説明

回転コネクタ装置

【課題】本発明は、軸方向の高さを抑えて小型化に対応することができる相対回転規制手段を有するステアリングロールコネクタ10を提供することを目的とする。
【解決手段】ステータ30と、ロテータ20とを、時計回り方向及び反時計回り方向に相対回転可能に同軸上に嵌合して構成するとともに、ステータ30とロテータ20の相対回転を規制する相対回転規制手段を備えたステアリングロールコネクタ10であって、相対回転規制手段を、ステータ30に径方向内側に向けて突設した係止部34と、ロテータ20に対して共回りするとともに、ロテータ20の軸方向における規制位置と規制解除位置とを移動可能に嵌合する回転規制体60と、回転規制体60を規制位置側に弾性支持する付勢手段とで構成し、付勢手段を回転規制体60を弾性支持する複数の舌片部72を有する薄板状の環状板バネ70で構成したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、例えば、自動車のステアリングホイール側と車体側との間を電気的に接続するような回転コネクタ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車等の車両に装着される回転コネクタ装置は、主に車体側に固定するステータと、ステアリングホイール側に組み付けるロテータとを相対的に回転可能に同軸上に組み付けて構成している。さらに、ステータとロテータとで構成する収容空間内に、フラットケーブルをステアリングホイールの回転に追従して巻き締め及び巻き戻し可能に収容している。
【0003】
このフラットケーブルは、ステアリングホイール側に装備したホーンモジュール、エアバックモジュール、あるいはオーディオコントロールモジュールなどの電装品と、車体側電源との電気的な接続を行う。
【0004】
このような回転コネクタ装置は、車体に組み付ける際、あるいはステアリングホイールを組み付ける際に、ロテータが回転してフラットケーブルの巻き付け状態に偏りが生じることがあった。このため、ステアリングホイールの回転方向中立位置と、回転コネクタ装置の回転方向中立位置とにズレが生じたまま組み付けられるおそれがあった。万一、回転方向中立位置にない回転コネクタ装置が車体に組み付けられると、ステアリングホイールを転舵した際、フラットケーブルが破断するおそれがある。
【0005】
そこで、特許文献1のように、ステアリングホイールの組み付け完了まで、ロテータとステータとが相対回転しないように相対回転を規制する相対回転規制手段を備えた回転コネクタ装置が提案されている。
【0006】
特許文献1の回転コネクタ装置では、ステータ3に収容されたコイルバネ30の弾性によって軸方向に押し上げられたストッパー34が、ロテータ2の開口部15に嵌合することによって、ロテータ2とステータ3との相対回転を規制している。そして、ストッパー34がステアリングホイール(特許文献1におけるステアリング装置100に相当)の芯金101によって押し下げられることにより、ストッパー34が開口部15から開放される。このような相対回転規制手段によって、ロテータ2とステータ3との相対回転の規制及び規制解除をすることができるとされている。
【0007】
ところで、昨今、回転コネクタ装置は、車体側の収容スペースにおける空間的制約のため、その大きさの小型化が求められている。
【0008】
しかしながら、特許文献1のような相対回転規制手段を有する回転コネクタ装置は、少なくともロテータとステータとの相対回転の規制解除時において、収縮して積み重なった複数の線径分の高さに相当するコイルバネの収容空間が軸方向に必要となる。
【0009】
これに対して、特許文献2の回転コネクタ装置では、側面視つづみ型のコイルバネを用いた回転規制手段が図示されている。ところが、つづみ型コイルバネにより、収縮時におけるコイルバネの丸線の重なりをずらして軸方向高さを抑えても、コイルバネの収容空間を大きく低減することが困難であった。
【0010】
また、相対回転規制手段を有する回転コネクタ装置には、相対回転の規制及び規制解除を行うストッパーが軸方向に移動するストローク量が必要となる。このストッパーのストローク量は、相対回転規制手段の製造バラツキや組付けバラツキを考慮してある程度余裕代を持たせる必要がある。そして、この余裕代を持たせることにより、ストッパーは、相対回転の規制及び規制解除を確実に行うことができる。
【0011】
ところが、要求される小型化に対して、回転コネクタ装置の軸方向高さを低くすると、回転コネクタ装置の軸方向高さにおいて、収縮したコイルバネの収容空間の軸方向高さが占める割合が大きくなる。このため、ストッパーのストローク量に余裕代を確保できなくなり、相対回転の規制を確実に解除できないおそれがあった。
【0012】
このようにコイルバネを用いた相対回転規制手段を有する回転コネクタ装置は、軸方向高さにおいて小型化の要求に十分対応できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開2009−193688号公報
【特許文献2】欧州特許第0693806号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
本発明は、上述の問題に鑑み、軸方向の高さを抑えて小型化に対応することができる相対回転規制手段を有する回転コネクタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
この発明は、環状の固定側リング板、該固定側リング板の外周縁に形成された円筒状の固定側外周筒部、及び前記固定側リング板の内周縁に形成された円筒状の固定側内周筒部で構成するステータと、環状の回転側リング板、及び該回転側リング板の内周縁に形成された円筒状の回転側内周筒部で構成するロテータとを、前記固定側内周筒部の外周面と、前記回転側内周筒部の内周面とを径方向において対向させるとともに、時計回り方向及び反時計回り方向に相対回転可能に同軸上に嵌合して構成するとともに、前記ステータと前記ロテータの相対回転を規制する相対回転規制手段を備えた回転コネクタ装置であって、前記相対回転規制手段を、前記固定側内周筒部における前記ロテータ側端部に、径方向内側に向けて突設する係止部と、前記ロテータに対して共回りするとともに、前記ロテータの軸方向における規制位置と規制解除位置とを移動可能に嵌合する回転規制体と、前記ロテータ上に配設して、前記回転規制体を前記規制位置側に弾性支持する付勢手段とで構成し、前記回転規制体を、前記ステータの前記固定側内周筒部の内周面と径方向で対向する略円筒状の筒部及び該筒部の前記ロテータ側外周縁に形成した鍔部で構成するとともに、前記回転規制体の筒部に、前記規制位置において、前記係止部に対して周方向に係合して前記ロテータと前記ステータとの相対回転を規制する径合部を径方向外側に向けて突設し、前記付勢手段を、斜め上方向に立ち上がる形状に形成するとともに、前記回転規制体の鍔部を弾性支持する複数の舌片部を有する薄板状の板状弾性部材で構成したことを特徴とする。
【0016】
この発明により、軸方向の高さを抑えて小型化に対応できる相対回転規制手段を有する回転コネクタ装置を構成することができる。
【0017】
具体的には、ステアリングホイール未装着時では、舌片部の弾性支持により、回転規制体が規制位置で支持されるとともに、回転規制体の係合部が、ステータの係止部と周方向に係合することで、ロテータとステータとの相対回転を規制することができる。
【0018】
そして、ステアリングホイールを装着すると、回転規制体が規制解除位置に移動することにより、回転規制体の係合部とステータの係止部との係合が解除されて、ロテータとステータとの相対回転を行うことができる。
【0019】
このとき、ステアリングホイールが回転規制体を押圧することにより、板状弾性部材の舌片部を軸方向に大きく撓ませることができるので、ロテータと回転規制体の鍔部との間の軸方向高さは、舌片部の板厚と略同等にすることができる。つまり、回転規制体の規制解除位置において、板状弾性部材を収容している軸方向高さは、板状弾性部材の板厚と略同等にまで抑えることができる。
【0020】
これにより、回転コネクタ装置の軸方向高さに対して、板状弾性部材を収容している軸方向高さが占める割合を大幅に低減することができる。つまり、回転コネクタ装置の軸方向高さを抑えたとしても、回転規制体が規制位置と規制解除位置とを移動するストローク量に余裕代を持たせることができ、ロテータとステータとの相対回転の規制及び規制解除を確実に行うことができる。
加えて、板状弾性部材としたことにより、回転コネクタ装置の軽量化を図ることができる。
【0021】
従って、規制位置と規制解除位置とを移動する回転規制体を板状弾性部材で弾性支持することにより、板状弾性部材を収容している軸方向高さを抑えることができ、相対回転規制手段を有する回転コネクタ装置は、軸方向の高さを抑えて小型化に対応することができる。
【0022】
この発明の態様として、前記舌片部の前記ロテータ側端部を、略放物線状に立ち上がる形状に形成することができる。
【0023】
この発明により、板状弾性部材は、舌片部の軸方向の変位量が微小領域から最大領域にかけて、弾性による反発力をより安定して発生することができる。つまり、回転規制体は、規制位置において安定して弾性支持されるとともに、規制位置と規制解除位置との間をより安定して移動することができる。
【0024】
従って、舌片部を略放物線状に立ち上がる形状とした板状弾性部材により、ロテータとステータとの相対回転の規制及び規制解除を安定して行うことができるので、相対回転規制手段を有する回転コネクタ装置は、軸方向の高さを抑えて小型化に対応することができる。
【0025】
また、この発明の態様として、前記板状弾性部材を、前記ロテータと同心の環状に形成したベース部と、該ベース部の周方向に等間隔に形成した前記複数の舌片部とで構成することができる。
【0026】
この発明により、板状弾性部材を複数の舌片部を有する環状に形成することができる。そして、ロテータ上で板状弾性部材が回転しても、複数の舌片部の間隔が変わることないので、規制位置において、板状弾性部材は、舌片部の弾性による反発力により、回転規制体を安定して弾性支持することができる。
【0027】
また、複数の舌片部を周方向に等間隔に形成しているので、回転規制体の鍔部をバランス良く安定して支持することができる。すなわち、回転規制体が傾いて規制位置と規制解除位置とを移動することがないので、回転規制体の係合部とステータの係止部との係合及び係合解除をより確実に行うことができる。
【0028】
従って、板状弾性部材を環状に形成することにより、回転規制体による規制及び規制解除をより確実に行うことができ、相対回転規制手段を有する回転コネクタ装置は、軸方向の高さを抑えて小型化に対応することができる。
【0029】
また、この発明の態様として、薄板状に形成したベース部と該ベースに形成した前記舌片部とで単体板状弾性部材を構成し、前記板状弾性部材を、周方向において等間隔に複数配設した単体板状弾性部材で構成することができる。
【0030】
この発明により、板状弾性部材を複数の単体板状弾性部材、つまり舌片部ごとに分けて構成することができる。これにより、環状の板状弾性部材を配置するスペースがロテータ上にない場合において、複数の単体板状弾性部材をロテータの周方向に配設することができる。あるいは、回転規制体の鍔部が環状に形成できない場合において、回転規制体の鍔部の形状に応じて単体板状弾性部材をロテータ上に配設することができる。すなわち、板状弾性部材を複数の単体板状弾性部材で構成することにより、回転コネクタ装置の径方向における小型化にも対応することができる。
また、複数の単体板状弾性部材で構成することにより、板状弾性部材をより軽量にすることができるので、回転コネクタ装置の軽量化を図ることができる。
【0031】
従って、板状弾性部材を舌片部ごとに分けて構成することにより、相対回転規制手段を有する回転コネクタ装置は、軸方向の高さを抑えて小型化に対応することができる。
【発明の効果】
【0032】
本発明により、軸方向の高さを抑えて小型化に対応できる相対回転規制手段を有する回転コネクタ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】ステアリングロールコネクタの平面図。
【図2】ステアリングロールコネクタの右側面図。
【図3】図1中のA−A矢視断面図。
【図4】図2中のB−B矢視断面図。
【図5】環状板バネについての説明図。
【図6】規制位置における回転規制体の状態を示す要部拡大断面図。
【図7】規制解除位置における回転規制体の状態を示す要部拡大断面図。
【図8】環状板バネの別の形状についての説明図。
【発明を実施するための形態】
【0034】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
なお、図1はステアリングロールコネクタ10の平面図を示し、図2はステアリングロールコネクタ10の右側面図を示し、図3は図1中のA−A矢視断面図を示し、図4は図2中のB−B矢視断面図を示している。また、図5は環状板バネ70についての説明図を示し、図5(a)は環状板バネ70の平面図を示し、図5(b)は環状板バネ70の側面図を示している。さらに、図3において収容空間S内の図示を省略するとともに、図4において環状板バネ70の図示を省略している。
【0035】
また、本明細書において、上部あるいは上方は、ステアリングロールコネクタ10の回転軸方向におけるロテータ20側を示し、下部あるいは下方は、回転軸方向におけるステータ30側を示している。
【0036】
本実施形態のステアリングロールコネクタ10は、図1から図4に示すように、ケーブルハウジング10aと、回転規制体60とで構成している。
【0037】
ケーブルハウジング10aは、図1から図3に示すように、平面視中央部分にステアリングの回転軸方向(図2中の上下方向)に貫通した差込孔Hが形成された略円筒状に構成している。差込孔Hは、ステアリングコラム(図示省略)から突出するステアリングシャフト(図示省略)の挿入を許容する径で形成している。そして、ケーブルハウジング10aは、互いに相対回転可能なステータ30と、ロテータ20とで構成している。
なお、ステアリングシャフトの上端部には、回転操作を行うためのステアリングホイールを固定している。
【0038】
ロテータ20は、図1から図4に示すように、リング状に形成された天板として機能する回転側リング板21と、この回転側リング板21の内周縁から下方に向かって延びる略円筒状の回転側内周筒部22とで構成している。
【0039】
また、回転側内周筒部22の軸方向略中央には、図3に示すように、径方向内側に向けてリング状に形成された板バネ受け部23を設けている。さらに板バネ受け部23の上面には、回転側内周筒部22の内周面に沿うように形成した溝部23aを設けている。
【0040】
また、ロテータ20の回転側内周筒部22の下部には、図3に示すように、スリーブ40を嵌合している。
スリーブ40は回転側内周筒部22に嵌合固定可能であって、ステアリングコラムから突出するステアリングシャフトの挿入を許容する内周径を有する略円筒状に形成している。そして、スリーブ40は、ステアリングシャフトの挿入をガイドする機能を有している。
なお、スリーブ40は、回転側内周筒部22から延設するようにして、一体に形成してもよい。あるいは、ステータ30の固定側内周筒部32に嵌合する、固定側内周筒部32と一体に形成するなどとしてもよい。
【0041】
また、板バネ受け部23の内周縁には、図3及び図4に示すように、2つ一組のスライドガイド部25を、周方向において等間隔に複数配置している。
このスライドガイド部25は、板バネ受け部23の円周縁の一部を径方向内側に向けて、斜め下方に延設したのち、下方に垂設した形状に形成している。そして、スライドガイド部25は、後述する回転規制体60の規制位置及び規制解除位置の移動を軸方向にガイドするとともに、ロテータ20と共回り可能に構成している。
【0042】
そして、ロテータ20は、ステアリングホイールに固定され、ステアリングホイールとともに一体的に回転する構成である。詳しくは、ロテータ20は、ステアリングホイールの回転軸と同一の軸回りに回転することができる。
【0043】
また、ロテータ20には、ロテータ20の回転に伴って一体的に回転するロテータ側ポスト24を備えている。ロテータ側ポスト24は、図1から図3に示すように、コネクタ接続口が上向きになるように回転側リング板21の上に配置している。
【0044】
そして、ロテータ側ポスト24は、例えば、ステアリングホイールに配置されるホーンスイッチ、エアバッグユニットなどの電気回路から引き出されたステアリング側ケーブル1に接続している。
【0045】
ステータ30は、車体側の適宜の部材、例えばステアリングコラム内部に配設しているコンビネーションブラケットスイッチ(図示省略)に固定して、ステアリングホイールに対して相対回転可能に取り付けている。ステータ30は、図2から図4に示すように、固定側外周筒部31、固定側内周筒部32、及び固定側リング板33とで構成している。
【0046】
固定側外周筒部31は、図3及び図4に示すように、ロテータ20の回転側リング板21の外周径より僅かに小径で軸方向に延びる円筒状に形成している。
【0047】
固定側内周筒部32は、図3及び図4に示すように、ロテータ20の回転側内周筒部22の内周径より僅かに小径で軸方向に延びる円筒状に形成している。そして、固定側外周筒部31の内周面と径方向において間隔を隔てて径方向内側で対向するように同心円状に配置している。また、固定側内周筒部32の内周面における上端には、後述する回転規制体60の係合部64と係合する係止部34を周方向に等間隔に複数配置している。
【0048】
この係止部34は、図4に示すように、回転規制体60の隣接する係合部64の間において、固定側内周筒部32の内周面上端から径方向内側に向けて形成するとともに、内周径が回転規制体60の外周径(後述する回転規制体60の筒部62における外周径)と略同等となる平面視扇状に形成している。
【0049】
固定側リング板33は、図3に示すように、リング状に形成し、固定側外周筒部31の内周面及び固定側内周筒部32の外周面の軸方向略中央を繋ぐように配置している。
【0050】
また、ステータ30には、ステータ側コネクタ35を備えている。
ステータ側コネクタ35は、図3及び図4に示すように、コネクタ接続口が横方向を向くようにステータ30の下部に配置している。そして、ステータ側コネクタ35は、ロアコラムカバー(図示省略)内において車体側の電気回路等から引き出されたケーブル(図示省略)にそれぞれ接続している。
【0051】
このような構成のステータ30とロテータ20とを、固定側内周筒部32の外周面と、回転側内周筒部22の内周面とを径方向において対向させるとともに、ステアリングシャフトの回転軸と同軸上に組み付けてケーブルハウジング10aを構成している。そして、ケーブルハウジング10aの内部において、図3及び図4に示すように、ステータ30の固定側リング板33が、ロテータ20の回転側リング板21と軸方向で対面するとともに、ステータ30の固定側外周筒部31が、ロテータ20の回転側内周筒部22に対して径方向外側で対面して収容空間Sを構成している。
【0052】
この収容空間Sは、ステアリングホイール側に装備したホーンモジュール、エアバックモジュール、あるいはオーディオコントロールモジュールなどの電装品と、車体側電源との電気的な接続を行うフラットケーブルCをステアリングホイールの回転に追従して巻き締め及び巻き戻し可能に収容している。
【0053】
詳しくは、収容空間Sには、図3及び図4に示すように、リテーナ50と、フラットケーブルCとを収容している。
リテーナ50は、図4に示すように、ベースリング51と、複数の回転ローラー52とで構成し、収容空間Sを構成するステータ30の底面にロテータ20の回転軸を中心にして回転可能に載置している。
【0054】
ベースリング51は、収容空間Sに収容可能な平面視リング状に形成している。そして、ベースリング51には、複数のガイド壁53、押付ガイド部54、及び回転ローラー52を支持するローラー支持突部(図示省略)を収容空間Sに向けて立設している。なお、ローラー支持突部は、ベースリング51の周方向において等間隔に複数設けている。
【0055】
ガイド壁53は、図4に示すように、周方向に隣接する回転ローラー52の間において、ロテータ20の回転側内周筒部22の外周面に沿うように巻かれたフラットケーブルC(後述するフラットケーブルの内側巻き部分Ci)を径外側からガイドするように径外側に開口を有する略コの字形状に形成している。
【0056】
押付ガイド部54は、図4に示すように、複数の回転ローラー52の1つにU字型に巻き掛かるようにして向きを反転させたフラットケーブルC(後述するフラットケーブルCの反転部分Cr)に近接するガイド壁53に、反転部分Crに沿うように平面視略弓形に湾曲して形成している。
【0057】
回転ローラー52は、図4に示すように、ローラー支持突部に軸支され、それぞれがロテータ20の回転軸と平行な軸を中心として回転可能に設けている。
【0058】
フラットケーブルCは、複数の扁平な導体を所定のピッチで平行に配列し、絶縁被覆体で被覆した可撓性を有する帯状の伝送線であって、収容空間Sにおいて巻き回した状態で収容し、ロテータ側ポスト24とステータ側コネクタ35とを相互に電気的に接続している。
【0059】
詳述すると、フラットケーブルCにおける長さ方向の一端をロテータ側ポスト24に接続し、他端をステータ側コネクタ35に接続している。
そして、フラットケーブルCは、ケーブルハウジング10aの内部の収容空間Sにおいて、固定側リング板33に対して回転自在に載置されたリテーナ50によって支持され、巻回した状態で収容している。
【0060】
より詳しくは、フラットケーブルCは、収容空間Sにおいて、ステータ側コネクタ35から収容空間Sへ引き込まれ、図3及び図4に示すように、リテーナ50の外側でステータ30の固定側外周筒部31の内周面に沿うように巻かれた外側巻き部分Coを構成している。
【0061】
そして、フラットケーブルCは、長さ方向の途中で、回転ローラー52の1つにU字型に巻き掛かるようにして向きを反転させた反転部分Crを構成している。
【0062】
さらに、フラットケーブルCは、反転部分Crより長さ方向の先端側によって、リテーナ50の内側でロテータ20の回転側内周筒部22の外周面に沿うように巻かれた内側巻き部分Ciを構成している。フラットケーブルCは、最終的には収容空間Sから引き出されてロテータ側ポスト24に接続している。
【0063】
なお、フラットケーブルCは、収容空間Sにおいて何重かに巻き回して収容しているが、図3及び図4では、簡略化して一本のみを巻き回した状態で図示している。
【0064】
このようケーブルハウジング10aに対して、ロテータ20とステータ30との相対回転の規制及び規制解除を行う回転規制体60は、図3及び図4に示すように、底面リング板61、筒部62、及び鍔部63で構成している。
【0065】
底面リング板61は、図3及び図4に示すように、ロテータ20の板バネ受け部23の内周径より僅かに小径の外周径を有するリング状に形成し、回転規制体60の底板として機能する。なお、底面リング板61の内周径は、ステアリングシャフトの挿入を許容する径とする。
【0066】
筒部62は、図3及び図4に示すように、底面リング板61の外周縁から上方に向けて延びる略円筒状に形成している。さらに、筒部62には、開口部Xと、係合部64とを設けている。
【0067】
開口部Xは、筒部62の周方向において、2つ1組のスライドガイド部25の円弧長と略同等の円弧長であって、筒部62の軸方向において、筒部62の上端近傍から下端及び底面リング61の外周縁近傍に至る範囲を開口して形成している。なお、開口部Xは、2つ1組のスライドガイド部25と同数、周方向に配置している。
【0068】
係合部64は、筒部62の開口部Xを除く外周面において、径方向外側に向けて軸方向略中央に複数突設している。
【0069】
鍔部63は、図3に示すように、筒部62の上端外周縁から径方向外側へ斜め上方に傾斜したすり鉢状に形成した傾斜部63aと、傾斜部63aの外周縁からロテータ20の回転側リング板21と略平行で、板バネ受け部23の外周径と同等の外周径を有するリング状に形成した鍔リング部63bとで構成している。
【0070】
このような構成の回転規制体60は、ロテータ20と共回り可能に嵌合している。より詳しくは、回転規制体60は、係合部64がロテータ20の板バネ受け部23の軸方向下方に位置するとともに、開口部Xがロテータ20の2つ1組のスライドガイド部25に嵌合している。そして、回転規制体60は、ロテータ20の板バネ受け部23に載置した環状板バネ70で弾性支持されている。
【0071】
この環状板バネ70は、図5に示すように、ベース部71と、複数の舌片部72とで構成している。
ベース部71は、薄板でリング状に形成した平面部71aと、平面部71aの外周縁を軸方向下方に折り曲げて形成した外周面部71bとで構成している。
【0072】
舌片部72は、図5(a)に示すように、平面視においてベース部71から円弧状に切り出したように周方向に等間隔で複数形成している。また、舌片部72は、図5(b)に示すように、側面視においてベース部71近傍が略放物線状に湾曲するようにして、軸方向斜め上方に立ち上げるように形成している。さらに、舌片部72は、その軸方向高さを回転規制体60が規制位置と規制解除位置とを移動する距離より若干大きく形成している。なお、図5(b)中において、舌片部72は簡略化のため1つのみ図示している。
【0073】
そして、環状板バネ70は、図3に示すように、外周面部71bを板バネ受け部23の溝部23aに挿入して板バネ受け部23に載置されるとともに、舌片部72で回転規制体60を弾性支持している。
【0074】
なお、環状板バネ70の材質は、SUSが好ましい。また、繰り返しによるヘタリを考慮すると、SUS301EHがより好ましい。
【0075】
以上のような構成のステアリングロールコネクタ10において、回転規制体60が規制位置と規制解除位置とを移動して、ロテータ20とステータ30との相対回転の規制及び規制解除を行う動作について図6及び図7を用いて説明する。
なお、図6は規制位置における回転規制体60の状態の要部拡大断面図を示し、図7は規制解除位置における回転規制体60の状態の要部拡大断面図を示している。
【0076】
回転規制体60は、図6に示すように、ステアリングホイール未装着時においてロテータ20とステータ30との相対回転を規制する規制位置にある。なお、ステアリングロールコネクタ10は、回転方向において時計回り及び反時計回りに中立である中立位置にあって、収容空間S内のフラットケーブルCの巻きに偏りがない状態で、ロテータ20とステータ30との相対回転を規制されているものとする。
【0077】
規制位置における回転規制体60は、図6に示すように、ロテータ20に載置した環状板バネ70の舌片部72の弾性支持により、鍔部63が板バネ受け部23から舌片部72の軸方向高さ相当に離間した位置にある。
【0078】
このとき、回転規制体60の係合部64は、板バネ受け部23の軸方向下面と当接するとともに、周方向で隣接するステータ30の係止部34の間に係合している。これにより、回転規制体60は、周方向の動きが規制される。すなわち、回転規制体60と共回り可能なロテータ20は、ステータ30との相対回転を規制される。
【0079】
次に、ステアリングホイールが装着されたときの回転規制体60の動作について説明する。
【0080】
ステアリングホイールがステアリングシャフトに装着されると、ステアリングホイールの芯金(図示省略)により、回転規制体60は、図6に示すように、軸方向下方(図6中の矢印Yの方向)に押圧されることで、ロテータ20のスライドガイド部25に沿って軸方向下方に移動する。
【0081】
このとき、回転規制体60の鍔部63により、環状板バネ70の舌片部72の先端を軸方向下方に押圧するので、環状板バネ70の舌片部72は、ベース部71近傍を中心に軸方向下方に倒れる。
【0082】
そして、ステアリングホイールがステアリングシャフトに完全に装着されると、回転規制体60は、図7に示すように、鍔部63の鍔リング部63bが環状板バネ70のベース部71に軸方向で当接する規制解除位置に移動する。
【0083】
このとき、環状板バネ70の舌片部72が鍔部63によって完全に押し潰される。すなわち、規制解除位置において、環状板バネ70を収容する空間の軸方向高さは、環状板バネ70のベース部71の板厚と略同等となる。
【0084】
また、規制解除位置における回転規制体60の係合部64は、ステータ30の係止部34との係合を解除した位置に移動している。これにより、回転規制体60と共回り可能に嵌合したロテータ20は、ステータ30との相対回転の規制を解除される。
【0085】
次に、修理等でステアリングホイールを取り外した際の回転規制体60の動作について説明する。
【0086】
ステアリングホイールの回転方向における位置を、時計回り方向及び反時計回り方向の中立位置に合わせたのち、ステアリングホイールを取り外す。そうすると、環状板バネ70の舌片部72の弾性による反発力により、回転規制体60は、スライドガイド部25に沿って、軸方向上方に押し上げられて規制解除位置から規制位置に移動する。
【0087】
このとき、ステアリングホイールは回転方向において中立位置にあるので、回転規制体60の係合部64は、ステータ30の隣接する係止部34の間に係合する。そして、回転規制体60は、規制位置に移動完了するとともに、ロテータ20とステータ30との相対回転を規制する。
【0088】
以上のような動作を実現できる上述の構成のステアリングロールコネクタ10は、軸方向の高さを抑えて小型化に対応することができる。
【0089】
具体的には、ステアリングホイール未装着時では、舌片部72の弾性支持により、回転規制体60が規制位置で支持されるとともに、回転規制体60の係合部64が、ステータ30の係止部34と周方向に係合することで、ロテータ20とステータ30との相対回転を規制することができる。
【0090】
そして、ステアリングホイールを装着すると、回転規制体60が規制解除位置に移動することにより、回転規制体60の係合部64とステータ30の係止部34との係合が解除されて、ロテータ20とステータ30との相対回転を行うことができる。
【0091】
このとき、ステアリングホイールが回転規制体60を押圧することにより、環状板バネ70の舌片部72を軸方向に大きく撓ませることができるので、ロテータ20と回転規制体60の鍔部63との間の軸方向高さは、舌片部72の板厚と略同等にすることができる。つまり、回転規制体60の規制解除位置において、環状板バネ70を収容している軸方向高さは、環状板バネ70の板厚と略同等にまで抑えることができる。
【0092】
これにより、ステアリングロールコネクタ10の軸方向高さに対して、環状板バネ70を収容している軸方向高さが占める割合を大幅に低減することができる。つまり、ステアリングロールコネクタ10の軸方向高さを抑えたとしても、回転規制体60が規制位置と規制解除位置とを移動するストローク量に余裕代を持たせることができ、ロテータ20とステータ30との相対回転の規制及び規制解除を確実に行うことができる。
【0093】
加えて、環状板バネ70としたことにより、ステアリングロールコネクタ10の軽量化を図ることができる。
【0094】
従って、規制位置と規制解除位置とを移動する回転規制体60を環状板バネ70で弾性支持することにより、環状板バネ70を収容している軸方向高さを抑えることができ、ステアリングロールコネクタ10は、軸方向の高さを抑えて小型化に対応することができる。
【0095】
また、舌片部72のベース部71近傍を、略放物線状に立ち上がる形状に形成することにより、環状板バネ70は、舌片部72の軸方向の変位量が微小領域から最大領域にかけて、弾性による反発力をより安定して発生することができる。つまり、回転規制体60は、規制位置において安定して弾性支持されるとともに、規制位置と規制解除位置との間をより安定して移動することができる。
【0096】
従って、舌片部72のベース部71近傍を、略放物線状に立ち上がる形状とした環状板バネ70により、ロテータ20とステータ30との相対回転の規制及び規制解除を安定して行うことができるので、ステアリングロールコネクタ10は、軸方向の高さを抑えて小型化に対応することができる。
【0097】
また、環状板バネ70を、ロテータ20と同心の環状に形成したベース部71と、ベース部71の周方向に等間隔に形成した複数の舌片部72とで構成することにより、環状板バネ70を複数の舌片部72を有する環状に形成することができる。そして、ロテータ20上で環状板バネ70が回転しても、複数の舌片部72の間隔が変わることないので、規制位置において、環状板バネ70は、舌片部72の弾性による反発力により、回転規制体60を安定して弾性支持することができる。
【0098】
また、複数の舌片部72を周方向に等間隔に形成しているので、回転規制体60の鍔部63をバランス良く安定して支持することができる。すなわち、回転規制体60が傾いて規制位置と規制解除位置とを移動することがないので、回転規制体60の係合部64とステータ30の係止部34との係合及び係合解除をより確実に行うことができる。
【0099】
また、環状板バネ70に外周面部71bを設けて、板バネ受け部23の溝部23aに挿入することにより、回転規制体60が規制解除位置から規制位置に移動する際、あるいは規制位置で振動などによって、環状板バネ70が、板バネ受け部23からの飛び出すことを防止できる。
【0100】
従って、環状板バネ70を環状に形成することにより、回転規制体60による規制及び規制解除をより確実に行うことができ、ステアリングロールコネクタ10は、軸方向の高さを抑えて小型化に対応することができる。
【0101】
なお、本実施形態において、環状板バネ70を3つの舌片部72を有する形状に形成したが、舌片部72の数は、これに限定しない。なお、舌片部72は、3つ以上で構成することが好ましい。
【0102】
また、環状板バネ70のベース部71には、軸方向下方に折り曲げた外周面部71bを設けたが、これに限定せずベース部71の平面部71aのみで構成してもよい。
【0103】
また、環状板バネ70は、外周面部71bを、板バネ受け部23の溝部23aに嵌めるようしてロテータ20に載置したが、これに限定せず板バネ受け部23と溶着して固定するようにしてもよい。
【0104】
また、収容空間S内におけるフラットケーブルCの配置や構成要素は、上述の構成に限らず適宜の構成としてもよい。例えば、収容空間S内において、回転ローラー52などを配置せず、フラットケーブCを、渦巻状に巻きまわして収容した構成とするなど、様々な収容形態であってもよい。さらに、ロテータ20とステータ30の相対回転を規制するステータ30の係止部34及び回転規制体60の係合部64の形状あるいは配置は、周方向において相対回転規制可能であれば、適宜の形状、配置としてもよい。
【0105】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の回転コネクタ装置は、実施形態のステアリングロールコネクタ10に対応し、
以下同様に、
板状弾性部材は、環状板バネ70に対応し、
相対回転規制手段は、回転規制体60、係止部34、環状板バネ70に対応し、
付勢手段は、環状板バネ70に対応し、
単体板状弾性部材は、単体板バネ74に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【0106】
例えば、環状板バネ70の別の形状についての説明図を示す図8のように、環状板バネ70を、舌片部72と、薄板状のベース部73とで形成した単体板バネ74を環状に複数配置する構成してもよい。なお、図8(a)は環状板バネ70の別の形状の平面図を示し、図8(b)は環状板バネ70の別の形状の側面図を示している。
【0107】
この単体板バネ74は、ロテータ20の板バネ受け部23上において、周方向に等間隔で配置するとともに溶着して固定する。
【0108】
これにより、環状のベース部71を配置するスペースがロテータ20上にない場合、複数の単体板バネ74をロテータ20の周方向に配設することができる。あるいは、回転規制体60の鍔部63が環状に形成できない場合において、回転規制体60の鍔部63の形状に応じて単体板バネ74をロテータ20上に配設することができる。すなわち、環状板バネ70を複数の単体板バネ74で構成することにより、ステアリングロールコネクタ10の径方向における小型化に対して、単体板バネ74を適宜配置することで対応することができる。
【0109】
また、環状板バネ70を複数の単体板バネ74で構成することにより、環状板バネ70をより軽量にすることができるので、ステアリングロールコネクタ10の軽量化を図ることができる。
従って、環状板バネ70を舌片部72ごとに分けて構成することにより、ステアリングロールコネクタ10は、軸方向の高さを抑えて小型化に対応することができる。
【符号の説明】
【0110】
10…ステアリングロールコネクタ
20…ロテータ
21…回転側リング板
22…回転側内周筒部
30…ステータ
31…固定側外周筒部
32…固定側内周筒部
33…固定側リング板
34…係止部
60…回転規制体
62…筒部
63…鍔部
64…径合部
70…環状板バネ
71、73…ベース部
72…舌片部
74…単体板バネ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
環状の固定側リング板、該固定側リング板の外周縁に形成された円筒状の固定側外周筒部、及び前記固定側リング板の内周縁に形成された円筒状の固定側内周筒部で構成するステータと、
環状の回転側リング板、及び該回転側リング板の内周縁に形成された円筒状の回転側内周筒部で構成するロテータとを、
前記固定側内周筒部の外周面と、前記回転側内周筒部の内周面とを径方向において対向させるとともに、時計回り方向及び反時計回り方向に相対回転可能に同軸上に嵌合して構成するとともに、
前記ステータと前記ロテータの相対回転を規制する相対回転規制手段を備えた回転コネクタ装置であって、
前記相対回転規制手段を、
前記固定側内周筒部における前記ロテータ側端部に、径方向内側に向けて突設する係止部と、
前記ロテータに対して共回りするとともに、前記ロテータの軸方向における規制位置と規制解除位置とを移動可能に嵌合する回転規制体と、
前記ロテータ上に配設して、前記回転規制体を前記規制位置側に弾性支持する付勢手段とで構成し、
前記回転規制体を、
前記ステータの前記固定側内周筒部の内周面と径方向で対向する略円筒状の筒部及び該筒部の前記ロテータ側外周縁に形成した鍔部で構成するとともに、
前記回転規制体の筒部に、
前記規制位置において、前記係止部に対して周方向に係合して前記ロテータと前記ステータとの相対回転を規制する径合部を径方向外側に向けて突設し、
前記付勢手段を、
斜め上方向に立ち上がる形状に形成するとともに、前記回転規制体の鍔部を弾性支持する複数の舌片部を有する薄板状の板状弾性部材で構成した
回転コネクタ装置。
【請求項2】
前記舌片部の前記ロテータ側端部を、
略放物線状に立ち上がる形状に形成した
請求項1に記載の回転コネクタ装置。
【請求項3】
前記板状弾性部材を、
前記ロテータと同心の環状に形成したベース部と、
該ベース部の周方向に等間隔に形成した前記複数の舌片部とで構成した
請求項1または2に記載の回転コネクタ装置。
【請求項4】
薄板状に形成したベース部と該ベースに形成した前記舌片部とで単体板状弾性部材を構成し、
前記板状弾性部材を、
周方向において等間隔に複数配設した単体板状弾性部材で構成した
請求項1または2に記載の回転コネクタ装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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