JPH0545978U

JPH0545978U - 回転コネクタ

Info

Publication number: JPH0545978U
Application number: JP093904U
Authority: JP
Inventors: 靜一上野; 哲也岡田
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 1991-11-15
Filing date: 1991-11-15
Publication date: 1993-06-18
Anticipated expiration: 2006-11-15
Also published as: US5286219A; JP2538866Y2

Abstract

(57)【要約】【目的】切断部品を用いることなく、フラットケーブ
ルの仕様が異なっても、回転部材の回転阻害に対処しう
る回転コネクタを提供する。【構成】固定部材に取付けられる固定ケース１２，１
３、固定ケースと相対回転自在に組付けられ、回転部材
からの回転トルクが伝達されるトルク伝達部１１ｃ及び
外部電線３１との接続部１１ｄ，１４を有する回転ケー
ス１１、両ケースによって形成される環状の空間内に渦
巻状に巻回して巻き締り、巻き緩み自在に収容され、一
端が接続部で外部電線３１と接続されるフラットケーブ
ル２０を備えた回転コネクタ１。回転コネクタ１は、ト
ルク伝達部１１ｃ及び接続部１１ｄ，１４が、夫々異な
る第一及び第二の回転トルクで回転ケース１１から破断
されるように構成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、相対回転する部材間を接続する回転コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】

相対回転する部材間を接続する回転コネクタ、例えば、自動車のステアリング装置に使用する回転コネクタは、車体側との電気的接続の信頼性を高めるため、複数の平角導体を絶縁被覆した、帯状で可撓性を有するフラットケーブルが使用されている。このフラットケーブルは、渦巻状に巻回して回転ケースと固定ケースとによって形成される環状の空間内に収容される。

【０００３】そして、フラットケーブルを収容した回転コネクタは、ステアリングハンドルの回転操作に伴うステアリングシャフトの回転力を、回転コネクタに設けたキーやピン等からなるトルク伝達部を介して回転ケースに伝える。これにより、回転コネクタにおいては、回転ケースの回転に伴うフラットケーブルの巻き締りや巻き緩みによって、ステアリングハンドルの回転を吸収し、無接点で外部機器類との電気的接続を得る構造となっている。

【０００４】このため、回転コネクタにおいては、回転ケースの固定ケースに対する回転許容範囲がフラットケーブルの長さによって決まり、回転範囲が有限である。従って、回転コネクタを車両に取付けるときは、ハンドルを直進位置に一致させると共に、回転コネクタも左右方向への回転の中立位置に合わせて組付ける必要がある。即ち、ハンドルを構造上の限界まで回したときであっても、回転コネクタは、フラットケーブルが巻き緩みや巻き締りに関する回転許容範囲内にあるようにして車両に取付けなければならない。

【０００５】かかる注意を怠って回転コネクタを車両に取付けると、ハンドルを操作したときに、ハンドル操作の途中でフラットケーブルが限界まで巻き締ってしまい、ハンドルの円滑な回転が阻害される。このため、従来の回転コネクタは、このような事態が発生した場合の対策として、切り刃状の切断部品が別途設けられ、ハンドルを更に強い回転トルクで回転させると、フラットケーブルが切断部品によって切断され、ハンドルの回転阻害が解消されるように構成されている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、フラットケーブルは、回転コネクタの用途に応じて導体の数や断面積が異なる結果、仕様の相違によって強度も個々に異なっている。このため、フラットケーブルの切断によってハンドルの回転阻害を回避する対策では、フラットケーブル毎に切断トルクを変更しなければならず、現実的な対処が難しいという問題があった。

【０００７】特に、最近は車両の多様化に伴い、回転コネクタにおける回路数が増加傾向にあり、フラットケーブルの切断には極めて大きな回転トルクを要し、切断部品を鋭利にするとフラットケーブルの耐久性の点で好ましくなく、鈍い切断部品ではフラットケーブルを切断できず、適切な回転トルクで切断できるように設定することが難しかった。

【０００８】しかも、回転コネクタは、切り刃状の切断部品を設けると構成要素の増加により、フラットケーブルを収容する空間が少なくなってしまう。このため、同一の回転回数を確保するには回転コネクタ自体を大型化しなければならないという問題も生ずる。本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、切断部品を用いることなく、フラットケーブルの仕様が異なっても、回転部材の回転阻害に対処しうる回転コネクタを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】

本考案によれば上記目的を達成するため、固定部材に取付けられる固定ケース、前記固定ケースと相対回転自在に組付けられ、回転部材からの回転トルクが伝達されるトルク伝達部及び外部電線との接続部を有する回転ケース、前記両ケースによって形成される環状の空間内に渦巻状に巻回して巻き締り、巻き緩み自在に収容され、一端が前記接続部で前記外部電線と接続されるフラットケーブルを備えた回転コネクタにおいて、前記トルク伝達部及び接続部が、夫々異なる第一及び第二の回転トルクで前記回転ケースから破断されるように構成したとしたものである。

【００１０】回転コネクタのトルク伝達部は、回転部材の回転力を受けて回転ケースへ伝達するキーやピン等からなる部分である。このため、このトルク伝達部を、形状面あるいは素材面から所定の第一の回転トルクで破断するように設計しておく。この第一の回転トルクの大きさとしては、通常、ハンドルを人力で回転させることができる回転力が概ね120Kgf・cm以下であることから、100Kgf・cm程度に設定する。

【００１１】また、回転コネクタは、接続部においてフラットケーブルが外部電線と接続され、この外部電線は回転部材と接続されている。このため、トルク伝達部が破断しても、外部電線やこれと接続されたフラットケーブルにより、回転部材の円滑な回転が阻害されたり、例えば、車両の場合には、接続部がハンドルのスポークと干渉してハンドルの回転が阻害されることがある。

【００１２】従って、回転ケースの接続部も、前記第一の回転トルクと異なる第二の回転トルクで破断されるように構成する。この場合、外部電線との接続部として、回転ケースに取付けるためのスナップフィットや取付フランジを有する取付ポストを用いた場合には、スナップフィットや取付フランジを、形状面あるいは素材面から第二の回転トルクで破断されるように構成する。かかる第二の回転トルクの大きさとしては、概ね20〜30Kgf ・cmに設定する。

【００１３】また、回転コネクタは、接続部でフラットケーブルの各導体と外部電線とを、通常の電気接続端子（電線端子）を用いて接続したり、直接溶接したり、バスバー端子を用いて抵抗溶接や超音波溶接等により電気的に接続するタイプがある。この場合、接続部でフラットケーブルの各導体が外部電線に対して破断しうるために必要な、回転部材の回転トルクに起因して外部電線に作用する引張り力は、測定の結果によれば、夫々以下のようであった。通常の電気接続端子を用いて接続した場合には１Kgf ・cm程度、溶接による場合には５Kgf ・cm程度、バスバー端子等の補助部品を用いて接続した場合には、切欠きを設けることにより10Kg f ・cm程度となった。

【００１４】従って、回転コネクタが、フラットケーブルと外部電線とを電気接続端子等によって接続する上記接続方式を用いている場合には、第二の回転トルクを上記値に設定する。更に、この場合、フラットケーブルの各導体と外部電線との接続部が、各回路毎に順に破断するように配置すると、一度に破断させる場合に比べて、回転部材の回転トルクを低く抑え、接続部を容易に破断させることができる。従って、フラットケーブルの各導体と外部電線とを接続する接続部は、回転ケースの回転に対する接線方向に配置する。

【００１５】回転コネクタを以上のように構成すると、回転コネクタを中立位置に調整することなく車両等に組付け、回転部材の円滑な回転が阻害された場合には、回転部材を強制的に第一の回転トルクで回転させると、先ず、回転ケースのトルク伝達部が破断され、更に、回転部材を第一の回転トルクより小さい第二の回転トルクで回転させると外部電線との接続部が破断され、回転部材の円滑な回転が保証される。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１乃至図１８に基づいて詳細に説明する。回転コネクタ１は、図１に示すように、一組のケース１０、渦巻状に巻回してケース１０内に収容されるフラットケーブル２０とを有しており、ケース１０には、夫々外部電線３０，３１が接続される。

【００１７】一組のケース１０は、回転ケース１１と、固定部材に取付けられ、回転ケース１１を囲繞して回転自在に保持する固定ケース１２及びベースプレート１３とを有しており、これらの各ケース１１〜１３を組付けると、内部にフラットケーブル２０を収容する環状の空間が形成される。回転ケース１１は、内筒軸部１１ａの上部に半径方向外方に延出するフランジ部１１ｂが形成され、内筒軸部１１ａの内周にはトルク伝達キー１１ｃが一体に設けられている。この回転ケース１１は、例えば、ステアリングコラムを内筒軸部１１ａに挿通し、ステアリングコラム内に配置されたステアリングシャフトの回転に伴う回転トルクを、トルク伝達キー１１ｃを介して受けることにより回転する。

【００１８】トルク伝達キー１１ｃは、ハンドル操作によるステアリングシャフトの回転に伴う所定の回転トルク（100Kgf・cm程度）で破断されるように一部或いは全体の断面積を調整しておく。フランジ部１１ｂには、図２に示すように、取付部１１ｄ，１１ｄが形成されている。各取付部１１ｄは、後述する接続ポスト１４と共に外部電線３１とフラットケーブル２０とを接続する接続部となる部分である。そして、取付部１１ｄ，１１ｄには、図４及び図５に示すように、フラットケーブル２０の折曲された内端部２０ａが弾性部材１６により接続ポスト１４側に押圧されて配置されている。ここにおいて、取付部１１ｄは、トルク伝達キー１１ｃよりも小さい、概ね20〜30Kgf ・cmの回転トルクが作用したときに破断されるようにしておく。

【００１９】固定ケース１２は、図１に示すように、ベースプレート１３との間に回転ケース１１を挟み込むようにして一体に組付けることにより、回転ケース１１を回転自在に保持するもので、側部には挿着部１２ａが半径方向外方に向けて突出形成されている。この挿着部１２ａは、フラットケーブル２０の後述するジョイントモールド２１を挿着して、ベースプレート１３の接続部１５に固定する部分である。

【００２０】ベースプレート１３は、ディスク状の板材の一側に外部電線３０をジョイントモールド２１と接続する接続部１５が形成されている。ここにおいて、ジョイントモールド２１からは、フラットケーブル２０の各導体と接続された複数のバスバー２２が突出している。接続ポスト１４は、図２及び図３に示すように、ソケット１４ａと固定部１４ｂとを一体に形成すると共に両側下部にフランジ１４ｃ，１４ｃを設けたものである。ソケット１４ａは、図示しない電気コネクタの受け口で、固定部１４ｂは一端がハンドル側に接続された外部電線３１を固定する部分である。接続ポスト１４は、フランジ１４ｃ，１４ｃを取付部１１ｄ，１１ｄに挿着して回転ケース１１に取付けられる。接続ポスト１４は、図３乃至図５に示すように、ソケット１４ａや固定部１４ｂの内部に、夫々複数のソケット端子１４ｄや外部電線３１の端末を処理した電線端子１４ｅが配置されている。ここで、フランジ１４ｃ，１４ｃは、回転ケース１１の取付部１１ｄと同様に、概ね20〜30Kgf ・cmの回転トルクが作用したときに破断されるようにしておく。

【００２１】本考案の回転コネクタ１は、上記のようにトルク伝達キー１１ｃ及び接続部となる取付部１１ｄ，１１ｄやフランジ１４ｃ，１４ｃの回転トルクに対する強度を前記のように設定したことに特徴がある。従って、回転コネクタ１を左右方向への回転の中立位置に調整することなくステアリング装置に組付けた場合には、ハンドル操作の際に回転阻害が発生することがあるが、その場合には以下のようにして、ハンドルの回転阻害を回避することができる。

【００２２】即ち、ハンドル操作によって回転コネクタ１内に収容したフラットケーブル２０が限界まで巻き締ると、ハンドル操作の途中でハンドルが急に重くなる。このとき、運転者は、かかるハンドルの操作感覚から当該事実を知ることができ、速やかにハンドルを更に回転させる。すると、先ず、前記ステアリングシャフトの回転に伴う所定の回転トルクが回転ケース１１のトルク伝達キー１１ｃに作用し、トルク伝達キー１１ｃが回転ケース１１から破断される。これにより、ハンドルの円滑な回転を妨げている、トルク伝達キー１１ｃと前記ステアリングシャフトとの係合が解除され、ハンドル操作が軽くなると共に、ステアリングシャフトが回転しても回転ケース１１は回転しない。

【００２３】そして、ハンドルを更に回転させると、接続ポスト１４を介してハンドル側と接続されている外部電線３１によって、回転ケース１１が引きずられて一体に回転する結果、若干重くなったり、接続ポスト１４がハンドルのスポークＳと干渉して、ハンドルの回転が阻害される。このとき、接続ポスト１４を回転ケース１１に取付ける取付部１１ｄ，１１ｄやフランジ１４ｃ，１４ｃは、概ね20〜30Kgf ・cmの回転トルクで破断されるように設定してある。このため、図６に示すように、矢印方向に回転するスポークＳと干渉した接続ポスト１４から作用する回転トルクにより、取付部１１ｄやフランジ１４ｃが簡単に破断される。

【００２４】従って、外部電線３１と回転ケース１１との接続も解除され、ハンドルの回転を阻害する原因が全て除去される結果、ハンドルの回転阻害が人力で無理なく簡単に回避される。ここで、トルク伝達部は、回転ケース１１の内筒軸部１１ａの内周に設けたトルク伝達キー１１ｃとしたが、例えば、図７に示すように、回転ケース１１のフランジ部１１ｂ上に立設したトルク伝達ピン１１ｅ，１１ｅとしてもよい。

【００２５】また、接続部は、上記構造に限定されるものではなく、例えば、図８に示すように、接続ポスト１４のフランジ１４ｃに薄肉部１４ｄを設けると共に、各フランジ１４ｃを夫々ねじ１６或いはリベット（図示せず）で回転ケース１１に固定する構造とし、各薄肉部１４ｄを、前記と同様に、概ね20〜30Kgf ・cmの回転トルクで破断されるように肉厚を調整してもよい。

【００２６】また、図９に示す接続部のように、接続ポスト１４に接続突起１４ｅ，１４ｅを設けると共に、回転ケース１１の各取付部１１ｄに接続突起１４ｅが係合する係合凹部１１ｆを設け、各取付部１１ｄが、概ね20〜30Kgf ・cmの回転トルクで破断されるように係合凹部１１ｆの形状及び肉厚を調整しても所期の目的が達成される。この場合、接続突起１４ｅの高さを調整することで、前記回転トルクが作用したときに、接続ポスト１４が取付部１１ｄ，１１ｄから離脱するようにしてもよい。

【００２７】更に、図１０に示す接続部のように、接続ポスト１４に下方に突出するスナップフィット１４ｆ，１４ｆを設け、回転ケース１１のフランジ部１１ｂに設けた係止孔１１ｇ，１１ｇの夫々に各スナップフィット１４ｆを係止する構造としてもよい。この場合、スナップフィット１４ｆの形状、例えば、爪の大きさ等を調節することで、各係止孔１１ｇに係止されたスナップフィット１４ｆが、概ね20 〜30Kgf ・cmの回転トルクで破断され、或いは係止孔１１ｇから引き抜けるように設定する。

【００２８】また、接続ポスト１４に外部電線３１を固定する手段としては、例えば、図１１に示すように、ハーネス結束バンド１７で外部電線３１を接続ポスト１４に固定したり、図１２に示すように、接続ポスト１４に係止したカバー１８により外部電線３１を接続ポスト１４に固定することができる。ここで、回転コネクタ１において、フラットケーブル２０と外部電線３１とを接続する場合には、図１３に示すように、フラットケーブル２０と外部電線３１（図１４参照）との接続部Ｃ₁〜Ｃ₅を、回転ケース１１の接線方向に並べて配置する。このように接続部Ｃ₁〜Ｃ₅を配置すると、例えば、図１４に示すように、ハンドルのスポークＳによって接続ポスト１４が矢印で示す接線方向に破断されたとき、各接続部Ｃ₁〜Ｃ₅には、ハンドルに接続されている外部電線３１側から当該順に引張り力が作用し、接続部Ｃ₁〜Ｃ₅に一度に引張り力が作用することがない。従って、引張り力は、順次接続部Ｃ₁〜Ｃ₅に作用し、分散されることがないので、各接続部Ｃ₁〜Ｃ₅は小さな引張り力で順次破断される。ここで、図１３において符合１１ｈは、回転ケース１１のフランジ部１１ｂに形成した開口で、フラットケーブル２０の内端をケース外に引き出す部分である。

【００２９】また、回転コネクタ1 は、図１５に示すように、回転ケース１１のフランジ部１１ｂに接線と並行する開口１１ｈを設け、開口１１ｈからフラットケーブル２０の内端部を上方に引き出し、図示しない外部電線と接続しても上記と同様の効果が得られる。このとき、開口１１ｈから上方に引き出したフラットケーブル２０の内端は、全ての接続部に一度に引張り力が作用するようにしない限り、図１６に示すように、斜めに切断し、外部電線との接続部となる先端が傾斜するようにしてもよい。

【００３０】更に、フラットケーブル２０と外部電線３１とを電線端子１４ｅの両端で溶接により接続する場合には、図１７に示すように電線端子１４ｅに破断用の切欠部Ｒを設け、この切欠部Ｒによりフラットケーブル２０と外部電線３１との接続部が５Kgf ・cm程度の所定回転トルクで破断されるようにしてもよい。このような構成にすると、回転コネクタ１において、組立ての簡易化を目的に各端末にジョイントモールド２１を設けた図１に示すフラットケーブル２０を用いたときに、接続ポスト１４の部分でフラットケーブル２０と外部電線３１とを接続している電線端子１４ｅが破断され、外部電線３１が接続ポスト１４から容易に外れる。

【００３１】また、図１８に示すように、フラットケーブル２０と外部電線３１との接続に、フラットケーブル２０の導体２０ｂを圧入して接続する接続端子１９を用いた場合、接続端子１９は１Kgf ・cm程度の引張り力で引き抜けるように、接続端子１９の材質と寸法を設定する。

【００３２】

【考案の効果】

以上の説明で明らかなように、切断部品を用いることなく、フラットケーブルの仕様が異なっても、回転部材の回転阻害が発生したときに、回転部材を人力で強く回転させるだけで、かかる回転阻害を簡単に解消させることができ、このとき同時に外部機器類との電気的接続も解除されるため、これを利用して警報を発生させる構造とすることも可能である。

【００３３】また、回転ケースに接続ポストを設けてフラットケーブルと外部電線とを接続する構造の回転コネクタでは、接続ポスト内に接続端子を設けることで外部電線とワンタッチで接続することが可能になるので、回転コネクタの組立てが容易となり低コストで提供できる等、種々の効果を奏する。

【提出日】平成４年１０月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】また、回転コネクタは、接続部でフラットケーブルの各導体と外部電線とを、通常の電気接続端子（電線端子）を用いて接続したり、直接溶接したり、バスバー端子を用いて抵抗溶接や超音波溶接等により電気的に接続するタイプがある。この場合、接続部でフラットケーブルの各導体が外部電線に対して破断しうるために必要な、回転部材の回転トルクに起因して外部電線に作用する引張り力は、測定の結果によれば、夫々以下のようであった。通常の電気接続端子を用いて接続した場合には１端子当たり１Kgf 程度、溶接による場合には同様に５Kgf 程度、バスバー端子等の補助部品を用いて接続した場合には、切欠きを設けることにより同じく10Kgf 程度となった。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３１】また、図１８に示すように、フラットケーブル２０と外部電線３１との接続に、フラットケーブル２０の導体２０ｂを圧入して接続する接続端子１９を用いた場合、接続端子１９は１Kgf 程度の引張り力で引き抜けるように、接続端子１９の材質と寸法を設定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を説明するもので、回転コネ
クタの組立て状態を示す分解斜視図である。

【図２】回転コネクタの接続部を示す斜視図である。

【図３】回転コネクタの接続部である接続ポストの平面
図である。

【図４】図３のIV−IV線に沿って切断した断面図であ
る。

【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿って切断した断面図であ
る。

【図６】接続ポストがハンドルのスポークと干渉して破
断される状態を示す部分断面正面図である。

【図７】トルク伝達部の他の例を示す回転コネクタの接
続部を示す斜視図である。

【図８】接続ポストの変形例を示す部分断面正面図であ
る。

【図９】接続ポストの他の変形例を示す部分断面正面図
である。

【図１０】接続ポストの更に他の変形例を示す部分断面
正面図である。

【図１１】接続ポストに外部電線を固定する手段を示す
断面図である。

【図１２】接続ポストに外部電線を固定する他の手段を
示す断面図である。

【図１３】フラットケーブルと外部電線とを溶接によっ
て直接接続する場合を示す、回転ケースの部分平面図で
ある。

【図１４】図１３において接続ポストがハンドルのスポ
ークによって破断される状態を示す、回転ケースの部分
平面図である。

【図１５】フラットケーブルの内端部の配置を示す、回
転ケースの斜視図である。

【図１６】フラットケーブルの内端部の配置を示す、回
転ケースの平面図である。

【図１７】フラットケーブルと外部電線とを切欠部を有
する電線端子で接続した状態を示す、断面図である。

【図１８】フラットケーブルの導体を接続端子に圧入し
て外部電線と接続する、要部斜視図である。

【符号の説明】

１回転コネクタ１０一組のケース１１回転ケース１１ｃトルク伝達キー１１ｄ取付部（接続部）１１ｅトルク伝達ピン１２固定ケース１３ベースプレート（固定ケース）１４接続ポスト１４ｃフランジ（接続部）２０フラットケーブル３０外部電線３１外部電線

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１０月２２日

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】本考案の一実施例を説明するもので、回転コネ
クタの組立て状態を示す分解斜視図である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】固定部材に取付けられる固定ケース、前
記固定ケースと相対回転自在に組付けられ、回転部材か
らの回転トルクが伝達されるトルク伝達部及び外部電線
との接続部を有する回転ケース、前記両ケースによって
形成される環状の空間内に渦巻状に巻回して巻き締り、
巻き緩み自在に収容され、一端が前記接続部で前記外部
電線と接続されるフラットケーブルを備えた回転コネク
タにおいて、前記トルク伝達部及び接続部が、夫々異な
る第一及び第二の回転トルクで前記回転ケースから破断
されるように構成したことを特徴とする回転コネクタ。