JP2016058354A - フレキシブルフラットケーブル用接続具及びそれを備える回転コネクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のフレキシブルフラットケーブルを備える回転コネクタ装置等に設けられる接続具であって、製造コストを低減しつつ、溶接に掛かる時間を短くした構成を提供する。
【解決手段】接続具４５は、第１バスバー群５０と、第２バスバー群６０と、モールド部７０と、を備える。第１バスバー群５０は、フレキシブルフラットケーブル１４の導体部１４ｃと溶接される第１ケーブル接続部５２と、外部の端子と接続される端子部５３と、を有する複数のバスバー５１から構成される。第２バスバー群６０は、フレキシブルフラットケーブル１５の導体部１５ｃと溶接される第２ケーブル接続部６２と、外部の端子と接続される端子部６３と、を有する複数のバスバー６１から構成される。モールド部７０は、一体的な部材で構成され、第１バスバー群５０及び第２バスバー群６０をまとめて覆う。
【選択図】図５

Description

本発明は、主として、フレキシブルフラットケーブルの導体部と溶接される接続具に関する。

従来から、例えば自動車のステアリング側と車体側のように、回転側と固定側を電気的に接続するための回転コネクタ装置が知られている。一般的に、自動車のステアリングは、緊急時に確実な動作を要求されるエアバッグ等の装置を備えている。このため、信頼性の低い摺動電極等は用いず、リボン状に構成されたフレキシブルフラットケーブル等によってステアリング側と車体側とを接続する構成の回転コネクタが採用されている。

特許文献１は、この種の回転コネクタ装置を開示する。特許文献１の回転コネクタ装置は、ステータが有する筒状の外側筒部と、ロテータが有する筒状の内側筒部と、の間に形成された環状の空間に、ある程度の長さを有するフレキシブルフラットケーブルを巻いた状態で収納した構成である。このフレキシブルフラットケーブルは、ステータが備えるコネクタと、ロテータが備えるコネクタと、を電気的に接続している。そして、このフレキシブルフラットケーブルは前記環状の空間内で一方向に巻かれた後、巻かれる方向をＵ字状に反転されて逆方向に巻かれている。この構成で、当該フレキシブルフラットケーブルの長さに対応する回数だけ、ロテータを時計回り又は反時計回りに回転させることが可能となっている。

ところで、フレキシブルフラットケーブルは複数本の薄い導体部を樹脂等で被覆したものであり、フレキシブルフラットケーブルと外部の電気部品とを接続する場合は、特許文献２で示すような接続具を介して接続する構成が一般的である。

特許文献２で示すバスバーは、金属製のターミナル部を有している。このターミナル部の一端にはフラットケーブルの導体部が接続され、他端には電気部品の電線の芯線が接続される。この構成により、フラットケーブルと外部の電気部品とを電気的に接続することができる。

特開２００１−１２６８３６号公報 特開平１１−３１５４２号公報

ところで、この種の回転コネクタ装置では、複数のフレキシブルフラットケーブルが束ねて収容されることがある。この場合、フレキシブルフラットケーブルと電気部品とを接続するために、フレキシブルフラットケーブルと同数の接続具（ターミナル部）が必要となる。この場合、接続具の個数又は種類に応じた数の金型が必要となる。また、回転コネクタ装置の製造工程において作業者は、接続具を作業台にセットしてフレキシブルフラットケーブルと溶接し、その後に別の接続具を作業台にセットして別のフレキシブルフラットケーブルとの溶接を行う必要がある。従って、溶接に掛かる時間が長くなってしまう。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、複数のフレキシブルフラットケーブルを備える回転コネクタ装置等に設けられる接続具であって、製造コストを低減しつつ、溶接に掛かる時間を短くした構成を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成のフレキシブルフラットケーブル用接続具が提供される。即ち、このフレキシブルフラットケーブル用接続具は、第１バスバー群と、第２バスバー群と、モールド部と、を備える。前記第１バスバー群は、第１フレキシブルフラットケーブルの導体部と溶接される第１ケーブル接続部と、外部の導体と接続される端子部と、を有する複数のバスバーから構成される。前記第２バスバー群は、第２フレキシブルフラットケーブルの導体部と溶接される第２ケーブル接続部と、外部の導体と接続される端子部と、を有する複数のバスバーから構成される。前記モールド部は、一体的な部材で構成され、前記第１バスバー群及び前記第２バスバー群をまとめて覆う。

これにより、第１バスバー群と第２バスバー群は、モールド部にまとめて覆われることで、一体的に構成される。従って、接続具を作業台にセットした状態で、２本のフレキシブルフラットケーブルの溶接を連続して行うことができる。そのため、溶接に掛かる時間を短くすることができる。また、モールド部を製造するための金型が１つで良いため、接続具の製造コストを抑えることができる。

前記のフレキシブルフラットケーブル用接続具においては、前記第１バスバー群のバスバーと前記第２バスバー群のバスバーが同一形状であることが好ましい。

これにより、同じ処理を行うことで第１バスバー群と第２バスバー群を製造することができるので、設備を共通化することができ、製造コストを抑えることができる。

前記のフレキシブルフラットケーブル用接続具においては、前記第１バスバー群のバスバー、及び、前記第２バスバー群のバスバーには、それぞれ屈曲部が形成されていることが好ましい。

これにより、外部の導体（端子）の取付位置と、フレキシブルフラットケーブルの溶接位置と、が直線上にない場合であっても、本発明を適用することができる。

前記のフレキシブルフラットケーブル用接続具においては、前記第１バスバー群及び前記第２バスバー群の周りに前記モールド部がインサート成形されていることが好ましい。

これにより、第１バスバー群及び第２バスバー群のそれぞれのバスバーに屈曲部が形成されているような複雑な形状であっても、その周囲にモールド部を設けることができる。

前記のフレキシブルフラットケーブル用接続具においては、前記第１バスバー群の前記端子部、及び、前記第２バスバー群の前記端子部は、並べられた状態かつ同じ向きで前記モールド部により固定されていることが好ましい。

これにより、複数の端子を有する相手方のコネクタと、第１バスバー群及び第２バスバー群の端子部と、を接続することができる。

前記のフレキシブルフラットケーブル用接続具においては、前記第１バスバー群及び前記第２バスバー群の前記屈曲部がともに略直角であることが好ましい。

これにより、２つのバスバー群のケーブル接続部を同じ平面上に位置させることができる。従って、接続具の向きを変えることなく、２つのケーブル接続部とフレキシブルフラットケーブルの溶接を連続して行うことができる。

本発明の第２の観点によれば、前記のフレキシブルフラットケーブル用接続具を備える回転コネクタ装置が提供される。

これにより、製造コストを抑えつつバスバーとフレキシブルフラットケーブルの溶接に掛かる時間が短い構成の回転コネクタ装置が実現できる。

本発明の一実施形態に係る回転コネクタ装置の全体的な構成を示す外観斜視図。 収容空間に収容されたフレキシブルフラットケーブルとリテーナの様子を示す斜視図。 フレキシブルフラットケーブルが溶接される前の接続具の様子を示す斜視図。 第１ケーブル接続部にフレキシブルフラットケーブルが溶接されたときの様子を示す斜視図。 両方のケーブル接続部にフレキシブルフラットケーブルが溶接されたときの様子を示す斜視図。

次に、図１及び図２を参照して発明の実施の形態を説明する。

図１及び図２に示す回転コネクタ装置１は、ステータ（固定部材）１１とロテータ（回転部材）１２から構成される。

ステータ１１は、車体側の適宜の部材、例えばコンビネーションスイッチに固定されている。ステータ１１は図略のステアリングホイールに対して相対回転可能に取り付けられている。また、ステータ１１には、外側筒部３１が形成されている。

ロテータ１２には内側筒部３２が形成されており、この内側筒部３２に、ステアリングホイールが挿入される。ロテータ１２は、挿入されたステアリングホイールと一体的に回転するように、かつ、ステータ１１と相対回転するように構成されている。

ステータ１１及びロテータ１２には、固定ピン１８を取り付けるための凹部がそれぞれ形成されている。ステータ１１及びロテータ１２の凹部に固定ピン１８を取り付けることで、ステータ１１に対してロテータ１２が回転しないようにロックすることができる。固定ピン１８は、回転コネクタ装置１を車体に取り付ける際に、ロテータ１２の位置が中立位置からズレないように一時的に取り付けられる。回転コネクタ装置１を適切に車体に取り付けた後は、当該固定ピン１８を中途部で折り取ることにより、ステータ１１に対してロテータ１２を回転させることが可能となる。

ステータ１１には第１コネクタ４１が取り付けられ、ロテータ１２には第２コネクタ４２が取り付けられる。第２コネクタ４２は、ロテータ１２の回転に伴って一体的に回転する。第１コネクタ４１及び第２コネクタ４２は、外部の電気回路（例えば、ホーンスイッチ、エアバッグモジュール、電源、ＥＣＵ等）から引き出された図略のケーブルをそれぞれ接続可能に構成されている。

ステータ１１とロテータ１２の間には、環状の空間であるケーブル収容空間が形成されている。ケーブル収容空間は、具体的には、内側筒部３２の外壁部及び外側筒部３１の内壁部で囲まれた空間である。このケーブル収容空間の内部には、リテーナ２５と、２本のフレキシブルフラットケーブル１４，１５と、が収容されている。リテーナ２５は、ベースリング２６と、複数の回転ローラ２７とを備えている。

ベースリング２６は環状に形成された板状の部材である。このベースリング２６は、ロテータ１２の回転軸を中心にして回転可能に構成されている。回転ローラ２７はベースリング２６の一面側に周方向に等間隔で並べて配置されている。

フレキシブルフラットケーブル１４，１５は、このベースリング２６の上に巻かれるようにして、ケーブル収容空間に収容されている。２本のフレキシブルフラットケーブル１４，１５の第１端部１４ａ，１５ａは、第１コネクタ４１に接続されている。

第１コネクタ４１からケーブル収容空間へ引き出されたフレキシブルフラットケーブル１４，１５は、その一部がリテーナ２５の外側でステータ１１の外側筒部３１の内周面に沿うように巻かれる。そして、フレキシブルフラットケーブル１４，１５は途中で、複数の前記回転ローラ２７のうち１つに巻き掛かるようにして向きを反転する（反転部１６、反転部１７）。その後は、フレキシブルフラットケーブル１４，１５はリテーナ２５の内側でロテータ１２の内側筒部３２の外周面に沿うように巻かれ、最終的にはケーブル収容空間から引き出されている。ケーブル収容空間から引き出された２本のフレキシブルフラットケーブル１４，１５の第２端部１４ｂ，１５ｂは、第２コネクタ４２に接続される。

このように、前記ケーブル収容空間の内部において、フレキシブルフラットケーブル１４，１５は適宜の長さの弛みを有するように巻かれており、この弛みの長さは、ロテータ１２がステータ１１に対して回転することにより変化する。この弛み長さの変化に追従するようにリテーナ２５が適宜回転することにより、フレキシブルフラットケーブル１４，１５をケーブル収容空間内で常に整列させた状態で保持することができる。

これにより、ステアリングホイール側（回転側）のエアバッグモジュール等と、車体側（固定側）の電源等とを、フレキシブルフラットケーブル１４，１５を介して電気的に接続することができる。

次に、図３から図５を参照して、第１コネクタ４１又は第２コネクタ４２の内部に配置される接続具４５（フレキシブルフラットケーブル用接続具）について説明する。接続具４５は、第１バスバー群５０と、第２バスバー群６０と、モールド部７０と、を備える。

接続具４５は、第１バスバー群５０及び第２バスバー群６０の周りにモールド部７０がインサート成形されている。従って、モールド部７０は、一体的な部材で構成されている。モールド部７０は、第１溶接部７１と、第２溶接部７２と、突出部７３と、から構成されている。第１溶接部７１及び第２溶接部７２は、突出部７３を挟むように構成されている。

第１溶接部７１及び第２溶接部７２は、第１バスバー群５０及び第２バスバー群６０の間に位置する仮想面を対称面として、対称に構成されている。突出部７３は、第１溶接部７１と第２溶接部７２の間から、第１溶接部７１等の厚み方向に突出するように形成された部分である。モールド部７０の内部には、第１バスバー群５０及び第２バスバー群６０が配置されている。

第１バスバー群５０は、複数のバスバー５１から構成されている。それぞれのバスバー５１は一方向に並べて配置されており、何れのバスバー５１も同じ形状である。また、バスバー５１は、金属製の棒状の部材であり、屈曲部５４が形成されることでＬ字状に構成されている。この屈曲部５４の一側が第１ケーブル接続部５２であり、屈曲部５４の他側が端子部５３である。

第１ケーブル接続部５２は、バスバー５１のうちフレキシブルフラットケーブル１４と溶接される部分である。第１ケーブル接続部５２の周囲には、第１溶接部７１が設けられている。第１溶接部７１は、第１ケーブル接続部５２の先端の少なくとも一面を露出させている。外部に露出する第１ケーブル接続部５２の長さは、フレキシブルフラットケーブル１４の幅と同じか、やや大きい。なお、第１ケーブル接続部５２にフレキシブルフラットケーブル１４を溶接する工程については後述する。

端子部５３は、バスバー５１のうち外部のメス端子と接続される部分である。端子部５３は、屈曲部５４側が突出部７３に覆われることで当該突出部７３に保持されている。また、端子部５３の露出している部分（先端側の部分）は、第１コネクタ４１又は第２コネクタ４２に接続される外部のコネクタのメス端子と、電気的及び機械的に接続可能である。

第２バスバー群６０は、バスバー５１と同じ本数のバスバー６１から構成されている。それぞれのバスバー６１は一方向に並べて配置されており、何れのバスバー６１も同じ形状である。また、バスバー６１は、バスバー５１と同じ形状であり、第２ケーブル接続部６２、端子部６３、及び屈曲部６４を有している。第１バスバー群５０を構成するバスバー５１と、第２バスバー群６０を構成するバスバー６１と、は上述のモールド部７０の対称面に対して対称である。

第１バスバー群５０と第２バスバー群６０が対称であるため、第１ケーブル接続部５２と第２ケーブル接続部６２は同じ平面上に配置される。また、端子部５３と端子部６３は、互いに平行になるように配置される。端子部５３と端子部６３は比較的近い距離に配置されるため、端子部５３及び端子部６３は、１つのコネクタが有する複数のメス端子とそれぞれ接続される。

次に、第１バスバー群５０及び第２バスバー群６０にそれぞれフレキシブルフラットケーブル１４を溶接する溶接工程について、従来の溶接工程と比較しつつ説明する。

初めに、従来の溶接工程について説明する。従来は、フレキシブルフラットケーブルを２本備える場合、２つの接続具を用いていた。この場合、作業者は、初めに１つ目の接続具を作業台にセットし、１本目のフレキシブルフラットケーブルと溶接を行う。次に、作業者は、溶接が完了したフレキシブルフラットケーブル及び接続具を別の場所に置き、２つ目の接続具を作業台にセットする。そして、２本目のフレキシブルフラットケーブルと溶接を行う。つまり、従来の溶接工程では、作業台に接続具を２回セットする必要があった。

次に、本実施形態の溶接工程について説明する。作業者は、初めに接続具４５を作業台にセットする。そして、作業者は、接続具４５の第１ケーブル接続部５２と、１本目のフレキシブルフラットケーブル１４と、を溶接により接続する。

具体的には、本実施形態のフレキシブルフラットケーブル１４は、図４に示すように、並べて配置された複数（バスバー５１の本数と同数）の導体部１４ｃと、これらの導体部１４ｃを覆うように配置された被覆部１４ｄと、で構成されている。また、被覆部１４ｄには、複数の導体部１４ｃを個別に露出させるように、導体部１４ｃと同数の窓部１４ｅが形成されている。

作業者は、図４に示すように、フレキシブルフラットケーブル１４の長手方向と第１ケーブル接続部５２の長手方向が略直行するように、当該第１ケーブル接続部５２（第１溶接部７１）の上にフレキシブルフラットケーブル１４を載せる。そして、作業者は、フレキシブルフラットケーブル１４の窓部１４ｅに対して、超音波溶接、抵抗溶接、又はレーザ溶接を行うことで、複数の導体部１４ｃと複数の第１ケーブル接続部５２をそれぞれ電気的及び機械的に接続する。

ここで、本実施形態の接続具４５は、第１ケーブル接続部５２及び第２ケーブル接続部６２を有しているため、２つのフレキシブルフラットケーブル１４，１５と接続可能である。従って、作業者は、接続具４５を作業台にセットしたままで、第２ケーブル接続部６２と、２本目のフレキシブルフラットケーブル１５の導体部１５ｃとを、被覆部１５ｄに形成された窓部１５ｅを介して、溶接により接続する（図５を参照）。なお、２回目の溶接は、１回目の溶接と同様であるため、詳細な説明を省略する。このように、本実施形態の接続具４５を用いることで、接続具４５を作業台にセットする回数を減らすことができるので、溶接に掛かる時間を短くすることができる。

以上に説明したように、本実施形態の接続具４５は、第１バスバー群５０と、第２バスバー群６０と、モールド部７０と、を備える。第１バスバー群５０は、フレキシブルフラットケーブル１４の導体部１４ｃと溶接される第１ケーブル接続部５２と、外部の端子と接続される端子部５３と、を有する複数のバスバー５１から構成される。第２バスバー群６０は、フレキシブルフラットケーブル１５の導体部１５ｃと溶接される第２ケーブル接続部６２と、外部の端子と接続される端子部６３と、を有する複数のバスバー６１から構成される。モールド部７０は、一体的な部材で構成され、第１バスバー群５０及び第２バスバー群６０をまとめて覆う。

これにより、第１バスバー群５０と第２バスバー群６０は、モールド部７０にまとめて覆われることで、一体的に構成される。従って、接続具４５を作業台にセットした状態で、２本のフレキシブルフラットケーブル１４，１５の溶接を連続して行うことができる。そのため、溶接に掛かる時間を短くすることができる。また、モールド部７０を製造するための金型が１つで良いため、接続具４５の製造コストを抑えることができる。

また、本実施形態の接続具４５においては、第１バスバー群５０のバスバーと第２バスバー群６０のバスバーが同一形状である。

これにより、同じ処理を行うことで第１バスバー群５０と第２バスバー群６０を製造することができるので、設備を共通化することができ、製造コストを抑えることができる。

また、本実施形態の接続具４５においては、第１バスバー群５０及び第２バスバー群６０の周りにモールド部７０がインサート成形されている。

これにより、バスバー５１，６１に屈曲部５４，６４が形成されているような複雑な形状であっても、その周囲に簡単な工程でモールド部７０を設けることができる。

また、本実施形態の接続具４５においては、第１バスバー群５０及び第２バスバー群６０の屈曲部５４，６４がともに略直角である。

これにより、第１ケーブル接続部５２と第２ケーブル接続部６２を同じ平面上に位置させることができる。従って、接続具４５の向きを変えることなく、２本のフレキシブルフラットケーブル１４，１５の溶接を連続して行うことができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

バスバー５１及びバスバー６１の本数は任意であり、コネクタの仕様等に基づいて適宜変更できる。また、上記実施形態では、バスバー５１及びバスバー６１には、略直角の屈曲部が形成されているが、バスバー５１及びバスバー６１の形状は任意であり、例えば屈曲部の角度、屈曲部が形成される位置、屈曲部の個数は任意である。

回転コネクタ装置１の内部でフレキシブルフラットケーブル１４が巻かれる方向は、上記実施形態と逆方向にしても良い。また、収容されるフレキシブルフラットケーブル１４の数は、必要に応じて３本以上にしても良い。また、フレキシブルフラットケーブル１４の形状も任意である。

本発明の回転コネクタ装置は、自動車のステアリングと車体に取り付けられる構成に限られず、回転側と固定側とを電気的に接続することを目的とした装置に広く適用利用できる。

１ 回転コネクタ装置
１１ ステータ
１２ ロテータ
１４ フレキシブルフラットケーブル（第１フレキシブルフラットケーブル）
１５ フレキシブルフラットケーブル（第２フレキシブルフラットケーブル）
４５ 接続具（フレキシブルフラットケーブル用接続具）
５０ 第１バスバー群
５１ バスバー
５２ 第１ケーブル接続部
５３ 端子部
５４ 屈曲部
６１ バスバー
６２ 第２ケーブル接続部
６３ 端子部
６４ 屈曲部
７０ モールド部
７１ 第１溶接部
７２ 第２溶接部
７３ 突出部

Claims (7)

1. 第１フレキシブルフラットケーブルの導体部と溶接される第１ケーブル接続部と、外部の導体と接続される端子部と、を有する複数のバスバーから構成される第１バスバー群と、
   第２フレキシブルフラットケーブルの導体部と溶接される第２ケーブル接続部と、外部の導体と接続される端子部と、を有する複数のバスバーから構成される第２バスバー群と、
   一体的な部材で構成され、前記第１バスバー群及び前記第２バスバー群をまとめて覆うモールド部と、
   を備えることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル用接続具。
2. 請求項１に記載のフレキシブルフラットケーブル用接続具であって、
   前記第１バスバー群のバスバーと前記第２バスバー群のバスバーが同一形状であることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル用接続具。
3. 請求項１又は２に記載のフレキシブルフラットケーブル用接続具であって、
   前記第１バスバー群のバスバー、及び、前記第２バスバー群のバスバーには、それぞれ屈曲部が形成されていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル用接続具。
4. 請求項３に記載のフレキシブルフラットケーブル用接続具であって、
   前記第１バスバー群及び前記第２バスバー群の周りに前記モールド部がインサート成形されていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル用接続具。
5. 請求項３又は４に記載のフレキシブルフラットケーブル用接続具であって、
   前記第１バスバー群の前記端子部、及び、前記第２バスバー群の前記端子部は、並べられた状態かつ同じ向きで前記モールド部により固定されていることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル用接続具。
6. 請求項５に記載のフレキシブルフラットケーブル用接続具であって、
   前記第１バスバー群及び前記第２バスバー群の前記屈曲部がともに略直角であることを特徴とするフレキシブルフラットケーブル用接続具。
7. 請求項１から６までの何れか一項に記載のフレキシブルフラットケーブル用接続具を備えることを特徴とする回転コネクタ装置。

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