JP2020132338A - 巻取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 リード線等の導体と渦巻きバネとの接続構造の一例を開示する。【解決手段】 巻取装置の接続モジュール５Ａは、巻取ドラムの中心軸線上に配置され、当該巻取ドラムを支持する金属製の支持シャフト４と、電気絶縁材料にて構成された内側ブッシング６であって、支持シャフト４が貫通挿入された内側ブッシング６と、内側ブッシング６と係合した状態で当該内側ブッシング６が内部に挿入された外側ブッシング７であって、金属製の外側ブッシング７と、渦巻き状に構成された金属製のバネ８であって、中心端８Ａが外側ブッシング７と導通可能な構成で連結され、かつ、外終端８Ｂが巻取ドラムに対して連結された状態でリード線２Ｄと導通可能に接続されたバネ８と、外側ブッシング７と導通可能に接続され、支持シャフト４に沿って延びる外部リード線２Ｆとを備える。【選択図】 図５

Description

本開示は、可撓性を有する索状導体を巻き取るための巻取装置に関する。

例えば、特許文献１に記載の巻取装置は、金属製の渦巻きバネ、巻取ドラム及び金属パイプ製の固定軸等を備えている。巻取ドラムは、電気コード等の索状導体を巻き取る回転体である。固定軸は、巻取ドラムを回転可能に支持した状態で基台部に対して固定されている。

固定軸内には、電気コードに接続されたリード線は配索されている。渦巻きバネの中心端（内端）は、固定軸に係止固定された状態でリード線に電気的に接続されている。渦巻きバネの外終端は、電気コードに電気的に接続されている。つまり、電気コードは、金属製の渦巻きバネを介してリード線と導通している。

特開２００６−５６７０６号公報

特許文献１に係る渦巻きバネの中心端（内端）は、絶縁ブッシュを介して固定ピンにより固定軸に固定されている。絶縁ブッシュは樹脂等の電気絶縁材料製である。固定ピンは、固定軸及び絶縁ブッシュを径方向に貫通して渦巻きバネを当該固定軸に固定する。

しかし、特許文献１における「渦巻きバネとリード線との接続構造」に関する記載は、「渦巻きバネの適所にリード線を取り付ける」のみであり、具体的な接続構造が一切記載されていない。つまり、特許文献１には、特許文献１に係る発明を実施できる程度に明確、かつ、十分に記載されていない。

本開示は、上記点に鑑み、リード線等の導体と渦巻きバネとの接続構造の一例を開示する。

可撓性を有する索状導体（２Ａ）を巻き取るための巻取装置は、例えば、以下の構成要件のうち少なくとも１つを備えることが望ましい。
すなわち、当該構成要件は、索状導体（２Ａ）を巻き取るための巻取ドラム（３）と、巻取ドラム（３）の中心軸線上に配置され、当該巻取ドラム（３）を支持する金属製の支持シャフト（４）と、電気絶縁材料にて構成された内側ブッシング（６）であって、支持シャフト（４）が貫通挿入された内側ブッシング（６）と、内側ブッシング（６）と係合した状態で当該内側ブッシング（６）が内部に挿入された外側ブッシング（７）であって、金属製の外側ブッシング（７）と、渦巻き状に構成された金属製のバネ（８）であって、中心端（８Ａ）が外側ブッシング（７）と導通可能な構成で連結され、かつ、外終端（８Ｂ）が巻取ドラム（３）に対して連結された状態で索状導体（２Ａ）と導通可能に接続されたバネ（８）と、外側ブッシング（７）と導通可能に接続され、支持シャフト（４）に沿って延びる中心側導体（２Ｆ）とである。

これにより、当該巻取装置では、中心側導体（２Ｆ）と索状導体（２Ａ）とは、バネ（８）及び外側ブッシング（７）を介して電気的に導通可能な状態となる。つまり、中心側導体（２Ｆ）は、バネ（８）に直接的に接続されることなく、外側ブッシング（７）を介して当該バネ（８）と電気的に接続される。

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

第１実施形態に係る巻取装置を示外観図である。 第１実施形態に係る巻取装置を示す図である。 第１実施形態に係る接続モジュール等を示す図である。 第１実施形態に係る接続モジュール等を示す図である。 第１実施形態に係る接続モジュールの分解図である。 第１実施形態に係る接続モジュールを示す図である。 第２実施形態に係る接続モジュール等を示す図である。

以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。

なお、各図に付された方向を示す矢印及び斜線等は、各図相互の関係及び各部材又は部位の形状を理解し易くするために記載されたものである。したがって、本開示に示された発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。斜線が付された図は断面図を示すものではない。

少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位は、「１つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。図１に示された巻取装置１は、少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位等の構成要素を備える。

（第１実施形態）
１．巻取装置の概要
本実施形態は、２芯の電気コード２を巻き取るための巻取装置に本開示に係る巻取装置１の一例が適用されたものである。２芯の電気コード２とは、図２に示されるように、２本の電気線２Ａ、２Ｂが束ねられて１本のコードとして扱い可能なとなった電気コードである。電気線２Ａ、２Ｂは、可撓性を有する索状導体の一例である。

本実施形態では、各電気線２Ａ、２Ｂは絶縁チューブ２Ｃに覆われて束ねられている。絶縁チューブ２Ｃは、電気絶縁材料製の可撓性を有するチューブである。以下、各電気線２Ａ、２Ｂのうち、絶縁チューブ２Ｃに覆われていない部分（図２において、略Ｃ字状に湾曲した部分）をリード線２Ｄ、２Ｅという。

巻取装置１は、巻取ドラム３、支持シャフト４及び電気接続部５等を少なくとも備える。巻取ドラム３は、電気コード２、つまり電気線２Ａ、２Ｂを巻き取る回転体である。なお、巻取ドラム３は、電気線２Ａ、２Ｂのうち絶縁チューブ２Ｃに覆われている部分（以下、当該部分を電気コード２という。）を巻き取る。

支持シャフト４は、巻取ドラム３の中心軸線上に配置されて当該巻取ドラム３を支持する金属製の部材である。支持シャフト４は、回転不可な状態でフレーム１Ａ、１Ｂ（図１参照）に固定されている。

電気接続部５は、電気線２Ａ、２Ｂと外部リード線２Ｆ、２Ｇとを電気的に接続する構造部である。具体的には、電気線２Ａ（リード線２Ｄ）は、外部リード線２Ｆに電気的に接続されている。電気線２Ｂ（リード線２Ｅ）は、外部リード線２Ｇに電気的に接続されている。外部リード線２Ｆ、２Ｇは、巻取装置１外に電気的に接続される。

なお、巻取ドラム３の円筒部（図示せず。）内には、巻取用渦巻きバネ（図示せず。）が収納されている。円筒部は、電気コード２が巻かれる部位である。巻取用渦巻きバネは、巻取ドラム３を巻き取りの向きに回転させる弾性力を発揮する渦巻きバネである。

巻き取りの向きは、電気コード２を巻き取る際に巻取ドラム３が回転する向きである。巻取用渦巻きバネの中心端は、支持シャフト４に固定されている。巻取用渦巻きバネの外終端部は巻取ドラム３に固定されている。

そして、巻取ドラム３に巻かれている電気コード２が引き出されると、当該巻取ドラム３が回転して巻取用渦巻きバネの弾性変形量が増大する。このため、巻取用渦巻きバネは、巻取ドラム３を巻き取りの向きに回転させる弾性力を発揮する。

２．電気接続部の詳細
電気接続部５は、図３及び図４に示されるように、第１接続モジュール５Ａ及び第２接続モジュール５Ｂ等を有して構成されている。第１接続モジュール５Ａは、電気線２Ａ（リード線２Ｄ）と外部リード線２Ｆとを電気的に接続する。第２接続モジュール５Ｂは、電気線２Ｂ（リード線２Ｅ）と外部リード線２Ｇとを電気的に接続する。

第１接続モジュール５Ａと第２接続モジュール５Ｂとは、支持シャフト４の中心軸線上に直列に並ぶように重ねられて配置されている。第１接続モジュール５Ａと第２接続モジュール５Ｂとは、同一な構成である。このため、以下の説明では、第２接続モジュール５Ｂの詳細説明は省略されている。

＜第１接続モジュールの構成＞
第１接続モジュール５Ａは、図５に示されるように、内側ブッシング６、外側ブッシング７及びバネ８等を少なくとも有する。内側ブッシング６は、電気絶縁材料（例えば、樹脂）にて構成された部材であって、支持シャフト４が貫通挿入される。

すなわち、支持シャフト４には、当該支持シャフト４の中心軸線に沿って延びる溝部４Ａが少なくとも１つ（本実施形態では、３つ）設けられている。内側ブッシング６の内周面には、図６に示されるように、突起状の嵌合部６Ａが少なくとも１つ（本実施形態では、溝部４Ａと同数）設けられている。

各嵌合部６Ａは、各溝部４Ａに嵌り込んで嵌合している。このため、内側ブッシング６は支持シャフト４と係合した状態となるため、巻取ドラム３が回転しても内側ブッシング６は回転しない。つまり、溝部４Ａ及び嵌合部６Ａは、セレーションとして機能する。

外側ブッシング７は、内側ブッシング６と係合した状態で当該内側ブッシング６が内部に挿入された金属製の部材である。つまり、内側ブッシング６の外周は、導体である外側ブッシング７にて覆われた状態となっている。

なお、内側ブッシング６の外周及び外側ブッシング７の内周には、互いに噛み合う凹凸部６Ｂ、７Ａが設けられてセレーションを構成している。このため、外側ブッシング７も巻取ドラム３が回転しても回転しない。

バネ８は、渦巻き状に構成された金属製のバネである。当該バネ８の中心端８Ａは、外側ブッシング７と導通可能な構成で連結されている。当該バネ８の外終端８Ｂは、巻取ドラム３に対して連結された状態で電気線２Ａと導通可能に接続されている。

具体的には、バネ８の外終端８Ｂは、ケーシング９に係止固定されている（図６参照）。ケーシング９は、第１接続モジュール５Ａの一部を構成する部材である。当該ケーシング９には、内側ブッシング６、外側ブッシング７及びバネ８等が少なくとも収納されている。

ケーシング９は、図３に示されるように、ドラム接合プレート１０を介してボルトＢ１にて巻取ドラム３に固定されている。リード線２Ｄは、図６に示されるように、ケーシング９に固定されているとともに、端子棒Ｈを介して外終端８Ｂに電気的に接続されている。

外部リード線２Ｆの一端は、図５に示されるように、外側ブッシング７と導通可能に接続されている。そして、外部リード線２Ｆは、支持シャフト４に沿って延びて配索されている（図４参照）。具体的には、当該外部リード線２Ｆは、溝部４Ａ内に配索されている。

つまり、リード線２Ｄ（電気線２Ａ）は、バネ８を介して外部リード線２Ｆに電気的に接続されている。なお、外部リード線２Ｆは、支持シャフト４に沿って延びて配索された中心側導体の一例である。

＜第１接続モジュールの作動（図６参照）＞
内側ブッシング６及び外側ブッシング７は、支持シャフト４に対して回転せず、かつ、支持シャフト４も回転しない。このため、電気コード２が巻取ドラム３から引き出されて巻取ドラム３が回転すると、バネ８の外終端８Ｂは、巻取ドラム３と共に回転する。

したがって、電気コード２の引き出し長さが大きくなるに応じて、バネ８の弾性変形量が増大していく。リード線２Ｄと外部リード線２Ｆとは、外側ブッシング７及びバネ８を介して電気的に接続されているので、電気コード２と外部リード線２Ｆとの電気的な接続が維持される。

電気コード２が巻取ドラム３に巻き取られる場合においては、巻取ドラム３の回転に応じてバネ８が復元していくので、電気コード２の引き出し時と同様に、電気コード２と外部リード線２Ｆとの電気的な接続が維持される。

なお、第２接続モジュール５Ｂは、第１接続モジュール５Ａと同一構造である。つまり、第２接続モジュール５Ｂも、内側ブッシング、外側ブッシング、バネ及びケーシング等を少なくとも有する。このため、第２接続モジュール５Ｂの作動も第１接続モジュール５Ａと同じである。

３．本実施形態に係る巻取装置（特に、接続モジュール）の特徴
本実施形態に係る巻取装置１では、外部リード線２Ｆと電気線２Ａ（リード線２Ｄ）とは、バネ８及び外側ブッシング７を介して電気的に導通可能な状態となる。つまり、外部リード線２Ｆは、バネ８に直接的に接続されることなく、外側ブッシング７を介して当該バネ８と電気的に接続される。

したがって、外部リード線２Ｆがバネ８に直接的に接続された構成に比べて、外部リード線２Ｆとバネ８とを、確実、かつ、安定的に電気的に接続することが可能となるとともに、組立性を向上させることが可能となり得る。延いては、巻取装置１の耐久性及び信頼性が向上する。

本実施形態に係る接続モジュールは、内側ブッシング、外側ブッシング及びバネがケーシングに収納されてユニット化されている。したがって、当該巻取装置１では、当該接続モジュールを中心軸線方向に重ねることにより、容易に多芯化に対応することが可能となる。なお、「接続モジュール」とは、第１接続モジュール５Ａ及び第２接続モジュール５Ｂの総称である。

各外部リード線２Ｆは溝部４Ａに配索されている。これにより、外部リード線２Ｆを容易に支持シャフト４に沿って配索することが可能となり得る。
内側ブッシング６には、溝部４Ａと嵌合して支持シャフト４と係合する嵌合部６Ａが設けられている。これにより、外部リード線２Ｆを配索する溝部４Ａ利用して内側ブッシング６の回転を規制でき得る。

（第２実施形態）
上述の実施形態に係る巻取装置１は、２芯の電気コード２に対応したものであった。これに対して、本実施形態に係る巻取装置１は、３芯の電気コード２に対応したものである。

以下の説明は、上述の実施形態に係る巻取装置１との相違点に関する説明である。なお、上述の実施形態と同一の構成要件等は、上述の実施形態と同一の符号が付されている。このため、本実施形態では、重複する説明は省略されている。

すなわち、図７に示されるように、本実施形態では、３つの接続モジュール５Ａ〜５Ｃが中心軸線に沿って重ねられて配置されている。各接続モジュール５Ａ〜５Ｃの外部リード線（図示せず。）は、３つの溝部４Ａそれぞれに配索されている。

（その他の実施形態）
上述の実施形態に係る巻取装置１では、２芯又は３芯の電気コード２を巻き取り可能な巻取装置１であった。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。すなわち、当該開示は、例えば、１芯又は４芯以上の電気コード２を巻き取り可能な巻取装置１であってもよい。なお、４芯の場合には、４つの接続モジュールが中心軸線に沿って重ねられる。

上述の実施形態に係る巻取装置１では、外部リード線２Ｆが溝部４Ａに配索されていた。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。すなわち、当該開示は、例えば、溝部４Ａが廃止された構成であってもよい。

上述の実施形態では、各溝部４Ａに１本の外部リード線２Ｆが配索されていた。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。すなわち、当該開示は、例えば、１本の溝部４Ａに複数の外部リード線２Ｆが配索された構成であってもよい。

上述の実施形態では、内側ブッシング６、外側ブッシング７及びバネ８がケーシング９に収納されてユニット（モジュール）化されていた。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。

上述の実施形態に係る内側ブッシング６は、溝部４Ａを利用して支持シャフト４に対する回転が規制されていた。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。すなわち、当該開示は、例えば、ピンやキー等により、支持シャフト４に対する内側ブッシング６の回転が規制された構成であってもよい。

上述の実施形態では、接続モジュール内に収納された渦巻きバネを利用してリード線２Ｄと外部リード線２Ｆとが電気的に接続されていた。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。すなわち、当該開示は、例えば、巻取用渦巻きバネを利用してリード線２Ｄと外部リード線２Ｆとが電気的に接続された構成であってもよい。

上述の実施形態に係る支持シャフト４は金属製であった。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。すなわち、当該開示は、例えば、支持シャフト４は、導電性を有していれば十分であり、例えば、カーボン又は導電性樹脂にて構成された支持シャフト４であってもよい。

さらに、本開示は、上述の実施形態に記載された開示の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態が組み合わせられた構成、又は上述の実施形態において、図示された構成要件もしくは符号を付して説明された構成要件のうちいずれかが廃止された構成でもよい。

１… 巻取装置 ２… 電気コード ２Ａ、２Ｂ… 電気線
２Ｃ… 絶縁チューブ ２Ｄ… リード線 ２Ｆ… 外部リード線
２Ｅ… リード線 ２Ｇ… 外部リード線 ３… 巻取ドラム
４… 支持シャフト ４Ａ… 溝部 ５… 電気接続部
５Ａ… 第１接続モジュール ５Ｂ… 第２接続モジュール
６… 内側ブッシング ６Ａ… 嵌合部 ６Ｂ… 凹凸部
７… 外側ブッシング ８… バネ ９… ケーシング

Claims (4)

1. 可撓性を有する索状導体を巻き取るための巻取装置において、
   前記索状導体を巻き取るための巻取ドラムと、
   前記巻取ドラムの中心軸線上に配置され、当該巻取ドラムを支持する金属製の支持シャフトと、
   電気絶縁材料にて構成された内側ブッシングであって、前記支持シャフトが貫通挿入された内側ブッシングと、
   前記内側ブッシングと係合した状態で当該内側ブッシングが内部に挿入された外側ブッシングであって、金属製の外側ブッシングと、
   渦巻き状に構成された金属製のバネであって、中心端が前記外側ブッシングと導通可能な構成で連結され、かつ、外終端が前記巻取ドラムに対して連結された状態で前記索状導体と導通可能に接続されたバネと、
   前記外側ブッシングと導通可能に接続され、前記支持シャフトに沿って延びる中心側導体と
   を備える巻取装置。
2. 前記内側ブッシング、前記外側ブッシング及び前記バネが収納され、当該バネの外終端が係止固定された電気絶縁材料製のケーシングであって、前記巻取ドラムに固定されたケーシングと、
   一端側が前記ケーシングに固定された状態で前記バネの外終端に電気的に接続されたリード線であって、他端側が前記索状導体に電気的に接続されたリード線と
   を備える請求項１に記載の巻取装置。
3. 前記支持シャフトには、当該支持シャフトの中心軸線に沿って延びる溝部であって、前記中心側導体が配索された溝部が設けられている請求項１又は２に記載の巻取装置。
4. 前記支持シャフトは回転不可であり、
   前記内側ブッシングには、前記溝部と嵌合して前記支持シャフトと係合する嵌合部が設けられている請求項３に記載の巻取装置。