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Die
Erfindung betrifft eine Federbalganordnung der im Oberbegriff des
Anspruchs 1 genannten Art.
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Durch
EP 1 636 509 B1 ist
eine Federbalganordnung der betreffenden Art bekannt, die einen
Federbalg aufweist, der eine Balgwandung aus elastomerem Material
aufweist, in die Leiterbahnen aus elektrisch leitfähigem
Material eingebettet sind. Die bekannte Federbalganordnung weist
ferner ein erstes elektrisches oder elektronisches Bauteil auf,
das über die Leiterbahnen mit einem zweiten elektrischen oder
elektronischen Bauteil elektrisch verbindbar oder verbunden ist.
Bei der bekannten Federbalganordnung können die Leiterbahnen
zur Übertragung von elektrischer Energie und/oder im Zusammenhang
mit verschiedenen Meßaufgaben, beispielsweise der Messung
der Federhöhe, des Balgdrucks, der Fadendehnung oder der
Temperatur in der Balgwandung, verwendet werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Federbalganordnung der
im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben, bei der
eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten bzw. zweiten
elektrischen oder elektronischen Bauteil mit den Leiterbahnen vereinfacht
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Die Erfindung sieht ein Kontaktelement mit Kontaktvorsprüngen
aus elektrisch leitfähigem Material vor, die das elastomere
Material der Balgwandung durchdringend mit den Leiterbahnen in Kontakt
bringbar sind. Erfindungsgemäß ist es somit nicht
erforderlich, die in die Balgwandung eingebetteten Leiterbahnen
für eine Kontaktierung mit den elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen
freizulegen. Die Kontaktierung erfolgt vielmehr dadurch, daß das
Kontaktelement mit seinen Kontaktvorsprüngen, die beispielsweise
und insbesondere aus Metall bestehen und stiftartig ausgebildet
sein können, das elastomere Material der Balgwandung durchdringt,
wobei die Kontaktvorsprünge mit den Leiterbahnen in Kontakt
gelangen.
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Auf
diese Weise ist die Kontaktierung der elektrischen bzw. elektronischen
Bauteile auf besonders einfache Weise ermöglicht.
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Darüber
hinaus ist die Federbalganordnung durch das erfindungsgemäß verwendete
Kontaktelement nur unwesentlich verteuert, da entsprechende Kontaktelemente
relativ einfach und kostengünstig herstellbar sind.
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Zweckmäßigerweise
bestehen die Kontaktvorsprünge aus Metall, wie dies eine
vorteilhafte Weiterbildung vorsieht.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Mehrzahl
von in Richtung der Oberfläche der Balgwandung zueinander beabstandeten
Kontaktvorsprüngen vorgesehen. Die Kontaktvorsprünge
können beispielsweise dazu dienen, unterschiedliche der
in die Balgwandung eingebetteten Leiterbahnen elektrisch leitend
zu kontaktieren. Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor,
daß das Kontaktelement steckerartig ausgebildet ist.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Abstand
zwischen zwei in Richtung der Oberfläche der Balgwandung
zueinander beabstandeten Kontaktvorsprüngen derart gewählt,
daß in Kontaktierungsposition wenigstens eine Leiterbahn
klemmend zwischen zwei Kontaktvorsprüngen aufgenommen ist.
Bei dieser Ausführungsform ist eine besonders sichere Kontaktierung
der Leiterbahnen erzielt. Form, Größe und Anzahl
der Kontaktvorsprünge sind entsprechend den jeweiligen Anforderungen
innerhalb weiter Grenzen wählbar. Eine vorteilhafte Weiterbildung
der Erfindung sieht insoweit vor, daß die Kontaktvorsprünge
stift-, zungen- oder messerartig ausgebildet sind.
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Bei
dem ersten bzw. dem zweiten elektrischen oder elektronischen Bauteil
kann es sich um beliebige, in einer Federbalganordnung verwendbare Bauteile
handeln. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sehen insoweit
vor, daß das erste Bauteil ein Sensor ist bzw. daß das
zweite Bauteil eine Auswertungseinrichtung zur Auswertung von Ausgangssignalen
des Sensors oder ein mit der Auswertungseinrichtung verbundenes
Bauteil ist.
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Die
erfindungsgemäße Federbalganordnung kann grundsätzlich
einen Faltenbalg als Federbalg aufweisen. Vorteilhafterweise ist
der Federbalg jedoch als Rollfederbalg ausgebildet, wie dies eine
andere Weiterbildung der Erfindung vorsieht. Bei derartigen Rollfederbälgen
ist die Gefahr, daß die in die Balgwandung eingebetteten
Leiterbahnen aufgrund von Verformungen der Balgwandungen beschädigt werden,
verringert.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles
unter Bezugnahme auf die beigefügte stark schematisierte
Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen,
in der Zeichnung dargestellten und in den Patentansprüchen
beanspruchten Merkmale für sich genommen sowie in beliebiger
Kombination miteinander den Gegenstand der Erfindung, unabhängig
von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen sowie
deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer
Beschreibung bzw. Darstellung in der Zeichnung.
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Es
zeigt:
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1 eine
schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispieles
einer erfindungsgemäßen Federbalganordnung
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2 eine
schematische Schnittansicht durch eine Balgwandung des Federbalges
gemäß 1 und
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3 eine
zu 2 ähnliche Darstellung.
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In
1 ist
ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Federbalganordnung
2 dargestellt, die einen Federbalg
4 aufweist,
der bei diesem Ausführungsbeispiel als Rollfederbalg ausgebildet ist.
Der Federbalg
4 weist eine Balgwandung
6 aus elastomerem
Material auf, in die Leiterbahnen aus elektrisch leitfähigem
Material eingebettet sind. Der grundsätzliche Aufbau eines
Federbalges mit in die Balgwandung eingebetteten Leiterbahnen aus
elektrisch leitfähigem Material ist aus der
EP 1 636 509 B1 bekannt
und wird daher hier nicht näher erläutert. Der
Inhalt der
EP 1 636
509 B1 wird hiermit durch Bezugnahme vollinhaltlich in
die vorliegende Anmeldung aufgenommen.
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Die
Federbalganordnung 2 weist ferner ein erstes elektrisches
bzw. elektronisches Bauteil auf, das bei diesem Ausführungsbeispiel
durch einen Sensor 8 gebildet ist, der bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel dazu dient, die axiale Stellung eines Dämpferkolbens 10 relativ
zu einem Dämpferzylinder 12 eines Dämpfers 14 abzuführen.
Der Dämpfer 14 bildet zusammen mit einer durch
den Federbalg 4 gebildeten Luftfeder eine Federdämpfer-Kombination.
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Die
Federbalganordnung 2 weist ferner ein zweites elektrisches
bzw. elektronisches Bauteil auf, das bei diesem Ausführungsbeispiel
durch einen Anschluß 16 gebildet ist, über
den der Sensor 8 mit einem Kabelbaum beispielsweise eines
Kraftfahrzeugs verbindbar ist, in dem die Federbalganordnung 2 verwendet
wird.
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Eine
elektrische Verbindung zwischen dem Sensor 8 und dem Anschluß 16 erfolgt
erfindungsgemäß über die in die Balgwandung 6 eingebetteten elektrischen
Leiterbahnen, wobei die Leiterbahnen sowohl zur Übertragung
von Signalen als auch zur Spannungsversorgung des Sensors 8 verwendet werden
können.
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Erfindungsgemäß ist
zur Verbindung des Sensors mit den Leiterbahnen ein Kontaktelement vorgesehen,
das nachfolgend anhand von 2 näher
erläutert wird. 2 zeigt einen stark schematisierten
Querschnitt der Balgwandung 6, die bei diesem Ausführungsbeispiel
aus Erläuterungsgründen dreischichtig dargestellt
ist und eine radial innere Trägerschicht 18 aufweist.
Radial außen von der Trägerschicht 18 ist
eine Zwischenschicht 20 aus elastomerem Material angeordnet,
in die Leiterbahnen aus elektrisch leitfähigem Material,
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus Metall, eingebettet
sind, von denen in 2 lediglich drei Leiterbahnen 22, 24, 26 dargestellt
sind. Radial außen von der Zwischenschicht 20 ist
eine Deckschicht 28 angeordnet.
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Das
erfindungsgemäße Kontaktelement weist einen Grundkörper
auf, der beispielsweise aus Kunststoff bestehen kann. An dem Grundkörper
sind Kontaktvorsprünge 30, 30', 32, 32', 34, 34' angeordnet,
die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zungenartig
ausgebildet sind und aus Metall besteht. Zur elektrisch leitenden
Kontaktierung der Leiterbahnen 22, 24, 26 wird
das Kontaktelement in Richtung eines Pfeiles 36 gegen die
Balgwandung 6 gepreßt, wobei die Kontaktvorsprünge 30, 30', 32, 32', 34, 34' die
Deckschicht 28 und teilweise die Zwischenschicht 20 der
Balgwandung 6 durchdringen und in Kontakt mit den Leiterbahnen 22, 24, 26 gelangen.
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2 stellt
die Kontakvorsprünge 30, 30', 32, 32', 34, 34' während
des Durchdringens der Trägerschicht 28 und der
Zwischenschicht 20 in einer Position dar, in der sie noch
nicht in Kontakt mit den Leiterbahnen 22, 24, 26 gelangt
sind. In Kontaktierungsposition befinden sich die Kontaktvorsprünge 30, 30' in
Kontakt mit der Leiterbahn 22, während sich die
Kontaktvorsprünge 32, 32' in Kontakt
mit der Leiterbahn 24 und die Kontaktvorsprünge 34, 34' in Kontakt
mit der Leiterbahn 26 befinden. Auf diese Weise ist eine
elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktvorsprüngen 30, 30' bzw. 32, 32' bzw. 34, 34' und
den Leiterbahnen 22 bzw. 24 bzw. 26 hergestellt.
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3 verdeutlicht
die Art und Weise, wie eine elektrisch leitende Verbindung zwischen
den Kontaktvorsprüngen 30, 30', 32, 32', 34, 34' und
zu dem Sensor 8 führenden elektrischen Leitungen 38, 40, 42 hergestellt
werden kann. Hierzu werden die elektrischen Leitungen 38 bzw. 40 bzw. 42 mit
den radial äußeren Enden der Kontaktvorsprünge 30, 30' bzw. 32, 32' bzw. 34, 34' elektrisch
leitend in Kontakt gebracht, wobei die elektrischen Leitungen 38, 40, 42 beispielsweise
mittels einer bügelartigen Klemmvorrichtung 44 klemmend
an dem Grundkörper 46 des Kontaktelementes fixiert
werden können. Zur Herstellung einer elektrisch leitenden
Verbindung zwischen Signalleitungen des Sensors 8 und den
Leiterbahnen 22, 24, 26 werden die Leitungen 38, 40, 42 dann
an entsprechende Anschlüsse des Sensors 8 angeschlossen.
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Erfindungsgemäß ist
somit auf einfache und kostengünstige Weise eine elektrisch
leitende Verbindung zwischen den Leiterbahnen 22, 24, 26 und dem
Sensor 8 hergestellt. Eine elektrisch leitende Verbindung
zwischen den Leiterbahnen 22, 24, 26 und
dem Anschluß 16 kann auf entsprechende Weise erfolgen
und wird daher hier nicht näher erläutert.
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Wie
aus den 2 und 3 ersichtlich
ist, ist der Abstand zwischen zwei in Richtung der Oberfläche
der Balgwandung 6 zueinander beabstandeten Kontaktvorsprünge 30, 30' bzw. 32 und 32' bzw. 34 und 34' derart
gewählt, daß in Kontaktierungsposition die Leiterbahnen 22, 24, 26 klemmend
zwischen den zugeordneten Kontaktierungsvorsprüngen 30, 30' bzw. 32, 32' bzw. 34, 34' aufgenommen ist.
Auf diese Weise ist eine besonders sichere elektrisch leitende Kontaktierung
erzielt.
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Um
das Kontaktelement lagerichtig an der Balgwandung 6 anbringen
zu können, können bereits bei der Herstellung
des Federbalges 4 entsprechende Markierungen angebracht
werden, die die Lage der Leiterbahnen 22, 24, 26 kennzeichnen.
Es ist jedoch auch möglich, die Lage der Leiterbahnen 22, 24, 26 unmittelbar
vor der Anbringung des Kontaktelementes festzustellen, um eine lagerichtige
Anbringung des Kontaktelementes sicherzustellen.
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Im
Ergebnis ist somit auf einfache und kostengünstige Weise
eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Sensor 8 und
dem Anschluß 16 erzielt, wobei die Leiterbahnen 22, 24, 26 zur
Signalübertragung und/oder zur Spannungsversorgung des Sensors 8 verwendet
werden können.
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- 2
- Federbalganordnung
- 4
- Federbalg
- 6
- Balgwandung
- 8
- Sensor
- 10
- Dämpferkolben
- 12
- Dämpferzylinder
- 14
- Dämpfer
- 16
- Anschluß
- 18
- Trägerschicht
- 20
- Zwischenschicht
- 22
- Leiterbahn
- 24
- Leiterbahn
- 26
- Leiterbahn
- 28
- Deckschicht
- 30
- Kontaktvorsprung
- 30'
- Kontaktvorsprung
- 32
- Kontaktvorsprung
- 32'
- Kontaktvorsprung
- 34
- Kontaktvorsprung
- 34'
- Kontaktvorsprung
- 36
- Pfeil
- 38
- elektrische
Leitung
- 40
- elektrische
Leitung
- 42
- elektrische
Leitung
- 44
- Klemmvorrichtung
- 46
- Grundkörper
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1636509
B1 [0002, 0017, 0017]