JP2014041795A

JP2014041795A - 回転コネクタ

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Publication number: JP2014041795A
Application number: JP2012184417A
Authority: JP
Inventors: Shizumoto Takahashi; 静始高橋
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2014-03-06
Anticipated expiration: 2032-08-23
Also published as: US20140057462A1; CN103633522A; JP5833510B2; US8974234B2

Abstract

【課題】構造を簡素化できて騒音も低減化できる回転コネクタを提供すること。
【解決手段】固定側ハウジング１の外筒体４ａと可動側ハウジング２の内筒体７ｂとの間に画成される環状空間Ｓ内に、遊星歯車１２の自公転に伴って回動する移動体１３と、途中に反転部３ａを有するフラットケーブル３とが収納された回転コネクタにおいて、樹脂成形品からなる移動体１３に開口１４を挟んで周方向へ延びる規制壁１３ｂを立設し、この開口１４に反転部３ａを通過させてフラットケーブル３の径方向の動きを規制するようにした。そして、この規制壁１３ｂの外周面に外筒体４ａの内周面に向かって膨出する複数の突部１３ｃを周方向に繰り返すように形成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車のステアリング装置に組み込まれてエアバッグシステム等の電気的接続手段として使用される回転コネクタに係り、特に、固定側ハウジングと可動側ハウジング間の環状空間内にフラットケーブルが反転部を介して逆向きに巻回されている回転コネクタに関するものである。

回転コネクタは、外筒体を有する固定側ハウジングと内筒体を有する可動側ハウジングとを回転可能に同軸配置し、これら外筒体と内筒体との間に画成される環状空間内にフラットケーブルを収納・巻回したものであり、自動車のステアリング装置のように回転数が有限であるハンドルに装着されたエアバッグ・インフレータ等の電気的接続手段として使用されている。前記フラットケーブルは絶縁フィルムに導体を担持した帯状体であり、このフラットケーブルを渦巻状に巻回した渦巻タイプと途中で反転して巻回した反転タイプとが知られているが、後者の反転タイプの方がフラットケーブルの長さを格段に短くすることができて主流となっている。

従来より、このようにフラットケーブルの巻回方式が反転タイプである回転コネクタにおいて、リング状の回転板にガイド壁や複数の支軸を立設してなるローラホルダを環状空間内に回動可能に配置し、このローラホルダの各支軸にそれぞれローラを回転自在に取り付けると共に、フラットケーブルの反転部をガイド壁とそれに対向する１つのローラ間の開口に通過させるという構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる構成の回転コネクタでは、可動側ハウジングが固定側ハウジングに対して正逆いずれかの方向へ回転すると、その回転方向に応じてフラットケーブルが外筒体から繰り出されて内筒体に巻き締められたり、その反対にフラットケーブルが内筒体から繰り出されて外筒体に巻き戻される。その際、フラットケーブルの反転部は可動側ハウジングよりも少ない回転量だけ同方向へ移動し、この反転部に追従してローラホルダも同方向へ移動し、これらの移動量の約２倍の長さのフラットケーブルが外筒体または内筒体から繰り出される。すなわち、ローラホルダはフラットケーブルの反転部からの駆動力（引張力または押圧力）を受けて環状空間内を回動し、このようなローラホルダに設けられた複数のローラによってフラットケーブルの径方向の動きが規制されるため、フラットケーブルは反転部の方向へスムーズに繰り出されるようになっている。

また、他の従来例として、ローラホルダの代わりに遊星歯車を軸支した移動体を環状空間内に配置し、この移動体を遊星歯車の回転（自公転）に伴ってフラットケーブルの反転部と同速度で回転させるようにした回転コネクタが知られている（例えば、特許文献２参照）。ここで、移動体の表面側には複数のローラが回転可能に軸支されており、フラットケーブルの反転部は任意のローラ間の開口に通過されている。また、移動体の裏面側には遊星歯車が回転可能に軸支されており、この遊星歯車を固定側ハウジングに設けたインターナルギアと可動側ハウジングに設けたサンギアの両方に噛合させた構成となっている。かかる構成の回転コネクタでは、可動側ハウジングが固定側ハウジングに対して回転すると、インターナルギアとサンギアに噛合する遊星歯車が所定の減速比で回転するため、遊星歯車を軸支する移動体が環状空間内を回転移動し、フラットケーブルの反転部も移動体の開口と同速度で環状空間内を移動する。

特開２００６−８６０４３号公報特開平８−２８０１２７号公報

前述したように、特許文献１に開示された従来の回転コネクタでは、フラットケーブルの反転部からの駆動力（引張力または押圧力）を受けてローラホルダが環状空間内を回動するようになっているため、フラットケーブルに相応の剛性が要求され、絶縁フィルムの厚みが大きく剛性の高いフラットケーブルを使用しなければならない。これに対し、特許文献２に開示された従来の回転コネクタでは、遊星歯車を含む各歯車のギア比を適宜設定することにより、移動体の開口とフラットケーブルの反転部とを環状空間内で同じように移動させることができるため、移動体はフラットケーブルの反転部からの駆動力を必要とせず、絶縁フィルムの厚みを薄くした安価でコシ（ヤング率（単位：ＭＰａ）で表されるコシの強さ）の弱いフラットケーブルを使用することができる。しかしながら、移動体の支軸に回転可能に取り付けた複数のローラによってフラットケーブルの径方向の動きを規制しているため、構造が複雑であり、ローラと支軸間に必要なクリアランスに起因してガタツキ音が発生しやすいという問題があった。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、構造を簡素化できて騒音も低減化できる回転コネクタを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、外筒体を有する固定側ハウジングと、前記外筒体に対向する内筒体を有して前記固定側ハウジングに同軸配置された可動側ハウジングと、前記外筒体と前記内筒体との間の環状空間内に途中で巻き方向を反転した状態で収納され、その両端が前記固定側ハウジングと前記可動側ハウジングにそれぞれ固定されたフラットケーブルと、前記環状空間内に回動可能に配置されると共に、前記フラットケーブルの反転部が通過する開口を有する移動体とを備え、前記移動体に軸支された遊星歯車が前記固定側ハウジングに設けられたインターナルギアと前記可動側ハウジングに設けられたサンギアとにそれぞれ噛合している回転コネクタにおいて、前記移動体に前記開口を挟んで前記環状空間の周方向へ延びる規制壁を立設し、この規制壁の外周面に、前記外筒体の内周面に向かって膨出する複数の突部を、その総数Ｎが１１≦Ｎ≦３５となるようにして周方向に等間隔で繰り返すように形成した。

このように構成された回転コネクタでは、遊星歯車の自公転に伴って環状空間内を回動する移動体に開口を挟んで周方向へ延びる規制壁が立設され、その開口に反転部を通過させてフラットケーブルの径方向の動きを規制するようにしたので、移動体を一体部品として構造を簡素化できると共に、ローラを不要にして騒音も低減化できる。そして、この規制壁の外周面に、外筒体の内周面に向かって膨出する複数の突部を、その総数Ｎが１１≦Ｎ≦３５となるようにして周方向に等間隔で繰り返すように形成したので、移動体を構成する部品点数を削減して組み立てが簡単になり低コスト化を図れると共に、フラットケーブルと移動体の規制壁の外周面との間に働く摺動摩擦力を小さく抑えることができ、可動側ハウジングをスムーズに回転させることができる。

ここで、突部の総数Ｎが１１未満の場合、および、Ｎが３５を超える場合には、可動側ハウジングをスムーズに回転させることが困難になる。例えば、突部の総数Ｎが１１未満の場合、内筒体側から外筒体側に繰り出すフラットケーブルに生じる弛みによって大きな弛み部（膨らみ）が生じ易くなる。そして、フラットケーブルに弛み部が生じると、その弛みの分だけフラットケーブルが外筒体側に繰り出されなくなるので、外筒体側に巻回されたフラットケーブルが内筒体側に引っ張られるようになる。その結果、フラットケーブルが移動体の規制壁外周に押し付けられて、フラットケーブルと移動体の規制壁間に働く摺動摩擦力が大きくなり、移動体が回転し難くなるので、可動側ハウジングをスムーズに回転させることが困難になる。なお、突部の総数Ｎが小さくなるのにしたがって、外筒体の内壁面の周長Ｌ１と各突部の頂点を周方向に繋いで形成される多角形の周長Ｌ２との差Δ（Ｌ１−Ｌ２）が大きくなってフラットケーブルが弛み易くなり、その弛みは、内筒体外壁と移動体の開口とで形成される隙間や、移動体に形成された開口内において弛み部となって現れ易くなる。一方、突部の総数Ｎが３５を越えると、フラットケーブルと移動体の規制壁との間の接触点が増加して接触面積が増大するために、フラットケーブルと移動体の規制壁間に働く摺動摩擦力が大きくなり、可動側ハウジングをスムーズに回転することが困難になる。

上記の構成において、開口の径方向における最内周側の開き角度θ１が０．５度≦θ１≦８度であるが好ましい。かかる構成では、内筒体側から外筒体側に繰り出されるフラットケーブルが内筒体外壁と移動体の開口との隙間に弛み（膨らみ）を生じ難くすることができて、フラットケーブルを座屈させることなく、開口内をさらにスムーズに移動させることができ、外筒体側へ巻き戻すことができる。なお、開口の開き角度θ１が０．５度未満の場合、開口の径方向における最内周側で周方向に対向する両規制壁とフラットケーブルとが擦れやすくなって摺動抵抗が大きくなるため、フラットケーブルを開口内にスムーズに移動させにくくなる。一方、開口の開き角度θ１が８度を超えると、フラットケーブルが弛み変形して膨らんだ状態で開口内に入り込んで座屈し易くなるという問題がある。ここで、開口の開き角度θ１は、開口を介して対向する両規制壁のうち、径方向における最内周側で対向する部分と移動体の回転中心とを結ぶ直線のなす角度である。

また、上記の構成において、各突部の頂部が横断面曲面形状をなし、可動側ハウジングの回転軸方向に凹凸を繰り返すように形成されていると、フラットケーブルと移動体との接触面積をさらに小さくできるため、フラットケーブルと移動体の規制壁間に働く摺動摩擦力をさらに小さく抑えることができ、可動側ハウジングをさらにスムーズに回転させることができる。また、仮にフラットケーブルと規制壁との間にグリースなどの潤滑剤が付着したとしても、フラットケーブルが規制壁に密着しにくくなるため、規制壁にフラットケーブルが密着した状態となるのを回避できる。そのため、可動側ハウジングをさらにスムーズに回転させることができ、かつ、フラットケーブルが座屈するのを防止できるという効果をも奏する。

また、上記の構成において、フラットケーブルが環状空間内に複数枚収納されていると共に、移動体に開口が複数個設けられており、各フラットケーブルの反転部がそれぞれ各開口を個別に通過していると、２枚以上のフラットケーブルを用いた回転コネクタを実現できる。

本発明の回転コネクタでは、遊星歯車の自公転に伴って環状空間内を回動する移動体に開口を挟んで周方向へ延びる規制壁が立設され、その開口に反転部を通過させてフラットケーブルの径方向の動きを規制するように構成されているため、移動体を一体部品として構造を簡素化できると共に、ローラを不要にして騒音も低減化できる。また、この規制壁の外周面に、外筒体の内周面に向かって膨出する複数の突部を、その総数Ｎが１１≦Ｎ≦３５となるようにして周方向に等間隔で繰り返すように形成したので、移動体を構成する部品点数を削減して組み立てが簡単になり低コスト化を図れると共に、フラットケーブルと移動体の規制壁の外周面との間に働く摺動摩擦力を小さく抑えることができ、可動側ハウジングをスムーズに回転させることができる。

本発明の実施形態例に係る回転コネクタの外観斜視図である。該回転コネクタの縦断面図である。該回転コネクタの横断面図である。該回転コネクタの分解斜視図である。該回転コネクタに備えられる遊星歯車と各ギアの噛合状態を示す説明図である。該回転コネクタに備えられる移動体の斜視図である。図３のVII部拡大図である。

以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１〜図４に示すように、本発明の実施形態例に係る回転コネクタは、自動車のステアリングコラム部に固定される固定側ハウジング１と、ステアリングシャフトが挿通されてハンドルと一緒に回転する可動側ハウジング２とを備え、これら両ハウジング１，２の間に画成される環状空間Ｓ内にフラットケーブル３（厚さ１３５μｍ）が収納・巻回されて構成されている。

固定側ハウジング１は合成樹脂製の上ケース４と下ケース５とで構成されており、これら両ケース４，５はスナップ結合によって連結・一体化される。図４に示すように、上ケース４には、略真円形状の内周面を有する外筒体４ａと、外筒体４ａの上端から内方へ突出するリング部４ｂと、外筒体４ａの外周面から外側へ突出する固定側接続部４ｃとが一体形成されており、固定側接続部４ｃにはフラットケーブル３の外周端を車両側と電気的に接続するためのコネクタ端子（図示せず）が設けられている。

下ケース５には、センタ孔５ａを有する底板部５ｂと、底板部５ｂの隅部から下方へ突出するコネクタカバー５ｃとが形成されており、上ケース４と下ケース５を一体化した際に、このコネクタカバー５ｃに固定側接続部４ｃが連結される（図１参照）。また、下ケース５には底板部５ｂの外縁部を包囲するように上方へ突出する段壁５ｄが形成されており、この段壁５ｄの内周面にインターナルギア６が設けられている。

可動側ハウジング２は合成樹脂製の上部ロータ７と下部ロータ８とで構成されており、これら両ロータ７，８はスナップ結合によって連結・一体化される。上部ロータ７には、上ケース４のリング部４ｂにオーバーラップする天板部７ａと、天板部７ａの内周縁から下方へ突出する内筒体７ｂと、天板部７ａの上面から上方へ突出する可動側接続部７ｃとが一体形成されており、可動側接続部７ｃにはフラットケーブル３の内周端をハンドル側と電気的に接続するためのコネクタ端子群（図示せず）が設けられている。

下部ロータ８には、ステアリングシャフトが挿通される連結筒部８ａと、連結筒部８ａの下端から外側へ延出するリング状の鍔部８ｂとが形成されており、連結筒部８ａをセンタ孔５ａの下方から挿入して内筒体７ｂに係止することによって、上部ロータ７と下部ロータ８とはスナップ結合される。これにより、上部ロータ７の天板部７ａがリング部４ｂの上面に摺動自在に対向すると共に、下部ロータ８の鍔部８ｂが底板部５ｂの下面に摺動自在に対向するため、可動側ハウジング２（上部ロータ７と下部ロータ８）は軸線方向に位置規制されて固定側ハウジング１に回転自在に連結される。また、この状態で外筒体４ａと内筒体７ｂが左右方向で対向すると共に、リング部４ｂおよび天板部７ａが底板部５ｂと上下方向で対向し、これら各部材によって前述した環状空間Ｓが画成されている。

上部ロータ７の内筒体７ｂの下端部にはサンギア１１が固定されており、図５に示すように、下ケース５に設けたインターナルギア６とこのサンギア１１とにそれぞれ遊星歯車１２が噛合している。したがって、固定側ハウジング１に対して可動側ハウジング２が回転すると、両ギア６，１１に噛合する遊星歯車１２は底板部５ｂ上を自転しながら公転する。

環状空間Ｓの内部には、合成樹脂の成形品からなる移動体１３と複数枚のフラットケーブル３とが収納されており、図６に示すように、移動体１３はリング状の平板部１３ａ上に複数の規制壁１３ｂを立設して構成されている。前述した遊星歯車１２はこの平板部１３ａの下面に軸支されているため、遊星歯車１２が自公転すると、それに伴って移動体１３は環状空間Ｓ内を回動する。複数の規制壁１３ｂは平板部１３ａの円周方向に沿って連続的に延びており、周方向に隣接する一対の規制壁１３ｂの間にそれぞれ開口１４が確保されている。本実施形態例の場合、平板部１３ａ上に周方向の長さを異にする４つの規制壁１３ｂが立設され、各規制壁１３ｂの間に大きさを同じくする４つの開口１４が設けられている。

図３に示すように、移動体１３の各規制壁１３ｂの内周面は略真円形状に連続して形成されており、これら規制壁１３ｂの内周面と内筒体７ｂの外周面との間には一定幅の隙間Ｓ１が確保されている。一方、１つの規制壁１３ｂを除いて他の規制壁１３ｂの外周面には複数の突部１３ｃが形成されており、これら規制壁１３ｂの外周面と外筒体４ａの内周面との間には内周側を波形にした隙間Ｓ２が確保されている。すなわち、平面的に見ると、規制壁１３ｂの外周面は突部１３ｃと凹部を周方向に交互に繰り返す波形形状となっており、各突部１３ｃの頂点を周方向に繋ぐと多角形状になる。本実施形態例の場合、４つの規制壁１３ｂの外周面に計１９個の突部１３ｃが形成されているため、各突部１３ｃの頂点を周方向に繋いで形成される多角形は１９角形状となる。また、各突部１３ｃの外周面には山部と周方向へ延びる凹溝１３ｄとが回転軸方向に繰り返すように形成されている（図２参照）。

フラットケーブル３はＰＥＴ等の絶縁フィルムに導体を担持した帯状体であり、絶縁フィルムの厚みが薄い（いわゆるコシの弱い）ものを使用している。このフラットケーブル３は環状空間Ｓ内に途中で巻き方向を反転した状態で複数枚収納されており、本実施形態例の場合、４枚のフラットケーブル３が移動体１３と一緒に環状空間Ｓ内に収納されている。ただし、図３では１枚のフラットケーブル３だけ示されており、残り３枚は図示省略されている。このフラットケーブル３の外周端は、外筒体４ａに形成されたケーブル導出部４ｄを通って内部の図示せぬジョイント部に接続された後、このジョイント部を介して前述した固定側接続部４ｃに電気的に導出されている。また、フラットケーブル３の内周端は、内筒体７ｂに形成されたケーブル導出部７ｄを通って内部のジョイント部１５に接続された後、このジョイント部１５を介して前述した可動側接続部７ｃに電気的に導出されている。その際、ケーブル導出部７ｄから隙間Ｓ１へ導出されたフラットケーブル３は、この隙間Ｓ１内で内筒体７ｂの外周面に反時計回りに巻回された後、移動体１３の１つの開口１４内でＵ字状に反転され（以下、これを反転部３ａという）て隙間Ｓ２へ繰り出され、さらに隙間Ｓ２内で外筒体４ａの内周面に時計回りに巻回された後、ケーブル導出部４ｄから固定側接続部４ｃ（図４参照）に至るように環状空間Ｓ内に収納されている。なお、図示せぬ残り３枚のフラットケーブル３は、隙間Ｓ１内で内筒体７ｂの外周面に反時計回りに巻回された後、各反転部３ａが移動体１３の他の開口１４内を個別に通過して隙間Ｓ２へ繰り出され、この隙間Ｓ２内で外筒体４ａの内周面に時計回りに巻回された後、ケーブル導出部４ｄから固定側接続部４ｃに至るように環状空間Ｓ内に収納されている。

このように構成された回転コネクタにおいて、ハンドルに連動して可動側ハウジング２が正逆いずれかの方向へ回転すると、その回転方向に応じて各フラットケーブル３が内筒体７ｂから繰り出されて外筒体４ａに巻き戻されたり、その反対に外筒体４ａから繰り出されて内筒体７ｂに巻き締められ、各反転部３ａは可動側ハウジング２よりも少ない回転量だけ同方向へ移動する。また、これと同時にサンギア１１がインターナルギア６に対して回転するため、両ギア６，１１に噛合する遊星歯車１２が底板部５ｂ上を自・公転し、遊星歯車１２を軸支する移動体１３が環状空間Ｓ内を回動する。その際、フラットケーブルの反転部３ａと移動体１３の開口１４との移動速度が同じになるように、インターナルギア６とサンギア１１および遊星歯車１２のギア比が設定されているため、４枚のフラットケーブル３は、移動体１３の規制壁１３ｂによって径方向の動きを規制された状態で、それぞれの反転部３ａが対応する開口１４の方向へ繰り出される。

ただし、フラットケーブル３が内筒体７ｂから移動体１３の開口１４を通過して外筒体４ａに巻き戻されるとき、このフラットケーブル３は常に外筒体４ａの内周面に略真円形状に巻き戻されるとは限らず、外筒体４ａの内周面から離れて規制壁１３ｂの外周面に形成された突部１３ｃ側へ変位してしまうことがある。特に、薄くてコシの弱いフラットケーブル３を用いた場合、フラットケーブル３同士の摩擦に起因してこのような現象が生じやすくなるため、本実施形態例に係る回転コネクタでは、突部１３ｃの総数Ｎが１１≦Ｎ≦３５となるようにして周方向に等間隔で繰り返すように形成することによって、移動体１３を一体部品として構造を簡素化できると共に、ローラを不要にして騒音も低減化でき、可動側ハウジング２をスムーズに回転できるようにしてある。

ここで、突部１３ｃの総数Ｎが１１未満の場合、および、Ｎが３５を超える場合には、可動側ハウジング２をスムーズに回転させることが困難になる。例えば、突部１３ｃの総数Ｎが１１未満の場合、内筒体７ｂ側から外筒体４ａ側に繰り出すフラットケーブル３に生じる弛みによって大きな弛み部（膨らみ）が生じ易くなる。そして、フラットケーブル３に弛み部が生じると、その弛み部の分だけフラットケーブル３が外筒体４ａ側に繰り出されなくなるので、外筒体４ａ側に巻回されたフラットケーブル３が内筒体７ｂ側に引っ張られるようになる。その結果、フラットケーブル３が移動体１３の規制壁１３ｂ外周に押し付けられて、フラットケーブル３と移動体１３の規制壁１３ｂ間に働く摺動摩擦力が大きくなり、移動体１３が回転し難くなるので、可動側ハウジング２をスムーズに回転させることが困難になる。なお、突部１３ｃの総数Ｎが小さくなるのにしたがって、外筒体４ａの内壁面の周長Ｌ１と各突部１３ｃの頂点を周方向に繋いで形成される多角形の周長Ｌ２との差Δ（Ｌ１−Ｌ２）が大きくなってフラットケーブル３が弛み易くなり、内筒体７ｂ外壁と移動体１３の開口１４とで形成される隙間や、移動体１３に形成された開口１４内において弛み部となって現れ易くなる。一方、突部１３ｃの総数Ｎが３５を越えると、フラットケーブル３と移動体１３の規制壁１３ｂとの間の接触点が増加して接触面積が増大するために、フラットケーブル３と移動体１３の規制壁１３ｂ間に働く摺動摩擦力が大きくなり、可動側ハウジング２をスムーズに回転することが困難になる。

また、図３に示すように、開口１４の径方向における最内周側の開き角度をθ１とすると、０．５度≦θ１≦８度となるように設定したので、内筒体７ｂ側から外筒体４ａ側に繰り出されるフラットケーブル３が内筒体７ｂ外壁と移動体１３の開口１４との隙間などに弛み部（膨らみ）を生じ難くすることができて、フラットケーブル３を座屈させることなく開口１４内をさらにスムーズに移動させることができ、外筒体４ａ側へ巻き戻すことができる。なお、開口１４の開き角度θ１が０．５度未満の場合、開口１４の径方向における最内周側で周方向に対向する両規制壁１３ｂとフラットケーブル３とが擦れやすくなって摺動抵抗が大きくなるため、フラットケーブル３を開口１４内にスムーズに移動させにくくなる。一方、開口１４の開き角度θ１が８度を超えると、フラットケーブル３が弛み変形して膨らんだ状態で開口１４内に入り込んで座屈し易くなるという問題がある。ここで、開口１４の開き角度θ１は、開口１４を介して対向する両規制壁１３ｂのうち、径方向における最内周側で対向する部分と移動体１３の回転中心とを結ぶ直線のなす角度である。

なお、開口１４の径方向における中央部付近において、開口１４の中央部周方向の開き角度をθ２とすると、このθ２が１５度≦θ２≦２０度となるように設定したので、外筒体４ａ側に巻き戻されないフラットケーブル３の弛み部を開口１４内に形成するスペースを十分に確保でき、フラットケーブル３の弛み部を開口１４内により大きく生じさせることができる。したがって、仮にフラットケーブル３に弛みが生じて外筒体４ａ側に巻回されたフラットケーブル３が内筒体７ｂ側に引っ張られるようになっても、その引張り力で開口１４内に生じた弛み部が外筒体４ａ側に引っ張られることになるため、フラットケーブル３が規制壁１３ｂの外壁に押し付けられるのを防止できるようになり、ラットケーブル３と移動体１３の規制壁１３ｂ間に働く摺動摩擦力が増大するのを防止でき、可動側ハウジング２をより一層スムーズに回転させることができる。開口１４の中央部周方向の開き角度θ２が１５度未満であると、外筒体４ａ側に巻き戻されないフラットケーブル３が開口１４内で弛み部の大きさが小さくなって、フラットケーブル３と規制壁１３ｂの外壁との間に働く摺動摩擦力が増大し易くなるため、可動側ハウジング２がスムーズに回転しなくなるという問題がある。一方、開口１４の開き角度θ２が２０度を超えると、開口１４内のフラットケーブル３の径方向内側および外側の動きが大きくなって、フラットケーブル３の径方向の動きを規制できなくなるという問題がある。

以上説明したように、本実施形態例に係る回転コネクタでは、遊星歯車１２の自公転に伴って環状空間Ｓ内を回動する移動体１３に開口１４を挟んで周方向へ延びる規制壁１３ｂが立設され、その開口１４に反転部３ａを通過させてフラットケーブル３の径方向の動きを規制するように構成されているため、移動体１３を一体部品として構造を簡素化できると共に、ローラを不要にして騒音も低減化できる。そして、この規制壁１３ｂの外周面に外筒体４ａの内周面に向かって膨出する複数の突部１３ｃを形成し、これら突部１３ｃの総数Ｎが１１≦Ｎ≦３５となるよう周方向に等間隔で繰り返すように形成したので、移動体１３を構成する部品点数を削減して組み立てが簡単になり低コスト化を図れると共に、フラットケーブル３と移動体１３の規制壁１３ｂの外周面との間に働く摺動摩擦力を小さく抑えることができ、可動側ハウジング２をスムーズに回転させることができる。

また、開口１４の径方向における最内周側の開き角度をθ１とすると、０．５度≦θ１≦８度となるように設定したので、内筒体７ｂ側から外筒体４ａ側に繰り出されるフラットケーブル３が内筒体７ｂ外壁と移動体１３の開口１４との隙間などに弛み部（膨らみ）を生じ難くすることができて、フラットケーブル３を座屈させることなく開口１４内をさらにスムーズに移動させることができ、外筒体４ａ側へ巻き戻すことができる。

また、移動体１３の規制壁１３ｂの外周面に形成された各突部１３ｃの頂部が横断面曲面形状をなし、可動側ハウジング２の回転軸方向に凹凸を繰り返すように形成されていることから、フラットケーブル３と移動体１３との接触面積をさらに小さくできるため、フラットケーブル３と移動体１３の規制壁１３ｂ間に働く摺動摩擦力をさらに小さく抑えることができ、可動側ハウジング２をさらにスムーズに回転させることができる。また、仮にフラットケーブル３と規制壁１３ｂとの間にグリースなどの潤滑剤が付着したとしても、フラットケーブル３が規制壁１３ｂに密着しにくくなるため、規制壁１３ｂにフラットケーブル３が密着した状態となるのを回避できる。そのため、可動側ハウジング２をさらにスムーズに回転させることができ、かつ、フラットケーブル３が座屈するのを防止できるという効果をも奏する。

また、環状空間Ｓ内に複数枚（４枚）のフラットケーブル３を収納すると共に、移動体１３に各フラットケーブル３の反転部３ａが個別に通過する複数（４個）の開口１４を設けてあるため、２枚以上のフラットケーブル３を用いた回転コネクタを実現できる。ただし、移動体１３に設けた開口１４の個数と使用するフラットケーブル３の枚数は必ずしも一致しなくても良く、例えば、移動体１３に予め４個の開口１４を設けておき、そのうち２個の開口１４だけを反転部３ａの配置空間として利用するようにすれば、共通の移動体１３を用いてフラットケーブル３の枚数の異なる回転コネクタを実現することができる。

１固定側ハウジング
２可動側ハウジング
３フラットケーブル
３ａ反転部
４上ケース
４ａ外筒体
４ｂリング部
５下ケース
５ａセンタ孔
５ｂ底板部
５ｄ段壁
６インターナルギア
７上部ロータ
７ａ天板部
７ｂ内筒体
８下部ロータ
１１サンギア
１２遊星歯車
１３移動体
１３ａ平板部
１３ｂ規制壁
１３ｃ突部
１３ｄ凹溝
１４開口
θ１開口の径方向における最内周側の開き角度
θ２開口の中央部周方向の開き角度
Ｓ環状空間
Ｓ１隙間
Ｓ２隙間

Claims

外筒体を有する固定側ハウジングと、前記外筒体に対向する内筒体を有して前記固定側ハウジングに同軸配置された可動側ハウジングと、前記外筒体と前記内筒体との間の環状空間内に途中で巻き方向を反転した状態で収納され、その両端が前記固定側ハウジングと前記可動側ハウジングにそれぞれ固定されたフラットケーブルと、前記環状空間内に回動可能に配置されると共に、前記フラットケーブルの反転部が通過する開口を有する移動体とを備え、前記移動体に軸支された遊星歯車が前記固定側ハウジングに設けられたインターナルギアと前記可動側ハウジングに設けられたサンギアとにそれぞれ噛合している回転コネクタにおいて、
前記移動体に前記開口を挟んで前記環状空間の周方向へ延びる規制壁を立設し、この規制壁の外周面に、前記外筒体の内周面に向かって膨出する複数の突部を、その総数Ｎが１１≦Ｎ≦３５となるようにして周方向に等間隔で繰り返すように形成したことを特徴とする回転コネクタ。
請求項１の記載において、前記開口の径方向における最内周側の開き角度θ１が０．５度≦θ１≦８度であることを特徴とする回転コネクタ。
請求項１または２の記載において、前記各突部の頂部が横断面曲面形状をなし、前記可動側ハウジングの回転軸方向に凹凸を繰り返すように形成されていることを特徴とする回転コネクタ。
請求項１〜３のいずれか１項の記載において、前記フラットケーブルが前記環状空間内に複数枚収納されていると共に、前記移動体に前記開口が複数個設けられており、前記各フラットケーブルの反転部がそれぞれ前記各開口を個別に通過していることを特徴とする回転コネクタ。