JP2546270Y2 - ブラシレス電気信号伝達装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】この考案は、例えば自動車の
ステアリング装置のごとき限定された回転数内で往復回
転する回転体と、固定体との間で電気信号を送受するブ
ラシレス電気信号伝達装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のブラシレス電気信号伝達装置と
して、従来例えば図７（ａ），（ｂ）の構造がある。図
において、回転体であるロータ１の外周に空間を設けて
固定体であるハウジング２が同心配置され、この空間内
において、前記ロータ１の胴部の外周にフレキシブル電
路体３が複数巻き巻回され、その両端をロータ１および
ハウジング２のそれぞれに接続してある。

【０００３】フレキシブル電路体３は長い帯状のフレキ
シブルプリント基板などからなるもので、前記フレキシ
ブル電路体３を介してロータ１とハウジング２は導通さ
れ、フレキシブル電路体３の導電パターンに応じてそれ
ぞれに設けた各種電気装置に接続される。

【０００４】なお、図７（ａ）ではフレキシブル電路体
３はロータ１の外周にＭターン密に巻回され、その外端
部３ａのみが前記ハウジング２に接続した状態を示し、
ロータ１がそれ以上巻取方向には回転不能な状態になっ
ている。

【０００５】また、図７（ｂ）では図７（ａ）の状態か
らロータ１が巻き戻し方向（図７（ａ）矢印方向）に回
転した結果、ハウジング２の内周にフレキシブル電路体
３がＮターン密に巻回され、その内端部３ｂのみが前記
ロータ１に接続している状態を示し、ロータ１がそれ以
上巻き戻し方向には回転不能な状態になっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】したがって、以上の構
造にあっては、ロータ１の回転数をふやすためには、回
転力を吸収するためにフレキシブル電路体３の長さを非
常に長くしなければならず、コスト高となるとともに、
その長さ分電気抵抗値が高くなる。

【０００７】例えば、前記フレキシブル電路体３をロー
タ１に３周巻いた場合には、この巻き戻し方向にロータ
１が一回転したとすれば、巻数は３−１＝２となる。

【０００８】これを一般式に当てはめ、当初ロータ１に
Ｍ巻きした場合、ロータ１をＸ回転巻き戻した場合には
その巻数Ｎは、Ｎ＝Ｍ−Ｘとなる。

【０００９】また、巻き戻して行くと最終的にはハウジ
ング２の内周に密着する。このときの密巻数をＮとし、
ロータ１の外径をｄ₁ 、ハウジング２の内径をｄ₂ とす
れば、フレキシブル電路体３の長さｌ₂ は以下の式で現
される。

【００１０】 ｌ₂ ＝πｄ₁ Ｍ＝πｄ₂ Ｎ したがって、ロータ１をＸ回転させるための必要な巻数
Ｍ、フレキシブル電路体３の長さｌ₂ は、 ｌ₂ ＝πｄ₁ Ｍ＝πｄ₂ （Ｍ−Ｘ） Ｍ＝（ｄ₂ ／（ｄ₂ −ｄ₁ ））Ｘ したがって、 ｌ₂ ＝πｄ₁ （ｄ₂ ／（ｄ₂ −ｄ₁ ））Ｘ となる。

【００１１】また、このような欠点を除去するために、
例えば特公昭６３−５５１９号公報に示すようにロータ
に噛合して回転しつつ公転する遊星歯車を設け、これと
同軸上に設けたリールにフレキシブル電路体を支持させ
たものもあり、これによってフレキシブル電路体の実効
長を短く形成できる構造としたものもある。

【００１２】しかしながら、この構造では、フレキシブ
ル電路体の中央部を遊星リールで支持しているため、そ
の部分でフレキシブル電路体がおれ曲がり、フレキシブ
ル電路体が損傷を受け易く、さらに径の小さな遊星リー
ルにフレキシブル電路体を巻き付けているため、フレキ
シブル電路体自身の可撓性と耐久性が問題になるほか、
フレキシブル電路体とハウジングとの取り付け部に高い
負荷がかかり、接触不良などが生ずる問題があった。

【００１３】この考案は以上の問題を解決するものであ
って、フレキシブル電路体をおれ曲げることなく同一回
転量でフレキシブル電路体の実効長さを短くできるよう
にしたブラシレス電気信号伝達装置を提供することを目
的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この考案は、相対的に回転自在なロータと、このロ
ータを空間を介して収容する固定側のハウジングと、一
端をロータの外周に接続し、他端をハウジングの内周に
接続したフレキシブル電路体とを備えたブラシレス電気
信号伝達装置において、前記空間部にロータと同方向に
回転する中間プレートを設け、この中間プレートを、ロ
ータ及びハウジングに対して径方向への移動を規制した
状態で同心状に配置し、前記中間プレートに突設した軸
を中心にして自由に回転するように設けられたガイドロ
ーラを通じて前記フレキシブル電路体が、ロータの回転
方向に応じて反転状態で前記中間プレートの内外周に移
動するように構成したことを特徴とするものである。

【００１５】またこの考案では、前記中間プレートには
外周壁が形成され、この外周壁によって空間部をさらに
内外周に仕切るように構成してなり、この外周壁に開口
された取出し部および前記外周壁の内部に設けたガイド
ローラを通じて前記フレキシブル電路体が、ロータの回
転方向に応じて反転状態で前記中間プレートの内外周に
移動する構成が採用できる。

【００１６】さらにこの考案では、前記中間プレートに
は複数のガイドローラが回転自在に設けられ、各ガイド
ローラによって空間部をさらに内外周に仕切るように構
成してなり、任意のガイドローラを通じて前記フレキシ
ブル電路体が、ロータの回転方向に応じて反転状態で前
記中間プレートの内外周に移動する構成も採用できる。

【００１７】以上の構成によれば、ロータの回転によっ
て放出されたフレキシブル電路体はその長さ分だけハウ
ジングの内周またはガイドローラの外周部側に移動す
る。

【００１８】ロータをＸ回転させるに必要なフレキシブ
ル電路体の長さｌ₁ は、 ｌ₁ ＝πｄ₁ （１−ｄ₁ ／ｄ₂ ）Ｘ となる。

【００１９】

【考案の実施の形態】以下、この考案の実施形態を図面
を用いて詳細に説明する。

【００２０】図１ないし図３はこの考案のブラシレス電
気信号伝達装置の第一実施形態を示す。

【００２１】図において、１０は、図示しないハンドル
軸に同期して回転するロータであり、１２はこのロータ
１０との間に所定の空間を設けてこれを同心状に収容す
るハウジングである。ハウジング１２は、底板１２ａ
と、カバー１２ｂとを備えている。

【００２２】ロータ１０の外周にはフレキシブル電路体
１４の一端が接続され、またハウジング１２の内周には
フレキシブル電路体１４の他端が接続されている。

【００２３】さらに、ハウジング１２内には、中間プレ
ート１６が配置されている。この中間プレート１６は、
前記ロータ１０に連繋して回転するリング状の底板１６
ａと、この底板１６ａの上部外周に設けられた外周壁１
６ｂとを備えており、この外周壁１６ｂによって前記空
間を内室Ａと外室Ｂとに仕切っている。

【００２４】中間プレート１６の底板１６ａの下部内周
には、全周に亘ってインターナルギア１８が刻設されて
いる。また、前記ロータ１０の下部外周には、ギア１０
ａが形成されている。インターナルギア１８とギア１０
ａとは、前記底板１２ａ上に配置された一対の中継ギア
２０、２２を介して回転可能に連繋している。

【００２５】そして、中間プレート１６はギア１０ａ、
インターナルギア１８、中継ギア２０、２２のギア比に
応じた減速比で前記ロータ１０の回転方向と同方向に回
転する。この減速比は中間プレート１６の内径をｄ₂ と
し、ロータ１０の外径をｄ₁と設定すると、その回転速
度をロータ１０の回転速度のｄ₁ ／ｄ₂ となるようにギ
ア比が設定される。

【００２６】また、中間プレート１６の外周壁１６ｂの
一部には取出し部２４が開口されているとともに、この
取出し部２４の近傍において、中間プレート１６内には
ガイドローラ２６が設けられ、ロータ１０に一端を巻き
付けられたフレキシブル電路体１４は、このガイドロー
ラ２６の外周を通って巻き付け状態から反転した状態で
中間プレート１６の外周に導出されている。

【００２７】次に作用を説明する。

【００２８】まず、ロータ１０に巻かれたフレキシブル
電路体１４はロータ１０の巻き戻し方向の回転によって
緩められ内室Ａからガイドローラ２６により１８０度方
向を転換して取出し部２４を経て外室Ｂ側に移動する。
逆にロータ１０の巻取方向の回転によって外室Ｂから内
室Ａ側に移動する。

【００２９】この時前記中間プレート１６の減速比はロ
ータ１０の回転速度のｄ₁ ／ｄ₂ に設定されているの
で、ロータ１０より放出されたフレキシブル電路体１４
の長さ分だけ中間プレート１６の外周壁１６ｂの外周に
弛んだり引っ張られることなく巻き付く。

【００３０】例えば、ロータ１０が巻き戻し方向に３６
０度回転すると、中間プレート１６は（ｄ₁ ／ｄ₂ ）×
３６０度回ることになる。

【００３１】このときフレキシブル電路体１４の放出さ
れる量は、 となる。

【００３２】したがって、もしロータ１０がＸ回転すれ
ば、フレキシブル電路体１４の長さｌ₁ は、 ｌ₁ ＝πｄ₁ （１−ｄ₁ ／ｄ₂ ）・Ｘ となる。

【００３３】したがって、この考案による必要長さｌ₁
と、従来の長さｌ₂ とを比較すると以下のようになる。

【００３４】

【００３５】したがって、ｌ_２＞ｌ_１ となり、長さを短くすることができるのである。そし
て、ギア１０ａ、インターナルギア１８、中継ギア２
０、２２によって、中間プレート１６を、ロータ１０及
びハウジング１２に対して径方向への移動を規制した状
態で同心状に配置しているから、（Ａ）中間プレート１
６の回転抵抗が変動することがなく、同中間プレート１
６の安定した回転が得られ、（Ｂ）外部からの振動等に
よる異音を防止することができ、（Ｃ）フレキシブル電
路体１４にストレスがかからず、耐久性の向上を図るこ
とができる。

【００３６】次に、この考案の第二実施形態を図４ない
し図６を用いて説明する。

【００３７】図において、ロータ３０の外周にはこれを
上下に区画する仕切り壁３２が突設されている。

【００３８】また、固定側ハウジング３４の内周にはこ
れを上下に区画する仕切り壁３６が形成され、各仕切り
壁３２、３６の間にはリング状の溝３８が形成されてい
る。

【００３９】仕切り壁３２、３６の上部には、リング状
の中間プレート４０が回転可能に設置されている。

【００４０】中間プレート４０の下部には１２０度で３
箇所前記溝３８を貫通する軸４２が突設され、この軸４
２には前記ロータ３０の下部外周に形成されたギア３０
ａ及び前記ハウジング３４の下部内周に形成されたイン
ターナルギア３４ａのそれぞれに噛合する遊星ギア４４
が回転可能に軸支されており、前記ロータ３０の矢印方
向（図６参照）の回転によって中間プレート４０は同方
向に回転する。

【００４１】また、前記中間プレート４０の上部には多
数の軸４６が突設され、この各軸４６には中間プレート
４０を内外周に仕切るガイドローラ４８が回転自在に遊
嵌されている。

【００４２】フレキシブル電路体１４の一端は前記ロー
タ３０の外周に接続されている。

【００４３】また、フレキシブル電路体１４の他端は、
任意の一つのガイドローラ４８の外周に巻き付いた状態
でこれの外周に導出され、ハウジング３４の内周に接続
されている。

【００４４】以上の構成において、ロータ３０が図６の
矢印方向に回転すると、フレキシブル電路体１４はハウ
ジング３４の内周側に巻き戻される。

【００４５】この移動速度と中間プレート４０の移動速
度とは等しいため、フレキシブル電路体１４はガイドロ
ーラ４８により引っ張られることなくスムーズに移動す
ることができる。

【００４６】前記ロータ３０がその逆の巻取方向に回転
するときも同一の動作でロータ３０側に移動し、これの
外周に巻き取られる。

【００４７】また、以上の巻取巻き戻し動作において、
フレキシブル電路体１４はガイドローラ４８の外周に接
するが、各ローラ４８は回転自在であるため、接触位置
での摩擦を生ずることがなく、スムーズな移動ができ、
またロータ３０の回転も円滑に行うことができる。

【００４８】なお、この実施形態では、フレキシブル電
路体１４を、アッセンブリ過程でどのガイドローラ４８
間を通しても良いので、組立が簡単である。また、フレ
キシブル電路体１４は各ガイドローラ４８に摺接し、こ
れを回転させつつ内外周に移動するので、ロータ３０の
回転も円滑に行うことができる。

【００４９】さらに、この実施形態ではロータと等速度
で回転させる構成としたが、第一実施形態と同様な減速
比に設定することもできる。

【００５０】

【考案の効果】以上各実施形態によって詳細に説明した
ように、この考案のブラシレス電気信号伝達装置にあっ
ては、ロータの回転によって放出されたフレキシブル電
路体はその長さ分だけ中間プレートの外周壁または各ガ
イドローラの外周に巻き付けられるようになり、ロータ
をＸ回転させるに必要なフレキシブル電路体の長さは πｄ₁ （１−ｄ₁ ／ｄ₂ ）Ｘ となるため、従来のロータまたはハウジング内周に巻き
付けるものに比べて必要回転数に対するフレキシブル電
路体の実効長さを短くでき、経済的であるとともに、電
気抵抗値などの低下を図ることができる。

【００５１】しかも、中間プレートを、ロータ及びハウ
ジングに対して径方向への移動を規制した状態で同心状
に配置しているから、（Ａ）中間プレートの回転抵抗が
変動することがなく、同中間プレートの安定した回転が
得られ、（Ｂ）外部からの振動等による異音を防止する
ことができ、（Ｃ）フレキシブル電路体にストレスがか
からず、耐久性の向上を図ることができる。また、ガイ
ドローラが軸を中心にして自由に回転するように設けら
れているから、フレキシブル電路体とガイドローラとが
相対的に摺動するようなことがなく、フレキシブル電路
体の耐久性の向上、同フレキシブル電路体のスムーズな
移動、装置のスムーズな回転が得られる。

【００５２】また、その構造を一瞥すれば明らかなよう
に、フレキシブル電路体はその移動中に大きな径の中間
プレートの外周壁或いは各ガイドローラの外周に巻き付
くことになり、フレキシブル電路体自体に損傷を与える
ことがなく、可撓性や耐久性に与える影響も少ないもの
となる。

【００５３】さらに、中間プレートを内外周に仕切る手
段として多数のガイドローラによって構成した場合に
は、フレキシブル電路体との摩擦が小さく、さらに耐久
性などに与える影響が少なくなるとともに、ロータを円
滑に回転させることができ、またアッセンブリ作業も簡
単になる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第一実施形態によるブラシレス電気
信号伝達装置の縦断面説明図。

【図２】図１のII−II線における断面図。

【図３】図１のIII −III 線における断面図。

【図４】この考案の第二実施形態によるブラシレス電気
信号伝達装置の縦断面説明図。

【図５】図４のＶ−Ｖ線における断面図。

【図６】図４のVI−VI線における断面図。

【図７】（ａ）、（ｂ）は従来のブラシレス電気信号伝
達装置の平面説明図である。

【符号の説明】

１０、３０ ロータ １２、３４ ハウジング １４ フレキシブル電路体 １６、４０ 中間プレート １６ｂ 外周壁 ２４ 取出し部 ２６、４８ ガイドローラ

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対的に回転自在なロータと、このロー
   タを空間を介して収容する固定側のハウジングと、一端
   をロータの外周に接続し、他端をハウジングの内周に接
   続したフレキシブル電路体とを備えたブラシレス電気信
   号伝達装置において、前記空間部にロータと同方向に回
   転する中間プレートを設け、この中間プレートを、ロー
   タ及びハウジングに対して径方向への移動を規制した状
   態で同心状に配置し、前記中間プレートに突設した軸を
   中心にして自由に回転するように設けられたガイドロー
   ラを通じて前記フレキシブル電路体が、ロータの回転方
   向に応じて反転状態で前記中間プレートの内外周に移動
   するように構成したことを特徴とするブラシレス電気信
   号伝達装置。
2. 【請求項２】 前記中間プレートには外周壁が形成さ
   れ、この外周壁によって空間部をさらに内外周に仕切る
   ように構成してなり、この外周壁に開口された取出し部
   および前記外周壁の内部に設けたガイドローラを通じて
   前記フレキシブル電路体が、ロータの回転方向に応じて
   反転状態で前記中間プレートの内外周に移動するように
   構成したことを特徴とする請求項１記載のブラシレス電
   気信号伝達装置。
3. 【請求項３】 前記中間プレートには複数のガイドロー
   ラが回転自在に設けられ、各ガイドローラによって空間
   部をさらに内外周に仕切るように構成してなり、任意の
   ガイドローラを通じて前記フレキシブル電路体が、ロー
   タの回転方向に応じて反転状態で前記中間プレートの内
   外周に移動するように構成したことを特徴とする請求項
   １記載のブラシレス電気信号伝達装置。