JP5847614B2 - 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１００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。フラットケーブルＣの弛みは、フラットケーブルＣとローラ１０５との摩擦抵抗によって、ローラ１０５の回転が一時的に停止されてしまうことにより、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、該回転体の周方向に沿って並設された複数の案内ローラと、が設けられ、前記回転体の回転方向と同一方向に前記反転ローラを回転させる回転補助手段が設けられていることを特徴とするフラットケーブル巻取装置である。

請求項２記載の本発明は、請求項１記載されたフラットケーブル巻取装置において、前記回転補助手段は、前記中心軸又は前記ケースに設けられたギア部と、前記反転ローラに設けられるとともに前記ギア部に噛合するギア噛合部と、で構成されていることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、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。この際、反転ローラは、回転補助手段によって、回転体と同一方向（巻取方向）に回転され、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、フラットケーブルが複数のローラの外周から巻付けが解かれてケース外に繰り出されるとともに、中心軸の外周から巻付けが解かれ、フラットケーブルが中心軸の外周から反転ローラを介して複数のローラの外周に送られ、フラットケーブルが繰り出される。この際、反転ローラは、回転補助手段によって、回転体と同一方向（巻取反対方向）に回転され、中心軸から巻付けを解かれたフラットケーブルを、複数のローラの側に送り出す。このように、フラットケーブルが繰り出される際は、回転補助手段が、反転ローラを、回転体の回転に伴って回転体の回転方向と同一方向に回転させるから、中心軸から巻付けが解かれたフラットケーブルが、複数の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反転ローラ及び案内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。

請求項２記載の発明によれば、中心軸又はケースにギア部を設け、反転ローラにギア部に噛合するギア噛合部を設ける容易な構成で、回転体の回転方向と同一方向に、反転ローラを回転させることができる。

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。 図１に示されたフラットケーブル巻取装置の一部断面を示す平面図である。 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巻き取られる様子を示す図であり、（Ｂ）は、フラットケーブルが繰り出される様子を示す図である。 従来のフラットケーブル巻取装置を示す平面図である。

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、この回転テーブル４上に回転自在に支持されるとともに、ケース３の溝部４４Ａ（挿通孔）から導入されたフラットケーブル２を中心軸７に向かって反転させる反転ローラ４３と、該回転テーブル４の周方向に沿って並設された複数の案内ローラ４４と、反転ローラ４３を回転テーブル４の回転方向と同一方向に回転させる回転補助手段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、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、中心軸７の上面７Ｂから導出されてアッパーケース３Ｂの挿通孔３ａ内に導かれ、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た基板４０と、基板４０の周縁から立設された周板４１と、を備えている。基板４０には、その中心位置に、中心軸７を挿通させる孔部４ａと、反転ローラ４３の軸部４５（後述する）を挿通させる挿通孔４２と、が形成されている。また、回転テーブル４には、溝部３３Ａからケース３内部に導入されたフラットケーブル２を中心軸７に向かって反転させる３つの反転ローラ４３と、３つの案内ローラ４４と、が周方向に沿って交互に等間隔で並設されている。複数のローラ４３、４４は、これら複数のローラ４３、４４の外周に沿ってフラットケーブル２が巻き付けられるようになっている。

反転ローラ４３は、円柱状に形成された軸部４５と、この軸部４５を挿通させる孔部４ｂが形成されたローラ４６と、を有して構成されている。また、軸部４５の外周面に爪部（図示しない）が設けられ、ローラ４６の内周面に爪部に係止する爪受け部（図示しない）が設けられている。反転ローラ４３は、軸部４５が、回転テーブル４の上面から突出するように、挿通孔４２内に挿通された状態で、ローラ４６の孔部４ｂ内に軸部４５を挿入し、爪部が爪受け部に係止することにより、ローラ４６が軸部４５に回転不能に支持される。こうして、反転ローラ４３は、回転テーブル４に回転自在に取り付けられる。本実施形態において、軸部４５は円柱状に形成されているが、軸部４５は三角形以上の多角形の柱状に形成されていてもよい。

案内ローラ４４は、基板４０の上面に立設されたボス４７と、このボス４７を挿通させる円筒状のローラ４８と、を有して構成されている。ボス４７は、ローラ４８を回転自在に軸支している。

回転補助手段５は、中心軸７に設けられたギア部５１と、反転ローラ４３に設けられるとともにギア部５１に噛合するギア噛合部５２と、で構成されている。

ギア部５１は、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５ａが形成されている。ギア部５１には、その外面に周方向に沿って複数の歯が形成されている。また、ギア部５１の内周面には、中心軸７に係止する爪部（図示しない）が設けられ、この爪部が中心軸７に係止することにより、ギア部５１は中心軸７に回転不能に支持される。本実施形態において、中心軸７とギア部５１とは別体に設けられているが、中心軸７とギア部５１とは一体に設けられていても良い。また、本実施形態において、ギア部５１は、中心軸７に設けられているが、ギア部５１は、アッパーケース３Ｂに取り付けられていても良い。

ギア噛合部５２は、軸部４５の軸方向の端部に設けられている。このギア噛合部５２は、その径方向の最も大きい寸法が、前述した回転テーブルの挿通孔４２の径方向の寸法よりも大きく形成されている。ギア噛合部５２は、軸部４５が回転テーブル４の挿通孔４２内に挿通された状態で、ギア部５１の歯に噛み合いながら、ギア部５１の外周を転動する。このように、ギア部５１及びギア噛合部５２が、回転テーブル４の回転方向と同一方向に反転ローラ４３を回転（転動）させる。

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４３反転させたフラットケーブル２を複数の案内ローラ４４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。

本実施形態において、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は、渦巻きばね６から構成されているが、付勢手段は、モータと、モータの回転による駆動力を回転テーブル４に伝達する伝達手段とで構成され、回転テーブル４を回転させてもよい。また、本実施形態において、回転補助手段５は、ギア部５１と、ギア噛合部５２と、で構成されているが、回転補助手段は、モータと、モータの回転による駆動力を反転ローラ４３に伝達する伝達手段と、制御手段と、を有して構成され、制御手段が、回転テーブル４の回転に連動するように、反転ローラ４３を回転テーブル４の回転方向と同一方向に回転させてもよい。

次に、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。図４（Ａ）に示すように、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４３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４３で反転させ、溝部３３Ａからケース３の外部に導出する。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４３、４４の外周と、にフラットケーブル２が巻き取られる。この際、ギア部５１とギア噛合部５２とが噛合しているから、回転テーブル４の巻取方向への回転に伴って、反転ローラ４３は、巻取方向（回転テーブル４の回転と同一方向）に転動され、複数のローラ４３、４４の外周から巻き取られたフラットケーブル２を、中心軸７側に送る。

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が繰り出される際は、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、フラットケーブル２が複数のローラ４３、４４の外周から巻付けが解かれてケース３外に繰り出されるとともに、中心軸７の外周から巻付けが解かれ、フラットケーブル２が中心軸７の外周から反転ローラ４３を介して複数のローラ４３、４４の外周に送られ、フラットケーブル２が繰り出される。この際、ギア部５１とギア噛合部５２とが噛合しているから、回転テーブル４の巻取反対方向への回転に伴って、反転ローラ４３は、巻取反対方向（回転テーブル４の回転と同一方向）に転動され、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４３、４４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、フラットケーブル２が繰り出される際は、回転補助手段５が、反転ローラ４３を、回転テーブル４の回転方向と同一方向に回転させるから、中心軸７から巻付けが解かれたフラットケーブル２が、複数のローラ４３、４４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２が反転ローラ４３及び案内ローラ４４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。

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 回転補助手段
６ 渦巻きばね（付勢手段）
７ 中心軸
４３ 反転ローラ
４４ 案内ローラ
５１ ギア部
５２ ギア噛合部

Claims (2)

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、該回転体の周方向に沿って並設された複数の案内ローラと、が設けられ、
   前記回転体の回転方向と同一方向に前記反転ローラを回転させる回転補助手段が設けられていることを特徴とするフラットケーブル巻取装置。
2. 前記回転補助手段は、
   前記中心軸又は前記ケースに設けられたギア部と、
   前記反転ローラに設けられるとともに前記ギア部に噛合するギア噛合部と、で構成されていることを特徴とする請求項１記載のフラットケーブル巻取装置。

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