JPH0656785B2 - クロックスプリングハウジング及び組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気コネクタの回転部
と固定部を一体化して電気コネクタを収容するクロック
スプリングハウジングに関し、また、電気回路を含むク
ロックスプリングハウジングであるクロックスプリング
組立体に関する。

【０００２】

【従来技術】エア−バッグ衝撃吸収システムを装備した
自動車の数はますます多くなっている。エア−バッグは
一般に運転手と対向するハンドルに取りつけられ、車体
のセンサ−と電気的に連接される必要がある。センサ−
は、衝突した場合、瞬時にしてエア−バッグを膨張させ
るエア−バッグ衝撃吸収システムに電気信号を送る。従
って、ハンドルに取りつけてあるエア−バッグ組立体の
回転部と車体の固定位置にある組立体の残りの部分との
間には電気的な接続が必要になる。回転部と固定部を電
気的に接続する方法は良く知られている。一般に電気ブ
ラシを導電リング上に載置して、一方を回転させること
により回動可能な電気的接続を得ている。しかし、特に
事故の衝撃の間に、ブラシとリング系による電気接続に
瞬間的に欠陥が生じる危険があり、その結果エア−バッ
グ衝撃吸収システム組立体全体の故障に繋がりかねな
い。

【０００３】そこで、クロックスプリング連絡管が従来
より開発されてきたが、これは外側のハウジングと回転
部材からなり、そのハウジングと回転部材は複数の軸受
面で回転可能なように相互に結合されている。「クロッ
クスプリング」は連絡管内部に取りつけられてその両端
が導電ワイヤに連結されており、この導電ワイア−は連
絡管を通ってエア−バッグを検出装置に結合している。
連絡管はステアリングコラムに取りつけられ、ハンドル
がどちらの方向に回転しても継続的に確実な電気的接続
がクロックスプリング連絡管を経てエア−バッグとセン
サ−に与えられる。従来技術のクロックスプリング連絡
管は、回転コラム上のエアーバッグ或いは他の装置と回
路の固定部との間に必要な連続した電気的接続を付与す
るのに効果がある一方、従来技術のシステムでは複数の
軸受面が同時に機能する結果、ノイズ、結合の問題、更
に場合によっては故障等が生じやすい。

【０００４】米国特許第４７２２６９０号は、クロック
スプリング組立体をハンドル上に取り付ける際にその回
転部が動かないようにするために、突起部を設けたクロ
ックスプリング連絡管を開示している。上記特許の組立
体は二つの軸受面を有し、組立体の回転部と固定された
組立体ハウジングとがそこで接触している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、単一
の軸受面を有するクロックスプリングハウジングを提供
することである。

【０００６】本発明の別の課題は、上部ブッシュなしで
構成されるクロックスプリングハウジング組立体を提供
することである。

【０００７】本発明の他の課題は、信頼性が高く作動時
にノイズの少ないクロックスプリング組立体を提供する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は概してクロック
スプリング組立体に関する。本発明の組立体はハブ、ハ
ウジング、及びコイル導電手段よりなる。ハウジングは
第一の円形開口部を備えた第一の径方向凹部を有してい
る。ハブは第二の径方向凹部と、第一の開口部を通って
延伸し且つ第一の円形開口部の半径より小さい半径の円
形外側寸法をを備えた第二の開口部とを有している。ハ
ブは径方向軸受により回転可能にハウジングと接合され
ている。ハブは係止装置を介してハウジングと連結され
ている。結合されたハブとハウジングはクロックスプリ
ングの囲いを画成し、第一及び第二の径方向凹部はクロ
ックスプリングの囲いの中で結合して径方向空間を画成
する。この径方向空間はコイル導電手段により占有され
ている。コイル導電手段は第一及び第二の端部を有し、
第一の端部はハウジングを通って延伸する第一のコネク
タと導電可能に接続される一方、第二の端部はハブを通
って延伸する第二のコネクタと導電可能に接続されてい
る。

【０００９】別の実施例において、本発明はハブ、ハウ
ジング、保持リング、及びコイル導電手段より成るクロ
ックスプリング組立体を開示している。ハウジングは基
部に垂直に取り付けられた第一の径方向壁を有する。こ
のハウジングの基部は第一の円形開口部を備えた第一の
径方向凹部を有している。ハブは環状リングの内側部に
垂直に取り付けられた第二の径方向壁を有し、第二の径
方向凹部、及び第一の開口部を通って延びる第二の開口
部の両者を画成している。第二の開口部は第一の円形開
口部の半径より小さい半径の円形外側寸法を有してい
る。ハブは、第一の開口部が第二の開口部の円形外側部
と接触する位置に設けられた径方向軸受により、ハウジ
ングと回動可能に係合している。ハブは保持リングを介
してハウジングと結合され、この保持リングは第二の開
口部の円形の外側半径より小さい内側半径と、第一の開
口部の円形の半径より僅かに大きい外側半径とを備えて
いる。保持リングは、第二の開口部の底部寸法部に垂直
に取り付けられた複数の尖頭部により、ハウジングの基
部と第二の開口部の底部寸法部とに摩擦的に接触保持さ
れている。連結されたハブとハウジングは、クロックス
プリングの囲いを画成し、このクロックスプリングの囲
いの第一及び第二の径方向凹部は結合して、コイル導電
手段により占有される径方向空間を画成する。コイル導
電手段は第一及び第二の端部を有し、第一の端部はハウ
ジングを通って接近可能な第一のコネクタに導電的に接
続される一方、第二の端部はハブを通って接近可能な第
二のコネクタに導電的に接続されている。

【００１０】

【実施例】本発明は、簡単に言えば、クロックスプリン
グ組立体の改良に関するものである。本発明のクロック
スプリング組立体は、クロックスプリング組立体の好適
な実施例の様々な特徴を示す図１乃至５を参照するとよ
り良く理解できる。各図において同様の部材には同一の
符号を付している。

【００１１】図１及び図２は、それぞれ本発明のクロッ
クスプリング組立体の平面図及び側面図を示す。クロッ
クスプリング組立体５はハブ１０とハウジング１２から
成る。ハウジングは基部２０に垂直に接続された第一の
径方向壁１８を備えている。第一の径方向壁１８は、基
部２０に対するその垂直取り付け部分と反対側の、第一
の径方向壁１８の寸法部上にハウジングリップ４４を有
している。

【００１２】基部２０と第一の径方向壁１８は結合して
円形凹部２２を有するハウジング１２を画成し、更に第
一の円形開口部２４がハウジング１２の基部２０に設け
られている。第一の開口部２４は開口部リップ２６を有
する。ハウジング１２に一個あるいはそれ以上の取り付
け手段５０を設けてもよい。

【００１３】クロックスプリング組立体５のハブ１０
は、第二の径方向壁２８と、内側寸法部３１と外側寸法
部３３を有する環状リング２９とを備えている。第二の
径方向壁２８は環状リング２９の内側寸法部３１に垂直
に取り付けられている。環状リング２９と結合した第二
の径方向壁２８は、壁で仕切られた第二の開口部３７を
有する第二の円形凹部３５を画成している。壁で仕切ら
れた第二の円形開口部３７は、第一の円形開口部２４の
半径より小さい半径を有する円形の外側寸法部３３を備
えている。壁で仕切られた第二の開口部３７は又、内側
寸法部３６を有する。

【００１４】クロックスプリング組立体５のハブ１０
は、単一の径方向軸受４１によりハウジング１２と回転
可能に係合している。径方向軸受４１は、第二の軸受面
４５に対して垂直に交わる第一軸受面４３を有する。両
軸受面は径方向の寸法を有し、且つ、第一の円形開口部
２４の開口部リップ２６が壁で仕切られた第二の開口部
３７の円形外側寸法部３３と接触している場所に位置し
ている。

【００１５】ハブ１０とハウジング１２は係止手段を用
いて連結されている。係止手段は、壁で仕切られた第二
の開口部３７の円形の外側寸法部３３より小さい内側半
径を有する保持リング１６からなることが好ましい。保
持リング１６は又、第一の開口部２４の半径よりわずか
に大きい外側半径を有する。保持リング１６は第二の開
口部５４の底部寸法部に対し垂直に設けた複数の尖頭部
５２を介して摩擦的に固定される。

【００１６】径方向のクロックスプリング囲い５６は、
保持リング２６を介してハウジング１２と結合されたハ
ブ１０により画成されている。径方向のクロックスプリ
ング囲い５６はコイル導電手段１４を備え、そのコイル
導電手段１４は第一の端部４６と第二の端部４８とを有
している。コイル導電手段１４の第一端部はハウジング
１２を経て伸延する第一のコネクタ３８に導電可能に接
続される一方、コイル導電手段１４の第二の端部４８は
ハブ１０を経て伸延する第二のコネクタ４０に導電可能
に接続されている。

【００１７】図３は本発明のクロックスプリング組立体
の単一の径方向軸受４１の拡大図である。単一の径方向
軸受４１は、ハブ１０が保持リング１６によりハウジン
グ１２と回動可能に結合されている場所に位置してい
る。クロックスプリング組立体の単一の径方向軸受４１
は、円形の第一開口部２４と開口部リップ２６とが第一
の軸受面４３及び第二の軸受面４５において壁で仕切ら
れた第二の開口部３７の円形外側寸法部３３と接してい
る位置に取りつけられる。

【００１８】単一の径方向軸受４１と、ハブ１０をハウ
ジング１２に結合する好ましい係止手段とは、第一の径
方向軸受４１を構成している部材の様々な半径を参照す
ることにより一層良く理解される。ハブ１０には半径Ｒ
１を有する第二の凹部を設ける必要がある。ハウジング
１２は半径Ｒ３を有する円形の第一開口部２４を備えて
いる。ハブ１０は半径Ｒ４の円形外側寸法部３３を有す
る壁で仕切られた第二の開口部３７を備えている。第一
の円形開口部の半径Ｒ３は、壁で仕切られた第二の開口
部３７の円形外側寸法３３の半径Ｒ４よりわずかに大き
い。このため、壁で仕切られた第二の開口部３７を第一
の円形開口部２４にぴたりと嵌合させることができる。
このぴったりした嵌合により単一の径方向軸受４１が形
成される。単一の径方向軸受４１は更に、第一の軸受面
４３と第二の軸受面４５とを有し、そこでハブ１０及び
ハウジング１２の一部が相互に常に摩擦接触された状態
となっている。ハブ１０とハウジング１２は保持リング
１６により単一の径方向軸受４１に接近して結合され
る。保持リング１６は外側半径Ｒ２及び内側半径Ｒ５を
有する。保持リング１６の外側半径Ｒ２は第一の円形開
口部２４の半径Ｒ３より大きい。保持リング１６の内側
半径Ｒ５は壁で仕切られた第二の開口部３７の円形外側
寸法部３３の半径Ｒ４より小さい。保持リング１６は径
方向軸受４１に近接して取り付けられる場合、第一の円
形開口部２４と第二開口部３７との両方に亘る。保持リ
ング１６は複数の尖頭部５２を介して摩擦により固定さ
れる。各々の尖頭部５２は壁で仕切られた第二の開口部
３７の底部寸法部５４に対し垂直に連接する。

【００１９】図４及び５はそれぞれ本発明の第一及び第
二のコネクタ３８、４０として使用可能な一体コネクタ
を示す。図４はコネクタの側面図、図５はコネクタの端
面図である。

【００２０】本発明のクロックスプリング組立体は保持
リングによりハウジングに回転可能に接合されたハブを
有する。クロックスプリング組立体においては、ハウジ
ングが固定されている一方で、ハブの回転を可能にする
単一の軸受を備えている。コイル導電手段はハブとハウ
ジングの組み合わせにより画成される径方向のクロック
スプリング囲い内に設けられている。径方向のクロック
スプリング囲いは第一及び第二の端部を有するコイル導
電手段を備えている。コイル導電手段の第一の端部は第
一のコネクタに導電可能に接続されるとともに、第二の
端部は第二のコネクタに導電可能に接続されている。

【００２１】本発明のクロックスプリングはハブを備え
ている。ハブは環状リングの内側半径に対し垂直に接合
された径方向の壁からなる。環状リングの外側半径は肩
部を備えている。第二の径方向の壁は径方向のリングと
結合して凹部を画成する。内側半径と外側半径を有する
壁で仕切られた開口部が凹部内に設けられている。ハブ
の壁で仕切られた開口部の底部寸法部に一体形成され且
つそこへ垂直に連接している尖頭部により、ハブがハウ
ジングに回転可能に取り付けられている位置に保持リン
グをしっかり固定している。保持リングの目的はハブを
ハウジングに固定する手段として機能することである。
結局、ハブはコイル導電手段の第二の端部に導電手段を
接続する手段を備えている。

【００２２】壁で仕切られたハブの開口部は、第二の開
口部の凹部の底部径方向寸法部に対し垂直に設けられて
いる。このように垂直に設けた理由は、第一の開口部の
寸法部が第二の開口部の寸法部と接触して径方向の軸受
面を画成できるようにする為である。ハウジングが固定
されているのに対し、ハブは径方向軸受面で回転する。
それゆえ、第二開口部の外側寸法部は円形でなければな
らない。更に、第一の開口部の寸法部はハブを回転させ
るため円形でなければならない。しかし、第二開口部の
内側寸法部は円形である必要はない。寸法部はダブルＤ
を形成するのが望ましい。第二の開口部におけるダブル
Ｄの内側寸法部は、特定の位置でステアリングコラム等
に嵌合するキ−溝の役割をする。そのキ−溝を設けたこ
とにより、人間がクロックスプリング組立体を例えばス
テアリングコラムに取りつける際に、クロックスプリン
グ組立体の正確な位置決めに注意を払う必要がなくな
る。第二の開口部はまた底部寸法部を有する。第二の開
口部の底部寸法部は、ハブとハウジングが緩み止め手段
に対して相互に回転可能に接合するとき、ハウジングの
基部に接触していることが望ましい。第二の開口部の底
部寸法部がハウジングの基部に接触することは、好まし
い保持リングが第二の開口部の底部寸法部の部分とハウ
ジングの基部の部分の両方に亘って延びているため重要
である。この時、保持リングは第二の開口部の底部寸法
部に垂直に連接している複数の尖頭部により固定されて
いる。

【００２３】ハブはコイル導電手段の第二の端部と係合
している第二のコネクタを備えている。第二のコネクタ
は、コイル導電手段の第二の端部をクロックスプリング
組立体のハブを経て延びる電気コネクタと導電可能に接
合するために利用できる手段であればよい。第二のコネ
クタはハウジングを貫通するワイヤであっても良いし、
またプラグ型の接続あるいは前述の導電連結装置になり
得る他の接続でも良い。第二のコネクタは雄あるいは雌
プラグ型の嵌合が可能な一体コネクタであることが望ま
しい。できれば、必要なコネクタは雄プラグを嵌合でき
る雌プラグが望ましい。第二のコネクタは通常、回転装
置と導電可能に結合されている。装置が回転すると、第
二のコネクタもハブと結合して回転する。ハブの回転に
よりあたかもウォッチスプリングのようにコイル導電手
段を伸ばしたり緩めたりする。コイル導電手段の第一の
端部は、回転している間、第一の接続に対して固定され
た状態で導電している。

【００２４】本発明のクロックスプリング組立体は又、
ハウジングを備えている。このハウジングが更に、基部
に垂直に結合している第一の径方向の壁を備えている。
径方向の壁と基部との結合により、その内部に第一の円
形開口部を有する円形凹部を形成する。前述したよう
に、第一開口部が壁で仕切られたハブの第二開口部と結
合して径方向の軸受面を形成するためには第一開口部は
円形であることが重要である。第一の円形開口部にはリ
ップを備えてもよい。リップの目的は径方向の軸受面の
面積を最小限にすることにある。

【００２５】ハウジングには更に一体取り付け手段を設
けてもよい。取り付け手段の目的はハウジングが回転し
ないような位置にハウジングを固定する手段を提供する
ことにある。取り付け手段は、ハブがハウジングに対し
て径方向の軸受を中心に回転している間、実質上ハウジ
ングを適切に固定する。取り付け手段は、クロックスプ
リング組立体をねじ或いは他の取り付け装置によりある
種の静止面に固定するために複数の穴であることが望ま
しい。

【００２６】ハウジングは更に第一のコネクタを含み、
第二のコネクタに取り付けられた回転装置が回転してい
るときに第一のコネクタが静止している場合を除いて、
第一のコネクタと第二のコネクタは本質的に同一の機能
を有する。

【００２７】ハブとハウジングが保持リングにより単一
の径方向軸受面で回転可能に結合している場合、径方向
のクロックスプリング囲いが形成される。径方向のクロ
ックスプリング囲いの目的は、コイル導電手段を把持す
ること、コイル導電手段の第一の端部及び第二の端部が
第一のコネクタ及び第二のコネクタに取り付けられる場
所を提供すること、更に、コイル導電手段と第一及び第
二のコネクタとの間で導電を維持している間、ハウジン
グに対してハブの回転を行い得るだけの空間を提供する
ことである。コイル導電手段は径方向のクロックスプリ
ング囲い内部に取り付けられる。コイル導電手段は、そ
れを介して第一及び第二のコネクタ間で導電を維持して
いる間、ハブが回転の中心位置からどの方向にも少なく
とも完全に２回転できるように、十分な弾力性を有して
いることが望ましい。

【００２８】コイル導電手段は第一及び第二のコネクタ
間に電気的接続を維持できる導電手段であればどのタイ
プでも良い。コイル導電手段はコイル金属フォイルでも
コイルワイヤでも、コイル状即ち弾力性のある導電手段
であれば良い。コイル導電手段は、長さが約８乃至１４
フィ−ト（２乃至４メートル）以上であって、絶縁導電
テ−プで形成されていることが望ましい。導電テ−プは
マイラ−に銅等の導電素材を挟んで形成することが望ま
しい。コイル導電手段の第一及び第二の端部は、第一及
び第二のコネクタ間に導電接続を提供するために、第一
及び第二のコネクタにそれぞれ導電可能に取り付けられ
ている。溶接、ハンダ等の周知の方法で、第一及び第二
のコネクタにコイル導電手段を接合すれば良い。

【００２９】上記説明は例示のみを目的として行ったも
のであり、特許請求の範囲に記載した本出願に係る発明
の範囲を限定することを意図したものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のクロックスプリング組立体の平面図。

【図２】本発明のクロックスプリング組立体の側面図。

【図３】本発明のクロックスプリング組立体の径方向軸
受部の拡大側面図。

【図４】本発明のクロックスプリング組立体の実施例で
使用し得る一体コネクタの側面図。

【図５】同上コネクタの端面図。

【符号の説明】

５ クロックスプリング組立体 １０ ハブ １２ ハウジング １４ コイル導電手段 １６ 保持リング １８、２８ 径方向壁 ２０ 基部 ２２、３５ 円形凹部 ２４、３７ 円形開口部 ２９ 環状リング ３８、４０ コネクタ ４１ 径方向軸受 ５６ クロックスプリング囲い

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハブと、ハウジングと、コイル導電手段
   とを備えたクロックスプリング組立体であって、 前記ハウジングに第一の円形開口部を有する第一の径方
   向凹部を設け、前記ハブに第二の径方向凹部及び前記第
   一の開口部を通って延伸する第二の開口部を設け、前記
   第二の開口部が前記第一の円形開口部より半径の小さい
   円形外側寸法部を有し、前記ハブを単一の径方向軸受に
   より前記ハウジングと回動可能に係合させるとともに係
   止手段を介して前記ハウジングと結合させ、前記結合さ
   せたハブとハウジングによりクロックスプリング囲いを
   画成し、前記第一及び第二の径方向凹部を前記クロック
   スプリング囲いの内部で結合させて第一及び第二の端部
   を有するコイル導電手段を収容する径方向のクロックス
   プリング囲いを画成し、更に、前記第一の端部を前記ハ
   ウジングを通って延伸する第一のコネクタと導電可能に
   接続する一方、前記第二の端部を前記ハブを通って延伸
   する第二のコネクタと導電可能に接続したことを特徴と
   するクロックスプリング組立体。
2. 【請求項２】 ハブと、ハウジングと、保持リングと、
   コイル導電手段とを備えたクロックスプリング組立体で
   あって、 前記ハウジングに、基部に垂直に配設した第一の径方向
   の壁を備えるとともに、円形の第一のリップ付き開口部
   を有する第一の径方向凹部を形成し、前記ハブに、第二
   の径方向凹部を画成するために環状リングの内側寸法部
   に垂直に配設した第二の径方向の壁と、第一の開口部を
   通って延伸し且つ前記第一の円形開口部より半径が小さ
   い円形の外側寸法部を有する第二の開口部とを設け、径
   方向軸受を前記第一の開口部と第二の開口部とが接触す
   る位置に設けることにより前記ハブをハウジングに回動
   可能に係合させるとともに、前記第二の開口部の円形の
   外側半径より小さい内側半径と前記第一の円形開口部の
   半径より僅かに大きい外側半径とを有する保持リングか
   ら成る係止手段を介して前記ハブを前記ハウジングに結
   合し、前記保持リングを前記第二の開口部に垂直に設け
   た複数の尖頭部を介して適所に摩擦により把持し、前記
   結合したハブとハウジングによりクロックスプリング囲
   いを画成し、前記第一と第二の径方向凹部を前記クロッ
   クスプリング囲いの内部で結合させて第一及び第二の端
   部を有するコイル導電手段を収容する径方向空間を画成
   し、更に、前記コイル導電手段の前記第一の端部を前記
   ハウジングを通って延伸する第一のコネクタに導電可能
   に接続するとともに、前記コイル導電手段の前記第二の
   端部をハブを通って延伸する第二のコネクタに導電可能
   に接続したことを特徴とするクロックスプリング組立
   体。