DE3641706A1 - Vorrichtung zur stromuebertragung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren kontaktstellen - Google Patents
Vorrichtung zur stromuebertragung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren kontaktstellenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stromüber
tragung zwischen zwei Kontaktstellen, zwischen denen
eine nach Art eines Federhauses mit konzentrisch zuein
ander liegenden Windungen gewickelte, der elektrischen
Verbindung dienende Flachbandleitung mit mindestens einem
elektrischen Leiter angeordnet ist, die mit ihren Enden
fest an die beiden Kontaktstellen angeschlossen ist, bei
welcher mindestens eine der beiden Kontaktstellen relativ
zu der anderen auf einer zu den Windungen der Flachband
leitung konzentrischen Bahn bewegbar ist, bei welcher die
Enden der Flachbandleitung so gefaltet sind, daß sie unter
einem Winkel von 90° von der Flachbandleitung abstehen,
bei welcher die Endbereiche der Flachbandleitung mit den
gefalteten Stellen in einen durch Spritzen erzeugten
Enden der Flachbandleitung Teile vorgesehen sind, um deren
Achse diese Enden schwenkbar sind (DE-GM 85 05 830).
Geräte mit derartigen Vorrichtungen sind beispielsweise
Aufroller, in denen eine elektrische Leitung auf einer
Spule aufgewickelt ist. Die Leitung kann aus dem Gehäuse
des Gerätes herausgezogen und unter der Wirkung einer
Feder nach Fortfall einer Zugkraft automatisch wieder
aufgerollt werden. Bei dem Gerät kann es sich auch um
einen Prallschutz für Kraftfahrzeuge handeln, bei dem
eine elektrische Stromzuführung im Lenkrad eines Kraft
fahrzeugs untergebracht ist. Ein wesentliches Problem
bei diesen Geräten ist die Stromübertragung zwischen dem
feststehenden und dem beweglichen Kontakt. Dieses Problem
tritt bei allen Geräten auf, bei denen zwei relativ zuein
ander bewegbare Kontaktstellen vorhanden sind, von denen
in den meisten Fällen eine als Festpunkt ausgebildet ist.
Die für solche Fälle seit langem bekannten Schleifkontakte
bzw. Schleifringe sind einem Verschleiß unterworfen und
insbesondere bei niedrigen Stromstärken wegen der hohen
Übergangswiderstände nachteilig.
Bei der eingangs erwähnten, bekannten Vorrichtung nach dem
DE-GM 85 05 830 erfolgt die Stromübertragung durch die
nach Art eines Federhauses gewickelte Flachbandleitung.
Bei einer relativen Drehbewegung der beiden durch die
Flachbandleitung verbundenen Kontaktstellen "atmet" die
aufgewickelte Flachbandleitung wie die Feder einer Uhr. Die
Windungen werden in der einen Drehrichtung auf einen kleinen
Durchmesser zusammengezogen. Sie gehen in der anderen Dreh
richtung auf einen größeren Durchmesser zurück. Diese be
kannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß die die gefalteten
Enden der Flachbandleitung umschließenden Isolierkörper nur
mit großem Aufwand hergestellt werden können, da die leichte
und flexible Flachbandleitung beim Spritzen sehr leicht aus
ihrer zentralen Lage ausweicht. Die Isolierkörper würden
dann die Enden der Flachbandleitung nicht gleichmäßig um
schließen. Es kann sogar leicht geschehen, daß die Flach
bandleitung auf einer Seite der Isolierkörper völlig frei
liegt. Eine solche Flachbandleitung wäre Ausschuß. Ein
weiterer Nachteil dieser bekannten Vorrichtung ist darin
zu sehen, daß der das freie Ende der Flachbandleitung um
gebende Teil des Isolierkörpers gleichzeitig zur schwenk
baren Halterung des Endes der Flachbandleitung dient.
Dieser Teil muß daher außerdem noch mit großer Maßgenauig
keit und entsprechend erhöhtem Aufwand hergestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur Stromübertragung mittels einer nach Art eines Feder
hauses gewickelten Flachbandleitung anzugeben, bei der auf
einfache Weise sichergestellt ist, daß die Enden der Flach
bandleitung jeweils in vorgegebener Lage in einen durch
Spritzen hergestellten Isolierkörper eingebettet sind.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs ge
schilderten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
- - daß über den gefalteten Enden der Flachbandleitung jeweils ein vorgefertigter, etwa L-förmiger Formkörper aus einem mechanisch stabilen Isoliermaterial mit flachen Wandungen und U-förmigem Querschnitt angebracht ist, der zumindest teilweise von dem Isolierkörper umgeben ist, und
- - daß die gefalteten, freien Enden der Flachbandleitung mit Abstand von den Schwenkachsen angeordnet sind.
Bei dieser Vorrichtung sind die gefalteten Enden der Flach
bandleitung durch die Formkörper einwandfrei gefaßt. Sie
können beim Spritzen der Isolierkörper nicht aus ihrer
zentralen Lage ausweichen, so daß sie vom fertig ge
spritzten Isolierkörper allseitig mit gleichbleibender
Wandstärke umgeben sind. Das wird durch die vorgefertigten
Formkörper erreicht, durch welche die Enden der an sich
leichten und flexiblen Flachbandleitung so stabilisiert
sind, daß sie in einem Spritzwerkzeug einwandfrei festge
legt werden können. Ein weiterer wesentlicher Vorteil, durch
welchen das Herstellungsverfahren vereinfacht wird, besteht
darin, daß die durch Falten abgeknickten Enden der Flach
bandleitung nicht in der Achse der Schwenkstelle liegen. Es
braucht daher bei der Umspritzung dieser Enden keine Rück
sicht auf die Schwenkbarkeit der Leitung genommen zu werden.
Dementsprechend ist an dieser Stelle keine besondere Maß
genauigkeit erforderlich.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in
den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch ein Gerät mit
einer Vorrichtung nach der Erfindung.
Fig. 2 ein gefaltetes Ende einer Flachbandleitung in ver
größerter Darstellung.
Fig. 3 das Ende der Flachbandleitung mit aufgebrachtem
Formkörper.
Fig. 4 einen Schnitt durch Fig. 3 längs der Linie IV-IV.
Fig. 5 eine gegenüber Fig. 3 abgewandelte Ausführungsform.
Fig. 6 ein Ende der Flachbandleitung in fertigem Zustand.
In Fig. 1 sind schematisch zwei beispielsweise kreisförmig
ausgebildete Wände 1 und 2 des Gehäuses eines elektrischen
Geräts dargestellt. Dieses Gerät kann beispielsweise ein
Steuergerät für den Prallschutz von Kraftfahrzeugen sein.
Es kann in die Lenkspindel eines Kraftfahrzeugs eingebaut
sein. Zur Stromversorgung einer Elektronik 3 dieses Geräts
ist dasselbe an die Batterie 4 des Fahrzeugs angeschlossen.
Die Batterie 4 ist über eine elektrische Leitung 5 mit einer
als Festpunkt ausgeführten Kontaktstelle 6 verbunden. Die
Elektronik 3 ist über eine elektrische Leitung 7 an eine
Kontaktstelle 8 angeschlossen, die in Richtung des Doppel
pfeiles 9 bewegbar ist. Zwischen den beiden Kontaktstellen 6
und 8 ist eine Flachbandleitung 10 angebracht, die im
folgenden der Einfachheit halber als "FBL 10" bezeichnet
wird. Die FBL 10 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
mit zwei Leitern 11 versehen. Sie muß mindestens einen
Leiter haben, kann aber auch mehr als zwei Leiter aufweisen.
Die FBL 10 ist zwischen den beiden Kontaktstellen 6 und 8
in mehreren Windungen, also nach Art eines Federhauses von
Uhren, angeordnet. Obwohl die Anzahl der Umdrehungen
eines Lenkrades auf etwa sechs Umdrehungen begrenzt ist,
sollen wesentlich mehr als sechs Windungen für die FBL 10
vorgesehen sein. Die Drehbewegung der Kontaktstelle 8
macht sich dann für eine einzelne Windung der FBL 10 nicht
wesentlich bemerkbar. Es wird lediglich der Durchmesser
des aus allen Windungen der FBL 10 bestehenden Wickels ver
kleinert bzw. vergrößert.
Die FBL 10 ist vorzugsweise mit flachen Leitern 11 ausge
rüstet, so daß sich eine sogenannte Flachleiter-Bandleitung
ergibt. Diese Ausführungsform ist wegen der Leiterform be
sonders dünn und nimmt daher sehr wenig Raum ein. Grundsätz
lich könnte die Leitung aber auch mit runden Leitern ausge
führt sein. Die Leitungsenden sind durch Faltung der Flach
bandleitung 1 um 90° gegenüber der Flachbandleitung selbst
abgeknickt, so wie es in Fig. 2 dargestellt ist. An den
freien Enden des abgeknickten Teiles stehen die Leiter 11
zum Anschluß weiterführender Leitungen zur Verfügung.
Die Enden der FBL 10 sind gemäß Fig. 3, in welcher nur ein
Ende gezeigt ist, von einem L-förmigen Formkörper 12 um
geben. Der Formkörper 12 ist ein vorgefertigtes Bauteil
mit einem etwa U-förmigen Querschnitt und flachen Wan
dungen 13 und 14, durch welche die Abmessungen der FBL 10
an ihren Enden nur unwesentlich erhöht werden. Der Form
körper 12 besteht aus einem mechanisch stabilen Isoliermate
rial, wie beispielsweise Polyamid. Er ist entsprechend Fig. 4
auf einer Seite offen, so daß er über die gefaltete FBL 10
geschoben werden kann. Der Formkörper 12 kann mindestens in
einer Wandung 13 oder 14, vorzugsweise in beiden Wandungen
eine durchgehende Ausnehmung 15 bzw. 16 haben, durch welche
die FBL 10 zugänglich ist. Beim Spritzen des Isolierkörpers
17 um den Formkörper 12 herum dringt das Material des
Isolierkörpers 17 in die Ausnehmung 15 oder 16 ein und
sorgt dadurch für eine zusätzliche Festlegung der FBL 10.
Formkörper 12 und Isolierkörper 17 können prinzipiell
aus dem gleichen Material bestehen. Es können aber auch
unterschiedliche Materialien verwendet werden. So kann
für die Isolierkörper 17 insbesondere ein Material einge
setzt werden, das mit dem Isoliermaterial der FBL 10 ver
schweißt. Das Material der Isolierkörper 17 kann auch
weicher als das der Formkörper 12 sein, was sich insbe
sondere an den Enden der Isolierkörper 17, aus denen die
FBL 10 austritt, als Knickschutz vorteilhaft bemerkbar
machen kann.
Die abgeknickten Enden der FBL 10 liegen entsprechend Fig. 6
außerhalb der Schwenkachsen der Kontaktstellen 6 bzw. 8. Für
die Schwenkbarkeit der Enden der FBL 10 kann an denselben
eine Art Zapfen 18 vorgesehen werden, der in zugehörige Aus
nehmungen des Gehäuses der Vorrichtung eingreift. Der
Zapfen 18 kann grundsätzlich an den Formkörpern 12 ange
formt sein. Es ist jedoch auch möglich, den Zapfen 18
zusammen mit den Isolierkörpern 17 herzustellen.
Die Formkörper 12 können sich über eine größere Länge in
Richtung der FBL 10 erstrecken, als es für die Stabilisie
rung der Leitungsenden erforderlich ist. Sie sind dann vor
zugsweise entsprechend dem vorgegebenen Krümmungsradius der
FBL 10 gebogen. Dieser verlängerte Bereich der Formkörper 12
dient zur stabilisierenden Führung der FBL 10 damit die
selbe beim Drehen des Lenkrades und beim Auf- und Zugehen
der Windungen nicht an den Schwenkstellen vorbeigeschoben
wird. Die Isolierkörper 17 bedecken insbesondere bei dieser
Ausführungsform daher nur einen Teil der Formkörper 12.
An den abgeknickten Enden der FBL 10 können weiterführende
elektrische Leitungen 19 angebracht sein. Die Leitungen 19
können ebenfalls als Flachbandleitungen ausgeführt sein.
Es ist jedoch auch möglich, übliche Rundleitungen einzu
setzen. Im Anschlußbereich können über den abgeknickten
Enden der FBL 10 und über einem Teil der Leitungen 19
schützende Abdeckungen 20 aus Isoliermaterial angebracht
sein. Ein Teil der Abdeckungen 20, bei denen es sich um
vorgefertigte Schlauchstücke oder Röhrchen handeln kann,
ist vorzugsweise von den Isolierkörpern 17 mit umschlossen.
Die Leiter der Leitungen 19 sind an schematisch ange
deuteten Stellen 21 mit den Leitern 11 der FBL 10 ver
bunden. Wenn eine solche Verbindungsstelle nicht gewünscht
wird, kann die Länge des abgeknickten Teils der FBL 10 so
vergrößert werden, daß sie direkt bis zur Kontaktstelle
reicht. Auch dann wird aber zweckmäßig eine schützende
Abdeckung 20 vorgesehen.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Stromübertragung zwischen zwei Kontakt
stellen, zwischen denen eine nach Art eines Federhauses
mit konzentrisch zueinander liegenden Windungen ge
wickelte, der elektrischen Verbindung dienende Flachband
leitung mit mindestens einem elektrischen Leiter ange
ordnet ist, die mit ihren Enden fest an die beiden
Kontaktstellen angeschlossen ist, bei welcher mindestens
eine der beiden Kontaktstellen relativ zu der anderen
auf einer zu den Windungen der Flachbandleitung konzen
trischen Bahn bewegbar ist, bei welcher die Enden der
Flachbandleitung so gefaltet sind, daß sie unter einem
Winkel von 90° von der Flachbandleitung abstehen, bei
welcher die Endbereiche der Flachbandleitung mit den ge
falteten Stellen in einen durch Spritzen erzeugten Iso
lierkörper eingebettet sind und bei welcher an den Enden
der Flachbandleitung Teile vorgesehen sind, um deren
Achse diese Enden schwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet,
- - daß über den gefalteten Enden der Flachbandleitung (10) jeweils ein vorgefertigter etwa L-förmiger Form körper (12) aus einem mechanisch stabilen Isoliermate rial mit flachen Wandungen (13, 14) und U-förmigem Quer schnitt angebracht ist der zumindest teilweise von dem Isolierkörper (17) umgeben ist, und
- - daß die gefalteten, freien Enden der Flachbandlei tung (10) mit Abstand von den Schwenkachsen ange ordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandungen (13, 14) der Formkörper (12) mindestens
eine bis zur Flachbandleitung (10) durchgehende Aus
nehmung (15, 16) aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet daß an den Formkörpern (12) jeweils eine Art
Zapfen (18) angeformt ist um den herum das jeweilige
Ende der Flachbandleitung (10) schwenkbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet daß an den Isolierkörpern (17) jeweils eine
Art Zapfen (18) angeformt ist, um den herum das je
weilige Ende der Flachbandleitung (10) schwenkbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (17) aus einem
mit dem Isoliermaterial der Flachbandleitung (10) ver
schweißenden Material bestehen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß Formkörper (12) und Isolierkörper
(17) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Isolierkörper (17) aus einem
weicheren Material als die Formkörper (12) bestehen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß als Flachbandleitung (10) eine
Flachleiter-Handleitung eingesetzt ist.
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