JPH0935840A - ステアリングロールコネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 左右２回転を少し越えると、それ以上の回転
を阻止するステアリングロールコネクタを提供する。 【解決手段】 固定ケース部材と可動ケース部材との各
対向面に、カム溝７,８を形成し、両カム溝７,８に同時
に係合するストッパーボールを備える。第１カム溝７
は、半径Ｒ₁の不連続周溝７bと半径Ｒ₂の円弧溝７aと両
溝７a,７bを連結する径方向直線溝７cとからなる。第２
カム溝８は、半径Ｒ₁,Ｒ₂の仮想円間を蛇行するジグザ
グ溝であり、その山数は左右に約２ 1/4ずつである。可
動ケース部材が固定ケース部材に対して回転すると、ス
トッパーボールは第１カム溝７の直線溝７cに押され、
第２カム溝８に沿って移動する。２回転を少し越えて第
２カム溝８の端部１５,２０に達すると、ストッパーボ
ールは回転を阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用操舵装置に
おいて、ハンドルとステアリング・コラム間を電気的に
接続するためのステアリングロールコネクタに関し、詳
しくは、可動ケース部材が固定ケース部材に対して所定
以上回転することを阻止する手段を有するステアリング
ロールコネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、ステアリングロールコネ
クタはコネクタケースを備えており、そのコネクタケー
スは、ステアリング・コラム側に固定される固定ケース
部材と、ハンドルとともに回動すべく固定ケース部材に
対して回動自在に装着された可動ケース部材とよりな
る。このコネクタケース内には、フレキシブル・フラッ
ト・ケーブルが渦巻き状に収納される。そして、ケーブ
ルの一端が固定ケース部材側に、他端が可動ケース部材
側にそれぞれ固定される。

【０００３】このステアリングロールコネクタは、固定
ケース部材がステアリング・コラムに対して、また、ハ
ンドルがこの可動ケース部材に対して、それぞれ所定の
位置に固定されるまでは、可動ケース部材は固定ケース
部材に対して自由に回動することができる。したがっ
て、コネクタケース内に収納されているフレキシブル・
フラット・ケーブルの渦巻き状態は、上記回動に伴い任
意に変化する。

【０００４】詳しくは、コネクタケースにはドーナツ状
空間が形成され、その内部にフレキシブル・フラット・
ケーブルが収納される。このドーナツ状空間を形成する
内側周壁と外側周壁とは、それぞれ可動ケース部材と固
定ケース部材とによって構成される。可動ケース部材が
固定ケース部材に対して所定範囲内で回動すると、フレ
キシブル・フラット・ケーブルは、ドーナツ状空間の内
側周壁または外側周壁のどちらか一方に対する巻きが解
放され、他方に対する巻きが強くなる。このとき、フレ
キシブル・フラット・ケーブルの巻き方向自体は、変化
しない。

【０００５】しかし、所定範囲を越えて可動ケース部材
が固定ケース部材に対して回動すると、フレキシブル・
フラット・ケーブルはそれ以上巻きが解放されたり強く
なったりすることができなくなり、ドーナツ空間におけ
る内側周壁側の巻きと外側周壁側の巻きとを結ぶフレキ
シブル・フラット・ケーブルの渡り部分には、引張力又
は圧縮力が作用する。特に圧縮力が作用するときには、
その部分が１８０度折れ曲がり、さらに回動すると、内
側周壁に対するフレキシブル・フラット・ケーブルの巻
き方向が逆方向となってしまうことがある。このように
引張力又は圧縮力や巻き方向の逆転により、無理な力が
フレキシブル・フラット・ケーブルの渡り部分に作用す
ることは、フレキシブル・フラット・ケーブルにとって
好ましくないことは明らかである。

【０００６】ところで、一般に、ステアリングロールコ
ネクタが用いられる大部分の自動車において、そのハン
ドルは左右にそれぞれ２回転ずつの範囲内で回動できる
ように構成されている。このように自動車側の機構によ
ってハンドルの回動範囲が左右各２回転に規制される場
合には、ステアリングロールコネクタについては、実際
の使用範囲よりも多少の余裕を持たせて左右に２回転を
少し越えた範囲まで回動可能とし、その範囲内では、フ
レキシブル・フラット・ケーブルに上記のような無理な
力が作用しないように構成すればよい。所定回動範囲内
でフレキシブル・フラット・ケーブルに無理な力が作用
しないように設計することは容易であるので、ステアリ
ングロールコネクタ自体の回動可能範囲を、左右に２回
転より多少広い範囲内、例えば左右に２回転および余裕
として約９０度の範囲内等に規制すればよい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
解決すべき技術的課題は、固定ケース部材に対する可動
ケース部材の回動を、中立位置から左右に２回転より多
少広い範囲内に規制するステアリングロールコネクタを
提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、次の構成のステアリングロールコ
ネクタが提供される。

【０００９】すなわち、このステアリングロールコネク
タでは、上記固定ケース部材と上記可動ケース部材と
は、それぞれ、ハンドルの回転中心に直交しかつ互いに
対向する対向面を有するカム板手段を備える。一方の第
１カム板手段は、その対向面に、ハンドルの回転中心を
中心としかつ上記第１半径を有する大略円状の不連続周
溝と、この不連続周溝の不連続部に対応しかつ第１半径
と同一中心の第２半径を有する微小幅の円弧溝と、この
円弧溝と周溝との各端部を連結する径方向の各直線溝と
で構成される第１カム溝を備える。他方の第２カム板手
段は、その対向面に、上記第１半径と上記第２半径との
各仮想円間を蛇行し、中間点から両側へ２山ずつのジグ
ザグ溝と、このジグザグ溝の両端にそれぞれ一端が接続
し、このジグザグ構成溝から遠ざかる方向に上記第１半
径と第２半径との上記各仮想円間に延在し、他端が上記
第１半径の上記仮想円以外の位置で終了する微少長さの
各遊び溝とにより構成される第２カム溝を備える。さら
に、上記コネクタケースは、上記両カム溝間に同時係合
しかつ可動ケース部材の回動に伴って上記両カム溝に沿
って移動するストッパーボールを備える。このストッパ
ーボールは、中立状態において上記第１カム溝の上記円
弧溝の中間点と上記第２カム溝の上記中間点とで同時に
係合することを特徴とする。

【００１０】上記の構成において、可動ケース部材の回
動に伴って、ストッパーボールは両カム溝間を下記のよ
うにして移動する。

【００１１】すなわち、ストッパーボールは、第１カム
溝の不連続周溝あるいは円弧溝内に位置する場合は、同
時に第２カム溝のジグザグ溝の角部に位置する。したが
って、そのジグザグ溝の角部に位置するストッパーボー
ルは、第１カム溝と第２カム溝が相互に回転する場合に
は、第１カム溝の直線溝によりその回転方向への進行を
妨げられない限りは、ジグザグの角部に位置したまま第
２カム溝の周溝または円弧溝内を転がり移動する。

【００１２】ストッパーボールが、第１カム溝の直線溝
によりその回転方向への進行が妨げられた場合とは、ジ
グザグ溝の角部と、周溝または円弧溝の端部とが重なっ
た状態のことである。この場合には、ストッパーボール
の位置から、直線溝およびジグザグ溝がいずれも遠心方
向へ向かって伸びているか、または、求心方向へ向かっ
て伸びているかのいずれかである。言い換えれば、スト
ッパーボールは上記両溝の一端に同時に位置している。
したがって、この状態から可動ケース部材を回転させる
とストッパーボールは直線溝およびジグザグ溝内を上記
両溝の他端に向かって同時に移動し、これら両溝の他端
が重なるまで移動する。

【００１３】この状態からさらに回転を続ける場合に
は、ストッパーボールは直線溝によりその進行を妨げら
れないから、ジグザグの角部に位置した状態のまま周溝
または円弧溝内を移動する。さらに回転を進めてストッ
パーボールの進行を直線溝が妨げた場合には、上述と同
様に、ストッパーボールはジグザグ溝および直線溝内を
同時に移動する。

【００１４】このようにして、ストッパーボールが第２
カム溝の中間点からジグザグ溝を２山移動したとき、ジ
グザグ溝の端、すなわち遊び溝の一端に達する。同時
に、ストッパーボールは、第１カム溝の直線溝および円
弧溝の端に達する。このとき、可動ケース部材は、固定
ケース部材に対して約２回転している。

【００１５】さらに回転を進めると、同様に、ストッパ
ーボールは、第１カム溝の円弧溝内を移動し、次に直線
溝によって進行が妨げられて、遊び溝および直線溝内を
同時に移動する。そして、ストッパーボールが遊び溝の
他端すなわち第２カム溝の端部に達すると、ストッパー
ボールは直線溝によって押されても、遊び溝が行き止ま
りであるので進行が妨げられ、それ以上は進行しない。
そのため、可動ケース部材の回動は阻止される。可動ケ
ース部材は約２回転した後ストッパーボールが遊び溝の
他端に達するまでに、さらに多少回動することになる。
すなわち、円弧溝と遊び溝との中心角度に相当する分だ
け、回動する。

【００１６】したがって、上記構成のステアリングロー
ルコネクタは、固定ケース部材に対する可動ケース部材
の回動を、中立状態から左右に２回転より多少広い範囲
内に規制することができる。

【００１７】なお、遊び溝の他端すなわち第２カム溝の
端部が第１半径の仮想円の位置にあれば、ストッパーボ
ールは、第１カム溝の直線溝に押されて遊び溝の他端に
達しても、第１カム溝の周溝と係合することになるの
で、さらに周溝内を移動する。そして、直線溝に達した
後に、可動ケース部材の回動を阻止する。つまり、スト
ッパーボールが遊び溝の一端に達した後に、可動ケース
部材は約１回転することになる。

【００１８】したがって、遊び溝の他端すなわち第２カ
ム溝の端部が第１半径の仮想円の位置にあれば、ステア
リングロールコネクタは、左右に約３回転することにな
り、フレキシブル・フラット・ケーブルの余裕長さを大
きくする必要が生じるので、好ましくない。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
１〜図９に従って、詳細に説明する。

【００２０】図１は本発明の一実施形態に係るステアリ
ングロールコネクタの平面図、図２は図１のII−II線に
沿っての断面図である。図示するように、コネクタケー
ス９は、円筒状の可動ケース部材２すなわちロテータ
と、その周囲に位置する固定ケース部材１すなわちステ
ータおよびサブステータとから構成されている。固定ケ
ース部材は、底壁１a、外周壁１bおよび上壁１cにより
構成され、図示していないが、ステアリング・コラムに
固定される。なお、本実施例においては、底壁１aすな
わちステータと、外周壁１bおよび上壁１cすなわちサブ
ステータとを、別部材として構成している。一方、可動
ケース部材２は、上壁２aと内周壁２bとにより構成さ
れ、これも図示していないが、この可動ケース部材２は
ハンドルとともに回動するようにして装着される。

【００２１】可動ケース部材２を、上記固定ケース部材
１の内周壁１bおよび上壁１cに対して組み合わせること
により生じる略ドーナツ形状の空間に、渦巻き状に形成
されたフレキシブル・フラット・ケーブル５を介装し、
さらに、下方より底壁１aを用いて蓋をする。この底壁
１aを外周壁１bに対して固定することにより、可動ケー
ス部材２は固定ケース部材１の内周部に挟持される。こ
のとき、略ドーナツ状の空間は、固定ケース部材１の底
壁１a、外周壁１bおよび上壁１cと、可動ケース部材２
の内周壁２bとにより構成される。

【００２２】また、上記フレキシブル・フラット・ケー
ブル５は、その内周側の端部が可動ケース部材２の内周
壁２bと固定され、かつ、可動ケース部材２に設けた凹
部２aを通じてハンドル側の配線コードと接続される。
一方、フレキシブル・フラット・ケーブル５の外周側の
端部が固定ケース部材１の外周壁１bと固定され、か
つ、固定ケース部材１に設けた凹部(図示せず)を通じて
ステアリング・コラム側の配線コードと接続される。こ
のような構成により、ハンドルの回動にステアリングロ
ールコネクタが追随可能となる。

【００２３】また、上記固定ケース部材１の上壁１c
は、ハンドルの回転中心に直交する面を有する第２カム
板手段として構成されており、後に詳説するが、その表
面にジグザグ形状の第２カム溝８を有している。これに
対して可動ケース部材２の上壁２aには、可動ケース部
材２の上壁１cに対面しかつ大略周溝形状の第１カム溝
７を有する第１カム板手段として構成されている。

【００２４】以下、これらのカム溝７,８について、さ
らに詳しく説明する。

【００２５】図１に示すように、第１カム板手段として
可動ケース部材２を構成する上壁２aの対向面すなわち
下面に設けられた第１カム溝７は、ハンドルの回転中心
をその中心とする第１半径Ｒ₁の円周溝のうち中心角２
θの範囲のみが不連続な形状の不連続周溝７bと、第１
半径Ｒ₁と同一中心を有しかつ中心角２θの範囲のみに
形成された第２半径Ｒ₂の円弧溝７aと、不連続周溝７b
と円弧溝７aの各端部を径方向に連結する各直線溝７cと
で構成されている。

【００２６】一方、固定ケース部材１を構成する上壁１
cの対向面すなわち上面には、第２カム板手段として第
２カム溝８が設けられている。第２カム溝８は、可動ケ
ース部材２の上壁２aと同じくハンドルの回転中心をそ
の中心とする半径Ｒ₁およびＲ₂の仮想円間を中心角θで
連続する第１ジグザグ構成溝８aと第２ジグザグ構成溝
８bとが交互に連結して規則的に蛇行するジグザグ溝
と、このジグザグ溝の両端にそれぞれ一端が連結する各
遊び溝８cとにより構成される。第１ジグザグ構成溝８a
は、径方向外側へ右回りに延在し、第２ジグザグ構成溝
８bは径方向外側へ左回りに延在する。ジグザグ溝は、
その中間点１０が半径Ｒ₂の位置にあり、中間点１０か
ら両側に２山ずつのジグザグを構成する。遊び溝８cの
中心角度αは角度θよりも小さい。また、各遊び溝８c
の他端は、ジグザグ溝の角部の中間に相当する位置１
５,２０で終了する。つまり、第２カム溝８の両端部１
５,２０は、半径Ｒ₁の位置にはない。

【００２７】各カム溝７,８の両側には側壁が形成され
ており、装置の組み立て後にはこれらの側壁がほぼ当接
するように形成されている。また、各カム溝７,８の間
には、固定ケース部材１に対する可動ケース部材２の回
転状態を規制するために、球状のストッパーボール４、
たとえばスチールボールを、両カム溝７,８に同時に係
合するように配置する。

【００２８】上記構成による装置の動作について、図
１、および図３〜図８を用いて以下に説明する。

【００２９】図１は中立状態を示しており、図３〜図８
は可動ケース部材２を右方向すなわち時計方向に回転さ
せた場合の各カム溝７,８およびストッパーボール４の
関係を示す状態図である。

【００３０】中立状態のストッパーボール４は符号１０
で示される箇所に位置し、これは、第２カム溝８の中間
点でもある。ストッパーボール４が、ここから図の上方
あるいは下方に位置する第２カム溝８のジグザグの角部
または端部に位置する状態をそれぞれ符号１１〜２０で
表し、第１カム溝７の不連続周溝７bの両端に位置する
状態をそれぞれ符号３１と３２、また、円弧溝７aの両
端に位置する状態をそれぞれ符号２１と２２で表した。

【００３１】図１に示した中立状態から、可動ケース部
材２を右方向に角度θだけ回転させた状態を図３に示し
ている。これは、ストッパーボール４が、中立位置から
第１カム溝７の円弧溝７a内を転がり、第１位置１０と
円弧溝端部２２とが重なった状態である。

【００３２】さらに角度θだけ回転させると、ストッパ
ーボール４は、第１カム溝７の直線溝７cに後方から押
されるような格好となるため、第２カム溝８のジグザグ
構成溝８a内を第１位置１０から第２位置１１まで転が
りながら移動するが、その際、同時に第１カム溝の直線
溝７c内を外方に転がり、不連続周溝７bの端部３２に位
置することになる。これを図４に示している。

【００３３】この状態においてストッパーボール４の後
方には、このストッパーボール４を押すように作用する
直線溝7cが存在せず、周溝７bが続くのみである。した
がって、可動ケース部材２の回転を続けた場合は、周溝
７bがストッパーボール４の上を、図５のように周溝７b
の端部３１すなわち直線溝７cの側壁とストッパーボー
ル４とが当接するまで通過する。このとき、可動ケース
部材２は固定ケース部材１に対して１回転した状態であ
り、図示するように、第１カム溝７と第２カム溝８の相
互関係は、図１に示した中立状態におけるものと全く同
一であり、ストッパーボール４のみが第２位置１６にま
で移動している。

【００３４】さらに角度θだけ回転を続けると、ストッ
パーボール４は、第１カム溝７の直線溝７cに後方から
押されるような格好となるため、第２カム溝８のジグザ
グ構成溝８a内を第２位置１１から第３位置１２まで転
がりながら移動するが、その際、同時に第１カム溝７の
直線溝７c内を内方に転がり、円弧溝７aの端部２１に位
置することになる。これを図６に示している。

【００３５】さらに角度θだけ回転を続けると、図７に
示すように、ストッパーボール４が円弧溝７aの中央に
位置する。つまり、可動ケース部材が固定ケース部材に
対して、３６０°＋２θ回転すると、ストッパーボール
はジグザグ溝を１山分移動することになる。同様の動作
により、ストッパーボールが第３位置１２から第４位置
１３を経て第５位置１４までジグザグ溝をさらに１山分
移動し、円弧溝７aの中央に位置するときには、可動ケ
ース部材は固定ケース部材に対して、中立状態から、２
×３６０°＋４θ回転する。

【００３６】この状態からさらに角度θ回転すると、ス
トッパーボールは円弧溝７a内を移動して円弧溝７aの端
部２２すなわち直線溝７cの端部に達する。

【００３７】さらに角度α回転すると、ストッパーボー
ルは、遊び溝８cおよび直線溝c内を移動し、遊び溝８c
の他端１５すなわち第１カム溝７の端部１５に達する。
このとき、第１カム溝７は行き止まりであるので、スト
ッパーボールは可動ケース部材２の第２カム溝８の直線
溝７cの側壁から押されても、移動することができな
い。そのため、可動ケース部材２は、それ以上の回転が
阻止される。つまり、可動ケース部材２は固定ケース部
材１に対して、中立状態から、２×３６０°＋５θ＋α
まで回転すると、それ以上は回転できない。この回転
数よりさらに多少の余裕を持った長さのフレキシブル・
フラット・ケーブル５をコネクタケース９に収納すれ
ば、フレキシブル・フラット・ケーブル５には無理な力
がかかることはない。

【００３８】したがって、上記のステアリングロールコ
ネクタは、固定ケース部材１に対する可動ケース部材２
の回動を、中立状態から左右に２回転より多少広い範囲
内に規制することができる。

【００３９】なお、遊び溝８cの他端１５,２０すなわち
第２カム溝８の端部１５,２０が第１半径Ｒ₁の仮想円の
位置にあれば、ストッパーボールは、第１カム溝７の直
線溝７cに押されて遊び溝８cの他端１５,２０に達して
も、その位置においてストッパーボールは第１カム溝７
の周溝７bと係合することになるので、可動ケース部材
２はさらに約１回転、詳しくは３６０°−２θ 回転す
る。そして、回転後にストッパーボールが第１カム溝７
の直線溝７cに達すると、可動ケース部材２は回動が阻
止される。つまり、遊び溝８cの他端１５,２０すなわち
第２カム溝８の端部１５,２０が第１半径Ｒ₁の仮想円の
位置にあれば、ステアリングロールコネクタは、左右に
約３回転、詳しくは、３×３６０°＋３θ＋α だけ回
転することになる。そのため、フレキシブル・フラット
・ケーブル５の余裕長さを大きくする必要があるので、
好ましくない。

【００４０】上記カム溝７,８の構成の変形例として
は、たとえば図９に示すように、溝の突出関係を上述の
ものと逆にしてもよく、この場合についても上述のもの
と同様の動作する。また、第１カム溝７を可動ケース部
材２側に、第２カム溝８を固定ケース部材１側に設けて
もよい。

【００４１】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その他種々の態様で実施可能である。たと
えば、第２カム溝８のジグザグ構成溝８a,８bのピッチ
すなわち中心角と、第１カム溝７の円弧溝７aの中心角
度とは、それぞれ別々に任意に選択できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係るステアリングロー
ルコネクタの平面図である。

【図２】 図１のII−II線に沿っての断面図である。

【図３】 可動ケース部材を中立状態から右方向に角度
θだけ回転させた場合の第１カム溝、第２カム溝および
ストッパーボールの関係を表す状態図である。

【図４】 図３の状態から角度θだけ回転した場合の状
態図である。

【図５】 図４の状態から角度３６０°−２θだけ回転
した場合の状態図である。

【図６】 図５の状態から角度θだけ回転した場合の状
態図である。

【図７】 図６の状態から角度θだけ回転した場合の状
態図である。

【図８】 可動ケース部材を最大限回転した場合の状態
図である。

【図９】 カム溝の変形例を示す略図である。

【符号の説明】 １ 固定ケース部材 １a 底壁 １b 外周壁 １c 上壁(カム板手段) ２ 可動ケース部材 ２a 上壁(カム板手段) ２b 内周壁 ４ ストッパーボール ５ フレキシブル・フラット・ケーブル ７ 第１カム溝 ７a 円弧溝 ７b 不連続周溝 ７c 直線溝 ８ 第２カム溝 ８a 第１ジグザグ構成溝 ８b 第２ジグザグ構成溝 ８c 遊び溝 ９ コネクタケース １０〜１４ 角部 １５ 端部 １６〜１９ 角部 ２０ 端部 ２１,２２ 端部 ３１,３２ 端部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリング・コラム側に固定される固
   定ケース部材(１)と、ハンドルとともに回動すべく上記
   固定ケース部材(１)に対して回動自在に装着された可動
   ケース部材(２)とを備えたコネクタケース(９)内に、フ
   レキシブル・フラット・ケーブル(５)を渦巻き状に収納
   し、かつ、該ケーブル(５)の一端を上記固定ケース部材
   (１)側に、他端を上記可動ケース部材(２)側にそれぞれ
   固定してなるステアリングロールコネクタにおいて、 上記固定ケース部材(１)と上記可動ケース部材(２)と
   は、それぞれ、ハンドルの回転中心に直交しかつ互いに
   対向する対向面を有するカム板手段(１c,２a)を備え、 一方の第１カム板手段(２a)は、その対向面に、ハンド
   ルの回転中心を中心としかつ第１半径(Ｒ₁)を有する大
   略円状の不連続周溝(７b)と、該不連続周溝(７b)の不連
   続部に対応しかつ上記第１半径(Ｒ₁)と同一中心の第２
   半径(Ｒ₂)を有する微小幅の円弧溝(７a)と、該円弧溝
   (７a)と周溝(７b)との各端部を連結する径方向の各直線
   溝(７c)とで構成される第１カム溝(７)を備え、 他方の第２カム板手段(１c)は、その対向面に、上記第
   １半径(Ｒ₁)と上記第２半径(Ｒ₂)との各仮想円間を蛇行
   し、中間点(１０)から両側へ２山ずつのジグザグ溝と、
   該ジグザグ溝の両端(１４,１９)にそれぞれ一端が接続
   し、上記ジグザグ溝から遠ざかる方向に上記第１半径
   (Ｒ₁)と上記第２半径(Ｒ₂)との上記各仮想円間に延在
   し、他端(１５,２０)が上記第１半径(Ｒ₁)の上記仮想円
   以外の位置で終了する微少長さの各遊び溝(８c)とによ
   り構成される第２カム溝(８)を備え、 さらに、上記コネクタケース(９)は、上記両カム溝(７,
   ８)間に同時係合しかつ可動ケース部材(２)の回動に伴
   って上記両カム溝(７,８)に沿って移動するストッパー
   ボール(４)を備え、該ストッパーボール(４)は中立状態
   において上記第１カム溝の上記円弧溝(７a)の中間点と
   上記第２カム溝(７)の上記中間点(１０)とで同時に係合
   することを特徴とするステアリングロールコネクタ。