CN105322399B - 旋转连接器 - Google Patents

Abstract

一种PTC元件所产生的热不易传导至扁平电缆，降低对扁平电缆的损伤，且可靠性高的旋转连接器。旋转连接器具备：固定侧壳体；可动侧壳体，可旋转地连结于固定侧壳体；多根扁平电缆，卷绕于外筒部与内筒部之间所形成的环状空间内；第一连接器部(40)，连接于扁平电缆的长度方向的端部，第一连接器部(40)具有基部(41)和电缆保持部(44)，连接端子(42，43)的一端具备电缆接合部(42a，43a)，另一端具备外部导体部(42b,43b)和连接部(42c，43c，43d)，基部(41)具备彼此相对的第一面(41a)以及第二面(41b)，PTC元件(45)配置于第一面侧，且电缆保持部(44)配置于第二面侧。

Description

旋转连接器

技术领域

本发明涉及一种安装于汽车等的车辆的旋转连接器，特别是涉及一种用于通过扁平电缆将方向盘侧与车体侧之间电连接的旋转连接器。

背景技术

以往，用于汽车的驾驶侧与车体侧电连接的旋转连接器广为人知。

专利文献1(以往例)中所述的旋转连接器900中公开了如下的技术：如图8(a)所示，将内侧壳901与外侧壳902可相对旋转地装配起来，对卷绕于由内侧壳901和外侧壳902形成的空间内的扁平电缆904进行收纳，通过连接部906将外部导体905分别连接于扁平电缆904的两端的导体904a。

如图8(b)所示，扁平电缆904的导体904a与外部导体905的连接部906中的正极侧的连接部介由PTC(Positive Temperature Coeffici ent：正温度系数)元件910电连接。

由于扁平电缆904的导体904a与外部导体905介由PTC元件910电连接，所以即使在连接于外部导体905的电路中产生短路，也将防止扁平电缆904发热、熔断。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10‐92541号公报

发明所要解决的课题

但是，在上述以往例中，PTC元件被配置于扁平电缆的附近，扁平电缆与PTC元件直接连接，因此，在过电流流过而PTC元件发热的情况下，热量传导至扁平电缆。因此，存在的课题是产生扁平电缆的基材或外覆材料的劣化和剥离等的损伤，诱发局部的弯曲，最糟的情况是可能造成断线。

发明内容

本发明是用于解决上述课题的，其目的在于提供一种PTC元件所产生的热不易传导至扁平电缆，降低对扁平电缆的损伤，且可靠性高的旋转连接器。

用于解决课题的方法

为了解决该课题，本发明的旋转连接器的特征在于，具备：固定侧壳体，具有外筒部；可动侧壳体，具有内筒部，并可旋转地连结于上述固定侧壳体；多根扁平电缆，具有被绝缘膜包覆的带状导体，并卷绕于上述外筒部与上述内筒部之间所形成的环状空间内；连接器部，连接于上述扁平电缆的长度方向的端部，上述连接器部具有：多个连接端子、保持该多个连接端子的基部和保持上述扁平电缆的电缆保持部，PTC元件串联连接于上述多个连接端子中的至少1根，上述连接端子在一端具备连接于上述带状导体的电缆接合部，在另一端具备外部导体部，并且上述电缆接合部与上述外部导体部通过连接部连接，上述基部具备彼此相对的第一面以及第二面，将多个上述连接部保持于上述第一面以及上述第二面之间，上述PTC元件连接于上述连接部的中间，并配置于上述第一面侧，并且，上述电缆保持部保持上述扁平电缆且保持多个上述电缆接合部，并配置于上述第二面侧。

据此，PTC元件和扁平电缆相对于基部分别位于相反侧，所以，即使PTC元件发热，热量也不易传导至扁平电缆。因此，能够提供降低对扁平电缆的损伤且可靠性高的旋转连接器。

此外，本发明的旋转连接器的特征在于，在上述基部与上述电缆保持部之间，上述连接端子的上述连接部露出。

据此，由于在基部与电缆保持部之间，连接端子的连接部露出，所以，能够从露出的连接部散热，因此，能够使热量更不易于传导至扁平电缆。

此外，本发明的旋转连接器的特征在于，在上述基部的上述第一面侧一体地成形有保持上述PTC元件的PTC保持部。

据此，由于在基部的一方的面侧一体地成形有PTC保持部，所以，能够将PTC元件的基体和导线的位置保持于规定的位置。因此，能够防止PTC元件的导线由于振动而断裂。此外，由于是一体成形的，所以能够提高组装性而不会增加零部件个数。

此外，本发明的旋转连接器的特征在于，在上述PTC保持部，沿上述PTC元件设有缝隙。

据此，由于设有缝隙，所以能够吸收PTC元件的外形尺寸的不均和由热膨胀所引起的变形，并能够稳定地保持PTC元件。

发明效果

根据本发明，能够提供一种PTC元件所产生的热不易传导至扁平电缆，降低对扁平电缆的损伤，且可靠性高的旋转连接器。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式的旋转连接器的外观形状的立体图。

图2为表示本发明的实施方式的旋转连接器的构成零部件的分解立体图。

图3(a)～图3(c)为表示扁平电缆的图。

图4为表示第一连接器部的图。

图5为旋转连接器的俯视图。

图6(a)～图6(b)为对旋转连接器的构造加以说明的剖面图。

图7为表示旋转连接器与设备类的连接的框图。

图8为表示以往例的旋转连接器的图。

图中：

10 固定侧壳体

11 上部定子

11a 外筒部

11b 连接器罩体部

12 下部定子

12a 底部

12b 中心孔

12c 连接器载置部

20 可动侧壳体

21 上部转子

21a 上底部

21b 内筒部

21c 连接器保持部

22 下部转子

22a 圆盘部

22b 开口部

22c 卡合爪

30 扁平电缆

31 扁平电缆

31a 带状导体

31b 绝缘膜

31c 连接端部

32 扁平电缆

32a 带状导体

32b 绝缘膜

32c 连接端部

33 扁平电缆

33a 带状导体

33b 绝缘膜

33c 连接端部

40 第一连接器部

41 基部

41a 第一面

41b 第二面

41c PTC保持部

41d 缝隙

42 连接端子

42a 电缆接合部

42b 外部导体部

42c 连接部

43 连接端子

43a 电缆接合部

43b 外部导体部

43c 连接部

43d 连接部

44 电缆保持部

45 PTC元件

50 第二连接器部

60 第三连接器部

100 旋转连接器

SP1 环状空间

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，对本发明的第1实施方式的旋转连接器100加以说明。

首先，使用图1至6对本实施方式的旋转连接器100的构成加以说明。图1为表示旋转连接器100的外观形状的立体图。图2为表示旋转连接器100的构成的分解立体图。图3(a)～图3(c)为表示扁平电缆30的图，图3(a)为表示扁平电缆31的图，图3(b)为表示扁平电缆32的图，图3(c)为表示扁平电缆33的图。图4为表示第一连接器部40的图。图5为从上面(图1中所示的Z1)侧观察的旋转连接器100的俯视图。图6(a)～图6(b)为对旋转连接器的构造加以说明的图，图6(a)为表示图5所示的旋转连接器100的A‐A剖面的图，图6(b)为表示图5所示的旋转连接器100的B‐B剖面的图。再者，为了易于理解，在图6(a)中，对构成固定侧壳体10的上部定子11和下部定子12以及构成可动侧壳体20的上部转子21和下部转子22加以记载，省略表示扁平电缆30。

如图1至图5所示，旋转连接器100通过固定侧壳体10和可动侧壳体20的组合而形成大致圆环状的外观。

此外，如图2所示，旋转连接器100具备：构成固定侧壳体10的上部定子11和下部定子12；构成可动侧壳体20的上部转子21和下部转子22；多根扁平电缆30和第一连接器部40。此外，具有第二连接器部50和第三连接器部60。再者，在本实施方式中，设为多根扁平电缆30是3根的情况，在对3根扁平电缆30进行区别的情况下，记为扁平电缆31、扁平电缆32、扁平电缆33来加以说明。

上部定子11由合成树脂构成，如图1以及图2所示，具有圆筒状的外筒部11a，在其外侧设有连接器罩体部11b。

下部定子12由合成树脂构成，如图2所示，具有形成为圆环的板状的底部12a，在中心部设有圆形的中心孔12b。在底部12a的外侧设有连接器载置部12c。

上部转子21由合成树脂构成，具有形成为圆环状的上底部21a和在上底部21a的中央形成为向下方(Z2)侧突出成圆筒状的内筒部21b，在上底部21a形成有连接器保持部21c。

下部转子22由合成树脂构成，具有形成为圆盘状的圆盘部22a、在圆盘部22a的中央形成为圆形的开口部22b和形成为从开口部22b的外周向上方(Z1)侧突出的卡合爪22c。

扁平电缆30是由铜箔等形成的带状导体被PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯：polyethylene terephthalate)或聚酰亚胺(polyimide)等具有挠性的绝缘膜包覆而形成的。

如图3(a)所示，扁平电缆31为1根带状导体31a由绝缘膜31b包覆而成，在其长度方向的端部形成有带状导体31a露出而成的连接端部31c。

如图3(b)所示，扁平电缆32为1根带状导体32a由绝缘膜32b包覆而成，在其长度方向的端部形成有带状导体32a露出而成的连接端部32c。

如图3(c)所示，扁平电缆33为平行排列的5根带状导体33a由绝缘膜33b包覆而成，在其长度方向的端部形成有带状导体33a露出而成的连接端部33c。

如图4所示，第一连接器部40具有基部41、多个连接端子(42，43)和电缆保持部44，多个连接端子(42，43)中，在1根连接端子43上串联连接有PTC元件45。再者，在本实施方式中，对多个连接端子(42，43)为2根的情况加以表示说明。

连接端子42由铜或黄铜等的金属材料构成，如图4所示，在一端形成有电缆接合部42a，在另一端具备外部导体部42b，电缆接合部42a与外部导体部42b通过连接部42c连接。

连接端子43由铜或黄铜等的金属材料构成，如图4所示，在一端形成有电缆接合部43a，在另一端具备外部导体部43b。电缆接合部43a与连接部43c连接，且外部导体部43b与连接部43d连接，PTC元件45串联连接于连接部43c与连接部43d的中间。

基部41通过合成树脂材料与2根连接端子(42，43)的连接部(42c，43c，43d)一体成形，如图4所示具备彼此相对的第一面41a(图4所示的X2侧)以及第二面41b(图4所示的X1侧)。2根连接端子(42，43)的连接部(42c，43c，43d)被保持于基部41的第一面41a以及第二面41b之间。此外，在基部41的第一面41a侧一体成形有PTC保持部41c，PTC元件45被配置于第一面41a侧并被PTC保持部41c保持。在PTC保持部41c，沿PTC元件45设有缝隙41d。

电缆保持部44通过合成树脂材料，图4所示地以从一方的面(图4所示的Y2侧)露出的状态保持多个(2根)连接端子(42，43)的电缆接合部(42a，43a)并一体成形。电缆保持部44配置于基部41的第二面41b侧，在基部41与电缆保持部44之间，连接端子(42，43)的连接部(42c，43c)露出。

PTC元件45的2根端子45b从大致直方体状的基体(日文原文：素体)45a的一方(图4所示的X1)侧突出，2根端子45b从途中向下(Z2)侧折弯呈大致直角。PTC元件45的2根端子45b的一方连接于连接端子43的连接部43c，另一方在基部41的第二面41b侧连接于连接端子43的连接部43d，基体45a配置于基部41的第一面41a侧。

第二连接器部50和第三连接器部60通过合成树脂与由铜或黄铜等的金属材料构成的多个连接端子(42，43)一体成形，形成为能够与扁平电缆30连接。

接着，使用图1以及图4至图6(a)～图6(b)，对旋转连接器100的构造加以说明。

如图1以及图6(a)所示，固定侧壳体10是通过将上部定子11重叠配置于下部定子12并卡止而形成的。

如图1以及图6(a)所示，可动侧壳体20是通过将上部转子21的内筒部21b与下部转子22的开口部22b进行对位，并使卡合爪22c卡合于内筒部21b而形成的。

再者，上部转子21从上部定子11侧，或者下部转子22从下部定子12侧将固定侧壳体10夹入其中，并将下部转子22卡止于上部转子21，由此，可动侧壳体20被可旋转地连结于固定侧壳体10。在像这样固定侧壳体10与可动侧壳体20已连结的状态下，如图6(a)所示地在夹于上部转子21的上底部21a和下部定子12的底部12a的外筒部11a与内筒部21b之间形成环状空间SP1。

多个扁平电缆30以被卷绕于外筒部11a与内筒部21b之间所形成的环状空间SP1内的状态被收纳。

图4所示，扁平电缆31的一端被保持于设在第一连接器部40的电缆保持部44，且设于带状导体31a的一端侧的连接端部31c与设于连接端子42的电缆接合部42a连接。

此外，扁平电缆32的一端被保持于设在第一连接器部40的电缆保持部44，且连接端部32c与设于连接端子43的电缆接合部43a连接。

因此，扁平电缆31和扁平电缆32的一端部被保持于第一连接器部40的电缆保持部44，并被配置于基部41的第二面41b侧。

扁平电缆33的一端连接于第二连接器部50。

3根扁平电缆30的另一端连接于第三连接器部60。

如图6(b)所示，第一连接器部40和第二连接器部50被保持于设在下部定子12的连接器载置部12c与设在上部定子11的连接器罩体部11b之间。此外，如图5所示，第三连接器部60被保持于设在上部转子21的连接器保持部21c。由此，介由多个扁平电缆30，能够将连接于固定侧壳体10的电子零部件、电路、电子设备等和连接于可动侧壳体20的电子零部件、电路、电子设备等电连接。

接着，使用图7，对与连接于旋转连接器100的电子设备的连接以及PTC元件45的工作加以说明。图7为表示旋转连接器100与设备类的连接的框图。

如图7所示，搭载于车辆的电池200的正极(+)侧介由连接于第一连接器部40的扁平电缆31和第三连接器部60，与搭载于驾驶侧的负载300连接。此外，电池200的负极(－)侧介由连接于第一连接器部40扁平电缆32、PTC元件45和第三连接器部60，与搭载于驾驶侧的负载300连接。PTC元件45与流过负载300的电流路串联连接，因此，在PTC元件45中流过与负载300中流过的电流相同的电流。

搭载于车辆的车载设备210介由连接于第二连接器部50的扁平电缆33和第三连接器部60，与搭载于驾驶侧的操作部310连接。

像这样，能够介由旋转连接器100，将搭载于车辆侧的电池200或车载设备210与搭载于驾驶侧的负载300或操作部310连接起来。

PTC元件45在稳定状态下具有低电阻值，不会阻碍电流流过负载300。由于在PTC元件45流过与负载300中流过的电流相同的电流，所以，与预先设想的负载300中流过的电流相应地适当选择PTC元件45。在PTC元件45中流过比预先设想的电流大的电流的情况下，PTC元件45发热，且其电阻值急剧增大。因此，能够使流过负载300的电流减少，防止扁平电缆31、扁平电缆32以及负载300的损伤。

以下，对通过采用本实施方式所产生的效果加以说明。

在本实施方式的旋转连接器100中，所采用的构成是：连接端子(42，43)在一端具备连接于带状导体(31a，32a)的电缆接合部(42a，43a)，在另一端具备外部导体部(42b，43b)，且电缆接合部(42a，43a)与外部导体部(42b，43b)通过连接部(42c，43c)连接，基部41具备彼此相对的第一面41a以及第二面41b，将多个连接部(42c，43c)保持于第一面41a以及第二面41b之间，PTC元件45连接于连接部(43c，43d)的中间并被配置于第一面41a侧，且电缆保持部44保持扁平电缆(31，32)和多个电缆接合部(42a，43a)并被配置于第二面41b侧。

由此，PTC元件45和扁平电缆(31，32)相对于基部41分别位于相反侧，所以，即使PTC元件45发热，热量也不易传导至扁平电缆(31，32)。因此，能够提供一种降低对扁平电缆(31，32)的损伤且可靠性高的旋转连接器。

此外，在本实施方式的旋转连接器100中，所采用的构成是：在基部41与电缆保持部44之间，连接端子(42，43)的连接部(42c，43c)露出。

由此，在基部41与电缆保持部44之间，连接端子(42，43)的连接部(42c，43c)露出，所以，能够从露出的连接部(42c，43c)散热，并能够使热量更不易传导至扁平电缆(31，32)。

此外，在本实施方式的旋转连接器100中，所采用的构成是：保持PTC元件45的PTC保持部41c在基部41的第一面41a侧一体成形。

由此，PTC保持部41c在基部41的第一面41a侧一体成形，所以，能够将PTC元件45的基体45a和导线45b的位置保持于规定的位置。因此，能够防止PTC元件45的导线45b由于振动而断裂。此外由于是一体成形，所以能够提高组装性而不会增加零部件个数。

此外，在本实施方式的旋转连接器100中，所采用的构成是：在PTC保持部41c，沿PTC元件45设有缝隙41d。

由此，能够吸收PTC元件45的外形尺寸的不均和由热膨胀所引起的变形，并能够稳定地保持PTC元件45。

像以上那样，具体地对本发明的实施方式的旋转连接器进行了说明，但本发明并不限于上述的实施方式，在不脱离主旨的范围内可以进行各种变更并实施。例如能够如下地变形并实施，这些实施方式也属于本发明的技术范围。

(1)在本实施方式中，示出多根扁平电缆30为3根的例子并进行了说明，但也可以按照所适用的用途和所要求的功能，适当地变更扁平电缆的数量并实施。

(2)在本实施方式中，示出扁平电缆31以及扁平电缆32中的带状导体(31a，32a)为1根，扁平电缆33中的带状导体33a为5根的情况并进行了说明，但也可以按照所适用的用途和所要求的功能，变更带状导体的数量。

Claims (4)

1.一种旋转连接器，其特征在于，具备：

固定侧壳体，具有外筒部；

可动侧壳体，具有内筒部，并能够旋转地连结于上述固定侧壳体；

多根扁平电缆，具有被绝缘膜包覆的带状导体，并卷绕于上述外筒部与上述内筒部之间所形成的环状空间内；以及

连接器部，连接于上述扁平电缆的长度方向的端部，

上述连接器部具有：多个连接端子、保持该多个连接端子的基部和保持上述扁平电缆的电缆保持部，

PTC元件与上述多个连接端子中的至少1根串联连接，

在该旋转连接器中，

上述连接端子在一端具备连接于上述带状导体的电缆接合部，在另一端具备外部导体部，并且上述电缆接合部与上述外部导体部通过连接部连接，

上述基部具备彼此相对的第一面和第二面，将多个上述连接部保持于上述第一面和上述第二面之间，

上述PTC元件连接在上述连接部的中间，并配置于上述第一面侧，并且，

上述电缆保持部保持上述扁平电缆且保持多个上述电缆接合部，并配置于上述第二面侧。

2.根据权利要求1所述的旋转连接器，其特征在于，

上述连接端子的上述连接部在上述基部与上述电缆保持部之间露出。

3.根据权利要求1或2所述的旋转连接器，其特征在于，

在上述基部的上述第一面侧一体地成形有保持上述PTC元件的PTC保持部。

4.根据权利要求3所述的旋转连接器，其特征在于，

在上述PTC保持部沿上述PTC元件设有缝隙。