JP6823726B2 - 回転コネクタ及びその組み立て方法 - Google Patents

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Description

本発明は、回転コネクタ及びその組み立て方法に関する。
車両のステアリングホイール側の電気回路（エアバッグ等の電気回路）と、車体側の電気回路（ＥＣＵ（Electronic Control unit）など）と、を電気的に接続するために、回転コネクタが利用されている。回転コネクタは、外筒部を有する固定ハウジングと、内筒部を有し、固定ハウジングに回転可能に連結された可動ハウジングと、外筒部と内筒部との間に形成された環状空間内に巻いた状態で収納されたフラットケーブルと、を備える。フラットケーブルは、端部に接続された外部端子を介して、ステアリングホイール側及び車体側の電気回路に接続されている。回転コネクタは、ステアリングホイールの回転に応じてフラットケーブルが巻き締められる、又は巻き戻されることにより、ステアリングホイール側及び車体側の電気回路の接続を維持する。従来、フラットケーブル及び外部端子を電気的に接続する方法として、フラットケーブルの端部と、外部端子を保持したリードブロックの端子と、をスポット溶接する方法が知られている。
特開２０１３−２１９００７号公報
上記従来の方法では、フラットケーブル及び外部端子の接続のために、大掛かりなスポット溶接装置の用意や、スポット溶接装置へのフラットケーブル等のセッティングが必要であった。このため、回転コネクタの組み立てに手間がかかるという問題があった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、組み立てが容易な回転コネクタを提供することを目的とする。
一実施形態に係る回転コネクタは、外筒部を有する固定ハウジングと、内筒部を有し、前記固定ハウジングに回転可能に連結される可動ハウジングと、前記外筒部と前記内筒部との間に形成された環状空間内に収納されるメインケーブルと、一端が前記メインケーブルの一端と接続し、他端が外部端子と接続するサブケーブルと、前記メインケーブルの一端及び前記サブケーブルの一端が固定される第１ブロックと、前記第１ブロックが配置される角度に対して交差する配置角度で固定され、前記サブケーブルの他端及び前記外部端子が固定される第２ブロックと、を有するリードブロックと、を備える。
本発明の各実施形態によれば、組み立てが容易な回転コネクタを提供できる。
回転コネクタの一例を斜め上方から見た斜視図。 図１の回転コネクタのＡ−Ａ線断面図。 図１の回転コネクタの内部構成を示す斜視図。 図１の回転コネクタを斜め下方から見た斜視図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの一例を示す分解斜視図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 組み立てが完了した状態のリードブロックを示す斜視図。 組み立てが完了した状態のリードブロックを示す斜視図。 リードブロックの他の例を示す分解斜視図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 リードブロックの組み立て方法の各工程を示す側面図。 組み立てが完了した状態のリードブロックを示す斜視図。 組み立てが完了した状態のリードブロックを示す斜視図。
以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。
一実施形態に係る回転コネクタ１００について、図１〜図１１Ｂを参照して説明する。本実施形態に係る回転コネクタ１００は、車両のステアリングホイール側の電気回路（エアバッグ等の電気回路）と、車体側の電気回路（ＥＣＵなど）と、を電気的に接続するためのコネクタであり、車両に搭載される。
まず、回転コネクタ１００の構成について説明する。図１は、回転コネクタ１００の一例を斜め上方から見た斜視図である。図２は、図１の回転コネクタ１００のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１の回転コネクタ１００の内部構成を示す斜視図である。図４は、図１の回転コネクタ１００を斜め下方から見た斜視図である。以下、回転コネクタ１００の回転軸の方向を軸方向、軸方向に対して垂直な方向を垂直方向と称する。
図１〜図４に示すように、回転コネクタ１００は、固定ハウジング１と、可動ハウジング２と、メインケーブルであるメインフラットケーブル３Ａ〜３Ｄと、サブケーブルであるサブフラットケーブル４Ａ〜４Ｄと、リードブロック５Ａ〜５Ｄと、外部端子６Ａ〜６Ｄと、ホルダ７と、を備える。以下、メインフラットケーブル３Ａ〜３Ｄを区別しない場合、メインフラットケーブル３と称する。また、サブフラットケーブル４Ａ〜４Ｄを区別しない場合、サブフラットケーブル４と称する。また、リードブロック５Ａ〜５Ｄを区別しない場合、リードブロック５と称する。また、外部端子６Ａ〜６Ｄを区別しない場合、外部端子６と称する。
固定ハウジング１は、車両のステアリングコラム（図示省略）に固定される。固定ハウジング１は、合成樹脂製の上ステータ１Ａ及び下ステータ１Ｂを備える。上ステータ１Ａ及び下ステータ１Ｂは、スナップ結合により結合する。結合した上ステータ１Ａ及び下ステータ１Ｂにより、固定ハウジング１が形成される。
上ステータ１Ａは、軸方向に延びる円筒状の外筒部１１Ａと、外筒部１１Ａの下端から垂直方向に延びる上保持部１２Ａ，１３Ａと、を備える。下ステータ１Ｂは、軸方向と垂直な円環状の底板部１１Ｂと、底板部１１Ｂの外周縁から外側に延びる下保持部１２Ｂ，１３Ｂと、を備える。下保持部１２Ｂ，１３Ｂは、外部端子６Ａ，６Ｃを露出させるための開口部をそれぞれ有する。外筒部１１Ａ及び底板部１１Ｂは、外筒部１１Ａの下端と底板部１１Ｂの外周縁とが対応するように形成される。上保持部１２Ａ及び下保持部１２Ｂは、対応する位置に設けられる。上保持部１３Ａ及び下保持部１３Ｂは、対応する位置に設けられる。
上ステータ１Ａ及び下ステータ１Ｂに結合すると、スナップ結合により、上保持部１２Ａ及び下保持部１２Ｂが結合し、上保持部１３Ａ及び下保持部１３Ｂが結合する。結合した上保持部１２Ａ及び下保持部１２Ｂにより、保持部１２が形成される。保持部１２は、リードブロック５Ａ及び外部端子６Ａを保持する部分であり、開口部から外部端子６Ａを突出させた状態で外部端子６Ａを保持し、内部にリードブロック５Ａを収納する。また、結合した上保持部１３Ａ及び下保持部１３Ｂにより、保持部１３が構成される。保持部１３は、リードブロック５Ｃ及び外部端子６Ｃを保持する部分であり、開口部から外部端子６Ｃを突出させた状態で外部端子６Ｃを保持し、内部にリードブロック５Ｃを収納する。
可動ハウジング２は、ステアリングホイールと共に回転可能なように、車両のステアリングホイールに連結される。また、可動ハウジング２は、固定ハウジング１に対して回転可能なように、固定ハウジング１に連結される。可動ハウジング２は、合成樹脂製の上ロータ２Ａ及び下ロータ２Ｂを備える。上ロータ２Ａ及び下ロータ２Ｂは、スナップ結合により結合する。結合した上ロータ２Ａ及び下ロータ２Ｂにより、可動ハウジング２が形成される。
上ロータ２Ａは、軸方向に延びる円筒状の内筒部２１Ａと、内筒部２１Ａの上端から垂直方向に延びる円環状の天板部２２Ａと、を備える。天板部２２Ａの上面には、上方に突出した保持部２３，２４が設けられる。保持部２３は、外部端子６Ｂを保持する部分であり、開口部を有する。保持部２３は、開口部から外部端子６Ｂを突出させた状態で外部端子６Ｂを保持する。保持部２４は、外部端子６Ｄを保持する部分であり、開口部を有する。保持部２４は、開口部から外部端子６Ｄを突出させた状態で外部端子６Ｄを保持する。
下ロータ２Ｂは、軸方向に延びる円筒状の内筒部２１Ｂと、内筒部２１Ｂの下端から垂直方向に延びる円環状の底板部２２Ｂと、を備える。内筒部２１Ａ，２１Ｂの内径は、ステアリングシャフト（図示省略）を挿通可能な寸法に設計され、スナップ結合により結合される。天板部２２Ａは、その外周縁と外筒部１１Ａの上端とが対応するように形成される。底板部１１Ｂの内側に内筒部２１Ｂを挿通させた状態で、固定ハウジング１の上方から内筒部２１を内筒部２１Ｂに結合させることにより、可動ハウジング２が、固定ハウジング１に対して回転可能に連結される。固定ハウジング１及び可動ハウジング２を連結させると、図２に示すように、固定ハウジング１と可動ハウジング２との間に環状空間Ｓが形成される。
メインケーブルであるメインフラットケーブル３は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）により形成された長尺の可撓性ケーブルである。メインフラットケーブル３は、サブフラットケーブル４の一端と、他のサブフラットケーブル４の一端と、を接続する。図３に示すように、メインフラットケーブル３は、環状空間Ｓ内に巻いた状態で収納される。メインフラットケーブル３は、ステアリングホイールの回転に応じて巻き締め及び巻き戻しが可能なように、途中で巻く方向を反転されている。
メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂは、エアバッグ、ホーン、及びステアリングスイッチの電気回路と、車体側の電気回路と、を接続するためのケーブルである。メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂは、比較的小さな電力をやり取りするケーブルであるため、一端から他端まで電気的に繋がっている多数の細い導体線を長手方向全幅に亘って有する。また、導体線はポリイミド等の絶縁性フィルムによって長手方向全幅に亘って表裏から被覆されており、一端と他端には前記絶縁性フィルムに開口部を設けて前記導体線を露出した接続部がそれぞれ設けられている。メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂは、一端に設けられた接続部がサブフラットケーブル４Ａの一端に接続され、他端に設けられた接続部がサブフラットケーブル４Ｂの一端に接続される。
メインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄは、ステアリングヒータと、車体側の電気回路と、を接続するためのケーブルである。メインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄは、比較的大きな電力をやり取りするケーブルであるため、一端から他端まで電気的に繋がっている１本の、又は少数の太い導体線を長手方向全幅に亘って有する。また、導体線はポリイミド等の絶縁性フィルムによって長手方向全幅に亘って表裏から被覆されており、一端と他端には前記絶縁性フィルムに開口部を設けて前記導体線を露出した接続部がそれぞれ設けられている。メインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄは、一端に設けられた接続部がサブフラットケーブル４Ｃの一端に接続され、他端に設けられた接続部がサブフラットケーブル４Ｄの一端に接続される。
サブケーブルであるサブフラットケーブル４は、メインフラットケーブル３と同様の構造を有するＦＰＣにより形成された、メインフラットケーブル３より短尺の可撓性ケーブルであり、一端と他端には導体線を露出した接続部がそれぞれ設けられている。サブフラットケーブル４は、一端の接続部でメインフラットケーブル３の一端の接続部と接続されるとともに、他端の接続部で外部端子６と接続されて、サブフラットケーブル４を介してメインフラットケーブル３と外部端子６とを接続する。図３に示すように、サブフラットケーブル４は、リードブロック５に固定される。
サブフラットケーブル４Ａは、リードブロック５Ａに固定され、一端がメインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端に接続され、他端が外部端子６Ａに接続される。サブフラットケーブル４Ａの一端と、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端と、はそれぞれの接続部で半田接続される。また、サブフラットケーブル４Ａの他端の接続部と、外部端子６Ａと、は半田接続される。
サブフラットケーブル４Ｂは、リードブロック５Ｂに固定され、一端がメインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの他端に接続され、他端が外部端子６Ｂに接続される。サブフラットケーブル４Ｂの一端と、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの他端と、はそれぞれの接続部で半田接続される。また、サブフラットケーブル４Ｂの他端の接続部と、外部端子６Ｂと、は半田接続される。
サブフラットケーブル４Ｃは、リードブロック５Ｃに固定され、一端がメインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄの一端に接続され、他端が外部端子６Ｃに接続される。サブフラットケーブル４Ｃの一端と、メインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄの一端と、はそれぞれの接続部で半田接続される。また、サブフラットケーブル４Ｃの他端の接続部と、外部端子６Ｃと、は半田接続される。
サブフラットケーブル４Ｄは、リードブロック５Ｄに固定され、一端がメインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄの他端に接続され、他端が外部端子６Ｄに接続される。サブフラットケーブル４Ｄの一端と、メインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄの他端と、はそれぞれの接続部で半田接続される。また、サブフラットケーブル４Ｄの他端の接続部と、外部端子６Ｄと、は半田接続される。
リードブロック５は、メインフラットケーブル３の端部、サブフラットケーブル４、及び外部端子６をそれぞれが互いに電気的に接続した状態で固定するための樹脂製部材である。リードブロック５は、メインフラットケーブル３を固定する部分と、外部端子６を固定する部分と、を有する。メインフラットケーブル３は、軸方向と平行であるため、メインフラットケーブル３を固定する部分は、軸方向と平行に配置される。また、外部端子６は軸方向に突出するように配置されるため、外部端子６を固定する部分は、軸方向と略垂直に配置される。略垂直とは、垂直を基準とした所定の角度範囲（例えば、８０度〜１００度）を含む。したがって、リードブロック５の断面形状は、略Ｌ字型となる。
リードブロック５Ａは、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端、サブフラットケーブル４Ａ、及び外部端子６Ａを固定するリードブロックであり、保持部１２に収納される。リードブロック５Ａは、第１ブロック５１Ａと、第２ブロック５２Ａと、を備える。
第１ブロック５１Ａは、メインフラットケーブル３を固定する部分であり、軸方向と平行に配置され、一方の面にメインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端及びサブフラットケーブル４Ａの一端を固定される。第１ブロック５１Ａにおけるメインフラットケーブル３Ａ，３Ｂが固定される面を、第１ブロック５１Ａの表面という。
第２ブロック５２Ａは、外部端子６を固定する部分であり、軸方向と略垂直に配置され、一方の面（図３における下面）にサブフラットケーブル４Ａの他端及び外部端子６Ａを固定される。第２ブロック５２Ａは、第１ブロック５１Ａとは別体であり、第１ブロック５１Ａが配置される角度に対して交差する配置角度で略垂直に傾斜した状態で、第１ブロック５１Ａの表面側に延びるように固定される。
リードブロック５Ｂは、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの他端、サブフラットケーブル４Ｂ、及び外部端子６Ｂを固定するリードブロックである。リードブロック５Ｂに固定されたサブフラットケーブル４Ｂは、保持部２３に保持される。リードブロック５Ｂは、第１部分５１Ｂと、第２部分５２Ｂと、を備える。
第１部分５１Ｂは、メインフラットケーブル３を固定する部分であり、軸方向と平行に配置され、一方の面にメインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの他端及びサブフラットケーブル４Ｂの一端を固定される。第１部分５１Ｂにおけるメインフラットケーブル３Ａ，３Ｂが固定される面を、第１部分５１Ｂの表面という。
第２部分５２Ｂは、外部端子６を固定する部分であり、軸方向と略垂直に配置され、一方の面（図３における上面）にサブフラットケーブル４Ｂの他端及び外部端子６Ｂを固定される。第２部分５２Ｂは、第１部分５１Ｂと一体に形成され、第１部分５１Ｂに対して略垂直に傾斜した状態で、第１部分５１Ｂの背面側に延びる。
リードブロック５Ｃは、メインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄの一端、サブフラットケーブル４Ｃ、及び外部端子６Ｃを固定するリードブロックであり、保持部１３に収納される。リードブロック５Ｃは、第１ブロック５１Ｃと、第２ブロック５２Ｃと、を備える。
第１ブロック５１Ｃは、メインフラットケーブル３を固定する部分であり、軸方向と平行に配置され、一方の面にメインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄの一端及びサブフラットケーブル４Ｃの一端を固定される。第１ブロック５１Ｃにおけるメインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄが固定される面を、第１ブロック５１Ｃの表面という。
第２ブロック５２Ｃは、外部端子６を固定する部分であり、軸方向と略垂直に配置され、一方の面（図３における下面）にサブフラットケーブル４Ｃの他端及び外部端子６Ｃを固定される。第２ブロック５２Ｃは、第１ブロック５１Ｃとは別体であり、第１ブロック５１Ｃが配置される角度に対して交差する配置角度で略垂直に傾斜した状態で、第１ブロック５１Ｃの表面側に延びるように固定される。
リードブロック５Ｄは、メインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄの他端、サブフラットケーブル４Ｄ、及び外部端子６Ｄを固定するリードブロックである。リードブロック５Ｄに固定されたサブフラットケーブル４Ｄは、保持部２４に保持される。リードブロック５Ｄは、第１部分５１Ｄと、第２部分５２Ｄと、を備える。
第１部分５１Ｄは、メインフラットケーブル３を固定する部分であり、軸方向と平行に配置され、一方の面にメインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄの他端及びサブフラットケーブル４Ｄの一端を固定される。第１部分５１Ｄにおけるメインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄが固定される面を、第１部分５１Ｄの表面という。
第２部分５２Ｄは、外部端子６を固定する部分であり、軸方向と略垂直に配置され、一方の面（図３における上面）にサブフラットケーブル４Ｄの他端及び外部端子６Ｄを固定される。第２部分５２Ｄは、第１部分５１Ｄと一体に形成され、第１部分５１Ｄに対して略垂直に傾斜した状態で、第１部分５１Ｄの背面側に延びる。
外部端子６は、回転コネクタ１００と、車載側又はステアリングホイール側の電気回路と、を接続するための端子である。外部端子６は、回転コネクタ１００から軸方向に突出するようにリードブロック５に固定され、保持部１２，１３，２３，２４により保持される。
外部端子６Ａは、第２ブロック５２Ａの下面に固定され、保持部１２の開口部から下方に突出した状態で保持される。外部端子６Ａは、サブフラットケーブル４Ａの他端に接続される。
外部端子６Ｂは、第２部分５２Ｂの上面に固定され、保持部２３の開口部から上方に突出した状態で保持される。外部端子６Ｂは、サブフラットケーブル４Ｂの他端に接続される。図１の例では、外部端子６Ｂの一部は、ワイヤハーネス８を介して、ステアリングホイール側の電気回路に接続されている。
外部端子６Ｃは、第２ブロック５２Ｃの下面に固定され、保持部１３の開口部から下方に突出した状態で保持される。外部端子６Ｃは、サブフラットケーブル４Ｃの他端に接続される。
外部端子６Ｄは、第２部分５２Ｄの上面に固定され、保持部２４の開口部から上方に突出した状態で保持される。外部端子６Ｄは、サブフラットケーブル４Ｄの他端に接続される。
ホルダ７は、環状空間Ｓ内で回転可能な樹脂製部材であり、メインフラットケーブル３を巻いた状態で保持する。ホルダ７は、底板部１１Ｂ上に摺動可能に配置された円環状の平板部７１と、平板部７１から上方に延びる複数のガイド壁７２と、平板部７１から上方に延びる複数の軸にそれぞれ回転可能に支持された複数のローラ７３と、を備える。メインフラットケーブル３は、ローラ７３に巻き掛けられることにより、巻く方向を反転される。
以上説明した通り、ステアリングホイール側の電気回路（エアバッグ等の電気回路）及び車体側の電気回路は、外部端子６Ａ、サブフラットケーブル４Ａ、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂ、サブフラットケーブル４Ｂ、及び外部端子６Ｂにより接続される。外部端子６Ａ、サブフラットケーブル４Ａ、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端は、リードブロック５Ａに固定され、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの他端、サブフラットケーブル４Ｂ、及び外部端子６Ｂはリードブロック５Ｂに固定される。ステアリングホイールが回転すると、当該回転に応じて、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂは、巻き締め又は巻き戻されるものの、リードブロック５Ａ，５Ｂに固定された両端はサブフラットケーブル４及び外部端子６に対しては移動しない。したがって、ステアリングホイールが回転しても、ステアリングホイール側及び車体側の電気回路の上記の接続は維持される。
また、ステアリングホイール側の電気回路（ステアリングヒータ等の電気回路）及び車体側の電気回路は、外部端子６Ｃ、サブフラットケーブル４Ｃ、メインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄ、サブフラットケーブル４Ｄ、及び外部端子６Ｄにより接続される。外部端子６Ｃ、サブフラットケーブル４Ｃ、メインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄの一端は、リードブロック５Ｃに固定され、メインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄの他端、サブフラットケーブル４Ｄ、及び外部端子６Ｄはリードブロック５Ｄに固定される。ステアリングホイールが回転すると、当該回転に応じて、メインフラットケーブル３Ｃ，３Ｄは、巻き締め又は巻き戻されるものの、リードブロック５Ｃ，５Ｄに固定された両端はサブフラットケーブル４及び外部端子６に対しては移動しない。したがって、ステアリングホイールが回転しても、ステアリングホイール側及び車体側の電気回路の上記の接続は維持される。
次に、回転コネクタ１００の組み立て方法について説明する。以下、リードブロック５Ａ，５Ｂの組み立て方法について、それぞれ説明する。
図５Ａ〜図５Ｅは、リードブロック５Ｂの組み立て方法の各工程を示す側面図である。なお、リードブロック５Ｄは、リードブロック５Ｂと同様の方法で組み立てられる。
まず、図５Ａに示すように、外部端子６Ｂをサブフラットケーブル４Ｂの他端の表面の接続部にリフロー半田付けする。具体的には、外部端子６Ｂをサブフラットケーブル４Ｂの他端の表面の所定の位置に配置し、リフロー用加熱器９Ａにより外部端子６Ｂの周囲を加熱する。サブフラットケーブル４Ｂにおける外部端子６との接続部には半田ペーストが予め塗布される。これにより、外部端子６Ｂ及びサブフラットケーブル４Ｂが半田接続される。
次に、図５Ｂに示すように、リードブロック５Ｂの第１部分５１Ｂの表面の所定の位置に、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの他端と、サブフラットケーブル４Ｂの一端と、を重ねて配置する。第１部分５１Ｂの表面には、１つ又は複数の凸部５３Ｂが設けられる。また、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの他端と、サブフラットケーブル４Ｂの一端と、には凸部５３Ｂに対応する１つ又は複数の開口部が設けられる。メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂ及びサブフラットケーブル４Ｂは、その端部に設けられた開口部に凸部５３Ｂが挿通するように配置される。なお、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂ及びサブフラットケーブル４Ｂを重ねる順番は任意である。
続いて、図５Ｃに示すように、かしめ装置１０により、複数の凸部５３Ｂを真上から一度に押しつぶし、かしめ部５４Ｂを形成する。かしめ部５４Ｂにより、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの他端の接続部と、サブフラットケーブル４Ｂの一端の接続部と、が隙間無く互いに対向した状態で第１部分５１Ｂの表面の所定の位置に固定される。
次に、図５Ｄに示すように、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの他端の接続部と、サブフラットケーブル４Ｂの一端の接続部と、を半田付けする。具体的には、半田付け用加熱器９Ｂにより接続部を真上から加圧しながら加熱する。メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの他端の接続部と、サブフラットケーブル４Ｂの一端と、の接続部には半田めっきが予め施こされる。これにより、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの他端と、サブフラットケーブル４Ｂの一端と、が半田接続される。
その後、図５Ｅに示すように、外部端子６Ｂ及びサブフラットケーブル４Ｂの他端を、スナップ結合などにより、リードブロック５Ｂの第２部分５２Ｂに結合する。これにより、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの他端、サブフラットケーブル４Ｂ、及び外部端子６Ｂがリードブロック５Ｂに固定される。
図５Ｅに示すように、リードブロック５Ｂは、第２部分５２Ｂ（外部端子６を固定する部分）が第１部分５１Ｂ（メインフラットケーブル３を固定する部分）の背面側に延びている。このため、かしめ作業及び半田付けの際に、第１部分５１Ｂの表面に対するかしめ装置１０及び半田付け用加熱器９Ｂの真上からの接近が、第２部分５２Ｂにより妨げられない。これは、リードブロック５Ｄについても同様である。
これに対して、リードブロック５Ａのように、外部端子６を固定する部分が、メインフラットケーブル３を固定する部分の表面側に延びている場合、外部端子６を固定する部分が、メインフラットケーブル３を固定する部分の表面に対するかしめ装置１０及び半田付け用加熱器９Ｂの真上からの接近を妨げる。この結果、特に上下動する自動機によるかしめ作業及び半田付けが困難になる。これは、リードブロック５Ｃについても同様である。
そこで、本実施形態では、リードブロック５Ａ，５Ｃを、メインフラットケーブル３を固定する部分（第１ブロック５１Ａ，５１Ｃ）と、外部端子６を固定する部分（第２ブロック５２Ａ，５２Ｃ）と、の２つの部品により構成する。そして、かしめ作業及び半田付け後に、２つの部品を組み立てることにより、表面の大面積に対して真上から各装置が接近することができるので、かしめ作業及び半田付けを容易に実行可能とする。
ここで、図６は、リードブロック５Ａの一例を示す分解斜視図である。図６の例では、第１ブロック５１Ａ及び第２ブロック５２Ａのうち一方の第１ブロック５１Ａは、表面に複数の凸部５３Ａを備え、端部に軸部５５Ａを備える。また、第１ブロック５１Ａ及び第２ブロック５２Ａのうち他方の第２ブロック５２Ａは、軸部５５Ａと引っ掛かるフック５６Ａを端部に備える。フック５６Ａを軸部５５Ａに引掛けることにより、第２ブロック５２Ａは、軸部５５Ａを軸として、所定の角度範囲で回転可能となる。なお、軸部５５Ａが第２ブロック５２Ａに設けられ、フック５６Ａが第１ブロック５１Ａに設けられてもよい。また、リードブロック５Ｃも、図６と同様に構成できる。
図７Ａ〜図７Ｇは、図６のリードブロック５Ａの組み立て方法の各工程を示す側面図である。なお、リードブロック５Ｃは、リードブロック５Ａと同様の方法で組み立てられる。
まず、図７Ａに示すように、外部端子６Ａをサブフラットケーブル４Ａの他端の表面の接続部にリフロー半田付けする。具体的には、外部端子６Ａをサブフラットケーブル４Ａの他端の表面の所定の位置に配置し、リフロー用加熱器９Ａにより外部端子６Ａの周囲を加熱する。サブフラットケーブル４Ａにおける外部端子６Ａとの接続部には半田ペーストが予め塗布される。これにより、外部端子６Ａ及びサブフラットケーブル４Ａが半田接続される。
次に、図７Ｂに示すように、リードブロック５Ａの第１ブロック５１Ａの表面の所定の位置に、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端と、サブフラットケーブル４Ａの一端と、を重ねて配置する。第１ブロック５１Ａの表面には、上述の通り、複数の凸部５３Ａが設けられる。また、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端と、サブフラットケーブル４Ａの一端と、には凸部５３Ａに対応する複数の開口部が設けられる。メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂ及びサブフラットケーブル４Ａは、その端部に設けられた開口部に凸部５３Ａが挿通するように配置される。なお、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂ及びサブフラットケーブル４Ａを重ねる順番は任意である。
続いて、図７Ｃに示すように、かしめ装置１０により、複数の凸部５３Ａを真上から一度に押しつぶし、かしめ部５４Ａを形成する。かしめ部５４Ａにより、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端の接続部と、サブフラットケーブル４Ａの一端の接続部と、が隙間無く互いに対向した状態で第１ブロック５１Ａの表面の所定の位置に固定される。なお、この時点では、第２ブロック５２Ａが第１ブロック５１Ａに結合されていないため、かしめ装置１０は、第２ブロック５２Ａに妨げられることなく、真上から第１ブロック５１Ａの全表面に接近して複数の凸部５３Ａを一度に押しつぶすことができる。
次に、図７Ｄに示すように、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端と、サブフラットケーブル４Ａの一端と、を半田付けする。具体的には、半田付け用加熱器９Ｂにより接続部を真上から加圧しながら加熱する。メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端の接続部と、サブフラットケーブル４Ａの一端の接続部には半田めっきが予め塗布される。これにより、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端と、サブフラットケーブル４Ａの一端と、が半田接続される。なお、この時点では、第２ブロック５２Ａが第１ブロック５１Ａに結合されていないため、半田付け用加熱器９Ｂは、第２ブロック５２Ａに妨げられることなく、真上から第１ブロック５１Ａの全表面に接近して一度に大面積を半田付けできる。
続いて、図７Ｅに示すように、第１ブロック５１Ａの軸部５５Ａに、第２ブロック５２Ａのフック５６Ａを引掛けることにより、第１ブロック５１Ａ及び第２ブロック５２Ａを結合する。
次に、図７Ｆに示すように、第２ブロック５２Ａを、軸部５５Ａを軸として回転させ、第１ブロック５１Ａに対して略垂直な状態まで起き上がらせる。
その後、図７Ｇに示すように、外部端子６Ａ及びサブフラットケーブル４Ａの他端を、スナップ結合などにより、第２ブロック５２Ａの一方の面に結合する。これにより、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端、サブフラットケーブル４Ａ、及び外部端子６Ａがリードブロック５Ａに固定される。
ここで、図８Ａ及び図８Ｂは、組み立てが完了した状態のリードブロック５Ａを示す斜視図である。図８Ａは、表面側から見た斜視図、図８Ｂは、背面側から見た斜視図である。図８Ａ及び図８Ｂのリードブロック５Ａは、図７Ｇのリードブロック５Ａに相当する。
図８Ａ及び図８Ｂの例では、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端の接続部と、サブフラットケーブル４Ａの一端の接続部と、は半田付けされた状態で、かしめ部５４Ａにより第１ブロック５１Ａの表面に固定されている。サブフラットケーブル４Ａは、第１ブロック５１Ａの表面から、リードブロック５Ａの表面に沿って配置され、他端が第２ブロック５２Ａの背面に折り返されている。サブフラットケーブル４Ａの他端の接続部は、スナップ５９Ａにより第２ブロック５２Ａの背面に固定された外部端子６Ａと半田接続されている。図７Ａ〜図７Ｇの組み立て方法により、リフロー用加熱器９Ａ、半田付け用加熱器９Ｂ、及びかしめ装置１０を利用して、リードブロック５Ａを図５Ｅのように組み立てることができる。
なお、第２ブロック５２Ａは、第１ブロック５１Ａに対して略垂直な状態に起き上がらせた際に、第１ブロック５１Ａに対してスナップ結合などにより固定されてもよい。また、第２ブロック５２Ａは、リードブロック５Ａに固定されたサブフラットケーブル４Ａにより、第１ブロック５１Ａに対して略垂直な状態で固定されてもよい。
図９は、リードブロック５Ａの他の例を示す分解斜視図である。図９の例では、第１ブロック５１Ａ及び第２ブロック５２Ａのうち一方の第１ブロック５１Ａは、表面に複数の凸部５３Ａを備え、端部に凹部５７Ａを備える。また、第１ブロック５１Ａ及び第２ブロック５２Ａのうち他方の第２ブロック５２Ａは、凹部５７Ａに差し込まれる凸部５８Ａを端部に備える。凸部５８Ａを凹部５７Ａに差し込むことにより、第２ブロック５２Ａは、第１ブロック５１に対して略垂直な状態で固定される。なお、凹部５７Ａが第２ブロック５２Ａに設けられ、凸部５８Ａが第１ブロック５１Ａに設けられてもよい。また、リードブロック５Ｃも、図９と同様に構成できる。
図１０Ａ〜図１０Ｆは、図９のリードブロック５Ａの組み立て方法の各工程を示す側面図である。なお、リードブロック５Ｃは、リードブロック５Ａと同様の方法で組み立てられる。
まず、図１０Ａに示すように、外部端子６Ａをサブフラットケーブル４Ａの他端の表面の接続部にリフロー半田付けする。具体的には、外部端子６Ａをサブフラットケーブル４Ａの他端の表面の所定の位置に配置し、リフロー用加熱器９Ａにより外部端子６Ａの周囲を加熱する。サブフラットケーブル４Ａにおける外部端子６Ａとの接続部には半田ペーストが予め塗布される。これにより、外部端子６Ａ及びサブフラットケーブル４Ａが半田接続される。
次に、図１０Ｂに示すように、リードブロック５Ａの第１ブロック５１Ａの表面の所定の位置に、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端と、サブフラットケーブル４Ａの一端と、を重ねて配置する。第１ブロック５１Ａの表面には、上述の通り、複数の凸部５３Ａが設けられる。また、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端と、サブフラットケーブル４Ａの一端と、には凸部５３Ａに対応する複数の開口部が設けられる。メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂ及びサブフラットケーブル４Ａは、その端部に設けられた開口部に凸部５３Ａが挿通するように配置される。なお、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂ及びサブフラットケーブル４Ａを重ねる順番は任意である。
続いて、図１０Ｃに示すように、かしめ装置１０により、複数の凸部５３Ａを真上から一度に押しつぶし、かしめ部５４Ａを形成する。かしめ部５４Ａにより、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端の接続部と、サブフラットケーブル４Ａの一端の接続部と、が隙間無く互いに対向した状態で第１ブロック５１Ａの表面の所定の位置に固定される。なお、この時点では、第２ブロック５２Ａが第１ブロック５１Ａに結合されていないため、かしめ装置１０は、第２ブロック５２Ａに妨げられることなく、第１ブロック５１Ａの全表面に真上から接近して複数の凸部５３Ａを一度に押しつぶすことができる。
次に、図１０Ｄに示すように、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端と、サブフラットケーブル４Ａの一端と、を半田付けする。具体的には、半田付け用加熱器９Ｂにより接続部を真上から加圧しながら加熱する。メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端の接続部と、サブフラットケーブル４Ａの一端の接続部には半田めっきが予め塗布される。これにより、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端と、サブフラットケーブル４Ａの一端と、が半田接続される。なお、この時点では、第２ブロック５２Ａが第１ブロック５１Ａに結合されていないため、半田付け用加熱器９Ｂは、第２ブロック５２Ａに妨げられることなく、第１ブロック５１Ａの表面に真上から接近して一度に大面積を半田付けできる。
続いて、図１０Ｅに示すように、第１ブロック５１Ａの凹部５７Ａに、第２ブロック５２Ａの凸部５８Ａを差し込むことにより、第２ブロック５２Ａを、第１ブロック５１Ａに対して略垂直な状態で固定する。
その後、図１０Ｆに示すように、外部端子６Ａ及びサブフラットケーブル４Ａの他端を、スナップ結合などにより、第２ブロック５２Ａの一方の面に結合する。これにより、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端、サブフラットケーブル４Ａ、及び外部端子６Ａがリードブロック５Ａに固定される。
本実施形態では、上述のように、リードブロック５を組み立てた後、ホルダ７を下ステータ１Ｂ上に配置し、メインフラットケーブル３を巻いた状態でホルダ７に保持させ、リードブロック５を所定の位置に配置する。具体的には、外部端子６Ａが下保持部１２Ｂの開口部から下方に突出するように、リードブロック５Ａを下保持部１２Ｂ上に配置し、外部端子６Ｃが下保持部１３Ｂの開口部から下方に突出するように、リードブロック５Ｃを下保持部１３Ｂ上に配置する。また、外部端子６Ｂが保持部２３の開口部から上方に突出するように、リードブロック５Ｂをホルダ７上に配置し、外部端子６Ｄが保持部２４の開口部から上方に突出するように、リードブロック５Ｄをホルダ７上に配置する。
その後、下ステータ１Ｂに上ステータ１Ａを結合させ、固定ハウジング１を組み立てる。また、固定ハウジング１を挟むように、上ロータ２Ａ及び下ロータ２Ｂを結合させ、可動ハウジング２を組み立てる。以上により、回転コネクタ１００の組み立てが完了する。
ここで、図１１Ａ及び図１１Ｂは、組み立てが完了した状態のリードブロック５Ａを示す斜視図である。図１１Ａは、表面側から見た斜視図、図１１Ｂは、背面側から見た斜視図である。図１１Ａ及び図１１Ｂのリードブロック５Ａは、図１０Ｆのリードブロック５Ａに相当する。
図１１Ａ及び図１１Ｂの例では、メインフラットケーブル３Ａ，３Ｂの一端の接続部と、サブフラットケーブル４Ａの一端の接続部と、は半田付けされた状態で、かしめ部５４Ａにより第１ブロック５１Ａの表面に固定されている。サブフラットケーブル４Ａは、第１ブロック５１Ａの表面から、リードブロック５Ａの表面に沿って配置され、他端が第２ブロック５２Ａの背面に折り返されている。サブフラットケーブル４Ａの他端の接続部は、スナップ５９Ａにより第２ブロック５２Ａの背面に固定された外部端子６Ａと半田接続されている。図１０Ａ〜図１０Ｆの組み立て方法により、リフロー用加熱器９Ａ、半田付け用加熱器９Ｂ、及びかしめ装置１０を利用して、リードブロック５Ａを図１１Ａ及び図１１Ｂのように組み立てることができる。
以上説明した通り、本実施形態によれば、メインフラットケーブル３、サブフラットケーブル４、及び外部端子６は、それぞれ半田接続される。メインフラットケーブル３、サブフラットケーブル４、及び外部端子６を接続するためのスポット溶接が不要であるため、回転コネクタ１００を容易に組み立てることができる。
また、本実施形態によれば、外部端子６を固定する部分がメインフラットケーブル３Ａを固定する部分の表面側に延びるリードブロック５Ａが、第１ブロック５１Ａと、第２ブロック５２Ａと、の２つの部品により構成される。このような構成により、第１ブロック５１Ａの表面にメインフラットケーブル３Ａ及びサブフラットケーブル４Ａを固定し、両者を半田接続した後に、リードブロック５Ａを組み立てることができる。リードブロック５Ａをこのように組み立てることにより、第１ブロック５１Ａの表面への半田付け用加熱器９Ｂの接近を第２ブロック５２Ａに妨げられることなく、メインフラットケーブル３Ａ及びサブフラットケーブル４Ａを容易に半田接続することができる。これは、リードブロック５Ｃについても同様である。
なお、本実施形態に係る回転コネクタ１００の構成は、上記の例に限られない。例えば、メインフラットケーブル３、サブフラットケーブル４、リードブロック５、ローラ７３、及び保持部の数は、任意に設計可能である。また、外部端子６の位置や、外部端子６が突出する方向は、任意に設計可能である。また、リードブロック５Ｂ，５Ｄは、リードブロック５Ａ，５Ｃと同様に、２つの部品により構成されてもよい。また、回転コネクタ１００は、作業者により組み立てられてもよいし、産業用ロボット等の自動機により組み立てられてもよい。また、メインフラットケーブル３、サブフラットケーブル４、及び外部端子６は、リフロー用加熱器９Ａ及び半田付け用加熱器９Ｂによりリフロー半田付け及び自動機による半田付けがされる代わりに、作業者により半田ごて等によって手動で半田付けされてもよい。
なお、上記実施形態に挙げた構成等に、その他の要素との組み合わせなど、ここで示した構成に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。また、本国際出願は、２０１７年８月２２日に出願した日本国特許出願第２０１７−１５９７０３号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。
１：固定ハウジング
１Ａ：上ステータ
１Ｂ：下ステータ
２：可動ハウジング
２Ａ：上ロータ
２Ｂ：下ロータ
３：メインフラットケーブル
４：サブフラットケーブル
５：リードブロック
６：外部端子
７：ホルダ
８：ワイヤハーネス
９Ａ：リフロー用加熱器
９Ｂ：半田付け用加熱器
１０：かしめ装置
１１Ａ：外筒部
１２Ａ，１３Ａ：上保持部
１１Ｂ：底板部
１２Ｂ，１３Ｂ：下保持部
２１Ａ：内筒部
２２Ａ：天板部
２１Ｂ：内筒部
２２Ｂ：底板部
２３，２４：保持部
５１Ａ，５１Ｃ：第１ブロック
５２Ａ，５２Ｃ：第２ブロック
５１Ｂ，５１Ｄ：第１部分
５２Ｂ，５２Ｄ：第２部分
５３Ａ，５３Ｂ：凸部
５４Ａ，５４Ｂ：かしめ部
５５Ａ：軸部
５６Ａ：フック
５７Ａ：凹部
５８Ａ：凸部
５９Ａ：スナップ
７１：平板部
７２：ガイド壁
７３：ローラ
１００：回転コネクタ

Claims (7)

  1. 外筒部を有する固定ハウジングと、
    内筒部を有し、前記固定ハウジングに回転可能に連結される可動ハウジングと、
    前記外筒部と前記内筒部との間に形成された環状空間内に収納されるメインケーブルと、
    一端が前記メインケーブルの一端と接続し、他端が外部端子と接続するサブケーブルと、
    前記メインケーブルの一端及び前記サブケーブルの一端が固定される第１ブロックと、
    前記第１ブロックが配置される角度に対して交差する配置角度で固定され、前記サブケーブルの他端及び前記外部端子が固定される第２ブロックと、を有するリードブロックと、
    を備える回転コネクタ。
  2. 前記メインケーブル及び前記サブケーブルは、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）により形成される
    請求項１に記載の回転コネクタ。
  3. 前記サブケーブルの一端及び前記メインケーブルの一端は、半田接続される
    請求項１又は請求項２に記載の回転コネクタ。
  4. 前記第１ブロック及び第２ブロックは、一方が軸部を有し、他方が前記軸部に引っ掛るフックを有する
    請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の回転コネクタ。
  5. 前記第１ブロック及び第２ブロックは、一方が凹部を有し、他方が前記凹部に差し込まれる凸部を有する
    請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の回転コネクタ。
  6. 前記第１ブロックは、前記メインケーブルの一端及び前記サブケーブルの一端を固定するかしめ部を有する
    請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の回転コネクタ。
  7. 外筒部を有する固定ハウジングと、
    内筒部を有し、前記固定ハウジングに回転可能に連結される可動ハウジングと、
    前記外筒部と前記内筒部との間に形成された環状空間内に収納されるメインケーブルと、
    一端が前記メインケーブルの一端と接続し、他端が外部端子と接続するサブケーブルと、
    前記メインケーブルの一端及び前記サブケーブルの一端が固定される第１ブロックと、
    前記第１ブロックが配置される角度に対して交差する配置角度で固定され、前記サブケーブルの他端及び前記外部端子が固定される第２ブロックと、を有するリードブロックと、
    を備える回転コネクタの組み立て方法であって、
    前記メインケーブルの一端及び前記サブケーブルの一端を前記第１ブロックの表面に固定する工程と、
    前記メインケーブルの一端及び前記サブケーブルの一端を半田接続する工程と、
    前記第２ブロックを前記第１ブロックが配置される角度に対して交差する配置角度で固定する工程と、
    を含む組み立て方法。
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