(57)【要約】【課題】連結ピンに十分な厚さ寸法が確保できない場合にもその破損事故を防止でき、ステアリングホイールとの連結構造の信頼性を高めた回転コネクタを提供すること。【解決手段】連結ピン７を介して可動側ハウジング２がステアリングホイールと連結される回転コネクタにおいて、連結ピン７の先端を一対のフィンガー部７ａがスリット７ｂを挟んで対向する二股形状となし、両フィンガー部７ａをステアリングホイール側の凹部１１に強嵌合させると共に、可動側ハウジング２を、内筒面３ａに連結ピン７の基端部を設けて該基端部の周方向両側に凹溝３ｅを設けた上部ロータ３と、連結ピン７の基端部の径方向内側に対向・配置される内筒壁４ａおよび該内筒壁４ａに保持されて凹溝３ｅ内に配置される支持突起８を設けて上部ロータ３にスナップ嵌合される下部ロータ４とからなる構成とした。【選択図】      図２
2005011544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂製の固定側ハウジングと、該固定側ハウジングに対して回転可能に装着された合成樹脂製の可動側ハウジングと、これら両ハウジング間の環状空間内に巻回・収納された可撓性ケ−ブルとを備え、前記可動側ハウジングを、軸線方向に沿って突設された連結ピンを有する上部ロータと、該上部ロータにスナップ嵌合される下部ロータとで構成し、前記連結ピンがステアリングホイールの対応する箇所に設けられた凹部に嵌まり込むことにより、該ステアリングホイールの回転力が前記可動側ハウジングに伝達される回転コネクタにおいて、
前記連結ピンの先端を一対のフィンガー部がスリットを挟んで周方向に沿って対向する二股形状となすと共に、該フィンガー部の前記スリット側とは逆側の面を略く字形に形成し、かつ該連結ピンの基端部を前記上部ロータの内筒面に位置させて該基端部の周方向両側に軸線方向に沿って延びる凹溝を設け、前記下部ロータに前記基端部の径方向内側に対向・配置される補強壁と該補強壁に保持されて前記凹溝内に配置される複数の支持突起とを設けたことを特徴とする回転コネクタ。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記一対のフィンガー部の対向面側にそれぞれ薄肉部を突出形成し、これら両薄肉部の間に前記スリットが画成される構成としたことを特徴とする回転コネクタ。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記上部ロータと前記下部ロータとの間に前記固定側ハウジングの一部が遊挿されていることを特徴とする回転コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリング装置に組み込まれ、エアバッグシステムやホーン回路等の電気的接続手段として使用される回転コネクタに係り、特に、ステアリングホイールの回転が伝達される回転コネクタの可動側ハウジングの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のステアリング装置に組み込まれる回転コネクタは、固定側ハウジングに対して可動側ハウジングを回転可能に装着し、これら両ハウジング間の環状空間内に帯状の可撓性ケ−ブルを巻回・収納して概略構成されたものであり、可動側ハウジングが正逆いずれかの方向へ回転すると、その回転方向に応じて可撓性ケ−ブルが巻き締め、あるいは巻き戻されるようになっている。かかる回転コネクタをステアリング装置に組み込む場合、一般的に、固定側ハウジングはコンビネーションスイッチ等のステータ部材にネジ等を用いて固定され、可動側ハウジングはピンと凹部の嵌め合いによってステアリングホイールに連結されるようになっている。
【０００３】
このような可動側ハウジングとステアリングホイールとの連結構造の一例として、従来、可動側ハウジングの上面に突設した円柱状の連結ピンにゴム製のキャップを被着しておき、ステアリングハブに設けた凹部に該キャップを嵌め込むことにより、ステアリングホイールの回転力を可動側ハウジングに伝達するように構成したものが知られている。かかる連結構造によれば、連結ピンと凹部との嵌め合い寸法に多少の誤差があっても、その誤差をゴム製のキャップで吸収することができるため、連結ピンと凹部間でがたつき音が発生しない嵌合状態が無理なく実現できる。しかしながら、かかる連結構造を採用すると、回転コネクタの組立工程でゴム製のキャップを連結ピンに被せる作業が必要であると共に、該キャップの抜け落ちを防止する対策を講じる必要があるため、回転コネクタのトータルコストが上昇するという難点がある。また、かかる連結構造では、ステアリングホイール側の凹部がさほど大きくない場合に、ゴム製のキャップの肉厚を不所望に薄くしたり連結ピンの径を不所望に細くしなければならないため、該キャップが寸法誤差を吸収できなくなったり、該連結ピンが破損しやすくなる等の問題が発生する。
【０００４】
そこで、ゴム製のキャップを省略しても可動側ハウジングとステアリングホイールとが確実に連結できるように改良した回転コネクタが、本出願人から従来提案されている（例えば、特許文献１参照）。この従来提案は、可動側ハウジングの上面に突設した連結ピンの先端を、外側面が略く字形に形成されている一対のフィンガー部をスリットを介して対向させた二股形状となし、これら両フィンガー部をステアリングホイール側の凹部に嵌合させるという連結構造を採用している。かかる連結構造によれば、連結ピンの両フィンガー部が互いに近接する向き（スリットの幅を狭める向き）に弾性変形可能なため、連結ピンと凹部との嵌め合い寸法に多少の誤差があったとしても、両フィンガー部を該凹部に嵌め込むことによって可動側ハウジングとステアリングホイールとを確実に連結することができる。つまり、嵌め合い寸法の誤差を両フィンガー部の弾性変形によって吸収できる連結構造になっているため、連結ピンにゴム製のキャップを被着させる必要がなくなって、回転コネクタのコストダウンや信頼性向上が図れるという利点を有する。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３３７８７５２号公報（第２−３頁、図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、連結ピンの先端に一対のフィンガー部を設けることでゴム製のキャップを省略した前記従来提案においては、ステアリングホイールが回転操作されると、その回転力がフィンガー部を介して連結ピンに加わり、この連結ピンに駆動されて可動側ハウジングが回転するようになっているが、連結ピンは可動側ハウジングから軸線方向へ突出している合成樹脂部材なので、ステアリングホイールの回転力は連結ピンの先端部を周方向へ撓ませる力として作用する。したがって、ステアリングホイールの回転操作時に連結ピンは捻れ変形を余儀なくされることとなり、この捻れ変形に抗する機械的強度が連結ピンには必要となるが、設計上の制約から連結ピンに十分な厚さ寸法が確保できず機械的強度が不足してしまう場合もあるので、その対策が求められていた。例えば、ステアリングシャフトが太くて可動側ハウジングの内径を大きく設定しなければならぬ場合には、連結ピンに厚みを持たせて機械的強度を高めることが困難となるため、ステアリングホイールの回転力が作用して撓んだ連結ピンが破損してしまう虞があった。
【０００７】
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、連結ピンに十分な厚さ寸法が確保できない場合にもその破損事故を防止でき、ステアリングホイールとの連結構造の信頼性を高めた回転コネクタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するため、本発明は、合成樹脂製の固定側ハウジングと、該固定側ハウジングに対して回転可能に装着された合成樹脂製の可動側ハウジングと、これら両ハウジング間の環状空間内に巻回・収納された可撓性ケ−ブルとを備え、前記可動側ハウジングを、軸線方向に沿って突設された連結ピンを有する上部ロータと、該上部ロータにスナップ嵌合される下部ロータとで構成し、前記連結ピンがステアリングホイールの対応する箇所に設けられた凹部に嵌まり込むことにより、該ステアリングホイールの回転力が前記可動側ハウジングに伝達される回転コネクタにおいて、前記連結ピンの先端を一対のフィンガー部がスリットを挟んで周方向に沿って対向する二股形状となすと共に、該フィンガー部の前記スリット側とは逆側の面を略く字形に形成し、かつ該連結ピンの基端部を前記上部ロータの内筒面に位置させて該基端部の周方向両側に軸線方向に沿って延びる凹溝を設け、前記下部ロータに前記基端部の径方向内側に対向・配置される補強壁と該補強壁に保持されて前記凹溝内に配置される複数の支持突起とを設ける構成とした。
【０００９】
このように構成された回転コネクタは、上部ロータの内筒面に設けられて連結ピンの基端部に隣接している凹溝内に下部ロータに設けられた支持突起が配置され、該支持突起が補強壁に保持されているため、これら補強壁と支持突起を連結ピンの基端部に密着させるように配置することによって、該基端部を下部ロータにて補強することができる。したがって、設計上の制約から連結ピンに十分な厚さ寸法が確保できない場合でも、連結ピン自体の強度不足に起因する破損事故を防止することができる。
【００１０】
かかる構成に加えて、前記一対のフィンガー部の対向面側にそれぞれ薄肉部を突出形成し、これら両薄肉部の間に前記スリットが画成される構成とした回転コネクタにおいては、樹脂のヒケに起因するフィンガー部の変形を薄肉部によって防止できると共に、両フィンガー部の弾性変形度を薄肉部の寸法形状等により適宜選択できて設計自由度が向上するため、好ましい。
【００１１】
また、かかる構成に加えて、前記上部ロータと前記下部ロータとの間に前記固定側ハウジングの一部が遊挿されている回転コネクタにおいては、組立時に固定側ハウジングの該一部を挟み込むようにして上部ロータと下部ロータとを一体化することができるため、可動側ハウジングを回転可能な状態で簡単かつ確実に固定側ハウジングに取り付けることが可能となり、組立性の向上が図れる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本実施形態例に係る回転コネクタの平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は該回転コネクタの可動側ハウジングの分解斜視図、図４は該可動側ハウジングに備えられる連結ピンと支持突起および円環状壁部との係合状態を示す要部正面図、図５は該連結ピンとステアリングハブの凹部との寸法関係を示す説明図である。  図１および図２に示す回転コネクタは、合成樹脂製の固定側ハウジング１と、この固定側ハウジング１に回転可能に装着された合成樹脂製の可動側ハウジング２と、これら両ハウジング１，２間の環状空間５内に巻回・収納された帯状の可撓性ケ−ブル６とで概略構成されている。
【００１３】
図３に示すように、可動側ハウジング２は上部ロータ３と下部ロータ４とを組み合わせて構成され、下部ロータ４の内筒壁４ａの４か所に設けた長孔４ｂの上端に、上部ロータ３の内筒面３ａの４か所に設けた爪部３ｂをスナップインさせるべく、内筒壁４ａを内筒面３ａの径方向内側へ挿入していくことにより、下部ロータ４は上部ロータ３にスナップ結合されている。また、こうして上部ロータ３と下部ロータ４とを一体化するときには、図２に示すように、上部ロータ３の鍔部３ｃを固定側ハウジング１の上部開口周縁部１ａと係合させると共に、上部ロータ３の環状段部３ｄと下部ロータ４の鍔部４ｃとの間に固定側ハウジング１の下部開口周縁部１ｂを遊挿しておき、これにより可動側ハウジング２が固定側ハウジング１に回転可能に装着された状態となる。
【００１４】
環状空間５内に収納されている可撓性ケ−ブル６は、その一端が固定側ハウジング１に設けられたコネクタ部１ｃに接続・固定され、かつ他端が可動側ハウジング２の上部ロータ３に設けられたコネクタ部２ａに接続・固定されており、これら両コネクタ部１ｃ，２ａに図示せぬ外部ケ−ブルのコネクタが接続されるようになっている。また、固定側ハウジング１の下部周面には複数の取付片１ｄが一体成形されており、固定側ハウジング１はこれらの取付片１ｄを用いてステアリング装置のコンビネーションスイッチ等にネジ止めされるようになっている。
【００１５】
可動側ハウジング２の詳細な構成について説明すると、上部ロータ３の内筒面３ａには相対向する２か所に、軸線方向に沿って延びる連結ピン７が一体成形されており、各連結ピン７の先端側が内筒面３ａよりも上方へ突出している。図４に示すように、この連結ピン７の先端は、一対のフィンガー部７ａがスリット７ｂを挟んで周方向に沿って対向する二股形状になっており、各フィンガー部７ａの外側面（反スリット７ｂ側の面）は略く字形に形成されている。また、一対のフィンガー部７ａの内側面（対向面）側の中央にはそれぞれ薄肉部７ｃが突出形成されており、両薄肉部７ｃの間にスリット７ｂが画成されている。これら一対のフィンガー部７ａは、スリット７ｂの幅を狭めながら互いに近接する向きに弾性変形可能である。ただし、両フィンガー部７ａがスリット７ｂの幅分だけ近接すると薄肉部７ｃどうしが当接するため、両フィンガー部７ａがそれ以上近接する向きに弾性変形することはない。
【００１６】
図５に示すように、ステアリングホイール側のステアリングハブ１０には連結ピン７と対応する２か所に凹部１１が形成されており、各凹部１１内に連結ピン７の一対のフィンガー部７ａを嵌め込むことによって上部ロータ３がステアリングハブ１０に連結され、その結果、ステアリングホイールの回転に連動して可動側ハウジング２が回転するようになっている。ここで、凹部１１の幅寸法ｗは一対のフィンガー部７ａの幅寸法ｆよりも小さく、かつスリット７ｂの幅寸法ｓはｓ≧ｆ−ｗとなるように設定してあるため、一対のフィンガー部７ａを近接する向きに弾性変形させることにより、両フィンガー部７ａを凹部１１に対して強嵌合させることが可能となる。このとき、一対のフィンガー部７ａの外側面が先窄まりなガイド面として機能するため、両フィンガー部７ａは凹部１１内へ容易に嵌め込むことができ、かつ嵌め合い寸法の誤差をフィンガー部７ａの弾性変形によって吸収することもできる。
【００１７】
また、図３に明らかなように、上部ロータ３の内筒面３ａには連結ピン７の周方向両側に凹溝３ｅが形成されており、軸線方向に沿って延びる一対の凹溝３ｅの間に連結ピン７の基端部が位置している。つまり、連結ピン７の両フィンガー部７ａの外側面が略く字形であることから、上部ロータ３の射出成形時に該く字形部分の中央をパーティングラインとして上下方向に型開きすることでフィンガー部７ａは成形されており、この成形時に連結ピン７用のキャビティを画成している下型の一部によって、型開き後に凹溝３ｅが形成されている。
【００１８】
一方、可動側ハウジング２の下部ロータ４には、上部ロータ３の凹溝３ｅと対応する４か所に、内筒壁４ａに一体成形されて上方へ突出する支持突起８が形成されている。各支持突起８は下部ロータ４を上部ロータ３にスナップ嵌合させる段階で対応する凹溝３ｅ内へ挿入されて、図４に示すように、一対の支持突起８が連結ピン７の基端部を挟み込むように密着して配置され、各支持突起８の先端は連結ピン７のうち上部ロータ３の内筒面３ａよりも上方へ突出している部分の付け根付近と同等の高さ位置まで延びている。また、下部ロータ４の内筒壁４ａは上部ロータ３の内筒面３ａの径方向内側に挿入されるため、内筒壁４ａのうち一対の支持突起８間に延在している部分は、連結ピン７の基端部に密着するように対向・配置されている。これにより、内筒壁４ａと該内筒壁４ａに保持された一対の支持突起８とによって、連結ピン７の基端部が補強された状態となり、かつ、連結ピン７の周方向の撓みが支持突起８によって規制された状態となる。
【００１９】
このように構成された回転コネクタをステアリング装置に組み込む際には、取付片１ｄをコンビネーションスイッチ等にネジ止めすることによって固定側ハウジング１をステアリング装置のステータ部材に固定した後、可動側ハウジング２の連結ピン７のフィンガー部７ａをステアリングハブ１０の凹部１１内に嵌め込んだ状態で、ステアリングホイールをステアリングシャフトに固定する。こうしてステアリング装置に組み込まれた回転コネクタは、ステアリングホイールが正逆いずれかの方向へ回転すると、その回転力が連結ピン７を介して可動側ハウジング２に伝達されるため、ステアリングホイールの回転方向に応じて環状空間５内の可撓性ケ−ブル６が巻き締め、あるいは巻き戻されるようになっている。
【００２０】
上述したように本実施形態例に係る回転コネクタでは、上部ロータ３に設けられた連結ピン７の基端部を下部ロータ４に設けられた一対の支持突起８で挟み込んでいると共に、各支持突起８を保持している内筒壁４ａを連結ピン７の基端部に対向・配置させているため、該基端部が支持突起８および内筒壁４ａに補強されている。したがって、設計上の制約から連結ピン７に十分な厚さ寸法が確保できない場合、例えばステアリングシャフトが太くて可動側ハウジング２の内径を大きく設定しなければならない場合でも、連結ピン７自体の強度不足に起因する破損事故を未然に防止することができる。
【００２１】
また、連結ピン７の撓みやすい部分の周方向両側に支持突起８の先端部が配置されているため、連結ピン７は周方向へ撓むとすぐに支持突起８に当接して位置規制されることになり、それゆえステアリングホイールの回転力が作用しても連結ピン７は周方向へほとんど撓まなくなる。したがって、連結ピン７が過度に撓んで破損に至る虞がなくなると共に、ステアリングホイールの回転に対してほとんど回転遅れを伴わずに可動側ハウジング２を追従させることができる。その結果、この回転コネクタはステアリングホイールの回転を検出するアングルセンサが付設された場合に、その検出精度を高めることができる。
【００２２】
また、本実施形態例に係る回転コネクタでは、連結ピン７の一対のフィンガー部７ａの対向面側に薄肉部７ｃが突出形成してあるため、樹脂のヒケに起因するフィンガー部７ａの変形が薄肉部７ｃによって防止されており、さらに、両フィンガー部７ａの弾性変形度を薄肉部７ｃの寸法形状等によって適宜選択できることから、連結ピン７の設計自由度も高くなっている。
【００２３】
なお、本実施形態例に係る回転コネクタを組み立てる際には、上部ロータ３を固定側ハウジング１に取り付けた状態で、この固定側ハウジング１の下部開口周縁部１ｂを挟み込むようにして上部ロータ３と下部ロータ４とを一体化することができる。それゆえ、可動側ハウジング２を回転可能な状態で簡単かつ確実に固定側ハウジング１に取り付けることができ、組立性の良好な回転コネクタとなっている。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２５】
上部ロータの内筒面に設けられて連結ピンの基端部に隣接している凹溝内に、下部ロータに設けられて内筒壁等の補強壁に保持された支持突起を配置させることによって連結ピンの基端部を補強しているので、設計上の制約から連結ピンに十分な厚さ寸法が確保できない場合でも、連結ピン自体の強度不足に起因する破損事故を未然に防止することができ、ステアリングホイールとの連結構造の信頼性を高めた回転コネクタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る回転コネクタの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】該回転コネクタの可動側ハウジングの分解斜視図である。
【図４】該可動側ハウジングに備えられる連結ピンと支持突起および内筒壁との係合状態を示す要部正面図である。
【図５】該連結ピンとステアリングハブの凹部との寸法関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１  固定側ハウジング
２  可動側ハウジング
３  上部ロータ
３ａ  内筒面
３ｂ  爪部
３ｅ  凹溝
４  下部ロータ
４ａ  内筒壁（補強壁）
４ｂ  長孔
５  環状空間
６  可撓性ケ−ブル
７  連結ピン
７ａ  フィンガー部
７ｂ  スリット
７ｃ  薄肉部
８  支持突起
１０  ステアリングハブ
１１  凹部
【図１】
2005011544.tif 000003
【図２】
2005011544.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005011544.tif 000006
【図５】
2005011544.tif 000007