JP6455908B1 - 給電レール - Google Patents

Abstract

【課題】車体の振動による異音の発生を抑えつつ、フレキシブルフラットケーブルの故障を防止することが可能な給電レールを提供する。【解決手段】本発明の給電レール１は、長筒型のケース８と、ケース８の内面に敷設されたレール２２と、ケース８内のレール２２の内部に収容されたフレキシブルフラットケーブル１１と、ケース８に固定された固定端子１２と、ケース８の長手方向に可動する可動端子１３と、可動端子１３を収容し、ケース８のスリット２０に沿って移動するアクチュエーター１６と、アクチュエーター１６の移動に対応して、フレキシブルフラットケーブル１１をばね力で押さえ付けながらその動きを案内するガイドプレート１７と、ケース８の内面に設けられ、フレキシブルフラットケーブル１１に接触する突条部２４を備えて構成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載されたスライドシートに電力を供給するための給電レールに関する。

従来、この種の装置として、本出願人が先に出願した給電レールが知られている（下記の特許文献１を参照）。この給電レールは、ケース内に収容されたフレキシブルフラットケーブルと、ケースに固定された固定端子と、ケースの長手方向に可動する可動端子と、可動端子を収容し、ケースのスリットに沿って移動するアクチュエーターと、アクチュエーターの移動に対応して、フレキシブルフラットケーブルを押さえ付けながらその動きを案内するガイドプレートを備えて構成されている。また、固定端子は車両の電源回路の配線に接続され、可動端子はスライドシート側の配線に接続されている。これにより、スライドシートの進退に応じてフレキシブルフラットケーブルが伸縮し、車両の電源回路からフレキシブルフラットケーブルを介してスライドシートへと電力を供給するようになっている。

特開２０１８−７０１３６号公報

ところで、前記のような従来の給電レールにおいて、車両の運転中に車体が振動するとケース内のフレキシブルフラットケーブルのがたつきによる異音が発生するため、その対策としてケースの内面に潤滑用のグリスを塗布していた。ところが、グリスを塗布することにより、フレキシブルフラットケーブルがグリスの張力でケースに張り付いてしまい、その状態でスライドシートを動かすと、フレキシブルフラットケーブルに余計な力が加わってフレキシブルフラットケーブルが切断されてしまうという問題があった。

そこで、本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、車体の振動による異音の発生を抑えつつ、フレキシブルフラットケーブルの故障を防止することが可能な給電レールを提供することにある。

前記の目的を達成するため、本発明に係る給電レールは、長筒型のケースと、前記ケースの内面に敷設されたレールと、前記ケース内の前記レールの内部に収容されたフレキシブルフラットケーブルと、前記フレキシブルフラットケーブルの一端に設けられ、前記ケースに固定された固定端子と、前記フレキシブルフラットケーブルの他端に設けられ、前記ケースの長手方向に可動する可動端子と、前記可動端子を収容し、前記ケースのスリットに沿って移動するアクチュエーターと、断面形状が前記フレキシブルフラットケーブルに向かって凸となる湾曲状に成形され、前記レールの内部に湾曲両端部が押さえ付けられた状態で収容され、前記アクチュエーターの移動に対応して、前記フレキシブルフラットケーブルをばね力で押さえ付けながらその動きを案内するガイドプレートと、前記ケースの内面に潤滑用のグリスが塗布され、当該ケースの前記レール側の内面に設けられた前記フレキシブルフラットケーブルの平坦面との接触面積を小さくする突条部を備えて構成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る給電レールは、前記構成からなる給電レールにおいて、前記突条部が前記ケースの長手方向に沿って間欠的に、または複数列設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、アクチュエーターの移動に対応して、ガイドプレートがフレキシブルフラットケーブルを押さえ付けながらその動きを案内するように構成されているので、フレキシブルフラットケーブルが折れ曲がったり波打って撓んだりすることがなく、空洞部内でフレキシブルフラットケーブルがスムーズに伸縮するようになっている。また、ケースの内面に潤滑用のグリスを塗布すればフレキシブルフラットケーブルのがたつきによる異音の発生を抑えることができるとともに、突条部を設けてケースとフレキシブルフラットケーブルとの接触面積を小さくすることでフレキシブルフラットケーブルがケースに張り付くのを防ぎ、フレキシブルフラットケーブルの故障を防止することができる。したがって、車両の電源からスライドシートに対して安定して電力を供給し続けることができるという効果がある。

本発明の給電レールが装着された自動車のスライドシート周辺の構造を示す正面図である。 本発明の給電レールが装着された自動車のスライドシート周辺の構造を示す側面図である。 本発明の給電レールの全体構造を示す図である。 図３のＡ部拡大断面図とフレキシブルフラットケーブルの詳細図である。 図３のフレキシブルフラットケーブルの他の構成例を示す断面図である。 図３のＢ−Ｂ拡大断面図である。 本発明の給電レールを構成するフレキシブルフラットケーブルとガイドプレートの拡大斜視図である。 本発明の給電レールにおいて突条部の他の構成例を示す図である。 本発明の給電レールにおいて、（ａ）はアクチュエーターが前方位置にある状態を示す図、（ｂ）はアクチュエーターが後方位置にある状態を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施形態の給電レール１は、自動車等の車両に搭載されるスライドシート２に対し、車両の電源から電力を供給するためのものである。この給電レール１は、スライドシート２がサイドレール３に沿って前後に往復移動する際に電力を供給し続けられるように、サイドレール３の側面に取り付けられて一体化される。なお、本発明は、スライドシート２が電動式、非電動式（手動式）のいずれのタイプであっても適用可能である。

図２に示すように、給電レール１の上には樹脂製のレールカバー４が被せられており、車内の埃や砂などの異物が入り込まないように保護されている。

図３に示すように、本実施形態の給電レール１は、ロングスライドタイプのスライドシート２の移動距離に合わせて設計されたアルミニウム製の型枠５に収容されており、全体が長尺状に成形されている。また、型枠５の両端には、給電レール１の内部の部品が飛び出さないように抜け止め用のキャップ６，６が嵌め込み固定されており、このキャップ６に設けられた取付孔７，７を螺子止め固定することにより、給電レール１をサイドレール３の側面に取り付けることができる。

ケース８は、アルミニウム等の金属からなり、型枠５内に収容できるように細長い角筒型に成形されている。ケース８の内部にはその長手方向に広がる空洞部９が設けられており、この空洞部９内を以下の可動機構１０が長手方向に沿って往復移動するようになっている。

図４に拡大して示すように、可動機構１０は、フレキシブルフラットケーブル１１と、固定端子１２と、可動端子１３と、バスバー１４，１５と、アクチュエーター１６と、ガイドプレート１７の各部品を備えて構成されている。

フレキシブルフラットケーブル１１は、導体からなる薄板（本実施形態では銅板）１８と、その外表面を耐熱絶縁テープ（本実施形態ではポリイミドテープ）１９で被覆した長尺平型に成形され、ケース８内の空洞部９に収容される。本実施形態ではフレキシブルフラットケーブル１１を３枚重ね合わせてあるが、その理由はフレキシブルフラットケーブル１１に大電流が流れたときに薄板１８が熱で溶けないように電気容量を増やすためである。なお、フレキシブルフラットケーブル１１は、撓み変形できる範囲内であればより多くの枚数を重ね合わせても良く、十分な電気容量が確保できれば１枚のみから構成されていても良い。また、大電流による熱を緩和させるために、図５に示すように薄板１８を重ね合わせたフレキシブルフラットケーブル１１としても良い。

フレキシブルフラットケーブル１１の一端には、薄板１８，１８，１８の各々に導体からなる固定端子１２，１２，１２が一体に設けられている。固定端子１２は、ケース８の先端に設けられたキャップ６の内部に収容され、それぞれに銅板製のバスバー（以下これを「固定側バスバー」という）１４，１４，１４が溶接により固定されている。この固定側バスバー１４は、車両側の配線に接続される車両側コネクタとして機能する。

これに対し、フレキシブルフラットケーブル１１の他端には、薄板１８，１８，１８の各々に導体からなる可動端子１３，１３，１３が一体に設けられている。可動端子１３は、アクチュエーター１６の内部に収容され、それぞれに銅板製のバスバー（以下これを「可動側バスバー」という）１５，１５，１５が溶接により固定されている。この可動側バスバー１５は、シート側の配線に接続されるシート側コネクタとして機能する。

アクチュエーター１６は、ＡＢＳ樹脂等の絶縁体からなり、図６に示すように空洞部９に合わせた幅を有する断面凸型に成形されており、ケース８のスリット２０に嵌合して支持される凹部２１，２１が設けられている。これにより、可動側バスバー１５を収容したアクチュエーター１６は、スリット２０に沿ってスライドし、ケース８の長手方向に往復移動可能に構成されている。

このように、フレキシブルフラットケーブル１１の両端に固定側バスバー１４と可動側バスバー１５を固定することにより、リード線で接続するよりも配線作業が簡単であり、電気抵抗が少ないため大容量の電流を流すことができる。なお、固定端子１２と固定側バスバー１４、可動端子１３と可動側バスバー１５の固定方法は溶接に限られず、半田付け、溶着、ネジ止め、あるいはカシメなど他の方法を利用しても良い。

ガイドプレート１７は、ステンレス等の金属板からなり、図７に示すようにフレキシブルフラットケーブル１１と同程度の幅を有する長尺平型に成形されており、金属板に絞り加工を施すことによりその断面形状がフレキシブルフラットケーブル１１に向かって凸となる湾曲状（円弧状）に成形されている。このガイドプレート１７は、図６に示すようにケース８の内面に敷設されたレール２２の内部に収容され、その先端部がアクチュエーター１６に固定されており、アクチュエーター１６の移動に対応して、フレキシブルフラットケーブル１１をばね力で押さえ付けながらその動きを案内するように構成されている。なお、ガイドプレート１７の素材はステンレス以外の金属材料や樹脂材料であっても良く、フレキシブルフラットケーブル１１をばね力で押さえ付けることができればその断面形状は湾曲状に限られない。

本実施形態では、ケース８内のレール２２に収容されたフレキシブルフラットケーブル１１について、がたつきによる異音が発生するのを防止するため、図６に示すようにケース８の内面に潤滑用のグリス２３を塗布してある。また、フレキシブルフラットケーブル１１がグリス２３の張力でケース８に張り付いてしまうのを防止するため、ケース８のレール２２側の内面に、ケース８の長手方向に沿って、フレキシブルフラットケーブル１１に接触する断面三角形状の突条部２４が一対設けられている。

したがって、本実施形態の構造によれば、断面三角形状の突条部２４を設けてケース８とフレキシブルフラットケーブル１１との接触面積を小さくすることにより、アクチュエーター１６の移動時に、フレキシブルフラットケーブル１１がケース８から剥がれやすくなる。このため、フレキシブルフラットケーブル１１に余計な力が加わることがなく、フレキシブルフラットケーブル１１の故障を未然に防ぐことができる。

なお、本実施形態では、ケース８の長手方向に沿って一対の突条部２４，２４を設けたが、突条部２４の形態はこれに限られない。例えば、図８（ａ）のようにフレキシブルフラットケーブル１１との接触面を平坦面にした断面台形状の突条部２４ａや、図８（ｂ）のようにフレキシブルフラットケーブル１１との接触面を曲面にした断面半円形状の突条部２４ｂを採用しても良い。また、図８（ｃ）のように断面台形状の突条部２４ｃを上下に２列ずつ設けたり、図８（ｄ）のように断面半円形状の突条部２４ｄを上下に２列ずつ設けたりするなど、突条部２４を複数列配列しても良い。さらには、図８（ｅ）のようにケース８の長手方向に沿って間欠的に複数個の突条部２４ｅ，２４ｅ，…を配置しても良い。これら突条部２４の形状及び個数は、フレキシブルフラットケーブル１１との接触面積やグリス２３の塗布量に応じて、適宜最適なものに変更することができる。

以上のように構成された給電レール１は、ケース８の内部に可動機構１０が設けられており、型枠５に収容され、両端のキャップ６，６を介してサイドレール３の側面に取り付けられる。このとき、可動側バスバー１５を収容したアクチュエーター１６がケース８の外部に突出しているので、この可動側バスバー１５にスライドシート２のモーター回路の配線を接続し、固定側バスバー１４に車両側の電源回路の配線を接続すれば良い。これにより、給電レール１を介して、車両の電源回路とスライドシート２のモーター回路とを電気的に接続することができる。

すなわち、図９（ａ）に示すように、給電レール１のアクチュエーター１６がケース８の前方位置にあるとき、固定側バスバー１４と可動側バスバー１５がフレキシブルフラットケーブル１１を介して接続されているので、車両の電源回路からスライドシート２のモーター回路に対して電力を供給することができる。

ここで、図１に示すスライドシート２がサイドレール３に沿って後退したときには、図９（ｂ）に示すように、可動側バスバー１５を収容したアクチュエーター１６がケース８の後方に押され、スライドシート２に連動して図の矢印Ｒ方向に移動する。このとき、アクチュエーター１６の移動に対応して、フレキシブルフラットケーブル１１がガイドプレート１７のばね力で押さえ付けられながら、空洞部８内を矢印Ｒ方向にスライド動作する。

これに対し、図１に示すスライドシート２がサイドレール３に沿って前進したときには、図９（ａ）に示すように、可動側バスバー１５を収容したアクチュエーター１６がケース８の前方に押され、スライドシート２に連動して図の矢印Ｆ方向に移動する。ここで、アクチュエーター１６に繋がったフレキシブルフラットケーブル１１が空洞部８内を矢印Ｆ方向にスライド動作するが、このときフレキシブルフラットケーブル１１は、ガイドプレート１７のばね変形に追従して元の位置に戻る。すなわち、フレキシブルフラットケーブル１１はガイドプレート１７に押さえ付けられて単独での動きが規制されるので、移動の最中に途中で折れ曲がったり波打って撓んだりせず、フレキシブルフラットケーブル１１は常に一定のテンションが付与された状態でスムーズに移動するようになっている。

このように、スライドシート２が前進又は後退したとき、その動作に連動してアクチュエーター１６がケース８のスリット２０に沿ってスライド移動し、これに追従してガイドプレート１７とフレキシブルフラットケーブル１１が一体で伸縮するようになっている。また、空洞部９内にはワイヤハーネス等の複雑な電線類がないので、ワイヤハーネスの配索をする面倒な手間が省けるとともに、スライドシート２が進退する際に電線類が空洞部９内で引っ掛かって動きを妨げたり、ねじれたり引っ張られたりして動作不良を起こす恐れもない。しかも、ガイドプレート１７のばね変形に追従してフレキシブルフラットケーブル１１を伸縮させるようにしたので、図９（ａ）（ｂ）に示すようにアクチュエーター１６がケース８の長手方向に沿って先端から後端まで移動することができ、移動距離を長く確保することが可能になる。

したがって、この給電レール１によれば、スライドシート２の動きに追従してガイドプレート１７に案内されたフレキシブルフラットケーブル１１がスムーズに伸縮するため、車両の電源回路からスライドシート２に対して安定して電力を供給し続けることができる。また、ケース８の内面に塗布された潤滑用のグリス２３によって、フレキシブルフラットケーブルのがたつきによる異音の発生を抑えることができる。さらに、突条部２４によってケース８とフレキシブルフラットケーブル１１との接触面積が小さくなっているため、フレキシブルフラットケーブル１１がケース８に張り付くことがなく、フレキシブルフラットケーブル１１の故障を未然に防ぐことができる。

なお、本実施形態では、可動機構１０を空洞部９内に１個設けて１回路としたが、回路構成はこれに限られない。例えば、フレキシブルフラットケーブル１１を上下に重ねて可動機構１０をケース８の高さ方向に複数個配置したり、幅を狭くしたフレキシブルフラットケーブル１１を左右に並べて可動機構１０をケース８の幅方向に複数個配置したりして、２回路以上の回路構成とすることも可能である。これにより、いずれか一つの回路の可動機構１０に障害が発生した場合でも、残りの回路の可動機構１０が正常に動作することによって安全性を確保するフェイルセーフ機能を発揮することができる。

また、本実施形態では、車両の電源回路から給電レール１を介してスライドシート２のモーター回路に対して電力を供給しているが、用途はこれに限られない。例えば、車両に搭載されたＵＳＢ充電器、シートのヒーター装置、シートベルトリマインダー（警報装置）、後部座席への電力供給・信号伝送などの用途に、この給電レール１を使用することができる。

１：給電レール
２：スライドシート
３：サイドレール
４：レールカバー
５：型枠
６：キャップ
７：取付孔
８：ケース
９：空洞部
１０：可動機構
１１：フレキシブルフラットケーブル
１２：固定端子
１３：可動端子
１４：固定側バスバー
１５：可動側バスバー
１６：アクチュエーター
１７：ガイドプレート
１８：薄板
１９：耐熱絶縁テープ
２０：スリット
２１：凹部
２２：レール
２３：グリス
２４：突条部

Claims (2)

1. 長筒型のケースと、
   前記ケースの内面に敷設されたレールと、
   前記ケース内の前記レールの内部に収容されたフレキシブルフラットケーブルと、
   前記フレキシブルフラットケーブルの一端に設けられ、前記ケースに固定された固定端子と、
   前記フレキシブルフラットケーブルの他端に設けられ、前記ケースの長手方向に可動する可動端子と、
   前記可動端子を収容し、前記ケースのスリットに沿って移動するアクチュエーターと、
   断面形状が前記フレキシブルフラットケーブルに向かって凸となる湾曲状に成形され、前記レールの内部に湾曲両端部が押さえ付けられた状態で収容され、前記アクチュエーターの移動に対応して、前記フレキシブルフラットケーブルをばね力で押さえ付けながらその動きを案内するガイドプレートと、
   前記ケースの内面に潤滑用のグリスが塗布され、当該ケースの前記レール側の内面に設けられた前記フレキシブルフラットケーブルの平坦面との接触面積を小さくする突条部を備えて構成されていることを特徴とする給電レール。
2. 請求項１に記載の給電レールにおいて、前記突条部が前記ケースの長手方向に沿って間欠的に、または複数列設けられていることを特徴とする給電レール。