DE19525686C2 - Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen zwei Endstellen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen zwei Endstellen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (DE-42 16 526 A1).

Eine derartige Vorrichtung wird beispielsweise für die Übertragung eines Signals zum Auslösen des "Airbag" eines Prallschutzes für Kraftfahrzeuge benötigt. Sie ist zur Übertragung von elektrischem Strom bzw. von Signalen in der Lenksäule eines Kraftfahrzeugs untergebracht. Ein wesentliches Problem für diese Vorrichtung ist die Signalübertragung zwischen feststehenden und beweglichen Teilen des Kraftfahrzeugs. Die für solche Fälle seit langem bekannten, der Stromübertragung dienenden Schleifkontakte bzw. Schleifringe sind einem Verschleiß unterworfen und insbesondere bei niedrigen Stromstärken wegen der schwankenden Übergangswiderstände nachteilig.

Aus der EP 0 556 779 A1 geht eine Verbindungsanordnung für zwei relativ zueinander drehbare Elemente hervor, das ohne Verschleißteile auskommt. Dazu werden in einem aus einem feststehenden Stator und einem relativ zu demselben um eine gemeinsame Achse drehbaren Rotor bestehenden Gehäuse mehrere flache Bandleitungen in Windungen so angeordnet, daß sie der Drehbewegung des Rotors ohne Unterbrechung der leitenden Verbindung folgen können. Die Bandleitungen sind an ihren Enden mit weiterführenden Leitungen verbindbar. Dazu können an ihren Leitern beispielsweise Steckerstifte angebracht werden, die aus dem Gehäuse herausragen.

Bei der bekannten Vorrichtung nach der eingangs erwähnten DE 42 16 526 A1 erfolgt die Stromübertragung durch eine beispielsweise nach Art eines Federhauses gewickelte Flachband-Leitung - im folgenden kurz als "FBL" bezeichnet. Bei einer relativen Drehbewegung der beiden durch die FBL verbundenen Endstellen, "atmet" die aufgewickelte FBL wie die Feder einer Uhr. Die Windungen der gewickelten FBL werden in der einen Drehrichtung auf einen kleineren Durchmesser zusammengezogen. Sie gehen in der anderen Drehrichtung wieder auf einen größeren Durchmesser auf. Zum Anschluß von weiterführenden Leitungen sind die beiden Enden der FBL in geeigneter Weise gestaltet. Sie können beispielsweise durch Falten der Leitung jeweils um einen Winkel von 90° abgebogen sein. Die weiterführenden Leitungen stehen dann rechtwinklig von dem gewickelten Bereich der FBL bzw. von der Kassette ab. Die Gestaltung der Enden der FBL erfordert einen gesonderten Arbeitsgang.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Vorrichtung so weiterzubilden, daß die Enden der Leitung ohne gesonderten Arbeitsgang zum Anschluß weiterführender Leitungen geeignet sind.

Diese Aufgabe wird gemäß den kennzeichnenden Merkmaien des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die bei dieser Vorrichtung eingesetzte Leitung ist komplett in einem Arbeitsgang herstellbar. Die Gestaltung der Leiter und die Form der kompletten Leitung sowie die Länge dieser Teile sind vorgegeben. Die Leitung läßt sich so in der bei Flexprints üblichen Technik auf einfache Weise herstellen. Dabei können ihre Enden beispielsweise ohne Faltung oder andere Verformung um 90° abgebogen sein. Die Enden der Leitung sind dann nach dem Einbau in eine Kassette direkt zum Anschluß von weiterführenden Leitungen zugänglich. Dieser Anschluß ist dadurch besonders einfach, daß die für die Verbindung erforderlichen Anschlußelemente, wie beispielsweise Lötaugen, bereits in der Flexprint-Leitung integriert sind.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine prinzipielle Darstellung einer Kassette mit einer Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform der Kassette.

Fig. 3 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch eine Kassette.

Fig. 4 eine in der Kassette verwendbare Leitung in vergrößerter Darstellung. In Fig. 1 sind schematisch zwei beispielsweise kreisförmig ausgebildete Wände 1 und 2 einer Kassette K dargestellt. Sie ist für den Einbau in die Lenksäule eines Kraftfahrzeugs bestimmt. Zur Stromversorgung einer Elektronik 3, durch deren Signal ein Prallsack ausgelöst werden kann, ist die Kassette K an die Batterie 4 des Kraftfahrzeugs angeschlossen. Die Batterie 4 ist über eine elektrische Leitung 5 mit einer als Festpunkt ausgeführten Endstelle 6 der Kassette K verbunden. Die Elektronik 3 ist über eine elektrische Leitung 7 an eine Endstelle 8 der Kassette K angeschlossen, die in Richtung des Doppelpfeiles 9 bewegbar ist. Grundsätzlich könnten auch die Endstelle 8 feststehend und die Endstelle 6 bewegbar ausgeführt sein. Zwischen den beiden Endstellen 6 und 8 ist eine Leitung 10 mit mindestens zwei elektrischen Leitern angebracht. Ihr Aufbau geht beispielsweise aus den Fig. 4 und 5 hervor.

Die Leitung 10 kann gemäß Fig. 1 entsprechend der DE 42 16 526 A1 in der Kassette K zwischen den beiden Endstellen 6 und 8 in mehreren Windungen, also nach Art eines Federhauses von Uhren, angeordnet sein. Obwohl die Anzahl der Umdrehungen eines Lenkrades auf etwa sechs Umdrehungen begrenzt ist, sollen mehr als sechs Windungen für die Leitung 10 vorgesehen sein. Die Drehbewegung der Endstelle 8 macht sich dann für eine einzelne Windung der Leitung 10 nicht wesentlich bemerkbar. Es wird lediglich der Durchmesser des aus allen Windungen der Leitung 10 bestehenden Wickels verkleinert bzw. vergrößert.

Entsprechend Fig. 2 kann die Leitung 10 entsprechend der DE 41 02 383 C2 in der Kassette K auch in Windungen angeordnet sein, die in einen äußeren Wickelbereich 11 und einen inneren Wickelbereich 12 unterteilt sind. Die beiden Wickelbereiche 11 und 12 sind durch Klammern gekennzeichnet. Sie umfassen in der aus Fig. 2 ersichtlichen Mittelstellung bzw. in der Montageposition der Kassette K jeweils zwei bis drei Windungen. In den beiden Wickelbereichen 11 und 12 haben die Windungen der Leitung 10 entgegengesetzte Wickelrichtungen. Die Wickelbereiche 11 und 12 sind durch eine etwa U-förmig ausgeführte Umkehrstelle 13 miteinander verbunden. Zwischen den beiden Wickelbereichen 11 und 12 ist ein einteiliger, ringförmig ausgeführter Führungskörper 14 angebracht, der die Umkehrstelle 13 umfaßt.

Der Führungskörper 14 ist um seinen Mittelpunkt drehbar und in Umfangsrichtung der Kassette K, also in Richtung des Doppelpfeils 9, leicht beweglich. Er kann als geschlossener Ring mit einem Durchlaß für die Umkehrstelle 13 der Leitung 10 ausgeführt sein. Er kann aber auch ein offener Ring sein, der sich nahezu über 360° erstreckt, so wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Der Führungskörper 14 besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Er ist dadurch sehr leicht, so daß er leichtgängig und nahezu geräuschfrei in der Kassette K bewegt werden kann.

Die Kassette K besteht gemäß Fig. 3 aus einem Rotor 15 und einem Stator 16. Der Rotor 15 ist gegenüber dem Stator 16 um die Achse A der Kassette K drehbar. Er ist dazu beispielsweise mit dem Lenkrad eines Fahrzeugs verbunden, in dessen Lenksäule die Kassette K eingebaut ist. In dem vom Rotor 15 einerseits und vom Stator 16 andererseits umschlossenen Ringraum ist die Leitung 10 angeordnet. An den Enden der Leitung 10 sind weiterführende, aus der Kassette K herausgeführte elektrische Leitungen 17 und 18 angeschlossen.

Die Leitung 10 ist als Flexprint-Leitung 19 ausgeführt, so wie sie beispielsweise in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Die in vorgegebener Form, Breite, Dicke und Länge galvanisch erzeugten Leiter 20 der Flexprint-Leitung 19 sind beidseitig in aus Isoliermaterial bestehende Folien eingebettet. Die Leiter 20 bestehen vorzugsweise aus Kupfer. Sie sind beispielsweise zwischen 0,012 und 0,03 mm dick. Die Folien bestehen beispielsweise aus Polyester. Sie sind miteinander und mit den Leitern 20 verklebt. Die Flexprint-Leitung 19 ist beispielsweise 0,25 mm dick.

Die Flexprint-Leitung 19 ist beispielsweise entsprechend Fig. 4 aufgebaut. Ihre beiden Enden sind dabei mit entgegengesetztem Verlauf einschließlich aller Leiter 20 um 90° gebogen. Im Verlauf der Leiter 20 der Flexprint-Leitung 19 können Felder für elektronische Bauelemente vorgesehen sein, die mit den Leitern 20 zu verbinden sind. Solche Bauteile sind beispielsweise der Entstörung dienende Kondensatoren. Der Anschluß der weiterführenden Leitungen 17 und 18 wird dadurch vereinfacht, daß an den Enden der Flexprint-Leitung 19 Lötaugen 21 oder andere Anschlußelemente in derselben integriert sind, die mit den Leitern 20 verbunden sind.

Die Anzahl der Leiter 20 der Leitung 10 ist beliebig. Es sollen mindestens zwei Leiter 20 vorhanden sein. Die Leiter 20 können alle gleich ausgeführt sein. Sie können aber auch unterschiedliche Querschnittsabmessungen haben. Die Enden der Flexprint-Leitung 19 können auch um von 90° abweichende Winkel oder gar nicht abgebogen sein. Die beiden Enden können gegebenenfalls auch in der gleichen Richtung von der Flexprint-Leitung 19 abstehen.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen zwei Endstellen, die durch eine in Windungen verlaufende elektrische Leitung verbunden sind, welche in einer zweiteiligen, kreisförmigen Kassette untergebracht ist, die aus einem ersten Teil, einem eine der Endstellen tragenden Stator, und aus einem zweiten Teil, einem gegenüber dem Stator um die Achse der Kassette drehbaren, die andere Endstelle tragenden Rotor, besteht, bei welcher an den beiden Endstellen weiterführende elektrische Leitungen an die in der Kassette befindlichen Leitung anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitung (10) als Flexprint-Leitung (19) ausgeführt ist und
daß an den beiden Enden der Flexprint-Leitung (19) mit den Leitern (20) derselben verbundene Anschlußelemente zum Anschließen der weiterführenden Leitungen (17, 18) in derselben integriert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußelemente als Lötaugen (21) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Flexprint-Leitung (19) mit den darin befindlichen Leitern (20) abgebogen sind, vorzugsweise um 90°.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf der Leiter (20) der Flexprint-Leitung (19) Felder für mit denselben verbindbare elektronische Bauteile vorgesehen sind.