JP5896409B2 - フラットケーブル巻取装置 - Google Patents

Description

本発明は、フラットケーブルの一端側を巻き取り他端側を繰り出させるフラットケーブル巻取装置に関するものである。

例えば、自動車等において、車両に対してスライド可能に設けられたスライドシートやスライドドア等が利用されている。スライドシートには、乗員が着座しているか否かを検出する着座センサや、シートベルトを装着しているか否かを検出するシートベルトセンサ等の電子機器が取り付けられ、スライドドアには、ドアウィンドを開閉駆動するための駆動モータや、ドア解放時に足元を照らすためのドアカーテシランプ等の電子機器が取り付けられている。このため、スライドシートやスライドドア等のスライド体が設けられた車両には、スライド体側の電子機器と車体側に設けられた制御装置等の電子機器とを接続するために、車体とスライド体とに亘って電線を配索する種々の電線配索装置あるいは給電装置が用いられている。

このような電線配索装置においては、スライド体側の電子機器と車体側の電子機器とを接続する電線（例えば、フラットケーブル、又はフラットハーネスと称することもある）に、スライド体のスライドに伴う余長部分が形成されることから、この電線の余長部分を巻き取って電線がスライド体等に干渉しないようにするための巻取装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された従来のフラットケーブル巻取装置００は、図５に示すように、フラットケーブルＣの一端側を巻き取るとともに他端側を繰り出させる装置であって、全体略円筒状のケース１０１と、ケース１０１内設けられるとともにフラットケーブルＣの一端側を保持する内側環状壁１０２と、この内側環状壁１０２に案内されて回転自在に設けられるロータ１０３と、このロータ１０３をフラットケーブルＣの巻取方向Ｒに付勢するコイルばね１０４と、を備え、ロータ１０３には、その周方向に沿って複数のローラ１０５が並べて設けられている。

この巻取装置１００は、ケース１０１内に導入したフラットケーブルＣの一端側を、複数のローラ１０５のうちの１つで反転させて内側環状壁１０２内部に保持するとともに、フラットケーブルＣの他端側をケース１０１外に導出させる。そして、巻取装置１００は、コイルばね１０４の付勢力によってロータ１０３を巻取方向Ｒに回転させることで、内側環状壁１０２の周囲にフラットケーブルＣを巻き付けるとともに、複数のローラ１０５の外周にフラットケーブルＣを巻き付け、これによりフラットケーブルＣを巻き取るように構成されている。一方、スライド体のスライドに伴ってフラットケーブルＣの他端側が引っ張られた場合には、ロータ１０３が巻取方向Ｒと反対方向に回転し、内側環状壁１０２及び複数のローラ１０５外周に巻き付けられていたフラットケーブルＣの巻付けが解かれ、フラットケーブルＣがケース１０１の外側に繰り出されるようになっている。

特開２００４−３２８９８５号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたような従来の巻取装置においては、フラットケーブルＣが繰り出される際に、内側環状壁１０２に巻き付けられていたフラットケーブルＣが弛み、弛んだフラットケーブルＣがローラ１０５に干渉するという不具合の可能性がある。具体的には、図６（Ａ）に示すように、内側環状壁１０２と複数のローラ１０５外周とにそれぞれ複数周（例えば、３周）ずつフラットケーブルＣが巻き付けられた巻取状態から、図６（Ｂ）に示すように、ロータ１０３が巻取方向Ｒと反対方向に１回転するまで、さらには図６（Ｃ）に示すように、ロータ１０３が２回転するまでの間に、内側環状壁１０２周囲のフラットケーブルＣに弛みが発生する。このような弛みは、複数のローラ１０５外周に重ねて巻き付けられたフラットケーブルＣ同士の摩擦抵抗や、フラットケーブルＣとローラ１０５との摩擦抵抗等によって、内側環状壁１０２から巻付けが解かれたフラットケーブルＣがローラ１０５側に送り出されないことに起因するものである。このようなフラットケーブルＣの弛みを完全に除去することは、巻取装置の構造上困難であり、弛んだフラットケーブルＣがローラ１０５等に干渉すると、ロータ１０３の回転が阻害され、フラットケーブルＣを円滑に巻き取ったり繰り出したりできなくなるという問題がある。

したがって、本発明は、フラットケーブルの弛みを抑制することで巻取り及び繰り出しを円滑化することができる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。

請求項１に記載の本発明は、フラットケーブルの一端側を巻き取り他端側を繰り出させるフラットケーブル巻取装置であって、前記フラットケーブルを挿通させる挿通孔を有したケースと、前記ケース内に設けられて前記フラットケーブルの一端側を保持する中心軸と、前記中心軸を中心として回転自在に設けられる回転体と、前記回転体を前記フラットケーブルの巻取方向に付勢する付勢手段と、を備え、前記回転体には、前記回転体の周方向に沿って並設された複数のローラが前記回転体の径方向にスライド自在に設けられ、前記複数のローラのうち少なくとも１つは、前記ケースの挿通孔から導入された前記フラットケーブルを前記中心軸に向かって反転させる反転ローラとされ、前記付勢手段によって付勢された前記回転体の巻取方向への回転に伴い、前記中心軸の周囲に前記フラットケーブルが巻き付けられる内側巻付部と、前記複数のローラの外周に前記フラットケーブルが巻き付けられる外側巻付部と、が形成されつつ該フラットケーブルが巻き取られた際に、前記外側巻付部によって、前記複数のローラが、前記内側巻付部に向かって押し付けられることを特徴とするフラットケーブル巻取装置である。

上記構成によれば、一端側を保持されたフラットケーブルが他端側を反転ローラで反転されケースの外部に導出される。この状態で付勢手段の復元力によって回転体を巻取方向に回転させると、中心軸の外周と、回転体の複数のローラの外周と、にフラットケーブルが巻き取られることにより、中心軸の外周に沿ってフラットケーブルが巻き付けられた内側巻付部が形成されるとともに、複数のローラの外周に沿ってフラットケーブルが巻き付けられた外側巻付部が形成され、フラットケーブルが巻き取られる。この際、外側巻付部の巻付け力によって、反転ローラが中心軸側にスライドされ、内側巻付部に向かって押し付けられる。フラットケーブルが巻き取られるに伴って、フラットケーブルの中心軸への巻付回数が増え、内側巻付部の径寸法が増加され、複数のローラは、内側巻付部によって回転体の径方向外側に向かって押し戻され、回転体の径方向外側にスライドされる。反転ローラは、内側巻付部に向かって押し付けられた状態で回転（自転）され、複数のローラの外周から巻き取られたフラットケーブルを、中心軸側に送り出す。このような巻付状態からフラットケーブルが繰り出される際には、回転体が巻取反対方向に回転して外側巻付部の巻付けが解かれてケース外に繰り出されるとともに、内側巻付部の巻付けが解かれ、フラットケーブルが反転ローラを介して外側巻付部に送られ、フラットケーブルが繰り出される。フラットケーブルが繰り出されるに伴って、フラットケーブルの中心軸への巻付回数が減り、内側巻付部の径寸法が低減され、反転ローラは、外側巻付部の巻付け力によって、中心軸に向かって押され、中心軸側に向かってスライドされる。この際、反転ローラは、外側巻付部によって内側巻付部に押し付けられた状態で回転（自転）され、中心軸から巻付けを解かれたフラットケーブルを、複数のローラの外周側に送り出す。

請求項１に記載の発明によれば、反転ローラが回転体の径方向にスライド自在に設けられ、外側巻付部によって、反転ローラが、内側巻付部に向かって押し付けられているから、フラットケーブルが繰り出される際、反転ローラが、内側巻付部に向かって押し付けられた状態で、フラットケーブルを巻込みながら回転され、中心軸から巻付けを解かれたフラットケーブルが、反転ローラ側に強制的に送り出されることとなり、中心軸の周囲（内側巻付部）にフラットケーブルの弛みを生じ難くでき、弛んだフラットケーブルが複数のローラ（反転ローラ）に干渉するのが抑制され、回転体の回転が阻害されることなく、フラットケーブルの巻取り及び繰り出しを円滑化することができる。

本発明のフラットケーブル巻取装置の一実施の形態を示す斜視図である。 図１に示されたフラットケーブル巻取装置の分解斜視図である。 フラットケーブル巻取装置を構成するローラが回転テーブル（回転体）に軸支された状態を示す断面図である。 図１に示されたフラットケーブル巻取装置の動作を説明する平面図であり、（Ａ）は、フラットケーブルが繰り出される様子を示す図であり、（Ｂ）は、フラットケーブルが巻き取られる様子を示す図であり 従来のフラットケーブル巻取装置を示す平面図である。 図５に示されたフラットケーブル巻取装置の動作を説明する図である。

本発明の一実施の形態にかかるフラットケーブル巻取装置を図１〜図４を用いて説明する。フラットケーブル巻取装置１は、例えば、車両等のフロアにスライド自在に設けられるスライドシートと車両との間に配索されるフラットケーブル２を巻き取るものである。フラットケーブル２は、フロア側に設けられたコネクタ等に一端が接続され、スライドレールに沿って案内されるフラットケーブル２の他端がスライドシート側のコネクタ等に接続されている。

フラットケーブル２は、互いに平行な複数の芯線と、各芯線を被覆する絶縁被覆と、を備えて可撓性を有した薄い帯板状に形成されている。芯線は複数の導線が撚られて構成され、被覆部は、合成樹脂から構成されている。なお、本実施形態では、互いに平行な複数の芯線を有するフラットケーブル２を用いた場合を例示するが、フラットケーブルとしては、任意の断面形状を有していてもよいし、芯線及び絶縁被覆の構成も適宜なものが選択可能である。

フラットケーブル巻取装置１は、図１、図２に示すように、巻き取ったフラットケーブル２を収容するケース３と、このケース３内に回転自在に設けられる回転体としての回転テーブル４と、この転テーブル４上に回転自在に支持された複数（本実施形態では６個）のローラ５と、回転テーブル４をフラットケーブル２の巻取方向に付勢する付勢手段としての渦巻きばね６（図２に示す）と、を備えている。ケース３は、回転テーブル４及び渦巻きばね６を収容するロアケース３Ａと、このロアケース３Ａの上面７Ｂを覆って該ケース３を中空状に閉じるアッパーケース３Ｂ（図２に示す）と、を備え、ロアケース３Ａ内の略中心部には、回転テーブル４を回転自在に軸支する中心軸７が立設されている。

ロアケース３Ａは、図２に示すように、車両のフロアに平置きで設置され、このフロアに対向する底部３１と、この底部３１の外周に沿って略円筒状に立設された周壁３２と、フラットケーブル２の他端側を外部に導出するためのケーブル導出部３３と、ケース３から引き出されたフラットケーブル２の一端側を保護するためのケーブル保護部３４と、を有して構成されている。アッパーケース３Ｂは、全体円盤状に形成され、その中心位置には、フラットケーブル２を挿通させる挿通孔３ａが形成された天面部３５と、この天面部３５の外周に沿って略円筒状に垂下されたロアケース３Ａの周壁３２に重なる垂下壁３６と、中心軸７からケーブル保護部３４までフラットケーブル２の一端側を案内するケーブル案内部３７と、ケーブル保護部３４の上部を覆うカバー部３８と、を有して構成されている。

中心軸７は、図２に示すように、ロアケース３Ａの底部３１内面に立設されて全体略円柱状に形成されており、その周面７Ａによって回転テーブル４を回転自在に支持している。この中心軸７には、周面７Ａから中心に向かって切り込まれるとともに上面７Ｂに開口したスリット７１と、このスリット７１と反対側から切り込まれて上面７Ｂに開口した係止溝７２と、これらスリット７１と係止溝７２とを連通させる連通溝７３と、が平面視でクランク状に形成されている。スリット７１は、フラットケーブル２の一端側を挿通させて係止するもので、このスリット７１に挿通されたフラットケーブル２の一端側は、連通溝７３に通されて折り曲げられるとともに、中心軸７の上面７Ｂから導出されてアッパーケース３Ｂのケーブル案内部３７に導かれる。さらに、フラットケーブル２の一端側は、ケーブル案内部３７からロアケース３Ａのケーブル保護部３４に導かれ、ケース３の外部に導出され、フロア側のコネクタ等に接続される。

ケーブル導出部３３は、ロアケース３Ａの周壁３２の外面から突出して設けられ、その上面７Ｂに、フラットケーブル２を収容するための複数の溝部（挿通孔）３３Ａが形成されている。複数の溝部３３Ａは、ロアケース３Ａの内部と外部とを連通して設けられているとともに、スライドレールのスライド方向に沿って直線状に延びて設けられている。複数の溝部３３Ａのうち、所定の１本の溝部３３Ａにフラットケーブル２が挿通されることで、フラットケーブル２の他端側がケース３の内部と外部とに亘って配索されている。さらに、フラットケーブル２がケース３の内部に巻き取られる際またはケース３の外部に繰り出される際に、溝部３３Ａに沿ってフラットケーブル２が案内されるようになっている。

回転テーブル４は、図２に示すように、全体円盤状に形成され、その中心位置には、中心軸７を挿通させる孔部４ａが形成されている。また、回転テーブル４の上面には、ローラ５を回転テーブル４の径方向にスライドさせる６つのレール部４１が、中心軸７を中心とした放射状に設けられている。

各レール部４１は、図２、図３に示すように、回転テーブル４の上面７Ｂから凹に形成され、中心軸７側から径方向外側に向かって延在した長穴４２と、該長穴４２における回転テーブル４の径方向外側の端部に設けられた円形部４３と、を有している。この長穴４２には、ローラ５を回転テーブル４に取り付けるための一対の係止部４４が設けられている。一対の係止部４４は、長穴４２の幅方向の上端部から互いに近付く方向に延びて設けられ、長穴４２の長手方向の全長に形成されている。この長穴４２は、一対の係止部４４よりも下方側の空間の幅寸法が、円形部４３における直径寸法と等しく形成されている。

６つのローラ５の各々は、図２に示すように、軸部５１と、中央に軸部１が挿通される孔部５ａを有する円筒状に形成されたローラ本体５２と、を備えている。各ローラ５が、回転テーブル４にスライド自在に取り付けられた状態で、中心軸７側にスライドされると、６つのローラ５は、回転テーブル４の周方向に沿って並ぶ位置に設けられる。これら６のローラ５のうち３つのローラ５は、反転ローラ５Ａ（図１に示す）とされ、反転ローラ５Ａは、反転ローラ５Ａ以外のローラ５と交互に設けられている。反転ローラ５Ａは、中心軸７に巻き付けられたフラットケーブル２の他端側を反転させる。

軸部５１は、図３に示すように、円柱状の軸部本体５３と、該軸部本体５３から外側方向に延在し軸部本体５３よりも大径に形成されているとともに、係止部４４に係止される被係止部５４と、を備えている。この被係止部５４は、軸部本体５３の長手方向（高さ方向Ｙ）の端部に設けられ、その径方向の寸法は前述した円形部４３の直径寸法と等しく形成されている。また、被係止部５４の高さ方向Ｙの寸法は、長穴４２の下側空間における高さ方向Ｙの寸法よりも小さく形成されている。

渦巻きばね６は、弾性を有する線状の金属をスパイラル状に巻いて形成されている。この渦巻きばね６は、中心側の端部が中心軸７の係止溝７２に挿通固定され、外周側の端部が回転テーブル４の下面に係止されることにより、回転テーブル４をフラットケーブル２の巻取方向に付勢する。即ち、回転テーブル４を巻取方向と反対方向に所定数だけ回転させて渦巻きばね６に付勢力を蓄えさせてから、反転ローラ５Ａ反転させたフラットケーブル２を複数のローラ５、５Ａの外周に巻き付けることにより、渦巻きばね６の復元力によって回転テーブル４が巻取方向に付勢され、この付勢力によってフラットケーブル２が中心軸７及び回転テーブル４に巻き取られるようになっている。

次に、フラットケーブル巻取装置１の回転テーブル４にローラ５（反転ローラ５Ａ）を組み付ける方法について説明する。軸部５１を被係止部５４側から回転テーブル４のレール部４１に近付け、被係止部５４を円形部４３の下面に重ね、被係止部５４を中心軸７側にスライドさせることにより、一対の係止部４４が、軸部５１の軸部本体５３と被係止部５４との間に進入し、被係止部５４を係止し、軸部５１を回転テーブル４に該回転テーブル４の径方向にスライド自在に取り付ける。そして、ローラ本体５２の孔部４ａ内に軸部５１を挿通することにより、ローラ本体５２を軸部５１に回転自在に装着する。こうして、回転テーブル４にローラ５、５Ａを組み付ける。

続いて、フラットケーブル巻取装置１におけるフラットケーブル２の動作について図４を参照して説明する。複数のローラ５、５Ａを回転テーブル４の中心軸７から離れた側にスライドし、複数のローラ５、５Ａを中心軸７から離間させておく。複数枚（本実施形態では３枚）のフラットケーブル２の一端側を重ねてスリット７１に係止させ、他端側を１枚ずつ独立し、各フラットケーブル２を各反転ローラ５Ａの巻取方向側に配索し、そして、フラットケーブル２の他端側を各反転ローラ５Ａで反転させ、溝部３３Ａからケース３の外部に導出する。図４では、アッパーケース３Ｂは省略されている。

そして、前述のように、渦巻きばね６の復元力によって回転テーブル４を巻取方向に回転させると、中心軸７の外周と、回転テーブル４の複数のローラ５、５Ａの外周と、にフラットケーブル２が巻き取られる。これにより、中心軸７の外周に沿ってフラットケーブル２が巻き付けられた内側巻付部２１が形成されるとともに、複数のローラ５、５Ａの外周に沿ってフラットケーブル２が巻き付けられた外側巻付部２２が形成される。この際、外側巻付部２２の巻付け力によって、反転ローラ５Ａが中心軸７側にスライドされ、内側巻付部２１に向かって押し付けられる。フラットケーブル２が巻き取られるに伴って、図４（Ａ）に示すように、フラットケーブル２の中心軸７への巻付回数が増え、内側巻付部２１の径寸法が増加され、複数のローラ５、５Ａは、内側巻付部２１によって回転テーブル４の径方向外側に向かって押し戻され、回転テーブル４の径方向外側にスライドされる。そして、反転ローラ５Ａは、内側巻付部２１に押し付けられた状態で回転（自転）され、中心軸７から巻付けを解かれたフラットケーブル２を、中心軸７側に送る。このように、フラットケーブル２が巻き取られる。

以上のようにフラットケーブル２をケース３内部に巻き取った状態からフラットケーブル２が引き出される際は、図４（Ｂ）に示すように、回転テーブル４が巻取反対方向に回転して外側巻付部２２の巻付けが解かれてケース３外に繰り出されるとともに、内側巻付部２１の巻付けが解かれ、フラットケーブル２が反転ローラ５Ａを介して外側巻付部２２に送られ、フラットケーブル２が繰り出される。フラットケーブル２が繰り出されるに伴って、フラットケーブル２の中心軸７への巻付回数が減り、内側巻付部２１の径寸法が低減され、反転ローラ５Ａは、外側巻付部２２の巻付け力によって、中心軸７に向かって押され、中心軸７側に向かってスライドされる。この際、反転ローラ５Ａは、外側巻付部２２によって内側巻付部２１に押し付けられた状態で回転（自転）され、中心軸７から巻付けを解かれたフラットケーブル２を複数のローラ５、５Ａの外周側に送り出し、フラットケーブル２は、ケース３の外部へ順次繰り出される。

上述した実施形態によれば、反転ローラ５Ａが回転テーブル４の径方向にスライド自在に設けられ、外側巻付部２２によって、反転ローラ５Ａが、内側巻付部２１に向かって押し付けられているから、フラットケーブル２が繰り出される際、反転ローラ５Ａが、内側巻付部２１に向かって押し付けられた状態で、フラットケーブル２を巻込みながら回転され、中心軸７から巻付けを解かれたフラットケーブル２が、反転ローラ５Ａの外周側に強制的に送り出されることとなり、中心軸７の周囲（内側巻付部２１）にフラットケーブル２の弛みを生じ難くでき、弛んだフラットケーブル２が複数のローラ５（反転ローラ５Ａ）に干渉するのが抑制され、回転テーブル４の回転が阻害されることなく、フラットケーブル２の巻取り及び繰り出しを円滑化することができる。

また、フラットケーブル２の一端側を中心軸７に保持する際に、複数のローラ５（反転ローラ５Ａ）を回転テーブル４の中心軸７から離れた側にスライドし、複数のローラ５を中心軸７から離間させ、中心軸７の周囲にスペースを形成することにより、フラットケーブル２を中心軸７に保持し易くできる。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

例えば、前記実施形態では、スライドシート用の電線配索装置に用いられるフラットケーブル巻取装置を例示したが、本発明の巻取装置は、スライドシート用に限らず、スライドドア用の電線配索装置に用いることもできるし、回動開閉するドアやボンネットなどに電線を配索するための配索装置に用いることもできる。さらには、車両に限らず、各種の可動部を備えた機器や装置において、可動部を跨いで電線を配索するための配索装置において本発明の巻取装置を利用しても良い。また、前記実施形態では、説明を簡略にするために、１本のフラットケーブルを巻き取る巻取装置を例示したが、複数本のフラットケーブルを束ねて巻き取る巻取装置に対しても、本発明を用いることができる。

１ フラットケーブル巻取装置
２ フラットケーブル
３ ケース
４ 回転テーブル（回転体）
５ ローラ
５Ａ 反転ローラ
６ 渦巻きばね（付勢手段）
７ 中心軸
２１ 内側巻付部
２２ 外側巻付部

Claims (1)

1. フラットケーブルの一端側を巻き取り他端側を繰り出させるフラットケーブル巻取装置であって、
   前記フラットケーブルを挿通させる挿通孔を有したケースと、
   前記ケース内に設けられて前記フラットケーブルの一端側を保持する中心軸と、
   前記中心軸を中心として回転自在に設けられる回転体と、
   前記回転体を前記フラットケーブルの巻取方向に付勢する付勢手段と、を備え、
   前記回転体には、前記回転体の周方向に沿って並設された複数のローラが前記回転体の径方向にスライド自在に設けられ、
   前記複数のローラのうち少なくとも１つは、前記ケースの挿通孔から導入された前記フラットケーブルを前記中心軸に向かって反転させる反転ローラとされ、
   前記付勢手段によって付勢された前記回転体の巻取方向への回転に伴い、前記中心軸の周囲に前記フラットケーブルが巻き付けられる内側巻付部と、前記複数のローラの外周に前記フラットケーブルが巻き付けられる外側巻付部と、が形成されつつ該フラットケーブルが巻き取られた際に、
   前記外側巻付部によって、前記複数のローラが、前記内側巻付部に向かって押し付けられることを特徴とするフラットケーブル巻取装置。

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