JP2016178807A - 巻取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転ドラムに巻取られたワイヤーハーネスの半径が大きくなることを抑制する技術を提供する。【解決手段】巻取装置１０は、ワイヤーハーネス９を巻取る。巻取装置１０は、回転軸部３０に対して回転軸ＡＸ１周りに回転する回転ドラム部２０と、回転ドラム部２０を回転させることによって、ワイヤーハーネス９を回転ドラム部２０で巻取る回転機構６０を備える。回転ドラム部２０の内周面２１に設けられた複数の突部２２は、回転軸部３０の外周面３２に設けられたらせん状の周溝３３に嵌め合わされている。回転ドラム部２０が回転することによって、各突部２２が周溝３３に沿って移動することによって、回転ドラム部２０が回転軸ＡＸ１の軸方向に沿って移動する。【選択図】図３

Description

この発明は、ワイヤーハーネスを巻取る技術に関する。

特許文献１には、フラットワイヤーハーネスをケース内に板状のばね部材の付勢力で巻取る構造の給電装置が開示されている。

特開２０１２−６０７２４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の給電装置では、フラットワイヤーハーネスが径方向に重ねて巻取られる。このため、フラットワイヤーハーネスが巻取られるに連れて、外径が大きくなってしまう。このため、フラットワイヤーハーネスではない通常のワイヤーハーネスを巻取るために、特許文献１の給電装置を採用した場合、装置の設定場所に関して、径方向に大きなスペースが必要という制約を受ける。

そこで、本発明は、巻取られたワイヤーハーネスの半径が大きくなることを抑制する技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、第１の態様は、ワイヤーハーネスを巻取る巻取装置であって、固定部に対して回転軸周りに相対的に回転する回転ドラム部と、前記回転ドラム部を回転させることによって、前記ワイヤーハーネスを前記回転ドラム部で巻取る回転機構と、前記回転機構による前記回転ドラム部の回転に応じて、前記回転ドラム部を前記ワイヤーハーネスに対して相対的に前記回転軸に沿って移動させることによって、前記回転ドラム部に対する前記ワイヤーハーネスの巻取位置を前記回転軸の軸方向に移動させる移動機構とを備える。

また、第２の態様は、第１の態様に係る巻取装置であって、前記回転機構は、一端部が前記固定部に取付けられており、他端部が前記回転ドラム部に取付けられているゼンマイばね、を備える。

また、第３の態様は、第２の態様に係る巻取装置であって、前記回転ドラム部は、筒状に形成されており、前記固定部は、中空の前記回転ドラム部の内部に、前記回転軸に沿って挿入される回転軸部、を含み、前記移動機構は、前記回転ドラム部の内周面に形成されており、前記回転軸部の外周面にらせん状に形成された周溝にはめ込まれる突部を含み、前記回転ドラム部が前記回転軸部の周りで回転することで、前記突部が前記周溝を移動し、前記回転ドラム部が前記回転軸周りに回転する。

また、第４の態様は、第２または第３の態様に係る巻取装置であって、前記回転ドラム部に取付けられており、当該回転ドラム部に巻取られる前記ワイヤーハーネスに電気的に接続されるリング状接点部と、前記リング状接点部に対して、摺接する摺接接点部とをさらに備える。

第１の態様によると、軸方向にずらしながら、ワイヤーハーネスを回転ドラム部に巻取ることができる。このため、巻取られたワイヤーハーネスの半径が大きくなることを抑制できる。したがって、巻取装置の径方向の大きさを小さくすることができる。

第２の態様によると、ゼンマイばねを利用することによって、比較的簡単な構造で回転ドラム部を、ワイヤーハーネスを巻取る方向に付勢できる。このため、巻取装置の装置構成を簡易化できる。

また、第３の態様によると、突部が周溝を移動することによって、回転ドラム部を回転させつつ、回転軸の軸方向に移動させることができる。

また、第４の態様に係る巻取装置によると、巻取装置に巻取られたワイヤーハーネスを、リング状接点部及び摺接接点部を介して、電子部品または電装品に電気的に接続することができる。

第１実施形態に係る巻取装置が設置された車両内を示す概略側面図である。 第１実施形態に係る巻取装置を示す概略斜視図である。 第１実施形態に係る巻取装置の概略断面図である。 第１実施形態に係る巻取装置の概略断面図である。 第１実施形態に係る回転機構を分解して示す概略斜視図である。 第１実施形態に係る摺接接点部を分解して示す概略側面図である。 第２実施形態に係る巻取装置を示す概略斜視図である。 第２実施形態に係る移動機構を示す図概略断面図である。 第２実施形態の変形例に係る移動機構を示す概略断面図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、この実施形態に記載されている構成要素はあくまでも例示であり、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、図面においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示されている場合がある。

＜１． 第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る巻取装置１０が設置された車両内を示す概略側面図である。図２は、第１実施形態に係る巻取装置１０を示す概略斜視図である。

巻取装置１０は、自動車などの車両の内部に配策されるワイヤーハーネス９を巻取るように構成されている。例えば図１に示す例では、ワイヤーハーネス９が車両の前後に移動するスライドシート８０と車両の床９０との間にわたって配策されており、一端が椅子側固定部に、他端側が床側固定部に接続されている。このようなワイヤーハーネス９は、スライドシート８０に取付けられた電子部品または電装品（例えば、背もたれの角度を変更する装置、ヒーター、ディスプレイ等）に給電したり、あるいは、電気信号を伝達したりすることを目的として配索される場合がある。

ここで、スライドシート８０が床９０に対して前方または後方に移動すると、椅子側固定部と床側固定部の間の距離が短くなることで、ワイヤーハーネス９に余長が発生する。スライドシート８０に取付けられた巻取装置１０は、ワイヤーハーネス９を巻取ることによって、ワイヤーハーネス９の余長を吸収するように構成されている。なお、スライドシート８０の移動によって、床側固定部と椅子側固定部との距離が延びる場合は、ワイヤーハーネス９が床側固定部に引っ張られることによって、巻取装置１０から引出される。なお、図１に示す例では、巻取装置１０は、スライドシート８０に取付けられているが、車両の床９０に取付けられていてもよい。

また、図１に示す例では、巻取装置１０に巻取られるワイヤーハーネス９を押さえて、幅方向への移動を抑制するプーリー８１がスライドシート８０に設けられている。プーリー８１は、床９０よりも上側の位置であって、巻取装置１０よりも床９０に近い位置でワイヤーハーネス９を押さえている。また、スライドシート８０には、ワイヤーハーネス９のうち、プーリー８１で押さえられる部分よりも前方の部分及び後方の部分に接触するブラシ部８３，８３がそれぞれ設けられている。巻取装置１０に巻取られる前に、ワイヤーハーネス９の表面に付着した異物をブラシ部８３，８３で落とすことができる。これによって、巻取装置１０に巻取られた際に、異物によってワイヤーハーネス９が損傷することを抑制できる。

図２に示すように、巻取装置１０は、回転ドラム部２０と、回転軸部３０とを備えている。回転ドラム部２０は、中空の有底円筒状に形成されており、回転軸ＡＸ１周りに回転することによってその外周面にワイヤーハーネス９を巻付けるように構成されている。

回転軸部３０は、回転軸ＡＸ１の軸方向に延びる略円筒状の部分を有する部材である。回転軸部３０の外径は、回転ドラム部２０の内径よりも小さくなっている。このため、回転軸部３０の先端部は、回転軸ＡＸ１に沿って中空の回転ドラム部２０の内部に進入可能に構成されている。なお、回転軸部３０の基端部３１は、例えば図１に示すスライドシート８０に対して固定されている。すなわち、回転軸部３０は、スライドシート８０に対しては回転も移動もしない固定部となっている。

図３及び図４は、第１実施形態に係る巻取装置１０の概略断面図である。図３では、ワイヤーハーネス９を回転ドラム部２０で巻取った状態の巻取装置１０が図示されており、図４では、ワイヤーハーネス９を回転ドラム部２０から引出された状態の巻取装置１０が図示されている。

回転ドラム部２０の内周面２１には、径方向内側に突出する複数の突部２２が設けられている。本実施形態では、互いに対向する一対の突部２２，２２が、回転軸ＡＸ１の軸方向に所定の間隔をあけて２組設けられている。また、回転軸部３０の外周面３２には、回転軸ＡＸ１をらせん軸方向とするらせん状の周溝３３が形成されている。周溝３３の回転軸ＡＸ１に沿った開口幅は、突部２２の回転軸ＡＸ１に沿った幅よりも大きく、突部２２が周溝３３に嵌め合わせることができる。

回転ドラム部２０が回転軸ＡＸ１周りに回転すると、突部２２が周溝３３に沿ってらせん状に移動する。これによって、回転ドラム部２０は、その回転方向に応じて、回転軸部３０に対して回転軸ＡＸ１に沿って移動する。らせん状の周溝３３が形成された回転軸部３０の部分、及び、当該周溝３３に沿って移動する突部２２は、回転ドラム部２０を回転軸ＡＸ１の軸方向に移動させる移動機構の一例である。

図５は、第１実施形態に係る回転機構６０を分解して示す概略斜視図である。回転軸部３０の基端側部分には、回転ドラム部２０を回転させる回転機構６０が設けられている。回転機構６０は、ゼンマイばね部６１及びスライド部６２を有している。

ゼンマイばね部６１は、板バネを渦巻き状に巻き込んだ形状を有しており、その渦巻き状の内側の一端部が回転軸部３０に固定されている。このため、ゼンマイばね部６１の一端部は、回転しない固定部に対して、回転軸部３０を介して固定されている。

またゼンマイばね部６１の他端部には、略直方体状のスライド部６２が設けられている。当該スライド部６２は、回転ドラム部２０における、設けられたゼンマイばね案内部３４に収容されている。ゼンマイばね案内部３４は、回転軸ＡＸ１に沿って延びる中空の部材であり、図３または図４に示すように、スライド部６２を保持しつつ、回転軸ＡＸ１に沿って移動可能に保持する空間３４１を形成する。また、ゼンマイばね案内部３４における径方向内側の部分には、ゼンマイばね部６１におけるスライド部６２との接続部分が挿通されるスリット状の孔３４２が形成されている。

スライド部６２は、ゼンマイばね部６１の渦巻きの方向に従って、スライド部６２が回転軸ＡＸ１周りに付勢される。このため、スライド部６２を収容するゼンマイばね案内部３４が回転軸ＡＸ１周りに付勢されることで、回転ドラム部２０全体が回転軸ＡＸ１周りに付勢される。回転ドラム部２０が付勢される回転方向は、回転ドラム部２０がワイヤーハーネス９を巻取るために回転する方向に対応している。

図４に示すように、ワイヤーハーネス９が引出された場合、ゼンマイばね部６１において、その渦巻き方向にしたがって内側に縮まろうとする力が働く。この状態で、ワイヤーハーネス９を引出すが弱められると、スライド部６２が回転軸周りＡＸ１に回転して、回転ドラム部２０が回転することとなる。そして、回転ドラム部２０全体がスライド部６２から離れる方向に移動することで、図３に示すように、スライド部６２が図３に示すように、ゼンマイばね案内部３４の後端に移動することとなる。

以上のように、ゼンマイばね部６１を採用することによって、回転ドラム部２０を回転させる回転機構６０として、電動機構を採用する場合に比べ、簡単な機械的構成とすることができるとともに、安価に構成することができる。

図３及び図４に示すように、回転ドラム部２０の先端部には、ワイヤーハーネス９に電気的に接続されるリング状接点部２３が設けられている。リング状接点部２３は、導電性部材で構成された円環状部材を含み、その円環状部材の中心が回転軸ＡＸ１を通る位置に配されている。なお、円環状部材の数量は、ワイヤーハーネス９に含まれる電線数に応じた数量とされる。例えば、ワイヤーハーネス９に、互いに絶縁された３本の電線が含まれている場合、リング状接点部２３として、半径が相異なる３つの円環状部材が、リング状接点部２３として回転ドラム部２０に設けられる。各円環状部材と、ワイヤーハーネス９の各電線とは、相互に電気的に独立した導通回路で接続される。

図６は、第１実施形態に係る摺接接点部４０を分解して示す概略側面図である。摺接接点部４０は、一端がリング状接点部２３に電気的に接続される部材である。また、摺接接点部４０の他端部は、スライドシート８０に対して、回転も移動もしない固定部に固定される接続蓋部４１に設けられた導通回路に電気的に接続されている。接続蓋部４１の導通回路は、スライドシート８０に設けられた電子部品または電装品に対して電気的に接続されている。

摺接接点部４０は、リング状接点部２３の円環状部材の数量に一致する数のばね部材で構成されている。例えば、リング状接点部２３が３つの円環状部材を有する場合は、図６に示すように、摺接接点部４０は、各円環状部材の各半径に対応する大きさ３つのばね部材４０１，４０２，４０３で構成される。各ばね部材４０１，４０２，４０３は、その中心が回転軸ＡＸ１に一致するように、入れ子状に組合わされ、回転ドラム部２０と接続蓋部４１の間に配置される。

図３及び図４に示すように、回転ドラム部２０が接続蓋部４１に接近あるいは離間するのに合わせて、摺接接点部４０のばね部材が弾性的に伸縮する。このため、摺接接点部４０のばね部材の先端部は、リング状接点部２３の円環状部材に押し当てられている。

また、摺接接点部４０のばね部材の先端部は、リング状接点部２３の円環状部材に対して摺接可能に接触する導電性のブラシ（カーボンブラシ）で構成されている。このため、回転ドラム部２０とともに回転するリング状接点部２３の円環状部材に対して、ブラシが接触することによってリング状接点部２３と摺接接点部４０が電気的に接続される。

以上のように、リング状接点部２３及び摺接接点部４０を設けることによって、回転ドラム部２０の回転を妨げることなく、ワイヤーハーネス９の各電線を、巻取装置１０を介して電子部品または電装品に電気的に接続することができる。また、摺接接点部４０を伸縮可能に構成することによって、回転ドラム部２０の回転軸ＡＸ１に沿った移動にも対応することができる。

本実施形態では、ワイヤーハーネス９をスライドシート８０に取付けられた電子部品または電装品へ電気的に接続する接続手段として、リング状接点部２３及び摺接接点部４０が採用されている。しかしながら、接続手段はこれに限定されるものではない。例えば、回転ドラム部２０側の各導通回路と、接続蓋部４１側の各導通回路を、単に電線で繋いでもよい。回転ドラム部２０が回転することで、複数の電線が捻られ直線距離が短くなる。また、回転ドラム部２０が逆回転することで複数の電線の捻りが解かれ、直線距離が長くなる。これによって、回転ドラム部２０の回転軸ＡＸ１に沿った移動に対応しつつ、ワイヤーハーネス９と電子部品または電装品との導通を確保することができる。

以上のように、巻取装置１０では、ワイヤーハーネス９を巻取る際、回転ドラム部２０が、自身が回転することに連動して、回転軸ＡＸ１に平行に移動する。これによって、回転ドラム部２０Ａにおけるワイヤーハーネス９の巻取位置が回転軸ＡＸ１に沿って変更されながら、ワイヤーハーネス９が回転ドラム部２０Ａに巻取ることができる。したがって、巻取られたワイヤーハーネス９が重ねられていくことを抑制できるため、巻取られたワイヤーハーネス９の半径が大きくなることを抑制できる。

特に、回転ドラム部２０が１回転する毎に、回転ドラム部２０が回転軸ＡＸ１に沿って、ワイヤーハーネス９の幅以上の分移動するように周溝３３のらせんピッチが設定されるとよい。これによって、ワイヤーハーネス９が重ならないように回転ドラム部２０で巻取ることができる。

＜２． 第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。なお、以降の説明において、既に説明した要素と同様の機能を有する要素については、同じ符号またはアルファベットを追加した符号を付して、詳細な説明を省略する場合がある。

図７は、第２実施形態に係る巻取装置１０Ａを示す概略斜視図である。本実施形態に係る巻取装置１０Ａは、回転ドラム部２０Ａが回転軸ＡＸ１周りに回転してワイヤーハーネス９を巻取る点では、第１実施形態に係る巻取装置１０Ａと共通する。しかしながら、巻取装置１０Ａは、回転ドラム部２０Ａの回転に応じて、ワイヤーハーネス９を移動させることで巻取位置を変更する点で、回転ドラム部２０Ａを移動させる巻取装置１０とは相異なっている。

巻取装置１０Ａは、一対のブラケット部１１、１１と、回転ドラム部２０Ａ、回転軸部３０Ａ、伝達機構５０及び移動機構７０とを備えている。

一対のブラケット部１１，１１は、スライドシート８０に対して回転及び移動しないように固定された固定部である。一対のブラケット部１１，１１は、回転軸ＡＸ１に所定の距離をあけて配されており、巻取装置１０Ａの各要素を支持する。

回転軸部３０Ａは、長手方向が回転軸ＡＸ１に沿うように配された円柱状部材であり、その両端部分が一対のブラケット部１１，１１にそれぞれ固定されている。このため、回転軸部３０Ａは、スライドシート８０に固定された固定部を構成する。回転ドラム部２０Ａは、長手方向が回転軸ＡＸ１に沿うように配された円柱状部材であり、その中央部に回転軸部３０Ａが挿通されている。回転ドラム部２０Ａは、回転軸部３０Ａに対して回転可能に支持されている。

また、回転ドラム部２０Ａには、ゼンマイばね部６１Ａが内設されている。ゼンマイばね部６１Ａにおける渦巻きの中心側端部は、回転軸部３０Ａに固定されており、渦巻きの外側端部が回転ドラム部２０Ａに固定されている。回転ドラム部２０Ａは、ゼンマイばね部６１Ａの弾性力によって、ワイヤーハーネス９を巻取る方向に付勢されている。

伝達機構５０は、回転ドラム部２０Ａの回転駆動を移動機構７０に伝達する。本実施形態では、伝達機構５０は、第１歯車部５１、第２歯車部５２及び第３歯車部５３で構成されている。第１歯車部５１、第２歯車部５２及び第３歯車部５３は、その回転軸が一方のブラケット部１１に固定されている。

第１歯車部５１は、回転ドラム部２０Ａに固定されており、回転ドラム部２０Ａとともに回転するように構成されている。第２歯車部５２は、第１歯車部５１と噛み合っており、第１歯車部５１が回転することによって回転する。さらに、第３歯車部５３は、第２歯車部５２と噛み合っており、第２歯車部５２が回転することによって回転する。第３歯車部５３は、回転軸ＡＸ２周りに回転する。回転軸ＡＸ２は、回転軸ＡＸ１と平行である。

移動機構７０は、スライド用軸部７１と、スライド移動部７２とを有している。スライド用軸部７１は、その長手方向が回転軸ＡＸ２に沿うように配されている。スライド用軸部７１の一端部は、第３歯車部５３に固定されており、第３歯車部５３と同軸の回転軸ＡＸ２周りに回転するように構成されている。スライド移動部７２には、ワイヤーハーネス９が挿通される貫通孔７２０が形成されている。貫通孔７２０は、回転軸ＡＸ２に直交する方向である。

図８は、第２実施形態に係る移動機構７０を示す図概略断面図である。スライド移動部７２は、スライド用軸部７１が挿通される貫通孔が形成されている。そして、当該孔の内周面には、複数の突部７２１が形成されている。当該複数の突部７２１は、スライド用軸部７１の外周面に形成されたらせん状の周溝７１１に嵌め合わされる。スライド用軸部７１が回転することによって、スライド移動部７２の各突部７２１が周溝７１１内を移動する。スライド移動部７２には、貫通孔７２０にワイヤーハーネス９が挿通されている。このため、スライド移動部７２は、回転軸ＡＸ２周りの回転が抑制されている。このため、スライド用軸部７１が回転することによって、スライド移動部７２の突部７２１が周溝７１１に沿って移動する。これによって、スライド移動部７２が回転軸ＡＸ２に沿って、すなわち、回転軸ＡＸ１に平行に移動する。

以上のように、巻取装置１０Ａでは、ワイヤーハーネス９を巻取る際、回転ドラム部２０Ａが回転することに連動して、スライド移動部７２が、回転軸ＡＸ１に平行に移動し、回転ドラム部２０Ａに対するワイヤーハーネス９の位置を回転軸ＡＸ１に沿って移動させる。これによって、回転ドラム部２０Ａにおけるワイヤーハーネス９の巻取位置が回転軸ＡＸ１に沿って変更されながら、ワイヤーハーネス９が回転ドラム部２０Ａに巻取られる。したがって、巻取られたワイヤーハーネス９が、重なることを抑制できるため、その半径が大きくなることを抑制できる。

特に、回転ドラム部２０Ａが１回転する毎に、スライド移動部７２が回転軸ＡＸ１に沿って、ワイヤーハーネス９の幅以上の分移動するように、周溝７１１のらせんピッチが設定されるとよい。これによって、ワイヤーハーネス９が重らないように回転ドラム部２０Ａで巻取ることができる。

図９は、第２実施形態の変形例に係る移動機構７０Ａを示す概略断面図である。移動機構７０Ａにおいては、スライド用軸部７１Ａが、外周面にねじ溝が形成されたボルト部材で構成されている。そして、スライド移動部７２Ａが、スライド用軸部７１Ａのねじ溝に螺合するナット部材で構成されている。このような移動機構７０Ａを採用した場合であっても、スライド用軸部７１Ａが回転軸ＡＸ２周りに回転することによって、スライド移動部７２Ａが回転軸ＡＸ２に沿って移動させることができる。

この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。また、上記各実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わせたり、省略したりすることができる。

１０，１０Ａ 巻取装置
２０，２０Ａ 回転ドラム部
２０Ａ 回転ドラム部
２２ 突部（突部）
２３ リング状接点部
３０，３０Ａ 回転軸部（固定部）
３２ 外周面
３３ 周溝
３４ ゼンマイばね案内部
４０ 摺接接点部
４１ 接続蓋部
５０ 伝達機構
６０ 回転機構
６１，６１Ａ ゼンマイばね部
６２ スライド部
７０，７０Ａ 移動機構
７１，７１Ａ スライド用軸部
７２，７２Ａ スライド移動部
８０ スライドシート
８１ プーリー
８３ ブラシ部
９ ワイヤーハーネス
９０ 床
７１１ 周溝
７２１ 突部
ＡＸ１ 回転軸

Claims (4)

1. ワイヤーハーネスを巻取る巻取装置であって、
   固定部に対して回転軸周りに相対的に回転する回転ドラム部と、
   前記回転ドラム部を回転させることによって、前記ワイヤーハーネスを前記回転ドラム部で巻取る回転機構と、
   前記回転機構による前記回転ドラム部の回転に応じて、前記回転ドラム部を前記ワイヤーハーネスに対して相対的に前記回転軸に沿って移動させることによって、前記回転ドラム部に対する前記ワイヤーハーネスの巻取位置を前記回転軸の軸方向に移動させる軸方向移動機構と、
   を備える、巻取装置。
2. 請求項１に記載の巻取装置であって、
   前記回転機構は、
   一端部が前記固定部に取付けられており、他端部が前記回転ドラム部に取付けられているゼンマイばね、
   を備える、巻取装置。
3. 請求項２に記載の巻取装置であって、
   前記回転ドラム部は、筒状に形成されており、
   前記固定部は、中空の前記回転ドラム部の内部に、前記回転軸に沿って挿入される回転軸部、を含み、
   前記移動機構は、前記回転ドラム部の内周面に形成されており、前記回転軸部の外周面にらせん状に形成された周溝にはめ込まれる突部を含み、
   前記回転ドラム部が前記回転軸部の周りで回転することで、前記突部が前記周溝を移動し、前記回転ドラム部が前記回転軸周りに回転する、巻取装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の巻取装置であって、
   前記回転ドラム部に取付けられており、当該回転ドラム部に巻取られる前記ワイヤーハーネスに電気的に接続されるリング状接点部と、
   前記リング状接点部に対して、摺接する摺接接点部と、
   をさらに備える、巻取装置。

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