KR20210071006A - 회전 커넥터 장치 및 회전 커넥터 장치의 조립 방법 - Google Patents

회전 커넥터 장치 및 회전 커넥터 장치의 조립 방법 Download PDF

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KR20210071006A
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유야 하세가와
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후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤
후루카와 에이에스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 소형화할 수 있는 회전 커넥터 장치를 제공한다.
회전 커넥터 장치(1)는, 상대 회전 가능하게 감합하고, 내부에 원통형상의 수용 공간(S)를 형성하는 로테이터(10)와 스테이터(20)와, 수용 공간(S)에 감아 돌려 수용되는 FFC(100)로 구성되고, 로테이터(10)는 환상의 회전측 링판(11)과, 수용 공간(S)의 내주면을 형성하는 원통형상의 내주통부(12)로 구성되고, 스테이터(20)는 환상의 고정측 링판(21)과, 수용 공간(S)의 외주면을 형성하는 외주통부(22)로 구성되고, FFC(100)의 일단에는 로테이터(10) 측에 배치된 전기 기기류와 전기적으로 접속하는 고정측 커넥터(40)가 연결되고, 스테이터(20)에는 수용 공간(S)에서 로테이터(10)의 외측을 향해 ±Z방향을 따라서 FFC(100)의 일단측을 삽입 통과시키는 삽통부(24)가 설치되면서 동시에, 고정측 링판(21)의 외측의 주면에 고정측 커넥터(40)가 설치되어 있다.

Description

회전 커넥터 장치 및 회전 커넥터 장치의 조립 방법
본 발명은, 자동차 등의 차량에 장착되는 회전 커넥터 장치에 관한 것이다.
자동차 등의 차량에 있어서, 예를 들면 스티어링 휠(steering wheel)측에 구비한 전기 기기류와 차체측에 구비한 전원 등은, 회전 커넥터 장치의 내부에 감아 돌려 수용된 플랫 케이블을 통해서 전기적으로 접속되어 있다.
이러한 회전 커넥터 장치의 일례로서, 환상의 회전측 링판과 그 회전측 링판의 내주연(內周緣)에 형성된 원통형상의 내주통부(內周筒部)로 구성되는 회전체와, 환상의 고정측 링판과 그 고정측 링판의 외주연(外周緣)에 형성된 원통형상의 외주통부(外周筒部)로 구성되는 고정체가 상대 회전 가능하게 감합(嵌合, 끼워맞춤)되고, 회전측 링판에서의 수용 공간과 반대측의 주면(主面)에는 수용 공간과 연통하는 회전측 커넥터가 상방을 향해서 입설되고, 외주통부에는 수용 공간과 연통하는 고정측 커넥터가 지름방향 외측을 향해서 돌출하도록 설치된, 대략 원통형상의 회전 커넥터 장치가 특허문헌 1에 개시되어 있다.
이 회전 커넥터 장치는, 회전체와 고정체로 형성된 수용 공간에 수용된 플랫 케이블의 일단 및 타단이, 각각 고정측 커넥터 및 회전측 커넥터에 연결되고, 플랫 케이블을 통해서 차체측 전원과 스테어링 휠측에 장비된 혼 모듈, 에어백 모듈, 혹은 오디오 컨트롤 모듈 등의 전기 기기류를 전기적인 접속할 수 있다.
최근, 안전성 향상의 요청에 따라 차량에 탑재되는 전기 기기류 등의 개수가 증가하고, 자동차 장치의 고밀도화가 진행되고 있다. 그런 한편, 거주성 향상의 요청에 따라 회전 커넥터 장치의 소형화가 요구되고 있다.
일본 특허공개공보 제2015-220207호
본 발명은, 상술한 문제점을 감안하여 소형화할 수 있는 회전 커넥터 장치 및 회전 커넥터 장치의 조립 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상대 회전 가능하게 감합하여, 내부에 원통형상의 수용 공간을 형성하는 회전체와 고정체와, 상기 수용 공간에 감아 돌려서 수용되는 플랫 케이블로 구성된 회전 커넥터 장치이며, 상기 회전체는, 환상의 회전측 링판과, 상기 수용 공간의 내주면을 형성하는 원통형상의 내주통부로 구성되고, 상기 고정체는 환상의 고정측 링판과, 상기 수용 공간의 외주면을 형성하는 외주통부로 구성되고, 상기 플랫 케이블의 일단에는, 상기 고정체측에 배치된 전기 기기류와 전기적으로 접속하는 고정측 커넥터가 연결되고, 상기 고정체에는 상기 수용 공간에서 상기 고정체의 외측을 향해 상대 회전하는 회전체의 회전축 방향을 따라서 상기 플랫 케이블의 일단측을 삽입 통과시키는 삽통부(揷通部)가 설치되면서 동시에, 상기 고정측 링판의 외측의 주면에 상기 고정측 커넥터가 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 회전체는, 환상의 회전측 링판, 및 상기 수용 공간의 내주면을 형성하는 원통형상의 내주통부로 구성하는 로테이터와, 그 로테이터와 결합해서 일체로 한 슬리브로 구성되는 것이나, 상기 로테이터만으로 구성되는 것을 포함한다.
상기 고정체는, 상기 고정측 링판을 구성하는 제1 고정체와 상기 외주통부를 구성하는 제2 고정체를 감합시킨 고정체나, 상기 외주통부와 상기 고정측 링판이 일체로 구성된 고정체를 포함한다.
상기 전기 기기류는, 상기 수용 공간에 수용된 상기 플랫 케이블을 통해서 상기 회전 커넥터 장치에 장착된 스티어링 휠에 설치된 혼 모듈, 에어백 모듈 등과 전기적으로 접속되는 것이면 어떤 것이라도 좋고, 예를 들면, 차체측에 설치된 차체 배터리나 전기 접속함 등을 포함한다.
상기 삽통부는, 상기 고정측 링판의 외주연부나 내주연부에 설치되어 있는 경우, 상기 고정측 링판의 주면을 관통하도록 설치되어 있는 경우 외에 상기 외주통부의 일부에 형성되어 있는 경우, 상기 외주통부와 상기 고정측 링판으로 형성되어 있는 경우를 포함한다.
상술의 상기 고정측 링판의 외측의 주면에 상기 고정측 커넥터가 설치되었다는 것은, 상기 수용 공간측을 내측으로 하는 경우에 있어서의 상기 고정측 링판의 외측의 주면에, 즉 외부에서 시인(視認)할 수 있는 주면에, 상기 고정측 커넥터가 분리 가능하게 설치되어 있는 경우나 상기 고정측 커넥터가 분리될 수 없게 설치되어 있는 경우를 포함한다.
구체적으로는, 상기 고정측 링판에 걸림부(係止部)나 감합부(嵌合部) 등이 설치되고, 상기 고정측 커넥터를 걸려 고정하거나 감합시킴으로써 설치시키는 경우나, 열경화 수지나 접착제 등으로 고착시킴으로써 상기 고정측 커넥터를 상기 고정측 링판에 설치시키는 경우, 상기 고정측 커넥터를 상기 고정측 링판에 나사 고정하는 경우 등과 같이 다른 부품을 이용하여 상기 고정측 커넥터를 상기 고정측 링판에 고정해서 설치하는 경우, 이들의 조합 등도 포함한다.
본 발명에 의해, 회전 커넥터 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
상술하면, 상기 고정체에 상기 삽통부가 설치되면서 상기 플랫 케이블의 일단과 연결된 상기 고정측 커넥터가 상기 고정측 링판에 설치되어 있어서, 상기 플랫 케이블의 일단측을 상기 회전축 방향을 따라서 상기 수용 공간에서 외측을 향해서 인출되면서 동시에 상기 플랫 케이블의 일단과 연결되어 있는 상기 고정측 커넥터를 상기 고정체측 방향을 향해서 돌출하도록 배치시킬 수 있다.
즉, 상기 플랫 케이블의 일단측이 지름방향 외측으로 인출되는 것을 방지할 수 있으면서 동시에, 상기 고정측 커넥터가 상기 고정측 링판의 지름방향 외측으로 돌출하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 회전 커넥터 장치를 소형화 할 수 있다.
본 발명의 양태로서, 상기 고정측 링판의 외측의 주면에, 상기 고정측 커넥터를 설치하는 설치부가 형성되어도 좋다.
상기 설치부는 상기 고정측 커넥터를 상기 고정측 링판에 대해서 착탈 자유롭게 고정하기 위한 구성이며, 상기 고정측 커넥터를 상기 고정측 링판에 걸리게 해서 설치하는 걸림부나, 감합시켜서 설치하는 감합부 등을 포함한다. 또한, 상기 고정측 링판 측에 설치된 설치부는, 상기 고정측 링판의 주면 상에 형성되어 있는 경우나, 상기 고정측 링판을 관통해서 형성되어 있는 경우를 포함한다.
본 발명에 따라, 상기 삽통부에 삽입 통과된 상기 고정측 커넥터를 상기 고정측 링판에 착탈할 수 있어서, 상기 회전 커넥터 장치의 조립 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.
상술하면, 상기 고정측 링판에 상기 설치부를 형성함으로써, 상기 고정측 커넥터를 상기 고정측 링판에서 떼낼 수 있다. 따라서, 예를 들면 상기 삽통부를 삽입 통과시킨 상기 플랫 케이블에 상기 고정측 커넥터를 연결시키는 경우에, 상기 고정측 커넥터를 상기 플랫 케이블과 연결하기 쉬운 원하는 위치로 이동시킬 수 있으며, 용이하게 상기 플랫 케이블과 상기 고정측 커넥터를 연결시킬 수 있다. 따라서, 상기 회전 커넥터 장치의 조립 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 설치부가, 상기 고정측 링판의 외측의 주면에 일체 형성되어도 좋다.
본 발명에 의해, 상기 수용 공간에 있어서 상기 플랫 케이블을 보다 원활하게 슬라이딩시킬 수 있어서, 상기 회전 커넥터 장치의 품질을 향상시킬 수 있다.
상술하면, 상기 고정측 커넥터를 상기 고정측 링판에 설치하는 상기 설치부가 상기 고정측 링판의 외측의 주면 상에 일체 형성되어 있어서, 상기 고정측 링판의 수용 공간측의 주면에, 상기 수용 공간을 향해서 돌출하는 돌기부나 상기 회전축 방향을 따라서 외측을 향해 움푹하게 패인 오목부 혹은 관통홀이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 상기 수용 공간에 수용되어 있는 상기 플랫 케이블을 상기 회전체의 상대 회전에 따라 슬라이딩시키는 경우에, 상기 플랫 케이블이 상기 고정측 링판에 걸리는 것을 방지할 수 있어서 원활하게 상기 플랫 케이블을 슬라이딩시킬 수있다. 따라서, 상기 회전 커넥터 장치의 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 수용 공간에 수용되어 있는 상기 플랫 케이블이, 상기 고정측 링판에서의 상기 수용 공간측의 주면과 간섭하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 상기 플랫 케이블이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 고정체는, 상기 외주통부를 갖는 제1 고정체와, 상기 고정측 링판을 갖는 제2 고정체로 구성되며, 상기 제1 고정체에는 상기 고정측 커넥터를 상기 외주통부의 지름 방향 외측에 가(假)고정하는 임시 고정부(假固定部)가 설치되어도 좋다.
또한, 본 발명으로서, 차체에 배치된 전기 기기류와 전기적으로 접속하는 고정측 커넥터가 일단에 연결된 플랫 케이블을 감아 돌려서 수용하는 원통형상의 수용 공간이 내부에 형성되도록, 회전체와 고정체를 상대 회전 가능하게 끼워 맞춰서 결합하는 회전 커넥터 장치의 조립 방법이며, 상기 회전체는, 환상의 회전측 링판과, 상기 수용 공간의 내주면과 형성하는 원통형상의 내주통부로 구성되고, 상기 고정체는 환상의 고정측 링판과, 상기 수용 공간의 내주면과 형성하는 외주통부로 구성되고, 상기 고정체가, 상기 외주통부를 갖는 제1 고정체와, 상기 수용 공간에서 상기 고정체의 외측을 향해서 상대 회전하는 상기 회전체의 회전축 방향을 따라서 상기 플랫 케이블의 일단측을 삽입 통과시키는 삽통부가 설치되면서 동시에 상기 고정측 링판에서의 외측의 주면에 상기 고정측 커넥터를 설치하는 설치부가 형성된 상기 고정측 링판을 갖는 제2 고정체로 구성되고, 상기 플랫 케이블을 감아 돌린 상기 회전체에, 상기 외주통부의 상기 제1 고정체를 결합하는 제1 고정체 결합 공정과, 상기 고정측 커넥터를 가고정하는 고정측 커넥터 임시 고정 공정과, 상기 수용 공간에서 상기 회전축 방향을 따라서 외측을 향해 상기 플랫 케이블의 일단측이 상기 삽통부에 삽입 통과하도록, 상기 제2 고정체를 상기 제1 고정체에 결합하는 제2 고정체 결합 공정과, 가고정된 상기 고정측 커넥터를 상기 설치부에 설치시킨 고정측 커넥터 설치 공정을 이 순서로 수행해도 좋다.
그리고 또한, 상술한 회전 커넥터 장치의 조립 방법에 있어서, 상기 제1 고정체에는, 상기 플랫 케이블의 일단에 연결된 상기 고정측 커넥터를 가고정하는 임시 고정부가, 상기 외주통부의 지름 방향 외측에 설치되고, 상기 고정측 커넥터 임시 고정 공정에 있어서, 상기 고정측 커넥터를 상기 임시 고정부에 가고정해도 좋다.
상기 고정측 커넥터 임시 고정 공정은, 상기 고정측 커넥터를 가고정하는 장소를 특정하지 않고, 예를 들면, 상기 제1 고정체가 갖는 상기 외주통부에 설치된 임시 고정부에 가고정하는 경우나, 회전 커넥터 장치를 조립하는 조립 장치 내에서 별도로 설치된 임시 고정부에 가고정하는 경우를 포함한다.
본 발명에 따라, 상기 회전 커넥터 장치의 조립에 있어서, 상기 플랫 케이블의 손상을 방지할 수 있으면서 동시에 조립 작업의 효율화를 도모할 수 있다.
상술하면, 상기 고정체가 상기 제1 고정체와 상기 제2 고정체로 구성되어 있어서, 상기 회전 커넥터 장치의 조립 작업을, 상기 플랫 케이블을 상기 내주통부에 감아 돌린 상기 회전체에 대해서 상기 제1 고정체를 결합한 뒤에, 상기 고정측 커넥터를 상기 수용 공간의 외측에 내어 상기 삽통부를 통해서 상기 고정측 커넥터와 연결된 상기 플랫 케이블을 상기 수용 공간에서 상기 회전축 방향을 따라서 외측을 향하도록 상기 삽통부에 삽입 통과시킬 수 있다. 그 후에, 상기 제1 고정체에 상기 제2 고정체를 결합할 수 있다.
이에 따라, 상기 삽통부에 삽입 통과된 상기 플랫 케이블이 제2 고정체와 간섭하는 것을 방지할 수 있어 상기 플랫 케이블의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 이 상기 제2 고정체를 상기 제1 고정체에 결합하는 경우에, 상기 플랫 케이블의 일단에 연결된 상기 고정측 커넥터를 가고정할 수 있어서, 상기 고정측 커넥터 및 상기 플랫 케이블 일단측이 상기 고정체의 결합 작업의 방해가 되지 않고 효율적으로 조립해서 작업을 수행할 수 있다.
또한, 상기 고정측 커넥터를 가고정함으로써, 상기 제2 고정체의 결합 작업에 있어서, 상기 플랫 케이블의 일단측이 비틀리거나 다른 부재와 간섭하거나 하는 것으로 인한 손상을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
이와 같이, 상기 고정체를 상기 제1 고정체와 상기 제2 고정체로 구성하면서 동시에, 상기 제1 고정체에 설치함으로써 플랫 케이블의 손상을 방지할 수 있으면서 회전 커넥터 장치의 조립 작업을 효율적으로 행할 수 있다.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 삽통부가, 상기 수용 공간보다도 전부 또는 일부가 지름 방향 외측에 설치되어도 좋다.
본 발명에 따라, 상기 고정측 커넥터와 연결된 상기 플랫 케이블을, 상기 고정측 링판의 지름 방향 외측에 설치된 상기 삽통부를 삽입 통과시키게 되므로, 상기 수용 공간에 수용된 상기 플랫 케이블 보다도 지름 방향 외측에 상기 삽통부가 배치되게 된다. 따라서, 상기 삽통부에서 삽입 통과시키는 상기 플랫 케이블 일단측이, 지름 방향 내측에 감아 돌린 플랫 케이블과 서로 스치는 것을 방지할 수 있어 상기 플랫 케이블의 손상을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 고정측 커넥터와 상기 플랫 케이블의 연결 부위를 둘러싸도록 상기 고정측 링판에 장착되는 고정측 커버가 설치되어도 좋다.
본 발명에 따라, 상기 플랫 케이블의 일단측 및 상기 고정측 커넥터를 보호할 수 있으며, 상기 플랫 케이블의 일단측 및 상기 고정측 커넥터에 의도하지 않은 외력이 작용하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 고정측 커넥터 및 상기 플랫 케이블의 일단측이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 양태로서, 상기 고정측 커넥터가, 상기 고정측 링판의 외주연보다도 지름 방향 내측에 배치되어도 좋다.
본 발명에 따라, 확실하게 상기 고정측 커넥터를, 상기 회전 커넥터 장치의 저면에서 보아 지름 방향내측에 배치할 수 있기 때문에, 상기 플랫 케이블의 일단측을 지름 방향 내측으로 잡아당길 수 있다. 따라서, 상기 플랫 케이블이 회전 커넥터 장치의 지름 방향 외측에 배치되는 다른 부재와 간섭하는 것을 방지할 수 있어 상기 플랫 케이블이 손상되는 것을 방지할 수 있으면서 동시에, 상기 회전 커넥터 장치의 소형화를 확실하게 도모할 수 있다.
본 발명에 의해, 소형화 할 수 있는 회전 커넥터 장치 및 회전 커넥터 장치의 조립 방법을 제공할 수 있다.
도 1은, 회전 커넥터 장치를 상방에서 본 개략 사시도이고,
도 2는, 회전 커넥터 장치를 하방에서 본 개략 사시도이고,
도 3은, 회전 커넥터 장치를 하방에서 본 개략 분해 사시도이고,
도 4는, 플랫 케이블 및 고정측 커넥터, 하우징 커버의 개략 분해 사시도이고,
도 5는, 고정측 커넥터 및 하우징 커버의 설명도이고,
도 6은, 스테이터 본체의 설명도이고,
도 7은, 서브 스테이터의 설명도이고,
도 8은, 스테이터의 설명도이고,
도 9는, 회전 커넥터 장치의 조립 방법의 흐름도이고,
도 10은, 결합된 로테이터와 서브 스테이터에 대해서 고정측 커넥터를 결합한 상태의 개략 사시도이고,
도 11은, 고정측 커넥터가 가고정된 서브 스테이터에 스테이터 본체를 결합한 상태의 개략 사시도이고,
도 12는, 결합된 로테이터 및 서브 스테이터에 스테이터 본체를 결합한 상태의 단면도이고,
도 13은, 결합된 로테이터 및 스테이터에 고정측 커넥터의 결합 상태의 단면도이고,
도 14는, 결합된 고정측 커넥터에 하우징 커버를 결합한 상태의 단면도이고,
도 15는, 결합된 고정측 커넥터에 하우징 커버를 결합한 상태의 단면도이고,
도 16은, 다른 실시 형태에서의 스테이터의 단면도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시형태를 이하 도면과 함께 설명한다.
도 1은, 상방에서 본 회전 커넥터 장치(1)의 개략 사시도를 나타내고, 도 2는 하방에서 본 회전 커넥터 장치(1)의 개략 사시도를 나타내고, 도 3은 하방에서 본 회전 커넥터 장치(1)의 개략 분해 사시도를 나타낸다. 또한, 도 3에서는 고정측 커넥터(40) 및 하우징 커버(50)의 도시를 생략한다.
본 실시 형태에 있어서, 스테이터(20)를 기준으로서 로테이터(10)측을 +Z방향(상방)으로 하고, 슬리브(30) 측을 -Z방향(하방)으로 하여, 상방 및 하방으로의 방향을 ±Z방향으로 한다. 또한, 도 1에서의 오른쪽 앞쪽을 +X방향, 왼쪽 뒤쪽을 -X방향으로 하고, 전방 및 후방으로의 방향을 ±X방향으로 한다. 마찬가지로 왼쪽 앞쪽을 +Y방향, 오른쪽 뒤쪽을 -Y방향으로 하고 우측방에서 좌측방으로의 방향을 ±Y방향으로 한다. 이 ±Z방향과 ±X방향과 ±Y방향은 각각 직교하고 있다. 또한, 이하의 도 2~도 15에 있어서도 같은 것으로 한다.
도 4는 수용 공간(S)에 수용되는 플랫 케이블(100), 및 플랫 케이블(100)의 일단에 연결시킨 고정측 커넥터(40), 하우징 커버(50)의 개략 분해 사시도를 나타내고, 도 5는 고정측 커넥터(40) 및 하우징 커버(50)의 설명도를 나타내고, 도 6은 스테이터 본체(20A)의 설명도를 나타내고, 도 7은 서브스테이터(20B)의 설명도를 나타내고, 도 8은 스테이터 본체(20A)와 서브스테이터(20B)를 결합한 스테이터(20)의 설명도를 나타낸다.
도 5 내지 도 9에 관해서 상술하면, 도 5(a)는 고정측 커넥터(40)의 측면도를 나타내고, 도 5(b)는 고정측 커넥터(40)의 저면도를 나타내고, 도 5(c)는 도 5 (a)의 A-A 화살표에서 본 단면도를 나타내고, 도 5(d)는 하우징 커버(50)의 측면도를 나타내고, 도 5(e)는 도 5(d)에서의 B-B단면도를 나타낸다.
도 6(a)는 스테이터 본체(20A)의 저면도를 나타내고, 도 6(b)는 도 6(a)의 C-C 화살표에서 본 단면도를 나타낸다. 도 7(a)는 서브스테이터(20B)의 저면도를 나타내고, 도 7(b)는 도 7(a)의 D-D 화살표에서 본 단면도를 나타낸다. 도 8(a)는 스테이터(20)의 저면도를 나타내고, 도 8(b)는 도 8 (a)의 E-E 화살표에서 본 단면도를 나타낸다.
또한, C-C 화살표에서 본 단면도와 D-D 화살표에서 본 단면도와 E-E 화살표에서 본 단면도는, 각각 대응하는 위치의 절단면의 단면도이다.
도 9는, 회전 커넥터 장치(1)를 조립하기 위한 조립 방법의 흐름도를 나타내고, 도 10은 결합된 로테이터(10) 및 서브 스테이터(20B)에 대해서 고정측 커넥터(40)를 가고정한 상태의 개략 사시도를 나타낸다. 도 11은 고정측 커넥터(40)를 가고정한 서브 스테이터(20B)에 스테이터 본체(20A)를 결합한 상태의 개략 사시도를 나타낸다.
도 12는, 결합된 로테이터(10) 및 서브 스테이터(20B)에 스테이터 본체(20A)를 결합한 상태의 단면도를 나타내고, 도 13은 결합된 로테이터(10) 및 스테이터(20)에 고정측 커넥터(40)의 결합된 상태의 개략 사시도 및 단면도를 나타낸다.
또한, 도 12 및 도 13은, C-C 화살표에서 본 단면도에서의 절단면과 대응하는 위치의 단면도이다.
도 14는, 결합된 로테이터(10) 및 스테이터(20)에 고정측 커넥터(40)에 대해서 하우징 커버(50)를 결합한 상태의 단면도를 나태내고, 도 15는 도 14의 F-F 화살표에서 본 단면도 및 G-G 화살표에서 본 단면도를 나타낸다.
또한, 도 14는 C-C 화살표에서 본 단면도에서의 절단면과 대응하는 위치의 단면도이다.
회전 커넥터 장치(1)는, 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 로테이터(10)와 로테이터(10)의 하방에 위치하는 스테이터(20)와, 로테이터(10)와 스테이터(20)를 상대 회전할 수 있도록 결합하는 슬리브(30)를 ±Z방향을 따라서 상방에서 이 순서로 결합해서 구성된 대략 원통체이며, 로테이터(10)와 스테이터(20)로 형성되는 원통형상의 수용 공간(S)에는, 플랫 케이블(100)(이하에서 FFC(100)로 한다)이 2장 겹쳐서 감아 돌려 수용되어 있다.
먼저, 수용 공간(S)에 수용되어 있는 FFC(100) 및 FFC(100)에 연결되어 있는 고정측 커넥터(40), 고정측 커넥터(40)에 결합하는 하우징 커버(50)에 관해서 설명한다.
FFC(100)는, 병행 배치된 복수의 띠모양(帶狀) 도체(도시생략)와, 띠모양 도체를 사이에 끼워서 절연하는 절연 피복(도시생략)으로 구성되고, FFC(100)의 양단 부분에는, 절연 피복의 일부가 벗겨져 소정 길이의 띠모양 도체가 노출되는 도체 노출부(도시생략)가 형성되어 있다. 이렇게 노출된 도체 노출부의 일단측은 고정측 커넥터(40)와 연결되어 있고, 타단측은 도시하지 않은 회전측 커넥터와 연결되어 있다.
FFC(100)의 일단과 연결되어 있는 고정측 커넥터(40)는, 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 2장 겹쳐서 감아 돌려져 있는 FFC(100)의 띠모양 도체와 연결되는 버스 바(B)를 유지(保持)하는 버스 바 유지부(41)(버스 바 유지부(41a), 버스 바 유지부(41b))와, 상방에 배치된 버스 바(B)를 보호하는 상방 버스 바 커버(42)와, 하방에 배치된 버스 바(B)를 보호하는 하방 버스 바 커버(43)로 구성되어 있다.
버스 바 유지부(41)는, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, FFC(100)와 연결하는 8개의 버스 바(B)를 유지하는 직사각형상(矩形狀)의 판상체인 버스 바 유지체(411)와, FFC(100)의 도체 노출부와 연결하기 위해 버스 바(B)를 노출시키는 도체 접속부(412)와, +X방향으로 돌출하는 9개의 버스 바(B)(1개의 더미 버스 바를 포함)를 유지하는 돌출부 유지부(413)로 구성되어 있다. 또한, 버스 바 유지부(41)에 유지되어 있는 버스 바(B)는 측면에서 보아 대략 L자 형상으로 형성되어 있다.
도체 접속부(412)는, 버스 바 유지체(411)의 저면측(-Z방향측)의 +Y방향의 측면을 개구시켜서 형성된 개구부이며, 버스 바(B)의 기단측을 노출하고 있다. 환언하면, 버스 바 유지체(411)의 -Z방향의 단부는, 즉 버스 바 유지체(411)의 도체 접속부(412)가 형성되어 있는 쪽의 저면(底面)은, 대략 직사각형상으로 형성되어 있다.
버스 바 유지부(41a)의 돌출부 유지부(413)는, 상방에 7개의 버스 바(B)가 +X방향으로 돌출하도록 ±Z방향을 따라서 나열되고, 하방에는 2개의 버스 바(B)가 +X방향으로 돌출하도록 ±Z방향을 따라서 나열되어 있다.
한편, 버스 바 유지부(41b)의 돌출부 유지부(413)는, 상방에 7개의 버스 바(B)가 +X방향으로 돌출하도록 ±Z방향을 따라서 나열되고, 하방에는 2개의 버스 바(B)가 상방의 버스 바(B)보다도 +Y방향으로 벗어난 위치에서 +X방향으로 돌출하도록 ±Z방향을 따라서 나열되어 있다.
즉, 도 5(c)에 나타내는 바와 같이, 버스 바 유지부(41a)와 버스 바 유지부(41b)는, ±Y방향으로 2개 겹쳐서 배치되어 있다. 이 2개의 버스 바 유지부(41)에 의해 ±Z방향을 따라서 유지되어 있는 7개의 버스 바(B)는, ±Y 방향을 따라서 2열로 나란히 배치되어 있다. 한편, 하방에 배치되어 있는 4개의 버스 바(B)는 ±Z방향을 따라서 나란히 배치되어 있다.
또한, 2개의 버스 바 유지부(41a,41b)를 겹쳐 맞춤으로써, 도체 접속부(412)가 형성되는 저면 부분은, 버스 바 유지부(41)의 판 두께의 2배인 직사각형상이다.
상방에 배치된 14개의 버스 바(B)를 보호하는 상방 버스 바 커버(42)는, 중공 형상으로 형성된 단면 직사각형상의 상방 커버 본체(421)와, 상방 커버 본체(421)의 기단측(-X 방향측)에 있어서, ±Y방향을 향해서 돌출하는 상방 감합 볼록부(422)로 구성되어 있다. 또한, 상방 커버 본체(421)의 -Y방향의 측면의 중앙 하단 부분에는, -Y 방향으로 돌출하는 임시 피걸림부(423)가 설치되어 있다.
이 상방 커버 본체(421)의 양측면의 기단측(-X 방향측)에서 ±Y방향을 향해 돌출된 상방 감합 볼록부(422)는, ±Z방향을 따라서 형성되어 있다.
임시 피걸림부(423)는, 도 5(b) 및 도 5(c)에 나타내는 바와 같이, 기단측이 상방 커버 본체(421)의 -Y방향의 측면에서 +Y방향으로 소정의 판 두께로 돌출하고, +Y방향의 선단이 ±Z방향에 대해서 소정의 폭을 가지면서 동시에, ±X방향을 따라서 소정의 길이를 갖는 직사각형상의 판상체로 형성되어 있다.
즉, 임시 피걸림부(423)는, 저면에서 보아 대략 T자 형상으로 형성되어 있다 (도 5(b) 참조).
상방 버스 바 커버(42)의 하방에 배치된 하방 버스 바 커버(43)는, 도 5(c)에 나타내는 바와 같이, 하방에 배치된 4개의 버스 바(B)를 보호하기 위한 커버이며, 중공형상으로 형성된 단면 직사각형상의 하방 커버 본체(431)와, 하방 커버 본체(431)의 기단측(-X 방향측)에 있어서 ±Z방향을 따라서 형성된 하방 감합 볼록부(432)로 구성되어 있다. 또한, 하방 감합 볼록부(432)는 상방 감합 볼록부(422)와 직선 형상이 되는 위치에 형성되어 있다.
이와 같이 구성된 고정측 커넥터(40)는, 차체에 설치된 배터리나 전기 접속함과 접속한 전선 케이블(도시생략)의 커넥터와 접속된다.
버스 바 유지부(41)를 보호하는 하우징 커버(50)는, 도 4 및 도 5(d), 도 5(e)에 나타내는 바와 같이, -Z방향과 +X방향이 개구된 중공상(中空狀)의 케이스체인 하우징 커버 본체(51)와, 하우징 커버 본체(51)의 +X방향의 개구에 형성된 감합홈(52,52)과, 하우징 커버 본체(51)의 테두리에 형성된 커버 고정부(53)로 일체로 구성되어 있다.
하우징 커버 본체(51)는, 도 4 및 도 5(d)에 나타내는 바와 같이, 내벽에서의 ±Z방향 및 ±Y방향에 대한 길이가 대응하는 고정측 커넥터(40)의 길이와 대략 같은 길이로 형성된 케이스체이며, 내부에는 버스 바 유지체(411)를 수납 가능한 보호 공간(K)이 형성되어 있다.
감합홈(52,52)은, 도 5(e)에 나타내는 바와 같이, 하우징 커버 본체(51)의 +X방향의 개구의 양측면 내벽에서 보호 공간(K)을 향하는 방향과 반대 방향을 향해서 패인 오목부로 형성되어 있고, 이 오목부는 ±Z방향을 따라서 연장되어 있다.
또한, 이 감합홈(52)끼리의 간격은 상방 감합 볼록부(422,422)끼리의 간격과 같은 길이가 되도록 형성되어 있다. 즉, 상방 감합 볼록부(422,422)를 감합홈(52,52)에 끼워맞춤으로써 하우징 커버(50)를 고정측 커넥터(40)에 장착할 수 있다.
커버 고정부(53)는, 중앙 부분에 원형상의 관통홀(53a)이 형성된 판상체이다. 이 커버 고정부(53)는, 도 4 및 도 5(e)에 나타내는 바와 같이, 저면에서 본 하우징 커버 본체(51)의 각 모서리 부분(角部分)에 있어서, 하우징 커버 본체(51)의 저면에서부터 소정의 높이가 되는 위치에 형성되어 있다.
회전 커넥터 장치(1)를 구성하는 로테이터(10)는, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 중앙 부분에 대략 원형의 관통홀을 갖는 대략 환상의 회전측 링판(11)과, 회전측 링판(11)의 내주연에서 하방을 향해 형성되는 내주통부 (12)로 일체로 구성되어 있으며, 회전측 링판(11)의 +Z방향(상방)의 주면에는 +Z 방향(상방)으로 돌출하는 회전측 커넥터 수용부(13)가 2개 설치되어 있다.
내주통부(12)는, 로테이터(10)와 스테이터(20)로 회전 커넥터 장치(1)의 내부에 형성되는 원통형상의 수용 공간(S)의 내주면을 형성하고 있다.
회전측 커넥터 수용부(13)는, 수용 공간(S)에 수용된 FFC(100)의 타단측에 연결된 회전측 커넥터가 수용되어 있으며, 스티어링 휠에 구비된 혼 스위치, 에어백 유닛 등의 전기 기기류의 전기 회로와 접속된 전선 케이블(도시생략)의 커넥터가 외부에서 접속된다.
이와 같이 구성된 로테이터(10)와 결합되는 슬리브(30)는, 도 1 내지 도 3에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 중앙 부분에 있어서 ±Z방향으로 관통하는 관통홀을 갖는 대략 원통체이며, ±Z방향에서 후술하는 스테이터(20)를 로테이터(10)와 사이에 끼워넣어 결합된다. 이에 따라, 회전측 링판(11)의 중심축을 회전축 A로 하고, 우회전 방향(R)과 좌회전 방향(L)으로 로테이터(10)와 스테이터(20)의 상대 회전을 가능하게 한다.
로테이터(10)에 대해서 상대 회전 가능한 스테이터(20)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 중앙 부분이 개구된 대략 환상의 판체의 스테이터 본체(20A)와, 대략 원통체인 서브 스테이터(20B)가 ±Z방향으로 감합되어서 형성된, 상면이 개구된 바닥이 있는 대략 원통체이며, 하면을 구성하는 고정측 링판(21)과, 내주면이 수용 공간(S)의 외주면을 형성하는 대략 원통형상의 외주통부(22)로 구성되어 있다.
이하, 고정측 링판(21)을 갖는 스테이터 본체(20A)에 관해서, 도 6을 참조하여 설명한다.
스테이터 본체(20A)는, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 저면에서 보아 +Y방향 및 -X방향의 단부에 모서리 부분(21a)을 형성하도록, 원형상으로 형성된 고정측 링판(21)의 외주연 중 +Y방향의 일부 및 -X방향의 일부를 직선상으로 한 저면에서 보아 대략 원형상의 판상체이다.
이와 같이 스테이터 본체(20A)의 +Y방향 및 -X방향으로 형성된 모서리 부분(21a)에는, 히트 스테어용의 작은 커넥터를 수용할 수 있는 소형 커넥터 수용부(23)가 -Z방향으로 입설되어 있다. 또한, 스테이터 본체(20A)의 +Y방향의 단부(직선형상으로 형성된 부분)이며 소형 커넥터 수용부(23)보다도 +X방향 측에는, 직선상으로 형성된 일부분을 -Y방향으로 패이게 한 삽통부(24)가 설치되어 있다.
환언하면, 회전축(A)을 중심으로서 평면에서 보아 원형상으로 형성된 고정측 링판(21)의 지름 방향 외측에 삽통부(24)가 배치되어 있다.
또한, 삽통부(24)의 -Y방향에는, -Z방향(하방)으로 돌출한 칸막이부(25)가 설치되어 있고, 칸막이부(25)의 더 -Y방향으로는 직사각형상의 감합 오목부(26)가 설치되어 있다. 또한, 칸막이부(25) 및 감합 오목부(26)의 주위에는, -Z방향을 향해서 입설하는 4개의 고정 베이스부(27)가 직사각형의 대략 네 구석(四隅)이 되도록 설치되어 있다.
즉, 스테이터 본체(20A)는, 로테이터(10)와 스테이터(20)를 결합한 회전 커넥터 장치(1)에 있어서, 고정측 링판(21)에 대한 회전측 링판(11)의 반대측인 -Z방향(하방)에, 소형 커넥터 수용부(23), 삽통부(24), 칸막이부(25), 감합 오목부(26), 고정 베이스부(27)가 설치되어 있다.
삽통부(24)는, 직선형태로 형성된 고정측 링판(21)의 +Y방향의 외주연부를 FFC(100)의 두께의 2배 정도 -Y방향으로 패이게 해서 형성된 오목부이다.
칸막이부(25)는, 삽통부(24)와 감합 오목부(26) 사이를 가르도록 입설된 벽이며, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, -Y방향측의 측면이 수직으로 입설되어 있으면서 동시에 +Y방향측의 측면의 저면측(-Z방향측)이 -Y방향을 향해서 끝이 가늘어지도록 경사진 단면 생략 삼각형상으로 형성되어 있다. 또한, 칸막이부(25)의 선단부분(저면부분)은 둥그스름하다.
감합 오목부(26)는, 도 6(a) 및 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 회전 커넥터 장치(1)에 고정측 커넥터(40)를 설치하기 위한 설치부에 대응하고, 환상의 고정측 링판(21)을 저면에서 본 경우에 있어서, 고정측 링판(21)의 외주연보다도 지름방향 내측에 형성되어 있다. 이 감합 오목부(26)는, +Y방향이 개구하도록 고정측 링 판(21)의 외측의 주면에서 -Z방향을 향해서 대략 ㄷ자 모양으로 돌출시킨 볼록부가 형성하는 감합 구멍이다. 환언하면, 감합 오목부(26)는 저면에서 보아 대략 직사각형상의 패임으로 형성되어 있다.
또한, 감합 오목부(26)는, 고정측 링판(21)을 관통하거나, 고정측 링판(21)의 +Z방향의 주면에 볼록부가 형성되거나 하지 않도록 형성되어 있다. 이렇게 형성된 감합 오목부(26)가 형성하는 패임은, 버스 바 유지부(41)의 저면부가 감합 가능한 크기로 형성되어 있다.
고정 베이스부(27)는, 감합 오목부(26)의 대략 절반 정도의 높이가 되도록 고정측 링판(21)에서 -Z방향으로 돌출한 볼록부이며, 각각의 중앙 부분에는 나사 고정할 수 있는 원형상의 나사 감합용 오목부(27a)가 설치되어 있다.
이어서, 내주면이 원통형상의 수용 공간(S)의 외주면을 형성하는 외주통 (22)를 갖는 서브 스테이터(20B)에 관해서, 도 7에 따라 설명한다.
서브 스테이터(20B)는, 저면에서 보아 스테이터 본체(20A)보다도 약간 작은 대략 원통형상의 통형상체이며, 스테이터 본체(20A)에서의 모서리 부분(21a)과 대응하도록 외주통부(22)에서의 +Y방향 및 -X방향의 단부에 솔리드 형태의 각진(角型) 외주면(22a)이 형성되어 있다.
또한, 스테이터 본체(20A)에서의 +Y방향 단부에 대응하도록, 평면 상에 형성된 +Y방향 외주면에는, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 저면에서 보아 대략 T자형으로 형성된 임시 고정부(28)가 설치되어 있다. 이 임시 고정부(28)는, 상방 버스 바 커버(42)에 형성된 임시 피걸림부(423)와 저면에서 보아 대략 같은 형태로 형성된 저면시 대략 T자형의 오목부이다.
이 임시 고정부(28)의 -X방향으로는, 칸막이부(25)의 4분의 3정도의 높이를 가지는 보호벽부(29)가 각진 외주면(22a)의 외주면을 따라서 형성되어 있다.
또한, 서브 스테이터(20B)에서의 각진 외주면(22a)의 지름방향 내측에는, 각진 외주면(22a)의 외주를 따라서 FFC(100)의 두께의 약 2배 정도의 폭을 가지는 케이블용 통로(T)가 형성되어 있다. 또한, 케이블용 통로(T)는, 외주통부(22)의 접선 방향을 따라서 각진 외주면(22a)으로 안내하는 안내 통로(Ta)와, 안내 통로(Ta)에서 +X방향으로 안내하는 방향 전환 통로(Tb)와, 방향 전환 통로(Tb)의 선단에서 ±X 방향을 따라서 형성되는 인출용 통로(Tc)로 구성되어 있다(도 7(a) 참조).
이와 같이 구성된 스테이터 본체(20A)와 서브 스테이터(20B)를 감합시킨 스테이터(20)는, 도 8(a) 및 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 삽통부(24)는 수용 공간 (S)의 지름 방향 외측에 배치되게 된다. 또한, 삽통부(24)는 인출용 통로(Tc)와 대응하는 위치에 배치되기 때문에 케이블용 통로(T)에 배치된 FFC(100)를 회전축(A)을 따라서 수용 공간(S)에서 -Z방향으로 인출된 상태로 할 수 있다.
또한, 삽통부(24)는 전부가 수용 공간(S)의 지름방향 외측에 배치되어 있지만, 일부분이 지름방향 외측에 배치되어 있어도 좋다.
또한, 스테이터(20)에서는, 각진 외주면(22a)의 외주면을 형성하는 보호벽부 (29)가, 소형 커넥터 수용부(23)의 외주면을 보호할 수 있도록, 고정측 링판(21)에서의 모서리 부분(21a)을 덮도록 배치되게 된다.
이어서, 이와 같이 구성된 로테이터(10) 및 스테이터(20)(스테이터 본체(20A) 및 서브 스테이터(20B))로, 회전 커넥터 장치(1)를 조립하는 회전 커넥터 장치(1)의 조립 방법에 관해서, 도 9 내지 도 15를 따라서 설명한다.
회전 커넥터 장치(1)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 로테이터(10)에 FFC(100)를 휘감는 FFC 휘감기 공정(단계 s1)과, FFC(100)를 휘감은 로테이터(10)에 서브 스테이터(20B)를 결합하는 서브 스테이터 결합 공정(단계 s2)과, 서브 스테이터(20B)에 고정측 커넥터(40)를 가고정하는 회전측 커넥터 임시 고정 공정(단계 s3)과, 서브 스테이터(20B)에 대해서 스테이터 본체(20A)를 결합하는 스테이터 본체 결합 공정(단계 s4)과, 고정측 커넥터(40)를 칸막이부(25)에 결합하는 고정측 커넥터 결합 공정(단계 s5)과, 슬리브(30)를 로테이터(10)에 결합하는 슬리브 결합 공정(단계 s6)을 이 순서로 수행함으로써, 로테이터(10)와 스테이터(20)를 상대 회전 가능하게 감합해서 조립할 수 있다.
상술하면, FFC(100)의 일단측에 고정측 커넥터(40)를 설치하면서 동시에, FFC(100)의 타단측에 설치된 회전측 커넥터를 로테이터(10)의 회전측 커넥터 수용 부(13)에 수용하고, FFC(100)를 내주통부(12)의 외주면에 감아 돌리도록 휘감는다(단계 s1).
이어서, FFC(100)를 휘감은 내주통부(12)가 외주통부(22)의 내측에 배치되도록 상하 반전시킨 상태의 로테이터(10)에 서브 스테이터(20B)를 결합한다(단계 s2).
이 상태에서, 도 10에 나타내는 바와 같이, 감아 돌린 FFC(100)의 일단측이 -Z방향을 향하도록 꺾어 접으면서 동시에 접힌 부위가 인출용 통로(Tc)에 배치되도록, FFC(100)의 일단측을 케이블용 통로(T)에 삽입 통과시킨다. 이에 따라, FFC(100)의 일단에 연결된 고정측 커넥터(40)를 -Z방향으로 배치시킬 수 있다.
이어서, 평면에서 보아 대략 T자형상으로 형성된 임시 피걸림부(423)가 -Y방향을 향해서 돌출하도록 고정측 커넥터(40)를 상하 반전시켜, 임시 피걸림부(423)를 임시 고정부(28)와 감합시킨다. 이에 따라, 고정측 커넥터(40)를 서브 스테이터(20B)에 가고정할 수 있다(단계 s3).
이와 같이, 로테이터(10)에 서브 스테이터(20B)를 결합하면서 동시에 고정측 커넥터(40)를 서브 스테이터(20B)에 가고정함으로써, 서브 스테이터(20B)가 결합된 로테이터(10)에 스테이터 본체(20A)를 결합할 경우에, 고정측 커넥터(40)가 의도하지 않고 이동하는 것을 방지할 수 있고, 회전 커넥터 장치(1)의 조립 작업을 효율적으로 수행할 수 있다.
이어서, 도 11에 나타내는 바와 같이, 이와 같이 고정측 커넥터(40)를 임시 고정부(28)에 가고정한 서브 스테이터(20B)에 대해서, FFC(100)가 삽통부(24)를 삽입 통과하도록 스테이터 본체(20A)를 결합한다(단계 s4).
이와 같이 스테이터 본체(20A)를 서브 스테이터(20B)에 결합함으로써, 인출용 통로(Tc)의 -Z방향(하방)으로 삽통부(24)가 배치되게 된다. 이에 따라, 수용 공간(S)에서 안내 통로(Ta) 및 방향 전환 통로(Tb)를 거쳐 인출용 통로(Tc)에 배치 된 FFC(100)의 선단측을 삽통부(24)에 삽입 통과시킬 수 있다(도 12 참조). 이에 따라, 스테이터 본체(20A)를 서브 스테이터(20B)에 결합하면서도 FFC(100)를 -Z방향으로 이끌어낼 수 있다.
이와 같이 스테이터 본체(20A)를 결합하는 경우에, 도 12에 나타내는 바와 같이, 임시 고정부(28)에 임시 피걸림부(423)가 감합되어 있어서, 고정측 커넥터 (40)가 가고정되어 있다. 이에 따라, 일단에 고정측 커넥터(40)가 장착되어 있는 FFC(100)는, 지름방향 외측을 향해서 만곡되어 있게 된다.
또한, 칸막이부(25)의 +Y방향의 측면이, -Y방향을 향해서 끝이 가늘어지는 구성이기 때문에 서브 스테이터(20B)에 대해서 스테이터 본체(20A)를 결합하는 결합 작업에 있어서, 고정측 커넥터(40)가 이동하는 것을 방지할 수 있으면서 동시에 가고정된 고정측 커넥터(40)와 연결된 FFC(100)가 스테이터 본체(20A)와 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, FFC(100)가 결합되는 스테이터 본체(20A)와 간섭해서 손상하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 이와 같이 로테이터(10)에 결합된 서브 스테이터(20B)에 스테이터 본체(20A)를 결합한 상태에 있어서, 고정측 커넥터(40)가 일단에 장착된 FFC(100)의 삽통부(24)에서 인출되는 부위의 길이는, 칸막이부(25)의 높이의 약 2배가 되도록 설계되어 있다.
단계 s4에 계속해서, 임시 고정부(28)에 감합시키고 있는 임시 피걸림부(423)를 떼어서 고정측 커넥터(40)의 가고정을 해제한 뒤, 도 13에 나타내는 바와 같이, 고정측 커넥터(40)를 상하 반전시키면서 동시에, 고정측 커넥터(40)의 하단측(도체 접속부(412)가 배치되어 있는 쪽)을 감합 오목부(26)에 끼워 맞춤으로써, 고정측 커넥터(40)를 외주통부(22)의 하방측(-Z방향 측)의 주면에 장착할 수 있다(단계 s5).
이때, 삽통부(24)와 감합 오목부(26)와의 사이에 소정의 높이로 구성된 칸막이부(25)를 설치하고 있어서, 고정측 커넥터(40)를 외주통부(22)의 주면에 장착함으로써, 고정측 커넥터(40)에 일단이 연결되어 있는 FFC(100)가 칸막이부(25)에 의해 되접어 꺾여 고정측 커넥터(40)를 감합 오목부(26)에 쉽게 끼워 맞출 수 있으면서 동시에 FFC(100)가 자중으로 휘는 것을 방지할 수 있다.
또한, 칸막이부(25)의 높이는, 삽통부(24)에서 인출되는 FFC(100) 길이의 3분의 1이상 2배 이하인 것이 바람직하다.
가령 칸막이부(25)의 높이가 삽통부(24)에서 인출되는 FFC(100)의 길이의 3 분의 1미만인 경우에는, FFC(100)가 휘게 되어 다른 부재와 간섭해서 손상될 수 있다.
또 칸막이부(25)의 높이가 삽통부(24)에서 인출되는 FFC(100)의 길이의 2분의 1이상인 경우에는, FFC(100)가 칸막이부(25)에 의해 잡아 당겨지게 되어, 고정측 커넥터(40)를 감합 오목부(26)에 감합할 수 없거나, 또는 고정측 커넥터(40)가 감합 오목부(26)로부터 쉽게 빠지는 등의 우려가 있다. 그리고 또한, 고정측 커넥터(40)를 감합 오목부(26)에 감합시킨 경우에는, FFC(100)가 칸막이부(25)에 눌려지게 되어서 FFC(100)가 손상될 우려가 있다.
이에 대해, 칸막이부(25)의 높이를 삽통부(24)에서 인출되는 FFC(100)의 길이의 3분의 1이상 2배이하로 함으로써, 확실하게 고정측 커넥터(40)를 감합 오목부 (26)에 감합할 수 있으면서 FFC(100)가 휘어서 다른 부재와 간섭하는 것을 방지할 수 있다.
이와 같이 고정측 링판(21)에 고정측 커넥터(40)를 감합시킨 상태에서 하우징 커버(50)의 감합홈(52)을 고정측 커넥터(40)에서의 상방 감합 볼록부(422) 및 하방 감합 볼록부(432)에 감합하면서 슬라이드시키는 것으로, 커버 고정부(53)가 고정 베이스부(27)와 맞닿는 위치까지 하우징 커버(50)를 고정측 커넥터(40)에 결합할 수 있다(도 14, 도 15 참조).
그리고, 맞닿게 된 고정 베이스부(27)와 커버 고정부(53)를 나사 고정함으로써 하우징 커버(50)를 외주통부(22)에 고정할 수 있고, 하우징 커버(50)의 보호 공간(K)에 수용된 고정측 커넥터(40)를 보호하면서 동시에 외주통부(22)에 확실하게 고정할 수 있다.
마지막으로, 스테이터(20)에 대해서 로테이터(10)가 상대 회전할 수 있도록 로테이터(10)와 슬리브(30)로 스테이터(20)를 사이에 끼우도록 슬리브(30)를 로테이터(10)에 결합함으로써, 회전 커넥터 장치(1)를 완성시킬 수 있다(단계 s6).
이와 같이, 회전 커넥터 장치(1)는 상대 회전 가능하게 감합하고, 내부에 원통형상의 수용 공간(S)을 형성하는 로테이터(10)와 스테이터(20)와, 수용 공간(S)에 감아 돌려서 수용되는 FFC(100)로 구성되고, 로테이터(10)는, 환상의 회전측 링판(11)과, 수용 공간(S)의 내주면을 형성하는 원통형상의 내주통부(12)로 구성되고, 스테이터(20)는, 환상의 고정측 링판(21)과, 수용 공간(S)의 외주면을 형성하는 외주통부(22)로 구성되고, FFC(100)의 일단에는 로테이터(10) 측에 배치된 전기 기기류와 전기적으로 접속하는 고정측 커넥터(40)가 연결되고, 스테이터(20)에는, 수용 공간(S)에서 로테이터(10)의 외측을 향해 상대 회전하는 로테이터(10)의 회전축 방향(±Z방향)을 따라서 FFC(100)의 일단측을 삽입 통과시키는 삽통부(24)가 설치되면서 동시에, 고정측 링판(21)의 외측의 주면에 고정측 커넥터(40)가 설치됨으로써, 소형화를 도모할 수 있다.
상술하면, 스테이터(20)에 삽통부(24)가 설치되면서 동시에, FFC(100)의 일단과 연결된 고정측 커넥터(40)가 고정측 링판(21)에 설치되어 있어서, 회전축(A)을 따라 수용 공간(S)에서 외측(-Z방향을 향해서)으로 인출된 FFC(100)의 일단측과 연결되어 있는 고정측 커넥터(40)를, 로테이터(10)에 대해서 스테이터(20)가 배치되어 있는 방향(-Z방향)을 향해서 돌출하도록 배치시킬 수 있다. 즉, FFC(100)의 일단측이 지름방향 외측으로 인출되는 것을 방지할 수 있으면서 동시에 고정측 커넥터(40)가 고정측 링판(21)의 지름방향 외측으로 돌출하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 회전 커넥터 장치(1)를 소형화할 수 있다.
또한, 고정측 링판(21)에서의 수용 공간의 외측(-Z방향)의 주면에, 고정측 커넥터(40)를 착탈 자유롭게 설치하는 감합 오목부(26)가 설치됨으로써, 삽통부(24)에 삽입 통과된 고정측 커넥터(40)를 고정측 링판(21)에 착탈할 수 있어서 회전 커넥터 장치(1)의 조립 작업을 효율적으로 행할 수 있다.
상술하면, 고정측 링판(21)에 감합 오목부(26)를 설치함으로써, 고정측 커넥터(40)를 고정측 링판(21)에서 분리할 수 있다. 따라서, 예를 들면 삽통부(24)를 삽입 통과시킨 FFC(100)에 고정측 커넥터(40)를 연결시키는 경우에, 고정측 커넥터 (40)를 FFC(100)와 연결하기 쉬운 소망의 위치로 이동시킬 수 있으며, 쉽게 FFC(100)와 고정측 커넥터(40)을 연결시킬 수 있다. 따라서, 회전 커넥터 장치(1)의 조립 작업을 효율적으로 행할 수 있다.
또한, 고정측 커넥터(40)를 고정측 링판(21)에서 분리할 수 있기 때문에, 고정측 커넥터(40)를 FFC(100)에서 쉽게 분리할 수 있으며, 해체 작업을 용이하게 할 수 있다.
그리고 또한, 감합 오목부(26)가, 고정측 링판(21)의 -Z방향의 주면 상에 일체로 형성됨으로써, 수용 공간(S)에 있어서 FFC(100)를 보다 원활하게 슬라이딩시킬 수 있어서 회전 커넥터 장치(1)의 품질을 향상시킬 수 있다.
상술하면, 고정측 커넥터(40)를 고정측 링판(21)에 설치하는 감합 오목부 (26)가 고정측 링판(21)의 주면 상에 형성되어 있어서, 고정측 링판(21)의 수용 공간(S) 측에, 수용 공간(S)을 향해서 돌출하는 돌기부나, -Z방향을 향해서 패인 오목부나 관통홀이 형성되는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 수용 공간(S)에 수용되어 있는 FFC(100)를 로테이터(10)의 상대 회전에 따라 슬라이딩시키는 경우에, FFC(100)가 고정측 링판(21)에 걸리는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 원활하게 FFC(100)를 슬라이딩시킬 수 있다.
또한, 수용 공간(S)에 수용되어 있는 FFC(100)가, 고정측 링판(21)에서의 수용 공간(S) 측의 주면과 간섭하는 것을 방지할 수 있어서, FFC(100)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 스테이터(20)는, 외주통부(22)를 갖는 서브 스테이터(20B)와, 고정측 링판(21)을 갖는 스테이터 본체(20A)로 구성되고, 서브 스테이터(20B)에는 고정측 커넥터(40)를 외주통부(22)의 지름방향 외측에 가고정하는 임시 고정부(28)가 설치됨으로써, 회전 커넥터 장치(1)의 조립에 있어서, FFC(100)의 손상을 방지할 수 있으면서 동시에 회전 커넥터 장치(1)의 조립 작업의 효율화를 도모할 수 있다.
상술하면, 스테이터(20)가 서브 스테이터(20B)와 스테이터 본체(20A)로 구성되어 있어서, 회전 커넥터 장치(1)의 조립 작업을, FFC(100)를 내주통부(12)에 감아 돌린 로테이터(10)에 대해서 서브 스테이터(20B)를 조립한 뒤에, 고정측 커넥터 (40)를 수용 공간(S)의 외측으로 내고, 고정측 커넥터(40)와 연결된 FFC(100)를 수용 공간(S)에서 -Z방향을 향하도록 삽통부(24)에 삽입 통과시킬 수 있다. 그런 뒤에, 스테이터 본체(20A)를 서브 스테이터(20B)에 결합할 수 있다. 따라서, 삽통부(24)로 삽입 통과된 FFC(100)가 스테이터 본체(20A)와 간섭하는 것을 방지할 수 있어 FFC(100)의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 이 스테이터 본체(20A)를 서브 스테이터(20B)에 결합하는 경우에, FFC(100)의 일단에 연결된 고정측 커넥터(40)를 임시 고정부(28)에 가고정할 수 있어서 스테이터 본체(20A)의 결합 작업시에 고정측 커넥터(40) 및 FFC(100) 일단측이 결합 작업의 방해가 되지 않고 효율적으로 회전 커넥터 장치(1)의 조립 작업을 행할 수 있다.
그리고 또한, 고정측 커넥터(40)를 임시 고정부(28)에 가고정함으로써, 스테이터 본체(20A)의 결합 작업에 있어서, FFC(100)의 일단측이 비틀리거나 다른 부재와 간섭하거나 하는 것으로 인한 손상을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
이와 같이, 스테이터(20)가 서브 스테이터(20B)와 스테이터 본체(20A)로 구성되면서 동시에 임시 고정부(28)를 서브 스테이터(20B)에 설치함으로써, FFC(100)의 손상을 방지할 수 있으면서 회전 커넥터 장치(1)의 조립 작업을 효율적으로 할 수 있다.
또한, 삽통부(24)가, 수용 공간(S)보다도 지름방향 외측에 설치됨으로써, 고정측 커넥터(40)와 연결된 FFC(100)를, 고정측 링판(21)의 지름방향 외측에 설치된 삽통부(24)에 삽입 통과시키게 되므로, 수용 공간(S)에 수용된 FFC(100)의 일단측이 수용 공간(S)보다도 지름방향 외측에 배치되게 된다. 따라서, 삽통부(24)로부터 삽입 통과시키는 FFC(100)의 일단측이, 지름방향 내측에 감아 돌린 FFC(100)와 지나치게 서로 스치는 것을 방지할 수 있어서 FFC(100)의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 고정측 커넥터(40)와 FFC(100)의 연결 부위, 즉 상방 감합 볼록부(422)를 둘러싸도록 고정측 랑판(21)에 장착되는 하우징 커버(50)가 설치됨으로써 FFC(100)의 일단측 및 고정측 커넥터(40)를 보호할 수 있고, FFC(100)의 일단측및 고정측 커넥터(40)에 의도하지 않은 외력이 작용하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 고정측 커넥터(40) 및 FFC(100)의 일단측이 손상하는 것을 방지할 수 있으면서 동시에, 하우징 커버(50)를 고정측 링판(21)에 고정함으로써 고정측 커넥터(40)를 고정측 링판(21)에 확실하게 고정할 수 있다.
또한, 감합 오목부(26)에 끼워 맞춰진 고정측 커넥터(40)는, 고정측 링판(21)의 외주연보다도 지름방향 내측에 배치되게 됨으로써, 확실하게 고정측 커넥터(40)를, 회전 커넥터 장치(1)의 저면에서 보아 지름 방향 내측에 배치할 수 있어서 FFC(100)의 일단측을 지름방향 내측으로 잡아당길 수 있다. 따라서, FFC(100)가 회전 커넥터 장치(1)의 지름방향 외측에 배치되는 다른 부재와 간섭하는 것을 방지할 수 있고, FFC(100)가 손상되는 것을 방지할 수 있으면서 동시에, 회전 커넥터 장치(1)의 소형화를 확실하게 도모할 수 있다.
본 발명의 구성과, 상술한 실시 형태와의 대응에 있어서,
회전체는, 로테이터(10)에 대응하고,
고정체는, 스테이터(20)에 대응하고,
설치부는, 감합 오목부(26)에 대응하고,
제1 고정체는, 서브 스테이터(20B)에 대응하고,
제2 고정체는, 스테이터 본체(20A)에 대응하고,
고정측 커버는, 하우징 커버(50)에 대응하고,
제1 고정체 결합 공정은, 서브 스테이터 결합 공정에 대응하고,
고정측 커넥터 임시 고정 공정은, 회전측 커넥터 임시 고정 공정에 대응하고,
제2 고정체 결합 공정은, 스테이터 본체 결합 공정에 대응하고,
고정측 커넥터 설치 공정은, 고정측 커넥터 결합 공정에 대응하는데,
본 발명은, 상술한 실시 형태의 구성에만 한정되는 것은 아니고, 많은 실시의 형태를 얻을 수 있다.
예를 들면, 본 실시 형태에서는, 고정측 커넥터(40)를 고정측 링판(21)에 설치된 감합 오목부(26)에 끼워 맞춰서 설치할 수 있는 구성으로 하고 있지만, 감합 오목부(26)와 같이 고정측 커넥터(40)를 끼워 맞추는 구성일 필요는 없으며, 예를 들면 고정측 커넥터(40)의 저면측을 슬라이드시켜서 걸리게 하는 구성이나, 갈퀴발톱(claw) 등으로 걸려 고정하는 구성, 다른 부재를 이용하여 설치하는 구성으로 해도 좋다.
또한, 감합 오목부(26)는 고정측 링판(21)을 관통하는 관통홀로 구성되고, 관통홀에 고정측 커넥터(40)를 감합시키는 구성이어도 좋지만, 고정측 링판(21)을 관통하지 않는 구성인 것이 바람직하다.
그리고 또한, 열경화 수지나 접착제 등으로 고착시킴으로써 고정측 커넥터 (40)를 고정측 링판(21)에 설치하는 구성이어도 좋다.
이 경우, 본 실시 형태에서는 로테이터(10)는, 환상의 회전측 링판(11), 및 그 회전측 링판(11)의 내주연에 형성된 원통상의 내주통부(12)로 구성하는 로테이터(10)와, 로테이터(10)와 결합해서 일체로 한 슬리브(30)로 구성되어 있지만, 스테이터(20)와 상대 회전 가능한 로테이터(10)만으로 구성되어 있어도 좋다.
그리고 또한, 스테이터(20)는, 외주통부(22)를 구성하는 서브 스테이터(20B)와 고정측 링판(21)을 구성하는 스테이터 본체(20A)를 끼워 맞춰서 구성되어 있는 경우뿐만 아니라, 외주통부(22)와 고정측 링판(21)이 일체로 구성되어 있어도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는 삽통부(24)는, 고정측 링판(21)의 외주 연부를 패이게 해서 형성되어 있는데, 예를 들면, 내주연부를 패이게 해서 형성되어 있어도 좋고, 또 고정측 링판(21)의 주면을 관통하도록 설치되어도 좋다. 또한, 고정측 링판(21)의 외주연에 형성된 외주통부(22)의 일부를 지름 방향 외측으로 약간 돌출시켜 형성되어 있는 경우나, 외주통부(22)와 고정측 링판(21)으로 틈새를 형성하도록 일체로 형성되어 있어도 좋다.
그리고 또한, 본 실시 형태에서는, 보호 벽부(29)의 높이가 칸막이부(25)의 높이보다도 낮은 구성으로 되어 있지만(도 8 참조), 도 16에 나타내는 바와 같이 보호 벽부(29)의 높이가 칸막이부(25)의 높이보다 높게 구성해도 좋다.
따라서, 고정측 커넥터(40)를 임시 고정부(28)에 가고정한 경우에, 삽통부(24)를 삽입 통과되는 FFC(100)가 보호 벽부(29)에 눌려지므로 임시 피걸림부(423)가 임시 고정부(28)에서 벗어나는 것을 억제할 수 있고, 회전 커넥터 장치(1)의 조립 작업을 더 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 상방 버스 바 커버(42)와 하방 버스 바 커버(43)를, ±Z방향을 따라서 배치하도록 고정측 커넥터(40)를 구성하고 있는데, 예를 들면, 상방 버스 바 커버(42)와 하방 버스 바 커버(43)가 ±Y방향을 따라서 배치되어도 좋다.
그러나, 상방 버스 바 커버(42)와 하방 버스 바 커버(43)가 ±Y방향을 따라서 배치되는 경우, 스페이스가 결코 많지 않은 고정측 링판(21)에 상방 버스 바 커버(42) 및 하방 버스 바 커버(43)가 배치되게 되고, 상방 버스 바 커버(42) 및 하방 버스 바 커버(43)의 일부분이 지름방향 외측으로 돌출하게 되는 경우도 있다.
따라서, 상방 버스 바 커버(42)와 하방 버스 바 커버(43)를, ±Z방향을 따라서 배치하는 쪽이 바람직하다. 또한, 상방 버스 바 커버(42)와 하방 버스 바 커버(43)가 ±Z방향을 따라서 배치되게 됨으로써, 고정측 커넥터(40)의 강도가 약해질 우려가 있으므로, 고정측 커넥터(40)를 하우징 커버(50)로 보강하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태에서의 회전 커넥터 장치(1)의 조립 방법에 있어서, 고정측 커넥터 임시 고정 공정(단계 s3)에서는, 서브 스테이터(20B)가 가지는 외주통부(22)에 설치된 임시 고정부(28)에 가고정하고 있는데, 예를 들면 회전 커넥터 장치(1)를 조립하는 조립 장치(도시 생략) 내에 있어서 별도로 설치된 임시 고정부에 가고정해도 좋다. 환언하면, 고정측 커넥터(40)를 가고정하는 임시 고정부가 회전 커넥터 장치(1)에서의 특정의 부위에 한정해서 설치되어 있을 필요는 없고, 회전 커넥터 장치(1) 이외의 외부에 설치해도 좋다.
또한, 상술한 실시 형태에 기재된 특징적인 구성은, 회전 커넥터 장치(1)의 소형화를 도모한다는 등 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 각각의 구성을 적절히 조합시켜도 좋다.
1; 회전 커넥터
10; 로테이터
11; 회전측 링판
12; 내주통부(內周筒部)
20; 스테이터
20A; 스테이터 본체
20B; 서브 스테이터
21; 고정측 링판
22; 외주통부(外周筒部)
24; 삽통부(揷通部)
26; 감합 오목부(嵌合凹部)
28; 임시 고정부(假固定部)
40; 고정측 커넥터
50; 하우징 커버
100; 플랫 케이블
S; 수용 공간
S2; 서브 스테이터 결합 공정
S3; 회전측 커넥터 임시 고정 공정
S4; 스테이터 본체 결합 공정
S5; 고정측 커넥터 결합 공정

Claims (10)

  1. 상대 회전 가능하게 감합(嵌合)하고, 내부에 원통형상의 수용 공간을 형성하는 회전체와 고정체와, 상기 수용 공간에 감아 돌려서 수용되는 플랫 케이블로 구성된 회전 커넥터 장치이며,
    상기 회전체는, 환상의 회전측 링판과, 상기 수용 공간의 내주면을 형성하는 원통형상의 내주통부(內周筒部)로 구성되고,
    상기 고정체는, 환상의 고정측 링판과, 상기 수용 공간의 외주면을 형성하는 외주통부(外周筒部)로 구성되고,
    상기 플랫 케이블의 일단에는, 상기 고정체측에 배치된 전기 기기류와 전기적으로 접속하는 고정측 커넥터가 연결되고,
    상기 고정체에는,
    상기 수용 공간에서 상기 고정체의 외측을 향해 상대 회전하는 상기 회전체의 회전축 방향을 따라서 상기 플랫 케이블의 일단측을 삽입 통과시키는 삽통부(揷通部)가 설치되면서 동시에 상기 고정측 링판의 외측의 주면(主面)에 상기 고정측 커넥터가 설치된 회전 커넥터 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정측 링판의 외측의 주면에, 상기 고정측 커넥터를 설치하는 설치부가 형성된 회전 커넥터 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 설치부가, 상기 고정측 링판의 외측의 주면에 일체 형성된 회전 커넥터 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정체는,
    상기 외주통부를 갖는 제1 고정체와, 상기 고정측 링판을 갖는 제2 고정체로 구성되고,
    상기 제1 고정체에는, 상기 고정측 커넥터를 상기 외주통부의 지름 방향 외측에 가(假)고정하는 임시 고정부(假固定部)가 설치된 회전 커넥터 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 삽통부가, 상기 수용 공간보다도 전부 또는 일부가 지름 방향 외측에 설치된 회전 커넥터 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정측 커넥터와 상기 플랫 케이블의 연결부위를 둘러싸도록 상기 고정측 링판에 장착되는 고정측 커버가 설치된 회전 커넥터 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정측 커넥터가, 상기 고정측 링판의 외주연(外周緣)보다도 지름방향 내측에 배치된 회전 커넥터 장치.
  8. 차체에 배치된 전기 기기류와 전기적으로 접속하는 고정측 커넥터가 일단에 연결된 플랫 케이블을 감아 돌려서 수용하는 원통형상의 수용 공간이 내부에 형성되도록, 회전체와 고정체를 상대 회전 가능하게 끼워 맞추어 결합하는 회전 커넥터 장치의 조립 방법이며,
    상기 회전체는, 환상의 회전측 링판과, 상기 수용 공간의 내주면과 형성하는 원통형상의 내주통부로 구성되고,
    상기 고정체는, 환상의 고정측 링판과, 상기 수용 공간의 내주면과 형성하는 외주통부로 구성되고,
    상기 고정체가,
    상기 외주통부를 갖는 제1 고정체와,
    상기 수용 공간에서 상기 고정체의 외측을 향해 상대 회전하는 상기 회전체의 회전축 방향을 따라서 상기 플랫 케이블의 일단측을 삽입 통과시키는 삽통부가 설치되면서 동시에, 상기 고정측 링판에서의 외측의 주면에 상기 고정측 커넥터를 설치하는 설치부가 형성된 상기 고정측 링판을 갖는 제2 고정체로 구성되고,
    상기 플랫 케이블을 감아 돌린 상기 회전체에, 상기 외주통부의 상기 제1 고정체를 결합하는 제1 고정체 결합 공정과,
    상기 고정측 커넥터를 가(假)고정하는 고정측 커넥터 임시 고정 공정과,
    상기 수용 공간에서 상기 회전축 방향을 따라서 외측을 향해 상기 플랫 케이블의 일단측이 상기 삽통부에 삽입 통과하도록, 상기 제2 고정체를 상기 제1 고정체에 결합하는 제2 고정체 결합 공정과,
    가고정된 상기 고정측 커넥터를 상기 설치부에 설치시킨 고정측 커넥터 설치 공정을 이 순서로 수행하는 회전 커넥터 장치의 조립 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 고정체에는,
    상기 플랫 케이블의 일단에 연결된 상기 고정측 커넥터를 가고정하는 임시 고정부가, 상기 외주통부의 지름 방향 외측에 설치되고,
    상기 고정측 커넥터 임시 고정 공정에 있어서, 상기 고정측 커넥터를 상기 임시 고정부에 가고정하는 회전 커넥터 장치의 조립 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 고정측 커넥터 설치 공정 후에,
    상기 고정측 커넥터와 상기 플랫 케이블의 연결 부위를 둘러싸는 고정측 커버를 상기 고정측 링판에 장착하는 회전 커넥터 장치의 조립 방법.
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