JP2013020850A - 回転コネクタ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロータとステータ間の環状空間に配置されてフラットケーブルの巻き方向を反転させるローラ45を支持するスペーサ50を高滑性樹脂製とし、その環状平板部51に、半円断面を内方へ突出させた内ガイドリブ56と半円断面を外方へ突出させた外ガイドリブ57とを突っ張り壁58で接続した第1ガイド部55を等間隔に設けるとともに、その間に内周側から外周側へ延びる3枚の平行な平板リブ61を周方向の連結壁63で接続した第2ガイド部60を設け、内ガイドリブと外ガイドリブの間、および第2ガイド部より外周側部分に肉抜き穴59、68を設けた。第1、第2ガイド部によるフラットケーブルの経路規制と、スペーサの高滑性と軽量化による摺動抵抗低減とで座屈を抑えた。
【選択図】図3
Description
フラットケーブルの一端はロータ側に固定され、他端はステータ側に固定されて、ロータの回転方向に応じてフラットケーブルがロータの筒壁面から繰り出されてステータの筒壁面へ巻き付けられ、あるいはステータの筒壁面から繰り出されてロータの筒壁面へ巻き付けらることを繰り返して、ロータとステータ間の相対回転による角度変化をフラットケーブルの巻き状態の変化で吸収するようになっている。ロータとステータの間にはフラットケーブルの経路を規制するためのスペーサが配置される。
従来、このスペーサにはフラットケーブルとの摺動抵抗を軽減するため多数のローラを支持させていたが、近時はコストの観点からローラ数を低減する試みが行われている。
各ガイド部は平面形状が閉じた枠形であり、その外面は包絡線に沿った円弧である。外側の包絡線による円はロータの内筒部に対して偏心しており、ローラおよびその両側に隣接するガイド部の外面とステータの外筒部との間隙は小さい一方、スペーサの回転中心を挟んだ反対側のガイド部の外面とステータの外筒部との間隙は大きくなっている。
内筒部と外筒部とに巻き付けられるフラットケーブルはローラとこれに隣接する一方のガイド部の側面との間で反転されている。フラットケーブルはロータの回転方向に応じてその反転部分を介してスペーサを回転させる。
すなわち、この従来装置ではスペーサのガイド壁の包絡線が形成する円が内筒部に対して偏心し、ガイド壁と外筒部との間が径方向に大きな空間となるので、ローラ部分で反転して外筒部側へ繰り出されるフラットケーブルの経路が定まらず、したがって繰り出し長さが同じでも回転角度が定まらないから、インジケータ位置を決定することができない。
スペーサは、環状平板部と、該環状平板部からそれぞれ軸方向同方向に立ち上げたローラ支持部と、複数の第1ガイド部とを有し、
ローラ支持部はローラを回転可能に支持し、第1ガイド部は、環状平板部におけるローラ支持部を挟んだ周方向に間隔をおいて配置され、それぞれ環状平板部の内周側において内方へ突出する曲面を有する内ガイドリブと、環状平板部の外周側において外方へ突出する曲面を有する外ガイドリブとからなり、環状平板部には第1ガイド部それぞれにおける内ガイドリブと外ガイドリブの間に肉抜き穴を設けてあるものとした。
図1は実施の形態を示す断面図であり、図2は図1におけるA部の拡大図である。
回転コネクタ装置1は、ロータ5と、ステータ30と、ロータ5とステータ30間に配置されたフラットケーブル3およびスペーサ50とからなる。
ロータ5は、いずれも樹脂製のロータ本体6と、ライナ15と、ロータアタッチメント23とからなる。
ロータ本体6は、円盤部7と、円盤部7の中央から軸方向に延びて貫通穴9を有する円筒部8とを有する。円筒部8の先端から所定範囲の内径はその上部よりも大きな拡径部10となっている。
円盤部7の裏面には、外周縁に直近の内側にリング状に溝11が形成されている。
内筒部17の下端部外面には縮径部19,内面には拡径部20が形成されている。
ロータアタッチメント23は、短い円筒形状で、ロータ本体6の円筒部8の拡径部10に嵌め込まれる嵌合部24を有して内周面が円筒部8の貫通穴9の上部内周面と面一になっている。嵌合部24より下方の外周にはフランジ25を有している。
ケース31は径方向から環状空間Sを囲んでおり、断面の基本形が軸方向に平行な内壁32および外壁33の2枚の縦(上下)壁を連結部34で接続したH形状を有している。
外壁33の上端はロータ本体6の円盤部7の溝11内に延びる一方、内壁32の上端からはライナ15の天板部16に対向して内径方向へ抜け止めフランジ35が所定量延びている。これは後述するフラットケーブル3の定位置からの抜けを防止するためのものである。
内壁32の下端部内面には拡径部36が形成されている。
ローラ45を支持するため、環状平板部51にはベース部52が形成され、ベース部52の中央からローラ45を回転自由に支持するピン53が立ち上がっている。ピン53はその直径線にそって2つ割りされそれぞれ先端に爪54を備えて、ローラ45の軸孔端縁に係止して抜け止めしている。ベース部52は環状平板部51の径方向にも、周方向にもローラ45の径内に収まって、ローラ45に巻き付いて反転されるフラットケーブル3と干渉しないようになっている。
図3はスペーサの斜視図、図4はスペーサの平面図である。図5は図4におけるB−O−B部の断面図であり、図1内に示したものと同じである。図6は図4におけるC−O−C部の断面図である。
図3、図4に示すように、環状平板部51には、ローラ45を支持するベース部52(およびピン53)と同じ側に、ローラ45から周方向等間隔に5個の第1ガイド部55が設けられており、さらに、ローラ45とこれに隣接する第1ガイド部55との間、および第1ガイド部55同士の間に、第2ガイド部60が設けられている。
環状平板部51における内ガイドリブ56の内周面と外ガイドリブ57の内周面との間は肉抜き穴59とされている。ただし、肉抜き穴59内においても、突っ張り壁58は環状平板部51の底面まで延びており、この結果、肉抜き穴59は周方向に2分されている。なお、図3では肉抜き穴59を示すため第1ガイド部55の一部を破断している。
ロータ5とステータ30間の環状空間Sにスペーサ50を配置して組み立てたとき、第1円E1とライナ15の内筒部17との間隙、および第2円E2とケース31の内壁32との間隙が所定値になるように設定され、これにより内ガイドリブ56と内筒部17との間および外ガイドリブ57と内壁32との間にフラットケーブルが大きなガタなく案内される。すなわち、第1ガイド部55はそれぞれ同位置に配置され得たローラに対する置換えとして、フラットケーブルの経路を規制する。
第1ガイド部55の内ガイドリブ56と外ガイドリブ57の湾曲面の半径はローラ45の半径よりも小さいので、フラットケーブル3との接触面積が小さく、このためフラットケーブル3との摺動抵抗が小さい。
3枚のうち中央の平板リブ61aは環状平板部51の半径線上に延びており、これに隣接する両側の平板リブ61b、61cはそれぞれ中央の平板リブ61aから等距離に離間している。隣接する各平板リブ61間は連結壁63で連結されている。
環状平板部51からの高さを第1ガイド部55、平板リブ61、連結壁63の順に低くしているのは、フラットケーブル3が湾曲すると第1ガイド部55、平板リブ61、連結壁63の順に摺接するため、軽量化も考慮して、摺接する可能性の高い部位の高さを高く、摺接する可能性の低い部位の高さを低くしたものである。
各平板リブ61の第3円E3に接する内端は、その直径が第1ガイド部55の内ガイドリブ56の外周面より十分に小さく、平板リブ61の板厚よりもわずかに大きな円柱部62を備えるよう形成されており、第4円E4に接する外端も同様の円柱部62を備えている。
連結壁63は平板リブ61内端の円柱部62直近につながっており、環状平板部51と同心の円弧状をなしている。
この湾曲リブ65aとローラ45間の所定間隙にはフラットケーブル3が通され、フラットケーブル3の反転部となる。図4には2点鎖線でフラットケーブル3を示している。
円弧面66bとローラ45間の所定の間隙は、フラットケーブル3を通さないので上側の湾曲リブ65a(円弧面66a)とローラ45間の所定間隙よりは狭く設定してある。
一方、湾曲リブ65bの外端には、第1ガイド部55の外ガイドリブ57に準じた比較的大径の円弧壁67が折り返し方向につながっている。
肉抜き穴68は第1ガイド部55間において、内縁が平板リブ61の外端に接し、外縁が環状平板部51の外周側に所定幅を残して周方向に延びている。肉抜き穴68の長さは、ローラ45に隣接する区間を除いて、第2ガイド部60における両側の平板リブ61b、61c間の周方向長さよりも長い。
ローラ45に隣接する区間においては、肉抜き穴68のローラ45側の端がローラ45に対向する湾曲リブ65a、65bまでで終わっている点が異なるのみで、その他は他区間と同じである。
また、肉抜き穴59が第1の肉抜き穴に該当し、肉抜き穴68が第2の肉抜き穴に該当する。
これにより、ローラ45はフラットケーブル3反転部の1個のみとして部品点数を削減し、従来必要とした他のローラを環状平板部51と一体の第1ガイド部55で置き換えたので、コストおよび組立工数が低減する。
すなわち、内ガイドリブ56と外ガイドリブ57は湾曲面を有しているので互いに離間独立してもそれ自体剛性が高く、また肉抜き穴59の穴縁の剛性も高めて軽量化が実現され、この結果、スペーサ50の回転時の摺動抵抗が低減するから、フラットケーブル3の座屈を抑える。
すなわち、例えばインジケータの設定により組立に際してロータ5の回転中立位置の確認は容易となるが、万一、中立位置を間違って回転コネクタがハンドルに組み付けられた場合には、ロータ5の回転途中で環状空間Sにおける内筒部17側または内壁32側からのフラットケーブル3の繰り出し余地がなくなるので、強引に回転させようとしたときフラットケーブル3に大きな引張力がかかることになる。この結果、フラットケーブル3に接触している内ガイドリブ56または外ガイドリブ57にはこれらを倒そうとする力が作用し、内ガイドリブ56または外ガイドリブ57が倒れると大きな引張力を受けているフラットケーブル3が外れて、その衝撃で環状空間Sを形成しているロータ5とステータ30の組立状態の毀損に至るおそれも考えられる。
突っ張り壁58により内ガイドリブ56および外ガイドリブ57の倒れが防止されることは、このような事態に対してとくに有効である。
そして、平板リブ61が環状平板部51から立ち上がることにより、環状平板部51の平面剛性も向上する。
また、平板リブ61の内端は外端とともに円柱部62とされて曲面となっているので、フラットケーブル3と接触した際にも摺動抵抗が小さくでき、フラットケーブル3を傷つけることもない。
また、スペーサ50は高滑性樹脂製としたことによっても、摺動抵抗を低減させ、フラットケーブル3やステータ30などとの摺接音発生も防止される。
3 フラットケーブル
5 ロータ
6 ロータ本体
7 円盤部
8 円筒部
9 貫通穴
10 拡径部
11 溝
12 係合孔
13 係止部
15 ライナ
16 天板部
17 内筒部
18 フック爪
19 縮径部
20 拡径部
23 ロータアタッチメント
24 嵌合部
25 フランジ
30 ステータ
31 ケース
32 内壁
33 外壁
34 連結部
35 抜け止めフランジ
36 拡径部
40 ボトムカバー
41 円盤部
42 嵌め合い壁
45 ローラ
50 スペーサ
51 環状平板部
52 ベース部
53 ピン
54 爪
55 第1ガイド部
56 内ガイドリブ
57 外ガイドリブ
58 突っ張り壁
59、68 肉抜き穴
60、60a、60b 第2ガイド部
61、61a、61b、61c 平板リブ
62 円柱部
63 連結壁
65a、65b 湾曲リブ
66a、66b 円弧面
67 円弧壁
E1 第1円
E2 第2円
E3 第3円
E4 第4円
S 環状空間
Claims (7)
- ロータとステータとの間に環状空間を形成し、
該環状空間内に、1個のローラを支持するスペーサが回転可能に配置されるとともに、両端がロータとステータを介して環状空間の外へ引き出されるフラットケーブルが前記ローラにより巻き方向を途中で反転させた状態で収納された回転コネクタ装置において、
前記スペーサは、環状平板部と、該環状平板部からそれぞれ軸方向同方向に立ち上げたローラ支持部と、複数の第1ガイド部とを有し、
前記ローラ支持部は前記ローラを回転可能に支持し、
前記第1ガイド部は、前記環状平板部におけるローラ支持部を挟んだ周方向に間隔をおいて配置され、それぞれ環状平板部の内周側において内方へ突出する湾曲面を有する内ガイドリブと、環状平板部の外周側において外方へ突出する湾曲面を有する外ガイドリブとからなり、
前記環状平板部には前記第1ガイド部それぞれにおける内ガイドリブと外ガイドリブの間に第1の肉抜き穴を設けてあることを特徴とする回転コネクタ装置。 - 前記第1ガイド部は、前記内ガイドリブと外ガイドリブを1枚の突っ張り壁で接続しているすることを特徴とする請求項1に記載の回転コネクタ装置。
- 前記環状平板部の周方向に沿った第1ガイド部間には、環状平板部の内周側から外周側へ延びる平板リブを備える第2ガイド部を設けてあり、
前記平板リブの内端縁は前記第1ガイド部の各内ガイドリブに接する前記環状平板部と同心の内接円より所定量外方に位置することを特徴とする請求項1または2に記載の回転コネクタ装置。 - 前記第2ガイド部は前記平板リブを周方向に複数備え、
該複数の平板リブ間が周方向の連結壁で接続されていることを特徴とする請求項3に記載の回転コネクタ装置。 - 前記第2ガイド部の平板リブの少なくとも内端縁は曲面とされていることを特徴とする請求項3または4に記載の回転コネクタ装置。
- 前記環状平板部には前記第2ガイド部より外方で外周より内側の所定範囲に第2の肉抜き穴が設けてあることを特徴とする請求項3から5のいずれか1に記載の回転コネクタ装置。
- 前記スペーサが高滑性樹脂製であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1に記載の回転コネクタ装置。
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