旋转连接器装置 |
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| 申请号 | CN201180015177.3 | 申请日 | 2011-05-10 | 公开(公告)号 | CN102823096A | 公开(公告)日 | 2012-12-12 |
| 申请人 | 古河电气工业株式会社; 古河AS株式会社; | 发明人 | 安达亮一; 神谷和孝; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的目的在于提供能够大幅地减少扁平 电缆 的翻转部分一边滑动一边送出扁平电缆的次数的旋转连接器装置。在收容空间中以能够绕紧和回绕的方式收容有扁平电缆（C）的转向杆连接器（10），在承座（41）的上表面设置有：沿着周向隔开等间隔地配置在承座（41）的同心圆的多个旋转辊（43），以及在多个旋转辊（43）中的一个旋转辊（43a）的翻转部分（Cr）所卷绕的一侧隔开允许翻转部分（Cr）的接近、离开的间隔而允许来自翻转部分（Cr）的按压的限制部（48），将翻转部分（Cr）所卷绕的一个旋转辊（43a）配置在比基准线（Ｄ）靠外侧的 位置 ，该基准线（Ｄ）由沿着周向配置在与承座（41）同心的圆上的其他旋转辊（43）的轴中心连结而成。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种旋转连接器装置，该旋转连接器装置使转子和定子能够向顺时针方向和逆时针方向相对旋转地嵌合，所述转子包括环状的旋转侧环板和形成在该旋转侧环板的内周缘的圆筒状的内周筒部，所述定子包括环状的固定侧环板和形成在该固定侧环板的外周缘的圆筒状的外周筒部； |
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| 说明书全文 | 旋转连接器装置技术领域背景技术[0002] 以往，作为使用了所述扁平电缆的旋转连接器装置，例如在已经提出的旋转连接器(参照专利文献1)中公开了如下结构：用对轴支承在保持架（承座）上的旋转辊和突出设置在该旋转辊的附近的引导壁对收纳在环状空间内的扁平电缆的翻转部分进行引导。 [0003] 进行详细论述，如图8所示，上述扁平电缆C的外侧卷绕部分Co沿着定子构件的外筒体61的内周面卷绕，该扁平电缆C的内侧卷绕部分Ci以沿着转子构件的内筒体62的外周面卷绕的状态收纳在环状空间内。另外，扁平电缆C的翻转部分Cr卷绕在被保持架轴支承的一个旋转辊63上。另外，翻转部分Cr所卷绕的旋转辊63配置在通过沿着周向配置在与保持架同心的圆上的其他旋转辊63的轴中心P的基准线Ｄ上。 [0004] 上述构成的旋转连接器的转子构件向顺时针方向旋转时，扁平电缆C的翻转部分Cr按压于引导壁64，在该按压力的作用下，保持架向顺时针方向旋转。另外，转子构件向逆时针方向旋转时，将扁平电缆C的翻转部分Cr所卷绕的旋转辊63向逆时针方向牵引，保持架向逆时针方向旋转。 [0005] 在上述那样的构造中，在卷绕于外筒体61的内周面的扁平电缆C的外侧卷绕部分Co不存在拐点，在卷绕在内筒体62的外周面的扁平电缆C的内侧卷绕部分Ci存在拐点，因此，横跨内侧卷绕部分Ci的拐点的曲率变形率朝向该拐点的下流侧和上流侧逐渐变大。 [0006] 因而，向顺时针方向旋转时，扁平电缆C中的曲率变形率较大的翻转部分Cr以压抵于引导壁64的外侧角部附近的状态被限制，扁平电缆C的翻转部分Cr一边滑动到引导壁64的外侧角部附近一边送出扁平电缆C。 [0007] 也就是说，扁平电缆C的翻转部分Cr与引导壁64进行点接触或者线接触，因此，翻转部分Cr与引导壁64接触的面积较小，在扁平电缆C的翻转部分Cr受到来自承座的负荷(反作用力)局部集中地施加的状态下滑动。因此，反复进行连接器的旋转操作的情况下，有可能产生如下问题：扁平电缆C的叠层易于磨耗，例如因磨耗而露出的导体短路、或者导体断线。 [0008] 现有技术文献 [0009] 专利文献 [0010] 专利文献1:日本特开2009－217974号公报 发明内容[0011] 发明所要解决的问题 [0012] 本发明的目的在于提供能够大幅地减少扁平电缆的翻转部分一边滑动一边送出扁平电缆的次数的旋转连接器装置。 [0013] 解决问题的技术方案 [0014] 本发明的旋转连接器装置，该旋转连接器装置通过使转子和定子能够向顺时针方向和逆时针方向相对旋转地嵌合，所述转子包括环状的旋转侧环板和形成在该旋转侧环板的内周缘的圆筒状的内周筒部，所述定子包括环状的固定侧环板和形成在该固定侧环板的外周缘的圆筒状的外周筒部；在由所述转子的旋转侧环板和内周筒部以及所述定子的固定侧环板和外周筒部构成的收容空间内收容有将旋转辊被轴支承的环状的承座和以能够绕紧和回绕的方式容纳的扁平电缆，该扁平电缆电连接所述转子侧和所述定子侧，并且在长度方向的中途形成有通过使卷绕方向翻转而形成的翻转部分；其特征在于，在所述承座的上表面上设置有多个旋转辊和限制部：该多个旋转辊在周向上隔开等间隔地配置在该承座的同心圆上；该限制部设置在该多个旋转辊中的一个旋转辊的被所述翻转部分所卷绕的一侧，并以允许该翻转部分的接近、离开的间隔隔开从而允许来自所述翻转部分的按压；被所述翻转部分所卷绕的这个旋转辊配置在比基准线靠外侧的位置，所述基准线由沿着周向配置在与所述承座同心的圆上的其他旋转辊的轴中心连结而成。 [0015] 采用上述构成，能够大幅地减少扁平电缆的翻转部分一边滑动一边送出扁平电缆的次数。 [0016] 详细而言，将扁平电缆的翻转部分所卷绕的一个旋转辊配置在比基准线靠外侧的位置，该基准线由沿着周向配置在与承座同心的圆上的其他旋转辊的轴中心连结而成，因此，能够使形成在翻转部分通过的旋转辊与限制部之间的间隙的形状与翻转部分的曲率相吻合，并且，使旋转连接器装置从逆时针方向切换成顺时针方向时，翻转部分与旋转辊之间的接触状态被解除，能够増大成为与限制部接触之前的，翻转部分与旋转辊和限制部都不接触的状态的移动距离。 [0017] 其结果，在搭载于车辆时，旋转连接器装置针对在车辆行驶时自车辆驾驶盘受到的微揺动、也就是说，从微小角度的逆时针方向向顺时针方向切换时的动作的反复，能够増大扁平电缆不与限制部接触的状态。 [0018] 由此，大幅地减少扁平电缆的翻转部分与限制部接触而扁平电缆的翻转部分在限制部上滑动的次数，扁平电缆的叠层变得难以磨耗。因而，能够防止导体短路或者断线。 [0019] 作为本发明的方式，能够将所述旋转辊形成为比在所述内周筒部和所述外周筒部之间的相对周面间之间的距离小的小外径。 [0020] 采用上述构成，使旋转连接器装置从逆时针方向切换到顺时针方向时，解除翻转部分与旋转辊之间的接触状态，能够进一步増大成为翻转部分与限制部接触之前的，翻转部分与旋转辊和限制部都不接触的状态的移动距离。 [0021] 由此，进一步减少扁平电缆的翻转部分与限制部接触而扁平电缆的翻转部分在限制部上滑动的次数，扁平电缆的叠层变得难以磨耗，能够进一步防止导体短路或者断线。 [0022] 另外，作为本发明的方式，能够在所述限制部的所述翻转部分所按压的面上设置有用于使对该翻转部分施加的摩擦阻力减少的摩擦阻力减少部件。 [0023] 采用上述构成，利用摩擦阻力减少部件能够使施加于被按压于限制部的翻转部分的摩擦阻力减少。 [0024] 由此，能够减少翻转部分滑动时的翻转部分的摩擦。 [0025] 所述扁平电缆是将多个扁平的平角导体以规定的间距平行地排列并用电绝缘体覆盖的具有挠性的带状的传输线。另外，扁平电缆卷绕有1根或者多根。 [0026] 另外，摩擦阻力减少部件能够例如由氟樹脂等的摩擦系数较小的涂层剂构成。 [0027] 发明的效果 [0029] 图1是本实施方式的转向杆连接器的外观立体图。 [0030] 图2是本实施方式的转向杆连接器的分解立体图。 [0031] 图3是分离了转子的转向杆连接器的俯视图。 [0032] 图4是图1中的A－A线向视剖视图。 [0033] 图5是表示图4中的一部分的放大端面图。 [0034] 图6是将扁平电缆卷绕于小外径的旋转辊的动作说明图。 [0035] 图7是将扁平电缆卷绕于大外径的旋转辊的其他的动作说明图。 [0036] 图8是以往的扁平电缆的翻转部分的动作说明图。 具体实施方式[0037] 下面基于附图对本发明的一实施方式进行详细论述。 [0039] 另外，图1、图2分别是转向杆连接器10的外观立体图、分解立体图。图3是分离了后述转子13的转向杆连接器10的俯视图。图4是图1中的A－A线向视剖视图。图5是表示图4中的一部分的放大端面图。图6是将扁平电缆C卷绕于小外径的旋转辊的动作说明图。 [0041] 另外，在所述转向轴的上端部固定有用于进行旋转操作的方向盘。 [0042] 连接器外壳11包括以能够相对旋转的方式嵌合的定子12和转子13。如图2至图5所示，在连接器外壳11的内部构成有将挠性扁平电缆C（以下称为“扁平电缆C”）以适当卷绕的状态收容的收容空间S。 [0043] 所述收容空间S由能够相对旋转地构成的定子12的固定侧环板14和外周筒部15、转子13的旋转侧环板21和内周筒部22形成。 [0046] 如图4和图5所示，外周筒部15包括圆筒状的外侧外周筒部15o和具有比该外侧外周筒部15o稍小的小外径且内侧形成有圆筒状的内侧外周筒部15i，并且外周筒部15为外侧外周筒部15o和内侧外周筒部15i在半径方向接近而相对地配置成同心圆状的双层构造。 [0047] 外侧外周筒部15o和内侧外周筒部15i在方向盘的轴向（图4和图5中的上下方向）的中间部利用连结部18连结成一体。在半径方向上的外侧外周筒部15o与内侧外周筒部15i之间构成的间隙被连结部18沿着上下方向分断，如图5所示，该间隙包括朝向上下侧开口的两个槽部gu、gd。 [0048] 另外，朝向上侧开口的槽部gu以定子12的轴芯为中心而沿着外侧外周筒部15o或内侧外周筒部15i在周向上连续地形成。 [0049] 另外，如图5所示，在所述内侧外周筒部15i的上部呈凸缘状形成有引导突出片16，该引导突出片16在比收容空间S内卷绕的扁平电缆C靠上方的位置朝向该收容空间S而向半径方向的内侧（径内方向）突出，从上方引导该扁平电缆C。 [0050] 引导突出片16呈俯视圆环状沿着内侧外周筒部15i的上部的内周缘直接向收容空间S突出，但所述引导突出片16的下表面16u以沿着半径方向的内侧向上方倾斜的锥状形成。 [0051] 另外，在定子12上安装有定子侧连接器17（参照图2）。 [0052] 定子侧连接器17具有第一定子侧连接器17A和第二定子侧连接器17B。第一定子侧连接器17A与第二定子侧连接器17B隔开规定间隔而以各自连接器连接口朝向相同方向的方式配置在外周筒部15的外侧。 [0053] 所述转子13包括形成为环状的旋转侧环板（顶板）21、从该旋转侧环板21的内周缘垂直地延伸的圆筒状的内周筒部22。 [0054] 并且，转子13固定在省略图示的方向盘上，以与该方向盘一起一体地旋转的方式构成。因而，转子13能够相对于定子12绕与所述方向盘的旋转轴相同的轴旋转。 [0055] 旋转侧环板21以在转子13的旋转轴的方向上与所述固定侧环板14相面对的方式配置。 [0056] 另外，所述内周筒部22以在半径方向上与外周筒部15相面对的方式配置。 [0057] 另外，在转子13上安装有随着该转子13的旋转而一体地旋转的转子侧连接器23。 [0058] 转子侧连接器23具有第一转子侧连接器23A和第二转子侧连接器23B。 [0059] 第一转子侧连接器23A和第一定子侧连接器17A以及第二转子侧连接器23B和第二定子侧连接器17B分别利用配置在收容空间S的扁平电缆C相互电连接。 [0060] 定子侧连接器17分别在转向柱下盖板（省略图示）内与自车体侧的电路等引出的电缆（省略图示）连接。 [0061] 转子侧连接器23分别在方向盘内与自例如喇叭开关、气囊单元等的电路引出的电缆（省略图示）连接。 [0062] 上述的承座41包括多个旋转辊43和一个底环42，所述承座41以在收容空间S中以转子13的旋转轴为中心能够旋转的方式配置。 [0063] 旋转辊43在周向上隔开等间隔地在与承座41同心的圆的周向上配置有多个。另外，该旋转辊43以与后述的辊支承突部45相同的数量设置，以分别被轴支承于辊支承突部45且以分别以与所述转子13的旋转轴平行的轴为中心能够旋转的方式设置。 [0064] 底环42包括俯视呈圆环状的板状的底环主体部44、辊支承突部45、限制部47、48。 [0065] 底环主体部44配置于所述固定侧环板14，以相对于定子12能够相对旋转的方式构成。 [0066] 所述辊支承突部45在底环主体部44的周向上隔开等间隔地配置，以对旋转辊43能够轴支承的方式朝向上方突出。 [0067] 限制部47、48在辊支承突部45的外侧以从径外侧引导折回部分（后述的翻转部分Cr）的方式相对于底环主体部44朝向上方突出，该折回部分是将扁平电缆C如后所述那样绕旋转辊43的周向折回而成的。 [0068] 另外，限制部47、48配置在轴支承于承座41的旋转辊43之间，形成为具有与旋转辊43的周面相同或相同以上的曲率的弯曲壁状。 [0069] 如壁那样立起的形状的限制部47、48中的、与扁平电缆C的翻转部分Cr所卷绕的一个旋转辊43a相对的限制部48是为了使承座41旋转而承受圧力的限制部，为了承接扁平电缆C的弯曲成U字形状或半圆形状的翻转部分Cr，该限制部48具有与该翻转部分Cr的弯曲相应的曲率的曲面49。 [0070] 限制部48在旋转辊43a的翻转部分Cr所卷绕的一侧隔开允许该翻转部分Cr的接近、分离的间隔而配置在旋转辊43a的顺时针方向Ｘ的前方。 [0071] 另外，翻转部分Cr所卷绕的旋转辊43a形成为比沿着周向配置在与承座41同心的圆上的其他旋转辊43小的小外径，并且，以该旋转辊43a的轴中心Pa比连结其他旋转辊43的轴中心P的基准线Ｄ靠外侧的方式配置（参照图3）。 [0073] 使弹簧承接套筒54克服复位弹簧53的作用力而上推，能够用锁定体52锁定，以使转子13相对于定子12不相对旋转。或者、通过插入方向盘的芯轴的毂部（省略图示），能够解除锁定体52的锁定，以便允许自由地相对旋转。 [0074] 扁平电缆C以将两根重合而卷绕的状态收容在收容空间S中。使重合的两根中的一个扁平电缆C中的长度方向的一端与第一定子侧连接器17A侧连接，并且，使另一端与第一转子侧连接器23A侧连接。 [0075] 另外，使重合的两根中的另一个扁平电缆C中的长度方向的一端与第二定子侧连接器17B侧连接，并且，使另一端与第二转子侧连接器23B侧连接。 [0076] 这样的扁平电缆C被相对于固定侧环板14旋转自如地载置连接器外壳11的内部的收容空间S中的承座41支承，以卷绕的状态收容。 [0077] 详细而言，扁平电缆C在收容空间S中分别自第一定子侧连接器17A、第二定子侧连接器17B向所述收容空间S引入，如图3至图5所示，在旋转辊43的外侧形成有沿着定子12的外周筒部15（内侧外周筒部15i）的内周面卷绕且不存在拐点的外侧卷绕部分Co。 [0078] 这样，外侧卷绕部分Co的基端固定在定子侧连接器17的位置。 [0079] 另外，扁平电缆C在收容空间S中如上述那样以两根为一组重合地卷绕，在图4和图5中，简化地图示了仅卷绕一根的状态。 [0080] 并且，如图3中的虚线所示，在扁平电缆C的长度方向的中途形成有翻转部分Cr，该翻转部分Cr以呈U字型卷绕在多个旋转辊43中的一个旋转辊43a的方式使朝向翻转。 [0081] 扁平电缆C随后形成有内侧卷绕部分Ci，该内侧卷绕部分Ci以使长度方向的另一端侧在旋转辊43的内侧沿着转子13的内周筒部22的外周面的方式卷绕，该内侧卷绕部分Ci存在拐点。 [0082] 另外，扁平电缆C最终从收容空间S引出而与第一转子侧连接器23A、第二转子侧连接器23B侧连接。 [0083] 这样，内侧卷绕部分Ci的基端固定在转子侧连接器23的位置。 [0084] 如上所述，在所述收容空间S的内部，扁平电缆C通过使转子13和定子12进行相对旋转，在外侧卷绕部分Co和内侧卷绕部分Ci之间分别进行卷绕和退绕中的任一个。 [0085] 说明由上述的转向杆连接器10进行的扁平电缆C的卷绕动作和退绕动作。 [0086] 在卷绕时和退绕时，对于扁平电缆C，以追随外侧卷绕部分Co和内侧卷绕部分Ci之间的卷绕状态的平衡的变化的方式翻转部分Cr与承座41一起适当地旋转。 [0087] 由此，转向杆连接器10能够以使扁平电缆C在收容空间S内始终整齐的卷绕状态保持，并且，能够进行顺利的方向盘的旋转操作。 [0088] 详细而言，转子13向图3中的顺时针方向Ｘ旋转时，一端固定于转子13的扁平电缆C的翻转部分Cr在扁平电缆C的绕紧和回绕的过程中一边从旋转辊43a的周面退绕一边在承座41的周向上向顺时针方向Ｘ移动。 [0089] 由于该移动，如图6中假想线所示的扁平电缆C的翻转部分Cr按压于曲面49而使限制部48被沿着周向按压，承座41向顺时针方向Ｘ旋转(参照图3)。 [0090] 另外，翻转部分Cr所卷绕的旋转辊43a以该旋转辊43a的轴中心P比连结其他旋转辊43的轴中心P的基准线Ｄ靠外侧的方式配置，因此，能够使形成在翻转部分Cr通过的旋转辊43a和限制部48的曲面49之间的间隙的形状与翻转部分Cr的曲率吻合，并且，使转向杆连接器10从逆时针方向向顺时针方向切换时，翻转部分Cr与旋转辊43a之间的接触状态被解除，能够増大成为翻转部分Cr与限制部48的曲面49接触之前的、与旋转辊43a和限制部48的曲面49都不接触的状态的移动距离。 [0091] 其结果，搭载于车辆时，转向杆连接器10对在车辆行驶时从车辆驾驶盘承受的微揺动、也就是说、从微小的角度的逆时针方向向顺时针方向切换的动作的反复、能够増大扁平电缆C与限制部48的曲面49不接触的状态。 [0092] 由此，大幅地减少扁平电缆C的翻转部分Cr与限制部48的曲面49接触而扁平电缆C的翻转部分Cr和限制部48的曲面49进行滑动的次数，扁平电缆C的叠层变得难以磨耗。因而，能够防止导体短路或者断线。 [0093] 其结果，扁平电缆C的翻转部分Cr与限制部48之间的接触面积变大，该翻转部分Cr受到的来自承座41的负荷(反作用力)分散地施加在整个接触面，因此，能够以翻转部分Cr的较大面积承受负荷。另外，能够增大用于使扁平电缆C的翻转部分Cr与限制部48的曲面49接触的旋转角度（能够使游隙增大）。由此，在本申请的发明的方式中，能够减少磨耗。 [0094] 此时，扁平电缆C的翻转部分Cr与限制部48一起同样地移动，虽然扁平电缆C的翻转部分Cr不与旋转辊43接触，旋转辊43也与所述移动同样地移动。 [0095] 转子13向图3中的逆时针方向Ｙ旋转时，一端固定于转子13的扁平电缆C的翻转部分Cr在扁平电缆C的绕紧和回绕的过程中在承座41的周向向逆顺时针方向Ｙ移动。 [0096] 由于该移动，使在图6中如实线所示的扁平电缆C的翻转部分Cr所卷绕的旋转辊43a向逆时针方向Ｙ牵引，承座41向逆时针方向Ｙ旋转(参照图3)。 [0097] 此时，扁平电缆C的翻转部分Cr与旋转辊43a一起同样地移动，虽然不与限制部48接触，限制部也与所述移动同样地移动。 [0098] 如上所述，将扁平电缆C的翻转部分Cr所卷绕的一个旋转辊43a配置在比基准线Ｄ靠外侧的位置，因此，将转向杆连接器10向扁平电缆C回绕的顺时针方向Ｘ旋转操作时，能够使形成在翻转部分Cr通过的旋转辊43a与限制部48的曲面49之间的间隙的形状与翻转部分Cr的曲率吻合，并且，使转向杆连接器10从逆时针方向向顺时针方向切换时，翻转部分Cr与旋转辊43a之间的接触状态被解除，能够増大成为翻转部分Cr与限制部48的曲面49接触之前的、与旋转辊43a和限制部48的曲面49都不接触的状态的移动距离。 [0099] 其结果，搭载于车辆时，转向杆连接器10对在车辆行驶时从车辆驾驶盘承受的微揺动、也就是说，从微小的角度的逆时针方向向顺时针方向切换的动作的反复、能够増大扁平电缆C与限制部48的曲面49不接触的状态。 [0100] 由此，大幅地减少扁平电缆C的翻转部分Cr与限制部48的曲面49接触而扁平电缆C的翻转部分Cr和限制部48的曲面49进行滑动的次数，扁平电缆C的叠层变得难以磨耗。因而，能够防止导体短路或者断线。 [0101] 另外，通过将旋转辊43a形成为小外径，使转向杆连接器10从逆时针方向向顺时针方向切换时，翻转部分Cr与旋转辊43a之间的接触状态解除，能够进一步増大成为翻转部分Cr与限制部48的曲面49接触之前的、与旋转辊43a和限制部48的曲面49都不接触的状态的移动距离。 [0102] 由此，进一步减少扁平电缆C的翻转部分Cr与限制部48的曲面49接触而扁平电缆C的翻转部分Cr和限制部48的曲面49进行滑动的次数，扁平电缆C的叠层变得难以磨耗，能够进一步防止导体短路或者断线。 [0103] 图7是将扁平电缆C的翻转部分Cr卷绕于大外径的旋转辊50的其他的动作说明图。 [0104] 上述旋转辊50形成为与其他旋转辊43大致相同的直径，并且，以该旋转辊50的轴中心Pa比连结其他旋转辊43的轴中心P的基准线Ｄ靠外侧的位置的方式配置。 [0105] 也就是说，即使不配置小外径的旋转辊43a，也通过将扁平电缆C的翻转部分Cr所卷绕的旋转辊50配置在比基准线Ｄ靠外侧的位置，能够使跨越扁平电缆C的内侧卷绕部分Ci的拐点的曲率变形率降低。 [0106] 其结果，扁平电缆C的翻转部分Cr与限制部48之间的接触面积变大，该翻转部分Cr受到的来自承座41负荷分散地施加于整个接触面，因此能够起到与所述实施方式大致同等的作用和效果。 [0107] 在本发明的构成与所述实施方式之间的对应中， [0110] 附图标记说明 [0111] Ｘ…顺时针方向 [0112] Ｙ…逆时针方向 [0113] C…扁平电缆 [0114] Cr…翻转部分 [0115] S…收容空间 [0116] 10…转向杆连接器 [0117] 11…连接器外壳 [0118] 12…定子 [0119] 13…转子 [0120] 15…外周筒部 [0121] 22…内周筒部 [0122] 41…承座 [0123] 43a、50…旋转辊 [0124] 47、48…限制部 [0125] 49…曲面 |
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