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Die
Erfindung betrifft eine Verbindungsbaugruppe für Verbindungsklemmen und ein
Bandkabel (genauer gesagt ein flexibles Bandkabel FFC) in einer
Signalübertragungsvorrichtung
für den
Lenkmechanismus eines Kraftfahrzeugs.
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Allgemein
wird eine Signalübertragungsvorrichtung
für einen
Kraftfahrzeug-Lenkmechanismus zur Übertragung eines Signals zwischen
einem mit einem Lenkrad in Drehung versetzten drehbaren Teil und
einem feststehenden Teil eingesetzt, und zwar ungeachtet der Drehung
des Lenkrads. Zur Übertragung
des Signals vom drehbaren Teil zum äußeren feststehenden Teil ist
das erste Ende eines Bandkabels an den drehbaren Teil angeschlossen,
während sein
anderes Ende mit einem Verbinder an den feststehenden Teil angeschlossen
ist. Das zweite Ende des Bandkabels ist über den Anschluß an das
erste Ende von Verbindungsklemmen an den Verbinder angeschlossen,
deren zweites Ende wiederum in den Verbinder eingesetzt ist.
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Eine
bereits bekannte Verbindungsbaugruppe a eines
Bandkabels mit Verbindungsklemmen ist in 3 dargestellt.
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Entsprechend
der Darstellung in 3 weisen
mehrere Verbindungsklemmen b einen ersten Abschnitt b1 als Klemmenplatten
sowie einen zweiten Abschnitt b2 als Verbinderklemmen auf. Durch Entfernung
der Isolierschichtummantelung c1 von einem Bandkabel c freigelegte
Leiter c2 sind mit den Klemmenplatten b1 z.B. mittels Ultraschall
verschweißt.
Der Abschnitt b2 der Verbinderklemmen ist in einem Klemmengehäuse d des Verbinders festgelegt.
Ein Bereich e zum Anschluß der Klemmenplatten
b1 an die Leiter c2 ist aus Isolierharz geformt. Dieser geformte
Abschnitt liegt zwischen einem Oberteil f1 und einem Unterteil f2
und wird von diesen gehalten. Das Oberteil f1 und das Unterteil
f2 sind zur Erzeugung der Verbindungsbaugruppe a des Bandkabels
c und der Verbindungsklemme b durch Verschluß fixiert.
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Eine
weitere und in 4 dargestellte
Verbindungsbaugruppe des Bandkabels und der Verbindungsklemmen ist
in der Japanischen Patentschrift JP 6 – 30270 B2 offenbart.
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Nach 4 ist das jeweils erste
Ende mehrerer Verbindungsklemmen b, d.h. die Klemmenplatten b1,
entsprechend der Abstandsfolge der Leiter c2 angeordnet, während ihr
zweites Ende, d.h. die Verbinderklemmen b2, zur Weiterführung im
Klemmengehäuse
d angeordnet ist. Die Klemmenplatten b1 und die Verbinderklemmen
b2 sind zur Bildung eines Klemmenhalters g durch Isolierschichten
h1 bzw. h2 festgelegt.
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Die
Klemmenplatten b1 sind mit dem Leiter c2 z.B. mittels Utraschall
verschweißt.
In einem Bereich e' liegen
die Klemmenplatten b1 und die Leiter c2 zwischen dem Oberteil f1
und dem Unterteil f2 und werden dort gehalten. Das Oberteil f1 und
das Unterteil f2 sind zur Bildung der Verbindungsbaugruppe a' des Bandkabels c
und der Verbindungsklemmen b durch Verschluß fixiert.
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Die
beiden beschriebenen Verbindungsbaugruppen weisen jedoch folgende
Nachteile auf:
Da der Verbindungsabschnitt e (e') jeweils nur zwischen
dem Oberteil f1 und dem Unterteil f2 liegt, ist die mechanische
Festigkeit der Verbindung zwischen ersterem und letzterem relativ
gering. Die von den beiden Teilen f1 und f2 aufgebrachte Kraft zum
Halten des Verbindungsabschnitts e (e') ist ebenfalls gering. Bei Zugbelastung
des Bandkabels c konzentriert sich die Zugkraft aufgrund der geringen
Haltekraft sehr schnell auf den Verbindungsabschnitt. Damit kann
der Verbindungsabschnitt e (e')
durch direkten Kraftangriff zerstört werden. Da darüber hinaus das
Oberteil f1 und das Unterteil f2 durch Verschluß festgelegt sind, können sich
beide Teile f1 und f2 bei Zug am Bandkabel c lösen. Dadurch entstehen ebenfalls
unerwartete Kräfte,
die den Verbindungsabschnitt e (e') zerstören können.
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Die
GB 23 01 238 A offenbart
eine Verbindungsbaugruppe für
Bandkabel, deren Leiter zwischen Klemmplatten und Sammelschienen
liegen und mit diesen verschweißt
sind, wobei die Ummantelungsschicht des Bandkabels unterhalb einer
Sammelschienen-Harzschicht liegt und an dieser festgelegt ist.
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Ein
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Verbindungsbaugruppe,
die eine stabile Verbindung eines Bandkabels mit einer Verbindungsklemme
ermöglicht.
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Dies
wird erfindungsgemäß durch
eine Verbindungsbaugruppe nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1
erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen
beschrieben.
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Da
die Leiter des Bandkabels zwischen den Klemmenplatten des Klemmhalters
und den Sammelschienen des Sammelschienenhalters liegen und dort
verschweißt
sind, liegt auch die Ummantelungsschicht des Bandkabels zwischen
der ersten Klemmen-Harzschicht des Klemmenhalters und der ersten
Sammelschienen-Harzschicht des Sammelschienenhalters und wird dort
gehalten. Somit ist selbst bei Zugkraftwirkung auf das Bandkabel
eine Stabilisierung des Schweißabschnitts
möglich.
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Bei
der erfindungsgemäßen Verbindungsbaugruppe
ist das Bandkabel am Sammelschienenhalter und am Klemmenhalter befestigt,
und die End-Ummantelungsschicht ist in die in der zweiten Sammelschienen-Harzschicht
gegenüber
dem Klemmenhalter oder in die in der zweiten Klemmen-Harzschicht
gegenüber
dem Sammelschienenhalter ausgebildete Einstecknut eingesetzt. Damit
ist das Bandkabel durch das Einsetzen der End-Ummantelungsschicht in die Einstecknut
entweder am Sammelschienenhalter oder am Klemmenhalter zeitweilig festgelegt.
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Die
genannten sowie weitere Zielstellungen und Merkmale der Erfindung
werden durch die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit den
beigefügten
Zeichnungen weiter verdeutlicht.
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1 ist
eine Längsschnittdarstellung
einer Verbindungsbaugruppe für
ein Bandkabel mit Verbindungsklemmen gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
eine Perspektivansicht der Verbindungsbaugruppe aus 1 mit
unverbundenen Einzelteilen;
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3 ist
eine Längsschnittdarstellung
einer herkömmlichen
Verbindungsbaugruppe für
ein Bandkabel und Verbindungsklemmen; und
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4 ist
eine Längsschnittdarstellung
einer weiteren herkömmlichen
Verbindungsbaugruppe.
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Erläutert wird
folgender Fall: In einer Signalübertragungsvorrichtung
für einen
Fahrzeug-Lenkungsmechanismus
ist zur Übertragung
eines Signals von einem sich mit einem Lenkrad drehenden drehbaren
Teil auf ein äußeres feststehendes
Teil das eine Ende des Bandkabels an den drehbaren Teil angeschlossen,
während
sein anderes Ende durch einen Verbinder am feststehenden Teil angeschlossen ist.
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1 und 2 zeigen
ein Bandkabel mit Verbindungsklemmen nach einer Ausführungsform der
Erfindung.
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In 1 und 2 weist
eine Verbindungsbaugruppe C mehrere Leiter 1b, einen Klemmenhalter 4 und
einen Sammelschienenhalter 7 auf. Die Leiter 1b sind
durch Entfernen der Isolierschichtummantelung an einem Ende eines
Bandkabels 1 freigelegt. Der Klemmenhalter 4 hält mehrere
Verbindungsklemmen 2 durch einstückige Festlegung dieser an einer
ersten Isolierharzschicht 3a und einer zweiten Isolierharzschicht 3b.
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Der
Sammelschienenhalter 7 hält mehrere Sammelschienen 5 durch
Festlegung dieser an einer ersten Isolierharzschicht 6a (Sammelschienen-Harzschicht).
Das Bandkabel 1 liegt zwischen dem Klemmenhalter 4 und
dem Sammelschienenhalter 7. Ein Schichtungsbereich 8 aus
den Verbindungsklemmen 2, den Leitern 1b und den
Sammelschienen 5 ist durch Ultraschallschweißen zu einem
Verbindungsbereich 9 zusammengefügt. Außerdem liegt die Ummantelungsschicht 1a zwischen
der ersten Klemmen-Harzschicht 3a und der ersten Sammelschienen-Harzschicht 6a und
wird von diesen gehalten.
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Wie
in 2 dargestellt, weist das Bandkabel 1 mehrere
Leiter 1b auf.
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Der
Klemmenhalter 4 hält
die Verbindungsklemmen 2 entsprechend der Darstellung in 2 wie
folgt: Das erste Ende 2a (Klemmenplatte) der Anzahl von
Verbindungsklemmen 2 ist entsprechend der Abstandsfolge
der Leiter 1b angeordnet, während ihr zweites Ende (Verbinderklemme) 2b entsprechend
dem Klemmengehäuse
d (s. 3 oder 4) angeordnet ist. Das erste
Ende 2a und das zweite Ende 2b sind jeweils durch
die erste Klemmen-Harzschicht 3a bzw. die zweite Harzschicht 3b rechtwinklig
zur Längsrichtung
der Verbindungsklemmen 2 festgelegt.
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Die
obere Fläche 3a1 der
ersten Klemmen-Harzschicht 3 ist entsprechend der unteren
Fläche 1a1 der
Ummantelungsschicht 1a ausgebildet, und die Klemmenplatten 2a sind
an der vorderen Fläche 3a2 der
ersten Klemmen-Harzschicht 3a in deren oberem Abschnitt
festgelegt. Die günstigste
Lage ist dabei im Bereich der vorderen Fläche 3a2 nahe der oberen
Fläche 3a1.
Die Breite der oberen Fläche 3a1 ist
vorzugsweise nicht geringer als die Breite der Ummantelungsschicht 1a (2).
Die Länge
der oberen Fläche 3a1 ist
nach Wunsch festgelegt. Die Dicke der ersten Klemmen-Harzschicht 3a ist
vorzugsweise nicht geringer als die Dicke der Klemmenplatten 2.
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Die
Verbinderklemmen 2b durchdringen die zweite Klemmen-Harzschicht 3b zwischen
der Vorderfläche 3b2 und
der Rückfläche 3b3 in
deren oberem Abschnitt und sind dort festgelegt. Die Dicke der zweiten
Klemmen-Harzschicht 3b ist vorzugsweise größer als
die Dicke der Verbinderklemmen 2b. Der Abstand zwischen
der ersten Klemmen-Harzschicht 3a und der zweiten Klemmen-Harzschicht 3b entspricht
in etwa der Länge
der Leiter 1b.
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Der
Sammelschienenhalter 7 hält entsprechend der Darstellung
in 2 mehrere Sammelschienen 5 auf folgende
Weise: Das erste Ende 5a der jeweiligen Anzahl von Sammelschienen 5 ist
entsprechend der Abstandsfolge der Leiter 1b angeordnet.
Darüber
hinaus sind die Sammelschienen 5 durch eine erste Sammelschienen-Harzschicht 6a rechtwinklig
zur Längsrichtung
der Sammelschienen 5 festgelegt.
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Die
untere Fläche 6a1 der
ersten Sammelschienen-Harzschicht 6a ist
entsprechend der oberen Fläche 1a2 der
Ummantelungsschicht 1a ausgebildet, und das erste Ende
der Sammelschienen 5 ist jeweils im unteren Abschnitt der
Vorderfläche 6a2 der ersten
Sammelschienen-Harzschicht 6a an dieser festgelegt. Die
günstigste
Lage ist dabei in der Vorderfläche 6a2 nahe
an der unteren Fläche 6a1.
Die Breite der unteren Fläche 6a1 ist
vorzugsweise nicht geringer als die Breite der Ummantelungsschicht 1a (2).
Die Länge
der unteren Fläche 6a1 ist
nach Wunsch festgelegt. Die Dicke der ersten Sammelschienen-Harzschicht 6a ist
vorzugsweise nicht geringer als die Dicke der ersten Enden der Sammelschienen.
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Der
Sammelschienenhalter 7 weist am zweiten Ende der Sammelschienen 5 eine
zweite Sammelschienen-Harzschicht 6b auf, wobei am Vorderende
der Leiter 1b des Bandkabels 1 eine End-Ummantelungsschicht 1d vorhanden
ist.
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Das
Bandkabel 1 liegt zwischen dem Klemmenhalter 4 und
dem Sammelschienenhalter 7. Der aus den Leitern 1b,
den Verbindungsklemmen 2 und den Sammelschienen 5 zusammengesetzte
Schichtbereich 8 wird zur Bildung des Verbindungsbereichs 9 mittels
Ultraschall verschweißt.
Außerdem
wird die Ummantelungsschicht 1a zwischen der ersten Klemmen-Harzschicht 3a und
der ersten Sammelschienen-Harzschicht 6a aufgenommen und
gehalten, und die End-Ummantelungsschicht 1d wird zwischen
der zweiten Klemmen-Harzschicht 3b und einer zweiten Sammelschienen-Harzschicht 6b aufgenommen
und gehalten.
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Die
Verbindungsbaugruppe C weist eine in der zweiten Sammelschienen-Harzschicht
des Sammelschienenhalters 7 ausgebildete Einstecknut 10 auf.
Nach Einsetzen der End-Ummantelungsschicht 1d des
Bandkabels 1 in die Einstecknut 10 entsteht durch
Schweißen
und Verbinden der Sammelschienen 5 des Sammelschienenhalters 7,
der Leiter 1b des Bandkabels 1 und der Klemmenplatten 2a des Klemmenhalters 4 ein
Verbindungsbereich. Die Ummantelungsschicht 1a ist zwischen
der ersten Klemmen-Harzschicht 3a und
der ersten Sammelschienen-Harzschicht 6a angeordnet.
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Die
Einstecknut 10 ist in der zweiten Sammelschienen-Harzschicht 6b auf
Seite des Klemmenhalters 4 rechtwinklig zur Längsrichtung
der Leiter 1b des Bandkabels 1 ausgebildet. Die
Einstecknut 10 kann jedoch auch in der zweiten Klemmen-Harzschicht 3b auf
Seite des Sammelschienenhalters 7 ausgebildet sein.
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Im
nachfolgenden wird die Montage der Verbindungsbaugruppe C beschrieben.
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Zuerst
wird die End-Ummantelungsschicht 1d des Bandkabels 1 zum
Sammelschienenhalter 7 hin gebogen und anschließend in
die Einstecknut 10 in der zweiten Sammelschienen-Harzschicht 6b eingesetzt.
Dadurch wird das Bandkabel 1 zeitweilig am Sammelschienenhalter 7 festgelegt
(im nachfolgenden wird dies als ("zeitweilig festgelegter Zustand" bezeichnet). Die
Sammelschienen 5 des Sammelschienenhalters 7 werden
dabei entsprechend der Abstandsfolge der Leiter 1b des
Bandkabels 1 angeordnet, und die untere Fläche 6a1 der
ersten Sammelschienen-Harzschicht 6a überdeckt die obere Fläche 1a2 der
Ummantelungsschicht 1a.
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Die
Leiter 1b des Bandkabels 1 sind entsprechend der
Abstandsfolge der Klemmenplatten 2a des Klemmenhalters 4 angeordnet,
und die Unterseite 1a1 der Ummantelungsschicht 1a überdeckt
die Oberseite 3a1 der ersten Klemmen-Harzschicht 3a. Dadurch
können
die Leiter 1b des Bandkabels 1 zwischen den Sammelschienen 5 des
Sammelschienenhalters 7 und den Klemmenplatten 2a des
Klemmenhalters 4 plaziert werden, wodurch der Schichtbereich 8 entsteht.
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Der
Schichtbereich wird dann durch Ultraschallschweißen zum Verbindungsbereich 9 gefügt. Nach
Bildung des Verbindungsbereichs 9 wird die Ummantelungsschicht 1a zur
Fertigstellung der Verbindungsbaugruppe C zwischen der ersten Klemmen-Harzschicht 3a und
der ersten Sammelschienen-Harzschicht 6a plaziert,
und die End-Ummantelungsschicht 1d des Bandkabels 1 wird
in die Einstecknut 10 der zweiten Sammelschienen-Harzschicht 6b eingesetzt.
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Wie
bereits beschrieben wird das Bandkabel 1 nach der durch
Einsatz der End-Ummantelungsschicht 1d in die Einstecknut 10 erfolgten
zeitweiligen Festlegung am Sammelschienenhalter 7 entsprechend
Klemmenhalter 4 angeordnet und dann mit dem Sammelschienenhalter 7 und
dem Klemmenhalter 4 verbunden. Somit sind Klemmenhalter 4 und Bandkabel 1 ohne
Zwischenraum angeordnet. Gegenüber
dem Stand der Technik läßt sich
das Anschließen
des Bandkabels 1 an den Sammelschienenhalter 7 und
den Klemmenhalter 4 besser ausführen. Dadurch können auch
eine höhere
Zuverlässigkeit
der Verbindungsbaugruppe C und eine gleichbleibende Produktivität erzielt
werden.
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Da
das Bandkabel 1 an den Sammelschienenhalter 7 und
den Klemmenhalter 4 angeschlossen und die End-Ummantelungsschicht 1d in
die Einstecknut 10 im Sammelschienenhalter 7 eingesetzt ist,
werden die dünnen
und zerbrechlichen Leiter 1b des Bandkabels 1 nicht
durch die von Sammelschienenhalter 7 und Klemmenhalter 4 während der
Montage verursachte Beanspruchung beschädigt. Daraus resultiert eine
erheblich verbesserte Ausführbarkeit
des Anschlusses des Bandkabels 1 an den Sammelschienenhalter 7 und
den Klemmenhalter 4.