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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drehverbinder gemäß dem Oberbegriff
der Ansprüche
1 und 5 und betrifft einen Drehverbinder zum Einbau in ein Lenksystem
eines Kraftfahrzeugs zur Verwendung desselben als elektrische Verbindungseinrichtung
für ein
Airbag-System oder dergleichen, wobei sich die Erfindung im Spezielleren
mit einem Drehverbinder des Typs befaßt, bei dem ein flexibles Kabel
in einem Aufnahmebereich, der zwischen einem feststehenden Gehäuseelement
und einem beweglichen Gehäuseelement
gebildet ist, über
einen Umlenkbereich in umgekehrter Richtung gewickelt ist.
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Ein
Drehverbinder ist derart ausgebildet, dass ein flexibles Kabel zwischen
einem feststehenden Gehäuseelement
(einem ersten Gehäuseteil) und
einem in Bezug auf dieses feststehende Gehäuseelement drehbar angebrachten,
beweglichen Gehäuseelement
(einem zweiten Gehäuseteil)
aufgewickelt und untergebracht ist, wobei der Drehverbinder in ein
Lenksystem eines Kraftfahrzeugs integriert ist und zur Verwendung
als elektrische Verbindungseinrichtung für eine Airbag-Aufblaseinrichtung
oder dergleichen dient, die in einem Lenkrad untergebracht ist,
das hinsichtlich der Anzahl der Umdrehungen Einschränkungen
unterliegt. Das vorstehend genannte flexible Kabel besitzt eine
bandartige Konfiguration und wird als Flachkabel bezeichnet, das
derart ausgebildet ist, dass eine Basisschicht Leiter trägt. Für den Gebrauch
ist das Flachkabel in Form einer spiraligen Konfiguration aufgewickelt,
oder es ist aufgewickelt und anschließend auf halbem Wege in die zur
vorherigen Wickelrichtung entgegengesetzte Richtung umgelenkt. Von
diesen beiden Wickelverfahren kann der Typ mit Umlenkung die erforderliche Länge des
Flachkabels beträcht lich
verkürzen.
Während
dieser Drehverbinder vom Umlenk-Typ üblicherweise ein Flachkabel
verwendet, führt
die Erhöhung der
Anzahl von Leitern als Begleiterscheinung der Erhöhung der
Anzahl von Schaltungen zu einer Vergrößerung der Breitenabmessung
des Flachkabels, mit dem Ergebnis, dass Schwierigkeiten beim dünnen Ausbilden
des Drehverbinders als Ganzes auftreten. Zur Überwindung von diesem durch
eine Vielzahl von Schaltungen bedingten Problem offenbart das US-Patent
Nr. 3 763 455 einen Drehverbinder, bei dem die Leiter auf zwei Flachkabel
verteilt sind.
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11 zeigt eine Draufsicht,
in der die Konstruktion einer Kabelspule gemäß dem genannten US-Patent schematisch
dargestellt ist. Wie in der Zeichnung zu sehen ist, ist ein bewegliches
Gehäuseelement 101 mit
einer inneren zylindrischen Wand relativ zu einem feststehenden
Gehäuseelement 100 mit
einer äußeren zylindrischen
Wand drehbar angebracht, und ein erstes Flachkabel 103 sowie
ein zweites Flachkabel 104 sind in einem ringartigen Aufnahmebereich 102 angeordnet,
der zwischen dem feststehenden Gehäuseelement 100 und
dem beweglichen Gehäuseelement 101 gebildet
ist. Diese Flachkabel 103, 104 sind entlang der äußeren zylindrischen
Wand des feststehenden Gehäuseelements 100 bzw.
der inneren zylindrischen Wand des beweglichen Gehäuseelements 101 in
gegenläufigen
Richtungen in dem Aufnahmebereich 102 gewickelt. Dabei
sind U-förmige
Umlenkbereiche 103a, 104a an den Wendepunkten
der Wickelrichtung gebildet. Ferner sind die inneren Endbereiche
der beiden Flachkabel 103, 104 jeweils mit Kabelwegführabschnitten 107, 108 verbunden,
die in der Nähe
der inneren zylindrischen Wand des beweglichen Gehäuseelements 101 vorgesehen
sind, so dass die Flachkabel durch diese Kabelwegführabschnitte 107, 108 auf
die Außenseite
des beweglichen Gehäuseelements 101 geführt sind.
Andererseits sind die äußeren Endbereiche
der beiden Flachkabel 103, 104 jeweils mit Kabelwegführabschnitten 109, 110 verbunden,
die sich in der Nähe
der äußeren zylindrischen
Wand des feststehenden Gehäuseelements 100 befinden,
so dass die Flachkabel durch diese Kabelwegführabschnitte 109, 110 auf
die Außenseite
des feststehenden Gehäuseelements 100 geführt sind.
Ferner sind in dem Aufnahmebereich 102 Gruppen von mehreren
Rollen 105, 106 in Umfangsrichtung vorgesehen, und
der Umlenkbereich 103a des ersten Flachkabels 103 ist
um eine Rolle der Rollengruppe 105 herumgeschlungen, während der
Umlenkbereich 104a des zweiten Flachkabels 104 um
eine Rolle der anderen Rollengruppe 106 herumgeführt ist.
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Wenn
bei dem auf diese Weise ausgebildeten Drehverbinder zum Beispiel
das bewegliche Gehäuseelement 101 in
Bezug auf 11 im Uhrzeigersinn
verdreht wird, werden die Umlenkbereiche 103a, 104a der
Flachkabel 103, 104 in dem Aufnahmebereich 102 im
Uhrzeigersinn um einen Rotationsbetrag verlagert, der kleiner ist
als der des beweglichen Gehäuseelements 101,
so dass die Flachkabel 103, 104 in einen Aufwickel-
und Spannungszustand gelangen, bei dem das Wickelausmaß auf der
Seite der inneren zylindrischen Wand des beweglichen Gehäuseelements 101 größer wird.
Im Gegensatz dazu erfolgt bei Rotation des beweglichen Gehäuseelements
im Gegenuhrzeigersinn eine Verlagerung der Umlenkbereiche 103a, 104a der
Flachkabel 103, 104 in der selben Richtung um
einen Rotationsbetrag, der geringer ist als der des beweglichen
Gehäuseelements 101,
so dass die Flachkabel 103, 104 in einen Abwickelzustand
gelangen, in dem der Wickelbetrag auf der Seite der äußeren zylindrischen
Wand des feststehenden Gehäuseelements 100 zunimmt.
Bei diesen Aufwickel- und Abwickelbedingungen werden die Rollen 105, 106 aufgrund
der Kräfte
von den Umlenkbereichen 103a, 104a der Flachkabel 103, 104 in den
selben Richtungen verlagert.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Drehverbinder des Standes der Technik
ist aufgrund der Tatsache, dass die Kabelwegführabschnitte 107, 108 zum
Wegführen
des ersten und des zweiten Flachkabels 103, 104 von
dem beweglichen Gehäuseelement 101 nahe
beieinander angeordnet sind, der innere Endbereich des ersten Flachkabels 103 um etwa
eine Umdrehung um die innere zylindri sche Wand des beweglichen Gehäuseelements 101 herumgewickelt
und dann mit dem einen Kabelwegführabschnitt 107 verbunden,
während
der innere Endbereich des zweiten Flachkabels 104 nicht
direkt auf die innere zylindrische Wand gewickelt ist, sondern außen auf
die etwa eine Umdrehung bzw. Windung des um die innere zylindrische
Wand gewickelten ersten Flachkabels 103 gewickelt und dann
mit dem anderen Kabelwegführabschnitt 108 verbunden ist.
Aus diesem Grund unterscheiden sich die beiden Flachkabel 103, 104 in
ihrem Wickelzustand relativ zu der inneren zylindrischen Wand des
beweglichen Gehäuseelements 101 voneinander,
und somit besitzt der Wickeldurchmesser des ersten Flachkabels 103 in
Bezug auf die innere zylindrische Wand den Durchmesser D der inneren
zylindrischen Wand, während
der Wickeldurchmesser des zweiten Flachkabels 104 in bezug
auf die innere zylindrische Wand auf einen Wert (D + 2t) kommt,
der sich durch Addieren der zweifachen Dicke t des ersten Flachkabels 103 zu
dem Durchmesser D der inneren zylindrischen Wand ergibt, mit dem
Ergebnis, dass die Wickeldurchmesser der beiden Flachkabel 103, 104 voneinander
verschieden sind. Die Aufwickelbeträge oder die Abwickelbeträge der beiden
Flachkabel 103, 104 in Richtung auf die innere
zylindrische Wand zu oder von dieser weg sind somit voneinander
verschieden, und bei Bewegung des beweglichen Gehäuseelements 101 erfolgt
somit die Verlagerung der Umlenkbereiche 103a, 104a der
beiden Flachkabel 103, 104 mit unterschiedlichen
Geschwindigkeiten in dem Aufnahmeabschnitt 102. Wenn zum
Beispiel das bewegliche Gehäuseelement 101 in
der Aufwickel- und Spannungsrichtung verdreht wird, besteht somit
die Möglichkeit,
dass der Umlenkbereich 103a des ersten Flachkabels 103 mit
dem hinteren Endbereich der Rollengruppe 106 kollidiert
und dadurch die Bewegung gestoppt wird.
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Ein
Drehverbinder ähnlich
dem oben beschriebenen bekannten Drehverbinder ist auch aus der
US-PS5 310 356 bekannt. Dort sind Kabelwegführabschnitte als Öffnungen
in der inneren zylindrischen Wand ausgebildet, wobei die Öffnungen
gleiche Abstände
voneinander haben und die Anzahl der Öffnungen der Anzahl der Kabel
in dem Aufnahmebereich entspricht. Allerdings sind im Inneren der
zylindrischen Wand die Enden der jeweiligen Kabel mit einem eigenen
Verbindungsabschnitt verbunden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehverbinder anzugeben,
bei dem garantiert ist, dass die Bewegung des beweglichen Gehäuseelements
und der flexiblen Kabel nicht behindert wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
Schaffung eines Drehverbinders mit den in Anspruch 1 oder 5 angegebenen
Merkmalen. Wenn die Kabelwegführabschnitte
für die
N flexiblen Kabel in einem Abstand von 360/N Grad dezentral angeordnet
sind, gelangen die jeweiligen flexiblen Kabel um die innere zylindrische
Wand jeweils in denselben Wickelzustand, und aus diesem Grund können sich bei
dem Rotationsvorgang des beweglichen Gehäuseelements die Umlenkbereiche
der jeweiligen flexiblen Kabel in einem Aufnah meabschnitt im wesentlichen
mit derselben Geschwindigkeit verschieben. Da die jeweiligen flexiblen
Kabel, die durch die Kabelwegführabschnitte
getrennt sind, durch den auf der beweglichen Seite befindlichen
Verbindungsabschnitt an einer Stelle zusammengeführt oder miteinander vereinigt
sind, läßt sich
ferner die Verbindungskonstruktion mit einem externen Verbinder
auf der Seite des Lenkrads vereinfachen.
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Durch
die Maßnahmen
des Anspruchs 5 werden die flexiblen Kabel, die sich innerhalb von dem äußersten
flexiblen Kabel befinden, um die Außenumfangsfläche der
inneren zylindrischen Wand den Vertiefungsbereich mit kleinem Durchmesser entlanggewickelt,
während
das äußerste flexible
Kabel auf die den Vertiefungsbereich entlanggewickelten flexiblen
Kabel gewickelt ist, mit dem Ergebnis, dass der Kabelwegführabschnitt
zum Aufnehmen bzw. Wegführen
der jeweiligen flexiblen Kabel von der inneren zylindrischen Wand
der Wirkung nach mit einer Beabstandung von etwa 360/N Grad unterteilt ist,
so dass die Wickelzustände
der jeweiligen flexiblen Kabel auf der inneren zylindrischen Wand
im Wesentlichen gleich sind.
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Als
Mittel zur gleichmäßigen Verteilung
der Kabelwegführabschnitte
für die
jeweiligen flexiblen Kabel sind gemäß Anspruch 1 zum Beispiel N
Schlitze in der Umfangsfläche
der inneren zylindrischen Wand in im wesentlichen gleichmäßigen Abständen ausgebildet,
und die inneren Endbereiche der jeweiligen flexiblen Kabel sind
in diese Schlitze eingeführt und
erstrecken sich in das Innere der inneren zylindrischen Wand hinein,
wobei die flexiblen Kabel anschließend mittels des auf der beweglichen
Seite befindlichen Verbindungsabschnitts an einer Stelle zusammengeführt sind.
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Obwohl
die Umlenkbereiche der jeweiligen flexiblen Kabel hinsichtlich der
Trennung in dem Aufnahmeab schnitt keinen Einschränkungen unterliegen, können sie
zur Verbesserung der Wirkungen um etwa 360/N Grad voneinander getrennt
sein, wie dies auch der Fall bei den Kabelwegführabschnitten zum Wegführen der
jeweiligen flexiblen Kabel von der inneren zylindrischen Wand der
Fall ist. Obwohl die Kabelwegführabschnitte
zum Herausziehen der jeweiligen flexiblen Kabel von der äußeren zylindrischen Wand
hinsichtlich ihrer Anordnung keinen Einschränkungen unterliegen, ist dann,
wenn die Kabelwegführabschnitte
zum Wegführen
der flexiblen Kabel von der inneren zylindrischen Wand, die Umlenkbereiche
sowie die Kabelwegführabschnitte
zum Wegführen
der Kabel von der äußeren zylindrischen Wand
jeweils in einem Abstand von ca. 360/N Grad voneinander angeordnet
sind, die Möglichkeit
geschaffen, dass die sich von der inneren zylindrischen Wand über die
Umlenkbereiche zu der äußeren zylindrischen
Wand erstreckenden jeweiligen flexiblen Kabel denselben Wickelzustand
aufweisen können. Wenn
ein auf der feststehenden Seite befindlicher Verbindungsabschnitt
in dem ersten Gehäuseelement
vorgesehen ist, um die jeweiligen flexiblen Kabel an einer Stelle
zusammenzuführen,
so dass die anderen bzw. die auf der Seite des ersten Gehäuseelements
befindlichen Endbereiche der flexiblen Kabel durch diesen auf der
feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt auf die Außenseite
des feststehenden Gehäuseelements
nach außen
geführt
sind, läßt sich
ferner die Verbindungskonstruktion mit einem auf der Statorseite
befindlichen externen Verbinder vereinfachen.
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Gemäß Anspruch
5 werden die Wickelzustände
der jeweiligen flexiblen Kabel im Wesentlichen gleich, wodurch sich
gleichmäßige Aufwickel- und
Abwickelvorgänge
gewährleisten
lassen, und zusätzlich
dazu sind die jeweiligen flexiblen Kabel an dem auf der beweglichen
Seite befindlichen Verbindungsabschnitt an einer Stelle zusammengeführt, wodurch
sich die Verbindungskonstruktion mit einem externen Verbinder auf
der Seite des Lenkrads vereinfachen läßt.
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Wenn
ferner die Tiefe des Vertiefungsbereichs derart ausgebildet ist,
dass sie entlang der Wickelrichtung der flexiblen Kabel ausgehend
von dem am nähesten
bei dem bzw. den Kabelwegführabschnitten
befindlichen Bereich nacheinander in etwa (N – 1)t, (N – 2)t, ..., (N – n)t (wobei
t die Dicke der flexiblen Kabel darstellt, und n eine natürliche Zahl
ist und (N – n) > 0 ist) beträgt, nehmen
die jeweiligen flexiblen Kabel den selben Wickelzustand um die innere zylindrische
Wand herum ein, so dass sich die Aufwickel- und Abwickelvorgänge gleichmäßiger gestalten lassen.
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Obwohl
die Umlenkbereiche der flexiblen Kabel hinsichtlich ihrer Trennung
keinen Einschränkungen
unterliegen, ist es von Vorteil, dass sie ebenso wie die Kabelwegführabschnitte
zum Wegführen der
flexiblen Kabel von der inneren zylindrischen Wand mit einer Beabstandung
von ca. 360/N Grad in dezentraler Weise angeordnet sind. Obwohl
die Kabelwegführabschnitte
zum Wegführen
der flexiblen Kabel von der äußeren zylindrischen
Wand jegliche Anordnung aufweisen können, ist dann, wenn die Kabelwegführabschnitte
zum Wegleiten der flexiblen Kabel von der inneren zylindrischen
Wand, die Umlenkbereiche sowie der Kabelwegführabschnitt zum Herausführen der
flexiblen Kabel von der äußeren zylindrischen
Wand jeweils in einem Abstand von etwa 360/N Grad verteilt sind,
die Möglichkeit
geschaffen, dass die sich von der inneren zylindri schen Wand über die
Umlenkbereiche zu der äußeren zylindrischen
Wand erstreckenden flexiblen Kabel den selben Wickelzustand einnehmen
können.
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Zusätzlich dazu
ist dann, wenn ein auf der feststehenden Seite befindlicher Verbindungsabschnitt
in dem feststehenden Gehäuseelement
vorgesehen ist, um die flexiblen Kabel an einer Stelle zusammenzuführen, so
dass die anderen bzw. die auf der Seite des feststehenden Gehäuseelements
angeordneten Endbereiche der jeweiligen flexiblen Kabel durch diesen
auf der feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt auf
die Außenseite
des feststehenden Gehäuseelements
nach außen
geführt
sind, eine Vereinfachung der Verbindungskonstruktion mit einem externen
Verbinder auf der Statorseite ermöglicht. Die Anzahl der flexiblen
Kabel unterliegt keinen Beschränkungen,
jedoch wird bei Verwendung insbesondere von zwei flexiblen Kabeln
der Vertiefungsbereich über
einen Bereich von etwa 180 Grad ausgehend von dem Kabelwegführabschnitt auf
einer Umfangsfläche
der inneren zylindrischen Wand ausgebildet. Bei dieser Konstruktion
sind die Wickelzustände
der beiden flexiblen Kabel entlang der inneren zylindrischen Wand
im wesentlichen miteinander identisch, wodurch sich gleichmäßige Aufwickel-
und Abwickelvorgänge
gewährleisten
lassen, und zusätzlich
dazu sind die flexiblen Kabel durch den auf der beweglichen Seite
befindlichen Verbindungsabschnitt an einer Stelle zusammengeführt, wodurch
sich die Verbindungskonstruktion mit einem externen Verbinder auf
der Seite des Lenkrads vereinfachen läßt.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden
anhand der zeichnerischen Darstellungen von bevorzugten Ausführungsbeispielen
in Verbindung mit den Begleitzeichnungen noch ausführlicher
beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Draufsicht auf einen
Drehverbinder gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Perspektivansicht
unter Darstellung eines auf der beweglichen Seite befindlichen Verbindungsabschnitts
zur Verwendung bei dem Drehverbinder der 1;
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3 eine Draufsicht auf einen
Drehverbinder gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine Draufsicht auf einen
Drehverbinder gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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5 eine Darstellung zur Erläuterung
eines beweglichen Gehäuseelements
für den
Drehverbinder;
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6 eine Perspektivansicht
unter Darstellung eines auf der beweglichen Seite befindlichen Verbindungsabschnitts,
der für
den Drehverbinder vorgesehen ist;
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7 eine Draufsicht auf einen
Drehverbinder gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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8 eine Perspektivansicht
unter Darstellung eines beweglichen Gehäuseelements bei einem fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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9 eine Perspektivansicht
unter Darstellung eines beweglichen Gehäuseelements bei einem sechsten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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10 eine Ansicht zur Erläuterung
eines beweglichen Gehäuseelements
bei einem siebten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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11 eine Draufsicht unter
Darstellung eines Drehverbinders des Standes der Technik.
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Ausführungsbeispiele
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen
erläutert.
Wie in 1 gezeigt ist,
besitzt ein Drehverbinder im großen und ganzen ein feststehendes
Gehäuseelement 1,
bei dem es sich um ein erstes Gehäuseteil handelt, ein bewegliches
Gehäuseelement 2,
bei dem es sich um ein zweites Gehäuseteil handelt und das in
Bezug auf das feststehende Gehäuseelement 1 drehbar
angebracht ist, ein erstes und ein zweites Flachkabel 3, 4, die
zwischen den beiden Gehäuseelementen 1, 2 untergebracht
sind, sowie einen beweglichen Körper 5, der
drehbar zwischen den beiden Gehäuseelementen 1, 2 angeordnet
ist. Ferner ist das feststehende Gehäuseelement 1 mit einer äußeren zylindrischen Wand 6 ausgestattet,
während
das bewegliche Gehäuseelement 2 mit
einer inneren zylindrischen Wand 7 versehen ist. Die äußere zylindrische
Wand 6 und die innere zylindrische Wand 7 sind
koaxial angeordnet, so dass zwischen ihnen ein Aufnahmebereich 8 gebildet
ist. Der bewegliche Körper 5 ist
aus einer ringartigen Drehplatte 9 sowie aus einer Gruppe
aus einer Vielzahl von Rollen 10 gebildet, die auf der
ringartigen Drehplatte 9 drehbar gehaltert sind, wobei
der bewegliche Körper 5 in
dem Aufnahmebereich 8 angeordnet ist. Bei dem ersten und
dem zweiten Flachkabel 3, 4 handelt es sich um
flexible Kabel, die einen bandartigen Körper aufweisen, in dem sich eine
Vielzahl von Leitern, die aus Kupfer oder dergleichen bestehen,
auf einer Seitenfläche
einer Basisschicht erstrecken, die ein isolierendes Band beispielsweise
aus PET aufweist. In 1 ist
aus Gründen
der Verdeutlichung das erste Flachkabel 3 in schwarz dargestellt,
während
das zweite Flachkabel 4 in weiß dargestellt ist. Der äußere Endbereich
des ersten Flachkabels 3 ist mit einem ersten, auf der feststehenden
Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 11 verbunden, der
an der äußeren zylindrischen
Wand 6 angebracht ist, so dass er durch den ersten, auf
der feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 11 auf
die Außenseite
des feststehenden Gehäuseelements 1 geführt ist,
während
der innere Endbereich des ersten Flachkabels 3 mit einem
auf der beweglichen Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 12 verbunden
ist, der an der inneren zylindrischen Wand 7 angebracht
ist. Ferner ist das erste Flachkabel 3 in dem Aufnahmebereich 8 ausgehend
von dem ersten, auf der feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 11 im
Uhrzeigersinn entlang der äußeren zylindrischen
Wand 6 gewickelt und ist dann durch eine Rolle der Rollengruppe 10 unter
Bildung einer U-Biegung umgelenkt, wobei dieser Abschnitt im folgenden
als Umlenkbereich 3a bezeichnet wird. Nach der Umlenkstelle
ist das erste Flachkabel 3 im Gegenuhrzeigersinn um die
Umfangsfläche
der inneren zylindrischen Wand 7 gewickelt und dann durch
einen ersten, auf der beweglichen Seite befindlichen Kabelwegführabschnitt 7a ins
Innere der inneren zylindrischen Wand 7 hineingeführt, so
dass es sich zu einem auf der beweglichen Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 12 erstreckt.
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Andererseits
ist der äußere Endbereich
des zweiten Flachkabels 4 mit einem an der äußeren zylindrischen
Wand 6 angebrachten, zweiten, auf der feststehenden Seite
befindlichen Verbindungsabschnitt 13 derart verbunden,
dass er durch den zweiten, auf der feststehenden Seite befindlichen
Verbindungsabschnitt 13 elektrisch auf die Außenseite
des feststehenden Gehäuseelements 1 herausgeführt ist. Der
zweite, auf der feststehenden Seite befindliche Verbin dungsabschnitt 13 ist
dem ersten, auf der feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 11 diametral
gegenüberliegend
(mit einem Abstand von etwa 180 Grad) fest angebracht. Wie außerdem in 2 gezeigt ist, ist der innere
Endbereich des zweiten Flachkabels 4 mit dem auf der beweglichen Seite
befindlichen Verbindungsabschnitt 12 verbunden. Aufgrund
dieses auf der beweglichen Seite befindlichen Verbindungsabschnitts 12 sind
beide Flachkabel 3, 4 an einer Stelle zusammengeführt. Ferner
ist innerhalb des Aufnahmebereichs 8 das zweite Flachkabel 4 ausgehend
von dem zweiten, auf der feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 13 im
Uhrzeigersinn entlang der äußeren zylindrischen
Wand 6 gewickelt und sodann durch eine andere Rolle 10 der
Rollengruppe 10 unter Bildung einer U-Biegung umgelenkt,
wobei dieser Abschnitt im folgenden als Umlenkbereich 4a bezeichnet
wird. Nach der Umlenkstelle ist das zweite Flachkabel 4 ferner
im Gegenuhrzeigersinn um die Außenumfangsfläche der
inneren zylindrischen Wand 17 gewickelt, so dass es sich
zu dem auf der beweglichen Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 12 erstreckt. Dabei
ist die Rolle 10 zum Herumführen des Umlenkbereichs 3a des
ersten Flachkabels 3 der Rolle 10 zur Bildung
des Umlenkbereichs 4a des zweiten Flachkabels 4 diametral
gegenüberliegend
(mit einem Abstand von etwa 180 Grad) angeordnet. Ferner ist der
innere Endbereich des zweiten Flachkabels 4 durch einen
zweiten auf der beweglichen Seite befindlichen Kabelwegführabschnitt 7b ins
Innere der inneren zylindrischen Wand 7 eingeführt, wobei
sich der zweite Kabelwegführabschnitt 7b an
einer, dem ersten auf der beweglichen Seite befindlichen Kabelwegführabschnitt 7a um
etwa 180 Grad gegenüberliegenden
Stelle befindet, bevor er zusammen mit dem ersten Flachkabel 3 mit
dem auf der beweglichen Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 12 innerhalb
der inneren zylindrischen Wand 7 verbunden ist. Somit ist
der innere Endbereich des ersten Flachkabels 3 halb um
die Umfangsfläche
der inneren zylindrischen Wand 7 herumgeführt und
dann außen auf
das zweite Flachkabel 4 gewickelt, während der innere Endbereich
des zweiten Flachkabels 4 halb um die Umfangsfläche der
inneren zylindrischen Wand 7 herumgeführt ist und dann außen auf
das erste Flachkabel 3 gewickelt ist, so dass beide Flachkabel 3, 4 in
bezug auf die innere zylindrische Wand 7 denselben Wickelzustand
besitzen.
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Es
erfolgt nun eine Beschreibung der Arbeitsweise des Drehverbinders
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Dabei ist das feststehende Gehäuseelement 1 an
einem Statorelement einer Lenkvorrichtung fest angebracht, und der
erste und der zweite, auf der feststehenden Seite befindliche Verbindungsabschnitt 11, 13 sind
mit einem nicht gezeigten externen Verbinder auf der Seite des Fahrzeugkörpers verbunden.
Ferner ist das bewegliche Gehäuseelement 2 an
einem Lenkrad angebracht, bei dem es sich um ein drehbares Element
der Lenkvorrichtung handelt, und der auf der beweglichen Seite befindliche
Verbindungsabschnitt 12 ist mit einem nicht gezeigten externen
Verbinder auf der Seite des Lenkrads verbunden. Wenn im Gebrauch
das Lenkrad im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn verdreht
wird, wird seine Rotationskraft auf das bewegliche Gehäuseelement 2 übertragen,
das wiederum eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn
ausführt.
Wenn zum Beispiel das bewegliche Gehäuseelement 2 aus der
Neutralstellung des Lenkrads im Uhrzeigersinn gedreht wird, werden
die Umlenkbereiche 3a, 4a des ersten und des zweiten
Flachkabels 3, 4 im Uhrzeigersinn um Beträge verlagert,
die geringer sind als die Rotationsbewegung des beweglichen Gehäuseelements 2, und
der bewegliche Körper 5 folgt
den Bewegungen dieser Umlenkbereiche 3a, 4a und
wird somit ebenfalls im Uhrzeigersinn verlagert. Als Ergebnis hiervon werden
die Flachkabel 3, 4 von der Seite der inneren zylindrischen
Wand 7 um die Länge
abgewickelt bzw. zugeführt,
die im wesentlichen das Doppelte dieser Bewegungsbeträge entspricht,
und sie werden in Richtung auf die äußere zylindrische Wand 6 zurückgewickelt,
so dass ein Abwickelzustand gebildet wird. Dabei gelangen die beiden
Flachkabel 3, 4 in den vorstehend genannten Abwickelzustand
in Bezug auf die zylindrische Wand 7, und da die Umlenkbereiche 3a, 4a der
beiden Flachkabel 3, 4 im Wesentlichen mit derselben
Geschwindigkeit verlagert werden, entsteht keine Differenz zwischen
den Abwickelbeträgen der
beiden Flachkabel 3, 4 von der Seite der inneren zylindrischen
Wand 7 her, mit dem Ergebnis, dass ein sicherer Abwickelvorgang
durchführbar
ist.
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Wenn
dagegen das bewegliche Gehäuseelement 2 im
Gegenuhrzeigersinn aus der neutralen Stellung des Lenkrads verdreht
wird, bewegen sich die Umlenkbereiche 3a, 4a der
beiden Flachkabel 3 um Beträge im Gegenuhrzeigersinn, die
geringer sind als der Rotationsbetrag des beweglichen Gehäuseelements 2,
und der bewegliche Körper 5 bewegt
sich ebenfalls nach Maßgabe
der Bewegungen dieser Umlenkbereiche 3a, 4a. Als
Ergebnis hiervon werden die Flachkabel 3, 4 von
der äußeren zylindrischen
Wand 6 um die Länge
zugeführt,
die in etwa das Doppelte dieser Bewegungsbeträge entspricht, und sie werden
um die innere zylindrische Wand 7 gewickelt, wodurch sie
in den Aufwickelzustand gelangen. Da auch in diesem Fall keine Differenz
zwischen den Wickelbeträgen
der beiden Flachkabel 3, 4 um die innere zylindrische
Wand 7 herum vorhanden ist, bewegen sich die Umlenkbereiche 3a, 4a der beiden
Flachkabel 3, 4 im wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit
in dem Aufnahmebereich 8, so dass ein sicherer Aufwickelvorgang
ermöglicht
ist.
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Da
bei dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel die auf der
beweglichen Seite befindlichen Kabelwegführabschnitte 7a, 7b zum Ableiten
der beiden Flachkabel 3, 4 von der inneren zylindrischen
Wand 7 um ca. 180 Grad (= 360/2) voneinander getrennt sind,
werden die Wickelzustände der
beiden Flachkabel 3, 4 um die innere zylindrische Wand 7 herum
gleich, mit dem Ergebnis, dass bei dem Rotationsbetrieb des beweglichen
Gehäuseelements 2 sich
die Umlenkbereiche 3a, 4a der beiden Flachkabel 3, 4 im
wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit bewegen können. Da
ferner die inneren Endbereiche der beiden Flachkabel 3, 4,
die durch den ersten und den zweiten auf der beweglichen Seite befindlichen
Kabelwegführabschnitt 7a, 7b voneinander
getrennt sind, mittels des auf der beweglichen Seite befindlichen
Verbindungsabschnitts 12 an einer Stelle zusammengeführt sind,
ist es möglich,
die Verbin dungskonstruktion mit einem externen Verbinder auf der
Seite des Lenkrads zu vereinfachen.
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Zusätzlich zu
den auf der beweglichen Seite befindlichen Kabelwegführabschnitten 7a, 7b der beiden
Flachkabel 3, 4 sind ferner die Umlenkbereiche 3a, 4a sowie
die auf der feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitte 11, 13 einander
mit einem Abstand von ca. 180 Grad gegenüberliegend angeordnet, und
somit können
ein Bereich, der sich von dem ersten auf der beweglichen Seite befindlichen
Kabelwegführabschnitt 7a für das erste
Flachkabel 3 über
den Umlenkbereich 3a zu dem ersten auf der feststehenden
Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 11 erstreckt, sowie
ein Bereich, der sich von dem zweiten auf der beweglichen Seite
befindlichen Kabelwegführabschnitt 7b für das zweite Flachkabel 4 über den
Umlenkbereich 4a zu dem zweiten auf der feststehenden Seite
befindlichen Verbindungsabschnitt 13 erstreckt, in einem ähnlich gewickelten
Zustand in dem Aufnahmebereich 8 eingeschlossen werden,
mit dem Ergebnis, dass problemlose Aufwickel- und Abwickelvorgänge möglich sind, wobei
es in keinem Fall zu gegenseitigen Beeinträchtigungen durch die Flachkabel 3, 4 kommt.
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Bei
einem in 3 gezeigten
zweiten Ausführungsbeispiel
erstreckt sich das zweite Flachkabel 4 entlang der inneren
Umfangsfläche
der äußeren zylindrischen
Wand 6, und die äußeren Endbereiche des
ersten und des zweiten Flachkabels 3, 4 sind mit einem
gemeinsamen, auf der feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 14 verbunden, der
an der äußeren zylindrischen
Wand 6 angebracht ist. Dabei dient der äußere Erstreckungsbereich des zweiten
Flachkabels 4 lediglich als Verbindung mit dem auf der
feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 14,
und er trennt sich selbst beim Wickelvorgang nicht von der inneren
Umfangsfläche der äußeren zylindrischen
Wand 6.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit
einer derartigen Konstruktion sind die äußeren Endbereiche der beiden
Flachkabel 3, 4 durch den gemeinsamen, auf der
feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 14 auf
die Außenseite des
feststehenden Gehäuseelements 1 nach
außen geführt, und
zusätzlich
zu den Wirkungen des ersten Ausführungsbeispiels
der 1 läßt sich
somit außerdem
die Verbindungskonstruktion mit einem statorseitigen, externen Verbinder
vereinfachen.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt die Anzahl
der Flachkabel zwar 2, d.h. N = 2, jedoch ist es auch möglich drei
oder mehr Flachkabel (N = 3, 4, 5 ...) zu verwenden.
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Es
folgt nun eine Beschreibung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. 4 zeigt dabei eine Draufsicht auf einen
Drehverbinder, 5 zeigt
eine Darstellung zu Erläuterung
eines beweglichen Gehäuseelements 2,
das bei dem Drehverbinder der 4 verwendet
wird, und 6 zeigt eine Perspektivansicht
unter Darstellung eines auf der beweglichen Seite befindlichen Verbindungsabschnitts zur
Verwendung bei dem Drehverbinder. Wie in 4 gezeigt ist, besitzt der Drehverbinder
im großen
und ganzen ein feststehendes Gehäuseelement 21 als
erstes Gehäuseteil,
ein bewegliches Gehäuseelement 22 als
zweites Gehäuseteil,
das in bezug auf das erste Gehäuseelement 21 drehbar
angebracht ist, ein erstes und ein zweites Flachkabel 23, 24,
die zwischen den beiden Gehäuseelementen 21, 22 untergebracht
sind, sowie einen beweglichen Körper 25,
der drehbar zwischen den Gehäuseelementen 21, 22 angeordnet
ist. Das feststehende Gehäuseelement 21 ist
mit einer äußeren zylindrischen Wand 26 versehen,
während
das bewegliche Gehäuseelement 22 mit
einer inneren zylindrischen Wand 27 versehen ist. Die äußere zylindrische
Wand 26 und die innere zylindrische Wand 27 sind
koaxial zueinander angeordnet, so dass sie einen ringartigen Aufnahmebereich 28 zwischen
den beiden Wänden 26, 27 bilden.
Der bewegli che Körper 25 ist
aus einer ringartigen Drehplatte 29 sowie aus einer Gruppe
aus einer Vielzahl von Rollen 30 gebildet, die auf der
ringartigen Drehplatte 29 drehbar gelagert sind, wobei der
bewegliche Körper 25 in
dem Aufnahmebereich 28 angeordnet ist. Wie in 5 gezeigt ist, ist ein auf der
beweglichen Seite befindlicher Kabelwegführabschnitt 27a in
der inneren zylindrischen Wand 27 ausgebildet, und ein
ausgehend von diesem auf der beweglichen Seite befindlichen Kabelwegführabschnitt 27a beginnender
Vertiefungsbereich 31 ist über einen Bereich von 180 Grad
in Umfangsrichtung der inneren zylindrischen Wand 27 ausgebildet.
Die Tiefe dieses Vertiefungsbereichs 31 beträgt t, und
wenn der Durchmesser der inneren zylindrischen Wand 27 D
beträgt,
beträgt
der Radius eines Abschnitts der inneren zylindrischen Wand 27,
in dem der Vertiefungsbereich 31 nicht ausgebildet ist,
D/2, während der
Radius eines Abschnitts der inneren zylindrischen Wand 27,
in dem der Vertiefungsbereich 31 ausgebildet ist, (D – t)/2 beträgt.
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Das
erste und das zweite Flachkabel 23, 24, bei denen
es sich um flexible Kabel handelt, besitzen einen bandartigen Körper, in
dem eine Vielzahl von Leitern, die aus Kupfer oder dergleichen gebildet sind,
auf einer Seitenfläche
einer Basisschicht verlaufen, die aus einem isolierenden Band, wie
z.B. aus PET gebildet ist, wobei die Dicke desselben t beträgt. Dabei
ist aus Gründen
der Klarheit das erste Flachkabel 23 in schwarz dargestellt,
während
das zweite Flachkabel 24 in weiß dargestellt ist. Wie in 6 gezeigt ist, sind die
inneren Endbereiche des ersten und des zweiten Flachkabels 23, 24 mit
einem auf der beweglichen Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 32 verbunden,
so dass sie durch diesen auf der beweglichen Seite befindlichen
Verbindungsabschnitt 32 auf die Außenseite des beweglichen Gehäuselements 22 nach
außen
geführt
sind. Ferner ist der äußere Endbereich
des ersten Flachkabels 23 mit einem ersten, auf der feststehenden
Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 33 verbunden, der
an der äußeren zylindrischen
Wand 26 angebracht ist, während der äußere Endbereich des zweiten
Flachkabels 24 mit einem zweiten, auf der feststehenden Seite
befindlichen Verbindungsabschnitt 34 verbunden ist, der
an der äußeren zylindrischen
Wand 26 angebracht ist. Die äußeren Endbereiche der beiden Flachkabel 23, 24 sind
durch den ersten und den zweiten, auf der feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 33, 34 auf
die Außenseite
des feststehenden Gehäuseelements 21 nach
außen
geführt.
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Innerhalb
des Aufnahmebereichs 28 ist das erste Flachkabel 23 von
dem ersten auf der feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 33 entlang
der äußeren zylindrischen
Wand 26 im Uhrzeigersinn gewickelt und dann durch eine
Rolle 30 der Rollengruppe zur Bildung einer U-Biegung umgelenkt,
wobei dieser umgelenkte Bereich im folgenden als Umlenkbereich 23a bezeichnet
wird. Nach der Umlenkung ist das erste Flachkabel 23 im
Gegenuhrzeigersinn um die Umfangsfläche der inneren zylindrischen
Wand 27 gewickelt und dann durch den auf der beweglichen
Seite befindlichen Kabelwegführabschnitt 27a in
das Innere der inneren zylindrischen Wand 27 hineingeführt, so
dass es sich zu dem auf der beweglichen Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 32 erstreckt.
Andererseits ist das zweite Flachkabel 24 in dem Aufnahmeabschnitt 28 von dem
zweiten, auf der feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 34 im
Uhrzeigersinn die äußere zylindrische
Wand 26 entlanggewickelt und dann unter Verwendung einer
anderen Rolle des Rollensatzes 10 unter Bildung einer U-Biegung
umgelenkt, wobei dieser umgelenkte Abschnitt im folgenden als Umlenkbereich 24a bezeichnet
wird. Nach der Umlenkung ist das zweite Flachkabel 24 im
Gegenuhrzeigersinn um die Umfangsfläche der inneren zylindrischen
Wand 27 gewickelt, und es erstreckt sich zu dem auf der
beweglichen Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 32.
In diesem Fall sind die Rolle 30 zum Herumführen des
Umlenkbereichs 23a des ersten Flachkabels 23 und
die Rolle 30 zum Herumführen
des Umlenkbereichs 24a des zweiten Flachkabels 24 in
einem Abstand von etwa 180 Grad einander gegenüberliegend angeordnet.
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Die
inneren Endbereiche des ersten und des zweiten Flachkabels 23, 24 sind
in einem derartigen Zustand um die innere zylindrische Wand 27 gewickelt,
dass sich das erste Flachkabel 23 auf der Außenseite
befindet. Dabei ist das auf der Innenseite gewickelte zweite Flachkabel 24 an
der Stelle, die dem auf der beweglichen Seite befindlichen Kabelwegführabschnitt 27a in
etwa 180 Grad gegenüberliegt,
in den Vertiefungsbereich 31 eingeführt, wonach es um eine halbe
Umdrehung zu dem auf der beweglichen Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 32 weitergeführt ist.
Das heißt,
im Bereich von etwa 180 Grad von dem auf der beweglichen Seite befindlichen
Kabelwegführabschnitt 27a ist
das zweite Flachkabel 24 mit einer Dicke t in dem Vertiefungsbereich 31 mit
einer Tiefe t gewickelt, und somit wird der Wickeldurchmesser des
ersten Flachkabels 23, das um die innere zylindrische Wand 27 herumgewickelt
ist, wobei dies jedoch auf der Außenseite des zweiten Flachkabels 24 erfolgt,
im wesentlichen gleich dem Durchmesser D der inneren zylindrischen Wand 27.
Der innere Endbereich des ersten Flachkabels 23 ist somit
um eine halbe Umdrehung auf die Außenseite des zweiten Flachkabels 24 gewickelt, und
zwar in einem derartigen Zustand, dass sein Wickeldurchmesser dem
Durchmesser D der inneren zylindrischen Wand 27 entspricht,
und anschließend ist
das erste Flachkabel 23 auf die Außenseite des zweiten Flachkabels 24 gewickelt,
und zwar in einem Zustand, dass sein Wickeldurchmesser (D + 2t)
beträgt,
der sich durch Addieren der doppelten Dicke t des zweiten Flachkabels 24 zu
dem Durchmesser D der inneren zylindrischen Wand 27 ergibt.
Andererseits ist der innere Endbereich des zweiten Flachkabels 24 an
einer dem auf der beweglichen Seite befindlichen Kabelwegführabschnitt 27a um
etwa 180 Grad gegenüberliegenden
Stelle nach außen
geführt und
dann um eine halbe Windung um die Umfangsfläche der inneren zylindrischen
Wand 27 in einem derartigen Zustand herumgeführt, dass
sein Wickeldurchmesser D beträgt.
Anschließend
ist das zweite Flachkabel 24 außen auf das erste Flachkabel 23 gewickelt,
so dass sein Wickeldurchmesser (D + 2t) beträgt, so dass beide Flachkabel 23, 24 denselben
Wickelzustand in bezug auf die innere zylindrische Wand 27 aufweisen.
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Obwohl
bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Tiefe des Vertiefungsbereichs 31 der Dicke t der flexiblen
Kabel entsprechend ausgebildet ist und die Dicke t optimal ist,
kann das Vorhandensein des Vertiefungsbereichs 31 mehr
oder weniger ähnliche
Wirkungen schaffen. Das heißt,
sogar wenn die Geschwindigkeiten der beiden Umlenkbereichen 23a, 24a sich
geringfügig
verändern,
kann man diese Veränderung
außer
Acht lassen und eine problemlose Rotationsbewegung läßt sich
ohne Hindernis durchführen.
Wenn zum Beispiel die Begrenzungslinien, die an den beiden Enden
des Vertiefungsbereichs 31 in Umfangsrichtung vorhanden
sind und die Änderungen
der Tiefe hervorrufen, mit einem Übergang bzw. abgeschrägt ausgebildet
sind, läßt sich
die Veränderung
des Wickeldurchmessers der Flachkabel weniger abrupt gestalten,
so dass sich ein gleichmäßiger Wickelvorgang
der Flachkabel erzielen läßt.
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Es
erfolgt nun eine Beschreibung der Arbeitsweise des Drehverbinders
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel.
Dabei ist das feststehende Gehäuseelement 21 an
einem Statorelement einer Lenkvorrichtung fest angebracht, und der
erste sowie der zweite auf der feststehenden Seite befindliche Verbindungsabschnitt 33, 34 sind
mit einem nicht gezeigten externen Verbinder auf der Seite des Fahrzeugkörpers verbunden.
Ferner ist das bewegliche Gehäuseelement 22 an
einem Lenkrad befestigt, bei dem es sich um ein drehbares Element
der Lenkvorrichtung handelt, und der auf der beweglichen Seite befindliche
Verbindungsabschnitt 32 ist mit einem nicht gezeigten externen
Verbinder auf der Seite des Lenkrads verbunden. Wenn im Gebrauch
das Lenkrad im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn gedreht
wird, wird seine Rotationskraft auf das bewegliche Gehäuseelement 22 übertragen,
so dass sich das bewegliche Gehäuseelement 22 im
Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn dreht. Wenn zum Beispiel
das bewegliche Gehäuseelement 22 aus
der neutralen Stellung des Lenkrads im Uhrzeigersinn verdreht wird,
verschieben sich die Umlenkbereiche 23a, 24a des
ersten und des zweiten Flachkabels 23, 24 im Uhrzeigersinn
um Beträge,
die niedriger sind als der Rotationsbetrag des beweglichen Gehäuseelements 22,
und der bewegliche Körper 25 wird
ebenfalls gemäß den Bewegungen
dieser Umlenkbereiche 23a, 24a verlagert. Als
Ergebnis hiervon werden die Flachkabel 23, 24 von
der Seite der inneren zylindrischen Wand 27 um eine Länge abgewickelt,
die in etwa dem Doppelten dieser Bewegungshübe entspricht, sowie auf die
Seite der äußeren zylindrischen
Wand 26 gewickelt, wodurch der Abwickelzustand erreicht
wird. Die Wickelzustände der
beiden Flachkabel 23, 24 um die innere zylindrische
Wand 27 sind dabei gleich, und da die Umlenkbereiche 23a, 24a der
beiden Flachkabel 23, 24 sich im Wesentlichen
mit derselben Geschwindigkeit bewegen, gibt es keine Differenz zwischen
den Abwickelbeträgen
der beiden Flachkabel 23, 24 von der Seite der
inneren zylindrischen Wand 27 her, mit dem Ergebnis, dass
ein sicherer Abwickelvorgang möglich
ist.
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Wenn
im Gegensatz dazu das bewegliche Gehäuseelement 22 ausgehend
von der neutralen Stellung des Lenkrads im Gegenuhrzeigersinn verdreht
wird, werden die Umlenkbereiche 23a, 24a der beiden
Flachkabel 23, 24 im Gegenuhrzeigersinn um Drehhübe verlagert,
die geringer sind als die Bewegung des beweglichen Gehäuseelements 22,
und der bewegliche Körper 25 wird
ebenfalls gemäß den Bewegungen
der Umlenkbereiche 23a, 24a verlagert. Dadurch
werden die Flachkabel 23, 24 von der äußeren zylindrischen
Wand 26 um eine in etwa dem Doppelten dieser Bewegungsbeträge entsprechende Länge abgewickelt
und entlang der inneren zylindrischen Wand 27 aufgewickelt,
wodurch sich der Aufwickelzustand ergibt. Da auch in diesem Fall
keine Differenz zwischen den Wickelbeträgen der beiden um die innere
zylindrische Wand 27 gewickelten Flachkabel 23, 24 vorhanden
ist, bewegen sich die Umlenkbereiche 23a, 24a der
beiden Flachkabel 23, 24 im wesentlichen mit derselben
Geschwindigkeit in dem Aufnahmebereich 28, so dass sich
ein sicherer bzw. definierter Aufwickelvorgang gewährleisten
läßt.
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Bei
einem in 7 gezeigten
vierten Ausführungsbeispiel
ist das zweite Flachkabel 24 derart angeordnet, dass es
sich auf der inneren Umfangsfläche
der äußeren zylindrischen
Wand 26 erstreckt, wobei die äußeren Endbereiche des ersten
und des zweiten Flachkabels 23, 24 mit einem gemeinsamen Verbindungsabschnitt 35 verbunden
sind, der an der äußeren zylindrischen
Wand 26 angebracht ist. Dabei dient der äußere Erstreckungsbereich
des zweiten Flachkabels 24 nur als Verbindung mit dem auf der
feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 35,
wobei er sich selbst während
des Wickelvorgangs nicht von der inneren Umfangsfläche der äußeren zylindrischen
Wand 26 trennt. Bei dem auf diese Weise ausgebildeten vierten
Ausführungsbeispiel
sind die äußeren Endbereiche
der beiden Flachkabel 23, 24 durch den gemeinsamen,
auf der feststehenden Seite befindlichen Verbindungsabschnitt 35 auf
die Außenseite
des feststehenden Gehäuseelements 21 nach
außen
geführt,
so dass sich zusätzlich
zu den Wirkungen des in 4 gezeigten
dritten Ausführungsbeispiels
die Verbindungskonstruktion mit dem auf der Statorseite befindlichen
externen Verbinder noch weiter vereinfachen läßt.
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Bei
einem in 8 gezeigten
fünften
Ausführungsbeispiel
ist an der Außenseite
des Vertiefungsbereichs eine Mehrzahl säulenartiger Bereiche 36 angeordnet,
die sich in Axialrichtung der inneren zylindrischen Wand 27 erstrecken,
wobei diese säulenartigen
Bereiche 36 in integraler Weise mit dem beweglichen Gehäuseelement 22 ausgebildet
sind. Der innere Endbereich des ersten Flachkabels 23 ist
außerhalb
der jeweiligen säulenartigen
Bereiche 36 gewickelt, während der innere Endbereich
des zweiten Flachkabels 24 entlang des Vertiefungsbereichs 31 innerhalb
von den jeweiligen säulenartigen
Bereichen 36 gewickelt ist, so dass sich das zweite Flachkabel 24 in
Bezug auf den Vertiefungsbereich 31 positionieren läßt. Der
Durchmesser der inneren zylindrischen Wand 27 einschließlich der
jeweiligen säulenartigen
Bereiche 36 ist so klein wie möglich ausgebildet, so dass
er keine Auswirkung auf den Wickeldurchmesser des ersten Flachkabels 23 hat.
Wenn die Anzahl der säulenartigen
Bereiche 36 reduziert wird, selbst wenn man beim Reduzieren
der Dicke der säulenartigen
Bereiche 36 auf Schwierigkeiten stößt, nimmt der Wickeldurchmesser
des ersten Flachkabels 23 nur an den Stellen zu, an denen
die säulenartigen
Bereiche 36 vorhanden sind, so dass dies weniger Einfluß auf den
Wickeldurchmesser hat. Wenn die säulenartigen Bereiche 36 an
dem Ende des Vertiefungsbereichs 31 plaziert werden, läßt sich das
zweite Flachkabel 24 derart positionieren, dass es innerhalb
des gesamten Vertiefungsbereichs 31 untergebracht ist,
wobei dies bevorzugt ist.
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Bei
einem in 9 gezeigten
sechsten Ausführungsbeispiel
ist an der Außenseite
des Vertiefungsbereichs 31 ein Vorsprung 37 angeordnet,
der sich in Umfangsrichtung der inneren zylindrischen Wand 27 erstreckt,
wobei dieser Vorsprung in integraler Weise mit dem beweglichen Gehäuseelement 22 ausgebildet
ist. Der innere Endbereich des ersten Flachkabels 23 ist
auf die Außenseite
des Vorsprungs 37 gewickelt, während das zweite Flachkabel 24 in
dem Vertiefungsbereich 31 innerhalb von dem Vorsprung 37 gewickelt
ist, so dass sich das zweite Flachkabel 24 in bezug auf
den Vertiefungsbereich 31 positionieren läßt. Der
Durchmesser der inneren zylindrischen Wand 27 einschließlich des
Vorsprungs 37 ist so klein wie möglich ausgebildet, damit er
keinen Einfluß auf
den Wickeldurchmesser des ersten Flachkabels 23 hat.
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Wenn
ferner der Vorsprung 37 in seiner Erstreckung bis zu dem
Ende des Vertiefungsbereichs 31 geführt ist, läßt sich das zweite Flachkabel 24 derart
positionieren, dass es in dem vollen Vertiefungsbereich 31 untergebracht
ist, wobei dies bevorzugt ist.
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Obwohl
auch bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen
die Anzahl der Flachkabel 2 beträgt, d.h. N = 2, ist es auch
möglich,
drei oder mehr Flachkabel (N = 3, 4, 5 ...) zu verwenden. Zum Beispiel
ist im Fall eines siebten Ausführungsbeispiels,
das drei Flachkabel (N = 3) verwendet, in der in 10 dar gestellten Weise die Umfangsfläche der inneren
zylindrischen Wand 27 ausgehend von dem auf der beweglichen
Seite befindlichen Kabelwegführabschnitt 27a in
Umfangsrichtung in drei Bereiche unterteilt, von denen jeder 120
Grad entspricht, und ein Vertiefungsbereich 31a mit einer
Tiefe von etwa 2t ist in dem am nähesten bei dem auf der beweglichen
Seite befindlichen Kabelwegführabschnitt 27a gebildet,
während
ein Vertiefungsbereich 31b mit einer Tiefe von etwa t in
dem nächstfolgenden
Bereich vorhanden ist. Dabei ist zum Beispiel der Grenzbereich zwischen
dem Vertiefungsbereich 31a und dem Vertiefungsbereich 31b,
in dem sich die Tiefe verändert,
mit einem Übergang
bzw. abgeschrägt ausgebildet,
um die Veränderung
des Wickeldurchmessers der Flachkabel weniger abrupt auszubilden, wodurch
sich ein gleichmäßiger Wickelvorgang
der Flachkabel realisieren läßt.
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Ferner
ist bei den vorstehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen das erste
Gehäuseelement
das feststehende Gehäuseelement,
und das zweite Gehäuseelement
ist das bewegliche Gehäuseelement,
jedoch lassen sich dieselben Wirkungen auch dann erzielen, wenn
das erste Gehäuseelement
als bewegliches Gehäuseelement
und das zweite Gehäuseelement
als feststehendes Gehäuseelement
ausgebildet sind.
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Mit
den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung lassen sich folgende Wirkungen erzielen.
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Da
die Kabelwegführabschnitte
zum Wegführen
einer Anzahl von (N) flexiblen Kabeln von der inneren zylindrischen
Wand voneinander getrennt in einem Abstand von jeweils ca. 360/N
Grad angeordnet sind, so dass die Wickelzustände der jeweiligen flexiblen
Kabel um die innere zylindrische Wand miteinander gleich werden,
können
sich die Umlenkbereiche der flexiblen Kabel bei dem Rotationsvorgang des
beweglichen Gehäuseelements
mit im wesentlichen derselben Geschwindigkeit bewegen, so dass sich
gleichmäßige Aufwickel- und Abwickelvorgänge gewährleisten
lassen. Ferner sind die jeweiligen, durch die Kabelwegführabschnitte
getrennten flexiblen Kabel durch den auf der beweglichen Seite befindlichen
Verbindungsabschnitt an einer Stelle zusammengeführt, wodurch sich die Verbindungskonstruktion
mit einem externen Verbinder auf der Seite des Lenkrads vereinfachen
läßt. Ferner
sind wie bei den Kabelwegführabschnitten
zum Herausführen
der jeweiligen flexiblen Kabel von der inneren zylindrischen Wand
die Umlenkbereiche der jeweiligen Kabel oder die Kabelwegführabschnitte
zum Aufnehmen der jeweiligen flexiblen Kabel von der äußeren zylindrischen
Wand voneinander getrennt in einem Abstand von etwa 360/N Grad angeordnet,
so dass die Wickelzustände
der jeweiligen flexiblen Kabel, die sich von der inneren zylindrischen
Wand über
die Umlenkbereiche zu der äußeren zylindrischen
Wand erstrecken, miteinander identisch, wobei dies effektiver ist.
Ferner ist der auf der feststehenden Seite befindliche Verbindungsabschnitt
an dem feststehenden Gehäuseelement
vorgesehen, um die jeweiligen flexiblen Kabel an einer Stelle zusammenzuführen, und
die äußeren Endbereiche
der flexiblen Kabel sind durch diesen auf der feststehenden Seite
befindlichen Verbindungsabschnitt auf die Außenseite des feststehenden
Gehäuseelements
elektrisch nach außen
geführt,
so dass es auf diese Weise möglich
ist, die Verbindungskonstruktion mit einem externen Verbinder auf
der Statorseite zu vereinfachen.
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Ferner
können
die Kabelwegführabschnitte zum
Wegführen
einer Anzahl von (N) flexiblen Kabeln von der inneren zylindrischen
Wand zentral an einer Stelle vorgesehen werden, wobei die Außenumfangsfläche der
inneren zylindrischen Wand ausgehend von diesen Kabelwegführabschnitten
in Umfangsrichtung in Bereiche unterteilt ist, deren jeder in etwa
360/N Grad entspricht (wobei N die Anzahl der flexiblen Kabel darstellt),
und mit Ausnahme von einem dieser Bereiche ist ein Vertiefungsbereich,
der an dem am nähesten
bei den genannten Kabelwegführabschnitten
beginnt, entlang der Wickelrichtung der flexiblen Kabel derart ausgebildet,
dass seine Tiefe sukzessive geringer wird, und da die jeweiligen flexiblen
Kabel auf diese Weise im wesentlichen denselben Wickelzustand um
die innere zylindrische Wand besitzen, lassen sich die Aufwickel- und Abwickelvorgänge gleichmäßig gestalten;
da ferner die jeweiligen flexiblen Kabel mittels des auf der beweglichen
Seite befindlichen Verbindungsabschnitts an einer Stelle zusammengeführt sind,
läßt sich
ferner die Verbindungskonstruktion mit einem externen Verbinder
auf der Seite des Lenkrads vereinfachen.
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Ferner
ist die Tiefe des genannten Vertiefungsbereichs derart festgelegt,
dass sie entlang der Wickelrichtung der flexiblen Kabel ausgehend
von dem am nähesten
bei den Kabelwegführabschnitten befindlichen
Bereich nacheinander in etwa (N – 1)t, (N – 2)t, ..., (N – n)t beträgt (wobei
t die Dicke der flexiblen Kabel darstellt und n eine natürliche Zahl
ist und (N – n) > 0 ist), so dass die
Wickelzustände
der jeweiligen flexiblen Kabel in bezug auf die innere zylindrische
Wand miteinander gleich werden, mit dem Ergebnis, dass sich der
Aufwickel- oder
der Abwickelvorgang gleichmäßiger durchführen läßt. Ebenso wie
die Kabelwegführabschnitte
zum Wegführen
der jeweiligen flexiblen Kabel von der inneren zylindrischen Wand
sind auch die Umlenkbereiche der flexiblen Kabel oder die Kabelwegführabschnitte
zum Wegführen
der flexiblen Kabel von der äußeren zylindrischen
Wand voneinander getrennt in einem Abstand von etwa 360/N Grad angeordnet,
mit dem Ergebnis, dass die jeweiligen, sich von der inneren zylindrischen
Wand über
die Umlenkbereiche zu der äußeren zylindrischen
Wand erstreckenden flexiblen Kabel denselben Wickelzustand aufweisen,
wobei dies effektiver ist. Da ferner der auf der feststehenden Seite
befindliche Verbindungsabschnitt an dem feststehenden Gehäuseelement
vorgesehen ist, um die jeweiligen flexiblen Kabel an einer Stelle
zusammenzuführen
und da die anderen bzw. äußeren Endbereiche
der flexiblen Kabel durch diesen auf der feststehenden Seite befindlichen
Verbindungsabschnitt auf die Außenseite
des feststehenden Gehäuseelements
elektrisch nach außen
geführt
sind, ist es möglich,
die Verbindungskonstruktion mit einem externen Verbinder auf der
Statorseite zu vereinfachen.
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Die
Anzahl der flexiblen Kabel unterliegt zwar keinen Einschränkungen,
jedoch lassen sich in Fällen,
in denen insbesondere zwei flexible Kabel verwendet werden und der
Vertiefungsbereich dabei über
einen Bereich von etwa 180 Grad auf der Umfangsfläche der
inneren zylindrischen Wand auf der Basis des vorstehend erläuterten
Kabelwegführabschnitts
ausgebildet ist, die Wickelzustände
der beiden flexiblen Kabel in Bezug auf die innere zylindrische
Wand im Wesentlichen gleich ausführen,
wodurch sich ein gleichmäßiger Aufwickel- oder Abwickelvorgang
gewährleisten
läßt, und
da ferner beide flexiblen Kabel mittels des auf der beweglichen
Seite befindlichen Verbindungsabschnitts an einer Stelle zusammengeführt werden,
läßt sich
die Verbindungskonstruktion mit einem externen Verbinder auf der
Seite der Lenkvorrichtung vereinfachen. Ferner können säulenartige Bereiche entlang
der Außenumfangsfläche der
inneren zylindrischen Wand ausgebildet sein, mit dem Ergebnis, dass
sich das zweite Flachkabel in Bezug auf den Vertiefungsbereich positionieren
läßt, wobei
dies bevorzugt ist. Ferner kann ein Vorsprung entlang der Außenumfangsfläche der inneren
zylindrischen Wand ausgebildet sein, mit dem Ergebnis, dass in ebenfalls
bevorzugter Weise das zweite Flachkabel in Bezug auf den Vertiefungsbereich
positioniert werden kann.