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Die
Erfindung betrifft eine Flachkabelverbindungsanordnung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie z. B. in eine Lenkanlage eines Fahrzeugs
eingebaut ist, um eine elektrische Verbindung zwischen einer rotorseitigen
Handhabe und einer Statorseite zu ermöglichen. Eine solche Flachkabelverbindungsanordnung
ist aus der
DE 196
04 797 A1 bekannt.
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8 zeigt eine auseinandergezogene,
perspektivische Darstellung eines sogenannten Drehverbinders A.
Dieser Drehverbinder A besteht allgemein aus einer Gruppe von Bauteilen,
nämlich
einem oberen Deckel 20 und einem unteren Deckel 21,
die konzentrisch und relativ drehbar zueinander gekoppelt sind,
einem Kabelaufnahmeteil 22 und einem Flachkabel 23,
welches in einem Zwischenraum zwischen dem oberen Deckel 20,
dem Kabelaufnahmeteil 22 und dem unteren Deckel 21 aufgenommen und
aufgewickelt ist. Die beiden Enden des Flachkabels 23 sind
indirekt durch einen nach innen abgebogenen Leiterblock 24 und
einen nach außen
abgebogenen Leiterblock 25 außerhalb des Kabelaufnahmeteils 22 elektrisch
nach außen
geführt.
Der nach innen gebogene Leiterblock 24 steht in Eingriff
mit einem Außenrand
des oberen Deckels 20, während der nach außen abgebogene
Leiterblock 25 mit dem Außenrand des unteren Deckels 21 in
Eingriff steht. Da die beiden Deckel 20 und 21 eine
etwa kreisförmige äußere Gestalt
haben, sind sowohl der nach innen abgebogene als auch der nach außen abgebogene Leiterblock 24 bzw. 25 derart
geformt, daß ihre
Gestalt dieser kreisförmigen
Außengestalt
der Deckel entspricht, demzufolge sie entweder eine zurückspringende
oder vorspringende Oberfläche
besitzen.
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Der
obere Deckel 20 ist als bewegliches Gehäuseelement ausgebildet, während eine
durch einstückige
Ausbildung des unteren Deckels 21 mit dem Kabelaufnahmeteil 22 gebildete
Einheit als feststehendes Gehäuseelement
ausgebildet ist. Eine im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn
erfolgende Drehung des beweglichen Gehäuseelements bewirkt, daß sich das
Flachkabel 23 in seinem Raum entweder aufwickelt oder abwickelt.
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Der
den oben erläuterten
Aufbau aufweisende Drehverbinder A dient als elektrische Verbindungseinrichtung
für ein
Kraftfahrzeug-Airbag-System, eine Hupenschaltung und dergleichen.
In einem solchen Anwendungsfall wird das feststehende Gehäuseelement,
bestehend aus dem unteren Deckel 21 und dem Kabelaufnahmeteil 22,
an einer Lenksäule
einer Lenkanlage angebracht, das bewegliche Gehäuseelement in Form des oberen
Deckels 20 wird an dem Lenkrad angebracht, und die beiden
Enden des Flachkabels 23 werden mit den elektrischen Teilen
an der Lenksäule
bzw. dem Lenkrad verbunden. Hier kommt eine bekannte Verbindungseinrichtung
zum elektrischen Herausführen
des Flachkabels zum Einsatz. Bei dieser Einrichtung werden die Verbinderabschnitte 23a und 23b an
den beiden Enden des Flachkabels 23 mit jeweils einem Verbinder 26 des
anderen Verbindungspartners verbunden, bei dem es sich um ein außerhalb
des Gehäuses
befindliches elektrisches Teil handelt, wobei diese Verbindung über Anschlüsse 24a und 25a des
nach innen abgebogenen Leiterblocks 24 bzw. des nach außen abgebogenen
Leiterblocks 25 erfolgt, die hier als externe Verbinderteile
dienen.
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Im
folgenden soll anhand einiger Zeichnungen die bereits konzipierte
Verbindungsanordnung erläutert
werden. 5 ist eine perspektivische
Ansicht eines bereits konzipierten Verbindungsteils für ein Flachkabel
in Verbindung mit einem nach außen abgebogenen
Leiterblock. 7 ist eine
Draufsicht auf ein übliches
Flachkabel.
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Gemäß 5 setzt sich der nach außen abgebogene
Leiterblock 1 zusammen aus mehreren Metallplatten, die
durch Einsatz-Gießen
in ein Harzgußteil 2 eingeformt
sind. Ein Ende jeder Metallplatte steht von einer Seitenfläche des
Harzgußteils 2 ab und
bildet Anschlüsse 3,
während
die anderen Enden der Metallplatten in einem im wesentlichen rechteckförmigen Fenster 2a liegen,
welches etwa im Mittelteil des Harzgußteils 2 ausgespart
ist. Diese anderen Enden der Metallplatten bilden Verbindungsanschlüsse 4.
Bei der bereits konzipierten Anordnung gelangen sechs Anschlüsse 3 zum
Einsatz, von denen vier auf der linken Seitenfläche des Harzgußteils 2 in
gleichmäßigen Intervallen
angeordnet sind, während
die übrigen
beiden etwa im Mittelteil der Seitenfläche liegen. An einem Ende des
Harzgußteils 2 ist
in dessen Längsrichtung
ein als Kabelhalter fungierendes Halteteil 2b angeformt,
das an zwei Stellen abgeknickt ist, so daß eine Biege- oder Knickfläche 2b' gebildet wird.
Er ist an einer Stelle um etwa 45° nach
unten und dann an einer weiteren Stelle bis zu etwa einem rechten
Winkel abgeknickt.
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Etwa
im Mittelbereich der Oberseite des Harzgußteils 2 sind ein
Paar L-förmiger erster
Vorsprünge 2c und
ein Paar L-förmiger
zweiter Vorsprünge 2d als
Rasteinrichtung angeformt. Das vorerwähnte Fenster 2a, in
welchem die anderen Enden der Metallplatten angeordnet sind, befindet
sich zwischen den ersten Vorsprüngen 2c und
den zweiten Vorsprüngen 2d.
Teile der Metallplatten, die aus dem Fenster 2a nach außen hin
freiliegen, bilden die Verbindungsanschlüsse 4. Sechs Verbindungsanschlüsse 4,
in der Zahl gleich der Anzahl der Anschlüsse 3, ermöglichen
eine Verbindung entsprechend den Anschlüssen 3 in elektrisch
leitender Weise.
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Ein
in 7 gezeigte Flachkabel 10 besteht aus
einem oberen Isolatorfilm 11 und einem unteren Isolatorfilm 12 sowie
mehreren Leitern 13, die zwischen den Isolatorfilmen 11 und 12 eingebettet
sind. Die Isolatorfilme 11 und 12 bestehen jeweils
aus einer Basisschicht aus Polyethylenterephthalat (im folgenden "PET") oder dergleichen
und haben eine Dicke von etwa 60 μm.
Die Leiter 13 bestehen aus Kupferfolie und haben eine Dicke
von etwa 32 μm.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
werden sechs Leiter 13 verwendet, entsprechend der Anzahl
der Verbindungsanschlüsse 4 des
nach außen
abgebogenen Leiterblocks 1. Der Mittenabstand der sechs Leiter 13 ist
so gewählt,
daß er
zu dem Mittenabstand der Verbindungsanschlüsse 4 paßt. Der
Isolatorfilm 11 deckt nicht das eine Ende des Flachkabels 10 ab. Die
Leiterabschnitte 13a der mehreren Leiter 13, die von
dem unteren Isolatorfilm 12 dort getragen werden, wo der
obere Isolatorfilm 11 fehlt, liegen nach außen hin
frei. Diese freiliegenden Abschnitte bilden Leiterabschnitte 13a.
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In
Längsrichtung
des Flachkabels 10, ausgehend von den Leiterabschnitten 13a gesehen,
ist ein Paar im wesentlichen quadratischer Ausschnitte 14 ausgebildet,
die in die seitlichen Ränder
des oberen und des unteren Isolatorfilms 11 bzw. 12 des
Flachkabels 10 eindringen, und zwar in der Nähe der freiliegenden
Leiterabschnitte 13a. Die als Sicherungseinrichtung dienenden
Ausschnitte 14 gelangen mit den zweiten Vorsprüngen 2d des
nach außen
abgebogenen Leiterblocks 1 in Eingriff, um das Flachkabel 10 auf
dem Kabelhalter 2b des nach außen abgebogenen Leiterblocks 1 zu
plazieren. Dabei wird das eine Ende des Flachkabels 10 von
den ersten Vorsprüngen 2c erhalten.
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Die
Leiterabschnitte 13a, bei denen es sich um die freiliegenden
Abschnitte am Ende des Flachkabels 10 handelt, liegen den
Verbindungsanschlüssen 4 des
nach außen
abgebogenen Leiterblocks 1 gegenüber.
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Die
Leiterabschnitte 13a des Flachkabels 10 werden
mit den Verbindunganschlüssen 4 des
nach außen
gebogenen Leiterblocks 1 mit Hilfe einer Ultraschallschweißmaschine
(die weiter unten noch beschrieben wird) verbunden, und ein Verbinder 26 des anzuschließenden Schaltkreises
(s. 8) wird mit den
Anschlüssen 3 des
nach außen
gebogenen Leiterblocks 1 verbunden, wodurch das Flachkabel 10 dann
elektrisch nach außen
geführt
ist.
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Wie
in 9 gezeigt ist, enthält eine
Ultraschallschweißmaschine
beispielsweise einen Amboß 30,
auf dem ein Werkstück
plaziert wird, ein Horn oder einen Hammer 31, um das Werkstück in Pfeilrichtung
A in eine Ultraschallschwingung zu versetzen, und einen Luftzylinder 32 zum
Treiben des Hammers 31, so daß auf das Werkstück in Pfeilrichtung
B Druck aufgebracht wird. Ein (nicht gezeigter) sägezahnförmiger Vorsprung
am Ende des Hammers 31 ist entsprechend dem Mittenabstand
der Leiterabschnitte 13a des Flachkabels 10 ausgebildet.
Die Leiterabschnitte 13a und die Verbindungsanschlüsse 4 bilden
hier die von der Maschine bearbeiteten Werkstücke. Beim Verbinden der Leiterabschnitte 13a und der
Verbindungsanschlüsse 4 durch
Ultraschallschweißung
werden die Verbindungsanschlüsse 4 des
nach außen
gebogenen Leiterblocks 1 und die Leiterabschnitte 13a des Flachkabels 10 übereinanderliegend
auf dem Amboß 30 plaziert.
Wenn dann gemäß der Zeichnung
der Vorsprung des Hammers 31 dazu benutzt wird, den Bereich
in Ultraschallschwingung zu versetzen, in welchem die Verbindungsanschlüsse 4 und
die Leiterabschnitte 13a aufeinanderliegen, indem Druck
auf diese Teile ausgeübt
wird, kommt es zu einer Feststoffverbindung zwischen den Verbindungsanschlüssen 4 und
den Leiterabschnitten 13a, so daß die Verbindungsanschlüsse 4 und
die Leiterabschnitte 13a gleichzeitig miteinander verbunden
werden.
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6 ist eine perspektivische
Ansicht eines herkömmlichen
Verbindungsabschnitts eines Flachkabels sowie eines nach innen abgebogenen
oder abgeknickten Leiterblocks. Gemäß 6 setzt sich der nach innen abgebogene
Leiterblock 5 zusammen aus mehreren durch Einsatz-Formen
in ein Gußteil 6 eingebrachten
Metallplatten. Das Gußteil 6 enthält einen
im wesentlichen quadratisch geformten Halteteil oder Halter 6a,
auf dem das Flachkabel 10 plaziert wird, einen geneigten
Abschnitt 6b mit einer eine vorbestimmte Neigung aufweisenden
Fläche,
die sich von einem Ende des Halters 6a ausgehend in dessen Längsrichtung
erstreckt, einen Anschluß-Ausführabschnitt 6c,
der sich vom Boden einer Seitenfläche des Halters 6a ausgehend
erstreckt, und einen Leitungsdraht-Ausführabschnitt 6d, der
rechtwinklig vom unteren rechten Ende des Anschluß-Ausführabschnitts 6c absteht.
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Am
anderen Ende des Halters 6a ist ein im wesentlichen recheckiges
Fenster 6e ausgebildet, und ein Paar L-förmiger Vorsprünge 6f ist
derart angeordnet, daß die
Vorsprünge
von den Seitenbereichen der Oberseite des Halters 6a nach
oben abstehen. Ein Ende jeder Metallplatte steht von einer Seitenfläche des
Anschluß-Ausführabschnitts 6c des Gießformteils 6 ab
und bildet dadurch Anschlüsse 7 und
Leitungsdraht- Verbindungsabschnitte 6g.
Die anderen Enden der Metallplatte befinden sich in dem Fenster 6e des
Gießformteils 6 und
bilden dort Verbindungsanschlüsse 8.
Die Leitungsdraht-Verbindungsanschlüsse 6g sind in dem
Leitungsdraht-Ausführabschnitt 6d ausgebildet.
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Bei
der vorliegenden Ausführungssform
werden sechs Verbindungsanschlüsse 8 verwendet,
die einstückig
mit den vier Anschlüssen 7 und
den zwei Leitungsdraht-Verbindungsanschlüssen 6g verbunden
sind. Die Anschlüsse 7 werden
beispielsweise mit einer Hupenschaltung oder einer Navigationssteuerschaltung über einen
Verbinder 26' des
anzuschließenden
Schaltungsteils verbunden, während die
Leitungsdraht-Verbindungsanschlüsse 6g direkt an
(nicht gezeigte) Leitungsdrähte
angeschweißt oder
angelötet
werden, um eine elektrische Verbindung zu einer Steuerschaltung
eines Airbag-Systems zu schaffen.
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Wie
oben erläutert,
ist der Drehverbinder A so aufgebaut, daß das bewegliche Gehäuseelement, welches
durch den oberen Deckel 20 gebildet wird, sich 2- bis 2,5-mal
entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn drehen kann.
Es kann allerdings vorkommen, daß das bewegliche Gehäuseelement
in Form des oberen Deckels 20 nicht korrekt an dem feststehenden
Gehäuseelement,
welches durch den unteren Deckel 21 und dem Kabelaufnahmeteil 22 gebildet
wird, montiert ist, so daß das
bewegliche Gehäuseelement
sich beispielsweise nur einmal im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn
drehen kann. Ein solcher, nicht korrekt zusammengebauter Drehverbinder
A wird bei Überprüfung des
Drehubs des beweglichen Gehäuseelements,
beispielsweise mit Hilfe eines Drehmomentmeßgeräts oder dergleichen, als defektes
Produkt, also Ausschuß,
erkannt, so daß es
nicht ausgeliefert wird. Dieses defekte Produkt wird also weggeworfen.
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Die
Prüfung
des Drehverbinders geschieht folgendermaßen: Um den Drehhub zu überprüfen, wird
das bewegliche Gehäuseelement
bis zum Anschlußende
gedreht, und auf den Verbindungsabschnitt der Leiterabschnitte 13a des
Flachkabels 10 mit den Verbindungsanschlüssen 4 des
nach außen abgebogenen
Leiterblocks 1 wird eine Zugkraft ausgeübt, die durch ein Drehmoment
entsteht, welches größer als
ein vorbestimmter Wert ist. Die Zugkraft an dem Verbindungsabschnitt
wirkt zuerst auf die Ausschnitte 14 des Flachkabels 10 ein,
die mit den L-förmigen
zweiten Vorsprüngen 2d des
nach außen
abgebogenen Leiterblocks 1 in Eingriff stehen.
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Die
auf die Ausschnitte 14 einwirkende Zugkraft bewirkt eine
teilweise Verformung dieser Ausschnitte 14, oder die Ausschnitte 14 lösen sich
gar von den zweiten Vorsprüngen 2d,
so daß ein
Teil der Zugkraft auf den Verbindungsabschnitt an den Leiterabschnitten 13a und
den Verbindungsanschlüssen 4 ausgeübt wird.
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Die
Leiterabschnitte 13a und die Verbindunganschlüsse 4 sind
nur durch Ultraschallschweißung mit
dem Verbindungabschnit verbunden, so daß letzterer der Zugkraft kaum
widerstehen kann.
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Dies
kann dazu führen,
daß der
Verbindungsabschnitt abgezogen oder abgeschält wird, mit der Folge, daß die Leiterabschnitte
und die Verbindungsanschlüsse
wenn überhaupt,
dann nur mit geringer Zuverlässigkeit
zusammenhängen.
Wenn der Drehverbinder A derart aufgebaut ist, daß das bewegliche
Gehäuseelement
richtig an dem feststehenden Gehäuseelement
montiert ist, und dann eine Prüfung
des Drehhubs erfolgt, dreht sich das bewegliche Gehäuseelement
normalerweise nicht bis zu dem Anschlußende hin, und folglich kann keine
Zugkraft auf den Verbindungsabschnitt ausgeübt werden. Dies deshalb nicht,
weil das bewegliche Gehäuseelement
des Drehverbinders A so ausgebildet ist, daß es einen ausreichend großen Drehhub
von bis zu 2,5 Umdrehungen im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn
aufweist, was zur sicheren Handhabung des Fahrzeugs ausreicht, bei
dem das Lenkrad maximal zwei Umdrehungen machen kann, so daß die Prüfung des
Drehverbinders ergibt, daß dieser
die zwei Umdrehungen ausführen
kann, also nicht einmal die 2,5 Umdrehungen bis zum Anschlußende ausführen muß. Wenn
also das bewegliche Gehäuseelement
richtig an dem festen Gehäuseelement
montiert ist, gelangt keinerlei Zugkraft entsprechend einem über einem
vorbestimmten Wert liegenden Drehmoment auf den Verbindungsabschnitt, wenn
das Teil ausgeliefert wird.
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Wenn
auf den Verbindungsabschnitt der Leiterabschnitte 13a und
der Verbindungsanschlüsse 4 auch
nur einmal eine Zugkraft einwirkt, löst sich der Verbindungsabschnitt
möglicherweise,
so daß die Zuverlässigkeit
der Verbindung zwischen den Leiterabschnitten 13a und den
Anschlüssen 4 leidet.
Diese Produkte, bei denen sich während
der Inspektion unzureichende Drehhübe zeigen, werden nicht repariert oder
nachgebessert, sondern weggeworfen.
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Die
DE 196 04 797 A1 zeigt
in Übereinstimmung
mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Flachkabelverbindungsanordnung
mit einem Flachkabel, welches eine erste Sicherungseinrichtung in Form
von seitlichen Einschnitten in den Rändern der Flachkabelisolierung
und eine zweite Sicherungseinrichtung in Form von Löchern in
der Flachkabelisolierung aufweist, wobei erste und zweite Sicherheitseinrichtung
in Längsrichtung
des Flachkabels einen vorbestimmten Abstand aufweisen. Ein elektrischer
Verbinder ist als Leiterblock ausgebildet und enthält neben
einem elektrischen Verbindungsanschlußteil an einem Halteteil ein
Paar Vorsprünge,
die in die Löcher
des Flachkabels eingreifen, außerdem
ein Paar Laschen, die bei auf den Halteteil aufgelegtem Flachkabel-Ende
umgeklappt werden, um in die als erste Sicherheitseinrichtung fungierenden
Randausschnitte des Flachkabels einzugreifen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Flachkabelverbindungsanordnung
der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art anzugeben, bei
der eine verbesserte Produktqualität dadurch erreicht wird, daß das oben
angesprochene Problem mit der auf den Verbindungabschnitt einwirkenden
Zugkraft gelöst
oder doch zumindest gemildert wird.
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Hierzu
schafft die Erfindung eine Flachkabelverbindungsanordnung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1.
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Außerdem schafft
die vorliegende Erfindung gemäß Anspruch
5 einen Drehverbinder mit der erfindungsgemäßen Flachkabelverbindungsanordnung.
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Im
folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht des Verbindungsabschnitts eines Flachkabels
und eines nach außen
abgebogenen Leiterblocks einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine
perspektivische Ansicht des Verbindungsabschnitts eines Flachkabels
und eines nach innen abgebogenen Leiterblocks einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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3 eine
Schnittansicht entlang der Linie III-III in 2;
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4 eine
Draufsicht auf das Flachkabel der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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Die 5 bis 9 dienen
lediglich zur Erläuterung
der Erfindung, stellen aber keine Ausführungsformen der Erfindung
dar. Es zeigen:
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5 eine
perspektivische Ansicht des Verbindungsabschnitts eines Flachkabels
und eines nach außen
abgebogenen Leiterblocks;
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6 eine
perspektivische Ansicht des Verbindungsabschnitts eines Flachkabels
und eines nach innen abgebogenen Leiterblocks;
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7 eine
Draufsicht auf ein bereits konzipiertes Flachkabel;
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8 eine
auseinandergezogene, perspektivische Darstellung eines Drehverbinders;
und
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9 eine
schematische Ansicht des Aufbaus einer Ultraschallschweißmaschine.
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Im
folgenden soll zunächst
eine erste Ausführungsform
der Erfindung beschrieben werden. Hierzu wird auf die 1 und 4 Bezug
genommen, die ein Flachkabel und einen nach außen gebogenen Leiterblock zeigen.
Diejenigen Teile, die bereits oben näher erläutert wurden, sind in diesen
Figuren mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen.
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Nach 1 setzt
sich der als externes Verbindungsteil dienende, nach außen abgebogene
Leiterblock 1 zusammen aus mehreren Metallplatten, die
durch Einsatzformen in ein einen Körper bildendes Harzgußteil (Formteile) 2 eingebettet
sind. Ein Ende jeder Metallplatte steht von einer Seitenfläche des
Formteils 2 ab, während
das andere Ende der Metallplatte in einem im wesentlichen rechteckigen Fenster 2a angeordnet
ist, welches sich etwa in der Mitte der Oberseite des Formteils 2 befindet.
Diese anderen Enden der Metallplatte bilden Verbindunganschlüsse 4.
Bei der ersten Ausführungsform
der Erfindung gibt es sechs Anschlüsse 3, von denen vier in
gleichmäßigen Abständen entlang
der linken Seite des Gießharzteils 2 angeordnet
sind, während
die beiden verbleibenden zwei Anschlüsse 3 sich etwa in dem
mittleren Bereich der Seitenfläche
befinden. Ein als Halteteil für
ein Flachkabelende dienender Kabelhalter 2b befindet sich
an einem Ende des Formteils 2, in dessen Längsrichtung
betrachtet. Der Kabelhalter 2b ist an zwei Stellen abgebogen
oder abgeknickt, um eine gebogene oder Knickfläche 2b' zu bilden, wozu der Kabelhalter 2b zunächst an
einer ersten Stelle um etwa 45 ° abgebogen
und dann an einer zweiten Stelle noch einmal abgebogen ist, um insgesamt
einen rechten Winkel zu bilden. Der Kabelhalter 2b kann
auch unter anderen Winkeln als den oben angegebenen Winkeln abgeknickt
sein, er kann auch nach unten gekrümmt sein.
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Ein
Paar L-förmiger
erster Vorsprünge 2c und
ein Paar L-förmiger
zweiter Vorsprünge 2d sind als
Rastabschnitte derart ausgebildet, daß sie etwa im Mittelbereich
der Oberseite des Formteils 2 nach oben ragen.
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Die
ersten Vorsprünge 2c verhindern
eine unregelmäßige Bewegung
der Enden des Flachkabels 10. Das Fenster 2a,
in welchem die Enden jeder der Metallplatten liegen, befindet sich
zwischen den ersten Vorsprüngen 2c und
den zweiten Vorsprüngen 2d.
Ein Paar L-förmiger
dritter Vorsprünge 2e bildet Rastabschnitte,
die an einem Ende der Außenseite des
Kabelhalters 2b von diesem wegragen. Eine Seitenfläche (die
obere in der Zeichnung) jedes dritten Vorsprungs 2e ist
gegenüber
der Oberflächen-Senkrechten
des Kabelhalters 2b geneigt, d. h. ist hinterschnitten,
um zu verhindern, daß sich
das Flachkabel 10 von den dritten Vorsprüngen 2e löst. Die
Abschnitte der Metallplatten, die in dem Fenster 2a freiliegen, bilden
Verbindungsanschlüsse 4.
Sechs Verbindungsanschlüsse 4,
entsprechend der Anzahl der Anschlüsse 3, sind einstückig mit
ihren enstprechenden Anschlüssen 3 ausgebildet.
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Das
Flachkabel 10 gemäß 4 enthält mehrere
Leiter 13, die eingebettet zwischen einem oberen Isolatorfilm 11 und
einem unteren Isolatorfilm 12 angeordnet sind. Die Isolatorfilme 11 und 12 sind etwa
60 μm dick,
bilden isolierende Unterlagenfilme oder -bänder und bestehen aus PET oder
dergleichen. Die Leiter bestehen aus Kupferfolie mit einer Dicke
von etwa 32 μm.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
der Erfindung werden sechs Leiter 13 verwendet, entsprechend
der Anzahl der Verbindungsanschlüsse 4 des
nach außen
abgeknickten Leiterblocks 1. Die Mittenabstände zwischen
den sechs Leitern 13 stimmen überein mit den Mittenabständen der
Verbindungsanschlüsse 4.
Ein Ende des Flachkabels 10 ist von dem oberen Isolatorfilm 11 befreit, so
daß ein
Teil der Leiter 13, der von dem unteren Isolatorfilm 12 getragen
wird, dort, wo der obere Isolatorfilm fehlt, nach außen freiliegt.
Diese freiliegenden Abschnitte bilden Leiterabschnitte 13a.
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In
Längsrichtung
des Flachkabels 10 von den Leiterabschnitten 13a beabstandet
befinden sich als erste bzw. zweite Sicherungseinrichtung ein Paar erster
Ausschnitte 14 und ein Paar zweiter Ausschnitte 15,
die jeweils etwa quadratischen Grundriß haben und sich in der Nähe der freiliegenden
Leiterabschnitte 13a befinden. Diese Ausschnitte 14 und 15 dringen in
die Seitenränder
des oberen und unteren Isolatorfilms 11 und 12 des
Flachkabels 10 ein. Die ersten Ausschnitte 14 treten
in Eingriff, d. h. verrasten mit den zweiten Vorsprüngen 2d des
nach außen
abgeknickten Leiterblocks 1, während die zweiten Ausschnitte 15 mit
den dritten Vorsprüngen 2e des
nach außen
abgebogenen Leiterblocks 1 in Eingriff treten oder verrasten,
um das Flachkabel 10 an dem Kabelhalter 2b des
Leiterblocks 1 zu halten. Die Enden der Leiterabschnitte 13a werden
von den L-förmigen
ersten Vorsprüngen 2c zurückgehalten.
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Die
Länge des
Flachkabels 10 zwischen den ersten Ausschnitten 14 und
den zweiten Ausschnitten 15 ist hier etwas größer gewählt als
die Länge des
Kabelhalters 2b zwischen den zweiten Vorsprüngen 2d und
den dritten Vorsprüngen 2e.
In anderen Worten: Die Strecke L2 zwischen den ersten Ausschnitten 14 und
den zweiten Ausschnitten 15 ist größer als die Strecke L1 zwischen
den zweiten Vorsprüngen 2d und
den dritten Vorsprüngen 2e.
Wenn daher die ersten Ausschnitte 14 des Flachkabels 10 mit
den zweiten Vorsprüngen 2d verrasten,
die zweiten Ausschnitte 15 mit den dritten Vorsprüngen 2e verrasten,
wie es oben erläutert
wurde, bildet sich ein Biegebereich oder Biegeabschnitt 16 des
Flachkabels 10 zwischen den zweiten Vorsprüngen 2d und den
dritten Vorsprüngen 2e aus,
weil das Flachkabel 10 etwas länger ist. Darüberhinaus
wird zwischen dem Kabelhalter 2b und dem Flachkabel 10 ein
Zugentlastungs-Freiraum 16a gebildet.
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Die
Leiterabschnitte 13a des Flachkabels 10 liegen
den Verbindungsanschlüssen 4 des
nach außen
abgebogenen Leiterblocks 1 gegenüber. Die Leiterabschnitte 13a des
Flachkabels 10 sind mit ihren entsprechenden Verbindunganschlüssen 4 des
nach außen
abgebogenen Leiterblocks 1 unter Verwendung der oben erläuterten
Ultraschallschweißmaschine
verbunden, wobei beispielsweise ein Leitungsdraht an jeden Anschluß 3 des
nach außen
abgebogenen Leiterblocks 1 angeschlossen wird. Dies bewirkt,
daß das
Flachkabel 10 und die Leitungsdrähte über den nach außen abgeknickten
Leiterblock 1 einstückig
zusammenhängen.
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Im
folgenden wird eine zweite Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. 2 ist eine
perspektivische Ansicht des Verbindungsabschnitts eines Flachkabels
und eines nach innen abgeknickten Leiterblocks gemäß der zweiten
Ausführungsform
der Erfindung. 3 ist eine Schnittansicht entlang
der Linie III-III in 2. Entsprechende Teile wie bei
den bereits beschriebenen Anordnungen sind mit entsprechenden Bezugszeichen
versehen. Gemäß 2 enthält der als
externes Verbindungsteil fungierende, nach innen abgeknickte Leiterblock 15 mehrere
Metallplatten, die durch Einsatzformen in ein einen Körper bildendes
Harz-formteil 6 eingebettet sind. Das Formteil 6 enthält einen
im wesentlichen quadratischen Halter 6a, auf dem das Flachkabel 10 plaziert
ist, und einen geneigten Abschnitt 6b, der sich von einem
Ende des Halters 6a ausgehend in dessen Längsrichtung
erstreckt, ferner einen Anschluß-Ausführabschnitt 6c,
der sich von einer Seitenfläche
des Halters 6a nach unten erstreckt, und einen Leitungsdraht-Ausführabschnitt 6d,
der rechtwinklig an einem seitlichen Ende des Anschluß-Ausführabschnitts 6c ausgebildet
ist. Obschon bei der vorliegenden Ausführungsform der geneigte Abschnitt 6b abgeknickt ausgebildet
ist, kann er auch als gekrümmter
Abschnitt ausgebildet sein. In diesem Fall besitzt er eine als Ausnehmung
ausgebildete Fläche,
wobei das Flachkabel 10 entlang der Innenseite der als
Ausnehmung ausgebildeten Fläche verläuft.
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An
dem anderen Ende des Halters 6a – in dessen Längsrichtung
betrachtet – ist
ein im wesentlichen rechteckiges Fenster 6e ausgespart.
Außerdem
ist ein Paar L-förmiger
erster Abschnitte 6h, die als Eingriffs- oder Rastabschnitte fungieren, vorgesehen,
wobei die Vorsprünge
von den Seiten der Oberseite des Halters 6a hochstehen.
Ferner ist ein Paar L-förmiger
zweiter Vorsprünge 6i als
Eingriffs- oder Rastabschnitte derart ausgebildet, daß die Vorsprünge von
den Seiten der Oberseite des geneigten Bereichs 6b nach
oben abstehen. Eine Seitenfläche
jedes zweiten Vorsprungs 6i ist gegenüber einer Oberflächen-Senkrechten
des geneigten Bereichs 6b geneigt, d. h., ist hinterschnitten,
damit ein Loskommen des Flachkabels 10 von den zweiten
Abschnitten 6i verhindert wird.
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Ein
Ende jeder Metallplatte steht vom Boden einer Seitenfläche des
Anschluß-Ausführabschnitts 6c des
Formteils 6 ab und bildet dadurch Anschlüsse 7 und
Leitungsdraht-Verbindunganschlüsse 6g.
Das andere Ende jeder Metallplatte ist in dem Fenster 6e des
Gießharzteils 6 angeordnet
und bildet Verbindungsanschlüsse 8.
Die Leitungsdraht-Verbindungsanschlüsse 6g liegen
in dem Leitungsdraht-Ausführteil 6d und
bilden Anschlüsse
für die
elektrische Verbindung mit einer Airbag-Steuerschaltung.
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Wie
oben ausgeführt,
bilden die in dem Fenster 6e nach außen freiliegenden Bereiche
der Metallplatten die Verbindungsanschlüsse 8.
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Bei
der vorliegenden Ausführungsform
werden sechs Verbindungsanschlüsse 8 verwendet,
die einstückig
mit den vier Anschlüssen 7 und
den zwei Leitungsdraht-Verbindungsanschlüssen 6g ausgebildet
sind.
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Wie
in 3 gezeigt ist, liegen die Verbindunganschlüsse 8 in
dem Fenster 6e frei, wobei ihre Mittelbereiche zu Vorsprüngen 6a etwa
trapezförmiger
Gestalt ausgebildet sind. Die Oberseite jedes Vorsprungs 8a hat
etwa die gleiche Höhe
wie die Oberfläche
des Halters 6a. Dies ermöglicht es den Leiterabschnitten 13a des
Flachkabels 10, welches von dem Halter 6a gehalten
wird, mit den Vorsprüngen 8a der
Verbindungsanschlüsse 8 in
Berührung zu
gelangen und mit diesen verbunden zu werden, ohne daß sie eine
Verformung erleiden. Obschon gemäß 3 die
Vorsprünge 8a der
Verbindungsabschnitte 8 von den Leiterabschnitten 13a einen
Abstand aufweisen, welcher der Dicke der unteren PET-Seite des Flachkabels 10 entspricht,
lassen sich die Vorsprünge 8a noch
ein Stück
weiter anheben, so daß die
Vorsprünge 8a höher liegen
als die Oberseite des Halters 6a und mit den Leiterabschnitten 3a in Kontakt
gelangen.
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In ähnlicher
Weise sind (nicht dargestellte) Vorsprünge mit jeweils trapezförmiger Gestalt
auch in den Verbinderanschlüssen 4 des
nach außen
abgeknickten Leiterblocks 1 ausgebildet.
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Im
folgenden wird die Anordnung beschrieben, mit deren Hilfe das Flachkabel 10 mit
dem nach innen abgeknickten Leiterblock 5 der oben erläuterten
Ausgestaltung verrastet wird.
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Die
ersten Vorsprünge 6h des
nach innen abgeknickten Leiterblocks 5 treten in Eingriff
mit den ihnen zugehörigen
ersten Ausschnitten 14 des Flachkabels 10, während die
zweiten Ausschnitte 15 mit den ihnen zugehörigen zweiten
Vorsprüngen 6i in Eingriff
treten. Hierbei beträgt
der Abstand L2 gemäß 4 zwischen
den ersten Ausschnitten 14 und den zweiten Ausschnitten 15 des
Flachkabels 10 etwa so viel wie der Abstand L3 zwischen
jedem ersten Vorsprung 6h und jedem zweiten Vorsprung 6i des
nach innen abgeknickten Leiterblocks 5. Dies macht es dem
Flachkabel 10 möglich,
in Berührung
mit dem Halter 6a und dem geneigten Abschnitt 6b zu
gelangen und durchgebogen zu werden, wobei der Halter und der Leiterabschnitt
die Ausnehmung in dem nach innen abgeknickten Leiterblock 5 bilden.
Derjenige Bereich des Flachkabels 10, der entlang dem Halter 6a unter
dem geneigten Abschnitt 6b verläuft, bildet einen durchgebogenen
Bereich 9. Der direkte, geradlinige Abstand zwischen den
ersten Vorsprüngen 6h und
den zweiten Vorsprüngen 6i (der
kürzeste
Abstand L4) ist kürzer
als L3, weil die zweiten Vorsprünge 6i an
dem geneigten Abschnitt 6b ausgebildet sind, der nicht
in der gleichen Ebene liegt wie die ersten Vorsprünge 6h.
Der im Grundriß etwa
rechteckige Raum zwischen einer geknickten Linie entlang der Strecke
L3 und einer entlang dem kürzesten
Abstand L4 gezogenen Linie bildet den Zugentlastungs-Freiraum 9a.
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Da
der oben beschriebene Drehverbinder A konzentrisch aufgebaut ist,
werden der nach außen abgeknickte
und der nach innen abgeknickte Leiterblock 1 bzw. 5 gemäß den oben
beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung mit den äußeren Enden
des oberen und des unteren Deckels 20 bzw. 21 des
konzentrisch aufgebauten Drehverbinders A (s. 8)
in Eingriff gebracht und daran fixiert. Deshalb besitzen sowohl
der nach außen
abgeknickte als auch der nach innen abgeknickte Leiterblock 1 bzw. 5 jeweils
eine ausgenommene oder vertieft liegende Fläche oder eine vorstehende Fläche entsprechend der äußeren Gestalt
des im Grundriß kreisförmigen Drehverbinders
A.
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Im
folgenden wird beschrieben, wie die Prüfung des Drehhubs des Drehverbinders
A mit dem oben beschriebenen Aufbau des Flachkabels und der dazugehörigen Anschlüsse erfolgt.
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Wenn
der Drehverbinder nicht richtig zusammengebaut ist, so daß er sich
beispielsweise nur einmal im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn drehen
kann, so liefert der Drehverbinder A während der Prüfung seines
Drehhubs, wenn er zu dem Anschlußende hin gedreht wird, ein
Drehmoment, welches größer als
ein vorbestimmter Wert ist, was z. B. mit Hilfe eines Drehmomentmeßgeräts festgestellt wird.
Die daraus entstehende Situation ist oben in Verbindung mit dem
Flachkabel 10 und dem nach außen abgeknickten Leiterblock 1 der
ersten Ausführungsform
der Erfindung erläutert.
Das zum Anschlußende
hin gedrehte Flachkabel 10 wird einer Zugkraft in Pfeilrichtung
B in 1 ausgesetzt, entsprechend einem Drehmoment, welches
größer ist
als der genannte vorbestimmte Wert. Die Zugkraft (in Pfeilrichtung
B) verformt die zweiten Ausschnitte 15 des Flachkabels 10,
die mit den dritten Vorsprüngen 2e des
nach außen
abgeknickten Leiterblocks 1 ein Eingriff stehen, und bringt
sie möglicherweise
dazu, sich von den dritten Vorsprüngen 2e zu lösen. Dabei
hat der Zugentlastungs-Freiruam 16a, welcher durch den gebogenen
Abschnitt 16 des Flachkabels 10 gebildet wird,
die Wirkung, die Verformung zu absorbieren, welche die Zugkraft
an dem Flachkabel hervorruft. Durch das Vorhandensein des Freiraums 16a wird die
durch Drehung zum Anschlußende
hin hervorgerufene Zugkraft tatsächlich
nicht auf die ersten Ausschnitte 14 ausgeübt, die
mit den zweiten Vorsprüngen 2d in
Verbindung stehen, auch nicht auf den durch Ultraschallschweißung gebildeten
Abschnitt zwischen den Leiterabschnitten 13a und den Verbindungsanschlüssen 4.
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Der
aus der Drehung zum Anschlußende
hin resultierende Zustand soll nun in Verbindung mit dem Flachkabel 10 beschrieben
werden, welches an dem nach innen abgeknickten Leiterblock 5 der
zweiten Ausführungsform
der Erfindung angeschlossen ist. Die Drehung des Flachkabels 10 zum
Anschlußende hin
ist Ursache dafür,
daß in
Pfeilrichtung C in 2 eine Zugkraft wirkt, die einem
Drehmoment entspricht, welches größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Die Zugkraft (in Richtung des Pfeils C) verformt die zweiten Ausschnitte 15 des
Flachkabels 10, die mit den zweiten Vorsprüngen 6i des
nach innen abgewinkelten Leiterblocks 5 in Eingriff stehen
und bewirkt möglicherweise,
daß sich
die Ausschnitte von den zweiten Vorsprüngen 6i lösen. Der
Zugentlastungs-Freiraum 9a, der durch den gebogenen Abschnitt 9 des
Flachkabels 10 gebildet wird, absorbiert die Zugkraft,
welche Ursache für
die Verformung und das Sich-Lösen
ist. Wenn der Freiraum 9a vorhanden ist, wird die durch
die Drehung zum Anschlußende hin
hervorgerufene Zugkraft im Ergebnis nicht auf die Ausschnitte 14 ausgeübt, die
mit den ersten Vorsprüngen 6h in
Eingriff stehen, auch nicht auf den durch Ultraschallschweißung gebildeten
Abschnitt zwischen den Leiterabschnitten 13a und den Verbindungsanschlüssen 4.
Die Zuverlässigkeit
der Verbindung wird also nicht beeinträchtigt.
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Obschon
bei der ersten und der zweiten Ausführungsform der Erfindung das
Verbinden der Verbindungsanschlüsse 4 und 8 des
nach außen
bzw. nach innen abgeknickten Leiterblocks 1 bzw. 5 mit dem
Flachkabel 10 beschrieben wurde, läßt sich die Erfindung auch
dann anwenden, wenn ein Kabel direkt mit einem Anschluß eines
externen Verbindungspartners zu verbinden ist, beispielsweise mit anderen
elektrischen Bauteilen.
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Erfindungsgemäß werden
die Leiterabschnitte des Flachkabels und die Verbindungsanschlüsse des
externen Verbindungspartners miteinander verbunden, wobei die Rast-
oder Eingriffsabschnitte der externen Verbindungspartner mit den
Sicherungabschnitten des Flachkabels in Eingriff treten, und ein
gebogener Abschnitt des Flachkabels sowie ein Zugentlastungsbereich
zwischen dem Verbindungsabschnitt der Verbindungsanschlüsse zu dem
externen Verbindungspartner und den Rastabschnitten vorhanden sind.
Wenn eine Zugkraft auf das Flachkabel ausgeübt wird, veranlaßt diese,
daß die
Sicherungsabschnitte verformt werden. Auch in diesem Fall läßt sich
die Zugkraft durch den gebogenen Abschnitt und den Zugentlastungsbereichen
absorbieren. Aus diesem Grund gelangt die Zugkraft nicht auf den
Verbindungsabschnitt, mit der Folge, daß der externe Verbindungspartner
und das Flachkabel mit hoher Zuverlässigkeit bezüglich des
Verbindungsabschnitts miteinander verbunden werden können.
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Erfindungsgemäß sind die
Sicherungabschnitte des Flachkabels als Ausschnitte ausgebildet,
während
die Rastabschnitte des externen Verbindungspartners als Vorsprünge ausgebildet
sind. Die Ausschnitte können
leicht durch Pressen, insbesondere Stanzen ausgebildet werden, die
Vorsprünge
lassen sich einfach dadurch ausbilden, daß das Harzmaterial entsprechend
geformt wird. Das Produkt ist also billig.
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Erfindungsgemäß besitzt
die Verbindungsanordnung eine in dem Körper des externen Verbindungspartners
entlang der Längsrichtung
des Flachkabels verformte Oberfläche.
Damit ist die Anordnung derart ausgestaltet, daß ein Anbringen des Körpers an
elektrischen Geräten
jeglicher Form möglich ist.
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Erfindungsgemäß sind ein
Flachkabel-Durchbiegungsabschnitt und ein Zugentlastungsbereich
zwischen den Verbindungsanschlüssen
des externen Verbindungspartners und den Rastabschnitten vorhanden,
so daß auch
dann, wenn sich bei der Prüfung
des Drehhubs des Drehverbinders dadurch, daß das Drehmoment einen vorbestimmten Wert übersteigt,
erweist, daß der
Drehverbinder nicht korrekt zusammengebaut ist, der gebogene Abschnitt
des Bandkabels und der Zugentlastungsbereich die Zugkraft absorbieren.
Weil also die einem einen vorbestimmten Wert übersteigenden Drehmoment entsprechende
Zugkraft nicht auf den Verbindungsabschnitt zwischen den Leiterabschnitten
des Flachkabels und den Verbindungsanschlüssen des externen Verbindungspartners
ausgeübt
wird, verringert sich die Möglichkeit,
daß sich
der Verbindungsabschnitt abschält.
Damit erhöht
sich die Zuverlässigkeit
der Verbindung des Flachkabels mit dem externen Verbindungspartner.
Folglich lassen sich solche Drehverbinder, von denen festgestellt
wird, daß sie
nicht korrekt zusammengebaut sind, nachbessern, so daß ihr Drehhub
schließlich
dem gewünschten
Bereich entspricht, so daß auch
diese nachgebesserten Drehverbinder ordnungsgemäß funktionieren und ausgeliefert
werden können.
Es entstehen also keine Produktionsverluste durch Wegwerfen solcher
Drehverbinder, die durch mangelhaften Zusammenbau nicht korrekt
funktionieren.