JP2017126465A - 回転コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 回転コネクタ本体内に水が侵入した場合であっても、その水を回転コネクタ本体の外部に排出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の回転コネクタ本体１Ａは、環状の固定側ハウジング２と、固定側ハウジング２に回転自在に組み付けられ、中央部分にステアリングシャフト５０が挿通される環状の可動側ハウジング３を備えている。可動側ハウジング３は下部ロータ部３Ｂを有し、下部ロータ部３Ｂにおいて、回転コネクタ本体１Ａの下部領域に位置する内周近傍部分には回転コネクタ本体１Ａ内に侵入した結露水を回転コネクタ本体１Ａの外部に排出するための排出口２０が設けられている。【選択図】図７

Description

本発明は、固定側ハウジングと可動側ハウジングとの間で電気信号を伝送するための回転コネクタに関し、特に回転コネクタ本体内に侵入した水を外部に排出する構成を備えた回転コネクタに関するものである。

従来より、自動車において、ステアリングホイール側に備えられた電気装置と車体側に備えられた電気装置とを電気的に接続する回転コネクタが知られている。

回転コネクタは、車体側に取り付けられる固定側ハウジングと、この固定側ハウジングに対して回転自在となるようにステアリングシャフト側に組み付けられる可動側ハウジングと、上記各ハウジング間に形成された環状の空間部内に収納され、上記各ハウジングに設けられたコネクタ部間を電気的に接続するケーブルとを備えている。

上記構成の回転コネクタは、自動車のステアリングホイールに装着されたエアーバックシステムやホーン回路、または各種操作スイッチ等の電気的接続手段として使用される。

特許文献１には、回転コネクタに防塵対策を施した技術が開示されている。この回転コネクタは、回転カバーに取り付けられた回転筒の外周面と、固定カバーに取り付けられた底部カバーの孔部の内周縁とに密着して防塵用のリングプレートを配設したものであり、上記回転筒と上記底部カバーとの間から塵や摩耗紛やグリス等が回転コネクタの内部へ侵入することを防ぐ構造となっている。

特開２００７−２２０５０５号公報

ところで、回転コネクタは、可動側ハウジングに車両の室内に配置されている金属製のステアリングシャフトを挿通されて使用される。
寒冷地において、自動車を走行させるためにエンジンを始動させたとき、車両の室内は暖房で温まり、室内は低温環境から高温環境に移行する。
室内が低温環境から高温環境に移行したときに上記ステアリングシャフトには結露が発生する。上記ステアリングシャフトに結露が発生すると、その結露水は例えば上記ステアリングシャフトと上記可動側ハウジングの接触部分等から回転コネクタ本体内に侵入し、
その結露水は、回転コネクタ本体内に組み込まれているケーブルとコネクタ部との接続部分に到達し、電気回路が短絡する恐れがあることが問題となっていた。

特許文献１に開示された技術においては、回転コネクタ本体内への塵や摩耗紛やグリス等の侵入を防ぐことはできるが、回転コネクタ本体の隙間等から毛細管現象により回転コネクタ本体内に侵入することが考えられる。回転コネクタ本体内に一旦結露水が溜まると、その結露水を回転コネクタ本体の外部に排出することができない。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転コネクタ本体内に水が侵入した場合であっても、その水を回転コネクタ本体の外部に排出することができ、回転コネクタ本体内に組み込まれている電気回路の短絡等を防ぐことができる回転コネクタを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明に係る回転コネクタは、環状の固定側ハウジングと、前記固定側ハウジングと相対的に回転自在に組み付けられ中心部にステアリングシャフトが挿通される環状の可動側ハウジングとを備えた回転コネクタ本体と、前記固定側ハウジングと前記可動側ハウジングとの間に形成された環状空間部に組み込まれ、前記固定側ハウジングに設けられた固定側コネクタ部と前記可動側ハウジングに設けられた可動側コネクタ部との間を電気的に接続するケーブルとを有し、前記回転コネクタ本体内に侵入した水を外部に排出する排出口が前記回転コネクタ本体の下部領域に設けられている。

この構成によれば、回転コネクタ本体内に水が侵入した場合であっても、その水を回転コネクタ本体の外部に排出することができ、回転コネクタ本体内に組み込まれている電気回路の短絡等を防ぐことができる。

好適には、前記固定側ハウジングと前記可動側ハウジングは摺動自在に組み付けられ、
前記可動側ハウジングは前記ステアリングシャフトが挿通される筒状のロータ部を有し、
前記可動側ハウジングにおいて、前記固定側ハウジングと前記可動側ハウジングとの摺動部分と、前記筒状のロータ部との間の位置に前記排出口が設けられている。
この構成によれば、回転コネクタ本体の隙間から水が本体内に侵入してきても、その水をすぐに排出口からコネクタ本体の外部に排出することができる。

好適には、前記回転コネクタ本体において、前記排出口と対向する位置に空間部が形成されている。
この構成によれば、回転コネクタ本体内に侵入した水の蓄積を防ぐことができる。

好適には、前記可動側コネクタ部を構成する可動側リードブロックが前記摺動部分で摺動自在となるように前記可動側ハウジングに取り付けられている。
この構成によれば、回転コネクタ本体内に可動側リードブロックから回転コネクタ本体内へのごみ等の異物の侵入を前記摺動部分で防ぐことができる。

好適には、前記可動側リードブロックは、前記排水口と対向する位置に一体的に取り付けられている。
この構成によれば、結露水の可動側リードブロック内への侵入を確実に防ぐことができる。

好適には、前記可動側ハウジングは、前記筒状のロータ部を備えた第１のロータ部と、前記筒状ロータ部に組み付けられた第２のロータ部を有し、前記固定側ハウジングは前記第１のロータ部と前記第２のロータ部との間で摺動自在に挟み込まれるように組み付けられ、前記排出口は前記第２のロータ部に設けられている。
この構成によれば、各ロータ部の組付部分から回転コネクタ本体内に水が浸入したとしても、その水を回転コネクタ本体の外部に排出することができる。

本発明によれば、回転コネクタ本体内に水が侵入した場合であっても、その水を回転コネクタ本体の外部に排出することができ、回転コネクタ本体内に組み込まれている電気回路の短絡等を防ぐことができる回転コネクタを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る回転コネクタの正面図である。 回転コネクタの一側面図である。 回転コネクタの外観を示す一部分解斜視図である。 回転コネクタの可動側ハウジングの斜視図である。 回転コネクタの可動側ハウジングの分解斜視図である。 回転コネクタの排出口の部分を示す拡大斜視図である。 回転コネクタにおいて可動側リードブロックが取り付けられている部分を縦断面にした拡大斜視図である。 回転コネクタにおいて可動側リードブロックが取り付けられていない部分を縦断面した拡大斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る回転コネクタを説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る回転コネクタ１の正面図である。図２は、本実施形態に係る回転コネクタ１の一側面図であり、回転コネクタ１にステアリングシャフト５０を挿通した状態を示す図である。図３は、本実施形態に係る回転コネクタ１の外観を示す一部分解斜視図である。

回転コネクタ１は、自動車の操舵装置としてのステアリングシャフト５０側と車体側との間で電気信号を伝送するための接続装置である。
図１〜図３に示すように、回転コネクタ１の回転コネクタ本体１Ａは、車体側に固定されたステアリングコラム５１に取り付けられる環状の固定側ハウジング２と、固定側ハウジング２に回転自在に組み付けられステアリンコラム５１に内包されたステアリングシャフト５０が挿通される環状の可動側ハウジング３を備えている。

固定側ハウジング２は、合成樹脂からなる外筒部２Ａと、外筒部２Ａの外周縁に取り付けられた合成樹脂からなる環状底板部２Ｂと、環状底板部２Ｂに一体的に形成された脚部２Ｃを有している。脚部２Ｃが車体側のステアリングコラム５１に取り付けられることにより、固定側ハウジング２はステアリングコラム５１に固定される。

可動側ハウジング３は、合成樹脂からなる第１のロータ部となる円盤状の上部ロータ部３Ａと、上部ロータ部３Ａに所定距離をおいて対向する合成樹脂からなる第２のロータ部となる円盤状の下部ロータ部３Ｂと、上部ロータ部３Ａと下部ロータ部３Ｂの中央部分に設けられ各ロータ部３Ａ、３Ｂを連結する筒状のロータ部となる中間ロータ部３Ｃを有している。中間ロータ部３Ｃにステアリングシャフト５０を挿通されて、可動側ハウジング３はステアリングシャフト５０側に組みつけ固定される。可動側ハウジング３は固定側ハウジング２対して相対的に軸芯線を中心に正逆両方向（図１中矢印Ａ方向及びＢ方向）に回転操作される。

図４〜図６に示すように、中間ロータ部３Ｃは、上部ロータ部の中央部分に垂下するように突設された筒状の第１連結部３Ｄと、下部ロータ部３Ｂの中央部分に突設された筒状の第２連結部３Eとを組み付けることにより構成される。
下部ロータ部３Ｂにおいて、回転コネクタ本体１Ａの下部領域に位置する内周近傍部分には回転コネクタ本体１Ａ内に侵入した結露水を回転コネクタ本体１Ａの外部に排出するための排出口２０が設けられている。排出口２０は下部ロータ部の周方向に所定間隔をおいて５個形成されている。
ちなみに回転コネクタ本体１Ａの下部領域とは、中間ロータ部３Ｃにステアリングシャフト５０を相通させたとき、回転コネクタ本体１Ａの下部に位置する領域のことを言う。なお、本実施形態に係る回転コネクタ１Aでは、ステアリングハンドルを中立位置（自動車を直進走行させる位置）に維持したときの下部領域において、下部ロータ部３Ｂに排出口２０を形成している。

固定側ハウジング２と可動側ハウジング３を組み付けると、各ハウジング２、３に囲まれた回転コネクタ１の内部には環状空間部４が形成される。この環状空間部４内には固定側ハウジング２と可動側ハウジング３との間で電気的導通を確保するためのケーブル５が収容されている。ケーブル５としては、例えば、可撓性を有するフラットケーブル５が用いられている。フラットケーブル５は、環状空間部４に渦巻状に巻回されて収容され、可動側ハウジング３の回転に従って初期の中立位置（自動車を直進させる位置）からの巻締め又は巻戻しの回転に伴う動作が許容されるようになっている。

固定側ハウジング２を構成する外筒部２Ａには固定側コネクタ部６が外筒部２Ａの外周から外方に突出するように設けられている。
可動側ハウジング３を構成する上部ロータ部３Ａの背面側には可動側コネクタ部７を構成する可動側リードブロック７Ａが取り付けられている。

フラットケーブル５の一端は、固定側コネクタ部６を構成する固定側リードブロック（図示は省略）に電気的に接続され、フラットケーブル５の他端は、可動側コネクタ部７の可動側リードブロック７Ａに電気的に接続されている。
可動側ハウジング３の中間ロータ部３Ｃに中立状態のステアリングシャフト５０を挿通させたとき、すなわちステアリングハンドルを中立位置（自動車を直進走行させる位置）に維持した状態のとき、可動側ハウジング３の上部ロータ部３Ａの下部領域に位置する表面部側には、可動側コネクタ部７を構成する外部コネクタ嵌合部８が突設されている。
外部コネクタ嵌合部８には、エアバックシステムやホーンスイッチ回路等に接続されるケーブル接続用コネクタ部（図示は省略する）が嵌合される。外部コネクタ嵌合部８は第１嵌合部１０と第２嵌合部１１に区画されている。

可動側ハウジング３の上部ロータ部３Ａの上部側の表面には、可動側ハウジング３をステアリングシャフト５０側の所定位置に位置決め固定するための位置決めピン９が突設されている。

このような構成の回転コネクタ１は、図２に示すように、運転者の前方（図２中左方向）に所定角度（θ）を持って傾斜するようにステアリングコラム５１に取り付けられる。

可動側ハウジング３の上部ロータ部３Ａにおいて、第２嵌合部１１の近傍には可動側リードブロック７Ａが露出する開口部３ａが形成されている。開口部３ａは蓋体１２により開閉自在である。第２嵌合部１１には蓋体１２と一体に形成されたカバー部１３を備えている。
カバー部１３には第２嵌合部１１の本体に突設した係止部１１Ａに嵌合する開口部１３Ａが形成されており、係止部１１Ａと開口部１３Ａの嵌合により、蓋体１２とカバー部１３は上部ロータ部３Ａの開口部３ａを蓋締めする。なお、係止部１１Ａと開口部１３Ａの嵌合を解除することにより、上部ロータ部３Ａの開口部３ａを開口することができる。

図７は、ステアリングハンドルを中立位置（自動車を直進走行させる位置）に維持した状態において、可動側リードブロック７Ａが取り付けられている部分を縦断面にした拡大斜視図である。図８は、可動側リードブロック７Ａが取り付けられていない部分を縦断面にした拡大斜視図である。
固定側ハウジング２を構成する外筒部２Ａの下端内周部に固定側ハウジング２を構成する環状底板部２Ｂが凹凸嵌合により取り付けられている。環状底板部２Ｂの外底面側には可動側ハウジングを構成する下部ロータ部３Bが対向して配置されている。

環状底板部２Ｂの外底面には環状の第１リブ部２Ｃと環状の第２リブ部２Ｄが環状底板部２Ｂの径方向に所定間隔をおいて突設されている。各リブ部２Ｃ、２Ｄは下部ロータ部３Ｂの上面に摺動自在となるように当接されている。可動側ハウジング３が回転操作されると、下部ロータ部３Ｂは各リブ部２Ｃ、２Ｄと摺動しながら回転する。

図７に示すように、ステアリングハンドルを中立位置（自動車を直進走行させる位置）に維持したとき、回転コネクタ本体１Ａの下部領域における中間ロータ部３Ｃの第１連結部３Ｄの内壁には、可動側リードブロック７Ａが一体的に取り付けられている。可動側リードブロック７Ａの下端は環状底板部２Ｂの内周側上面に摺動自在に当接されている。
下部ロータ部３Bにおいて、環状底板部２Ｂと可動側リードブロック７Ａとの摺動部部分２２と第１連結部３Ｄとの間の位置には排出口２０が形成されている。
可動側リードブロック７Ａの取り付け位置は下部ロータ部３Ｂに形成された排出口２０と対向する位置となっている。

環状底板部２Ｂの第１リブ２Ｃにおいて、ステアリングハンドルを中立位置（自動車を直進走行させる位置）に維持したとき、排出口２０と対向する位置には、結露水が蓄積して周辺部品へ付着するのを防ぐため周辺の部品との間に空間部２１が切り欠き形成されている。

図８に示すように、中間ロータ部３Ｃの第１連結部３Ｄの内壁には上部ロータ部３Ａと連なる環状のブロック部３Ｆが内方に突出形成されている。ブロック部３Ｆの下端には環状のロータ側リブ部３Ｇが形成されている。ロータ側リブ部３Ｇは環状底板部２Ｂの上面に摺動自在に当接されている。可動側ハウジング３が回転操作されると、ロータ側リブ部３Ｇが環状底板部２Ｂ上を摺動しながら回転する。なお、ロータ側リブ部３Ｇと環状底板部２Ｂとの摺動部分２３となる摺動面は可動側リードブロック７Ａと環状底板部２Ｂとの摺動部分２２となる摺動面と同一面となっている。

図７に示す状態、すなわちステアリングハンドルを中立位置（自動車を直進走行させる位置）の状態から回転操作し、下部ロータ部３Ｂが回転操作されると、下部ロータ部３Ｂは環状底板部２Ｂの第１リブ部２Ｃ上を摺動する。そうすると、排出口２０は第１リブ部２Ｃに形成されている空間部２１から離れ、第１リブ部２Ｃによって塞がれる。すなわち、空間部２１と回転コネクタ本体１Ａの外部との連通が遮断される。

次に、図７を参照して、回転コネクタ本体１Ａ内に侵入した結露水が回転コネクタ本体１Ａの外部に排出される状態を説明する。
回転コネクタ１は、車両の室内に配置されている金属製のステアリングシャフト５０を中間ロータ部３Ｃに挿通させることにより、ステアリングシャフト５０側に組み付けられる。
気温が低下する冬の季節等においては、自動車を走行させるためにエンジンを始動させたとき、車両の室内は暖房で温まり、室内は低温環境から高温環境に移行する。
車両の室内が低温環境から高温環境に移行したときにステアリングシャフト５０には結露が発生する。
ステアリングシャフト５０に結露が発生すると、その結露水は、毛細管現象等により中間ロータ部３Ｃの第１連結部３Ｄと下部ロータ部３Ｂとの隙間２４から回転コネクタ本体１Ａ内に侵入する恐れがある。

本実施形態にかかる回転コネクタ１によれば、結露水が回転コネクタ本体１Ａ内に侵入したとしても、その結露水は空間部２１を介してすぐに排出口２０から回転コネクタ本体１Ａの外部に排出される。したがって、結露水が回転コネクタ本体１Ａの内部に組み込まれている可動側リードブロック７Ａに到達することはなく、電気回路の短絡を防ぐことができる。

また、可動側リードブロック７Ａは排出口２０と対向するように第１連結部３Ｄに一体的に取り付けられているので、可動側リードブロック７Ａへの結露水の付着を確実に防ぐことができる。
また、ロータ側リブ部３Ｇは環状底板部２Ｂ上に摺動自在に当接しているので、排出口２０から空間部２１にごみ等の異物が侵入してきても、その異物の回転コネクタ本体１Ａ内への浸入をロータ側リブ部３Ｇと環状底板部２Ｂとの摺動部分２３で防ぐことができる。
また、可動側リードブロック７Ａの下端は環状底板部２Ｂの内周側上面に摺動自在に当接されている。したがって、排出口２０から空間部２１にごみ等の異物が侵入しても、その異物の回転コネクタ本体１Ａ内への浸入を可動側リードブロック７Ａと環状底板部２Ｂとの摺動部分２２で防ぐことができる。

本発明は上述した実施形態には限定されない。すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。

上記の実施形態では、回転コネクタ本体１Ａにおいて、排出口２０と対向する位置に空間部が形成された場合を例示したが、本発明は空間部が形成されていないものにも適用され、排出口２０から水が回転コネクタ本体１Ａの外部に排出される構成を有すればよい。

また、上記実施形態では、可動側リードブロック７Ａが環状底板部２Ｂ上に摺動自在となるように第１連結部３Ｄに取り付けられている場合を例示したが、本発明は可動側リードブロック７Ａが環状底板部２Ｂ上を摺動しない位置に取り付けられているものにも適用される。

また、上記実施形態では、可動側リードブロック７Ａが排水口２０と対向する位置に設けられている場合を例示したが、本発明は可動側リードブロック７Ａが排出口２０と対向していない位置に取り付けられているものにも適用される。

本発明は、結露水による電気回路の短絡を防ぐ必要がある車載用電気部品に適用可能である。

１・・・・・・・・・回転コネクタ
１Ａ・・・・・・・・回転コネクタ本体
２・・・・・・・・・固定側ハウジング
３・・・・・・・・・可動側ハウジング
３Ａ・・・・・・・・上部ロータ部
３Ｂ・・・・・・・・下部ロータ部
３Ｃ・・・・・・・・中間ロータ部
３Ｄ・・・・・・・・第１連結部
３Ｅ・・・・・・・・第２連結部
４・・・・・・・・・環状空間部
５・・・・・・・・・フラットケーブル
６・・・・・・・・・固定側コネクタ部
７・・・・・・・・・可動側コネクタ部
７Ａ・・・・・・・・可動側リードブロック
２０・・・・・・・・排出口
２１・・・・・・・・空間部
２２、２３・・・・・摺動部分
２４・・・・・・・・隙間
５０・・・・・・・・ステアリングシャフト
５１・・・・・・・・ステアリングコラム

Claims (6)

1. 環状の固定側ハウジングと、前記固定側ハウジングと相対的に回転自在に組み付けられ中心部にステアリングシャフトが挿通される環状の可動側ハウジングと、を備えた回転コネクタ本体と、
   前記固定側ハウジングと前記可動側ハウジングとの間に形成された環状空間部に組み込まれ、前記固定側ハウジングに設けられた固定側コネクタ部と前記可動側ハウジングに設けられた可動側コネクタ部との間を電気的に接続するケーブルと、
   を有し、
   前記回転コネクタ本体内に侵入した水を外部に排出する排出口が前記回転コネクタ本体の下部領域に設けられていることを特徴とする回転コネクタ。
2. 前記固定側ハウジングと前記可動側ハウジングは摺動自在に組み付けられ、
   前記可動側ハウジングは前記ステアリングシャフトが挿通される筒状のロータ部を有し、
   前記可動側ハウジングにおいて、前記固定側ハウジングと前記可動側ハウジングとの摺動部分と、前記筒状のロータ部との間の位置に前記排出口が設けら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。
3. 前記回転コネクタ本体において、前記排出口と対向する位置に空間部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の回転コネクタ。
4. 前記可動側コネクタ部を構成する可動側リードブロックが前記摺動部分で摺動自在となるように前記可動側ハウジングに取り付けられていることを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の回転コネクタ。
5. 前記可動側リードブロックは、前記排水口と対向する位置に一体的に取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の回転コネクタ。
6. 前記可動側ハウジングは、前記筒状のロータ部を備えた第１のロータ部と、前記筒状ロータ部に組み付けられた第２のロータ部を有し、前記前記固定側ハウジングは前記第１のロータ部と前記第２のロータ部との間で摺動自在に挟み込まれるように組み付けられ、前記排出口は前記第２のロータ部に設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の回転コネクタ。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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