    前記第1の係止部材及び前記第2の係止部材の少なくとも一方が、前記第1の退避位置或いは前記第2の退避位置に位置している際には、前記第1の係止部材と前記第2の係止部材とが係止せず、
    前記第1の係止部材と前記第2の係止部材がそれぞれ第1の係止位置と第2の係止位置に位置している際には、回転基準位置において、前記第1の係止部材と前記第2の係止部材とが係止することを特徴とする回転コネクタ。
  2. 前記第1の係止部材は、前記一方のケースに回転可能に支持された歯車部材と、
    前記歯車部材の歯車の回転に応じて前記第1の係止位置と第1の退避位置との間を移動する第1動作部材と、を有し、
    前記歯車部材と前記第1動作部材とは、第1カム部を介して係合されており、
    前記第2の係止部材は、前記他方のケースから凸状に突出して形成され、前記歯車と噛み合い前記歯車部材を駆動する駆動部と、
    前記回転操作具の挿入に応じて挿入方向へ移動可能に支持された挿入動作部材と、
    前記挿入動作部材の移動に応じて前記挿入方向と直交する直交方向に動作する第2動作部材と、を有し、
    前記挿入動作部材と前記第2動作部材とは、第2カム部を介して係合されており、
    前記挿入動作部材の前記挿入方向への移動により、前記第2動作部材が前記第2の係止位置から前記第2の退避位置に移動し、
    前記第1動作部材には、第1係止部を有し、
    前記第2動作部材には、第2係止部を有し、
    前記第1の係止部材と前記第2の係止部材がそれぞれ前記第1の係止位置と前記第2の係止位置に位置している際に、前記回転基準位置において、前記第1係止部と前記第2係止部とが係止することを特徴とする請求項1に記載の回転コネクタ。
  3. 前記駆動部は、前記他方のケースの周辺部に一つ設けられており、前記回転ケースの回転に伴って前記歯車と噛み合い、
    前記歯車部材は、前記駆動部と噛み合う毎に所定角度だけ回転することを特徴とする請求項2に記載の回転コネクタ。
  4. 前記歯車部材と前記第1動作部材は重なり合って配置されており、
    前記歯車部材と前記第1動作部材とが対向する面には、前記歯車部材の第1対向面と前記第1動作部材の第2対向面を有し、
    前記第1カム部は、前記第1対向面及び前記第2対向面のいずれか一方の面に形成された凸状の第1突出部と、
    前記第1対向面及び前記第2対向面のいずれか他方の面に形成され、前記第1突出部と係合しガイドする凹状の第1溝カム部と、を有し、
    前記第1溝カム部の外形状が半円と半楕円を組み合わせたカム形状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。
  5. 前記第1溝カム部が前記歯車部材の前記第1対向面に形成されているとともに、前記第1突出部が前記第2対向面に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の回転コネクタ。
  6. 前記第2動作部材には、対向する内側面を有した一対の対向壁を有し、
    前記挿入動作部材がそれぞれの前記内側面との間に配設され、
    前記第2カム部は、前記挿入動作部材の前記内周面と対向する両側に形成された凸状の一対の第2突出部と、
    前記第2動作部材の前記内側面のそれぞれに形成され、前記一対の第2突出部と係合しガイドする凹状の第2溝カム部と、を有し、
    前記第2溝カム部の形状が、前記挿入方向に沿った溝と前記挿入方向と交差する方向に沿った溝とを組み合わせた屈曲形状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。
  7. 前記挿入動作部材と前記第2動作部材は、それぞれ前記他方のケースに設けられたガイド部材によって動作可能に支持されており、
    前記ガイド部材は、前記挿入動作部材を前記挿入方向へ動作可能に支持するガイド軸と、
    前記第2動作部材を前記直交方向に動作可能に支持するガイド溝と、
    前記挿入動作部材の前記挿入方向への動作に抗して前記挿入動作部材を付勢する弾性体と、を有し、
    前記挿入動作部材には、前記ガイド軸が挿通されるガイド孔が設けられ、
    前記弾性体が、前記ガイド部材の前記ガイド軸に挿通され、
    前記第2動作部材には、前記ガイド溝に係合される凸状のガイド部が設けら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。
  8. 前記一方のケースが前記固定ケースであるとともに、前記他方のケースが前記回転ケースであることを特徴とする請求項1に記載の回転コネクタ。
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