(57)【要約】【課題】構成を簡素化することができる回転コネクタを提供する。【解決手段】回転コネクタ１は、ステータ８と、このステータ８に対して相対回動するロテータ９とを備える。回転コネクタ１は、ステータ８及びロテータ９の間の電気経路を構築する導通機構２２を備える。導通機構２２は、ステータ８に回動可能に設けられた第１回動部２３（第１ギヤ部２９）と、第１回動部２３とともに回動するようにロテータ９に回動可能に設けられた第２回動部２４（第２ギヤ部３０）とを、電気的に接続することにより、ステータ８及びロテータ９の間の電気接続を確保する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一軸心上に配置されるステータ及びロテータの相対回動を、前記ステータ及び前記ロテータの間の電気接続を確保しながら許容する回転コネクタにおいて、
前記ステータに回動可能に設けられた第１回動部と、当該第１回動部とともに回動するように前記ロテータに回動可能に設けられた第２回動部とを、電気的に接続することにより、前記ステータ及び前記ロテータの間の電気接続を確保する導通機構を備えた
ことを特徴とする回転コネクタ。
【請求項２】
前記第１回動部は、前記ステータに設けられた第１ギヤ部であり、
前記第２回動部は、前記第１ギヤ部と噛み合うように前記ロテータに設けられた第２ギヤ部である
請求項１に記載の回転コネクタ。
【請求項３】
前記第１回動部は、自身の回動軸回りに回動可能に前記ステータに設けられ、
前記第１回動部の接点部と当該ステータのコネクタとは、電線により電気接続され、
当該電線は、前記ロテータが回転の中立位置をとるとき、前記第１回動部の最大回転量の余長が撓んだ状態をとり、当該ロテータが回転すると、前記第１回動部の回動軸に巻き付く
請求項１又は２に記載の回転コネクタ。
【請求項４】
前記ロテータは、当該ロテータと同期回動する軸部を通す挿通孔を有したロテータ基部と、前記挿通孔に沿って立設された内壁部とを備え、
前記ステータは、前記軸部を通す挿通孔を有したステータ基部と、前記ロテータの内壁部と対向配置されるように立設された外壁部とを備え、
前記第２回動部は、前記ロテータの内壁部の内周面に形成されている
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の回転コネクタ。
【請求項５】
前記第２回動部の接点部は、前記ロテータの内面に設けられた導電部を通じて、当該ロテータのコネクタに電気接続されている
請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の回転コネクタ。
【請求項６】
前記導通機構は、前記ステータ及び前記ロテータに囲まれる領域により形成された収納部に配置されている
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の回転コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータ及びロテータの間の電気接続を確保する回転コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一方が他方に対して回転する２部品の間の電気的な接続を確保する回転コネクタとして、ステアリングロールコネクタが広く知られている。この種のステアリングロールコネクタには、フレキシブルケーブルを通じてステータ及びロテータの間を電気接続する技術が周知である（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２０９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フレキシブルケーブルを用いた回転コネクタの場合、ロテータ回転時にフレキシブルケーブルの巻き閉め又は巻き緩みが可能となるように、回転コネクタの組立段階でフレキシブルケーブルを正しい巻き状態で位置決めして取り付ける必要がある。このため、回転コネクタの構成が複雑であるという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、構成を簡素化することができる回転コネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記問題点を解決する回転コネクタは、同一軸心上に配置されるステータ及びロテータの相対回動を、前記ステータ及び前記ロテータの間の電気接続を確保しながら許容する構成において、前記ステータに回動可能に設けられた第１回動部と、当該第１回動部とともに回動するように前記ロテータに回動可能に設けられた第２回動部とを、電気的に接続することにより、前記ステータ及び前記ロテータの間の電気接続を確保する導通機構を備えた。
【０００７】
本構成によれば、ステータ及びロテータの間の通電を、ロテータ回動時に単に同期回動する第１回動部及び第２回動部の作動により確保する。よって、回転コネクタにおいて構成を簡素化することが可能となる。
【０００８】
前記回転コネクタにおいて、前記第１回動部は、前記ステータに設けられた第１ギヤ部であり、前記第２回動部は、前記第１ギヤ部と噛み合うように前記ロテータに設けられた第２ギヤ部であることが好ましい。この構成によれば、ロテータ回転を許容しながらステータ及びロテータの間の通電を確保する第１回動部及び第２回動部の構造を、ギヤ部という簡素な構成で済ますことが可能となる。
【０００９】
前記回転コネクタにおいて、前記第１回動部は、自身の回動軸回りに回動可能に前記ステータに設けられ、前記第１回動部の接点部と当該ステータのコネクタとは、電線により電気接続され、当該電線は、前記ロテータが回転の中立位置をとるとき、前記第１回動部の最大回転量の余長が撓んだ状態をとり、当該ロテータが回転すると、前記第１回動部の回動軸に巻き付くことが好ましい。この構成によれば、ロテータが回転して第１回動部が回ったとき、電線が第１回動部の回動軸に巻き付く動きをとることにより、第１回動部の回転が許容される。また、電線はロテータが回転の中立位置をとるとき、第１回動部の最大回転量の余長が撓んだ状態をとるように配置される。このため、ロテータが回転の中立位置から左右のどちらに回転操作されても、同じ分だけの十分な回転量を確保することが可能となる。
【００１０】
前記回転コネクタにおいて、前記ロテータは、当該ロテータと同期回動する軸部を通す挿通孔を有したロテータ基部と、前記挿通孔に沿って立設された内壁部とを備え、前記ステータは、前記軸部を通す挿通孔を有したステータ基部と、前記ロテータの内壁部と対向配置されるように立設された外壁部とを備え、前記第２回動部は、前記ロテータの内壁部の内周面に形成されていることが好ましい。この構成によれば、ロテータの内壁部を利用して、十分なスペースに第２回動部を形成することが可能となる。
【００１１】
前記回転コネクタにおいて、前記第２回動部の接点部は、前記ロテータの内面に設けられた導電部を通じて、当該ロテータのコネクタに電気接続されていることが好ましい。この構成によれば、ロテータの内面に設けた導電部により、簡素な構造で第２回動部の接点部とロテータのコネクタとを電気的に繋ぐことが可能となる。
【００１２】
前記回転コネクタにおいて、前記導通機構は、前記ステータ及び前記ロテータに囲まれる領域により形成された収納部に配置されていることが好ましい。この構成によれば、導通機構を回転コネクタのハウジングの外部に露出させずに済む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、回転コネクタにおいて構成を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態の回転コネクタの斜視図。
【図２】回転コネクタの縦断面図。
【図３】回転コネクタの分解斜視図。
【図４】導通機構の平面図。
【図５】ロテータが回転操作されたときの導通機構の作動図。
【図６】別例の回転コネクタの模式図。
【図７】他の別例の導通機構の模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、回転コネクタの一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
図１及び図２に示すように、車両用の回転コネクタ１は、固定側となる車体２と回動側となるステアリングシャフト３との間に取り付けられている。回転コネクタ１は、車体２及びステアリングホイール（図示略）の間の通信を、ステアリングホイールが回動されても確保するものである。回転コネクタ１は、ステアリングホイールに設けられた検知部４の出力信号Ｓoutを、車体２側のコントローラ５に送信する。コントローラ５は、回転コネクタ１の作動を管理するＥＣＵ（Electronic Control Unit）からなり、出力信号Ｓoutを基に検知部４の検知状態を判断する。
【００１６】
検知部４は、例えばステアリングホイールに配設されたスイッチやセンサ等からなる。また、出力信号Ｓoutは、例えばスイッチやセンサにより検出されたオンオフ信号に限らず、例えば画像センサ等のセンサ類が検出したデータ信号でもよい。
【００１７】
回転コネクタ１は、車体２に取り付け固定されるステータ８と、ステータ８に対して回動するロテータ９とを備える。ステータ８及びロテータ９は、重ねられるように取り付けられるとともに、同一軸心（軸Ｌ１上）に配置されている。軸Ｌ１は、ステアリングシャフト３の回動軸心である。ステータ８及びロテータ９のそれぞれの中央には、円形状の挿通孔１０，１１が形成され、これら挿通孔１０，１１にステアリングシャフト３が挿通されている。ロテータ９は、間にステータ８を挟んだ状態でスリーブ１２に固定されることにより、ステータ８から抜け止めされている。ステアリングシャフト３が回動したとき、ステータ８に対してロテータ９及びスリーブ１２がステアリングシャフト３と軸Ｌ１回り（図１の矢印Ｒ方向）に一体回動する。
【００１８】
図２及び図３に示すように、ロテータ９は、ロテータ９と同期回動する軸部１４（本例はステアリングシャフト３）を通す挿通孔１１を有したロテータ基部１５と、挿通孔１１に沿って立設された内壁部１６とを備える。内壁部１６は、軸Ｌ１回りに延在するように環状（円環状）に形成されている。本例のロテータ基部１５及び内壁部１６は、一体形成されている。内壁部１６は、回転コネクタ１の高さ方向（図２及び図３のＺ軸方向）に延在する。
【００１９】
ステータ８は、軸部１４（本例はステアリングシャフト３）を通す挿通孔１０を有したステータ基部１７と、ロテータ９の内壁部１６と対向配置されるように立設された外壁部１８とを備える。外壁部１８は、軸Ｌ１回りに延在するように環状（円環状）に形成されている。本例の場合、ステータ基部１７及び外壁部１８は、複数のスナップフィットによって組み付けられている。外壁部１８は、回転コネクタ１の高さ方向（図２及び図３のＺ軸方向）に延在する。
【００２０】
図２〜図４に示すように、回転コネクタ１は、ステータ８及びロテータ９の間の電気経路を構築する導通機構２２を備える。本例の導通機構２２は、ステータ８に回動可能に設けられた第１回動部２３と、第１回動部２３とともに回動するようにロテータ９に回動可能に設けられた第２回動部２４とを、電気的に接続することにより、ステータ８及びロテータ９の間の電気接続を確保する。導通機構２２（第１回動部２３及び第２回動部２４）は、ステータ８及びロテータ９に囲まれるように形成された収納部２５に収納されている。
【００２１】
第１回動部２３は、ステータ８に設けられた第１ギヤ部２９である。第１ギヤ部２９は、ステータ８の内面に立設された軸部２８に自身の回動軸２３ａが回動可能に取り付けられ、軸部２８の軸Ｌ２回りに沿って回動可能である。このように、本例の第１回動部２３（第１ギヤ部２９）は、自身の回動軸２３ａ回りに回動可能にステータ８に取り付けられている。
【００２２】
第２回動部２４は、第１ギヤ部２９と噛み合うようにロテータ９に設けられた第２ギヤ部３０である。第２ギヤ部３０は、ロテータ９の内壁部１６の内周面に形成されている。第２ギヤ部３０は、ステアリングシャフト３の回動軸である軸Ｌ１回りに沿って一帯に形成されている。
【００２３】
第１ギヤ部２９及び第２ギヤ部３０は、第１ギヤ部２９の歯車部分に形成された接点部３１（図４参照）と、第２ギヤ部３０の歯車部分に形成された接点部３２（図４参照）とを通じて、電気的に接続されている。第１ギヤ部２９の接点部３１は、第１ギヤ部２９の歯車表面全体に亘って形成されている。第２ギヤ部３０の接点部３２は、第２ギヤ部３０の歯車表面全体に亘って形成されている。
【００２４】
図２に示すように、導通機構２２は、第１ギヤ部２９が当該第１ギヤ部２９の導電部３５と電線３６とを通じてステータ８のコネクタ３７に接続され、第２ギヤ部３０がロテータ９の導電部３８を通じてロテータ９のコネクタ３９に接続されている。ロテータ９の導電部３８は、ロテータ９の内面に設けられ、例えば配線であることが好ましい。ロテータ９の導電部３８は、一端が第２ギヤ部３０の接点部３２に電気接続され、他端がロテータ９のコネクタ３９に電気接続されている。
【００２５】
第１ギヤ部２９の導電部３５は、第１ギヤ部２９の歯車裏面に設けられ、第１ギヤ部２９の接点部３１に電気接続されている。第１ギヤ部２９の導電部３５は、電線３６を介してステータ８のコネクタ３７に電気接続されている。すなわち、第１回動部２３（第１ギヤ部２９）の接点部３１とステータ８のコネクタ３７とは、電線３６により電気接続されている。
【００２６】
電線３６は、例えば周囲がゴム等で絶縁された線材（コード）からなることが好ましい。電線３６は、例えばロテータ９が回転の中立位置をとるとき、第１回動部２３（第１ギヤ部２９）の最大回転量の余長が撓んだ状態をとり、ロテータ９の回転に伴って第１ギヤ部２９が回転すると、第１ギヤ部２９の回動軸２３ａに巻き付く。なお、最大回転量の余長が撓むとは、電線３６が回動軸２３ａに巻き付いていない状態をいう。
【００２７】
次に、図２及び図５を用いて、回転コネクタ１の作用及び効果を説明する。
図２に示すように、ロテータ９が回転の中立位置にあるときには、すなわちステアリングホイールが中立位置に操作されているとき、電線３６は、第１ギヤ部２９の回動軸２３ａに巻き付いておらず、第１回動部２３の最大回転量の余長分、すなわちロテータ９の最大回転量（３回転分）の余長分、撓んだ状態をとっている。これは、中立位置からロテータ９が左右どちらに回転操作されたときも、左右同じ最大回転量（例えば、左右ともに中立位置から３回転）まで回ることを可能とするためである。
【００２８】
図５に示すように、ロテータ９が中立位置から一方向（図５の矢印Ｒ１方向）に回転操作されたとする。このとき、ロテータ９の第２ギヤ部３０がステータ８の第１ギヤ部２９を回し、第１ギヤ部２９の回転に伴って電線３６が第１ギヤ部２９の回動軸２３ａに巻き付いていく。このようにして、ステータ８及びロテータ９の間の通電が確保されながらロテータ９の回転が許容される。なお、ロテータ９が中立位置から他方向に回転操作されたときは、一方向に回転操作されたときと回転方向が逆となるだけであるので、説明を省略する。
【００２９】
さて、本例の場合、ステータ８及びロテータ９の間の通電を、ロテータ回動時に単に同期回動する第１回動部２３及び第２回動部２４の作動により確保する。よって、回転コネクタ１において構成を簡素化することができる。
【００３０】
第１回動部２３及び第２回動部２４は、噛み合い配置された第１ギヤ部２９及び第２ギヤ部３０である。よって、本例の場合、ロテータ回転を許容しながらステータ８及びロテータ９の間の通電を確保する第１回動部２３及び第２回動部２４の構造を、ギヤ部（第１ギヤ部２９及び第２ギヤ部３０）という簡素な構成で済ますことができる。
【００３１】
第１回動部２３（第１ギヤ部２９）の接点部３１と、ステータ８のコネクタ３７とは、電線３６により電気接続されている。電線３６は、ロテータ９が回転の中立位置をとるとき、第１回動部２３の最大回転量の余長が撓んだ状態をとり、ロテータ９が回転すると、第１回動部２３の回動軸２３ａに巻き付く。よって、ロテータ９が回転して第１回動部２３が回ったとき、電線３６が第１回動部２３の回動軸２３ａに巻き付く動きをとることにより、第１回動部２３の回転が許容される。また、ロテータ９が回転の中立位置から左右のどちらに回転操作されても、同じ分だけの十分な回転量を確保することもできる。
【００３２】
第２回動部２４（第２ギヤ部３０）は、ロテータ９の内壁部１６の内周面に形成されている。よって、ロテータ９の内壁部１６を利用して、十分なスペースに第２回動部２４を形成することができる。
【００３３】
第２回動部２４の接点部３２は、ロテータ９の内面に設けられた導電部３８を通じて、ロテータ９のコネクタ３９に電気接続されている。よって、ロテータ９の内面に設けた導電部３８（例えば配線等）により、簡素な構造で第２回動部２４の接点部３２とロテータ９のコネクタ３９とを電気的に繋ぐことができる。
【００３４】
導通機構２２は、ステータ８及びロテータ９に囲まれる領域により形成された収納部２５に配置されている。よって、導通機構２２を回転コネクタ１のハウジングの外部に露出させずに済む。
【００３５】
本例の場合、多種多様な導通機構２２や電線３６を用いることが可能となるので、ステアリングホイールの多機能化に伴う多チャンネル化及び高速通信を実現することができる。
【００３６】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・図６に示すように、回転コネクタ１のハウジングは、ロテータ９の壁部（側壁部）が回転コネクタ１の径方向外側に位置し、ステータ８の壁部（側壁部）が回転コネクタ１の径方向外側に位置する形状としてもよい。
【００３７】
・図７に示すように、導通機構２２は、ギヤ構造に限定されず、例えばロテータ回転時に第１回動部２３及び第２回動部２４が摺動する摺動構造としてもよい。この場合、第１回動部２３が第１摺動部４０に相当し、第２回動部２４が第２摺動部４１に相当する。このように、２部品間の摺動によっても、ステータ８及びロテータ９の間の通電を確保することができる。
【００３８】
・導電部３５は、接点部３１及び電線３６を電気的に繋ぐことが可能な部材であればよい。
・導電部３８は、配線に限定されず、例えば金属板など、他の部材に変更可能である。
【００３９】
・電線３６は、コードに限らず、電気を通すことができる線材であればよい。
・電線３６は、複数の配線を有する多芯でもよい。
・電線３６は、回転コネクタ１のハウジング内に収納されることに限らず、外部に露出していてもよい。
【００４０】
・第２回動部２４は、ロテータ９の内壁部１６に形成された部材に限定されない。例えば、内壁部１６とは別の箇所に設けられた独立したギヤ部にするなど、他の部材に変更可能である。
【００４１】
・第１回動部２３は、第１ギヤ部２９や第１摺動部４０に限定されず、ロテータ９の回動に同期して回る部材であればよい。これは、第２回動部２４についても同様である。
・導通機構２２は、接点部３１がコネクタ３７に直接繋がり、接点部３２がコネクタ３９に直接繋がる構成でもよい。
【００４２】
・回転コネクタ１は、車両に適用されることに限らず、他の機器や装置に使用してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１…回転コネクタ、３…軸部の一例であるステアリングシャフト、８…ステータ、９…ロテータ、１０，１１…挿通孔、１５…ロテータ基部、１６…内壁部、１７…ステータ基部、１８…外壁部、２２…導通機構、２３…第１回動部、２３ａ…回動軸、２４…第２回動部、２５…収納部、２９…第１回動部の一例である第１ギヤ部、３０…第２回動部の一例である第２ギヤ部、３１…接点部、３２…接点部、３６…電線、３７…コネクタ、３８…ロテータの導電部、３９…コネクタ、４０…第１回動部の一例である第１摺動部、４１…第２回動部の一例である第２摺動部、Ｌ１…軸。
【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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