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発明の名称 成形ケーブルおよび回転コネクタ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−185947
公開日 平成8年(1996)7月16日
出願番号 特願平6−327287
出願日 平成6年(1994)12月28日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎 (外2名)
発明者 中尾 政典 / 加藤 弘典
要約 目的
接続作業が簡単で各導線間の絶縁性が高い成形ケーブルと、組立作業性に優れた回転コネクタを提供する。

構成
互いに平行な複数本の導線3を絶縁性樹脂からなる帯状の成形絶縁体2の内部に埋設し、この成形絶縁体2を導線3の長手方向に沿って連続的に繋がれた複数の分割ブロック4にて構成すると共に、各分割ブロック4間の境界線Sを階段状にして成形絶縁体2の幅寸法Lよりも長く設定した。また、このように構成された成形ケーブル1を、回転コネクタの内部空間に収納された可撓性ケーブル13の両端に中継コネクタ16を介して接続し、これら成形ケーブル1の出力端に外部コネクタ17をそれぞれ接続した。
特許請求の範囲
【請求項1】 互いに平行な複数本の導線を絶縁性樹脂からなる帯状の成形絶縁体の内部に埋設し、この成形絶縁体を前記導線の長手方向に沿って連続的に繋がれた複数の分割ブロックにて構成すると共に、各分割ブロック間の境界線を前記成形絶縁体の幅寸法よりも長く設定したことを特徴とする成形ケーブル。
【請求項2】 前記境界線が階段状であることを特徴とする請求項1に記載の成形ケーブル。
【請求項3】 前記絶縁性樹脂が撥水性に富む材料であることを特徴とする請求項1に記載の成形ケーブル。
【請求項4】 前記導線の表面に絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の成形ケーブル。
【請求項5】 前記導線が断面角形の平板であることを特徴とする請求項1に記載の成形ケーブル。
【請求項6】 回転自在に連結された一対のハウジングと、これら両ハウジング間の空間内に収納巻回され、その両端がハウジングの外部へ電気的に導出された可撓性ケーブルとを備え、前記可撓性ケーブルの導出部分に接続される出力ケーブルとして請求項1に記載の成形ケーブルを用いたことを特徴とする回転コネクタ。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種電気機器に用いて好適な成形ケーブル、および該成形ケーブルを利用した車載用回転コネクタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、複数本の丸線ケーブルの端部にコネクタを取り付け、このコネクタを別のコネクタに連結することにより、任意距離間を丸線ケーブルを介して導通するという配線構造が広く採用されている。前記丸線ケーブルは導線を絶縁チューブで被覆したもので、この導線の先端をコネクタの対応する端子に溶接やかしめ等を用いて接続することにより、複数本の丸線ケーブルの端部にコネクタが取り付けられている。
【0003】このようなコネクタ付きの丸線ケーブルは種々の電気機器に使用されており、例えば車載用回転コネクタにおいては、回転自在に連結された一対のハウジングの内部空間にフラットケーブルを巻回し、このフラットケーブルの両端をそれぞれハウジングの外部へ電気的に導出すると共に、該フラットケーブルの各導出端子に各丸線ケーブルの導線の一端を接続し、各導線の他端をコネクタの端子に接続してある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の配線構造にあっては、複数本の丸線ケーブルの両端をコネクタの端子やフラットケーブルの端子等に接続する際に、各丸線ケーブルは互いに分離されてばらばらであり、丸線ケーブルの導線を対応する端子に1本ずつ位置合わせしながら接続する必要があるため、かかる接続工程を自動化することが困難となり、作業性の点に難点があった。また、各丸線ケーブルの絶縁チューブ同志を接合し、複数本の丸線ケーブルを一体化した帯状ケーブルも知られているが、通常、帯状ケーブルの各導線の配列ピッチは対応する各端子の配列ピッチに比べて小さく、帯状ケーブルの端部に切り込みを形成して各絶縁チューブをばらばらに分離しなければならないため、この場合も、各導線を対応する端子に1本ずつ位置合わせしながら接続する必要があり、作業性の点に難点があった。
【0005】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、その第1の目的は、接続作業が簡単で各導線間の絶縁性が高い成形ケーブルを提供することにあり、その第2の目的は、組立作業性に優れた回転コネクタを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記した本発明の第1の目的は、互いに平行な複数本の導線を絶縁性樹脂からなる帯状の成形絶縁体の内部に埋設した成形ケーブルおいて、前記成形絶縁体を前記導線の長手方向に沿って連続的に繋がれた複数の分割ブロックにて構成すると共に、各分割ブロック間の境界線を前記成形絶縁体の幅寸法よりも長く設定することによって達成される。
【0007】また、上記した本発明の第2の目的は、回転自在に連結された一対のハウジングと、これら両ハウジング間の空間内に収納巻回され、その両端がハウジングの外部へ電気的に導出された可撓性ケーブルとを備え、前記可撓性ケーブルの導出部分に出力ケーブルが接続された回転コネクタにおいて、前記出力ケーブルとして上記の如く構成された成形ケーブルを用いることによって達成される。
【0008】
【作用】複数本の導線を射出成形金型に供給して絶縁性樹脂を射出すると、各導線がインサートされた1つの分割ブロックが成形され、これを順送りして繰り返すことにより、複数の分割ブロックが境界線を介して連続的に繋がれた帯状の成形絶縁体が成形される。ここで、前記境界線は導線の長手方向と直交する直線になっておらず、例えば階段状に折れ曲がっており、その全長が成形絶縁体の幅寸法よりも長く設定されているため、境界線で隣接する導体間の延面距離は長くなる。
【0009】また、このように構成された成形ケーブルの各導体の配列ピッチは自由に設定できるため、成形ケーブルをコネクタの端子やフラットケーブルの端子等に接続する場合は、成形ケーブルの各導体を対応する各端子に重ね合わせた状態で、両者をスポット溶接や超音波溶接等を用いて一度に接合することができる。
【0010】さらに、上記の成形ケーブルを回転コネクタの出力ケーブルとして利用した場合、可撓性ケーブルの各端子と成形ケーブルの各導体とを簡単に接続できるのみならず、成形ケーブルの各導体にコネクタの各端子を簡単に接続することができ、組立作業性が著しく向上する。
【0011】
【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成形ケーブルの斜視図であり、同図に示すように、成形ケーブル1は、ポリプロピレン等の比較的軟質な絶縁性樹脂からなる帯状の成形絶縁体2と、この成形絶縁体2の内部に埋設された複数本(実施例では2本)の導線3とで構成されている。前記成形絶縁体2は同一形状の複数の分割ブロック4(4a,4b,4c,……,4n)からなり、各分割ブロック4は階段状に折れ曲がった境界線Sを介して長手方向に連続的に繋がれている。また、各分割ブロック4の両側面には切欠き5が形成されており、これら切欠き5は成形絶縁体2の長手方向に沿って等ピッチで配列されている。一方、前記導線3は断面形状が角形の金属平板からなり、両導線3は互いに平行な状態で成形絶縁体2の内部に埋設されている。
【0012】図2は前記成形ケーブル1を製造するための射出成形金型の要部断面図であり、該射出成形金型は下型6と上型7とを具備し、これら下型6と上型7にはキャビティに達する押えピン6a,7aがそれぞれ設けられている。この射出成形金型を用いて前記成形ケーブル1を製造する場合は、まず、下型6と上型7との間に導線3を供給してから型締めし、キャビティ内で該導線3を押えピン6a,7aによって挾持する。この状態で、図示省略したゲートから溶融樹脂をキャビティ内に射出し、該溶融樹脂を冷却・固化して分割ブロック4を成形する(第1ショット)。このように、導線3に1つの分割ブロック4をアウトサートしたなら、型開きして導線3を分割ブロック4と共に矢印A方向に搬送し、しかる後、再び型締めして2つ目の分割ブロック4を成形する(第2ショット)。図2はこの時の状態を示しており、今回のショットで成形された分割ブロック4の右側に前回のショットで成形された分割ブロック4が位置している。以下、上記の動作を繰り返すことにより、複数の分割ブロック4が連続的に繋がれて帯状の成形絶縁体2となり、図1に示した成形ケーブル1が製造される。
【0013】このように構成された成形ケーブル1にあっては、導線3に帯状の成形絶縁体2をアウトサートしたため、導線3の本数や各導線3間の配列ピッチを比較的簡単に変更することができる。また、断面形状が角形の平板状導線3を用いたため、断面円形の導線を用いた場合に比べると、成形絶縁体2と導線3との密着性が良好になると共に、成形時に導線3の位置決め精度を高めることができる。さらに、成形絶縁体2の両側面に切欠き5を形成したため、該切欠き5を別部品との位置決め部として機能させることができる。
【0014】また、成形絶縁体2は同一形状の分割ブロック4を連続的に繋げたものであるから、その長さが拘束されることはなく、長尺な成形ケーブル1を提供できる。さらに、各分割ブロック4は階段状に折れ曲がった境界線Sを介して長手方向に繋がれており、該境界線Sの全長は成形絶縁体2の幅寸法Lよりも長くなっているため、境界線Sでの両導線3間の延面距離が長くなり、両導線3間の絶縁抵抗を高めることができる。しかも、階段状の境界線Sによって隣接する分割ブロック4間の接触面積も広くなるため、各分割ブロック4間の密着性(密封性)が向上して水分が侵入しにくくなり、この点からも両導線3間の絶縁性は高くなる。
【0015】なお、本発明による成形ケーブルは上記実施例に限定されず、種々の変形例が可能である。例えば、境界線Sを階段状とする代わりに凹凸形状や波形や円弧状等にすることも可能であり、あるいは、分割ブロック4に境界線Sを横切る貫通孔を設け、該貫通孔によって境界線Sの実質的な長さを延ばすようにしても良く、要は、各分割ブロック4を繋ぐ境界線Sが導線3の長手方向と直交する直線になっていなければ良い。
【0016】また、導線3に成形絶縁体2をアウトサートする工程に先立ち、導線3の表面に予めエナメル樹脂等の絶縁膜を形成すると、両導線3間の絶縁抵抗をさらに高めることができる。
【0017】また、成形絶縁体2の材料としてフッ素樹脂等の撥水性の高い絶縁性樹脂を用いることも可能である。この場合、撥水性によって成形絶縁体2の表面の水分が排除され易くなるため、各分割ブロック4間の境界線Sや、射出成形金型の押えピン6a,7aによって各分割ブロック4上に生じる孔2a(図1参照)に水分が侵入するのを確実に防止することができる。
【0018】図3は本発明の一実施例に係る回転コネクタの断面図、図4は該回転コネクタの分解斜視図、図5は該回転コネクタに備えられる中継コネクタと成形ケーブルとの接続部分を示す分解斜視図、図6は該成形ケーブルと外部コネクタとの接続部分を示す分解斜視図であり、図1に対応する部分には同一符号を付してある。
【0019】図3と図4において、符号8は固定体8を示し、該固定体8は中心孔9aを有する円板状の底板9と、中心孔10aを有し底板9に一体化された上ケース10とからなり、底板9の上面には環状のガイド溝9bが形成されている。この固定体8の中央には軸挿入孔11aを有する可動体11が回転自在に装着されており、該可動体11の上下両端は前記底板9と上ケース10の中心孔9a,10aに案内されている。この可動体11の外周面と前記上ケース10の外筒部10bとの間にはリング状の空間が画成されており、この空間内には移動体12と可撓性ケーブル13が収納されている。この移動体12は、前記底板9のガイド溝9b上に配置された環状の回転リング14と、この回転リング14上に所定間隔を保って軸支された複数のローラ15とで構成されており、前記可撓性ケーブル13は1つのローラ15に沿ってU字状に反転されている。この可撓性ケーブル13は、互いに平行な複数本の導線を一対の絶縁フィルムでラミネートした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2本の導線を埋設した2回路用のフラットケーブルが使用されている。また、後述するように、前記可撓性ケーブル13の両端は、前記上ケース10の外筒部10bと前記可動体11にそれぞれ固定された中継コネクタ16を介して前述した成形ケーブル1に接続されており、各成形ケーブル1の先端には外部コネクタ17が取付けられている。
【0020】すなわち、図5に示すように、前記可撓性ケーブル13の両導線13aと前述の如く構成された成形ケーブル1の両導線3とをスポット溶接や超音波溶接等を用いて接続した後、可撓性ケーブル13をピン16aによって中継コネクタ16内に位置決めすると共に、成形ケーブル1の切欠き5を中継コネクタ16の突部16bに係止する。しかる後、中継コネクタ16を前記可動体11に固定すると、空間の内部に収納された可撓性ケーブル13の一端は、成形ケーブル1に接続された状態で可動体11の外部へ電気的に導出される。同様に、前記可撓性ケーブル13の他端は、成形ケーブル1に接続された状態で固定体8の外部へ電気的に導出される。
【0021】一方、図6に示すように、前記外部コネクタ17は、スナップ結合等により互いに一体化されるコネクタケース18およびカバー18と、該コネクタケース18の内部に圧入やモールド等により固定された一対の端子20とを具備しており、コネクタケース18には蓋体21によって閉塞される開口18aが形成されている。このような外部コネクタ17を成形ケーブル1に取付ける場合、まず、成形ケーブル1の切欠き5をコネクタケース18の突部18bに係止し、成形ケーブル1の両導線3を各端子20上に位置合わせする。この状態で、コネクタケース18の開口18aを利用して図示せぬ溶接用治具を導線と端子20の重なり部分に当接させ、これら導線と端子20とをスポット溶接あるいは超音波溶接した後、コネクタケース18にカバー18と蓋体21とを装着する。
【0022】このように構成された回転コネクタは、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、その際、固定体8はステアリングコラム等のステータ部材に取付けられ、固定体8から外部に導出された成形ケーブル1の外部コネクタ17は、例えば車体側に配設されたエアーバッグ回路に接続される。また、可動体11はハンドルに取付けられ、可動体11から外部に導出された成形ケーブル1の外部コネクタ17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に接続される。そして、使用に際し、ハンドルに連動して可動体11が例えば時計方向に回転すると、可撓性ケーブル13のU字状反転部は可動体11より少ない量だけ時計方向に移動し、それに追従して回転リング14とローラ15群を含む移動体12も同方向に移動し、該移動体12の移動量の約2倍の長さの可撓性ケーブル13が可動体11の外周面に巻き締められる。これとは逆に、ハンドルに連動して可動体11が反時計方向に回転すると、移動体12の移動量の約2倍の長さの可撓性ケーブル13が固定体8の外筒部10bに巻き戻される。
【0023】上記実施例に係る回転コネクタにあっては、可撓性ケーブル13の両端の導出部分に接続される出力ケーブルとして前述した成形ケーブル1を用いたため、可撓性ケーブル側の各導線13a間ピッチと成形ケーブル1側の各導体3間ピッチとを合わせることにより、これら導線13aと導体3とを簡単に接続することができる。また、成形ケーブル1の各導体3と外部コネクタ17の各端子20についても簡単に接続することができ、回転コネクタ全体の組立作業性を著しく向上させることができる。
【0024】また、成形ケーブル1に形成した切欠き5を中継コネクタ16と外部コネクタ17の突部16b,17bにそれぞれ係止したため、成形ケーブル1に引っ張り力が作用したとしても、その力を切欠き5と突部16b,17bとの係合部分で吸収することができ、導体3が導線13aあるいは端子20から剥離することを確実に防止することができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の成形ケーブルによれば、複数本の導線が帯状の成形絶縁体の内部に埋設され、この成形絶縁体が導線の長手方向に沿って連続的に繋がれた複数の分割ブロックにて構成されると共に、各分割ブロック間の境界線が導線の長手方向と直交する直線になっておらず、その全長が成形絶縁体の幅寸法よりも長く設定されているため、境界線で隣接する導体間の延面距離が長くなり、各導線間の絶縁性を高めることができる。また、各導体の配列ピッチを金型内で自由に設定できるため、成形ケーブルをコネクタの端子やフラットケーブルの端子等に接続する場合は、成形ケーブルの各導体を対応する各端子に重ね合わせた状態で、両者をスポット溶接や超音波溶接等を用いて簡単に接合することができる。
【0026】また、本発明の回転コネクタによれば、上記の成形ケーブルを可撓性ケーブルの導出部分に接続される出力ケーブルとして利用したため、可撓性ケーブルの各端子と成形ケーブルの各導体とを簡単に接続できるのみならず、成形ケーブルの各導体にコネクタの各端子を簡単に接続することができ、組立作業性を著しく向上することができる。




 

 


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