CN104115356B - 扁平电缆缠绕装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种扁平电缆缠绕装置，从而能够通过使扁平电缆的松开最小化而平顺地进行缠绕和解开。一种扁平电缆缠绕装置(1)，包括旋转台(4)、多个滚轴(5)、(5A)和用于能够旋转地支撑旋转台(4)的中心轴(7)；围绕中心轴(7)的周边形成内侧缠绕部(21)，扁平电缆(2)缠绕在该内侧缠绕部(21)上，并且围绕多个滚轴(5)、(5A)的周边形成外侧缠绕部(22)，扁平电缆(2)缠绕在该外侧缠绕部(21)上，并且由于外侧缠绕部(22)的形成而朝着内侧缠绕部(21)推动多个滚轴(5)、(5A)，从而当解开扁平电缆(2)时，能够使内侧缠绕部(21)中的松开最小化。

Description

扁平电缆缠绕装置
技术领域
本发明涉及一种扁平电缆缠绕装置，该扁平电缆缠绕装置用于缠绕扁平电缆的一端侧并且引出扁平电缆的另一端侧。
背景技术
例如，汽车等采用了布置成能够相对于车辆滑动的滑动座椅、滑动门等。滑动座椅安装有用于检测乘客是否坐下的座椅传感器和诸如用于检测是否扣紧安全带的安全带传感器这样的电子装置。滑动门安装有用于打开和关闭门窗的驱动电机和诸如当门打开时用于照亮人的脚的门控灯这样的电子装置。由于该原因，为了连接设置在滑动体处的电子装置与设置在车体侧处的诸如控制装置这样的电子装置，具有诸如滑动座椅或滑动门这样的滑动体的车辆设置有各种电线布设装置，用于将电线从车体布设到滑动体或电源装置。
在这样的电线布设装置中，连接滑动体侧的电子装置与车体侧的电子装置的电线(例如，扁平电缆或扁平线束)将具有余长部分，该余长部分随着滑动体的滑动而形成于电线。从而，缠绕装置用于缠绕电线的这种余长部分，以防止电线与滑动体等相干涉(例如，参见专利文献1)。如图5所示，在专利文献1中公开的传统的扁平电缆缠绕装置00构造成卷绕扁平电缆C的一端侧并且导出扁平电缆C的另一端侧，并且该传统的扁平电缆缠绕装置包括：外壳101，该外壳101的整体形状是大致筒状；内侧环状壁102，该内侧环状壁102设置在外壳101中，并且保持扁平电缆C的一端侧；转子103，该转子103构造成由内侧环状壁102引导并且能够旋转地布置；和卷簧104，该卷簧104构造成在扁平电缆C的缠绕方向R上偏置转子103。转子103设置有多个滚轴105，该多个滚轴105沿着转子103的周向布置。
缠绕装置100构造成使得：引入到外壳101内的扁平电缆C的一端侧被多个滚轴105中的一个滚轴反转并且被保持在内侧环状壁102中，并且扁平电缆C的另一端侧被导出到外侧。此外，缠绕装置100构造成通过利用卷簧104的偏置力使转子103在缠绕方向R上旋转而卷绕扁平电缆C，从而围绕内侧环状壁102并且围绕多个滚轴105的外周缠绕扁平电缆C。同时，当利用滑动体的滑动拉动扁平电缆C的另一端侧时，转子103在缠绕方向R的相反方向上旋转，并且将围绕内侧环状壁102和多个滚轴105缠绕的扁平电缆C解开并且引导至外壳101的外侧。
引用列表
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开No.2004-328985
发明内容
技术问题
然而，诸如在专利文献1中公开的缠绕装置的传统的缠绕装置具有这样的缺点：当引出扁平电缆C时，已经围绕内侧环状壁102缠绕的扁平电缆C松开，并且松开的扁平电缆C能够与滚轴105干涉。具体地，从扁平电缆C分别围绕内侧环状壁102和多个滚轴105的外周缠绕多圈(例如，三圈)的图6A所示的卷绕状态到转子103在缠绕方向R的相反方向上旋转一圈的图6B所示的状态，并且进一步到电机旋转两圈的图6C所示的状态，产生围绕内侧环状壁102的扁平电缆C的松开。例如，由于以重叠方式围绕多个滚轴105的外周缠绕的扁平电缆C中产生的摩擦阻力和扁平电缆C与滚轴105之间的摩擦阻力，由从内侧环状壁102未朝着滚轴105传送的解开的扁平电缆C引起这样的松开。由于该缠绕装置的结构，所以难以完全消除这样的松开。并且，当松开的扁平电缆C与滚轴105等干涉时，阻碍转子103的旋转，并从而难以平顺地实现扁平电缆C的缠绕和引出。
因此，本发明的目的是提供一种扁平电缆缠绕装置，该扁平电缆缠绕装置能够防止扁平电缆的松开并且实现该扁平电缆的平顺缠绕和引出。
解决问题的方案
本发明的一个方面提供了一种用于缠绕扁平电缆的一端侧并且引出所述扁平电缆的另一端侧的扁平电缆缠绕装置，该扁平电缆缠绕装置包括：外壳，该外壳具有插入孔，所述扁平电缆经过该插入孔插入；中央轴，该中央轴设置在所述外壳中，并且该中央轴保持所述扁平电缆的所述一端侧；旋转体，该旋转体构造成绕着所述中央轴旋转；以及偏置元件，该偏置元件构造成在所述扁平电缆的缠绕方向上偏置所述旋转体；其中，所述旋转体包括多个滚轴，所述多个滚轴沿着所述旋转体的周向布置，并且所述多个滚轴构造成在所述旋转体的径向上滑动，其中，所述多个滚轴中的至少一个滚轴是反转滚轴，所述反转滚轴构造成使从所述外壳的所述插入孔进入的所述扁平电缆朝着所述中央轴反转，并且其中，当利用所述偏置元件偏置的所述旋转体在所述缠绕方向上旋转，并且所述扁平电缆卷绕以形成由围绕所述中央轴缠绕的所述扁平电缆形成的内侧缠绕部和由围绕所述多个滚轴的外周缠绕的所述扁平电缆形成的外侧缠绕部时，利用所述外侧缠绕部朝着所述内侧缠绕部推动所述多个滚轴。
根据上述特征，保持扁平电缆的一端侧并且利用反转滚轴反转扁平电缆的另一端侧并且将另一端侧引出到外壳的外部。在这种状态下，当旋转体由于偏置元件的恢复力而在缠绕方向上旋转时，扁平电缆围绕中央轴的外周和旋转体的多个滚轴的外周缠绕，从而形成由沿着中央轴的外周缠绕的扁平电缆形成的内侧缠绕部，并且形成由沿着多个滚轴的外周缠绕的扁平电缆形成的外侧缠绕部，并且由此卷绕扁平电缆。此时，利用外侧缠绕部的缠绕力使反转滚轴朝着中央轴滑动，并且朝着内侧缠绕部推动反转滚轴。随着卷绕扁平电缆，将扁平电缆缠绕到中央轴的缠绕数增加，并且内侧缠绕部的直径尺寸增大。从而， 利用内侧缠绕部将多个滚轴推回旋转体的径向外侧，并且朝着旋转体的径向外侧滑动。在朝着内侧缠绕部推动反转滚轴的同时，反转滚轴旋转(自转)，并且将从多个滚轴的外周取得的扁平电缆朝着中央轴传送。当从这样的缠绕状态引出扁平电缆时，旋转体在缠绕方向的相反方向上旋转，并且在内侧缠绕部解开并且扁平电缆经由反转滚轴传送到外侧缠绕部并且将扁平电缆引出的同时，外侧缠绕部解开引出到外壳的外部。随着引出扁平电缆，将扁平电缆缠绕到中央轴的缠绕数减少，并且内侧缠绕部的直径尺寸减小。从而，利用外侧缠绕部的缠绕力朝着中央轴推动反转滚轴，并且反转滚轴朝着中央轴滑动。此时，在利用外侧缠绕部朝着内侧缠绕部推动反转滚轴的同时，反转滚轴旋转(自转)，并且将从中央轴解开的扁平电缆传送到多个滚轴的外周。
发明的有益效果
根据本发明的一个方面，反转滚轴能够在旋转体的径向上滑动，并且利用外侧缠绕部朝着内侧缠绕部推动反转滚轴。从而，当引出扁平电缆时，在朝着内侧缠绕部推动反转滚轴的同时，反转滚轴随着卷动扁平电缆而旋转，并且将从中央轴解开的扁平电缆强制朝着反转滚轴传送。从而，在围绕中央轴处(内侧缠绕部处)产生扁平电缆的松开的机会减小，防止了松开的扁平电缆与多个滚轴(反转滚轴)干涉。结果，旋转体的旋转不受阻碍，实现了扁平电缆的平顺缠绕和引出。
附图说明
图1是根据本发明的扁平电缆缠绕装置的一个实施例的透视图；
图2是图1所示的扁平电缆缠绕装置的分解透视图；
图3是示出构成扁平电缆缠绕装置的滚轴枢轴支撑在旋转台(即，旋转体)处的状态的截面图；
图4A和4B是图示出图1所示的扁平电缆缠绕装置的操作的平面图，其中，图4A是示出如何卷绕扁平电缆，并且图4B示出如何引出扁平电缆；
图5是传统的扁平电缆缠绕装置的平面图；以及
图6A至6C图示出图5所示的扁平电缆缠绕装置的操作。
参考标记列表
1 扁平电缆缠绕装置
2 扁平电缆
3 外壳
4 旋转台(旋转体)
5 滚轴
5A 反转滚轴
6 螺旋弹簧(偏置元件)
7 中央轴
21 内侧缠绕部
22 外侧缠绕部
具体实施方式
下面，将参考图1至4B说明根据本发明的一个实施例的扁平电缆缠绕装置。例如，扁平电缆缠绕装置1构造成卷绕布设在车辆与能够滑动地设置于车辆的地板的滑动座椅之间的扁平电缆2。扁平电缆2的一端连接到设置在地板侧处的连接器等，并且沿着滑动导轨被引导的扁平电缆2的另一端连接于设置在滑动座椅侧处的连接器等。
扁平电缆2形成为具有柔性的薄带板状，并且扁平电缆2包括多个平行布置的芯线和覆盖各个芯线的绝缘被覆部。芯线由多个绞合导线形成，并且被覆部由合成树脂制成。该实施例示出使用具有多个平行布置的芯线的扁平电缆2的实例；然而，扁平电缆可以具有任意截面形状，并且可以任意选择芯线和绝缘被覆部的构造。
如图1和2所示，扁平电缆缠绕装置1包括：外壳3，该外壳3容纳缠绕的扁平电缆2；旋转台4，该旋转台4作为能够旋转地设置在 外壳3中的旋转体；多个(在该实施例中是6个)滚轴5，该多个滚轴5能够旋转地支撑在旋转台4上；和螺旋弹簧6(在图2中示出)，该螺旋弹簧6作为被构造成在扁平电缆2的缠绕方向上偏置旋转台4的偏置元件。外壳3包括：下壳3A，该下壳3A容纳旋转台4和螺旋弹簧6；以及上壳3B，该上壳3B(在图2中示出)构造成覆盖下壳3A的上面7B，从而以中空方式封闭外壳3。能够旋转并且枢转地支撑旋转台4的中央轴7垂直布置在下壳3A的大致中心处。
如图2所示，下壳3A水平布置在车辆的地板上，并且下壳3A包括：底部31，该底部31与地板对置；周壁32，该周壁32沿着底部31的外周垂直地布置成大致筒状；电缆引出部33，该电缆引出部33用于将扁平电缆2的另一端侧引出到外部；和电缆保护部34，该电缆保护部34用于保护从外壳3引出的扁平电缆2的一端侧。上壳3B在整体形状上具有圆盘状，并且上壳3B在其中心处包括：顶面部35，该顶面部35具有插入孔3a，扁平电缆2经过该插入孔3a插入；悬垂壁36，该悬垂壁36沿着顶面部35的外周以大致筒状方式垂下，并且布置成与下壳3A的周壁32重叠；电缆引导部37，该电缆引导部37将扁平电缆2的一端侧从中央轴7引导到电缆保护部34；和盖部38，该盖部38覆盖电缆保护部34的上部。
如图2所示，中央轴7垂直布置在下壳3A中的底部31的内面处，并且在整体形状上是大致圆柱状，使得旋转台4由中央轴7的周面7A能够旋转地支撑。中央轴7包括：狭缝71，该狭缝71通过从周面7A朝着中心切割形成，并且该狭缝71开口到上面7B；锁定槽72，该锁定槽72通过从狭缝71的相对侧切割形成，并且开口到上面7B；和连通槽73，该连通槽73连通狭缝71与锁定槽72，在平面图中，狭缝71、锁定槽72和连通槽73一起形成曲柄状。狭缝71通过使扁平电缆2的一端侧从其穿过，来锁定扁平电缆2的一端侧。将穿过狭缝71的扁平电缆2的一端侧穿过连通槽73并且弯曲，并且然后将该扁平电缆2的一端侧从中央轴7的上面7B引出并且引导至上壳3B的电缆引导部37。 然后，将扁平电缆2的一端侧从电缆引导部37引导至下壳3A的电缆保护部34，引出到外壳3的外部并且连接到地板侧处的连接器等。
电缆导出部33布置成从下壳3A的周壁32的外面突出，并且电缆引导部33包括多个槽部(插入孔)33A，其用于容纳形成在其上面7B处的扁平电缆2。多个槽部33A布置成在下壳3A的内部与外部之间连通，并且沿着滑动轨道的滑动方向直线延伸。扁平电缆2穿过多个槽部33A中的预定的一个槽部33A，通过该预定的一个槽部将扁平电缆2的另一端侧从外壳3的内部布线到外部。当将扁平电缆2缠绕到外壳3的内部时或者当将扁平电缆2导出到外壳3的外部时，沿着槽部33A引导扁平电缆2。
如图2所示，旋转台4在整体形状上形成为圆盘状，并且旋转台4在其中心处包括孔4a，中央轴7穿过该孔4a。旋转台4的上面设置有6个导轨部41，该6个导轨部绕着作为中心的中央轴7径向布置，并且该6个导轨部被构造成使滚轴5在旋转台4的径向上滑动。
如图2和3所示，每个导轨部41都相对于旋转台4的上面7B凹入地形成，并且导轨部41包括：长孔42，该长孔42从中央轴7侧向外径向延伸；和圆形部43，该圆形部43设置在位于旋转台4的径向外侧的长孔42的端部处。长孔42包括一对锁定部44，用于将滚轴5装接于旋转台4。一对锁定部44在长孔42的宽度方向上从上端朝着彼此延伸，并且该一对锁定部44遍及长孔42的整个纵向长度形成。长孔42形成为使得，位于比一对锁定部44低的空间的宽度与圆形部43的直径尺寸相等。
如图2所示，六个滚轴5中的每个滚轴都包括轴部51和滚轴本体52，滚轴本体52形成为筒状，并且滚轴本体52在其中心处包括孔部5a，轴部1经过该孔部5a插入。当各个滚轴5在能够滑动地装接于旋转台4的同时朝着中央轴7滑动时，六个滚轴5定位成沿着旋转台4的周向对齐。六个滚轴5中的3个滚轴5对应于反转滚轴5A(在图1中示出)，并且反转滚轴5A与除了反转滚轴5A之外的滚轴5交替布置。反转滚轴5A使围绕中央轴7缠绕的扁平电缆2的另一端侧反转。
如图3所示，轴部51包括圆柱状的轴本体53和在向外方向上从轴本体53延伸的被锁定部54，被锁定部54被构造成锁定在锁定部44处，并且被锁定部54具有比轴本体53的直径大的直径。该被锁定部54设置在轴本体53的纵向(高度方向Y)上的端部处，并且被锁定部54在径向上的尺寸形成为与圆形部43的直径尺寸相等。另外，被锁定部54的高度方向Y上的尺寸形成为比长孔42的下侧空间的高度方向Y上的尺寸小。
螺旋弹簧6通过螺旋缠绕具有弹性的线状金属形成。螺旋弹簧6的与其中心相邻的端部穿过并且固定于中央轴7的锁定槽72，并且螺旋弹簧6的位于其外周侧处的端部锁定在旋转台4的下面处，从而在扁平电缆2的缠绕方向上偏置旋转轴4。即，首先，旋转台4在与缠绕方向相反的方向上旋转预定次数，使得螺旋弹簧6储存偏置力，并且其后，围绕多个滚轴5、5A的外周缠绕由反转滚轴5反转的扁平电缆2。通过这样做，利用螺旋弹簧6的恢复力在缠绕方向上使旋转台4偏置，并且利用该偏置力，使扁平电缆2由中央轴7和旋转台4缠绕。
接着，说明用于将滚轴5(反转滚轴5A)安装于扁平电缆缠绕装置1的旋转台4的方法。首先，使轴部51以被锁定部54侧在前的方式靠近旋转台4的导轨部41，并且被锁定部54重叠到圆形部43的下面，并且被锁定部54朝着中央轴7滑动。以这种方式，使一对锁定部44进入轴部51的轴本体53与被锁定部54之间，从而将轴部51能够滑动地装接于旋转台4，以便能够在旋转台4的径向上滑动。然后，通过将轴部51插入到滚轴本体52的孔5a内，使滚轴本体52能够旋转地安装于轴部51。
下面，将参考图4A、4B说明扁平电缆缠绕装置1的扁平电缆2的操作。首先，将多个滚轴5、5A远离旋转台4的中央轴7滑动，以与中央轴7分开。多片(在该实施例中是三片)扁平电缆2的一端侧重叠在一起，并且被锁定在狭缝71处，同时扁平电缆2的另一端侧逐个独立地布置。每个扁平电缆2都沿着每个反转滚轴5A的缠绕方向布线，并且然后，利用各个反转滚轴5A将扁平电缆2的另一端侧反转，并且从槽部33A引出到外壳3的外部。在图4A、4B中，省略了上壳3B。
当如上所述旋转台4在缠绕方向上由于螺旋弹簧6的恢复力而旋转时，扁平电缆2围绕中央轴7的外周和旋转台4的多个滚轴5、5A的外周缠绕。这形成：内侧缠绕部21，该内侧缠绕部21由沿着中央轴7的外周缠绕的扁平电缆2形成；和外侧缠绕部22，该外侧缠绕部22由沿着多个滚轴5、5A的外周缠绕的扁平电缆2形成。在这期间，反转滚轴5A由于外侧缠绕部22的缠绕力而朝着中央轴7滑动，并且朝着内侧缠绕部21被推动。如图4A所示，随着缠绕扁平电缆2，将扁平电缆2缠绕到中央轴7的缠绕数增加，并且内侧缠绕部21的直径尺寸增大。从而，多个滚轴5、5A通过内侧缠绕部21朝着旋转台4的径向外侧推回，并且多个滚轴5、5A从旋转台4径向向外滑动。在反转滚轴5A朝着内侧缠绕部21被推动的同时，反转滚轴5A旋转(自转)，并且将从中央轴7解开的扁平电缆2传送到中央轴7侧。以这种方式，卷绕扁平电缆2。
参考图4B，当从如上所述的扁平电缆2在外壳3内部缠绕的状态引出扁平电缆2时，旋转台4在缠绕方向的相反方向上旋转，并且外侧缠绕部22解开并且引出到外壳3的外部。与此同时，内侧缠绕部21解开，并且将扁平电缆2经由反转滚轴5A传送到外侧缠绕部22，从而引出扁平电缆2。随着扁平电缆2被引出，将扁平电缆2缠绕到中央轴7的缠绕数减少，并且内侧缠绕部21的直径尺寸减小。从而，利用外侧缠绕部22的缠绕力朝着中央轴7推动反转滚轴5A，并且使反转 滚轴5A朝着中央轴7滑动。在此期间，在反转滚轴5A通过外侧缠绕部22朝着内侧缠绕部21被推动的同时，反转滚轴5A旋转(自转)，并且将从中央轴7解开的扁平电缆2朝着多个滚轴5、5A的外周传送，从而，将扁平电缆2连续地引出到外壳3的外部。
根据上述实施例，反转滚轴5A构造成能够在旋转台4的径向上滑动，并且利用外侧缠绕部22朝着内侧缠绕部21推动反转滚轴5A。从而，在引出扁平电缆2期间，在朝着内侧缠绕部21推动反转滚轴5A的同时，反转滚轴5A随着卷动扁平电缆2而旋转，并且将从中央轴7解开的扁平电缆2强制朝着反转滚轴5A的外周传送。结果，减小了在中央轴7的周围(内侧缠绕部21处)产生松开的机会，防止松开的扁平电缆2与多个滚轴5(反转滚轴5A)干涉。从而，使旋转台4的旋转不受阻碍，实现了扁平电缆2的平顺缠绕和引出。
此外，当将扁平电缆2的一端侧保持于中央轴7时，多个滚轴5(反转滚轴5A)远离旋转台4的中央轴7滑动，并且多个滚轴5与中央轴7分开，以形成中央轴7周围的空间。从而，能够将扁平电缆2容易地保持于中央轴7。
前述实施例仅仅是本发明的代表性实施例，并且本发明不限于该实施例。即，能够在不背离本发明的主旨的情况下对本发明进行修改和实施。
例如，虽然上述实施例示出用于滑动座椅的电线布设装置的扁平电缆缠绕装置，但是根据本发明的缠绕装置不仅可以用于滑动座椅的电线布设装置，而且可以用于滑动门的电线布设装置，并且可以用于缠绕能够旋转的开/闭门或壁炉罩的布设装置。此外，根据本发明的缠绕装置不仅可以用于车辆，而且可以用于遍及具有各种可移动部的装备或装置的可移动部布设电线的布设装置。此外，虽然上述实施例使出了用于简单缠绕单个扁平电缆的缠绕装置，但是本发明可以用于缠 绕捆束在一起的多个扁平电缆的缠绕装置。

Claims (1)

1.一种扁平电缆缠绕装置，该扁平电缆缠绕装置用于缠绕扁平电缆的一端侧，并且引出所述扁平电缆的另一端侧，该扁平电缆缠绕装置包括：
外壳，该外壳具有插入孔，所述扁平电缆经过该插入孔插入；
中央轴，该中央轴设置在所述外壳中，并且该中央轴保持所述扁平电缆的所述一端侧；
旋转体，该旋转体被构造成绕着所述中央轴旋转；以及
偏置元件，该偏置元件被构造成在所述扁平电缆的缠绕方向上偏置所述旋转体；
其中，所述旋转体包括多个滚轴，该多个滚轴沿着所述旋转体的周向布置，并且该多个滚轴被构造成在所述旋转体的径向上滑动，
其中，所述多个滚轴中的至少一个滚轴是反转滚轴，该反转滚轴被构造成，使从所述外壳的所述插入孔进入的所述扁平电缆朝着所述中央轴反转，并且
其中，
当由所述偏置元件偏置的所述旋转体在所述缠绕方向上旋转，并且使所述扁平电缆卷绕从而形成内侧缠绕部和外侧缠绕部，在卷绕所述扁平电缆时以及在引出所述扁平电缆时，所述反转滚轴在被所述内侧缠绕部推动的状态下旋转，所述内侧缠绕部由围绕所述中央轴缠绕的所述扁平电缆形成，并且所述外侧缠绕部由围绕所述多个滚轴的外周缠绕的所述扁平电缆形成。
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