JPH0917542A - 回転コネクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 径方向の寸法を小型化するのに好適な回転コ
ネクタを提供する。 【構成】 可撓性ケーブル３をベースフィルム１７の片
面に銅等からなる導体条２２を熱硬化性接着剤２３によ
って貼着した片面フラットケーブルとし、この可撓性ケ
ーブル３をその反転部３ａでＵ字状に曲げて第１のハウ
ジング１の外筒部６と第２のハウジング２の内筒部１３
とに逆向きに巻回すると共に、可撓性ケーブル３の導体
条２２を内側にして移動体４のガイド筒２１Ａに対向さ
せた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車のステアリング装
置に組み込まれてエアーバッグシステム等の電気的接続
手段として使用される回転コネクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】回転コネクタは、固定体（一方のハウジ
ング）と、この固定体に対して回動自在に装着された可
動体（他方のハウジング）との間を帯状の可撓性ケーブ
ルにて連結したもので、自動車のステアリング装置のよ
うに回転数が有限である可動体と固定体との間の電気的
接続手段として広く用いられている。

【０００３】この種の回転コネクタでは、トータルコス
ト中に占める可撓性ケーブルの割合は高く、必要とされ
る可撓性ケーブルの長さを短くしてコストの低減化を図
るようにした回転コネクタが米国特許第３，７６３，４
５５号明細書等において提案されている。

【０００４】図６は上記特許明細書に開示された回転コ
ネクタの概略構成を示す平面図である。同図に示すよう
に、円筒状をなす固定体１００に対して可動体１０１が
回動自在に装着されており、これら固定体１００と可動
体１０１との間に画成されたリング状の空間１０２内に
は可撓性ケーブル１０３，１０４が収納されている。こ
れら可撓性ケーブル１０３，１０４は固定体１００と可
動体１０１にそれぞれ固定された状態で空間１０２の外
部に導出されており、空間１０２内で、固定体１００の
外筒部と可動体１０１の内筒部とに巻回方向を逆向きに
した状態で収納され、その巻き方向が転換される位置に
Ｕ字状の反転部が形成されている。さらに、前記空間１
０２には、その周方向に沿って複数のローラ１０５，１
０６群が配置されており、前記可撓性ケーブル１０３の
反転部は一方のローラ１０５群の１つにループされ、可
撓性ケーブル１０４の反転部は他方のローラ１０６群の
１つにループされている。

【０００５】このように構成された回転コネクタにおい
て、例えば可動体１０１を図６の時計方向に回転する
と、可撓性ケーブル１０３，１０４の反転部は可動体１
０１よりも少ない回動量だけ空間１０２内を時計方向に
移動し、可撓性ケーブル１０３，１０４の巻回状態は固
定体１００の内筒部側に多く巻き付けられた巻き締め状
態となる。これとは逆に、可動体１０１を図６の反時計
方向に回転すると、可撓性ケーブル１０３，１０４の反
転部は可動体１０１よりも少ない回動量だけ同方向に移
動し、可撓性ケーブル１０３，１０４は可動体１０１の
外筒部側が多くなった巻き戻し状態となる。なお、かか
る巻き締め、巻き戻し時に、各ローラ１０５，１０６は
可撓性ケーブル１０３，１０４の反転部からの力を受け
て同方向に移動する。

【０００６】上記した回転コネクタによれば、可撓性ケ
ーブルを内筒部と外筒部とに同方向に巻回（渦巻き状に
巻回）した回転コネクタに比べると、必要とされる可撓
性ケーブルの長さを格段に短くすることができ、コスト
の低減化が図れる。また、可撓性ケーブルの内筒部に巻
回された部分と外筒部に巻回された部分との間に複数の
ローラを配置したため、可撓性ケーブルをリング状の空
間のほぼ全周に亙って径方向に規制することができ、巻
き締めあるいは巻き戻し動作を円滑に行うことができ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
回転コネクタにおいては、前記可撓性ケーブルとしてフ
ラットケーブルと称せられる帯状のケーブルが広く用い
られている。このフラットケーブルは、図７に示すよう
に、銅等の導体条１０７をＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）等からなる一対の絶縁フィルム１０８，１０
８でサンドウィッチしたもので、これら導体条１０７と
絶縁フィルム１０８は熱硬化性接着剤１０９によって一
体化されている。

【０００８】しかしながら、このように構成されたフラ
ットケーブルは、導体条の両側に一対の絶縁フィルムが
設けられているため、巻き締めあるいは巻き戻した際の
巻径が大きくなり、回転コネクタを径方向に十分に大き
くしないと、必要とされる回転量を確保できないという
問題があった。

【０００９】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、径方向の寸法を小型
化するのに好適な回転コネクタを提供することにあり、
また、可撓性ケーブルの構造を簡単にして安価な回転コ
ネクタを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による回転コネクタは、外筒部を有する第１
のハウジングと、内筒部を有し前記第１のハウジングに
環状の収納空間を介して相対的に回動自在に装着された
第２のハウジングと、前記収納空間内に巻回された可撓
性ケーブルとを備え、前記可撓性ケーブルが一枚の絶縁
フィルムの片面に導体条を貼着した帯状体からなること
を特徴とする。

【００１１】上記の構成において、前記収納空間の内部
にガイド筒を有する移動体を配置し、前記可撓性ケーブ
ルを前記ガイド筒に沿って反転させた状態で前記内筒部
と外筒部とに逆向きに巻回し、この反転部で前記可撓性
ケーブルの導体条を内側にして前記ガイド筒に対向させ
た。

【００１２】

【作用】可撓性ケーブルは一枚の絶縁フィルムの片面に
導体条を貼着した帯状体からなり、この可撓性ケーブル
を両ハウジング間の収納空間内に巻回すると、可撓性ケ
ーブルを巻き締めあるいは巻き戻した時の巻径が小さく
なり、収納空間の径方向の寸法、すなわち回転コネクタ
全体を小型化できる。また、可撓性ケーブルを反転部を
介して内筒部と外筒部とに逆向きに巻回したタイプの回
転コネクタにおいて、可撓性ケーブルの導体条を内側に
して移動体のガイド筒に対向させると、可撓性ケーブル
の導体条には最も曲率半径が小さい反転部で圧縮応力が
作用し、導体条として一般的に使用されている銅や銅合
金あるいはアルミニウム等の金属材料は圧縮応力に対し
て強いため、可撓性ケーブルの導体条を外側にしたもの
に比較して屈曲寿命が長くなり、可撓性ケーブルが繰り
返し反転しても導体条が損傷することを防止できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る回転コネクタの縦断
面図、図２はその回転コネクタの分解斜視図、図３はそ
の回転コネクタに備えられる可撓性ケーブルの断面図、
図４はその可撓性ケーブルの反転部を示す斜視図、図５
はその反転部に作用する応力の説明図であり、これらの
図に示すように、本実施例に係る回転コネクタは、第１
のハウジング１と、第１のハウジング１に対して相対的
に回動自在に装着された第２のハウジング２と、両ハウ
ジング１，２間に収納された可撓性ケーブル３と、両ハ
ウジング１，２間に回動自在に配置された移動体４とで
概略構成されている。

【００１４】第１のハウジング１は、底板５の外周縁に
外筒部６を立設した下ケース７と、外筒部６の上端に接
合・一体化された上カバー８とで構成されており、底板
５と上カバー８のそれぞれの中央にはセンタ孔９，１０
が開設され、上カバー８の下面にはリング状のガイド溝
１１が設けられている。一方、第２のハウジング２は中
央に軸挿入孔１２を有する筒状体からなり、その上下両
端縁が前記下ケース７と上カバー８のセンタ孔９，１０
にガイドされることにより、第１のハウジング１に対し
て回動自在に連結されている。そして、第１のハウジン
グ１側の底板５と外筒部６および上カバー８と、第２の
ハウジング２側の外周面をなす内筒部１３との間には環
状の収納空間１４が画成されている。

【００１５】図３に示すように、可撓性ケーブル３は、
ＰＥＴ等の絶縁性テープからなるベースフィルム１７の
片面に銅等からなる複数本の導体条２２を延設した帯状
体であり、各導体条２２は熱硬化性接着剤２３によって
ベースフィルム１７の片面に貼着されている。この可撓
性ケーブル３の一端は前記外筒部６に固定された第１の
コネクタ１５に接続され、該第１のコネクタ１５を介し
て第１のハウジング１の外部に導出されており、一方、
可撓性ケーブル３の他端は前記内筒部１３に固定された
第２のコネクタ１６に接続されている。そして、可撓性
ケーブル３は、第１のコネクタ１５から外筒部６の内壁
に時計方向に巻回され、そこからＵ字状に反転し（以
下、これを反転部３ａという）、さらに内筒部１３の外
壁周りに反時計方向に巻回されて第２のコネクタ１６に
至るよう、前記収納空間１４内に収納されている。

【００１６】移動体４は、下面に複数本のピン１８と１
つの固定筒１９とを垂設したリング状の回転板２０と、
各ピン１８に回転自在に軸支されたローラ２１群とで構
成されており、回転板２０を上にした状態で前記収納空
間１４内に配置され、この回転板２０が前記ガイド溝１
１と嵌合することによって収納空間１４の径方向に回動
自在に案内されている。前述した可撓性ケーブル３の反
転部３ａは、前記固定筒１９と該固定筒１９に対向する
１つのローラ２１（以下このローラをガイド筒と称し、
符号２１Ａを付す）との間を通り、該ガイド筒２１Ａに
ループされているが、図４に示すように、この反転部３
ａで可撓性ケーブル３の導体条２２は曲面の内側に位置
して前記ガイド筒２１Ａと対向している。

【００１７】次に、前記第１のハウジング１を固定体と
して用い、第２のハウジング２を可動体として用いた場
合を例にとって、上記実施例に係る回転コネクタの動作
を説明する。この場合、第１のハウジング１はステアリ
ング装置のステアリング・コラム側に固定され、下ケー
ス７から外部に導出されたリード線は、車体側に装着さ
れたエアーバッグ駆動回路等に接続される。また、第２
のハウジング２はステアリング・シャフトやハンドル等
のロータ部材側に連結され、第２のハウジング２から外
部に導出されたリード線は、ハンドルに装着されたエア
ーバッグ用インフレータ等に接続される。

【００１８】使用に際し、ハンドルを時計あるいは反時
計方向に回転すると、その回転力が第２のハウジング２
に伝達され、第２のハウジング２が時計あるいは反時計
方向に回転する。例えば、ハンドルの中立位置から第２
のハウジング２が時計方向に回転すると、可撓性ケーブ
ル３の反転部３ａは第２のハウジング２よりも少ない回
転量だけ時計方向に移動し、この反転部３ａは移動体４
のガイド筒２１Ａから離れて固定筒１９を押圧するた
め、反転部３ａに追従して移動体４も時計方向に移動
し、これらの移動量の約２倍の長さの可撓性ケーブル３
が内筒部１３側から繰り出されて外筒部６側に巻き戻さ
れる。この場合、内筒部１３から繰り出される可撓性ケ
ーブル３は、固定筒１９と各ローラ２１群とによって径
方向外側に膨らもうとする動きが規制されるため、反転
部３ａ方向にスムーズに繰り出され、この反転部３ａを
経て外筒部６側に確実に巻き戻される。

【００１９】上記とは逆に、ハンドルの中立状態から第
２のハウジング２が反時計方向に回転すると、可撓性ケ
ーブル３の反転部３ａは第２のハウジング２よりも少な
い回転量だけ反時計方向に移動し、ガイド筒２１Ａが反
転部３ａに引っ張られるため、反転部３ａに追従して移
動体４も時計方向に移動し、これらの移動量の約２倍の
長さの可撓性ケーブル３が外筒部６から繰り出されて内
筒部１３に巻き締められる。この場合、外筒部６から繰
り出される可撓性ケーブル３は、固定筒１９と各ローラ
２１群とによって径方向内側への動きが規制されるた
め、反転部３ａ方向にスムーズに繰り出され、この反転
部３ａを経て内筒部１３側に確実に巻き締められる。

【００２０】上記実施例にあっては、一枚のベースフィ
ルム１７の片面に導体条２２を貼着した可撓性ケーブル
３を用い、この可撓性ケーブル３を両ハウジング１，２
間の収納空間１４内に巻回したため、可撓性ケーブル３
を巻き締めあるいは巻き戻した時の巻径が小さくなり、
収納空間１４の径方向の寸法、すなわち回転コネクタ全
体を小型化することができる。

【００２１】また、可撓性ケーブル３の中で曲率半径が
最も小さい反転部３ａにおいて、導体条２２を内側にし
て移動体４のガイド筒２１Ａに対向させたため、導体条
２２の損傷を防止し、反転部３ａの屈曲寿命を長くする
ことができる。すなわち、図５に示すように、可撓性ケ
ーブル３の反転部３ａは引張応力も圧縮応力も受けない
中立面（ニュートラルプレーン）を有し、この中立面を
境にして外側に位置するベースフィルム１７に引張応力
が作用し、内側に位置する導体条２２に圧縮応力が作用
することになる。ここで、本実施例で導体条２２の材料
として使用されている銅、あるいは銅合金やアルミニウ
ム等の導体条２２に使用可能な金属材料は、引張応力に
比べると圧縮応力に対して高い耐久性を示すため、可撓
性ケーブル３が反転部３ａで繰り返し大きく曲げられた
としても、導体条２２が損傷することはなく、可撓性ケ
ーブル３による接続の信頼性を高めることができる。

【００２２】なお、上記実施例では、第１のハウジング
１を固定体とし、第２のハウジング２を可動体として用
いた場合について説明したが、これとは反対に、第１の
ハウジング１を可動体とし、第２のハウジング２を固定
体として用いることも可能である。

【００２３】また、上記実施例では、可撓性ケーブル３
を反転部３ａを介して内筒部１３と外筒部６とに逆向き
に巻回したタイプの回転コネクタを例示して説明した
が、本発明は可撓性ケーブルを内筒部と外筒部とに同方
向に巻回（渦巻き状に巻回）したタイプの回転コネクタ
にも適用可能であり、この場合も、可撓性ケーブルを巻
き締めあるいは巻き戻した時の巻径を小さくし、回転コ
ネクタ全体を小型化できるという効果を奏する。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
一枚の絶縁フィルムの片面に導体条を貼着した可撓性ケ
ーブルを用い、この可撓性ケーブルを両ハウジング間の
収納空間内に巻回したため、可撓性ケーブルを巻き締め
あるいは巻き戻した時の巻径が小さくなり、収納空間の
径方向の寸法、すなわち回転コネクタ全体を小型化する
ことができる。

【００２５】また、可撓性ケーブルをその反転部を介し
て内筒部と外筒部とに逆向きに巻回したタイプの回転コ
ネクタにおいて、可撓性ケーブルの導体条を内側にして
移動体のガイド筒に対向させた場合、反転部で導体条は
圧縮応力を受けて曲がることになり、導体条として一般
的に使用されている銅等の金属材料は圧縮応力に対して
強いため、反転部の屈曲寿命を延ばし、可撓性ケーブル
が繰り返し反転しても導体条が損傷することを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る回転コネクタの縦断面
図である。

【図２】その回転コネクタの分解斜視図である。

【図３】その回転コネクタに備えられる可撓性ケーブル
の断面図である。

【図４】その可撓性ケーブルの反転部を示す斜視図であ
る。

【図５】その反転部に作用する応力の説明図である。

【図６】従来の回転コネクタの概略構成を示す平面図で
ある。

【図７】従来の可撓性ケーブルを示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 第１のハウジング ２ 第２のハウジング ３ 可撓性ケーブル ３ａ 反転部 ４ 移動体 ６ 外筒部 １３ 内筒部 １４ 収納空間 １７ ベースフィルム（絶縁フィルム） ２１Ａ ガイド筒 ２２ 導体条 ２３ 熱硬化性接着剤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒部を有する第１のハウジングと、
   内筒部を有し前記第１のハウジングに環状の収納空間を
   介して相対的に回動自在に装着された第２のハウジング
   と、前記収納空間内に巻回された可撓性ケーブルとを備
   え、前記可撓性ケーブルが一枚の絶縁フィルムの片面に
   導体条を貼着した帯状体からなることを特徴とする回転
   コネクタ。
2. 【請求項２】 請求項１の記載において、前記収納空間
   の内部にガイド筒を有する移動体が配置され、前記可撓
   性ケーブルを前記ガイド筒に沿って反転させた状態で前
   記内筒部と外筒部とに逆向きに巻回し、この反転部で前
   記可撓性ケーブルの導体条を内側にして前記ガイド筒に
   対向させたことを特徴とする回転コネクタ。