JP2507800B2 - コネクタ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転回数が限られ、相対的に回転する二部
材間を接続する帯状伝送線のコネクタ装置に関する。

（従来の技術） 限定された回転回数内で相対的に回転する回転部材と
固定部材との間で、電気信号あるいは電力を伝送する伝
送線のコネクタ装置として、例えば、スリップリングと
ブラシからなる摺動接触部を介して電気信号を伝送する
スリップリングタイプのコネクタ装置が知られている。

この装置は、安価であることから従来は広く使用され
ていたが、スリップリングとブラシの摺接により発生す
る金属粉に起因する短絡や、回転による摺動接触部の瞬
間的な断続が原因となって電気信号にノイズが入る等の
問題があった。

このため、かかる不都合のないコネクタ装置として無
接点の機構を採用したブラシレス電気信号伝達装置が使
用されるようになった。この装置は、ハウジング内に渦
巻き状に巻回して収容される伝送線の巻き締まりや巻き
緩みにより、回転部材と固定部材との相対回転を可能と
するもので、かかる巻き締まりや巻き緩みが円滑に行わ
れるように、可撓性を有する導電性金属薄帯やプリント
回路板等の継ぎ目のない一体成形による伝送線が使用さ
れ、信頼性の高い電気信号の伝送路を形成している。

（発明が解決しようとする課題） ところが、ブラシレス電気信号伝達装置は、渦巻き状
伝送線の巻き締まり、巻き緩みによって、固定部材に対
する回転部材の所定回転回数を確保するため、ハウジン
グ内にルーズに収容されている。このため、伝送線を巻
き締める場合は問題ないが、巻き緩めた場合に、繰出さ
れる伝送線が弛み、座屈して絡み合うことがある。かか
る弛みを防止するため、伝送線に適度な張力を付与する
歯車機構をハウジング内に設けることも考えられる。し
かし、伝送線は巻き締まり、巻き緩みによって常にその
動きが変化する。このため、かかる伝送線の動きに追従
させて伝送線に張力を付与する手段として歯車機構を用
いると、装置の構造が複雑で高価になるという問題があ
った。

しかも、伝送線の長さが、収容されるハウジングの周
長と回転回数によって定まる長さ以上に必要となり、製
造コストが高くなるという問題がある。とりわけ、プリ
ント回路板の場合には、工業的に製造しうる長さに限界
があり、それ以上のものを個々に製造するとコストが益
々高くなるという問題がある。

また、長尺の伝送線を必要とすることに加え、伝送線
は、安全性に基づく所定の規格により、径あるいは厚み
等に関する規格において、所定のサイズが要求されるた
め、装置全体が大型化して重くなり、これによって回転
トルクや回転作動に伴う作動音が大きくなるほか、伝送
線が外部からの振動によってガタつき、円滑、且つ、静
粛な使用が妨げられるという問題があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、伝送
線の座屈を簡単に防止でき、用いる伝送線の長さが短
く、小型・軽量で円滑、且つ、静粛に作動し、長期使用
に対する耐久性のあるコネクタ装置を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明のコネクタ装置におい
ては、一方が内筒軸部を、他方が外筒部を有し、互いに
回転自在に嵌合される第１及び第２のハウジングと、前
記第１及び第２のハウジングによって画成される空間
の、前記内筒軸部外周に配置される、第１及び第２の巻
返しローラを夫々回転自在に軸支した、弾性を有する案
内部材と、一端側が前記第１のハウジングの内筒軸部に
巻回され、前記第１の巻返しローラに巻返されて、他端
側が前記案内部材と第２のハウジングの外筒部との間に
巻回される第１の帯状伝送線と、一端側が前記第１のハ
ウジングの内筒軸部に、前記第１の帯状伝送線と軸方向
に離隔し、且つ、逆方向に巻回され、前記第２の巻返し
ローラに巻返されて、他端側が前記案内部材と第２のハ
ウジングの外筒部との間に巻回される第２の帯状伝送線
とを備え、前記第１及び第２の帯状伝送線は前記第１及
び第２の巻返しローラを介して前記案内部材により互い
に張力が付与されている構成としたものである。

（作用） 例えば、第１のハウジングが第２のハウジングに対し
て相対回転すると、一方の帯状伝送線は第１のハウジン
グの内筒軸部に巻取られ、他方の帯状伝送線は当該軸部
から繰り出される。この巻取作動により案内部材も第１
のハウジングと同様に巻取方向へ回転し、繰り出される
他方の帯状伝送線に適度の張力が付与され、弛みを生ず
ることなく案内部材と第２のハウジングの外筒部との間
に巻回されてゆく。

（実施例） 以下、本発明のコネクタ装置をブラシレス信号伝達装
置に適用した一実施例を第１図乃至第８図に基づいて詳
細に説明する。

この装置は、回転軸が同心で、互いに回転自在に嵌合
される第１のハウジング１及び第２のハウジング２と、
両ハウジング1,2内に収容される案内部材３と、案内部
材３を介して上下に配置される２条のフラットケーブル
4,5とを備えている。

第１のハウジング１は、第１図及び第２図に示すよう
に、内筒軸部1aと、この内筒軸部1aの上端から半径方向
外方へ延出する上フランジ1bとが一体に形成され、内筒
軸部1aの下端外周及び上フランジ1bの外縁下部には、第
２のハウジング２と回転自在に嵌合する段部1c,1dが夫
々形成されている。一方、第２のハウジング２は、内筒
軸部1aと同心の外筒部2aと、この外筒部2aの下端から半
径方向内方へ延出する下フランジ2bとが一体に形成され
ており、外筒部2aの上端内周及び下フランジ2bの内縁上
部には、段部1c,1dと嵌合する段状の嵌合部2c,2dが夫々
形成されている。そして、両ハウジング1,2を嵌合する
と、両ハウジング1,2内には、案内部材３及びフラット
ケーブル4,5の収容部となる環状の空間Ｓが画成され
る。

案内部材３は、フラットケーブル4,5に張力を付与し
て、その繰り出し、巻取りを案内するもので、弾性素
材、例えば合成樹脂によって、第３図に示すように、Ｃ
リング状に形成されており、互いに対向する両端には巻
返しローラ6,7が回転自在に軸支されている。巻返しロ
ーラ6,7は、フラットケーブル4,5の巻返しに用いるもの
で、案内部材３両端の上面及び下面に形成した段状の取
付部3a,3bに取付けられている。

フラットケーブル4,5は、前記案内部材３を介して両
ハウジング1,2内に渦巻き状に巻回・収容される可撓性
を有する帯状の伝送線で、第１図及び第４図乃至第６図
に示すように、上側のフラットケーブル４は、一端側が
内筒軸部1aに時計廻りに所定回数巻回され、巻返しロー
ラ６で巻返されて、他端側が案内部材３と外筒部2aとの
間に反時計廻りに巻回されている。また、下側のフラッ
トケーブル５は、一端側が内筒軸部1aに反時計廻りに、
他端側が案内部材３と外筒部2aとの間に、巻返しローラ
７で巻返されて時計廻りに、夫々巻回されている。そし
て、ケーブル4,5の各端部は、夫々軸部1a及び外筒部2a
に穿設した挿通孔（図示せず）から外部へと引出されて
いる。

以上の案内部材３及びフラットケーブル4,5を収容し
たハウジング1,2は、例えば、第１のハウジング１が回
転部材（図示せず）に、第２のハウジング２が固定部材
（図示せず）に、夫々固設され、これにより両ハウジン
グ1,2はフラットケーブル4,5の長さに対応して所定回数
だけ相対回転可能となる。

本発明のコネクタ装置は以上のように構成されている
ので、例えば、第１のハウジング１が第２のハウジング
２に対して時計廻りに相対回転すると（第１図及び第４
図の矢印Ａ方向）、上側のフラットケーブル４が内筒軸
部1aから繰り出されるのに対し、下側のフラットケーブ
ル５は内筒軸部1aに巻取られる。この内筒軸部1aによる
ケーブル５の巻取りによって、巻返しローラ７には、こ
のローラ７を巻取方向である時計方向に引寄せる力が作
用する。このため、巻返しローラ７を取付けた案内部材
３が、ハウジング１と同様に、両ハウジング1,2内を時
計方向に回転し（第１図の矢印Ｂ方向）、繰り出された
ケーブル４は、巻返しローラ６によって反時計方向に適
度の張力で付勢されながら、案内部材３に案内されて案
内部材３と外筒部2aとの間に巻回されてゆく。

これとは逆に、第１のハウジング１が第２のハウジン
グ２に対して反時計廻りに相対回転した場合は、フラッ
トケーブル４が内筒軸部1aに巻取られることにより案内
部材３がハウジング１と同じく反時計方向に回転し、内
筒軸部1aから繰り出される他方のフラットケーブル５が
案内部材３に案内されて案内部材３と外筒部2aとの間に
巻回されてゆく。このように、内筒軸部1aによる一方の
フラットケーブルの巻取力により、繰り出される他方の
フラットケーブルに案内部材３を介して張力が付与され
るので、繰り出されるフラットケーブルに弛みを生ずる
ことなく案内部材３と外筒部2aとの間に巻回させること
が可能となる。

更に、第１のハウジング１の相対回転量が大きいとき
には、内筒軸部1aに巻取られる一方のフラットケーブル
により巻返しローラには巻取方向へ大きな引張力が作用
するが、弾性素材からなる案内部材３が撓んでこの引張
力を緩衝するので、他方のフラットケーブルに作用する
張力が過大にあることはない。

ここで、上記装置は回転軸方向に複数重ねて使用して
もよく、このようにすると伝送線の経路を増加すること
ができ、多数の機器類と接続することが可能となる。ま
た、単一の装置で伝送線の経路を増加させたいときに
は、第７図に示すように、案内部材３の高さを回転軸方
向に高くし、巻返しローラの数を増やせばよい。更に、
両ハウジング1,2内に巻回・収容されるフラットケーブ
ルが相互に干渉しないように例えば、案内部材３の両側
に鍔状に張り出すフランジを設けたり、あるいは第８図
に示すように、両ハウジング1,2に隔壁1e,2eを設けて２
室に区画すると共に案内部材３の幅方向両側面に隔壁1
e,2eと係合し、周方向に延びる溝3cを形成してもよい。

尚、上記実施例においては、本発明のコネクタ装置を
電気信号や電力を伝送するブラシレス信号伝達装置に適
用した実施例について説明したが、複数本の光ファイバ
を束ねて光信号を伝送するテープファイバを用いたコネ
クタ装置にも使用可能なことはいうまでもない。

（発明の効果） 本発明のコネクタ装置に依れば、一方が内筒軸部を、
他方が外筒部を有し、互いに回転自在に嵌合される第１
及び第２のハウジングと、第１及び第２のハウジングに
よって画成される空間の、前記内筒軸部外周に配置され
る、第１及び第２の巻返しローラを夫々回転自在に軸支
した、弾性を有する案内部材と、一端側が第１のハウジ
ングの内筒軸部に巻回され、第１の巻返しローラに巻返
されて、他端側が案内部材と第２のハウジングの外筒部
との間に巻回される第１の帯状伝送線と、一端側が第１
のハウジングの内筒軸部に、第１の帯状伝送線と軸方向
に離隔し、且つ、逆方向に巻回され、第２の巻返しロー
ラに巻返されて、他端側が案内部材と第２のハウジング
の外筒部との間に巻回される第２の帯状伝送線とを備
え、第１及び第２の帯状伝送線は第１及び第２の巻返し
ローラを介して案内部材により互いに張力が付与されて
いる構成としたとしたので、両ハウジングの相対回転に
伴って内筒軸部から繰り出される帯状伝送線が座屈せ
ず、装置が円滑、且つ、静粛に作動し、長期使用に対す
る耐久性のあるコネクタ装置を提供することができる。
また、両ハウジングの回転回数を維持しつつ帯状伝送線
の長さを短縮することができ、これにより装置を小型・
軽量化することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第８図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は本発明のコネクタ装置を示す部分切欠き斜視図、
第２図はハウジングの断面正面図、第３図は案内部材の
斜視図、第４図はハウジング内に収容した案内部材と第
１のフラットケーブルの巻回状態を示す断面平面図、第
５図は巻返しローラと第１のフラットケーブルとの関係
を示す要部斜視図、第６図は巻返しローラと第２のフラ
ットケーブルとの関係を示す要部斜視図、第７図は案内
部材の他の変更例を示す斜視図、第８図はハウジングの
他の変更例を示す断面図である。 １……第１のハウジング、1a……内筒軸部、２……第２
のハウジング、2a……外筒部、３……案内部材、4,5…
…フラットケーブル、6,7……巻返しローラ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方が内筒軸部を、他方が外筒部を有し、
   互いに回転自在に嵌合される第１及び第２のハウジング
   と、 前記第１及び第２のハウジングによって画成される空間
   の、前記内筒軸部外周に配置される、第１及び第２の巻
   返しローラを夫々回転自在に軸支した、弾性を有する案
   内部材と、 一端側が前記第１のハウジングの内筒軸部に巻回され、
   前記第１の巻返しローラに巻返されて、他端側が前記案
   内部材と第２のハウジングの外筒部との間に巻回される
   第１の帯状伝送線と、 一端側が前記第１のハウジングの内筒軸部に、前記第１
   の帯状伝送線と軸方向に離隔し、且つ、逆方向に巻回さ
   れ、前記第２の巻返しローラに巻返されて、他端側が前
   記案内部材と第２のハウジングの外筒部との間に巻回さ
   れる第２の帯状伝送線とを備え、 前記第１及び第２の帯状伝送線は前記第１及び第２の巻
   返しローラを介して前記案内部材により互いに張力が付
   与されていることを特徴とするコネクタ装置。