説明

ケーブルリール

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のステアリング装置に組み込まれてエアーバッグシステム等の電気的接続手段として使用されるケーブルリールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ケーブルリールは、固定体と、この固定体に対して回動自在に装着された可動体との間を帯状の可撓性ケーブルにて連結したもので、可撓性ケーブルの巻回方法によって2つのタイプに大別される。1つは可撓性ケーブルを可動体と固定体との間に渦巻き状に巻回したもので、もう1つは可撓性ケーブルを可動体と固定体とに逆向きに巻回したものであるが、後者の方が必要とされる可撓性ケーブルの長さを短くしてコストの低減化が図れるため、近年、後者のタイプのケーブルリールが種々提案されている。図5および図6はは本出願人において先に提案されたケーブルリールの概略構成を示す平面図であり、図5は可撓性ケーブルの巻回中立状態を、図6は可撓性ケーブルの巻き戻し状態をそれぞれ示し、可撓性ケーブルを逆向きに巻回した後者タイプのものである。同図に示すように、外側筒部100aを有する第1のハウジング100の中央に内側筒部101aを有する第2のハウジング101が回動自在に装着されており、これら第1のハウジング100と可動体101との間に画成される環状の空間内には帯状の可撓性ケーブル102が収納されている。この可撓性ケーブル102の両端は、外側筒部100aと内側筒部101aにそれぞれ固定された状態で第1のハウジング100と第2のハウジング101の外部に導出されており、前記空間内で、外側筒部100aと内側筒部101aとに巻回方向を逆向きにした状態で収納され、その巻き方向が転換される位置にU字状の反転部102aが形成されている。また、前記可撓性ケーブル102の内側筒部101aとR>の固定部分近傍には、合成樹脂フィルムからなる弾性舌片103が貼着されており、この弾性舌片103によって可撓性ケーブル102の剛性が部分的に高められている。さらに、前記空間内には移動体104が回動自在に配置されており、この移動体104は、上面に複数本のピン105aと1つの固定筒105bとを立設したリング状の回転板105と、各ピン105aに回転自在に軸支されたローラ106群とで構成されている。そして、前述した可撓性ケーブル102の反転部102aは、前記固定筒105bとこれに対向するローラ106(以下このローラを反転ローラと称し、符号106Aを付す)との間を通り、該反転ローラ106Aにループされている。
【0003】このように構成されたケーブルリールは、図示せぬ自動車のステアリング装置に組み込まれて使用され、例えば第1のハウジング100がステアリングコラムに固定されて固定体となり、第2のハウジング101がステアリングホイールに固定されて可動体となる。そして、ステアリングホイールに連動して第2のハウジング101が図5の中立位置から時計方向に回転すると、可撓性ケーブル102の反転部102aは第2のハウジング101よりも少ない回動量だけ空間内を時計方向に移動し、この反転部102aに追従してローラ106群と回転板105も時計方向に移動し、これらの移動量の約2倍の長さの可撓性ケーブル102が外側筒部100aから繰り出されて内側筒部101aに巻き締められる。この場合、反転部102aは固定筒105bから離れて反転ローラ106Aと接触しながら内側筒部101a方向へ繰り出されるため、反転ローラ106Aは反時計方向に自公転し、外側筒部100aに巻回された可撓性ケーブル102はスムーズに反転部102a方向に繰り出されて内側筒部101aに巻き締められる。
【0004】これとは逆に、ステアリングホイールに連動して第2のハウジング101が図5の中立位置から反時計方向に回転すると、可撓性ケーブル102の反転部102aと移動体104は第2のハウジング101よりも少ない回動量だけ同方向に移動し、該移動量の約2倍の長さの可撓性ケーブル102が内側筒部101aから繰り出されて外側筒部100aに巻き戻され、図6に示す巻き戻し状態となる。この場合、内側筒部101aに巻回された可撓性ケーブル102は径方向外側に幾分膨らむが、各ローラ106群と固定筒105bによってそれ以上膨出偏倚することが防止される。また、反転部102aは反転ローラ106Aから離れて固定筒105bと接触しながら外側筒部100a方向へ繰り出されるが、両者の接触抵抗は極めて小さいため、内側筒部101aに巻回された可撓性ケーブル102はスムーズに反転部102a方向に繰り出されて外側筒部100aに巻き戻される。
【0005】このように、ケーブルリールは自動車のステアリング装置に組み込まれて使用されるが、その組み込みの前に、第2のハウジング101の回転がスムーズであるか、あるいは第2のハウジング101の回動量が適正であるか等の種々の検査工程に供される。その際、作業者が第2のハウジング101を可撓性ケーブル102の巻き戻し方向に回転すると、図6に示すように、可撓性ケーブル102は巻き戻しの終端位置で外側筒部100a側に全て巻き戻され、内側筒部101aへの巻回部分はなくなる。この状態から第2のハウジング101を誤って更に同方向に過回転すると、可撓性ケーブル102に内側筒部101aとの連結部分で反転しようとする力が作用するが、当該部分の可撓性ケーブル102は弾性舌片103によって剛性が高められているため、可撓性ケーブル102の折れ曲がりは防止され、接続の信頼性は維持される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従来のケーブルリールでは、可撓性ケーブル102が巻き戻しの終端位置にくると、可撓性ケーブル102に貼着した弾性舌片103が反転ローラ106Aにループされて反転部102aとなり、弾性舌片103の曲率が小さくなる。このため、可撓性ケーブル102の巻き戻しと巻き締め動作を何度も繰り返すと、弾性舌片103が可撓性ケーブル102から剥がれ易くなり、遂には、図7に示すように、弾性舌片103の先端部分が可撓性ケーブル102から完全に剥がれてしまい、弾性舌片103による座屈防止機能がなくなるという問題があった。
【0007】本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、弾性舌片が可撓性ケーブルから剥離するのを防止でき、接続の信頼性が高いケーブルリールを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、外側筒部を有する第1のハウジングと、内側筒部を有し前記第1のハウジングに回動自在に装着された第2のハウジングと、これら外側筒部と内側筒部との間に画成される環状の空間内に収納された帯状の可撓性ケーブルと、反転ローラを有し前記空間内に回動可能に配置された移動体とを備え、前記可撓性ケーブルが前記反転ローラでU字状に反転されて前記内側筒部と外側筒部とに逆向きに巻回されると共に、この可撓性ケーブルの両端が前記第1のハウジングと第2のハウジングに固定されて外部へ電気的に導出されているケーブルリールにおいて、前記可撓性ケーブルの前記内側筒部との連結部分近傍に弾性舌片を貼着し、前記移動体に前記可撓性ケーブルのU字状反転部を介して前記反転ローラと対向する固定部を設け、この固定部に前記反転ローラの周面に沿って突出するガイド突起を形成したことを特徴とする。
【0009】
【作用】第1または第2のいずれか一方のハウジング(可動体)を正逆いずれかの方向に回転すると、移動体の反転ローラにループされた可撓性ケーブルのU字状反転部は可動体よりも少ない回転量だけ同方向に移動し、移動体は該反転部からの力を受けて反転部に追従して移動し、可撓性ケーブルは外側筒部に巻き戻された巻き戻し状態、あるいは内側筒部に巻き締められた巻き締め状態となる。ここで、可撓性ケーブルに貼着された弾性舌片が反転部となりその曲率が小さくなった場合、該弾性舌片の曲率は移動体の固定部に形成されたガイド突起によって維持されるため、弾性舌片が可撓性ケーブルから剥離することを抑制でき、弾性舌片による可撓性ケーブルの座屈防止機能は長期にわたり維持される。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。図1は本発明の一実施例に係るケーブルリールの巻回中立状態を示す平面図、図2はそのケーブルリールの縦断面図、図3はそのケーブルリールの分解斜視図、図1R>1のケーブルリールの巻き戻し状態を示す平面図であり、図1および図4は第1のハウジングの一部を省略してある。
【0011】これらの図に示すように、本実施例に係るケーブルリールは、第1のハウジング1と、第1のハウジング1に対して回動自在に装着された第2のハウジング2と、両ハウジング1,2間に収納された可撓性ケーブル3と、両ハウジング1,2間に回動自在に配置された移動体4とで概略構成されている。
【0012】第1のハウジング1は、天板5の外周縁に外側筒部6を垂下した上ケース7と、外側筒部6の下端に接合・一体化された下カバー8とで構成されている。上ケース7の天板5と下カバー8のそれぞれの中央にはセンタ孔9,10が開設されており、また下カバー8の下面にはリング状のガイド溝11が設けられている。一方、第2のハウジング2は中央に軸挿入孔12を有する筒状体からなり、外周縁の上下両端が前記上ケース7と下カバー8のセンタ孔9,10にガイドされることにより、第1のハウジング1に対して回動自在に連結されている。この第2のハウジング2の外周面は内側筒部13となっており、第1のハウジング1側の天板5と外側筒部6および下カバー8と、第2のハウジング2側の内側筒部13との間には平面視リング状の空間14が画成されている。
【0013】可撓性ケーブル3は、互いに平行な導線を一対の絶縁フィルムでラミネートした帯状のフラットケーブルと呼ばれるものからなり、本実施例の場合は5本の導線を埋設した5回路用のフラットケーブルが使用されている。この可撓性ケーブル3の一端は前記外側筒部6に固定された第1のコネクタ15に接続され、該第1のコネクタ15を介して第1のハウジング1の外部に導出されている。一方、可撓性ケーブル3の他端は前記内側筒部13に固定された第2のコネクタ16に接続され、該第2のコネクタ16を介して第2のハウジング2の外部に導出されている。図1に示すように、可撓性ケーブル3は、第1のコネクタ15から外側筒部6の内壁に時計方向に巻回され、そこからU字状に反転し(以下、これを反転部3aという)、さらに内側筒部13の外壁周りに反時計方向に巻回されて第2のコネクタ16に至るよう、前記空間14内に収納されている。また、内側筒部13の近傍の可撓性ケーブル3には、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の可撓性に富むフィルム材からなる弾性舌片17が貼着されており、この弾性舌片17は可撓性ケーブル3と共に内側筒部13に巻回されている。
【0014】移動体4は、上面に複数本のピン18と1つの固定筒19とを立設したリング状の回転板20と、各ピン18に回転自在に軸支されたローラ21群とで構成されており、各ローラ21群のうち固定筒19と開口22を介して対向するローラ21が反転ローラ(以下これに符号21Aを付す)となっている。図1に示すように、前記回転板20の内周縁には第1のリブ23が立設されており、この第1のリブ23は反転ローラ21Aとこれに隣接するローラ21間、固定筒19とこれに隣接するローラ21間、およびそれ以外の各ローラ21間に若干のクリアランスを存して形成されている。また、前記回転板20には前記第1のリブ23の両端近傍に位置する第2のリブ24が立設されており、これら第2のリブ24は前記クリアランスを実質的に小さくする補助リブとして機能する。さらに、前記固定筒19の周面の一部にはガイド突起19aが一体成形されており、このガイド突起19aは前記反転ローラ21Aの周面に沿って突出している。そして、このように構成された移動体4は前記空間14内に配置され、回転板20が前記下カバー8のガイド溝11と嵌合することによって空間14の径方向に回転自在に案内されている。また、前述した可撓性ケーブル3の反転部3aは、前記固定筒19と反転ローラ22Aとの間の開口22を通り該反転ローラ22Aにループされており、前記第1のリブ23と第2のリブ24は、組立時に反転部3aが反転ローラ21A以外のローラ21に誤ってループされるのを防止する。
【0015】次に、前記第1のハウジング1を固定体として用い、第2のハウジング2を可動体として用いた場合を例にとって、上記実施例に係るケーブルリールの動作を説明する。この場合、ケーブルリールは後述する検査工程を経た後、第1のハウジング1がステアリング装置のステアリングコラム側に固定され、上ケース7から外部に導出されたリード線は、車体側に装着されたエアーバッグ駆動回路やホーン回路等に接続される。また、第2のハウジング2はステアリングシャフトやハンドル等に連結され、第2のハウジング2から外部に導出されたリード線は、ハンドル側に装着されたエアーバッグ用インフレータやホーンスイッチ等に接続される。
【0016】使用に際し、ハンドルを時計あるいは反時計方向に回転すると、その回転力が第2のハウジング2に伝達され、第2のハウジング2が時計あるいは反時計方向に回転する。例えば、図1に示す中立位置から第2のハウジング2が時計方向に回転すると、可撓性ケーブル3の反転部3aは第2のハウジング2よりも少ない回転量だけ時計方向に移動し、反転ローラ22Aが反転部3aに引っ張られるため、反転部3aに追従して回転板20も時計方向に移動し、これらの移動量の約2倍の長さの可撓性ケーブル3が外側筒部6側から繰り出されて内側筒部13の周面に巻き締められる。この場合、反転部3aは固定筒19から離れて反転ローラ22Aと接触しながら内側筒部13方向へ繰り出されるため、反転ローラ22Aは反時計回り方向に自転し、外側筒部6に巻回された可撓性ケーブル3は、ローラ22群に接触してこれらを反時計回り方向に自転させることによりスムーズに反転部3a方向に繰り出され、反転部3aを経て内側筒部13側に巻き締められる。
【0017】上記とは逆に、図1に示す中立状態から第2のハウジング2が反時計方向に回転すると、可撓性ケーブル3の反転部3aは第2のハウジング2よりも少ない回転量だけ反時計方向に移動し、この反転部3aは反転ローラ22Aから離れて固定筒19を押圧するため、反転部3aに追従して回転板20も反時計方向に移動し、これらの移動量の約2倍の長さの可撓性ケーブル3が内側筒部13から繰り出されて外側筒部6に巻き戻され、図4に示す巻き戻し状態となる。この場合、内側筒部13より径方向外側に膨らむ可撓性ケーブル3からの時計回り方向の自転力と、反転部3aからの反時計回り方向の自転力という逆方向の力が固定筒19に作用するものの、この固定筒19は回転板20に固定されているため、ローラ22群のように回転しない。したがって、固定筒19には反転部3aの繰り出しを相殺する回転力は作用せず、内側筒部13に巻回された可撓性ケーブル3は、ローラ22群に接触してこれらを時計回り方向に自転させることによりスムーズに反転部3a方向に繰り出され、この反転部3aを経て外側筒部6側に巻き戻される。
【0018】このように、ケーブルリールは第2のハウジング2の回転によって可撓性ケーブル3が巻き戻しあるいは巻き締めされるため、これらの巻き戻しと巻き締め動作を何度も繰り返すと、その都度、巻き戻しの終端位置で可撓性ケーブル3に貼着した弾性舌片17が反転部3aとなる。この場合、図4に示すように、弾性舌片17は開口22内でその曲率が小さくなるように湾曲されるが、開口22内に侵入する際、ガイド突起19aに沿って固定筒19と接触するため、弾性舌片17に急激な曲げ応力は作用せず、弾性舌片17が可撓性ケーブル3から剥がれにくくなっている。しかも、このガイド突起19aは反転ローラ21Aの周面に沿って突出しているため、開口22内に位置している弾性舌片17に対して可撓性ケーブル3から剥がれるのを阻止し、この点からも、弾性舌片17が可撓性ケーブル3から剥がれにくくなっている。
【0019】なお、ケーブルリールはステアリング装置に組み込む前に、第2のハウジング2の回転がスムーズであるか、あるいは第2のハウジング2の回動量が適正であるか等の種々の検査工程に供される。その際、作業者が第2のハウジング2を可撓性ケーブル3の巻き戻し方向に回転すると、図4に示すように、可撓性ケーブル3は巻き戻しの終端位置で外側筒部6側に全て巻き戻され、内側筒部13への巻回部分はなくなる。この状態から第2のハウジング2を誤って更に同方向に過回転すると、可撓性ケーブル3に内側筒部13との連結部分で反転しようとする力が作用するが、当該部分の可撓性ケーブル3は弾性舌片17によって剛性が高められているため、可撓性ケーブル3の折れ曲がりは防止され、接続の信頼性は維持される。
【0020】上記一実施例に係るケーブルリールにあっては、可撓性ケーブル3を反転部3aを介して外側筒部6と内側筒部13とに逆向きに巻回したため、必要とされる可撓性ケーブル3の長さを短くすることができ、その結果、トータルコストの低減化が図れると共に小型化に有利となる。また、可撓性ケーブル3の外側筒部6に巻回される部分と内側筒部13に巻回される部分との間に移動体4を配置し、この移動体4に反転ローラ21Aを含む複数のローラ21群を軸支したため、可撓性ケーブル3の巻き戻し動作時に、可撓性ケーブル3が反転部3aに至る途中で径方向外側へ膨らんで座屈することを各ローラ21群によって防止でき、巻き締め動作を確実に行うことができる。また、可撓性ケーブル3の反転部3aを各ローラ21群の一つ(反転ローラ21A)にループし、この反転部3aを介して反転ローラ21Aと対向する位置に固定筒19を設けたため、巻き戻し動作時に、反転部3aの繰り出しが妨げられることはなく、この点からも巻き戻し動作を確実に行うことができる。さらに、固定筒19の周面の一部に反転ローラ21Aの周面に沿って突出するガイド突起19aを形成したため、弾性舌片17が反転部3aとなって湾曲する際、弾性舌片17が可撓性ケーブル3から剥離するのを防止でき、弾性舌片17による可撓性ケーブル3の座屈防止機能を長期にわたり維持することができる。
【0021】なお、上記実施例では、第1のハウジング1を固定体とし、第2のハウジング2を可動体として用いた場合について説明したが、これとは反対に、第1のハウジング1を可動体とし、第2のハウジング2を固定体として用いることも可能である。
【0022】また、上記実施例では、ガイド突起19aを有する固定筒19を中空形状とした場合について説明したが、移動体4の総重量は若干増えるものの、固定筒19を中実形状としても同様の効果が奏せられる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、可撓性ケーブルの反転座屈を防止する弾性舌片が移動体の反転ローラと固定部との間に侵入した際、固定部に設けたガイド突起によって弾性舌片が可撓性ケーブルから剥離するのを抑制できるため、接続の信頼性が高いケーブルリールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るケーブルリールの巻回中立状態を示す平面図である。
【図2】同実施例の縦断面図である。
【図3】同実施例の分解斜視図である。
【図4】図1のケーブルリールの巻き戻し状態を示す平面図である。
【図5】本出願人が先に提案したケーブルリールの要部平面図である。
【図6】図5のケーブルリールの巻き戻し状態を示す平面図である。
【図7】図5のケーブルリールの不具合を示す説明図である。
【符号の説明】
1 第1のハウジング
2 第2のハウジング
3 可撓性ケーブル
3a 反転部
4 移動体
5 天板
6 外側筒部
7 上ケース
8 下カバー
13 内側筒部
14 空間
17 弾性舌片
19 固定筒(固定体)
19a ガイド突起
20 回転板
21 ローラ
21A 反転ローラ
22 開口

【特許請求の範囲】
【請求項1】 外側筒部を有する第1のハウジングと、内側筒部を有し前記第1のハウジングに回動自在に装着された第2のハウジングと、これら外側筒部と内側筒部との間に画成される環状の空間内に収納された帯状の可撓性ケーブルと、反転ローラを有し前記空間内に回動可能に配置された移動体とを備え、前記可撓性ケーブルが前記反転ローラでU字状に反転されて前記内側筒部と外側筒部とに逆向きに巻回されると共に、この可撓性ケーブルの両端が前記第1のハウジングと第2のハウジングに固定されて外部へ電気的に導出されているケーブルリールにおいて、前記可撓性ケーブルの前記内側筒部との連結部分近傍に弾性舌片を貼着し、前記移動体に前記可撓性ケーブルのU字状反転部を介して前記反転ローラと対向する固定部を設け、この固定部に前記反転ローラの周面に沿って突出するガイド突起を形成したことを特徴とするケーブルリール。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【特許番号】特許第3017000号(P3017000)
【登録日】平成11年12月24日(1999.12.24)
【発行日】平成12年3月6日(2000.3.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願平5−283458
【出願日】平成5年11月12日(1993.11.12)
【公開番号】特開平7−135059
【公開日】平成7年5月23日(1995.5.23)
【審査請求日】平成9年11月20日(1997.11.20)
【出願人】(000010098)アルプス電気株式会社 (4,263)
【参考文献】
【文献】特開 平5−207632(JP,A)
【文献】特開 平5−13138(JP,A)
【文献】実開 平4−112488(JP,U)
【文献】実開 昭63−79685(JP,U)