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発明の名称 回転コネクタ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−213133
公開日 平成8年(1996)8月20日
出願番号 特願平7−20735
出願日 平成7年(1995)2月8日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎 (外2名)
発明者 本多 芳郎 / 松本 満典 / 伊藤 剛彦 / 荒木 俊二
要約 目的
ステアリング装置に組み込むまでロック状態を確実に維持できる回転コネクタを提供する。

構成
ロックピン16に垂直方向に延びる軸部16aと、その中央部分から直角方向に突出する抜け止め部16bと、軸部16aの上端の把持部16cとを形成すると共に、抜け止め部16bの上面に半球状の突起16dを形成する。一方、第1の軸孔を有する第1のハウジング1と切欠き13を有する第2のハウジング2を回転自在に連結し、第1のハウジング1に挿入孔8と窪み9を有する受部7を形成する。回転コネクタの製造過程で、両ハウジングを回動中立位置に位置合わせした状態で、ロックピン16を第1の軸孔と切欠き13に挿入し、ロックピン16の抜け止め部16bを挿入孔8に挿入し、ロックピン16を回転して突起16dを窪み9に係止させる。
特許請求の範囲
【請求項1】 相対的に回動自在に連結された第1および第2のハウジングと、これら両ハウジング間の空間内に巻回された可撓性ケーブルと、前記第1のハウジングに設けられた第1の軸孔と、前記第2のハウジングに設けられた第2の軸孔と、これら両軸孔に挿通されて前記両ハウジング間の自由な回動を阻止するロックピンとを備え、前記ロックピンには軸線と直交する方向に突出する抜け止め部が設けられると共に、前記第1のハウジングには前記抜け止め部の挿入を許容する挿入孔と、この挿入孔から回転方向に偏倚した方向に位置する回転規制部とが設けられ、前記抜け止め部が前記回転規制部と係止することにより、前記ロックピンが前記両ハウジングに保持されるように構成し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、前記第2の軸孔と前記ロックピンとの間に、前記両ハウジングの相対的な微少回転を許容するギャップ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3】 請求項1の記載において、前記回転規制部は窪みであり、この窪みに前記抜け止め部に形成された突起が係止されるように構成したことを特徴とする回転コネクタ。
【請求項4】 請求項1の記載において、前記ロックピンに該ロックピンを回転操作するための把持部が形成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】
【産業上の利用分野】本発明は、相対的に回動自在に連結された一対のハウジング間を可撓性ケーブルを介して電気的に接続する回転コネクタに係り、特に、回転コネクタをステアリング装置に組み込むまで、両ハウジングを回動中立位置に保持するためのロック機構に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の回転コネクタは、相対的に回動自在に連結された一対のハウジングと、両ハウジング間に画成される環状の収納空間内に収納された可撓性ケーブルとで概略構成されており、前記可撓性ケーブルの両端は収納空間の内筒部と外筒部とに固定されて両ハウジングの外部に導出されている。そして、一方のハウジングを正・逆いずれか一方に回転すると、可撓性ケーブルは内筒部側に巻き締められ、該ハウジングをいずれか他方に回転すると、可撓性ケーブルは外筒部側に巻き戻されるようになっている。
【0003】このように構成された回転コネクタは、一方のハウジングをステアリング・コラム側に、他方のハウジングをハンドル側に固定した状態でステアリング装置に組み込まれ、エアー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が、この場合において可撓性ケーブルは、ハンドルの回動中立位置を基準に内筒部と外筒部とにほぼ同量巻き締めあるいは巻き戻せるように組み込まれなければならない。そこで、回転コネクタをステアリング装置に組み込むまで両ハウジングを回動中立位置にロックする必要があり、かかるロック機構を付設した回転コネクタの一例として、実開昭64−27993号公報に記載されたものが提案されている。
【0004】同公報に開示された回転コネクタのロック機構は、回動中立位置に位置合わせされた両ハウジングにそれぞれ貫通孔を設け、これら貫通孔にロックピンを挿通すると、該ロックピンによって両ハウジングの自由な回動が阻止されるように構成されている。このロックピンには脚状の板ばね部が一体形成されており、この板ばね部が貫通孔を通過した時点で開脚することにより、ロックピンは回転コネクタに保持され、この状態は回転コネクタがステアリング装置に組み込まれるまで維持される。また、回転コネクタがステアリング装置に組み込まれた時点で、ロックピンを板ばね部の弾性力に抗して両貫通孔から抜き取ると、両ハウジングは再び相対的に回動自在な状態となり、ハンドルに連動して一方のハウジングが回転する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述した従来のロック機構にあっては、ロックピンをハウジングの貫通孔に挿入すると、該ロックピンの板ばね部が貫通孔の周囲に弾性的に係止してロック状態となり、ロックピンを挿入時と逆方向に引っ張って貫通孔から抜き取ると、ロック状態が解除されるようになっているため、板ばね部の弾性力が弱すぎてロックピンが緩く係止された場合、搬送時の振動等によってロックピンが回転コネクタから抜け落ち易くなり、回転コネクタのロック状態が誤って解除されてしまうという問題があった。その反対に、板ばね部の弾性力が強すぎてロックピンがきつく係止された場合、ステアリング装置への組み込み時にロックピンを回転コネクタから引き抜くのが困難となり、無理に引き抜いて板ばね部が破断すると、その破片がハウジング内に残って走行中に異音を生じるという問題があった。このため、ロックピンとハウジングを含む各部の寸法を高精度に維持する必要があるが、通常これらの部材は合成樹脂の成形品からなり、ある程度のばらつきは避けられないというのが実情であった。
【0006】また、前述した従来のロック機構にあっては、両貫通孔の内径をロックピンの外径とほぼ等しく設定し、ロック状態でロックピンがこれら貫通孔に強嵌合されるようになっているため、ロックピンを両貫通孔に挿入する際に、両ハウジングを微少回転させながら両貫通孔を同軸線上に一致させる必要があり、作業性が悪いという問題もあった。しかも、ロックピンによって両ハウジングの回転が完全にロックされるため、ロック状態にある回転コネクタをステアリング装置に組み込む際に、ハウジングとハンドルとの間に回転方向の遊びがなく、ハンドルとハウジングとを連結しにくいという問題もあった。
【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あって、その目的は、ロックピンによるロック状態を確実に維持できる回転コネクタを提供することにあり、他の目的は、ロックピンの挿入動作が簡単で、ステアリング装置への組み込み作業が簡単な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】上記した本発明の目的は、相対的に回動自在に連結された第1および第2のハウジングと、これら両ハウジング間の空間内に巻回された可撓性ケーブルと、前記第1のハウジングに設けられた第1の軸孔と、前記第2のハウジングに設けられた第2の軸孔と、これら両軸孔に挿通されて前記両ハウジング間の自由な回動を阻止するロックピンとを備え、前記ロックピンには軸線と直交する方向に突出する抜け止め部が設けられると共に、前記第1のハウジングには前記抜け止め部の挿入を許容する挿入孔と、この挿入孔から回転方向に偏倚した方向に位置する回転規制部とが設けられ、前記抜け止め部が前記回転規制部と係止することにより、前記ロックピンが前記両ハウジングに保持されるように構成することで達成される。また、本発明の他の目的は、上記の構成において、前記第2の軸孔と前記ロックピンとの間に、前記両ハウジングの相対的な微少回転を許容するギャップを形成することによって達成される。
【0009】
【作用】回転コネクタの製造過程において、両ハウジングを回動中立位置に位置合わせした状態で、ロックピンを第1および第2の軸孔に挿入すると共に、該ロックピンの抜け止め部を挿入孔に挿入し、しかる後、ロックピンを所定角度回転すると、抜け止め部が挿入孔から回動偏倚して回転規制部と係止することにより、ロックピンは両ハウジングに保持される。これにより、両ハウジングの自由な回動がロックピンによって阻止され、回動中立位置に位置合わせされた回転コネクタをステアリング装置に組み込むことができる。その際、ロックピンは挿入と回転という異なる2方向の動作によって回転コネクタに保持されているため、例えば搬送中に回転コネクタに振動が作用したとしても、ロックピンが回転コネクタから誤って抜け落ちにくくなり、ロックピンによるロック状態は確実に維持される。
【0010】また、第2の軸孔とロックピンとの間にギャップを形成した場合、両ハウジングを回動中立位置に位置合わせした際に、第1の軸孔と第2の軸孔が回転方向に若干ずれていても、ロックピンを第1および第2の軸孔に簡単に挿入することができる。しかも、ギャップによってロック状態にある両ハウジングに回転方向の遊びが与えられるため、回転コネクタをステアリング装置に組み込む際に、ハウジングとハンドルとの間に回転方向に余裕ができ、ハンドルとハウジングとを簡単に連結することができる。
【0011】
【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分解斜視図、図2は該回転コネクタの要部断面図、図3は該回転コネクタに備えられるロックピンの斜視図、図4は図1の回転コネクタに備えられるロック機構の動作説明図である。
【0012】これらの図において、1は第1のハウジング、2は第2のハウジングを示し、本実施例の場合、第1のハウジング1を可動体として用い、第2のハウジング2を固定体として用いている。第1のハウジング1は、上端に鍔部を有する円筒状の内筒体3と、この内筒体3の下面に固定された円板4とからなり、これら内筒体3と円板4の中央にはセンタ孔5が、該センタ孔5の外方には第1の軸孔6が互いに平行に開設されている。また、内筒体3の天面には受部7が一体成形されており、この受部7の上面と内筒体3の天面との間には所定の間隔が形成されている。図4から明らかなように、受部7の上面には鍵穴形状の挿入孔8が開設されると共に、回転規制部としての窪み9が形成されており、これら挿入孔8と窪み9は回転方向に偏倚している。挿入孔8は矩形部8aと円形部8bとを有し、該円形部8bは前記第1の軸孔6と同一線上に位置している。
【0013】第2のハウジング2は、環状壁を有する外筒体10と、この外筒体10の下面に固定された円板状の底板11とからなり、この底板11の中央にはガイド孔12が開設されている。図1に示すように、ガイド孔12の周縁には第2の軸孔としての切欠き13が形成されており、この切欠き13はガイド孔12の周方向にに沿って所定の範囲、例えばセンタ基準とした±15°(30°)の範囲に渡って形成されている。一方、外筒体10の天面には段付きのガイド孔14が開設されており、このガイド孔14に内筒体3の上端の鍔部が、底板11のガイド孔12に内筒体3の下端と円板4がそれぞれ案内されることにより、第1のハウジング1と第2のハウジング2は相対的に回動自在に連結されているが、後述するロックピンによってその自由な回動が阻止されるようになっている。
【0014】第1のハウジング1と第2のハウジング2との間には環状の収納空間が画成されており、図1では図示省略してあるが、この収納空間内には可撓性ケーブル15が例えば渦巻き状に巻回されている。この可撓性ケーブル15は互いに平行な導線を一対の絶縁フィルムでラミネートした帯状のフラットケーブルと呼ばれるものからなり、その一端は前記内筒体3に固定された図示せぬコネクタを介して第1のハウジング1の外部に導出され、その他端は前記外筒体10の環状壁に固定された図示せぬコネクタを介して第2のハウジング2の外部に導出されている。
【0015】16は前述したロックピンを示し、図3から明らかなように、該ロックピン16は垂直方向に延びる軸部16aと、軸部16aの中央部分から直角方向に突出する抜け止め部16bと、軸部16aの上端に形成された把持部16cとを有しており、これらは合成樹脂によって一体成形されている。また、抜け止め部16bの上面には半球状の突起16dが形成されており、この突起16dは軸部16aから充分に離れた位置にある。抜け止め部16bは前記挿入孔8の矩形部8aより若干小さめに形成されると共に、軸部16aの外径は該挿入孔8の円形部8bと第1の軸孔6の各内径に対して若干小さめに設定されており、挿入孔8はロックピン16の挿入を許容する大きさに形成されている。図2は前記ロックピン16を回転コネクタに装着したロック状態を示しており、このロック状態において、ロックピン16の軸部16aは第1の軸孔6と切欠き13(第2の軸孔)とに挿入されており、第1のハウジング1は第2のハウジング2に対し、切欠き13の両端が軸部16aに当接する約30°の角度しか回転できないように規制されている。また、ロックピン16の抜け止め部16bは受部7内に挿入されると共に、抜け止め部16bの上面の突起16dは窪み9と係止しており、これによってロックピン16の第1のハウジング1からの脱落が防止されている。
【0016】次に、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は図示せぬステアリング装置のハンドルに固定され、第2のハウジング2はステアリング・コラム側に固定されるが、かかるステアリング装置への組み込みに際して、可動体である第1のハウジング1はハンドルの回動中立位置から正・逆両方向にそれぞれ等しい量だけ回転できなければならない。そのために、回転コネクタの製造過程では、収納空間内に可撓性ケーブル15を巻回した状態で両ハウジング1,2を回動自在に連結した後、両ハウジング1,2を回動中立状態に位置合わせする。しかる後、ロックピン16の軸部16aを挿入孔8の円形部8bから内筒体3側の第1の軸孔6に挿入し、抜け止め部16bを挿入孔8の矩形部8aから受部7内に挿入すると、その挿入過程で軸部16aが切欠き13を挿通し、その後に円板4側の第1の軸孔6に達する。この時、第1の軸孔6の内径に対して切欠き13が充分に大きく形成されているため、第1の軸孔6と切欠き13のセンタとが回転方向に±約15°の範囲内でずれていたとしても、軸部16aを第1の軸孔6と切欠き13に簡単に挿入することができる。
【0017】次いで、ロックピン16の把持部16cを摘み、該ロックピン16を軸部16aを中心として図4の矢印方向に約90°回転すると、抜け止め部16bは受部7内を回転して同図の破線位置に偏倚するため、抜け止め部16bの上面に形成した突起16dが受部7の窪み9に係止される。その際、突起16dは受部7の上面を摺動して窪み9に達するため、突起16dが窪み9と係止したことはクリック感を伴って容易に確認される。
【0018】このようにしてロックピン16の突起16dが窪み9に係止されると、抜け止め部16bは受部7内で回転方向のみならず上下方向にも位置規制されるため、ロックピン16は第1のハウジング1に確実に保持される。これにより、両ハウジング1,2の自由な回動はロックピン16によって阻止され、回動中立位置に位置合わせされた回転コネクタをステアリング装置に組み込むことができる。ただし、第1のハウジング1は第2のハウジング2に対し微少角度だけ回転可能であり、具体的には、切欠き13の両端が軸部16aに当接する約30°の範囲だけ遊びが付与されている。また、ロックピン16は挿入と回転という異なる2方向の動作によって回転コネクタに保持されているため、例えば搬送中に回転コネクタに振動が作用したとしても、ロックピン16が回転コネクタから誤って抜け落ちにくくなり、そのままの状態をステアリング装置に組み込むまで維持することができる。
【0019】回転コネクタをステアリング装置に組み込むに際しては、ロックピン16を回転コネクタに装着したまま、第2のハウジング2をステアリング・コラム側に固定し、ステアリング・シャフトを第1のハウジング1のセンタ孔5より突出させる。しかる後、ステアリング・シャフトにステアリング・ハブを圧入すると共に、このステアリング・ハブと一体のハンドルを第1のハウジング1に固定すると、ハンドルの回動中立位置に対して回転コネクタの回動中立位置を一致させることができる。この時、切欠き13と軸部16a間のギャップにより、ロック状態にある両ハウジング1,2に回転方向の遊びが与えられるため、第1のハウジング1を少しずつ回転調整しながら第1のハウジング1とハンドルとを位置合わせすることができ、両者を簡単に連結することができる。最後に、ロックピン16の把持部16cを図4の矢印と反対方向に約90°回転し、抜け止め部16bを同図の破線位置から実線位置に戻して挿入孔8から抜き取ると、ロックピン16は回転コネクタから取り除かれ、両ハウジング1,2は再び相対的に回動自在な状態となる。なお、第1のハウジング1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やホーンスイッチ等に接続され、第2のハウジング2から外部に導出されたリード線は車体側に装着されたエアーバッグ駆動回路やホーン回路等に接続される。
【0020】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1のハウジング1に伝達され、第1のハウジング1が同方向に回転する。例えば、ハンドルを回動中立位置から反時計方向に回転させると、それに連動して第1のハウジング1も反時計方向に回転し、可撓性ケーブル15は内筒体3の周面側に巻き締められる。反対に、ハンドルを時計方向に回転させると、それに連動して第1のハウジング1も時計方向に回転し、可撓性ケーブル15は外筒体10の環状壁側に巻き戻され、いずれの状態においても両ハウジング1,2間の電気的接続は可撓性ケーブル15を介して維持される。
【0021】なお、上記実施例では、受部7の上面に回転規制部としての窪み9を形成し、この窪み9にロックピン16の突起16dを係止する場合について説明したが、回転規制部の形状や位置は適宜変更することが可能である。例えば、上記実施例とは逆に、回転規制部としての突起にロックピンの切欠きを係止したり、回転規制部を受部7の側面や底面に形成しても良く、要は、ロックピン16の抜け止め部16bの挿入を許容する挿入孔8と、この抜け止め部16bの回転を係止する回転規制部とが、軸部16aを中心とする回転方向に偏倚していれば良い。
【0022】また、上記実施例では、第2のハウジング2に第2の軸孔としての切欠き13を形成し、この切欠き13の両端とロックピン16の軸部16aとの間に±約15°の遊びを設けた場合について説明したが、切欠き13に代えて長孔を用いても良く、遊びの範囲も±約15°に限定されるものではない。
【0023】さらに、上記実施例では、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を固定体とし、第2のハウジング2を可動体として用いることも可能である。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、ロックピンが挿入と回転という異なる2方向の動作によって回転コネクタに保持されるため、例えば搬送中に回転コネクタに振動が作用したとしても、ロックピンが回転コネクタから誤って抜け落ちにくくなり、回転コネクタをステアリング装置に組み込むまで、両ハウジング間のロック状態を確実に維持することができる。
【0025】また、第2の軸孔とロックピンとの間にギャップを形成した場合、両ハウジングを回動中立位置に位置合わせした際に、第1の軸孔と第2の軸孔が回転方向に若干ずれていても、ロックピンを第1および第2の軸孔に簡単に挿入することができる。しかも、ギャップによってロック状態にある両ハウジングに回転方向の遊びが与えられるため、回転コネクタをステアリング装置に組み込む際に、ハウジングとハンドルとの間に回転方向に余裕ができ、ハンドルとハウジングとを簡単に連結することができる。




 

 


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