(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定して配置される固定ケース半体と、前記固定ケース半体に相対回転自在に組み合わされ、前記固定ケース半体との間に環状の収容空間を形成する回転ケース半体と、前記収容空間内にその周方向に渦巻き状に巻回して配置され、両端が前記固定及び回転ケース半体に各一ずつ接続された帯状の伝送線とを備えた回転コネクタにおいて、
前記回転ケース半体の回転に伴い、互いに滑り対偶をなす前記固定ケース半体と前記回転ケース半体との摺動部位のうち、少なくとも一方にフッ素系潤滑剤の塗布層を形成し、該フッ素系潤滑剤の塗布層の上にグリス塗布層が形成されていることを特徴とする回転コネクタ。
【請求項２】
前記伝送線が途中で巻き方向を反転するべく折り返されているとともに、前記収容空間内に周方向に移動自在に収容され、前記伝送線の折り返しを案内し且つ前記回転ケース半体の回転に伴い周方向に移動して前記伝送線の巻き締め及び巻き戻しを案内する複数のローラを保持した移動体を更に備えており、
前記移動体の移動に伴い、互いに滑り対偶をなす前記移動体と前記固定ケース半体及び前記回転ケース半体との摺動部位のうち、少なくとも何れか一方にフッ素系潤滑剤の塗布層を形成し、該フッ素系潤滑剤の塗布層の上にグリス塗布層が更に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対的に回転可能な２つの部材間で電気信号、光信号又は電力を伝送するための回転コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回転コネクタは例えば、車両のステアリングホイールに組み込まれたＳＲＳエアバッグ装置やクルーズコントローラスイッチなどの電装品と車体に装備されたこれらの制御ユニットとの間の接続に利用されている。公知のように、回転コネクタは互いに相対回転自在に組み合わされた固定ケース半体及び回転ケース半体を備えており、これら２つのケース半体により形成される環状の収容空間内に、渦巻き状に巻回されたフラットケーブル等の可撓性を有した帯状伝送線が収容されている。
【０００３】
フラットケーブルの巻き方向が一方向のみである（スパイラルタイプ）場合、フラットケーブルは適当にルーズな状態に巻回して収容されている。一方、例えば特開平４−３２８０７１号公報に開示されているように、フラットケーブルの巻き方向が途中で反転されている（Ｕターンタイプ）場合、収容空間内には更に複数のガイドローラを保持した移動体が収容されており、この移動体は回転ケース半体の回転に伴い収容空間内をその周方向に移動して、フラットケーブルの折り返しやその巻き締め及び巻き戻しを案内する。
【０００４】
また、固定ケース半体は車体のステアリングコラムとステアリングホイールの接続端部に固定して配置されており、一方、回転ケース半体はステアリングホイールに取り付けられてステアリングホイールと一体的に回転することができる。このため、運転者のステアリング操作に伴い、回転ケース半体は固定ケース半体に対して摺動し、また、上述の移動体を含む場合、その移動体と固定ケース半体及び回転ケース半体とは相対的に摺動する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した回転コネクタの摺動部位には、従来からグリスを塗布することでその潤滑がなされているものの、これら摺動部位から発生する擦り音等の抑制には一定の限界がある。この点、更に車両の走行距離が伸びるのにしたがってこれら摺動部位の摩耗が進行すると、ステアリング操作時に不快な異音を発生させるおそれもある。
【０００６】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、部材同士の摺動により生じる異音を効果的に抑制可能な回転コネクタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の回転コネクタは、互いに滑り対偶をなす固定ケース半体と回転ケース半体との摺動部位のうち、少なくともその何れか一方にフッ素系潤滑剤の塗布層を形成し、該フッ素系潤滑剤の塗布層の上にグリス塗布層が形成されている。
【０００８】
なお、固定ケース半体及び回転ケース半体の材料としては、例えばポリアセタールやポリブチレンテレフタレート等の合成樹脂を使用することができ、上述した回転コネクタによれば、これら材料間における滑性及び耐摩耗性が長期間に亘って向上する。
【０００９】
また、伝送線が途中で巻き方向を反転するべく折り返されており、その折り返しや巻き締め及び巻き戻しを案内するためのローラを保持した移動体を更に備えた回転コネクタ（Ｕターンタイプ）の場合、互いに滑り対偶をなす移動体と固定ケース半体及び回転ケース半体との摺動部位のうち、その少なくとも一方にフッ素系潤滑剤の塗布層を形成し、該フッ素系潤滑剤の塗布層の上にグリス塗布層が更に形成されていることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
上述のように本発明の回転コネクタは、相対的に回転可能な２つの部材、例えば車両のステアリングホイールと車体側のステアリングコラム取付部との間に介装される。この実施形態では、例えばＳＲＳエアバッグ装置とその制御ユニットとの間を電気的に接続する回転コネクタとして機能することができる。
【００１１】
より具体的には、図１及び図２に示されるように、回転コネクタは固定ケース２，４及び回転ケース６を備えており、このうち固定ケース２，４は分割可能となっている。更に、回転ケース６は固定ケース２，４に組み合わされるようになっており、これらの組み合わせ状態で、固定ケース２，４と回転ケース６とは互いに相対回転することができる。
【００１２】
また、その組み合わせ状態において固定ケース２，４はコネクタ本体の外筒８及びその底板１０を形成し、一方、回転ケース６はコネクタ本体の内筒１２及びその天井１４を形成する。それ故、これら固定ケース２，４と回転ケース６との間に環状の収容空間が形成される。なお、底板１０には、その中央に挿通孔１６が設けられており、上述した内筒１２の基底は、この挿通孔１６に嵌合する。
【００１３】
前述の収容空間には、例えばフラットケーブルＦＣが渦巻き状に巻回された状態でルーズに収容されている。フラットケーブルＦＣの両端には、それぞれ図示しない端子が取り付けられており、その外端は固定ケース２に接続され、また、内端は回転ケース６に接続されている。なお、固定ケース４は例えば、図示しないＳＲＳエアバッグ装置に接続され、一方、固定ケース２は更に、その制御ユニットに繋がるワイヤリングハーネスに接続される。
【００１４】
図１及び図２中、ハッチングを施して示されているように、固定ケース２，４及び回転ケース６は、互いに滑り対偶をなす摺動部位Ｓ1〜Ｓ4を有している。これら各摺動部位Ｓ1〜Ｓ4は、ステアリング操作に伴い固定ケース４が回転されると、相対的にその周方向に摺れ合う。
【００１５】
より詳しくは、摺動部位Ｓ1は回転ケース６の天板１４の外周縁に全周に亘って規定されており、一方、その対偶をなす摺動部位Ｓ2は、固定ケース２の外筒８の内周面に全周に亘って規定されている。また、摺動部位Ｓ3は回転ケース６の内筒１２の基底に全周に亘って規定されており、一方、摺動部位Ｓ4は挿通孔１６の縁に全周に亘って規定されている。
【００１６】
【実施例】
以下、具体的な実施例を挙げて説明する。
図３は、上述した回転コネクタ（スパイラルタイプ）の縦断面を示しており、上述の対偶をなす摺動部位Ｓ1，Ｓ2及び摺動部位Ｓ3，Ｓ4は、図示の組み合わせ状態にて相互に接している。なお、図３の回転コネクタは、天井１４及び底板１０にそれぞれ、フラットケーブルＦＣのための制振板１８を有している。
【００１７】
実施例１〜９，比較例１〜６：
図３の回転コネクタにおいて、互いに滑り対偶をなす摺動部位Ｓ1，Ｓ2及び摺動部位Ｓ3，Ｓ4のうち、少なくとも何れか一方に以下の表１〜３に示す質量のフッ素系潤滑剤を塗布した後、その上からグリスを塗布して通常の組立を行う。なお、これら表１〜３は、フッ素系潤滑剤を塗布するべき摺動部位の組み合わせによって区別されている。
【００１８】
回転コネクタの組み立て後、各実施例及び比較例について所定の耐久時間にて摺動試験を行う。試験を通して各実施例及び比較例毎にフッ素系潤滑剤による潤滑作用及びその塗布量と異音発生との因果関係を記録し、その結果を各表の試験結果欄に示す。
【００１９】
【表１】
0004804608.tif 000002
【００２０】
【表２】
0004804608.tif 000003
【００２１】
【表３】
0004804608.tif 000004
【００２２】
表１〜表３から以下のことが理解される。
実施例１〜６では、それぞれ摺動部位Ｓ1，Ｓ2又は摺動部位Ｓ3，Ｓ4の何れか１個所にフッ素系潤滑剤の塗布層を介してグリスを塗布したものであるが、これら実施例１〜６では何れも、所定の耐久時間内にて固定ケース２，４と回転ケース６との良好な摺動性が維持されており、また、その摺動時に耳障りな異音も発生していない。
【００２３】
実施例７〜９は、摺動部位Ｓ1又はＳ2と摺動部位Ｓ3又はＳ4の２個所にフッ素系潤滑剤の塗布層を介してグリスを塗布したものであり、この場合も実施例１〜６と同様の結果を得ている。
これに対し、比較例１，３では各摺動部位に対して直にグリスを塗布したものであり、この場合、時間の経過に伴い固定ケース２，４と回転ケース６との摺動性に悪化がみられ、これら摺動部位から摩耗粉も発生している。このことは、固定ケース２，４及び回転ケース６の摺動によりグリス塗布層が次第に滅失し、その摺動部位が直に接触したものと考えられる。
【００２４】
実施例１，４と比較例１，３との対比からも明らかなように、摺動部位の滑性を高めて異音の発生を抑えるためには、少なくとも摺動部位Ｓ1，Ｓ3又は摺動部位Ｓ2，Ｓ4の何れか１個所あたり５ｍｇ以上のフッ素系潤滑剤を塗布し、その上からグリスを塗布することが好ましい。
一方、比較例２，４及び比較例６では、フッ素系潤滑剤の塗布層を介してグリスを塗布しているので、その摺動性や異音に関して問題は生じていないものの、潤滑剤が摺動部位からはみ出してフラットケーブルＦＣ等に付着してしまう。このことは、これら比較例２，４及び比較例６では、フッ素系潤滑剤の塗布量が多すぎることを意味する。従って、摺動部位Ｓ1，Ｓ3又は摺動部位Ｓ2，Ｓ4の１個所あたり、その塗布量の上限は５０ｍｇとすることが好ましい。
【００２５】
図４は、図３の形態とは異なるタイプの回転コネクタ（Ｕターンタイプ）の縦断面を示しており、この場合、収容空間内に移動体２０が配置されている。特に図示していないが、移動体２０はその平面視にてＣ字状をなす切欠リングからなり、収容空間内をその周方向に延びている。また移動体２０は複数のローラ２２を回転自在に保持しており、これらローラ２２は収容空間の周方向に間隔を存して配列されている。
【００２６】
また、図４の回転コネクタは更に回転ケース２４を備えており、この回転ケース２４は固定ケース４の挿通孔１６に嵌め合わして配置されている。
図４の回転コネクタでは、上述した摺動部位Ｓ1〜Ｓ4に加えて、更に固定ケース４と移動体２０との摺動部位Ｓ5，Ｓ6、回転ケース６と移動体２０との摺動部位Ｓ7，Ｓ8及び固定ケース４と回転ケース２４との摺動部位Ｓ9，Ｓ10がそれぞれ滑り対偶をなしている。
【００２７】
より詳しくは、図４に示されているように固定ケース４の底板１０には、その周方向に案内溝２６が全周に亘って形成されており、一方、移動体２０には、ローラ２２のローラ軸２８が底板１０に向けて突出して形成されている。このローラ軸２８の突出端部は、上述した案内溝２６に填り込んでおり、移動体２０の周方向への移動に伴い、ローラ軸２８の突出端部は案内溝２６に沿って移動する。従って、これら案内溝２６及びローラ軸２８の突出端部にてそれぞれ、摺動部位Ｓ5，Ｓ6が規定される。
【００２８】
また移動体２０には、その内周縁を中心に向けて延長した鍔部３０が形成されており、一方、回転ケース６の内筒１２は、その基端の外周が段付き形状に形成されている。移動体２０の鍔部３０は内筒１２の基端の段付き部分３２に嵌合しており、移動体２０の周方向への移動に伴い、その鍔部３０は内筒１２の段付き部分３２に対して相対的に回転する。従って、これら回転ケース６の段付き部分３２及び移動体２０の鍔部３０にてそれぞれ、摺動部位Ｓ7，Ｓ8が規定される。
【００２９】
更に、固定ケース４の内周縁に沿って回転ケース２４が嵌め合わされており、回転ケース２４は固定ケース４に対して相対回転する。従って、回転ケース２４の外周縁及び固定ケース４の内周縁の全周に亘り、それぞれ摺動部位Ｓ9，Ｓ10が規定されている。
【００３０】
実施例１０〜１５，比較例７〜１０：
図４に示されるＵターンタイプの回転コネクタにおいて、固定ケース２，４と回転ケース６との摺動部位Ｓ1，Ｓ2及びＳ3，Ｓ4に加えて、その固定ケース４と移動体２０との摺動部位Ｓ5，Ｓ6、回転ケース６と移動体２０との摺動部位Ｓ7，Ｓ8及び回転ケース２４と固定ケース４との摺動部位Ｓ9，Ｓ10について、以下の表４，５に示す組み合わせにてフッ素系潤滑剤を塗布した後、その上からグリスを塗布して通常の組み立てを行う。なお、各実施例及び比較例毎の塗布量は前記した表１〜３の場合と同じである。
【００３１】
回転コネクタの組み立て後、各実施例及び比較例について所定の耐久時間にて回転摺動試験を行う。試験を通して各実施例及び比較例毎にフッ素系潤滑剤による潤滑作用及びその塗布量と異音発生との因果関係を記録し、その結果を表４，５の試験結果欄にそれぞれ示す。
【００３２】
【表４】
0004804608.tif 000005
【００３３】
【表５】
0004804608.tif 000006
【００３４】
表４から明らかなように、実施例１０〜１２の場合、摺動部位Ｓ1，Ｓ3，Ｓ5，Ｓ7，Ｓ9、つまり、それぞれ対偶をなす摺動部位の何れか一方にフッ素系潤滑剤の塗布層を介してグリスを塗布したものであるが、これら実施例１０〜１２では固定ケース２，４と回転ケース６との摺動性はもとより、その移動体２０と回転ケース６との摺動性や回転ケース２４と固定ケース４との摺動性をも良好に維持することができる。また、上述したスパイラルタイプの回転コネクタに比較して摺動部位が増えていても、特に耳障りな異音の発生もない。
【００３５】
実施例１３〜１５では、摺動部位Ｓ1〜Ｓ１０の全個所にフッ素系潤滑剤の塗布層を介してグリスを塗布したものであり、この場合も実施例１０〜１２と同様の結果を得ている。
これに対し、比較例７，９では各摺動部位に対して直にグリスを塗布したものであり、この場合、時間の経過に伴い各摺動部位の滑性が低下し、これら摺動部位から摩耗粉も発生している。このことは、各摺動部位にてグリス塗布層が次第に滅失し、これら摺動部位が直に接触したものと考えられる。
【００３６】
また、図４のＵターンタイプの回転コネクタにおける実施例１０，１３と比較例７，９との対比からも明らかなように、摺動部位の滑性を高めて異音の発生を抑えるためには、互いに対偶をなす摺動部位の何れか一方に、その１個所あたり５ｍｇ以上のフッ素系潤滑剤を塗布し、その上からグリスを塗布することが好ましい。
【００３７】
またこの場合にあっても、比較例８，１０では、フッ素系潤滑剤の塗布層を介してグリスを塗布しているため、その摺動性や異音に関する問題は生じていないものの、潤滑剤が摺動部位からはみ出してフラットケーブルＦＣ等に付着しているため、これら比較例８，１０ではフッ素系潤滑剤の塗布量が多すぎるといえる。従って、Ｕターンタイプの回転コネクタにおいても、摺動部位の１個所あたり最適な塗布量の範囲は５ｍｇ〜５０ｍｇであることが明らかとなった。
【００３８】
実施例１６〜３０，比較例１１〜２０：
更に、上述した２つのタイプの回転コネクタについて、それぞれフッ素系潤滑剤を塗布した後、グリスを塗布することなく通常の組み立てを行い、所定の耐久時間にて回転摺動試験を行った。スパイラルタイプ、Ｕターンタイプの回転コネクタとも、各実施例及び比較毎のフッ素系潤滑剤を塗布する摺動部位の組み合わせ及びその塗布量は、前記した表１〜３及び表４，５の場合と同じとした。
【００３９】
各実施例及び比較例毎にフッ素系潤滑剤による潤滑作用及びその塗布量と異音発生との因果関係を記録し、その結果を以下の表６〜８及び表９，１０の試験結果欄にそれぞれ示した。
先ず、以下の表６〜８は、図３のスパイラルタイプの回転コネクタについての結果である。
【００４０】
【表６】
0004804608.tif 000007
【００４１】
【表７】
0004804608.tif 000008
【００４２】
【表８】
0004804608.tif 000009
【００４３】
表６〜８に示す実施例１６〜２４の結果から以下のことが理解される。すなわち、特にフッ素系潤滑剤の上からグリスを塗布していなくても、フッ素系潤滑剤のみの塗布量が５ｍｇ〜５０ｍｇの範囲内にあれば、そのフッ素成分の潤滑作用により摺動部位（Ｓ1〜Ｓ4）の摩耗を充分に抑えることができる。このため、これら実施例１６〜２４にあっては耐久時間経過後であっても耳障りな異音は生じていない。
【００４４】
これに対し、比較例１１，１３，１５の結果に示すように、フッ素系潤滑剤及びグリスともに全く塗布していない場合、耐久時間経過後に摺動部位（Ｓ1〜Ｓ4）の摩耗が大きく進行しており、その摺動時に耳障りな異音を激しく生じる。
一方、比較例１２，１４，１６の結果に示すように、フッ素系潤滑剤の塗布量が５０ｍｇを超える場合は、その潤滑作用を得る分には問題ないが、耐久使用に伴い摺動部位から潤滑剤がはみ出し、フラットケーブルＦＣ等のその他の部位に余剰分の潤滑剤が付着することとなる。
次に、図４のＵターンタイプの回転コネクタについて、その結果を以下の表９，１０に示す。
【００４５】
【表９】
0004804608.tif 000010
【００４６】
【表１０】
0004804608.tif 000011
【００４７】
これら表９，１０に示す実施例２５〜３０の結果は、Ｕターンタイプの場合であっても、フッ素系潤滑剤の塗布量と異音発生との因果関係が上述したスパイラルタイプの場合と同じであることを意味している。従って、その塗布量の最適範囲は５ｍｇ〜５０ｍｇであることが理解される。
また同様に、比較例１７，１９の結果から、フッ素系潤滑剤を全く塗布しない場合は摺動部位（Ｓ1〜Ｓ9）の摩耗が大きく進行し、耳障りな異音を生じることは明らかである。
【００４８】
一方で、フッ素系潤滑剤の塗布量が５０ｍｇを超える場合は、スパイラルタイプの場合と同様に潤滑剤の余剰分が摺動部位からはみ出すこととなる。
本発明はスパイラルタイプ、Ｕターンタイプともに、上述した実施例１〜９，実施例１６〜２４及び実施例１０〜１５，実施例２５〜３０だけに制約されることなく、それぞれのタイプについてフッ素系潤滑剤を塗布するべき摺動部位の組み合わせは適宜に変更可能である。また、フッ素系潤滑剤の塗布量は摺動部位の１個所あたり５ｍｇ〜５０ｍｇの範囲内にて適宜に変更可能であることはいうまでもない。
また、本発明は上述したＳＲＳエアバッグ装置用の回転コネクタとしての実施形態に制約されることなく、その他の用途で各種の実施形態に適用可能である。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の回転コネクタによれば、固定ケース半体及び回転ケース半体の摺動部位における滑性及び耐摩耗性が向上し、使用に伴うこれらケース半体の摩耗が進行しにくくなる。従って、回転コネクタから発生する不快な異音を効果的に抑制し、その品質を長期間に亘って高水準に保持することができる。
【００５０】
また、予めフッ素系潤滑剤の塗布量が不足でなく且つ過大でない最適範囲内に設定されていれば、常に確実にして充分な潤滑機能を良好に発揮させることができ、回転コネクタの量産にも容易に適合する。
また本発明は、回転コネクタが移動体を含む場合であっても、各ケース半体と移動体との間の摺動における滑性をも向上できる点で更に有利であるし、その塗布量を最適範囲内に設定することで、確実な潤滑機能が安定して得られる。
【００５１】
更に、フッ素系潤滑剤のみを塗布していても、グリスの潤滑作用を補償して充分な潤滑性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  スパイラルタイプの回転コネクタの分解斜視図である。
【図２】  図１の回転コネクタを反転方向にみた分解斜視図である。
【図３】  スパイラルタイプの回転コネクタの縦断面図である。
【図４】  Ｕターンタイプの回転コネクタの縦断面図である。
【符号の説明】
２，４  固定ケース（半体）
６  回転ケース（半体）
２０  移動体
２４  回転ケース
ＦＣ  フラットケーブル（帯状伝送線）
Ｓ1〜Ｓ１０  摺動部
【図１】
0004804608.tif 000012
【図２】
0004804608.tif 000013
【図３】
0004804608.tif 000014
【図４】
0004804608.tif 000015