JP2011228191A - 回転コネクタの嵌合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コンビネーションスイッチなどの被固定部に対するガタツキのない固定が、着脱可能に行えるようにする。
【解決手段】ステータ１２と、このステータ１２に対して回転可能に取り付けられるロテータ１３を有する回転コネクタ１１をコンビネーションスイッチ３１に位置決めすべく、前記ステータ１２に形成された嵌合部２１を前記コンビネーションスイッチ３１に形成され被嵌合部４１に対して接離方向の嵌め合いで嵌合する回転コネクタ１１の嵌合構造において、前記嵌合部２１に、対向面４１ｂに対して圧接する圧接ばね部２３と、弾性変位により前記圧接部２３を後退させる変位空間２６とを形成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、回転コネクタに関し、より詳しくは、例えばコンビネーションスイッチなどの被固定部に対するガタツキのない固定が着脱可能に行えるようにする回転コネクタの嵌合構造に関する。

回転コネクタは、固定側部材と、この固定側部材に対して回転可能に取り付けられる回転側部材を有し、これらのうちの固定側部材を被固定部、すなわち回転コネクタが例えば自動車のステアリング装置に用いられるステアリングロールコネクタである場合にはコンビネーションスイッチに対して固定される。この固定は下記特許文献１に開示されているように、固定側部材の下面に垂設した係止爪によってなされる。

しかし、回転コネクタとコンビネーションスイッチとの間で径方向に遊びがあるとガタついて回転コネクタが揺れてしまう。

このため、ガタツキを防止すべく下記特許文献２に開示されていような位置決めとガタツキ防止のための嵌合構造が設けられている。すなわち、この嵌合構造は、図１１に示したように、回転コネクタ１０１の固定側部材１０２の外周面に、平面視方形をなす２個の嵌合部１０３が設けられ、これらが嵌合する平面視コ字状をなす被嵌合部１０４が、コンビネーションスイッチの筐体の上面に設けられている。そして、嵌合したときにガタツキのない圧入状態を得られるようにするために、前記嵌合部１０３の三面のうちの直角をなす二面１０３ａ，１０３ｂには、被嵌合部１０４に嵌合されて潰される潰しリブ１０５が、嵌合方向、すなわち接離方向に沿って長い線状に形成されている。

特開２００１−２９７８４６号公報 特開２０１０−８６８号公報

しかしながら、潰しリブは一度嵌合されると前記のように潰れてしまうので、回転コネクタを被固定部から一度外すと、再度固定しようとしても最初のようなガタツキのない嵌合状態は得られない。つまり、再使用できない。

このため、例えばメンテナンス等のために被固定部から回転コネクタを外したら、部品交換せざるを得なかった。したがって、無駄であった。

そこで、この発明は、一度外した後でもガタツキのない嵌合状態が得られるようにすることを主たる目的とする。

そのための手段は、固定側部材と、該固定側部材に対して回転可能に取り付けられる回転側部材を有する回転コネクタを被固定部に位置決めすべく、前記固定側部材に形成された嵌合部を前記被固定部に形成された被嵌合部に対して接離方向の嵌め合いで嵌合する回転コネクタの嵌合構造であって、前記嵌合部と被嵌合部との間に、これらの間の相対移動を弾性によって阻止する圧接部が設けられた回転コネクタの嵌合構造である。前記圧接部は、嵌合部や被嵌合部と別の部材でもよい。

また、前記嵌合部および被嵌合部の少なくとも一方に、対向面に対して圧接する方向に付勢された圧接部が設けられた回転コネクタの嵌合構造であってもよい。

さらに、前記嵌合部および被嵌合部の少なくとも一方に、対向面に対して圧接する圧接部と、弾性変位により前記圧接部を後退させる変位空間が形成された回転コネクタの嵌合構造でもよい。

このような構成であるので、前記嵌合部を被嵌合部に対して嵌合すると、圧接部の弾性や付勢力によって、嵌合部が被嵌合部の中で突っ張った状態になり、嵌合部と被嵌合部の嵌合状態が圧入状態となる。そして、嵌合部を被嵌合部から外すと、圧接部は弾性復帰して、元の状態に戻る。

この発明によれば、弾性あるいは付勢力を有する圧接部によって、被嵌合部に対する嵌合部の嵌合状態は、接離方向の嵌め合いのみで、ガタツキのない密着状態となる。しかも、嵌合部を被嵌合部から外したときには、圧接部は弾性復帰により元の状態に戻るので、再度嵌合を行うことができる。つまり、ガタツキのない固定が着脱可能に行える。

回転コネクタの嵌合構造を示す平面図。 回転コネクタの嵌合構造の作用状態を示す平面図。 回転コネクタの上面側の斜視図。 図３のＡ部分の拡大図。 回転コネクタの下面側の斜視図。 回転コネクタの平面図。 回転コネクタの固定状態を示す一部破断側面図。 他の例に係る回転コネクタの嵌合構造を示す部分平面図。 他の例に係る回転コネクタの嵌合部を示す平面図。 他の例に係る回転コネクタの嵌合構造を示す分解斜視図。 従来技術の斜視図。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図１は、回転コネクタ１１の嵌合構造を示す平面図である。この一形態では、回転コネクタ１１として、自動車のステアリング装置に組み込まれるステアリングロールコネクタの例を説明するが、その他の回転コネクタであってもよい。

この回転コネクタ１１の嵌合構造は、回転コネクタ１１を固定する相手である被固定部としてのコンビネーションスイッチ３１に対してのガタツキのない固定が、図２に示したように着脱可能に行えるというものである。

すなわち、固定側部材としてのステータ１２と、このステータ１２に対して回転可能に取り付けられる回転側部材としてのロテータ１３を有する回転コネクタ１１をコンビネーションスイッチ３１に位置決めすべく、ステータ１２に形成された嵌合部２１と、コンビネーションスイッチ３１の筐体３２に形成された被嵌合部４１とが、接離方向での嵌め合いで嵌合する。この嵌合部２１と被嵌合部４１との嵌合が、これらの間の相対移動を阻止し、ガタツキがないように行われ、しかも、一度外した後に再度嵌合しても同様にガタツキのない状態が得られるようにする。

このような嵌合を、前記嵌合部２１と被嵌合部４１との間に、これらの間の相対移動を弾性によって阻止する圧接部としての圧接ばね部２３が設けられた回転コネクタ１１の嵌合構造で実現した。この嵌合構造は、前記嵌合部２１および被嵌合部４１の少なくとも一方に、対向面に対して圧接する方向に付勢された圧接部が設けられた回転コネクタ１１の嵌合構造であってもよい。また、前記嵌合部２１および被嵌合部４１の少なくとも一方に、対向面に対して圧接する圧接部と、弾性変位により前記圧接部を後退させる変位空間が形成された回転コネクタ１１の嵌合構造でもよい。

まず、回転コネクタ１１全体の概略構造について説明してから、嵌合構造について説明する。

図３は回転コネクタ１１を上面側から見た斜視図で、図４はその要部であるＡ部分の拡大図、図５は回転コネクタ１１を下面側から見た斜視図、図６は回転コネクタ１１の平面図である。

これらの図に示すように、回転コネクタ１１は、下面側に位置する固定側部材としてのステータ１２と、上面側に位置する回転側部材の一部としてのロテータ１３と、これらステータ１２及びロテータ１３間でのステータ１２に対するロテータ１３の中立位置（回転コネクタ１１の中立位置）を保持する回転側部材の一部としての回転ロックユニット１４を備える。

前記ステータ１２は、中央に円形の穴を有する略環状をなす固定側リング板部材１５と、この固定側リング板部材１５における外周側部位の上面に係合して一体化される平面視円形をなす外周筒部材１６とで構成される。

固定側リング板部材１５は、下面に、コンビネーションスイッチに固定するための固定爪１７を有する。固定爪１７は、固定側リング板部材１５の外周部位における３箇所に、適宜長さで形成され、先端には係止爪１７ａが形成されている。

また、固定側リング板部材１５における前記外周筒部材１６を固定する位置よりも外周側には、適宜外方に張り出すコネクタハウジング１５ａが形成されている。

外周筒部材１６におけるこのコネクタハウジング１５ａに対応する部位には、コネクタハウジング１５ａと組み合わさるコネクタハウジング１６ａが形成され、これらコネクタハウジング１５ａ，１６ａ内にはコネクタが内蔵される。

前記ロテータ１３は、前記ステータ１２の固定側リング板部材１５の上面側と外周筒部材１６の内周側との間に、図示しないフラットケーブルを収容するための環状をなす収容空間を形成できるように、平面視リング状をなす天板部１３ａと、この天板部１３ａの内周縁から垂設された内周筒部１３ｂとを一体に有する。

天板部１３ａには、コネクタハウジング１３ｄが一体形成され、コネクタが内蔵される。

内周筒部１３ｂの内周面には、ステアリングホイール（図示せず）の回転を伝達できるようにするために、２個の係合突起１３ｅ，１３ｆが一体に形成されている。これら係合突起１３ｅ，１３ｆは、図示しないステアリングホイールの芯金のボス部に形成された係合溝に係合するものである。すなわち、ステアリングホイールの回転が、ロテータ１３に伝達される。

前記回転ロックユニット１４は、断面横Ｌ字状で平面円形をなすロック部材１８と、このロック部材１８を受けるとともに、前記ロテータ１３の内周筒部１３ｂに係合して一体化される受け部材１９と、これらロック部材１８と受け部材１９との間に介装されてこれらが離間する方向に付勢するばね部材（図示せず）を有する。ばね部材の付勢力に任せておくことによってロック部材１８が上動し、ロック部材１８に一体に形成されたロック突起１８ａがロテータ１３に係止して前記ロテータ１３の回転を阻止する。一方、ばね部材の付勢力に抗してロック部材１８を押し下げると、すなわち、前記ステアリングホイールのボス部を挿入すると、ロック部材１８によるロックが解除され、ロテータ１３が回転するようになる。

このロテータ１３の回転と共に、前記受け部材１９も一体に回転し、受け部材１９には図示しない舵角センサに係合する舵角センサ係合部１９ａが形成されているので、ロテータ１３の回転が舵角センサに伝達される。

つぎに、前記嵌合構造について説明する。
前記ステータ１２の固定側リング板部材１５の外周部位における相反する２箇所であって、外周筒部材１６の外周面に接する部位に、略直方体状をなす前記嵌合部２１が一体に形成されている。前記嵌合部２１は図６等に示したように、ステータ１２の外周面、詳しくは前記外周筒部材１６の外周面から外方に突出するように形成される。すなわち、ステータ１２の外周面から突設されている。

この例における前記「２箇所」は、回転コネクタの中心Ｐよりも一方（図６では上方）に寄った位置である。しかし、嵌合部２１の形成位置は、例えば前記コネクタハウジング１５ａ，１６ａの位置など他の条件により影響を受けるので、図示例のほかの位置でもよい。つまり、嵌合部の形成位置は適宜設定される。

前記嵌合部２１は、図４等に示したように平面視略長方形をなす縦長直方体状であり、下端の外側部位には面取り部２２が形成されている。

また、嵌合部２１の縦方向における前記面取り部２２よりも上方部位には、前記圧接部としての板状をなす圧接ばね部２３が一体に形成されている。この圧接ばね部２３は、嵌合部２１における平面視コ字状をなす三面のうち、最も外側に位置する中間の面２１ａではなく、外側に向かって延びる二面２１ｂ，２１ｃのうちの一方に形成される。

この「一方」とは、図６に仮想線で示したように、適宜設定された基準線Ｌの反対側である。この基準線Ｌは、回転コネクタ１１を一方がわに押し付けることを想定したときの嵌合部２１における押し付けられる側の面に設定される。

すなわち、圧接ばね部２３は、対向する部位に対して圧接してガタツキをなくすためのものであるため、回転コネクタ１１のある任意の箇所を基準にして遠い側あるいは近い側のいずれか一方に基準線Ｌが形成される。換言すれば、前記ロテータ１３が左右に回転したときにいずれの方向の回転においても突っ張るようにして回転を阻止する側に設定される。なお、基準線Ｌは必ずしも一直線である必要はない。

また、圧接ばね部２３は、下端と内側で嵌合部２１の本体部２４と結合した構造であり、前記被嵌合部４１の内側面に圧接する圧接面２５の反対側には、圧接ばね部２３を弾性変位により後退させる変位空間２６が形成されている。そして、嵌合部２１における前記中間の面２１ａを除いた二面２１ｂ，２１ｃの上側部位の幅、すなわち圧接ばね部２３とその反対側の基準線Ｌ側の面との間の幅は、被嵌合部４１における対応部位の幅よりも若干広く形成されている。このような幅広部分は、図４に示したように二面２１ｂ，２１ｃの上下方向の中間部分に段差部２７を形成することで設けられる。

このように構成されることにより、圧接ばね部２３は、対向面に対して圧接する方向に付勢されることになる。

また、圧接ばね部２３の圧接面２５の幅方向の中間部分には、縦方向に延びる線状の隆起部２８が形成されている。隆起部２８の横断面形状は、図１に示したように、かまぼこ型または片面凸レンズ型である。

この嵌合部２１が嵌合する前記被嵌合部４１は、図１、図２に示したように、従来と同じ平面視コ字状をなす、一面が切り欠かれた短角筒状に形成されている。コ字状をなす内側の三面が、嵌合部２１が圧接する嵌合部２１にとっての対向面４１ａ，４１ｂ，４１ｃとなる。

このように構成された嵌合構造では、回転コネクタ１１をコンビネーションスイッチ３１の筐体３２の所定位置に上から嵌めると、前記固定爪１７が筐体３２の被係止部３３に向けて進入するとともに、嵌合部２１が被嵌合部４１に嵌る。このとき、嵌合部２１に形成された圧接ばね部２３が、被嵌合部４１における対向面４１ｂに押されて付勢力に抗して後退させられ、変位空間２６側に弾性変位する。そして、図１、図７に示したように、前記固定爪１７の係止による抜け止めがなされるとともに、嵌合部２１が被嵌合部４１に嵌まり込んで、この状態においても圧接ばね部２３が被嵌合部４１の対向面４１ｂを押圧し、嵌合部２１が被嵌合部４１の中で突っ張った状態が得られる。個々の嵌合部２１だけではなく２個の嵌合部２１を有する回転コネクタ１１とコンビネーションスイッチ３１の全体で見ると、回転コネクタ１１がコンビネーションスイッチ３１に対して径方向の一方、換言すれば前記基準線Ｌ側に押し付けられた状態となる。この結果、嵌合部２１と被嵌合部４１の嵌合状態が圧入状態となり、回転コネクタの径方向でのガタツキのない密着状態が得られる。

したがって、ステアリングホイールを回転しても、回転コンコネクタ１１がコンビネーションスイッチ３１との間で相対移動して、回転コネクタ１１に揺れが生じるようなことを阻止できる。

また、メンテナンス等のために回転コネクタ１１をコンビネーションスイッチ３１から外したときには、嵌合部２１の圧接ばね部２３は弾性復帰して、元の状態に戻る。このため、同一の回転コネクタ１１を再度コンビネーションスイッチ３１に対して固定した場合でも、前記と同様にガタツキのない固定状態が得られる。

つまり、ガタツキのない固定状態を得ることが再使用時にもでき、従来の潰しリブ１０５を備えた嵌合部１０３の場合（図１１参照）のように部品交換を余議無くされることはなく、無駄をなくすことができる。

また、圧接ばね部２３は、嵌合部２１と一体に形成されているので、回転コネクタ１１をコンビネーションスイッチ３１に固定する際には、単に嵌め込むだけでよく、簡単である。しかも、ばね性を良好に発揮させた強固な構造とすることができる。

以下、その他の例について説明する。この説明において、先の構成と同一のまたは同等の部位については、同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。

図８に示したように、前記被嵌合部４１は、嵌合部２１の隆起部２８が嵌合する凹溝４２が形成されたものであってもよい。嵌合時に圧接ばね部２３が付勢力によって被嵌合部４１の対向面４１ｂに圧接したときに隆起部２８が凹溝４２に嵌り、この状態を圧接ばね部２３の付勢力で保持するので、圧接面２５における隆起部２８の幅方向においても積極的に位置決めができる。

また、図９に示したように、圧接ばね部２３を、嵌合部２１の直角をなす二面、すなわち、嵌合部２１におけるコ字状をなす三面２１ａ，２１ｂ，２１ｃのうち、最も外側に位置する中間の面２１ａと、外側に向かって延びる二面２１ｂ，２１ｃのうちの一方に形成することもできる。

図９（ａ）は、２つの面２１ａ，２１ｂの圧接ばね部２３の間の角部分を分離した構造であり、それぞれに前記の圧接ばね部２３と同様の構造の圧接ばね部２３を有している。すなわち、２個の圧接ばね部２３はそれぞれに弾性変位する。

図９（ｂ）は、２つの面２１ａ，２１ｂの圧接ばね部２３を一体にした構造であり、最も外側に位置する中間の面２１ａの圧接ばね部２３ａは、他の圧接ばね部２３ｂの先に一体に形成されている。２つの圧接ばね部２３ａ，２３ｂの間の角部分には、変形を許容しやすくさせるための切欠部２３ｃが形成されている。

これらのような構成でも、前記と同様、嵌合部２１は被嵌合部４１の中で突っ張るような状態になって圧入したような状態が得られるので、ガタツキを防止できる。

なお、これらのように直角をなす二面２１ａ，２１ｂに圧接ばね部２３を備える嵌合部２１は、ステータ１２に形成する２個の嵌合部２１のうちの一方の嵌合部２１のみとする。圧接ばね部２３が径方向の両側にあると、前記基準線Ｌに相当する基準がないことになり、位置決めする位置が明確に決まらないからである。

図１０は、圧接ばね部４３を被嵌合部４１に形成した例を示す。すなわち、被嵌合部４１の内側面の上端から適宜下がった位置に、内側に突出する圧接ばね部４３が、段差部４４を介して形成されている。そして、被嵌合部４１の本体部４５における前記圧接ばね部４３の裏側の部位には、上から下に向けて延び、圧接部４３を弾性変位により後退させる変位空間４６が形成されている。

このような被嵌合部４１に嵌合する嵌合部２１は、略直方体形状に形成されている。嵌合部２１の３つの外側面のうち前記圧接ばね部４３に対向する外側面が対向面２１ｄ，２１ｅとなる。

このような圧接ばね部４３を備える場合でも、圧接ばね部４３を、図１０に示したように被嵌合部４１の直角をなす二面４１ａ，４１ｂに備えることができる。この被嵌合部４１は、位置決めする位置を明確にするため前記と同様に、２個の被嵌合部４１のうちの一方の被嵌合部４１のみに形成される。

この発明の構成と、前記一形態の構成との対応において、
この発明の固定側部材は、ステータ１２に対応し、
以下同様に、
回転側部材は、ロテータ１３と回転ロックユニット１４に対応し、
被固定部は、コンビネーションスイッチ３１に対応し、
圧接部は、圧接ばね部２３，４３に対応するも、
この発明は、前記の構成のみに限定されるものではなく、その他の構成を採用することができる。

たとえば、圧接部が嵌合部や被嵌合部とは別の部材であってもよく、また、圧接部が嵌合部と被嵌合部の双方に形成されてもよい。

１１…回転コネクタ
１２…ステータ
１３…ロテータ
２１…嵌合部
２１ｄ，２１ｅ…対向面
２３…圧接ばね部
２６…変位空間
３１…コンビネーションスイッチ
４１…被嵌合部
４１ａ，４１ｂ…対向面
４３…圧接ばね部
４６…変移空間

Claims (5)

1. 固定側部材と、該固定側部材に対して回転可能に取り付けられる回転側部材を有する回転コネクタを被固定部に位置決めすべく、前記固定側部材に形成された嵌合部を前記被固定部に形成された被嵌合部に対して接離方向の嵌め合いで嵌合する回転コネクタの嵌合構造であって、
   前記嵌合部と被嵌合部との間に、これらの間の相対移動を弾性によって阻止する圧接部が設けられた
   回転コネクタの嵌合構造。
2. 固定側部材と、該固定側部材に対して回転可能に取り付けられる回転側部材を有する回転コネクタを被固定部に位置決めすべく、前記固定側部材に形成された嵌合部を前記被固定部に形成された被嵌合部に対して接離方向の嵌め合いで嵌合する回転コネクタの嵌合構造であって、
   前記嵌合部および被嵌合部の少なくとも一方に、対向面に対して圧接する方向に付勢された圧接部が設けられた
   回転コネクタの嵌合構造。
3. 固定側部材と、該固定側部材に対して回転可能に取り付けられる回転側部材を有する回転コネクタを被固定部に位置決めすべく、前記固定側部材に形成された嵌合部を前記被固定部に形成された被嵌合部に対して接離方向の嵌め合いで嵌合する回転コネクタの嵌合構造であって、
   前記嵌合部および被嵌合部の少なくとも一方に、対向面に対して圧接する圧接部と、弾性変位により前記圧接部を後退させる変位空間が形成された
   回転コネクタの嵌合構造。
4. 前記嵌合部が、固定側部材の外周面から突設された
   請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の回転コネクタの嵌合構造。
5. 前記圧接部が、前記嵌合部および被嵌合部の少なくとも一方に一体形成された
   請求項１から請求項４のうちのいずれか一項に記載の回転コネクタの嵌合構造。

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