WO2019181806A1 - ステアリングカールコード - Google Patents

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WO2019181806A1
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steering
curl cord
spiral
curl
steering wheel
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English (en)
French (fr)
Inventor
幸範 大隣
中村 俊介
Original Assignee
株式会社Fomm
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/027Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems between relatively movable parts of the vehicle, e.g. between steering wheel and column
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/06Extensible conductors or cables, e.g. self-coiling cords
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R35/00Flexible or turnable line connectors, i.e. the rotation angle being limited
    • H01R35/04Turnable line connectors with limited rotation angle with frictional contact members
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G11/00Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts

Definitions

  • This invention relates to a steering curl cord.
  • the inventors are developing an inexpensive micro electric vehicle. Therefore, the inventors are working hard every day on techniques for reducing the manufacturing cost and weight of each part.
  • the inventors focused on components that electrically connect a switch such as a horn provided on the steering wheel and a power source on the chassis side.
  • This component is required to have a performance that does not cause an electrical disconnection between the horn and the power source even when the steering wheel is operated.
  • a so-called spiral cable or a roll connector is used as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-2223027.
  • this component houses a thin belt-like cable that is wound around in a case. Because of such a structure, the rotation of the steering wheel is absorbed by the coiled cable, and electrical disconnection between the horn and the power source does not occur.
  • An object of the present invention is to provide a steering curl cord capable of reducing the weight and reducing the manufacturing cost.
  • One aspect is a steering curl cord (1) that electrically connects switches (20, 24L, 24R) provided on the steering wheel (2) and a power source mounted on the chassis, and when an external force is applied.
  • a steering curl cord (1) having a spiral spiral part (10) deformed to return to its original shape when the external force is removed.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a steering wheel of a vehicle using a steering curl cord.
  • FIG. 2 is a view showing a first embodiment of the steering curl cord.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the steering curl cord.
  • FIG. 4 is a diagram showing the composition of urethane alloy.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the steering wheel and the steering curl cord in a state where they are assembled to the vehicle.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining assembly of a steering curl cord or the like to a vehicle.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the steering curl cord in a state assembled to the vehicle.
  • FIG. 8 is an enlarged vertical cross-sectional view of the column lower cover and the steering wheel assembled to the steering column shaft.
  • FIG. 9 is a view showing a state where the steering wheel 2 is set to the neutral position (straight forward position).
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the steering wheel 2 is set to the right locked position.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which the steering wheel 2 is set to the left locked position.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the behavior of the steering curl cord of the initial development form (comparative form).
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the behavior of the steering curl cord 1 of the present embodiment.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a steering wheel of a vehicle using a steering curl cord.
  • This electric vehicle employs an in-wheel motor to ensure a large indoor space.
  • the in-wheel motor is used as a drive source, a space corresponding to the engine room of the engine automobile is not required, and the driver's seat can be disposed forward accordingly. Thereby, indoor space can be expanded.
  • the driver's seat is arranged in front, the wheel house is projected right next to the driver's feet, making it difficult to arrange the accelerator pedal and the brake pedal side by side. Therefore, the accelerator pedal was eliminated, and an accelerator grip lever instead of the accelerator pedal was provided on the steering wheel.
  • FIG. 1 An example of a steering wheel is shown in FIG. 1
  • the steering wheel 2 includes a base portion 21, a left spoke portion 22L and a right spoke portion 22R, a left grip bar portion 23L and a right grip bar portion 23R, and a left accelerator grip lever 24L and a right accelerator grip lever 24R.
  • the base part 21 is a part connected to the steering column shaft.
  • Spoke portions 22 (22L, 22R) extend from the base portion 21 to the left and right.
  • the spoke part 22 (22L, 22R) is composed of a pair of upper and lower sides, and a grip bar part 23 (23L, 23R) is provided between them.
  • the accelerator grip lever 24 (24L, 24R) is provided so that a base may be located in the base part 21.
  • the accelerator grip lever 24 (24L, 24R) extends from the base portion 21 to the left and right.
  • a horn pad 20 is assembled to the base portion 21. When the horn pad 20 is pressed and the switch is turned on, the horn sounds.
  • the driver operates the accelerator grip lever 24 (24L, 24R) with his fingertips while holding the grip bar portion 23 (23L, 23R).
  • the accelerator grip lever 24 moves toward the initial position by the spring force.
  • the accelerator grip lever 24 returns to the initial position by the spring force.
  • Various methods are conceivable for controlling the driving force of the vehicle based on the operation of the accelerator grip lever 24. For example, when operating either the left accelerator grip lever 24L or the right accelerator grip lever 24R, the normal mode (normal driving mode) is set, and both the left accelerator grip lever 24L and the right accelerator grip lever 24R are simultaneously operated. When operating, there exists a method of setting it as a power mode (acceleration driving mode).
  • the electric vehicle under development by the inventors has a light vehicle weight and a small lock-to-lock rotation angle of the steering wheel. If it is a normal car, there are differences depending on the specifications, but it is about 3 turns with lock-to-lock (about 540 degrees left and right from the neutral position), and it is assumed that it will be changed halfway when the steering wheel is turned It has a ring shape (wheel shape). However, the car under development by the inventors is about 3/4 turn (about 140 degrees left and right from the neutral position) with a lock-to-lock, so it is not necessary to change during steering wheel operation. It is possible to hold. Therefore, the accelerator grip lever can be operated without always releasing the hand even when the steering wheel is operated.
  • FIG. 2A and 2B are diagrams showing a first embodiment of the steering curl cord 1.
  • FIG. 2A is an isometric view
  • FIG. 2B is a front view
  • FIG. 2C is a side view
  • FIG. ) Is a top view.
  • the car under development by the inventors has a very small lock-to-lock of about 3/4 rotation (about 140 degrees left and right from the neutral position), so the performance required for the conventional spiral cable, that is, No performance is required up to the point that the steering wheel does not break even if it is rotated about 3 times. Accordingly, the inventors have developed a steering curl cord that is simpler than conventional spiral cables. The steering curl cord will be described with reference to FIG.
  • Steering curl cord 1 electrically connects a power source on the chassis side to a switch (for example, horn pad 20 or accelerator grip lever 24 (24L, 24R) described above) provided on the steering wheel.
  • the steering curl cord 1 includes a portion 10 formed in a spiral shape between a chassis-side connector 11 connected to the chassis side in a state assembled to a vehicle and a wheel-side connector 12 connected to the steering wheel side. .
  • a planar type similar to a mosquito coil is illustrated in FIG. 2, although this spiral part 10 is a type similar to a mosquito coil, it is different from a mosquito coil in that it has an annular shape with no spiral near the center.
  • the spiral part 10 a part connected to the chassis-side connector 11 is arranged on the outer peripheral side, and a part connected to the wheel-side connector 12 is arranged on the inner peripheral side.
  • the spiral portion 10 has a specification of 3 rounds plus 1/4 round (1170 degrees), but this is only an example, and the number of rounds is arbitrary. However, in any case, the portions from the outer peripheral side to the inner peripheral side are arranged in a single plane.
  • the plane type spiral part 10 similar to a mosquito coil was illustrated, a three-dimensional spiral type may be sufficient.
  • the steering curl cord 1 is covered with an outer skin 100 that can store a shape as described later. Then, it is deformed when an external force is applied, but is restored to its original shape when the external force is removed. This setting is performed by once heating and then cooling in a state where the steering curl cord 1 is put in the mold.
  • An example of a shell material that can be shape-memory is urethane alloy.
  • thermoplastic resins such as soft vinyl chloride, urethane, polyester, nylon, fluorine, and olefin may be used.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the steering curl cord 1.
  • a polyester wire 101 is placed, the periphery of the polyester wire 101 is wound with a Japanese paper tape 102, and the periphery is covered with an outer skin 100 capable of storing a shape.
  • FIG. 4 is a diagram showing the composition of urethane alloy. Next, it supplements about the urethane alloy which is an example of the material of the outer shell which can carry out shape memory.
  • the urethane alloy used in the present embodiment for example, MPU6110GFR manufactured by Nagano Sanyo Chemical Co., Ltd. is suitable.
  • the base material composition and pigment composition of this product MPU6110GFR are as shown in FIG.
  • This urethane alloy is also used, for example, as an outer skin of a spiral curled cord that connects a telephone body and a receiver.
  • the curl cord extends when pulled, but is curled so as to return to the original curl shape when the pulling force is removed.
  • the steering curl cord of this embodiment is different in shape from the curl cord of the telephone, but has the same characteristics that it deforms when an external force is applied but returns to its original shape when the external force is removed.
  • FIG. 5A and 5B are diagrams for explaining the steering wheel 2 and the steering curl cord 1 in a state where they are assembled to a vehicle.
  • FIG. 5A is a rear view of the steering wheel
  • FIG. 5B is a diagram of FIG.
  • FIG. 5C is an isometric view of the steering wheel
  • FIG. 5D is an isometric view of the steering wheel and the steering curl cord.
  • a boss portion 20 is provided on the rear surface of the steering wheel 2 so as to be assembled to the steer column column shaft.
  • a hole 201 penetrating the front and back of the steering wheel 2 is formed above the boss portion 20.
  • a cord holding hook 202 is formed in the hole 201.
  • a convex portion 203 having a height lower than that of the boss portion 20 is formed around the boss portion 20.
  • a back hook 204 is formed on the inner peripheral side of the convex portion 203 and in the vicinity of the hole 201. The position of the back hook 204 will be described in more detail. As shown in FIG. 5A, the center line of the back hook 204 is located at a position rotated about 40 to 60 degrees around the rotation center of the steering wheel 2 from the center line of the cord holding hook 202. ing.
  • the spiral portion 10 is positioned so as to overlap the convex portion 203 as shown in FIG. Further, the wheel side connector 12 of the steering curl cord 1 passes through the hole 201 and is located on the surface side of the steering wheel 2. A portion of the steering curl cord 1 passing through the hole 201 is held by a cord holding hook 202. As described above, the effect of the steering curl cord 1 being held by the back hook 204 in addition to being held by the cord holding hook 202 will be described later.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the assembly of the steering curl cord 1 and the like to the vehicle.
  • the column lower cover 31L is assembled under the steering column shaft 3.
  • the steering curl cord 1 is disposed in front of the combination switch 30 with the spiral portion 10 passed through the steering column shaft 3.
  • a rib is provided on the inner side of the column lower cover 31L, and the steering curl cord 1 is placed in a groove between the rib and the inner wall surface of the column lower cover 31L.
  • the steering wheel 2 is assembled to the tip of the steering column shaft 3 with the convex portion 203 overlapping the spiral portion 10 of the steering curl cord 1.
  • the column upper cover 31U is disposed on the steering column shaft 3 and fixed to the column lower cover 31L.
  • the column lower cover 31L and the column upper cover 31U are referred to as the column cover 31 when it is not necessary to clearly distinguish them.
  • the steering curl cord 1 is assembled to the vehicle in this way.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the steering curl cord 1 in a state where it is assembled to a vehicle.
  • FIG. 7 (A) is an isometric view
  • FIG. 7 (B) is a front view
  • FIG. 7 (C) is FIG.
  • FIG. 7D is a sectional view taken along the line DD of FIG. 7B.
  • the steering curl cord 1 is in a state where the spiral portion 10 is placed in a groove between the rib 31a formed inside the column lower cover 31L and the inner wall surface 31b of the column lower cover 31L. Installed in the vehicle.
  • a convex portion 203 on the back surface of the steering wheel 2 is positioned in front of the spiral portion 10. As described above, the effect of the convex portion 203 on the back surface of the steering wheel 2 positioned in front of the spiral portion 10 of the steering curl cord 1 will be described later.
  • the steering curl cord 1 includes a spiral portion 10 having a shape similar to a mosquito coil.
  • the steering curl cord 1 is covered with an outer skin 100 made of urethane alloy, and is deformed when an external force is applied, but returned to its original shape when the external force is removed.
  • the steering curl cord 1 absorbs the rotation of the steering wheel 2 by the enlargement / reduction of the spiral portion 10 in the radial direction.
  • the steering curl cord 1 of the present embodiment does not require a space in the axial direction of the steering column 3 because the spiral portion 10 has a planar spiral shape.
  • the steering wheel 2 rotates, it can be smoothly enlarged and reduced in the radial direction without adversely affecting the operation of the driver. Further, even if the driver operates the steering wheel 2 with a strong force, no electrical disconnection occurs in the steering curl cord 1.
  • the conventional spiral cable has no idea that the thin strip-shaped cable stored in the case has a habit.
  • the strip cable is thin and soft. Therefore, the band-shaped cable is prevented from moving to an unexpected place by being housed in the case. If the case is simply removed from the conventional spiral cable, the band-shaped cable may gradually move to an unexpected place during long-term use, possibly resulting in failure. .
  • a rib 31a is formed inside the column lower cover 31L, and the spiral portion 10 is placed in a groove between the rib 31a and the inner wall surface 31b of the column lower cover 31L.
  • the steering curl cord 1 can be more reliably held at a desired position even after long-term use.
  • ribs corresponding to the ribs 31a formed on the inner side of the column lower cover 31L are not formed on the inner side of the column upper cover 31U. If the column upper cover 31U is also formed with a rib, when the assembling operator places the column upper cover 31U on the steering column shaft 3, the steering curl cord 1 is easily sandwiched between the ribs, and the assembling work is performed. This is because the sex becomes worse.
  • the case necessary for the conventional spiral cable is not required, and the weight can be reduced as compared with the conventional case, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the convex portion 203 is formed on the back surface of the steering wheel 2, and the convex portion 203 is aligned with the spiral portion 10 in the assembled state of the vehicle. The reason for this will be described.
  • FIG. 8 is an enlarged vertical cross-sectional view of the column lower cover 31L and the steering wheel 2 assembled to the steering column shaft 3.
  • FIG. 8 (A) shows an initial development form (comparative form), and FIG. 8 (B). Shows this embodiment.
  • the steering curl cord 1 of the present embodiment is characterized in that the rotation of the steering wheel 2 is absorbed by the spiral portion 10 being enlarged or reduced in the radial direction.
  • the spiral portion 10 of the steering curl cord 1 not only expands and contracts in the radial direction but also moves in the axial direction of the steering column shaft 3. 8A, a part of the steering curl cord 1 may fall into the gap between the column cover 31 and the steering wheel 2 and be bitten.
  • the wall surface 31b of the column cover 31 becomes an obstacle, and workability when the steering curl cord 1 is assembled is deteriorated. Moreover, there is a possibility of interfering with the movement locus of the cord holding hook 202.
  • the inventors have conceived that the convex portion 203 is formed on the back surface of the steering wheel 2 instead of extending the wall surface 31 b of the column cover 31.
  • the convex portion 203 becomes an obstacle and the steering curl cord 1 does not move backward. No biting occurred.
  • the wall surface 31b of the column cover 31 was shortened so that the convex part 203 might be avoided. As a result, an effect of improving workability when the steering curl cord 1 is assembled is also obtained.
  • the inventors have not only caused the spiral portion 10 of the steering curl cord 1 to expand and contract in the radial direction but also move in the axial direction of the steering column shaft 3 while operating the steering wheel 2. The following knowledge was obtained through repeated research to find out.
  • FIG. 9 is a view showing a state in which the steering wheel 2 is set to a neutral position (straight forward position).
  • FIG. 9A is a three-dimensional view
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 9C is a CC cross-sectional view of FIG. 9B.
  • the steering wheel 2 is in the neutral position (straight forward position).
  • the spiral portion 10 of the steering curl cord 1 is kept at an appropriate distance from the steering column shaft 3.
  • FIG. 10A and 10B are views showing a state in which the steering wheel 2 is set to the right locked position.
  • FIG. 10A is a three-dimensional view
  • FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 10C is a sectional view taken along the line CC of FIG.
  • the steering wheel 2 is rotated about 140 degrees to the right from the neutral position to the right locked position.
  • the steering curl cord 1 is tightened to the steering column shaft 3 as compared with the neutral position. 9B in the neutral position, three cross sections of the steering curl cord 1 are shown above the steering column shaft 3, but in FIG. 10B in the right lock position, the cross section of the steering curl cord 1 is shown. 4 are shown. This also indicates that the steering curl cord 1 is in a state of being fastened to the steering column shaft 3.
  • FIG. 11A and 11B are views showing a state in which the steering wheel 2 is set to the left locked position.
  • FIG. 11A is a three-dimensional view
  • FIG. 11B is a cross-sectional view along line BB in FIG.
  • FIG. 11C is a sectional view taken along the line CC of FIG.
  • the steering wheel 2 is rotated about 140 degrees to the left from the neutral position to be in the left locked position.
  • the steering curl cord 1 is loosened from the steering column shaft 3 as compared with the neutral position.
  • FIG. 11C of the left lock position compared to FIG. 9C of the neutral position, the steering curl cord 1 is separated from the steering column shaft 3 and is loosened from the steering column shaft 3. I understand.
  • the steering curl cord 1 is in a state between FIG. 10 and FIG.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the behavior of the steering curl cord 1 in the initial development (comparative form).
  • FIG. 12 (A) shows a state in which the steering curl cord 1 begins to rub against the column cover 31 (31L).
  • FIG. 12B shows the subsequent state.
  • the broken line indicates the rotation locus of the cord holding hook 202.
  • the column lower cover 31L is shown as an object to be rubbed, but it is not particularly limited to the column lower cover 31L. The same applies to rubbing against the column upper cover 31U. Therefore, the object to be rubbed will be described as the column cover 31 below.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the behavior of the steering curl cord 1 of this embodiment.
  • FIG. 13 (A) shows a state in which the steering curl cord 1 begins to rub against the column cover 31 (31L), and FIG. Indicates the subsequent state.
  • the broken line indicates the rotation locus of the cord holding hook 202.
  • the cord holding hook 202 is below.
  • the steering curl cord 1 may be bent.
  • the spiral portion 10 of the steering curl cord 1 may also move in the axial direction of the steering column shaft 3. If such bending is repeated, the durability of the steering curl cord 1 is lowered.
  • the inventors have come up with the provision of the back hook 204.
  • the steering curl cord 1 even if the steering curl cord 1 receives sliding resistance, the steering curl cord 1 held by the cord holding hook 202 does not rotate.
  • the steering curl cord 1 can be pushed rightward against the sliding resistance, and the bending that occurs in the comparative form (the form at the beginning of development) can be prevented. It became possible to avoid the decline of sex. Further, it is possible to prevent the spiral portion 10 of the steering curl cord 1 from moving in the axial direction of the steering column shaft 3.
  • the spiral portion 10 is exemplified as a planar type in which the outer circumferential side to the inner circumferential side are arranged in a single plane, but the invention is not limited thereto. It may be a three-dimensional spiral type.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Cable Arrangement Between Relatively Moving Parts (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

ステアリングカールコードは、ステアリングホイール2に設けられるスイッチ20,24L,24Rと車台に搭載される電源とを電気的に接続するステアリングカールコード1であって、スイッチ20,24L,24Rに接続される側が内周側に配置されるとともに電源に接続される側が外周側に配置され、外力が加えられると変形するがその外力が除かれると元の形状に戻るようにクセ付けされた渦巻部10を有する。

Description

ステアリングカールコード
 この発明は、ステアリングカールコードに関する。
 発明者らは、廉価な超小型電気自動車を開発中である。そこで発明者らは、ひとつひとつの部品の製造コストや重量を抑える手法について、日々、研究に励んでいる。発明者らは、ステアリングホイールに設けられたホーン等のスイッチと車台側の電源とを電気的に接続する部品に着目した。この部品には、ステアリングホイールを操作しても、ホーン等と電源との電気的な断線を生じさせない性能が要求される。このような部品として、従来は、スパイラルケーブルと呼ばれるものや、ロールコネクターと呼ばれるものなどを使用している。この部品は、特開2006-223027号公報に記載されているように、ケースの中にぐるぐる巻きにした薄い帯状のケーブルを収納している。このような構造であるので、ステアリングホイールの回転が、このぐるぐる巻きにしたケーブルで吸収され、ホーン等と電源との電気的な断線が生じない。
 しかしながら、前述した従来の部品では、重量が嵩むとともに製造コストもかかっていた。
 本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた。本発明の目的は、軽量化を図ることができるとともに製造コストを低減することができるステアリングカールコードを提供することである。
 本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。また符号を付して説明した構成は適宜代替しても改良してもよい。
 ひとつの態様は、ステアリングホイール(2)に設けられるスイッチ(20,24L,24R)と車台に搭載される電源とを電気的に接続するステアリングカールコード(1)であって、外力が加えられると変形するがその外力が除かれると元の形状に戻るようにクセ付けされた渦巻状の渦巻部(10)を有するステアリングカールコード(1)である。
図1は、ステアリングカールコードを使用する車両のステアリングホイールの一例を示す図である。 図2は、ステアリングカールコードの第1実施形態を示す図である。 図3は、ステアリングカールコードの横断面図である。 図4は、ウレタンアロイの組成を示す図である。 図5は、車両に組み付けた状態でのステアリングホイール及びステアリングカールコードを説明する図である。 図6は、ステアリングカールコードなどの車両への組み付けについて説明する図である。 図7は、車両に組み付けた状態のステアリングカールコードについて説明する図である。 図8は、ステアリングコラムシャフトに組み付けられたコラムロアカバー及びステアリングホイールの拡大縦断面を示す図である。 図9は、ステアリングホイール2が中立位置(直進位置)にされた状態を示す図である。 図10は、ステアリングホイール2が右のロック位置とされた状態を示す図である。 図11は、ステアリングホイール2が左のロック位置とされた状態を示す図である。 図12は、開発当初の形態(比較形態)のステアリングカールコードの挙動について説明する図である。 図13は、本実施形態のステアリングカールコード1の挙動について説明する図である。
 本発明の実施形態、本発明の利点は、添付の図面が参照されて以下に詳細に説明される。
 図1は、ステアリングカールコードを使用する車両のステアリングホイールの一例を示す図である。
 まず最初に本実施形態の理解を容易にするために、前提となる発明コンセプトについて説明する。上述したように、発明者らは、超小型電気自動車を開発中である。この電気自動車では、広い室内空間を確保すべく、インホイールモーターを採用している。すなわち、インホイールモーターを駆動源とすれば、エンジン自動車のエンジンルームに相当する空間が不要になり、その分、運転席を前方に配置することが可能になる。これによって、室内空間を拡大することができる。しかしながら、運転席を前方に配置すると、運転者の足のすぐ横にホイールハウスが凸設することとなり、アクセルペダル及びブレーキペダルを並べて配置することが困難になる。そこで、アクセルペダルを無くすとともに、アクセルペダルに代わるアクセルグリップレバーをステアリングホイールに設けた。
 ステアリングホイールの一例が図1に示される。
 ステアリングホイール2は、ベース部21と、左スポーク部22L・右スポーク部22Rと、左グリップバー部23L・右グリップバー部23Rと、左アクセルグリップレバー24L・右アクセルグリップレバー24Rとを備える。
 ベース部21は、ステアリングコラムシャフトに連結される部分である。そのベース部21から、スポーク部22(22L,22R)が左右に延びる。スポーク部22(22L,22R)は、上側及び下側の2本1組で構成されており、その間にグリップバー部23(23L,23R)が設けられている。そして、ベース部21に根元が位置するように、アクセルグリップレバー24(24L,24R)が設けられている。アクセルグリップレバー24(24L,24R)はベース部21から左右に延びている。なおベース部21には、ホーンパッド20が組み付けられる。ホーンパッド20が押されてスイッチがオンされると、ホーンが鳴る。
 運転者は、グリップバー部23(23L,23R)を握りながら、指先でアクセルグリップレバー24(24L,24R)を手前に引いて操作する。運転者がアクセルグリップレバー24を操作している力を緩めると、アクセルグリップレバー24は、バネ力によって初期位置方向に移動する。運転者がアクセルグリップレバー24から指先を離すと、アクセルグリップレバー24はバネ力によって初期位置に復帰する。
 このアクセルグリップレバー24の操作に基づく車両の駆動力制御は、種々の方法が考えられる。一例を挙げれば、左アクセルグリップレバー24L及び右アクセルグリップレバー24Rのいずれか一方を操作する場合は、ノーマルモード(通常走行モード)とし、左アクセルグリップレバー24L及び右アクセルグリップレバー24Rの両方を同時に操作する場合は、パワーモード(加速走行モード)とする方法がある。
 発明者らが開発中の電気自動車は車両重量が軽く、ステアリングホイールのロックトゥロック回転角も小さい。通常の自動車であれば、仕様にもよる違いはあるものの、ロックトゥロックで3回転程度(ニュートラル位置から左右540度程度)であり、ステアリングホイールを回したときに途中で持ち替えることを前提として円環形状(ホイール形状)になっている。ところが、発明者らが開発中の自動車は、ロックトゥロックで3/4回転程度(ニュートラル位置から左右140度程度)と、非常に小さく、ステアリングホイール操作中に持ち替えが不要であり、常に同じ位置を握ることが可能になっている。そのため、ステアリングホイール操作中でも、常にアクセルグリップレバーから手を離すことなく、アクセルグリップレバーを操作できるのである。
 図2は、ステアリングカールコード1の第1実施形態を示す図であり、図2(A)はアイソメトリック図、図2(B)は正面図、図2(C)は側面図、図2(D)は上面図である。
 上述したように、発明者らが開発中の自動車は、ロックトゥロックが3/4回転程度(ニュートラル位置から左右140度程度)と非常に小さいので、従来のスパイラルケーブルに要求される性能、すなわちステアリングホイールを3回転程度回転しても断線しないという性能までは要求されない。そこで発明者らは、従来のスパイラルケーブルよりも簡易的なステアリングカールコードを開発した。このステアリングカールコードについて、図2が参照されて説明される。
 ステアリングカールコード1は、車台側の電源とステアリングホイールに設けられたスイッチ(たとえば上述のホーンパッド20やアクセルグリップレバー24(24L,24R))とを電気的に接続する。ステアリングカールコード1は、車両に組み付けた状態で車台側に接続される車台側コネクター11と、ステアリングホイール側に接続されるホイール側コネクター12との間に、渦巻状に形成された部分10を含む。図2においては、この渦巻部10として、蚊取り線香に似た平面タイプが例示されている。ただし、この渦巻部10は、蚊取り線香に似たタイプではあるが、中心付近には渦巻が無い環状である点が蚊取り線香とは相違する。渦巻部10は、車台側コネクター11につながる箇所が外周側に配置されるとともにホイール側コネクター12につながる箇所が内周側に配置される。渦巻部10は、図2では、3周プラス1/4周(1170度)の仕様が示されているが、これは例示に過ぎず、周回数は任意である。ただし、いずれの場合でも外周側から内周側の部分が、一平面に並んで配置される。なお、図2においては、蚊取り線香に似た平面タイプの渦巻部10が例示されていたが、立体的な螺旋状のタイプであってもよい。
 このステアリングカールコード1は、後述のように、形状記憶可能な外皮100で被覆されている。そして、外力が加えられると変形するがその外力が除かれると元の形状に戻るようにクセ付けされている。このクセ付けは、ステアリングカールコード1が型に入れられた状態で、一旦加熱された後、冷却されることで行われる。形状記憶可能な外皮の材料としては、たとえばウレタンアロイがある。また他にも、軟質塩ビ,ウレタン,ポリエステル,ナイロン,フッ素,オレフィンなどの熱可塑性樹脂でもよい。
 図3は、ステアリングカールコード1の横断面図である。
 ポリエステル線101を配置し、そのポリエステル線101の周囲を和紙テープ102で巻き、さらにその周囲を形状記憶可能な外皮100で被覆する。なお、図3では、中心側に3本のポリエステル線101が在り、その周囲に10本のポリエステル線101が在る。
 図4は、ウレタンアロイの組成を示す図である。
 次に、形状記憶可能な外皮の材料の一例であるウレタンアロイについて補足しておく。本実施形態に使用するウレタンアロイとしては、たとえば株式会社長野三洋化成の製品MPU6110GFRなどが好適である。なおこの製品MPU6110GFRの基材組成及び顔料組成は、図4に示される通りである。このウレタンアロイは、たとえば電話機の本体と受話器とをつなぐ螺旋状のカールコードの外皮としても使用される。このカールコードは引っ張れば延びるが、その引っ張り力を除けば元のカール形状に戻るようにクセ付けされている。本実施形態のステアリングカールコードは、電話機のカールコードとは形状が異なるが、外力が加えられると変形するがその外力が除かれると元の形状に戻るという特性は同様である。
 図5は、車両に組み付けた状態でのステアリングホイール2及びステアリングカールコード1を説明する図であり、図5(A)はステアリングホイールの裏面図、図5(B)は図5(A)のB-B断面図、図5(C)はステアリングホイールのアイソメトリック図、図5(D)はステアリングホイール及びステアリングカールコードのアイソメトリック図である。
 図5(C)を見て分かるように、ステアリングホイール2の裏面には、ステアリンクコラムシャフトに組み付くためのボス部20が凸設されている。このボス部20の上方には、ステアリングホイール2の表裏を貫通する孔201が形成されている。この孔201には、コード保持フック202が形成されている。またボス部20の周囲には、ボス部20よりも高さが低い凸部203が形成されている。この凸部203の内周側であって、孔201の近くには裏面フック204が形成されている。裏面フック204の位置をさらに詳細に説明しておく。図5(A)に示されるように、コード保持フック202の中心線から、ステアリングホイール2の回転中心の回りに、40度から60度程度回転させた位置に裏面フック204の中心線が位置している。
 ステアリングカールコード1は、車両に組み付けた状態では、図5(D)に示されるように、渦巻部10が凸部203に重なるように位置するとともに、内周側が裏面フック204に保持される。またステアリングカールコード1のホイール側コネクター12は孔201を通って、ステアリングホイール2の表面側に位置する。ステアリングカールコード1の孔201を通過する部分がコード保持フック202で保持される。このように、ステアリングカールコード1が、コード保持フック202で保持されることに加えて、裏面フック204でも保持されることでの作用効果については後述される。
 図6は、ステアリングカールコード1などの車両への組み付けについて説明する図である。
 コラムロアカバー31Lがステアリングコラムシャフト3の下に組み付けられる。
 ステアリングカールコード1は、渦巻部10がステアリングコラムシャフト3に通されて、コンビネーションスイッチ30の手前に配置される。なお詳細は後述されるが、コラムロアカバー31Lには、内側にリブが凸設されており、ステアリングカールコード1は、このリブとコラムロアカバー31Lの内壁面との間の溝に納められる。
 ステアリングホイール2は、凸部203がステアリングカールコード1の渦巻部10に重なる状態で、ステアリングコラムシャフト3の先端に組み付けられる。
 コラムアッパーカバー31Uは、ステアリングコラムシャフト3の上に配置されてコラムロアカバー31Lに固定される。なお以下では、コラムロアカバー31L及びコラムアッパーカバー31Uを明確に区別する必要がない場合は、コラムカバー31と表記する。
 ステアリングカールコード1は、このようにして車両に組み付けられる。
 図7は、車両に組み付けた状態のステアリングカールコード1について説明する図であり、図7(A)はアイソメトリック図、図7(B)は正面図、図7(C)は図7(B)のC-C断面図、図7(D)は図7(B)のD-D断面図である。
 図7(C)に示されるように、ステアリングカールコード1は、渦巻部10がコラムロアカバー31Lの内側に形成されたリブ31aとコラムロアカバー31Lの内壁面31bとの間の溝に納まった状態で車両に組み付けられる。そして図7(C)や図7(D)に示されるように、渦巻部10の手前には、ステアリングホイール2の裏面の凸部203が位置している。このように、ステアリングホイール2の裏面の凸部203が、ステアリングカールコード1の渦巻部10の手前に位置することでの作用効果については後述される。
 以上のような構成によって以下のような作用効果が得られる。
 ステアリングカールコード1には、蚊取り線香に似た形状の渦巻部10が含まれている。このステアリングカールコード1は、ウレタンアロイ製の外皮100で被覆されており、外力が加えられると変形するがその外力が除かれると元の形状に戻るようにクセ付けされている。
 このような構造なので、ステアリングカールコード1は、ステアリングホイール2の回転を、渦巻部10の径方向の拡大縮小で吸収する。本実施形態のステアリングカールコード1は、渦巻部10が平面渦巻状であるので、ステアリングコラム3の軸方向のスペースを必要としない。そして、ステアリングホイール2が回転した場合に、スムーズな径方向の拡大縮小が可能であって、運転者の操作に悪影響を及ぼさない。また運転者がステアリングホイール2を強い力で操作しても、ステアリングカールコード1に電気的な断線が生じない。
 従来のスパイラルケーブルには、ケースに収納する薄い帯状ケーブルにクセ付けを施しておくという発想がない。帯状ケーブルは薄くて軟弱である。そこで、ケースに収納することで、帯状ケーブルが意に反する場所に移動しないようにしている。仮に、従来のスパイラルケーブルから単にケースを無くすことだけを行ったら、長期間使用しているうちに帯状ケーブルが徐々に思わぬ場所に移動してしまって、それに起因して故障を生じるおそれがある。しかしながら、本実施形態によれば、ウレタンアロイのような形状記憶可能な材料の外皮100で被覆してクセ付けしておくことで、ステアリングカールコード1が自由に移動してしまうことを防止でき、そのような事態を回避できる。なお、コラムロアカバー31Lの内側にリブ31aを形成し、このリブ31aとコラムロアカバー31Lの内壁面31bとの間の溝に渦巻部10を納めるようにしている。このようにすることで、長期間使用しても、ステアリングカールコード1を一層確実に所望の位置に保持しておくことができる。なおコラムアッパーカバー31Uの内側には、コラムロアカバー31Lの内側に形成されたリブ31aに相当するリブが形成されていない。コラムアッパーカバー31Uにもリブが形成されていると、組付作業者がコラムアッパーカバー31Uをステアリングコラムシャフト3の上に配置するときに、そのリブでステアリングカールコード1を挟みやすく、組付作業性が悪くなるからである。
 このように本実施形態によれば、従来のスパイラルケーブルに必要であったケースが不要になり、従来に比べて軽量化できるとともに、製造コストも低減できる。
 また本実施形態では、ステアリングホイール2の裏面に凸部203が形成されており、車両組み付け状態で、この凸部203が渦巻部10に合わせられる。このようにした理由について説明する。
 図8はステアリングコラムシャフト3に組み付けられたコラムロアカバー31L及びステアリングホイール2の拡大縦断面を示す図であり、図8(A)は開発当初の形態(比較形態)を示し、図8(B)は本実施形態を示す。
 本実施形態のステアリングカールコード1は、ステアリングホイール2の回転を、渦巻部10が径方向に拡大縮小することで吸収するようにした点に特徴がある。しかしながら、開発当初の形態では、ステアリングホイール2が操作されているうちにステアリングカールコード1の渦巻部10が径方向に拡大縮小するだけでなく、ステアリングコラムシャフト3の軸方向にも移動してしまって、図8(A)に矢印で示されるように、ステアリングカールコード1の一部が、コラムカバー31とステアリングホイール2との間隙に落ちてしまって噛み込まれることがあった。
 このような事象を防止するための一案としては、コラムカバー31の壁面31bを延長することが考えられる。コラムカバー31の壁面31bが延長されていれば、ステアリングカールコード1が、常に、リブ31aとコラムカバー31の壁面31bとの間の溝に納まり、コラムカバー31とステアリングホイール2との間隙に落ちることが防止される。
 しかしながら、そのようにすると、コラムカバー31の壁面31bが邪魔になって、ステアリングカールコード1を組み付けるときの作業性が悪化する。またコード保持フック202の移動軌跡と干渉するおそれもある。
 そこで、発明者らは、コラムカバー31の壁面31bを延長するのではなく、ステアリングホイール2の裏面に凸部203を形成することに想到したのである。このような構成にすることで、図8(B)に示されるように、ステアリングカールコード1が移動しそうになっても、凸部203が邪魔になってステアリングカールコード1が後方へ移動せず、噛み込みが生じないようになった。また、凸部203を避けるように、コラムカバー31の壁面31bが短縮化された。これによって、ステアリングカールコード1を組み付けるときの作業性の向上という効果も得られたのである。
 さらに、発明者らは、ステアリングホイール2を操作しているうちにステアリングカールコード1の渦巻部10が径方向に拡大縮小するだけでなく、ステアリングコラムシャフト3の軸方向にも移動してしまう原因を究明すべく研究を重ね、以下の知見を得た。
 はじめに理解を容易にするために、ステアリングホイール2を操作したときのステアリングカールコード1の挙動について説明する。
 図9はステアリングホイール2が中立位置(直進位置)にされた状態を示す図であり、図9(A)は立体図、図9(B)は図9(A)のB-B断面図、図9(C)は図9(B)のC-C断面図である。
 図9(A)に示されているように、ステアリングホイール2が中立位置(直進位置)にされている。この場合、図9(B)や図9(C)に示されている通り、ステアリングカールコード1の渦巻部10は、ステアリングコラムシャフト3に対して適度な間隔を保っている。
 図10はステアリングホイール2が右のロック位置とされた状態を示す図であり、図10(A)は立体図、図10(B)は図10(A)のB-B断面図、図10(C)は図10(B)のC-C断面図である。
 図10(A)に示されているように、ステアリングホイール2が中立位置から右に140度程度回転されて、右のロック位置とされている。この場合、図10(C)に示されているように、中立位置にあるときに比べて、ステアリングカールコード1がステアリングコラムシャフト3に締まった状態になっている。中立位置の図9(B)では、ステアリングコラムシャフト3の上方にステアリングカールコード1の横断面が3つ示されていたが、右ロック位置の図10(B)ではステアリングカールコード1の横断面が4つ示されている。このことからも、ステアリングカールコード1がステアリングコラムシャフト3に締まった状態であることが分かる。
 図11はステアリングホイール2が左のロック位置とされた状態を示す図であり、図11(A)は立体図、図11(B)は図11(A)のB-B断面図、図11(C)は図11(B)のC-C断面図である。
 図11(A)に示されているように、ステアリングホイール2が中立位置から左に140度程度回転されて、左のロック位置とされている。この場合、図11(C)に示されているように、中立位置にあるときに比べて、ステアリングカールコード1がステアリングコラムシャフト3から緩んだ状態になっている。中立位置の図9(C)に比べて左ロック位置の図11(C)では、ステアリングカールコード1がステアリングコラムシャフト3から離れており、ステアリングコラムシャフト3から緩んだ状態になっていることが分かる。
 以上説明したように、ステアリングホイール2が操作されると、ステアリングカールコード1は、図10と図11との間の状態になる。
 図12は開発当初の形態(比較形態)のステアリングカールコード1の挙動について説明する図であり、図12(A)はステアリングカールコード1がコラムカバー31(31L)に擦れはじめた状態を示し、図12(B)はその後の状態を示す。なお図中、破線はコード保持フック202の回転軌跡を示す。また図中、擦れる対象としてコラムロアカバー31Lが示されているが、特にコラムロアカバー31Lには限定されない。コラムアッパーカバー31Uに擦れても同様である。そこで以下では擦れる対象をコラムカバー31として説明する。
 ステアリングカールコード1の開発当初の形態(比較形態)では、以下のような不具合が発生した。
 図12(A)に示されるように、ステアリングホイール2が左回転するように操作されて、ステアリングカールコード1の渦巻部10がコラムカバー31に擦れはじめると、ステアリングカールコード1は、コラムカバー31から摺動抵抗を受ける。
 ステアリングホイール2が左回転するに連れて、図12(B)に示されるように、コード保持フック202で保持されている箇所は下方に移動する。このときステアリングカールコード1に摺動抵抗が作用しなければ、ステアリングカールコード1は右方向に移動するが、摺動抵抗によってステアリングカールコード1の移動が阻害される。そのため、図12(B)に示されるように、コード保持フック202で保持されているステアリングカールコード1が右回転して捻れて、コード保持フック202の下方でステアリングカールコード1の屈曲が発生することがあった。そして、このような屈曲が発生すると、ステアリングカールコード1の渦巻部10がステアリングコラムシャフト3の軸方向にも移動してしまっていたのである。
 図13は本実施形態のステアリングカールコード1の挙動について説明する図であり、図13(A)はステアリングカールコード1がコラムカバー31(31L)に擦れはじめた状態を示し、図13(B)はその後の状態を示す。なお図中、破線はコード保持フック202の回転軌跡を示す。
 図12が参照されて説明されたように、開発当初の形態(比較形態)では、ステアリングホイール2が回転して、ステアリングカールコード1がコラムカバー31に擦れはじめると、コード保持フック202の下方でステアリングカールコード1の屈曲が発生することがあった。そして、このような屈曲が発生すると、ステアリングカールコード1の渦巻部10がステアリングコラムシャフト3の軸方向にも移動することがあった。またこのような屈曲が繰り返されると、ステアリングカールコード1の耐久性が低下してしまう。
 この対策として、発明者らは、裏面フック204を設けることに想到した。このようにすることで、図13(B)に示されるように、ステアリングカールコード1が摺動抵抗を受けても、コード保持フック202で保持されているステアリングカールコード1には回転が発生せず、摺動抵抗に抗して、ステアリングカールコード1を右方向に押し出せるようになり、比較形態(開発当初の形態)に発生していたような屈曲を防止でき、ステアリングカールコード1の耐久性の低下を回避できるようになった。またステアリングカールコード1の渦巻部10がステアリングコラムシャフト3の軸方向に移動してしまうことも防止できる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
 たとえば、上記説明においては、渦巻部10として、外周側から内周側の部分が一平面に並ぶように配置された平面タイプを例示したが、これには限られない。立体的な螺旋状のタイプであってもよい。
 また図面に示される各部のサイズは一例に過ぎない。適宜変更可能である。
 上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。
 本願は2018年3月20日に日本国特許庁に出願された特願2018-51892に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (8)

  1.  ステアリングホイールに設けられるスイッチと車台に搭載される電源とを電気的に接続するステアリングカールコードであって、
     外力が加えられると変形するがその外力が除かれると元の形状に戻るようにクセ付けされた渦巻状の渦巻部を有する、
    ステアリングカールコード。
  2.  請求項1に記載のステアリングカールコードにおいて、
     前記渦巻部は、外周側から内周側の部分が一平面に並ぶように配置される、
    ステアリングカールコード。
  3.  請求項2に記載のステアリングカールコードにおいて、
     前記渦巻部は、前記スイッチに接続される側が内周側に配置されるとともに前記電源に接続される側が外周側に配置される、
    ステアリングカールコード。
  4.  請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のステアリングカールコードにおいて、
     形状記憶可能な外皮で被覆されており、一旦加熱されてから冷却されることでクセ付けされている、
    ステアリングカールコード。
  5.  請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のステアリングカールコードにおいて、
     前記渦巻部は、前記ステアリングホイールが操作されると、径方向に拡大又は縮小する、
    ステアリングカールコード。
  6.  請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載のステアリングカールコードにおいて、
     前記渦巻部は、前記スイッチに接続される側の渦巻開始付近が、前記ステアリングホイールに保持される、
    ステアリングカールコード。
  7.  請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載のステアリングカールコードにおいて、
     前記渦巻部は、前記ステアリングホイールの裏面に形成された凸部が重なるように、車両に組み付けられる、
    ステアリングカールコード。
  8.  請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のステアリングカールコードにおいて、
     前記渦巻部は、コラムカバーの内壁面とコラムカバーの内側に凸設するリブとで形成される溝に配置される、
    ステアリングカールコード。
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