(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対回転自在に組み合わされ、内部に環状の空間が形成される第１及び第２のケース、前記環状の空間に収容され、周方向に沿って配置される複数のローラを有し、前記環状の空間内を周方向に移動自在なリング部材及び前記何れか１つのローラで巻回方向を反転させた反転部が中間に形成され、渦巻き状に巻回した一端が前記第１のケースに、他端が前記第２のケースに、それぞれ取り付けられる帯状伝送線を備えた回転コネクタにおいて、
前記第２のケースは、底板を有し、前記リング部材は、前記複数のローラ中に、前記底板に当接する当接軸を有する規制ローラを有し、当該当接軸により前記底板に対向する面と前記底板との接触が規制されていることを特徴とする回転コネクタ。
【請求項２】
前記リング部材は、前記複数のローラが弾性的に支持されている、請求項１の回転コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対的に回転する二部材間で電気信号，光信号あるいはこれら双方の信号等を電送する回転コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
相対的に回転する二部材間で電力，電気信号，光信号あるいはこれら双方の信号等を伝送する回転コネクタとして、例えば、自動車のステアリング装置に設けて車体側とエアバッグとを電気的に接続し、エアバッグの起動に使用する回転コネクタが知られている。
【０００３】
特に、互いに相対回転自在に組み合わされ、内部に環状の空間が形成される回転ケースと固定ケースとを備え、前記環状の空間内に、複数のローラを有するリング部材を周方向に移動自在に収容すると共に、渦巻き状に巻回され、一端を固定ケースに、他端を回転ケースに、それぞれ接続したフラットケーブルを収容した回転コネクタが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記リング部材を備えた回転コネクタは、環状の空間に収容されたリング部材が、自動車の走行に伴う振動等により、前記環状の空間において回転軸方向の上下内面に衝突し、いわゆる踊り音と呼ばれる騒音を発生する。このため、自動車、特に車室内の静粛性が要求される高級志向の自動車においては、上記騒音の低減が求められている。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、リング部材を備えていても騒音の発生を低いレベルに抑えることが可能な回転コネクタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明においては上記目的を達成するため、互いに相対回転自在に組み合わされ、内部に環状の空間が形成される第１及び第２のケース、前記環状の空間に収容され、周方向に沿って配置される複数のローラを有し、前記環状の空間内を周方向に移動自在なリング部材及び前記何れか１つのローラで巻回方向を反転させた反転部が中間に形成され、渦巻き状に巻回した一端が前記第１のケースに、他端が前記第２のケースに、それぞれ取り付けられる帯状伝送線を備えた回転コネクタにおいて、前記第２のケースは、底板を有し、前記リング部材は、前記複数のローラ中に、前記底板に当接する当接軸を有する規制ローラを有し、当該当接軸により前記底板に対向する面と前記底板との接触が規制されている構成としたのである。
【０００７】
好ましくは、前記リング部材は、前記複数のローラを弾性的に支持する構成とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の回転コネクタに係る一実施形態を図１乃至図６に基づいて詳細に説明する。
回転コネクタ１は、図１に示すように、回転ケース２、固定ケース５、リング部材１０及びフラットケーブル１５を備え、回転ケース２、固定ケース５及びリング部材１０はポリアセタール（ＰＯＭ），ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ），ポリプロピレン（ＰＰ），アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）等の合成樹脂から成形されている。
【０００９】
回転ケース２は、回転コネクタ１の第１のケースで、図１に示すように、ロテータ３とスリーブ４とを有し、固定ケース５と相対回転自在に組み合わされて内部に環状の空間Ｓ（図２参照）が形成される。
ロテータ３は、内筒軸部３ａと上フランジ３ｂとを有し、上フランジ３ｂには接続ポスト３ｃと突起３ｄが設けられ、取り扱い上の注意等が記載されたコーションラベル１６が上面に貼付される。また、内筒軸部３ａは、下部外周に段部３ｅ（図２参照）が形成されている。接続ポスト３ｃには、一端にコネクタ２０ａが取り付けられ、導体２０ｂを露出させたハーネス２０の他端が接続され、ポストカバー３ｆが取り付けられる。
【００１０】
スリーブ４は、リング状に成形され、後述するステータ７の下方から挿着して、図２に示すように、ロテータ３の内筒軸部３ａに取り付けられる。
固定ケース５は、回転コネクタ１の第２のケースで、サブステータ６とステータ７を有している。
サブステータ６は、外筒６ａの上部に上フランジ６ｂが半径方向内方へ僅かに張り出している。また、サブステータ６は、図１に示すように、外筒６ａの外壁に固定ピン１７が着脱自在に取り付けられる。固定ピン１７は、製造された回転コネクタ１をフラットケーブル１５の中立位置に保持するピンで、外筒６ａの外壁に取り付けられる主軸部１７ａとアーム１７ｂとを有し、アーム１７ｂには係合孔１７ｃが形成されている。固定ピン１７は、アーム１７ｂに形成した係合孔１７ｃをロテータ３の突起３ｄに係合させることで、ロテータ３とサブステータ６との回転を規制する。
【００１１】
ステータ７は、サブステータ６の下部に配置され、中央に開口７ａが形成されたる円板状の部材で、図１に示すように、取付部７ｂが外縁に設けられている。取付部７ｂには、ロック部材７ｃ、ロックスプリング７ｄ及びショートばね７ｅが取り付けられる。
リング部材１０は、環状の空間Ｓ（図２参照）に周方向へ移動自在に収容され、図１に示すように、リング状の本体１０ａの上面に周方向に沿ってそれぞれ３個ずつの取付円筒１０ｂ，１０ｃが交互に設けられている。取付円筒１０ｂは、図２に示すように、内部に係止突起１０ｄが形成されている。そして、リング部材１０は、図１及び図４に示すように、取付円筒１０ｂに規制ローラ１１が、取付円筒１０ｃにローラ１２が取り付けられる。また、リング部材１０は、本体１０ａの内側に筒軸部３ａに形成された段部３ｅの下面に弾性的に当接する内周縁１０ｆが形成されている。
【００１２】
ここで、各ローラ１１，１２は、それぞれ後述するフラットケーブル１５を案内するローラで、規制ローラ１１の１つは、フラットケーブル１５の巻回方向を反転させて後述する反転部１５ｄを形成するのに使用される。特に、規制ローラ１１は、図２に示すように、当接軸１１ａ、内筒１１ｂ及び外筒１１ｃを有し、内筒１１ｂにはテーパ面１１ｄを有する弾性係止片１１ｅが形成されている。このため、規制ローラ１１は、取付円筒１０ｂに取り付けると、弾性係止片１１ｅが係止突起１０ｄに弾性的に係止され、取付円筒１０ｂに弾性的に支持される。
【００１３】
フラットケーブル１５は、電力や電気信号を伝送する可撓性を有する帯状伝送線で、電気電導性に優れ、並行に配置される複数の偏平な導体が電気絶縁性の合成樹脂で被覆され、図１に示すように、一端（内端）に第１モールド部１５ａ、他端（外端）に第２モールド部１５ｂが形成されている。各モールド部１５ａ，１５ｂは、各導体と接続された端子１５ｃが突出している。フラットケーブル１５は、渦巻き状に巻回されると共に、図１及び図４に示すように、中間の反転部１５ｄで巻回方向が反転され、環状の空間Ｓ（図２参照）に収容される。このとき、フラットケーブル１５は、ロテータ３が左右方向へ同じ回数回転するように、巻き締りと巻き緩みの中立状態に調整して環状の空間Ｓ（図２参照）に収容される。ここで、フラットケーブル１５は、電力や電気信号を伝送ものの他、光信号あるいはこれら双方を伝送するものであってもよいことは言うまでもない。
【００１４】
回転コネクタ１は、上記のように構成され、以下のようにして組み立てられる。
先ず、ロテータ３に関しては、予め接続ポスト３ｃにハーネス２０の他端を接続し、ポストカバー３ｆを取り付ける。また、上フランジ３ｂにコーションラベル１６を貼付しておく。一方、リング部材１０に関しては、取付円筒１０ｂに規制ローラ１１を、取付円筒１０ｃにローラ１２を、それぞれ取り付けておく。
【００１５】
また、中間の反転部１５ｄを規制ローラ１１の１つに係止させて図１に示す状態のフラットケーブル１５をリング部材１０に取り付けておく。
そして、図１に示すように、リング部材１０をステータ７に載置すると共に、上方からロテータ３とサブステータ６とを被せてロテータ３，サブステータ６及びステータ７を組み合わせる。次に、これらの下方からスリーブ４をロテータ３に取り付ける。
【００１６】
次いで、ロテータ３を時計方向あるいは反時計方向に回転させて、フラットケーブル１５を巻き締りと巻き緩みの中立状態に調整し、取付部７ｂにロック部材７ｃ、ロックスプリング７ｄ及びショートばね７ｅを取り付ける。更に、固定ピン１７をサブステータ６に取り付け、係合孔１７ｃをロテータ３の突起３ｄに係合させることで、ロテータ３とサブステータ６との回転を規制して回転コネクタ１が組み立てられる。
【００１７】
このとき、回転コネクタ１は、使用の際にサブステータ６から固定ピン１７を外し、取付部７ｂからロック部材７ｃをロックスプリング７ｄ及びショートばね７ｅと共に外せば、簡単に使用することができる。そして、回転コネクタ１は、回転ケース２がフラットケーブル１５の長さに対応する回数だけ、固定ケース５に対して時計方向あるいは反時計方向に回転することができる。この回転の際、規制ローラ１１に係止されたフラットケーブル１５の反転部１５ｄにより、リング部材１０が回転ケース２と固定ケース５とによって形成された環状の空間Ｓ（図２参照）内を周方向へ移動し、フラットケーブル１５の巻き締りや巻き緩みが一層円滑に行われる。
【００１８】
そして、組み立てられた回転コネクタ１においては、リング部材１０は、図２に示すように、内周縁１０ｆの先端が内筒軸部３ａの下部外周に形成された段部３ｅの下面に弾性的に当接すると共に、規制ローラ１１の当接軸１１ａがステータ７の上面に当接する。
このため、リング部材１０は、図示のように、下面がステータ７の上面との接触が規制され、ステータ７の上面に接触することなく環状の空間Ｓ（図２参照）内を周方向へ移動する。
【００１９】
従って、リング部材１０は、自動車の走行に伴う振動等によって回転コネクタ１が回転軸方向に振動しても、ロテータ３やステータ７と衝突することが規制され、いわゆる踊り音と呼ばれる騒音の発生が抑制される。
ここで、リング部材１０は、規制ローラ１１を取付円筒１０ｂに弾性的に支持することができれば、上記実施形態に限定されるものないことは言うまでもなく、以下のように構成しても良い。
【００２０】
ここで、以下の説明で使用する図面においては、上記実施形態と構成が同一の部分には同一の符号を用いることにより、重複した説明を省略する。
リング部材１０は、図３に示すように、取付円筒１０ｂの内部に形成する係止突起１０ｅを上部に設け、規制ローラ１１の内筒１１ｂに設ける弾性係止片１１ｆをフック状に形成する。そして、リング部材１０は、図示のように、取付円筒１０ｂと内筒１１ｂとの間に押しばね１８を配置し、係止突起１０ｅと弾性係止片１１ｆとで押しばね１８を弾性的に支持させても良い。このとき、リング部材１０は、図５に示すように、取付円筒１０ｂと内筒１１ｂとの間に、押しばね１８に代えてアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ），シリコーンゴム，エラストマー系樹脂等の合成樹脂からなる弾性部材１９を配置し、係止突起１０ｅと弾性係止片１１ｆとで弾性部材１９を弾性的に支持させても良い。
【００２１】
また、リング部材１０は、図６に示すように、取付円筒１０ｂの内部に形成する係止突起１０ｅを上部に設ける。一方、規制ローラ１１は、内筒１１ｂの下部に、当接軸１１ａを僅かに突出させて取付円筒１０ｂの内壁に密着するシールフランジ１１ｇを形成する。そして、リング部材１０は、図示のように、取付円筒１０ｂとシールフランジ１１ｇとの間に形成される密閉空間にオイルあるいはグリース等の流体Ｌqを充填することによって、規制ローラ１１を取付円筒１０ｂに弾性的に支持させても良い。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１，２の発明によれば、リング部材を備えていても騒音の発生を低いレベルに抑えることが可能な回転コネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転コネクタの組立手順を示す分解斜視図である。
【図２】組み立てた図１の回転コネクタを、直径上で切断した左半側を示す断面正面図である。
【図３】リング部材の他の実施形態を示す回転コネクタの左半側を示す断面正面図である。
【図４】組み立てた図１の回転コネクタを、回転軸に垂直な平面で切断した断面平面図である。
【図５】リング部材の更に他の実施形態を示す回転コネクタの左半側を示す断面正面図である。
【図６】リング部材の他の実施形態を示す回転コネクタの左半側を示す断面正面図である。
【符号の説明】
１            回転コネクタ
２            回転ケース
３            ロテータ
４            スリーブ
５            固定ケース
６            サブステータ
７            ステータ
１０          リング部材
１１          規制ローラ
１２          ローラ
１５          フラットケーブル
１６          コーションラベル
１７          固定ピン
１８          押しばね
１９          弾性部材
２０          ハーネス
Ｌq           流体
【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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