CN110915076B - 旋转连接器 - Google Patents

Abstract

一种旋转连接器，其具备：定子；转子，能够相对于所述定子旋转；以及电缆(4)，在所述定子所具备的定子侧的端子构件与所述转子所具备的转子侧的端子构件(50)之间进行电连接，其中，所述电缆是大致长方形的FPC，所述旋转连接器还具备壳体布线构件(7)，所述壳体布线构件具有与所述FPC的一端电连接并且与所述定子侧的端子构件或所述转子侧的端子构件电连接的布线(74)，所述壳体布线构件(7)是成型电路部件(MID)。

Description

旋转连接器

技术领域

本申请涉及一种旋转连接器。

背景技术

公知一种在旋转连接器中的转子和定子的电连接中使用多个扁平电缆的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2013-219007号公报

专利文献2：特开2006-100733号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在上述专利文献1所公开的现有技术中，存在因使用扁平电缆而引起的问题。作为上述问题，一是在绝缘膜中使用PET(Polyethyleneterephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)存在耐热性低的问题，二是由于难以实现细间距而导致信号线增加时，扁平电缆的根数也增加至多根的问题等。

为了解决上述问题，有代替扁平电缆而使用FPC(Flexible PrintedCircuits；柔性电路板)的方法，但如上述专利文献2所公开的那样，FPC一般以在片材基材上形成单元基板的方式被供给。在从片材基材分成为各单元基板之后进行向制品的组装，但在单元基板的形状为L字形状或T字形状这样的局部具有凹凸的形状的情况下，将多个排列在片材基材上时，在各单元基板间出现比较大的间隙。因此，从一张片材基材得到的单元基板的个数减少(即，成品率变差)，导致FPC的部件费用提高，其结果是，旋转连接器难以低价化。

因此，一方面，本发明的目的在于提供一种即使使用FPC也能够实现低价化的旋转连接器。

解决课题的技术方案

本发明提供一种旋转连接器，该旋转连接器具备：定子；转子，能够相对于所述定子旋转；以及电缆，在所述定子所具备的定子侧的端子构件与所述转子所具备的转子侧的端子构件之间进行电连接，其中，

所述电缆是大致长方形的形式的FPC(Flexible Printed Circuits，柔性电路板)，

所述旋转连接器还具备壳体布线构件，所述壳体布线构件具有与所述FPC的一端电连接并且与所述定子侧的端子构件或所述转子侧的端子构件电连接的布线，所述壳体布线构件是成型电路部件(MID)。

发明效果

一方面，根据本发明，即使使用FPC也能够得到低价化的旋转连接器。

附图说明

图1是一个实施例的旋转连接器1的外观立体图。

图2是FPC4的一个例子的说明图。

图3是表示壳体布线构件7上的FPC4和端子构件50的安装状态的立体图。

图4是图3的立体分解图。

图5是在一个壳体布线构件上电连接多根FPC的变形例的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图对各实施例进行详细地说明。

图1是一个实施例的旋转连接器1的外观立体图。在图1中示出旋转连接器1的旋转轴I，并且示出与旋转轴I平行的Z轴。以下，为了便于说明，将Z方向的Z1侧设为“上侧”，将Z方向的Z2侧设为“下侧”，轴向、与所述轴向正交的径向、以及所述旋转连接器1的周向均以旋转轴I为基准。具体而言，轴向是指旋转轴I的方向。径向内侧是指在所述径向上靠近旋转轴I的一侧，所述径向上径向外侧是指远离旋转轴I的一侧。另外，周向是指围绕旋转轴I的周向。另外，以下将FPC(Flexible Printed Circuits)简记为FPC。

旋转连接器1是用于在车辆的转向柱(未图示)和与转向轴(未图示)一体地旋转的电子部件(未图示)之间传输电信号的连接装置。

如图1所示，旋转连接器1具备：转子2、定子3、FPC4(参照图2)、以及壳体布线构件7。

转子2沿轴向插通有被内包于转向柱的转向轴。转子2是圆环状的构件，其在径向内侧规定内周壁8。转子2由例如树脂材料构成。转向轴沿轴向插通在被转子2的内周壁8规定的径向内侧的空间。转子2相对于定子3能够旋转地被支撑。

定子3固定于车辆。定子3安装于转向柱。转子2旋转自如地安装于定子3。定子3是环状的构件，其在径向外侧规定外周壁9。

图2是FPC4的一个例子的说明图，是从下方观察安装于转子2的局部(上侧的上方凸缘部)的FPC4的立体图。为了便于说明，在图2中FPC4的一部分以呈直线状延伸的方式示意性地被示出。而实际上，FPC4被卷绕成旋涡状地被收纳。

FPC4是在定子3与转子2之间进行电连接的电缆的一个例子，以确保在转子2与定子3之间的电导通。FPC4呈大致长方形且平坦的状态，由通过蚀刻而在整个长度方向上形成的铜箔等的多个导电图案、以及将其从两面夹持并覆盖的聚酰亚胺等的绝缘膜形成。“大致长方形”是指，以一定的宽度d(参照图2)沿长度方向呈直线状延伸的方式，但宽度d在FPC4的端部等可以稍有变化。

FPC4设置在旋转连接器1的主体内的环状空间部(未图示)内。具体而言，在径向上，在内周壁8与外周壁9之间形成有沿周向延伸的环状空间部，在环状空间部内容纳有FPC4。FPC4例如可以以重叠的方式卷绕成旋涡状地被收纳。

FPC4如图2的X部所示，一端与转子2电连接，未图示的另一端与定子3电连接。在图2的X部中，FPC4的一端固定于固定在转子2的壳体布线构件7，与壳体布线构件7上的布线74(参照图3)电连接。

如上所述，壳体布线构件7与FPC4的一端电连接，并且与转子2所具备的转子2侧的端子构件50(参照图3)电连接。与FPC4及端子构件50一起，参照图3以后的图一并详细说明壳体布线构件7。

接着，参照图3和图4，对FPC4与转子2之间的电连接结构(图2的X部)进行说明。需要说明的是，在此，说明在FPC4与转子2侧之间进行电连接的结构，对于在FPC4与定子3侧之间进行电连接的结构实质上也是一样的。

图3是表示壳体布线构件7上的FPC4以及端子构件50的安装的状态的立体图，图4是图3的立体分解图。此外，图3和图4是从径向内侧观察的立体图，与图2同样地，FPC4的一部分以呈直线状延伸的方式示意性地被示出。

壳体布线构件7具有第一表面71和第二表面72。径向为第一表面71的法线方向，轴向为第二表面72的法线方向。此外，第一表面71也可以不是平面而是稍微弯曲的曲面(例如，沿转子2的内周壁8的曲面)。

壳体布线构件7是成型电路部件(MID：Molded Interconnect Device)，其是在注塑成型品上形成布线等的部件。此外，MID的施工方法是任意的，也可以使用One-Shot法(单击法)或Two-Shot法(双击法)。举例说明，布线(后述的布线74)可以通过比如在形成壳体布线构件7的树脂结构体上进行镀敷或蒸镀而形成。

在图3和图4所示的例子中，在第一表面71和第二表面72上形成有布线74。因此，布线74在第一表面71和第二表面72这两个表面上延伸。在图3和图4所示的例子中，布线74是两根，但也可以是一根，还可以是三根以上。

FPC4的一端与壳体布线构件7的第一表面71电连接。如图4所示，优选地，在壳体布线构件7的第一表面71设置有铆接销711，该铆接销将FPC4定位并保持，例如由与形成壳体布线构件7的树脂相同的树脂形成且与壳体布线构件7一体地设置。与此相对应地，在FPC4上形成有供铆接销711插通的孔42。铆接销711和孔42形成有多组，在图3和图4所示的例子中，形成有四组。铆接销711穿过孔42内，通过对铆接销711进行铆接来将FPC4固定于壳体布线构件7。由此，能够将FPC4相对于壳体布线构件7准确地定位并固定。这样一来，FPC4能够定位并保持于壳体布线构件7，因此能够通过简单的结构来牢固地实现端子彼此间(布线74与FPC4的布线)的电连接。此外，第一表面71上的布线74与FPC4的布线例如可以通过焊料或导电性接合剂等进行接合。例如，可以在安装FPC4之前对其涂布膏状的焊料(例如，焊膏)，在铆接后通过回流工序而实现接合。此外，在该情况下，壳体布线构件7可以由具有焊料耐热性的树脂形成，以能够进行回流安装。

端子构件50与壳体布线构件7的第二表面72电连接。具体而言，端子构件50安装于壳体布线构件7的第二表面72，端子构件50所保持的端子52与第二表面72上的布线74电连接。此外，在图3和图4所示的例子中，在壳体布线构件7的第二表面72形成有用于与端子构件50的嵌合槽540(参照图4)卡扣嵌合的爪部780、供端子构件50的突起530(图4参照)嵌合的嵌合孔782。第二表面72上的布线74和端子52可以通过例如焊料、导电性接合剂等接合。

端子构件50呈多个针521沿Z方向延伸的排针的形式。在图3和图4所示的例子中，多个针521为两根，分别与端子52为一体。端子构件50插入转子2的连接器部2B中(参照图1和图2)。针521作为连接器部2B内的端子(外部端子)发挥功能。

根据本实施例，如上所述，FPC4经由壳体布线构件7与端子构件50电连接，因此，即使使用FPC作为FPC4，也能够实现低价化的旋转连接器1。具体而言，由于壳体布线构件7是树脂成型品，因此形状的自由度高，即使在以大致长方形的方式呈现FPC4的情况下，其与FPC4的电连接也容易。因此，通过以大致长方形的方式来呈现FPC4，能够提高从大致长方形状的片材基材制造多个FPC4时的成品率，实现低价化。即，在FPC4为大致长方形的情况下，能够在片材基材上以最小的间隙形成多个FPC4，因此能够提高成品率，并能够实现低价化。

另外，根据本实施例，如上所述，壳体布线构件7以径向为第一表面71的法线方向的方式具有第一表面71，FPC4在第一表面71上进行电连接。在此，作为比较例，在FPC在壳体布线构件7的第二表面72上进行电连接的结构(未图示)的情况下，为了使FPC从第二表面72上沿周向延伸，需要将FPC弯曲多次(例如，需要弯曲45度)。关于这一点，根据本实施例，如上所述，由于FPC4在第一表面71上进行电连接时不需要产生在该比较例中产生的弯曲，并且组装操作也容易，还能够消除弯曲位置的偏差等的影响。

以上，对各实施例进行了详述，但并不限定于特定的实施例，在权利要求书所记载的范围内能够进行各种的变形和变更。另外，能够将前述的实施例的构成元件的全部或多个进行组合。

例如，在上述的实施例中，一根FPC4与一个壳体布线构件7电连接，但也可以多根FPC4与一个壳体布线构件7电连接。例如，在如图5所示的例子中，两根FPC4A、4B与壳体布线构件7A的第一表面71A电连接。在该情况下，如图5所示，也可以两个端子构件50A、50B与壳体布线构件7A的第二表面72A电连接。此外，在图5所示的例子中，与FPC4A、4B分别对应地形成有两组的布线(两根布线74A和两根布线74B)。如图5所示，在多根FPC4与一个壳体布线构件7电连接的情况下，能够减少每根FPC4所对应的壳体布线构件7的部件件数。另外，多根FPC4与壳体布线构件7的连接操作或对夹具的设置只需一次即可，因此具有良好的组装性。

另外，在上述实施例中，FPC4在两端经由壳体布线构件7与外部端子(转子2侧和定子3侧的各外部端子)电连接，但也可以仅一端经由壳体布线构件7与外部端子进行电连接。在该情况下，关于FPC4的另一端，可以通过任意的方法与外部端子电连接。

以上，基于实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施例，在权利要求书所记载的范围内能够进行各种变形。

本申请是基于2017年6月21日向日本专利局提出的申请号为2017-121725的申请并主张其优先权，并将其全部内容作为参考援引至本申请。

附图标记的说明

1：旋转连接器

2：转子

2B：连接器部

3：定子

4：FPC

4A：FPC

4B：FPC

7：壳体布线构件

7A：壳体布线构件

8：内周壁

9：外周壁

42：孔

50：端子构件

50A：端子构件

50B：端子构件

52：端子

71：第一表面

71A：第一表面

72：第二表面

72A：第二表面

74：布线

74A：布线

74B：布线

521：针

530：突起

540：嵌合槽

711：铆接销

780：爪部

782：嵌合孔

Claims (5)

1.一种旋转连接器，该旋转连接器具备：定子；转子，能够相对于所述定子旋转；以及电缆，在所述定子所具备的定子侧的端子构件与所述转子所具备的转子侧的端子构件之间进行电连接，其中，

所述电缆是大致长方形的FPC(Flexible Printed Circuits，柔性电路板)，

所述旋转连接器还具备壳体布线构件，所述壳体布线构件具有与所述FPC的一端电连接并且与所述定子侧的端子构件或所述转子侧的端子构件电连接的布线，

所述壳体布线构件是成型电路部件(MID：Molded Interconnect Device)，

所述壳体布线构件具有：第一表面，所述转子的相对于旋转轴的径向为第一表面的法线方向；以及第二表面，所述转子的旋转轴的方向为第二表面的法线方向，

所述FPC与所述第一表面上的所述布线电连接；与所述壳体布线构件的布线电连接的所述端子构件，其与所述第二表面上的所述布线电连接，

所述壳体布线构件通过弯曲而具有所述第一表面和所述第二表面，

所述壳体布线构件的所述布线沿着所述第一表面和所述第二表面弯曲。

2.如权利要求1所述的旋转连接器，其中，

在一个所述壳体布线构件的所述布线上连接有多个所述FPC。

3.如权利要求1所述的旋转连接器，其中，

所述端子构件是多根针沿所述第二表面的法线方向延伸的排针，

所述壳体布线构件具有用于与所述端子构件嵌合连接的嵌合部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的旋转连接器，其中，

在所述壳体布线构件上设置有铆接销，将所述FPC定位并保持。

5.如权利要求4所述的旋转连接器，其中，

所述铆接销由与所述壳体布线构件相同的树脂形成且至少一个所述铆接销从所述壳体布线构件的布线区域内突出。

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