JP3595130B2

JP3595130B2 - フラットケーブル巻取装置

Info

Publication number: JP3595130B2
Application number: JP28563797A
Authority: JP
Inventors: 徹郎村松; 芳行田中; 和人中村
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1997-10-17
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2017-10-17
Also published as: JPH11116145A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブルなフラットケーブルを巻き取る巻取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フラットケーブル巻取装置はフレキシブルなフラットケーブルを巻き取り及び引き出すことが可能な構造となっており、２台以上の機械が相互に離れていたり、機械と電源とが離れており、しかもこれらの距離が変更する場合の接続に使用される。
【０００３】
図８〜図１０は特開昭６３−１７６２７２号公報に記載されている従来のフラットケーブル巻取装置を示す。このフラットケーブル巻取装置は、フラットケーブル１を巻き取り及び引き出す巻取リール２がケース３内に回転可能に設けられている。巻取リール２は巻取ばね４によってフラットケーブル１を巻き取る方向に付勢されており、回転軸８を中心に回転する。
【０００４】
フラットケーブル１は先端部に移動コネクタ５が取り付けられると共に、基端部には固定コネクタ６が取り付けられている。このフラットケーブル１は回転軸８を貫通して巻取リール２の外側に抜き出される残余部９を備えている。残余部９は回転軸８を中心に渦巻き状に巻回されており、固定コネクタ６は残余部９の基端に取り付けられた状態でケース３に保持されて固定されている。
【０００５】
このフラットケーブル巻取装置では、巻取ばね４によって巻取リール２が巻き取り方向に付勢されているため、通常の自由状態では図９に示すように、移動コネクタ５がケース３に引き付けられている。このとき、残余部９は緩やかな渦巻き状となっている。これに対し、移動コネクタ５を引っ張ってフラットケーブル１を引き出すと、図１０に示すように残余部９が回転軸８に密に巻回される。
この残余部９の作動によって巻取リール２の回転数を吸収するため、フラットケーブル１の引き出しの際のフラットケーブル１と固定コネクタ６との相対的な位置変動を無視することができて安定する。従って、このフラットケーブル巻取装置では、摺動接点が不要となり、摺動接点に起因したノイズの発生を防止できるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフラットケーブル巻取装置では、接続のための本来の長さに加え、巻取リール２の回転数を吸収する残余部９がフラットケーブル１に必要となっている。このため、フラットケーブルが長くなる問題を有している。
【０００７】
本発明は、従来のこのような問題点を考慮し、残余部を不要とすることによってフラットケーブルを短くすることが可能な構造のフラットケーブル巻取装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、先端部が移動コネクタに連結され、基端部が固定コネクタに連結されたフラットケーブルと、前記固定コネクタが設けられた固定状態の軸部材と、この軸部材に支持されて軸部材の周囲で回転するロータ部材と、このロータ部材を前記フラットケーブルの巻き取り方向に回転付勢する巻取ばねとを備えたフラットケーブル巻取装置であって、
前記ロータ部材が、前記フラットケーブルが通過することによって同ケーブルを反転させる挿通口を備え前記軸部材に回転自在に支持されたキャリヤと、前記フラットケーブルを通過させることによってその通過部分を相対移動不能に保持する保持部を備えた外周壁部内に、前記キャリヤを相対回転可能に内包して前記軸部材に支持されると共に前記巻取ばねで回転付勢されて取り付けられたロータとから構成されており、
前記フラットケーブルが、前記軸部材から延びると共に前記挿通口で反転させられて前記外周壁部と前記キャリヤとの間に引き出されてこの間に複数周巻き取られた後、前記保持部を介して前記ロータの外方へ引き出されてセットされており、前記ロータの前記巻取ばねによる回転で、前記保持部から外方の部分が前記外周壁部の外周面に巻き取られると共に、前記ロータの回転に伴う前記フラットケーブルの反転部分の押しによる前記キャリヤの同方向の回転で、前記保持部から内方の部分が前記軸部材の外周面に前記外周壁部の外周面とは相互に逆向きとなるように巻き取られることによって収納されていることを特徴とする。
【００１３】
この構造では、フラットケーブルは軸部材から延びてキャリヤで反転されてキャリヤとロータの外周壁部との間に複数周巻き取られた後、ロータの外周壁部の保持部を通過してロータの外方へ引き出されると共にその通過部分が前記保持部に摩擦力で相対移動不能に保持されてセットされている。このときロータがフラットケーブルの巻き取り方向に回転するように付勢されているので、自由状態ではロータが巻き取り方向に回転して、フラットケーブルは、ロータの保持部から外方の部分がロータの外周面に巻き取られると共に、ロータの保持部から内方の部分の内、キャリヤとロータの外周壁部との間に巻き取られた複数周分が巻き戻されて、その反転部分が挿通口の反転側端面から離れて他側端面側に寄り、更なるロータの回転によって前記反転部分が前記他側端面を押すことになり、これによりキャリヤが同方向に回転してキャリヤの内側のフラットケーブルが軸部材の外周面にロータの外周面への巻方向と反対方向に巻き取られる。
【００１４】
そしてフラットケーブルの引き出しの際は、ロータを巻取ばねのばね力に抗して回転させながらロータの外周面に巻き取られている部分が引き出される。このときフラットケーブルの、キャリヤとロータの外周壁部との間の部分は巻締められ、軸部材の外周面に巻き取られている部分は巻き戻される状態となってほぐされる。これによってフラットケーブルの反転部分は、挿通口の反転側端面に寄り、更なるロータの回転によって前記反転部分が前記反転側端面を押すことになり、これによりキャリヤが同方向に回転してロータの内側のフラットケーブルが軸部材の外周面からほぐされてロータの内側面に沿って巻かれるので、フラットケーブルと固定コネクタとの相対的な位置変動を無視することができる。
【００１５】
また、フラットケーブルの保持部から内方の部分は、キャリヤを介した反転構造でロータ内に収納されているので、従来構造の渦巻状態の残余部に比べて必要な長さを短くすることができる。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１記載のフラットケーブル巻取装置であって、前記挿通口に、前記フラットケーブルに転接する回転自由の反転ロールが設けられていることを特徴とする。
【００１７】
回転自由の反転ロールは、挿通口部分でフラットケーブルと接触して回転する。このため、フラットケーブルの巻き取り及び引き出しの際の抵抗力が小さくなり、操作性が向上する。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のフラットケーブルの巻取装置であって、前記キャリヤの周方向に沿って適宜の間隔を維持して外周面がフラットケーブルに当接するスペーサ部材が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
スペーサ部材がフラットケーブルとキャリヤとの間に隙間を形成するため、フラットケーブルがキャリヤと直接に接触することがなく、キャリヤとの摩擦が小さくなる。また，スペーサ部材を設ける間隔によりキャリヤとフラットケーブルが直接に接触しても摺動摩擦を小さくでき、これにより巻き取り及び引き出しの際の操作を良好に行うことができる。
【００２０】
請求項４の発明は、請求項３記載のフラットケーブル巻取装置であって、前記スペーサ部材は、ロール面がキャリヤの外周面より外側に位置してキャリヤに回転自由に取り付けられたアイドラロールであることを特徴とする。
【００２１】
スペーサ部材を回転自由のアイドラロールとすることにより、アイドラローラがフラットケーブルと接触して追随回転する。このため、フラットケーブルの巻き取り及び引き出しの際の抵抗力が小さくなる。
【００２２】
請求項５の発明は、請求項１記載のフラットケーブル巻取装置であって、前記キャリヤが、前記フラットケーブルが通過することによって同ケーブルを反転させる挿通口を備えたＣ字形状のリング体で構成されていることを特徴とする。
【００２３】
この発明では、反転ロールやアイドラロールを設けない単なるリング体でキャリヤを構成したので、構造が簡単になる。
【００４４】
図１乃至図５は、本発明の第１実施形態としてのフラットケーブル巻取装置４０を示す。このフラットケーブル巻取装置４０は、フラットケーブルを巻き取るロータ部材がキャリヤ１３とロータ４２とで構成されている。
【００４５】
すなわちフラットケーブル巻取装置４０のロータ部材は、フラットケーブル１５が通過することによって同ケーブル１５を反転させる挿通口２３を備え軸部材１２に回転自在に支持されたキャリヤ１３と、フラットケーブル１５を通過させることによってその通過部分が相対移動不能に保持される保持部４４を備えた外周壁部４６内にキャリヤ１３を相対回転可能に内包して軸部材１２に支持されると共に巻取ばね１４で回転付勢されて取り付けられたロータ４２とから構成されている。
【００４６】
ロータ４２は、有底円筒体形状に形成されており、その底部４５に軸挿通孔４７が穿設されており、かつその外周壁部４６の一部に保持部４４がスリット状に形成されている。そしてこのロータ４２は、その軸挿通孔４７を軸部材１２の大径部１２ａに挿通させて大径部１２ａに回転自在に支持されると共に巻取ばね１４で回転付勢されて取り付けられている。このとき巻取ばね１４は、外端１４ａを軸部材１２の小径部１２ｂに回転自在に支持されたスプリングケース４１に係合させ、内端１４ｂを小径部１２ｂに係合させた渦巻きばねで構成されており（図３参照）、スプリングケース４１にロータ４２を一体係合させることによってロータ４２にばね力を伝達することができるように構成されている。
【００４７】
キャリヤ１３は、他に反転ロール２６，アイドラロール２７を備えて構成されている。詳しくは、キャリヤ１３は、一部に不連続部分を有するリング形状に成形されている。又、キャリヤ１３には、その不連続部分によって挿通口２３が形成されている。この挿通口２３はフラットケーブル１５が挿通することによってフラットケーブル１５を反転させるものである。反転ロール２６は、キャリヤ１３の挿通口２３に配置されている。すなわち、キャリヤ１３の不連続端部の内、反転側端部にロール軸２８を突設し、このロール軸２８に取り付けることにより、反転ロール２６を挿通口２３に設けるものである。
このような反転ロール２６は、キャリヤ１３の内側から外側に向かって引き出されるフラットケーブル１５と接触し、フラットケーブル１５の引き出し及び巻き取りの際に追随回転する。この回転によってフラットケーブル１５との接触抵抗が小さくなるため、フラットケーブル１５が切れることがなく、しかもフラットケーブル１５の引き出し及び巻き取り操作を円滑に行うことができる。又、フラットケーブル１５の磨耗が抑制されるため、フラットケーブル１５の耐久性も向上する。
アイドラロール２７はキャリヤ１３の周方向に沿って複数が配置されている。このアイドラロール２７を回転自由に支持するため、キャリヤ１３の周方向には、複数のロール軸２９が突設されている。これらのアイドラロール２７には、キャリヤ１３に巻き取られるフラットケーブル１５が接触する。
それぞれのアイドラロール２７は、そのロール面２７ａがキャリヤ１３の外周面よりも外側に位置するように、その径が設定されている。このため、フラットケーブル１５はキャリヤ１３に巻き取られる際に、アイドラロール２７のロール面２７ａと接触するが、キャリヤ１３の外周面とは接触することがなく、キャリヤ１３の外周面との間に隙間３０が形成されるようになっている（図３参照）。従って、フラットケーブル１５とキャリヤとの間に生じる摩擦が小さくなり、引き出し及び巻き取りの操作を良好に行うことができる。又、アイドラロール２７はフラットケーブル１５の引き出し及び巻き取りに追随して回転するため、これらの操作をさらに小さな力で行うことができ、操作性が向上する。
そしてこのキャリヤ１３は、ロータ４２の外周壁部４６の内側に位置させて軸部材１２の大径部１２ａに回転自在に支持されて取り付けられている。
【００４８】
また軸部材１２は、底部１２ｃと外周壁部１２ｄとで有底円筒体形状に形成されており、その底部１２ｃの中央部に大径部１２ａ及び小径部１２ｂからなる軸部が形成されると共に外周壁部１２ｄの一部にフラットケーブル１５の引き出し口１６が形成されており、かつ大径部１２ａと外周壁部１２ｄとの間に収容空間１２ｅが形成される（図１参照）と共に、この収容空間１２ｅ内に前記した構成でキャリヤ１３及びロータ４２が収容されている。小径部１２ｂの中央部には固定コネクタ１８がその先端１８ａを幾分突出させて一体に設けられている。
【００４９】
さらに軸部材１２の開口側はカバー部材４３で閉塞されている。このカバー部材４３は、底部４３ａと外周壁部４３ｂとで有底円筒体形状に形成されており、その底部４３ａの中央部に固定コネクタ１８の先端１８ａの外形形状に相応した矩形孔４３ｃが穿設されており、かつ外周壁部４３ｂの一部に引き出し口１６を閉塞可能な突起部（図示せず）が延設されている。そしてこのカバー部材４３は，その矩形孔４３ｃを固定コネクタ１８の先端１８ａに嵌め込み、かつその外周壁部４３ｂの端面を軸部材１２の外周壁部１２ｄの端面に突き合わせることによって一体的に結合される。この結合により軸部材１２とカバー部材４３はケースをも構成することになると共に、軸部材１２はこのケースに固定される。
【００５０】
このような構成においてフラットケーブル１５は、軸部材１２の大径部１２ａから延びると共に挿通口２３の反転ロール２６で反転されてキャリヤ１３とロータ４２の外周壁部４６との間に複数周巻き取られた後、かつロータ４２の外周壁部４６の保持部４４を通過してロータ４２の外方へ引き出されると共にその通過部分が保持部４４で保持される。このときフラットケーブル１５の保持部４４の通過部分は保持部４４に、摩擦力で相対移動不能に保持される。そしてフラットケーブル１５の保持部４４からさらに外方部分は、引き出し口１６からケースの外方へ引き出されるようになっている（図２参照）。
【００５１】
次に、この第１実施形態の作動を図２，図４，図５によって説明する。図２はフラットケーブル１５の巻き取り当初のセット状態を示す。このセット状態では、基端部が固定コネクタ１８と接続されているフラットケーブル１５は、軸部材１２の大径部１２ａの内部から抜き出されてキャリヤ１３の内側から外側に引き出され、かつ反転ロール２６に接触して反転されてキャリヤ１３とロータ４２の外周壁部４６との間に引き出されて、この間に複数周分巻回した後、ロータ４２の外周壁部４６の保持部４４を通過すると共にこの保持部４４で通過部分が相対移動不能に保持されてロータ４２の外方へ引き出され、さらに引き出し口１６からケースの外方へ引き出されている。このフラットケーブル１５の引き出し側の端部には移動コネクタ１７が接続されている。図中、符号１５ａはフラットケーブル１５の反転部分である。
【００５２】
図２のセット状態を自由状態とした場合、巻取ばね１４のばね力によってロータ４２が矢印方向に回転する。図４はこれに続く状態であり、フラットケーブル１５はロータ４２の保持部４４から外方の部分がロータ４２の外周面に巻き取られると共に、ロータ４２の保持部４４から内方の部分の内、キャリヤ１３とロータ４２の外周壁部４６との間に巻き取られた複数周分が巻き戻されて、その反転部分１５ａが反転ロール２６側から離れて挿通口２３の他側端面側に寄り、更なるロータ４２の回転によって反転部分１５ａが挿通口２３の他側端面を押すことになり、これによりキャリヤ１３が同方向に回転してキャリヤ１３の内側のフラットケーブル１５が軸部材１２の大径部１２ａの外周面に巻き取られる（図５参照）。
【００５３】
そしてフラットケーブル１５の引き出しの際は、ロータ４２を巻取ばね１４のばね力に抗して回転させながらロータ４２に巻き取られている部分が引き出される。このときフラットケーブル１５の、キャリヤ１３とロータ４２の外周壁部４６との間の部分は巻締められ、軸部材１２の大径部１２ａの外周面に巻き取られている部分は巻き戻される状態となってほぐされる。これによってフラットケーブル１５の反転部分１５ａは、反転ロール２６側に寄り、更なるロータ４２の回転によって反転部分１５ａが反転ロール２６を押すことになり、これによりキャリヤ１３が同方向に回転してロータ４２の内側のフラットケーブル１５が軸部材１２の大径部１２ａの外周面からほぐされてロータ４２の内側面に沿って巻かれるので、フラットケーブル１５と固定コネクタ１８との相対的な位置変動を無視することができる。
【００５４】
このように第１実施形態においては、フラットケーブル１５を本来の接続用に必要な長さと残余部（保持部４４から内方部分）が必要となるが、この残余部がキャリヤ１３を介した反転構造でロータ４２の外周壁部４６内に収納されているので、従来構造の渦巻状態の残余部に比べて必要な長さを短くすることができ、かつ巻取ばね１４の全長を短くして小型化及び軽量化をも図ることができる。
【００５５】
図６及び図７は、本発明の第２実施形態としてのフラットケーブル巻取装置５０を示す。このフラットケーブル巻取装置５０はキャリヤ１３の構造が相違するだけで、他の構成はフラットケーブル巻取装置４０と同一となっている。
【００５６】
すなはちこのフラットケーブル巻取装置５０のキャリヤ１３は、フラットケーブル１５が通過することによって同ケーブル１５を反転させる挿通口２３を備えたＣ字形状のリング体で構成されている。そしてこのキャリヤ１３は、ロータ４２に内包された状態で軸部材１２の大径部１２ａに回転自在に支持されて取り付けられている。
【００５７】
このフラットケーブル巻取装置５０は、前述したフラットケーブル巻取装置４０と同様の作用効果を奏することは勿論のことであるが、加えて反転ロールやアイドラロールを設けない単なるリング体でキャリヤ１３を構成したので、構造が簡単になり、成形容易なものとなっている。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、フラットケーブルのロータの保持部から外方の部分は、ロータの外周面に巻き取られると共に、ロータの保持部から内方の部分は、キャリヤの反転構造により、軸部材の外周面に、前記ロータの外周面と相互に逆向きとなるように巻き取られているので、フラットケーブルの引き出しの際には軸部材の外周面に巻き取られている部分は巻き戻し状態となって引き出されるので、フラットケーブルと固定コネクタとの相対的な位置変動を無視することができ、これにより摺動接点が不要となるばかりでなく、前記位置変動を吸収するための余分なフラットケーブルを極力短くすることができる。
【００５９】
その上、フラットケーブルがロータ部材及び軸部材の双方に巻き取られるため、ロータ部材の回転数が少なくなり、これにより巻取ばねの全長を短くして小型化及び軽量化をも図ることができる。
【００６２】
請求項２の発明によれば、回転自由の反転ロールがフラットケーブルと接触して回転するため、フラットケーブルの巻き取り及び引き出しの際の抵抗力が小さくなり、操作性が向上する。
【００６３】
請求項３の発明によれば、スペーサ部材にフラットケーブルが接触するため、キャリヤとの摩擦が小さくなる。
【００６４】
請求項４の発明によれば、アイドラローラがフラットケーブルと接触して追随回転するため、フラットケーブルの巻き取り及び引き出しの際の抵抗力が小さくなる。
【００６５】
請求項５の発明によれば、反転ロールやアイドラロールを設けない単なるリング体でキャリヤを構成したので、構造簡単で成形容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の中央縦断面図である。
【図２】図１のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図１のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１のフラットケーブルの巻き取りの作動を示す断面図である。
【図５】図１のフラットケーブルの巻き取りの最終段階を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態の中央縦断面図である。
【図７】図６の内部を示す断面図である。
【図８】従来装置の断面図である。
【図９】従来装置のフラットケーブルの巻き取りを示す断面図である。
【図１０】従来装置のフラットケーブルの引き出し状態を示す断面図である。
【符号の説明】
４０，５０フラットケーブル巻取装置
１２軸部材
１３キャリヤ（ロータ部材）
１４巻取ばね
１５フラットケーブル
１６引き出し口
１７移動コネクタ
１８固定コネクタ
２６反転ロール
２７アイドラロール
４２ロータ（ロータ部材）
４４保持部
４６外周壁部

Claims

先端部が移動コネクタに連結され、基端部が固定コネクタに連結されたフラットケーブルと、前記固定コネクタが設けられた固定状態の軸部材と、この軸部材に支持されて軸部材の周囲で回転するロータ部材と、このロータ部材を前記フラットケーブルの巻き取り方向に回転付勢する巻取ばねとを備えたフラットケーブル巻取装置であって、
前記ロータ部材が、前記フラットケーブルが通過することによって同ケーブルを反転させる挿通口を備え前記軸部材に回転自在に支持されたキャリヤと、前記フラットケーブルを通過させることによってその通過部分を相対移動不能に保持する保持部を備えた外周壁部内に、前記キャリヤを相対回転可能に内包して前記軸部材に支持されると共に前記巻取ばねで回転付勢されて取り付けられたロータとから構成されており、
前記フラットケーブルが、前記軸部材から延びると共に前記挿通口で反転させられて前記外周壁部と前記キャリヤとの間に引き出されてこの間に複数周巻き取られた後、前記保持部を介して前記ロータの外方へ引き出されてセットされており、前記ロータの前記巻取ばねによる回転で、前記保持部から外方の部分が前記外周壁部の外周面に巻き取られると共に、前記ロータの回転に伴う前記フラットケーブルの反転部分の押しによる前記キャリヤの同方向の回転で、前記保持部から内方の部分が前記軸部材の外周面に前記外周壁部の外周面とは相互に逆向きとなるように巻き取られることによって収納されていることを特徴とするフラットケーブル巻取装置。
請求項１記載のフラットケーブル巻取装置であって、
前記挿通口に、前記フラットケーブルに転接する回転自由の反転ロールが設けられていることを特徴とするフラットケーブル巻取装置。
請求項１または２に記載のフラットケーブルの巻取装置であって、
前記キャリヤの周方向に沿って適宜の間隔を維持して外周面がフラットケーブルに当接するスペーサ部材が設けられていることを特徴とするフラットケーブル巻取装置。
請求項３記載のフラットケーブル巻取装置であって、
前記スペーサ部材は、ロール面がキャリヤの外周面より外側に位置してキャリヤに回転自由に取り付けられたアイドラロールであることを特徴とするフラットケーブル巻取装置。
請求項１記載のフラットケーブル巻取装置であって、
前記キャリヤが、前記フラットケーブルが通過することによって同ケーブルを反転させる挿通口を備えたＣ字形状のリング体で構成されていることを特徴とするフラットケーブル巻取装置。