CN102882093B - 旋转连接器装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供旋转连接器装置。在旋转连接器装置中，能够以低成本的简单的结构不会导致扁平电缆弯曲。使配置在转子与定子之间的环状空间且支撑使扁平电缆的卷绕方向折回的辊的隔板为高滑动性树脂制，在其环状平板部上等间隔地设置利用连接壁连接使半圆截面向内侧突出的内导向肋与使半圆截面向外侧突出的外导向肋的第一导向部，并且在其间设置利用圆周方向的连结壁连接从内周侧向外周侧延伸的三个平行的平板肋的第二导向部，在内导向肋与外导向肋间、及比第二导向部靠外周侧部分设置减轻重量孔。利用由第一、第二导向部进行的扁平电缆的路径限制、隔板的高滑动性与由轻量化产生的滑动阻力减小来抑制弯曲。

Description

旋转连接器装置

技术领域

本发明涉及用于组装在汽车的操纵盘上的气袋装置的控制、由设在方向盘上的开关按钮进行的音响装置或定速行驶装置的控制等，相对旋转位置所使用并进行电连接的旋转连接器装置。

背景技术

作为这种旋转连接器装置，具有下述装置：在与旋转的转向轴结合的转子和与车身固定侧结合的定子之间形成环状空间，以卷绕状态容纳在途中使卷绕方向折回的扁平电缆。

扁平电缆的一端固定在转子侧，另一端固定在定子侧，扁平电缆根据转子的旋转方向反复进行从转子的筒壁面拉出并向定子的筒壁面卷绕，或从定子的筒壁面拉出并向转子的筒壁面卷绕的动作，利用扁平电缆的卷绕状态的变化吸收由转子和定子间的相对旋转产生的角度变化。在转子和定子间配置有用于限制扁平电缆的路径的隔板。

以往，在该隔板上支撑用于减少与扁平电缆的滑动阻力的多个辊，但近期从成本的观点出发，进行了减少辊数的试验。

例如，在日本特许第4355229号公报所公开的技术中，在转子上具备内筒部，在定子上具备外筒部，在其间能旋转地配置支撑在定子上的隔板（支架）。在隔板上支撑有一个辊，隔着该辊位于外侧的包线为圆形，同样地，内侧的包线在圆周方向上隔开间隔地形成具有呈与内筒部同心的圆形的壁面的多个导向部。

各导向部是平面形状关闭的框型，其外面是沿着包线的圆弧。由外侧的包线形成的圆相对于转子的内筒部偏心，辊及与其两侧邻接的导向部的外面与定子的外筒部的间隙小，并且隔着隔板的旋转中心的相反侧的导向部的外面与定子的外筒部的间隙大。

卷绕在内筒部和外筒部上的扁平电缆在辊和与辊邻接的一方的导向部的侧面之间折回。扁平电缆根据转子的旋转方向通过该折回部分使隔板旋转。

现有技术文献

专利文献1：日本特许第4355229号公报

但是，在上述现有的旋转连接器装置中，由于隔板是在环状平板部上竖立设置了多个框形状的导向壁的结构，因此具有重量，其结果，由于旋转时的滑动阻力大，因此在扁平电缆推压导向壁的侧壁时，该扁平电缆有可能弯曲。

另外，汽车的转向盘需要使其能旋转数（可能角度）左右相同，以在旋转途中扁平电缆例如卷绕在内筒部中无法旋转到规定的转数的方式，例如在隔板上设置表示中立位置的指示器并作为组装时的指标作为实用产品是必须的，但在日本特许第4355229号的旋转连接器装置中，无法设定这种指示器。

即，在该现有装置中，由于隔板的导向壁的包线形成的圆相对于内筒部偏心，导向壁与外筒部之间为在径向上较大的空间，因此在辊部分折回并拉出到外筒部侧的扁平电缆的路径不确定，因此，即使拉出长度相同，旋转角度也不确定，因此无法决定指示器的位置。

发明内容

因此，本发明鉴于上述现有的问题点，其目的在于提供轻量化，并且适当地限制扁平电缆的路径，不会导致扁平电缆弯曲的旋转连接器装置。

因此，本发明是一种旋转连接器装置，其在转子与定子之间形成环状空间，在环状空间内能旋转地配置有支撑一个辊的隔板，并且两端通过转子和定子而被拉出到环状空间外的扁平电缆在利用上述辊而使卷绕方向在中途折回的状态下被容纳，隔板具有环状平板部、从该环状平板部分别在轴向相同方向上立起的辊支撑部、以及多个第一导向部，辊支撑部能使辊旋转地支撑辊，第一导向部在上述环状平板部的夹着辊支撑部的圆周方向上隔开间隔地配置，分别由具有在环状平板部的内周侧向内侧突出的弯曲面的内导向肋、具有在环状平板部的外周侧向外侧突出的弯曲面的外导向肋构成，在环状平板部上，在第一导向部各自的内导向肋和外导向肋之间设置减轻重量孔。

本发明的效果如下。

根据本发明，利用第一导向部限制扁平电缆的路径，并且第一导向部不是整周关闭的框形状，被分为分别具有曲面的内导向肋和外导向肋并省略中间，环状平板部被内导向肋和外导向肋夹住的区域也为减轻重量孔，因此利用两导向肋的曲面保持刚性并使隔板轻量化，减少旋转时的滑动阻力，能有效地抑制扁平电缆的弯曲。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的剖视图。

图2是图1的A部放大图。

图3是隔板的立体图。

图4是隔板的俯视图。

图5是图4的B-O-B部剖视图。

图6是图4的C-O-C部剖视图。

图中：1—旋转连接器装置，3—扁平电缆，5—转子，6—转子主体，7—圆盘部，8—圆筒部，9—贯通孔，10—扩径部，11—槽，12—配合孔，13—卡定部，15—嵌入件，16—顶部，17—内筒部，18—钩爪，19—缩径部，20—扩径部，23—转子附件，24—嵌合部，25—凸缘，30—定子，31—壳体，32—内壁，33—外壁，34—连结部，35—防脱凸缘，36—扩径部，40—底部罩，41—圆盘部，42—嵌合壁，45—辊，50—隔板，51—环状平板部，52—基体部，53—销，54—爪，55—第一导向部，56—内导向肋，57—外导向肋，58—连接壁，59、68—减轻重量孔，60、60a、60b—第二导向部，61、61a、61b、61c—平板肋，62—圆柱部，63—连结壁，65a、65b—弯曲肋，66a、66b—圆弧面，67—圆弧壁，E1—第一圆，E2—第二圆，E3—第三圆，E4—第四圆，S—环状空间。

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示实施方式的剖视图，图2是图1的A部放大图。

旋转连接器装置1包括转子5、定子30、配置在转子5与定子30间的扁平电缆3及隔板50。

转子5包括任一个都是树脂制的转子主体6、嵌入件15、转子附件23。

转子主体6具有圆盘部7及从圆盘部7的中央在轴向上延伸并具有贯通孔9的圆筒部8。距圆筒部8的前端规定范围的内径为比其上部大的扩径部10。

在圆盘部7的背面，在靠近外周缘的内侧形成有环状的槽11。

嵌入件15具有沿转子主体6的圆盘部7的背面延伸的顶部16和覆盖圆筒部8的外周面的内筒部17，将设在顶部16的外缘的钩爪18卡定在设在圆盘部7的外周附近的配合孔12的卡定部13上而结合在转子主体6上。顶部16从圆盘部7的背面的槽11覆盖内径侧。

在内筒部17的下端部外面形成有缩径部19，在内面形成有扩径部20。

转子附件23是短的圆筒形状，具有嵌入转子主体6的圆筒部8的扩径部10上的嵌合部24，且内周面与圆筒部8的贯通孔9的上部内周面为相同面。在比嵌合部24靠下方的外周具有凸缘25。

定子30分别包括树脂制的壳体31、底部罩40，在与转子之间形成环状空间S。

壳体31从径向包围环状空间S，截面的基本形状具有利用连结部34连接与轴向平行的内壁32及外壁32的两个纵（上下）壁的H形状。

外壁33的上端延伸到转子主体6的圆盘部7的槽11内，并且凸缘35从内壁32的上端相对于嵌入件15的顶部16向内径方向防脱而延伸规定量。这种结构用于防止后述的扁平电缆3从规定位置脱落。

在内壁32的下端部内面形成有扩径部36。

底部罩40划分环状空间S的下端，以圆盘部41为主要部位，将从圆盘部41的外周缘在轴向上立起的嵌合壁42嵌入壳体31的内壁32与外壁33之间的间隙，与壳体31一体化。圆盘部41的内周缘将向上突起的突部嵌入嵌入件15的内筒部17的下端的扩径部20，并且能相对旋转地夹在内筒部17与转子附件23的凸缘25之间。

隔板50例如是聚缩醛类等高滑动性树脂制，除了在环状平板部51上支撑辊45之外，具备利用肋成型的后述的导向部。

为了支撑辊45，在环状平板部51上形成有基体部52，旋转自如地支撑辊45的销53从基体部52的中央立起。销53沿其直径线被一分为二，分别在前端具备爪54，卡定在辊45的轴孔端缘上而固定。基体部52在环状平板部51的径向、圆周方向上都容纳在辊45的直径内，不与卷绕在辊45上并折回的扁平电缆3干涉。

环状平板部51在嵌入件15的内筒部17的缩径部19将其内周缘夹在该内筒部17与底部罩40的圆盘部41之间，在壳体31的内壁32的扩径部36，将其外周缘夹在该内壁32与底部罩40的圆盘部41之间，并能相对于转子5及定子30相对旋转地配置。

扁平电缆3容纳在环状空间S内，在嵌入件15的内筒部17与隔板50的第一导向部55之间配置，并且在辊45部分折回而配置在壳体31的内壁32与隔板50的第一导向部55之间并为卷绕状态，将一端从转子5侧的嵌入件15通过圆筒部8拉出到环状空间外，将另一端通过定子30的壳体31拉出到环状空间外。

以下，对隔板50的详细进行说明。

图3是隔板的立体图，图4是隔板的俯视图。图5是图4的B-O-B部剖视图，与图1内所示的相同。图6是图4的C-O-C部剖视图。

如图3、图4所示，在环状平板部51上，在与支撑辊45的基体部52（及销53）相同侧，从辊45沿圆周方向等间隔地设有五个第一导向部55，另外，在辊45和与辊45邻接的第一导向部55之间、及第一导向部55彼此之间设有第二导向部60。

第一导向部55具备配置在环状平板部51的半径线上的内侧与外侧的分别具有弯曲面且在轴向上延伸的内导向肋56和外导向肋57。在此，作为弯曲面具有半圆截面的壁面。内导向肋56朝向内侧使弯曲面突出，外导向肋57朝向外侧使弯曲面突出，利用一个连接壁58连接内导向肋56与外导向肋57的各宽度中央间。内导向肋56和外导向肋57的各外周面的半径设定为比辊45的半径小。

如图5、图6所示，内导向肋56、外导向肋57及连接壁58的壁厚与环状平板部51的板厚相同。另外，连接壁58的轴向高度与内导向肋56及外导向肋57相同，该第一导向部55的高度为与被销53支撑的辊45的上端相同的高度。在图6中，剖切一部分表示连接壁58。

环状平板部51的内导向肋56的内周面与外导向肋57的内周面之间为减轻重量孔59。但是，即使在减轻重量孔59内，连接壁58也延伸到环状平板部51的底面，其结果，减轻重量孔59在圆周方向上被分为两份。另外，在图3中，为了表示减轻重量孔59，剖切第一导向部55的一部分。

并且，将与环状平板部51同心且与被基体部52的销53支撑的状态的辊45的外周壁的内侧接触的圆作为第一圆E1（半径R1），将与辊45的外周壁的外侧接触的圆作为第二圆E2（半径R2），内导向肋56的外周面设定为与第一圆E1接触，外导向肋57的外周面设定为与第二圆E2接触。

在将隔板50配置在转子5与定子30之间的环状空间S中并组装时，将第一圆E1与嵌入件15的内筒部17的间隙、及第二圆E2与壳体31的内壁32间的间隙设定为规定值，由此，能不晃荡地在内导向肋56与内筒部17之间及外导向肋57与内壁32之间进行引导。即，第一导向部55作为相对于分别配置在相同位置而得到的辊的置换件，限制扁平电缆的路径。

第一导向部55的内导向肋56与外导向肋57的弯曲面的半径比辊45的半径小，因此与扁平电缆3的接触面积小，因此，与扁平电缆3的滑动阻力小。

第二导向部60使内端同与环状平板部51同心且比第一圆E1直径大规定量的第三圆E3（半径R3）接触，外端与比第三圆E3直径大且通过环状平板部51的径向宽度的大致中央的第四圆E4（半径R4）接触、在俯视图中互相平行的三个平板肋61（61a、61b、61c）在与第一导向部55相同方向上从环状平板部51立起。

三个中位于中央的平板肋61a在环状平板部51的半径线上延伸，与之邻接的两侧的平板肋61b、61c分别从中央的平板肋61a等距离地相离。相邻的各平板肋61间利用连结壁63连结。

各平板肋61的板厚与环状平板部51的板厚相同，如图6所示，距环状平板部51的高度比第一导向部55的高度低规定量。连结壁63的板厚与平板肋61相同或稍薄，相同地如图6所示，距环状平板部51的高度比平板肋61a、61b、61c还低规定量。

使距环状平板部51的高度按照第一导向部55、平板部61、连结壁63的顺序降低是因为，为了若扁平电缆3弯曲，则按照第一导向部55、平板肋61、连结壁63的顺序滑动接触，也考虑轻量化，提高滑动接触的可能性高的部位的高度，降低滑动接触的可能性低的部位的高度。

各平板肋61的与第三圆E3接触的内端其直径比第一导向部55的内导向肋56的外周面小得多，形成为具备比平板肋61的板厚稍大的圆柱部62，与第四圆E4接触的外端也具备同样的圆柱部62。

连结部63连接在平板肋61内端的圆柱部62附近，为与环状平板部51同心的圆弧状。

另外，在第二导向部60中尤其在图4中与辊45的上侧邻接的第二导向部60a中，代替辊45附近的平板肋61c，弯曲肋65a从环状平板部51立起。弯曲肋65a具有与辊45大致同心，且在与辊45的外周壁之间具有规定的间隙的圆弧面66a，内端与第三圆E3接触，外端比第二圆E2稍靠内侧且分别向与辊45相反侧折回。

扁平电缆3在该弯曲肋65a与辊45间的规定间隙间通过，成为扁平电缆3的折回部。图4用双点划线表示扁平电缆3。

另外，第二导向部中在图4中与辊45的下侧邻接的第二导向部60b中，代替辊45附近的平板肋61b，具有与辊45同心且在与辊45的外周壁之间具有规定的间隙的圆弧面66b的弯曲肋65b从环状平板部51立起。

圆弧面66b与辊45间的规定的间隙由于不通过扁平电缆3，因此设定为比上侧的弯曲肋65a（圆弧面66a）与辊45间的规定间隙窄。

另一方面，在弯曲肋65b的外端，以第一导向部55的外导向肋57为基准的直径比较大的圆弧壁67在折回方向上。

如上所述，扁平电缆3在沿嵌入件15的内筒部17及壳体31的内壁32的大致固定的路径上被限制，由于为不会从该路径偏离太大的结构，因此能够成为在隔板50等上设置并组装表示转子5相对于定子30的旋转范围的中立位置的指示器时能够信赖的指标。

在隔板50的环状平板部51的第二导向部60的外侧形成有减轻重量孔68。

减轻重量孔68在第一导向部55间，内边缘与平板肋61的外端接触，外边缘在环状平板部51的外周侧留有规定宽度地在圆周方向上延伸。减轻重量孔68的长度除了与辊45邻接的区间外，比第二导向部60的两侧的平板肋61b、61c间的圆周方向长度长。

在与辊45邻接的区间中，只在减轻重量孔68的辊45侧的端在与辊45相对的弯曲肋65a、65b处结束这一点不同，其他与其他区间相同。

在本实施方式中，利用基体部52与销53构成发明的辊支撑部。

另外，减轻重量孔59为第一减轻重量孔，减轻重量孔68为第二减轻重量孔。

在实施方式如上构成，在转子5与定子30之间的环状空间S在利用辊45使卷绕方向在中途折回的状态下容纳扁平电缆3的旋转连接器装置1中，上述辊45只有一个，由从配置在环状空间S的隔板50的环状平板部51立起的基体部52及销53能旋转地支撑，隔板50具有从环状平板部51在与基体部52及销53轴向相同方向上立起的多个第一导向部55，第一导向部55在环状平板部51的隔着辊45支撑部的圆周方向上等间隔地配置，由具有分别在环状平板部51的内周侧向内侧突出的半圆的弯曲面的内导向肋56、具有在环状平板部51的外周侧向外侧突出的半圆的弯曲面的外导向肋57构成，在环状平板部51上，在第一导向部55各自的内导向肋56与外导向肋57之间设置减轻重量孔59。

由此，辊45作为扁平电缆3的折回部只有一个，减少了部件件数，由于利用与环状平板部51一体的第一导向部55置换以往必要的其他辊，因此减少了成本及组装工序数。

另外，隔板50的第一导向部55整周关闭的框形状，被分为内导向肋56与外导向肋57，由于中间被省略，因此能相应地轻量化。并且，环状平板部51的被内导向肋56和外导向肋57夹住的区域也为减轻重量孔59，能进一步轻量化。

即，由于内导向肋56与外导向肋57具有弯曲面，因此即使互相离开独立，其自身刚性也高，另外，也提高了减轻重量孔59的孔边缘的刚性，实现轻量化。其结果，因为减小了隔板50旋转时的滑动阻力，因此抑制扁平电缆3的弯曲。

另外，通过利用一个连接壁58连接第一导向部55的内导向肋56和外导向肋57，依旧保持相对于整周关闭的框形状轻量的优点，防止内导向肋56及外导向肋57在环状平板部51的径向上的倾倒。

即，例如通过设定指示器，在组装时转子5的旋转中立位置的确认变得容易，但在万一弄错中立位置而将旋转连接器组装在方向盘上的场合，由于在转子5的旋转中途没有扁平电缆3从环状空间S的内筒部17侧或内壁32侧的拉出余地，因此在强制地旋转时，较大的拉伸力施加在扁平电缆3上。其结果，在与扁平电缆3接触的内导向肋56或外导向肋57上作用有使它们倾倒的力，若内导向肋56或外导向肋57倾倒，则受到较大的拉伸力的扁平电缆3脱落，由于该冲击，有可能损坏形成环状空间S的转子5与定子30的组装状态。

利用连接壁58防止内导向肋56及外导向肋57的倾倒对这种情况尤其有效。

另外，在沿隔板50的沿环状平板部51的圆周方向的第一导向部55间设置具备从环状平板部51的内周侧向外周侧延伸的平板肋61的第二导向部60，平板肋61的内端缘位于比同与第一导向部55的各内导向肋56内接的环状平板部51同心的第一圆E1靠外侧规定量，因此通常被第一导向部55限制路径的扁平电缆3不会与第二导向部60接触，即使万一在扁平电缆3弯曲且偏移到第一导向部55的内导向肋56间的场合，也与平板肋61的内端接触而阻止偏移，从而防止弯曲。

并且，通过平板肋61从环状平板部51立起，也提高了环状平板部51的平面刚性。

特别地，平板肋61在内导向肋56间的圆周方向上设有多个，由于利用连结壁63连接，因此第一导向部55间的间隙变密，其结果，能可靠地阻止扁平电缆3的便宜，并且也进一步提高环状平板部51的平面刚性。另外，利用连结壁63，能可靠地阻止扁平电缆3在平板肋61a、61b、61c间偏移。

另外，平板肋61的内端与外端一起为圆柱部62且为曲面，因此在与扁平电缆3接触时，能够减小滑动阻力，不会伤害扁平电缆3。

另外，由于在环状平板部51上，在比第二导向部60靠外侧且比外周靠内侧的规定范围设置减轻重量孔68，因此能够使隔板50进一步轻量化，并且能够减小滑动阻力。

另外，通过隔板50为高滑动性树脂制，也能减少滑动阻力，防止产生与扁平电缆3或定子30等的滑动接触噪音。

Claims (6)

1.一种旋转连接器装置，在转子与定子之间形成环状空间，在该环状空间内能旋转地配置有支撑一个辊的隔板，并且两端通过转子和定子而被拉出到环状空间外的扁平电缆在利用上述辊而使卷绕方向在中途折回的状态下被容纳，该旋转连接器装置的特征在于，

上述隔板具有环状平板部、从该环状平板部分别在轴向相同方向上立起的辊支撑部、以及多个第一导向部，

上述辊支撑部能使上述辊旋转地支撑上述辊，

上述第一导向部在上述环状平板部的夹着辊支撑部的圆周方向上隔开间隔地配置，分别由具有在环状平板部的内周侧向内侧突出的弯曲面的内导向肋、具有在环状平板部的外周侧向外侧突出的弯曲面的外导向肋构成，

在上述环状平板部上，在上述第一导向部各自的内导向肋和外导向肋之间设置第一减轻重量孔，

利用一个支撑壁连接上述内导向肋和外导向肋的各宽度中央间。

2.根据权利要求1所述的旋转连接器装置，其特征在于，

在沿上述环状平板部的圆周方向的第一导向部间设置具备从环状平板部的内周侧向外周侧延伸的平板肋的第二导向部，

上述平板肋的内端缘位于比与上述第一导向部的各内导向肋接触的、与上述环状平板部同心的内切圆靠外侧规定量。

3.根据权利要求2所述的旋转连接器装置，其特征在于，

上述第二导向部在圆周方向上具备多个上述平板肋，

该多个平板肋间由圆周方向的连结壁连接。

4.根据权利要求3所述的旋转连接器装置，其特征在于，

上述第二导向部的平板肋的至少内端缘为曲面。

5.根据权利要求4所述的旋转连接器装置，其特征在于，

在上述环状平板部上，在比上述第二导向部靠外侧且比外周靠内侧的规定范围内设置第二减轻重量孔。

6.根据权利要求5所述的旋转连接器装置，其特征在于，上述隔板是高滑动性树脂制。