JP4128650B2

JP4128650B2 - 伝送装置

Info

Publication number: JP4128650B2
Application number: JP11244098A
Authority: JP
Inventors: 憲小八田
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2018-04-22
Also published as: JPH11317273A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相対回転する回転部材と固定部材との間で電気信号，光信号あるいは電力等を伝送する伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
相対回転する回転部材と固定部材との間で電気信号，光信号あるいは電力等を伝送する伝送装置として、例えば、特開平４−３２８０７１号公報に開示されたケーブルリールが知られている。
【０００３】
このケーブルリールは、固定体と、この固定体に回動自在に装着される可動体と、これら固定体と可動体とによって形成される環状の空間に、中間のＵ字状の反転部を介して前記内筒部と外筒部に逆向きに巻回されて収納され、固定体と可動体とを連結する可撓性ケーブルとを備えている。そして、ケーブルリールは、前記空間に、Ｃ字状で内周と外周に複数のローラを設けた移動体を前記Ｕ字状の反転部をＣ字状の端部に引っ掛けるようにして配置したもので、複数のローラは弾性部材によって可撓性ケーブルを内筒部の外周面及び外筒部の内周面のほぼ全面に亘って押圧付勢している。
【０００４】
このため、上記ケーブルリールは、前記移動体に可撓性ケーブルの内筒部や外筒部への巻き取りや巻きほどきが前記移動体によって案内されてＵ字状の反転部が空間内をスムースに移動し、固定体と可動体との相対回転が達成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記ケーブルリールは、複数のローラを移動体に回転自在に取り付け、弾性部材によって移動体から突出する方向に付勢しなければならないので、構造が複雑で組立も煩雑となり、高価になってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、構造が簡単で安価な伝送装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明においては上記目的を達成するため、互いに相対回転自在に組み合わされ、内部に環状の空間が形成される第１及び第２のケース、一端を前記第１のケースに、他端を前記第２のケースに、それぞれ固定して前記環状の空間に渦巻き状に巻回して収納される帯状伝送線を備えた伝送装置において、渦巻き状に巻回される前記帯状伝送線が中間でＵ字状に巻き返され、該巻き返された帯状伝送線の間に、前記環状の空間内を周方向へ移動自在で、表面に複数の突起を設けたＣリング状の案内部材が配置されている構成としたのである。
【０００８】
好ましくは、前記案内部材は、前記第１及び第２のケースの相対回転における回転軸方向の幅に関し、前記環状の空間の内周側よりも外周側の方を狭く設定する。
【０００９】
また好ましくは、前記案内部材は、内周側の上部と外周側の下部に、前記第１のケースの内周側に先端が当接するばね片と、前記第２のケースの外周側に先端が当接するばね片とが、それぞれ設けられている構成とする。
【００１０】
更に好ましくは、前記案内部材は、前記第１のケースの内周側に先端が当接するばね片と前記第１のケースとの接触位置が、前記第１のケースに巻き付けられる前記帯状伝送線の最外周の直径の平均値に、前記第２のケースの外周側に先端が当接するばね片と前記第２のケースとの接触位置が、前記第２のケースに巻き付けられる前記帯状伝送線の最内周の直径の平均値に、それぞれ設定する。
【００１１】
【作用】
案内部材は、第１及び第２のケースあるいは前記帯状伝送線と、前記複数の突起の先端で点接触し、接触に伴う摩擦提供が小さく抑えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１乃至図４に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
伝送装置１は、図１に示すように、回転ケース２、固定ケース３、フラットケーブル４及びガイドリング５を備え、回転ケース２，固定ケース３及びガイドリング５は合成樹脂で成形されている。
【００１４】
回転ケース２は、内筒軸部２ａと上フランジ２ｂとを有し、渦巻き状に巻回されるフラットケーブル４の一端（内端）が固定され、該固定部にはコネクタ部（図示せず）が形成される。内筒軸部２ａと上フランジ２ｂは、図２に示すように、それぞれ下部外周と外周縁に段部２ｃ，２ｄが形成されている。
【００１５】
固定ケース３は、図１及び図２に示すように、外筒部３ａ、上フランジ３ｂ及び下フランジ３ｃを有し、回転ケース２と相対回転自在に組み合わされ、内部にフラットケーブル４を収納する環状の空間Ｓを形成する。固定ケース３には、フラットケーブル４の他端（外端）が固定され、該固定部にはコネクタ部（図示せず）が形成される。上フランジ３ｂは、回転ケース２の上フランジ２ｂ外周縁に形成された段部２ｄと係合する。下フランジ３ｃは、内周縁が回転ケース２の内筒軸部２ａの下部外周に形成された段部２ｃと係合する。
【００１６】
フラットケーブル４は、例えば、複数の扁平な電気導体や光ファイバあるいはこれらを組み合わせて所望の配列ピッチで平行に配列し、電気絶縁性の被覆で覆った可撓性を有する帯状の伝送線で、渦巻き状に巻回されて回転ケース２と固定ケース３とによって形成される環状の空間Ｓに収納される。このとき、フラットケーブル４は、図１に示すように、中間でＵ字状に巻き返され、巻き返されたフラットケーブル４の間にガイドリング５が配置される。
【００１７】
ガイドリング５は、図２に示すように、外周壁５ａ、内周壁５ｂ及び中間壁５ｃを有する断面Ｈ字形状で、平面視Ｃリング状に成形された部材で、回転ケース２、固定ケース３及びフラットケーブル４との摩擦が小さい合成樹脂（ポリブチレンテレフタレート，ポリプロピレン，ナイロン等）で成形されている。ガイドリング５は、図示のように、半径方向の幅が回転ケース２と固定ケース３とによって形成される環状の空間Ｓの半径方向の幅よりも小さく設定され、内筒軸部２ａと外筒部３ａとの間に隙間が形成される。
【００１８】
一方、ガイドリング５の外周壁５ａと内周壁５ｂは、表面に複数の突起５ｄが等間隔で一体に設けられ、回転ケース２と固定ケース３の相対回転における回転軸ＡRT方向の幅に関し、内周壁５ｂよりも外周壁５ａの方が狭く設定されている。ここで、複数の突起５ｄは、図１及び図２に示すように、外周壁５ａと内周壁５ｂに周方向及び回転軸ＡRT方向に等間隔で設けられているが、前記した摩擦を小さく抑えることができればランダムに設けてもよい。
【００１９】
以上のように構成される伝送装置１は、フラットケーブル４を巻き締まりと巻き緩みの中立位置に調節して回転ケース２と固定ケース３とによって形成される環状の空間Ｓに収納すると共に、フラットケーブル４を中間でＵ字状に巻き返し、巻き返したフラットケーブル４の間にガイドリング５を配置して組み立てられる。
【００２０】
従って、伝送装置１は、例えば、回転ケース２が矢印Ｒ方向に相対回転すると、フラットケーブル４の一端（内端）側が内筒軸部２ａから巻きほどかれる。これと並行して、ガイドリング５が環状の空間Ｓ内のフラットケーブル４の間を時計方向に円滑に移動し、フラットケーブル４の他端（外端）側がガイドリング５に案内されて固定ケース３の外筒部３ａに巻き付けられてゆく。
【００２１】
このように、内筒軸部２ａから巻きほどかれたフラットケーブル４は、ガイドリング５に案内されて固定ケース３の外筒部３ａに円滑に巻き付けられてゆくので、巻きほどかれたフラットケーブル４が環状の空間Ｓ内で折り畳まれる等の損傷を受けることはない。
【００２２】
一方、回転ケース２が矢印Ｌ方向に相対回転すると、フラットケーブル４の一端（内端）側が内筒軸部２ａに巻き取られる。これと並行して、ガイドリング５が環状の空間Ｓ内のフラットケーブル４の間を反時計方向に円滑に移動し、フラットケーブル４の他端（外端）側がガイドリング５に案内されて固定ケース３の外筒部３ａから巻きほどかれてゆくので、前記と同様に、巻きほどかれたフラットケーブル４が環状の空間Ｓ内で折り畳まれる等の損傷を受けることはない。
【００２３】
伝送装置１は、このようにして、回転ケース２が固定ケース３に対してフラットケーブル４の長さに対応した範囲内で円滑に相対回転することができる。
【００２４】
このとき、ガイドリング５は、外周壁５ａと内周壁５ｂの表面に複数の突起５ｄが設けられている。このため、ガイドリング５は、回転ケース２の内筒軸部２ａ、固定ケース３の外筒部３ａあるいはフラットケーブル４と突起５ｄの先端で点接触する。
【００２５】
従って、伝送装置１は、ガイドリング５が環状の空間Ｓ内を移動するときの摩擦抵抗を小さく抑えることができ、極めて簡単な構造であるので、安価に提供することができる。特に、ガイドリング５は、フラットケーブル４の表面にグリス等の油が付着していても、突起５ｄによって点接触となるので、油による影響を殆ど受けず、摩擦抵抗は小さく保たれる。
【００２６】
しかも、ガイドリング５は、回転軸ＡRT方向の幅に関し、内周壁５ｂよりも外周壁５ａの方が狭く設定されている。このため、ガイドリング５は、回転ケース２の上フランジ２ｂや固定ケース３の下フランジ３ｃと内周壁５ｂの直径の小さい側で接触し、上フランジ２ｂや下フランジ３ｃとの干渉による摩擦抵抗を最小限に抑えることができる。
【００２７】
ここで、上記実施形態の伝送装置１は、固定ケース３を一体のものとした場合について説明したが、固定ケース３を外筒部とベースプレートとの２つの部分で構成してもよく、また、上フランジを固定ケース側に、下フランジを回転ケース側に、それぞれ設けてもよいことは言うまでもない。
【００２８】
次に、本発明の伝送装置の変形例を図３及び図４に基づいて説明するが、回転ケース２と固定ケース３は、それぞれ上フランジ２ｂと下フランジ３ｃの形状が僅かに異なり、ガイドリング５にばね片が設けられていることを除き、前記実施形態の伝送装置１と実質的に同一であるので、同一の構成部分には同一の符号を使用して詳細な説明を省略する。
【００２９】
伝送装置１は、回転ケース２と固定ケース３とによって形成される環状の空間Ｓに収納され、中間でＵ字状に巻き返してフラットケーブル４の間に配置されるガイドリング５を、図３及び図４に示すように、内周壁５ｂの上部と外周壁５ａの下部にそれぞればね片５ｅ，５ｆを設けた構成とする。このとき、図４に示すように、ばね片５ｅは、回転ケース２の上フランジ２ｂ内面の内周側に、また、ばね片５ｆは、固定ケース３の下フランジ３ｃ内面の外周側に、それぞれ先端が当接するように形成する。
【００３０】
伝送装置１のガイドリング５を上記のように構成すると、回転ケース３の回転に伴って環状の空間Ｓ内を移動するとき、ガイドリング５は、ばね片５ｅと回転ケース２の上フランジ２ｂ内面との間で生ずる摩擦抵抗と、ばね片５ｆと固定ケース３の下フランジ３ｃ内面との間で生ずる摩擦抵抗との両方を受ける。これらの摩擦抵抗に伴う摩擦力の大きさは、ばね片５ｅ，５ｆが有するばね力に大部分を依存し、伝送装置１の姿勢が変化しても、ガイドリング５に作用する摩擦力が変化することはない。
【００３１】
即ち、図２に示すように、ガイドリング５がばね片を有していない場合、伝送装置１の姿勢が変化すると、ガイドリング５は、外周壁５ａの下部で固定ケース３の下フランジ３ｃ内面と当接して摩擦抵抗を生じ、回転ケース２と共に回転することを阻害することがある。伝送装置１の姿勢が更に変化し、例えば、上下が逆転したときには、内周壁５ｂの上部が回転ケース２の上フランジ２ｂ内面と当接する摩擦力により、ガイドリング５は回転ケース２と共に回転する方向に摩擦力が作用することになる。
【００３２】
このため、ガイドリング５がばね片を有していないと、伝送装置１の姿勢が変化したときに、大きさの異なる摩擦力がガイドリング５に作用する。従って、ばね片を有していないガイドリング５を用いた伝送装置においては、環状の空間Ｓ内に収容されたフラットケーブル４の間をガイドリング５が円滑に移動することが阻害され、回転ケース２の固定ケース３に対する相対回転機能が妨げられることがある。
【００３３】
しかし、上記のようにガイドリング５にばね片５ｅ，５ｆを設けると、ガイドリング５は、上フランジ２ｂ内面や下フランジ３ｃ内面との間で生ずるばね片５ｅ，５ｆが有するばね力に依存した摩擦力を受けるが、伝送装置１の姿勢が変化しても変化することはない。このため、ガイドリング５は、環状の空間Ｓ内に収容されたフラットケーブル４の間を円滑に移動し、回転ケース２が固定ケース３に対してスムースに相対回転することができる。
【００３４】
しかも、ばね片５ｅ，５ｆを設けることにより、ガイドリング５は上フランジ２ｂ内面と下フランジ３ｃ内面との間に弾性的に懸架された状態になる。このため、伝送装置１に回転軸ＡRT方向の振動が作用しても、ガイドリング５が、上フランジ２ｂ内面や下フランジ３ｃ内面と衝突することが抑制され、衝突に伴う不快な衝突音の発生を防止することができる。
【００３５】
更に、ガイドリング５は、図４に示すように、ばね片５ｅと回転ケース２の上フランジ２ｂ内面との接触位置が描く仮想円の直径ＤINを、回転ケース２の内筒軸部２ａに巻き付けられ、あるいは巻きほどかれるフラットケーブル４の最外周の直径の平均値とし、ばね片５ｆと固定ケース３の下フランジ３ｃ内面との接触位置が描く仮想円の直径ＤOTを、固定ケース３の外筒部３ａに巻き付けられ、あるいは巻きほどかれるフラットケーブル４の最内周の直径の平均値とする。
【００３６】
これにより、このようなガイドリング５を使用した伝送装置１は、ガイドリング５が回転ケース２及び固定ケース３から受ける摩擦力をバランスさせることができ、回転ケース２の固定ケース３に対する一層円滑な回転動作を達成することができる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、第１及び第２のケースあるいは前記帯状伝送線と、案内部材が前記複数の突起の先端で点接触し、接触に伴う摩擦提供が小さく抑えられうえ、極めて構造が簡単で、安価な伝送装置を提供することができる。
【００３８】
請求項２の発明によれば、伝送装置は、案内部材が第１及び第２のケースと半径の小さい内周側のみで接触するので、第１及び第２のケースとの干渉による摩擦抵抗を最小限に抑えることができる。
【００３９】
請求項３の発明によれば、伝送装置の姿勢が変化しても、ばね片によって案内部材が受ける摩擦力の変化を抑えることができ、第１及び第２のケースのスムースな相対回転を達成することができる。しかも、ばね片を設けることにより、案内部材は、第１のケースの内周側と第２のケースの外周側との間に弾性的に懸架された状態になる。このため、伝送装置に回転軸方向の振動が作用しても、案内部材が、第１のケースの内周側や第２のケースの外周側と衝突することが抑制され、衝突に伴う不快な衝突音の発生を防止することができる。
【００４０】
請求項４の発明によれば、案内部材が第１のケース及び第２のケースから受ける摩擦力をバランスさせることができ、第１及び第２のケースの一層円滑な回転動作を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の伝送装置の断面平面図である。
【図２】図１の伝送装置の断面正面図である。
【図３】案内部材の変形例を示す伝送装置の断面平面図である。
【図４】図３の伝送装置の断面正面図である。
【符号の説明】
１伝送装置
２回転ケース（第１のケース）
３固定ケース（第２のケース）
４フラットケーブル（帯状伝送線）
５ガイドリング（案内部材）
５ａ外周壁
５ｂ内周壁
５ｃ中間壁
５ｄ突起
５ｅ，５ｆばね片
ＡRT 回転軸
Ｓ環状の空間

Claims

互いに相対回転自在に組み合わされ、内部に環状の空間が形成される第１及び第２のケース、一端を前記第１のケースに、他端を前記第２のケースに、それぞれ固定して前記環状の空間に渦巻き状に巻回して収納される帯状伝送線を備えた伝送装置において、
渦巻き状に巻回される前記帯状伝送線が中間でＵ字状に巻き返され、該巻き返された帯状伝送線の間に、前記環状の空間内を周方向へ移動自在で、表面に複数の突起を設けたＣリング状の案内部材が配置され、
前記案内部材は、前記第１及び第２のケースの相対回転における回転軸方向の幅に関し、前記環状の空間の内周側よりも外周側の方が狭く設定されている、
ことを特徴とする伝送装置。