DE4102383C2 - Stromleitungsverbinder für gegeneinander drehbare Bauteile - Google Patents
Stromleitungsverbinder für gegeneinander drehbare BauteileInfo
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- B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
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Description
Bei der bekannten Ausführung wird das Flachkabel aufgewickelt bzw.
abgewickelt, indem die Durchmesserdifferenz zwischen äußerer und
innerer Wand ausgenutzt wird. Ist deshalb der Rotationsweg des beweg
lichen Bauteils der gleiche, gestattet eine größere Differenz der
Durchmesser eine größere Verringerung der Flachkabellänge. Jedoch ist
der Durchmesser der inneren Wand bestimmt in der Relation 1 : 1
durch den rotierenden Schaftdurchmesser, z. B. der Steuersäule eines
Kraftfahrzeugs, auf welche dieser als Spiralfeder wirkende Stromlei
tungsverbinder montiert ist. Andererseits, es ist nicht möglich, den
Durchmesser der Außenwand relativ groß zu machen, deshalb, weil die
ganze Apparatur so klein wie möglich sein sollte. Aus diesem Grunde ist
die Differenz zwischen dem Durchmesser der Außenwand und demjenigen,
der Innenwand nicht sehr groß. Folglich wird verlangt, daß der Strom
leitungsverbinder bzw. das Flachkabel in Form einer Spiralfeder relativ
lang sein sollte. Ein langes Flachkabel jedoch, eingesetzt als aus elek
trisch leitfähigem Material bestehende Spiralfeder, ist jedoch schwierig
in der Herstellung und vergrößert deshalb nicht unbeachtlich die
Kosten des gesamten Stromleitungsverbinders.
Bei einem bekannten Stromleitungsverbinder (DE 31 46 976 C2) gemäß
Oberbegriff des Patentanspruches 1 sind die Kabel in zwei gegenüberliegenden
Einzelabteilen in Form von Leiterspulen aufgewickelt. Die
Spulen sind je Einzelabteil durch eine horizontale Trennwand getrennt,
die insgesamt ein T-förmiges Bauteil bildet. Dadurch wird die Höhe des
Stromverbinders in axialer Richtung jedoch vergrößert. Es wird somit
nicht das Problem angesprochen, flexible Kabel in Form von Spiralen aufzuwickeln bzw.
in bestimmter Weise einzubetten. Letzteres erfordert jedoch besondere
Überlegungen hinsichtlich der Montage zwischen relativ zueinander drehbaren
Bauteilen. Ferner benötigt der bekannte Stromleitungsverbinder
Kontakt-Schleifringe.
Bei einem Stromleitungsverbinder bekannter Bauart (DE 31 11 922 C1)
ist zwar zwischen gegeneinander drehbaren Bauteilen, insbesondere von
Kraftfahrzeuglenkungen, eine Spiralfeder als flexibles stromleitendes
Kabel vorhanden, benötigt jedoch an jedem seiner beiden Gehäuseteile
jeweils einen elektrischen Kontaktring, an den die Spiralfeder mit jedem
ihrer beiden Endbereiche unter Federspannung gleitend anliegt. Nur in
diesem Endbereich ist die bekannte Spiralfeder geführt, ansonsten liegt
das Spiralfederpaket mit seinen Windungen lose zwischen seinen beiden
flachen Gehäuseteilen. Allerdings unterliegt die im freien Ringraum angeordnete
Spiralfeder unerwünschten äußeren Schwingungen, da das Lenkgehäuse
eines fahrenden Kraftwagens Erschütterungen ausgesetzt ist. Auch
treten unangenehme Klappergeräusche auf, da einzelne Windungen aneinander
oder gegen die benachbarte Gehäusewand anschlagen können.
Es ist auch ein Stromleitungsverbinder bekannt, bei dem flexible Kabel
in Nuten untergebracht sind (DE 40 04 233 A1). Die Ausbildung kann jedoch
bei solchen, die Kontaktschleifringe oder Leiterspulen verwenden,
nicht eingesetzt werden. Sie gibt keine Anregung für einen Stromleitungsverbinder
eingangs genannter Art, weitere Bauteile zu verwenden,
die hinsichtlich vorteilhafter Montage und gleichzeitiger niedriger Bauhöhe
unerläßlich sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Stromleitungsver
binder der im Oberbegriff genannten Art die Montage einfach, aber sicher
auszuführen bei axial niedriger Bauweise, auch bei mehreren spiralfederförmigen
Kabelabschnitten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patent
anspruches 1 angegebenen Maßnahmen erreicht.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen dargestellt.
Durch diese Ausbildung erreicht man bei einer Vielzahl von flexiblen
und stromleitenden Spiralfederabschnitten über den Einsatz vieler Nutengruppen
eine sichere und einfache Montage. Die vielen Kabelabschnitte
werden bei Rotation des Lenkrades od. dgl. durch die beiden gemeinsamen
Scheibenrotoren gleichmäßig in Drehrichtung mitgenommen. Neben dieser
sicheren Betätigung beim Auf- und Abwickeln der flexiblen Kabel erreicht
man niedrige axiale Bauhöhe. Die miteinander verbundenen flachen Scheibenrotoren
sind auch besonders geeignet, eine einfach herzustellende hinreichend
große Öffnung nach Art eines Fensters für die notwendige Wendestelle
der Kabelabschnitte herzustellen.
Wenn also das rotierbare Bauteil in eine der Richtungen rotiert wird,
wird die Länge eines jeden flexiblen Kabels, welche dem halben Betrag
dieses Rotationswertes entspricht, von der als Kabel aufnehmenden Nut
entweder auf dem feststehenden oder dem rotierenden Bauteil abgewickelt
und dann durch die Öffnungen in dem ersten und zweiten Scheibenrotor in
die Aufnahmenut des anderen Bauteils abgewickelt. Zu diesem Zeitpunkt
wird jedes flexible Kabel, welches aufgenommen ist in der Aufnahmenut
des bewegbaren Bauteils in einer Richtung, die entgegengesetzt
zur Rotationsrichtung des beweglichen Bauteiles ist, abgewickelt
und kommt in Anschlag mit dem Umfangsrand der Öffnungen, wo
das flexible Kabel nach rückwärts umgebogen wird. Der gebogene Teil
des flexiblen Kabels treibt die Scheibenrotoren an, um sie in Rotation zu
versetzen und gestattet, jedes flexible Kabel, welches in der anderen Nut
aufgewickelt ist, sich sanft dann abzuwickeln, wenn die Scheibenrotoren
rotieren.
Der Stromleitungsverbinder wird generell wie folgt montiert:
Der größere Teil der flexiblen Kabel, welche in einer von zwei unterschiedlichen Richtungen aufzuwickeln sind, werden zu Windungen geformt und in den Nuten des beweglichen Bauteils, das zur Kabelaufnahme dient, mit Hilfe des ersten Scheibenrotors aufge nommen. Der überwiegende Teil der verbleibenden Kabel, die in anderer Richtung aufgewickelt sind, wird zu Spulen geformt und in den Nuten des feststehenden Bauteils, mit Hilfe des zweiten Scheiben rotors aufgenommen. Danach werden das bewegliche und ortsfeste Bauteil durch eine Drehbewegung miteinander gekuppelt, während gleichzeitig der erste und der zweite Scheibenrotor übereinander zu liegen kommen.
Der größere Teil der flexiblen Kabel, welche in einer von zwei unterschiedlichen Richtungen aufzuwickeln sind, werden zu Windungen geformt und in den Nuten des beweglichen Bauteils, das zur Kabelaufnahme dient, mit Hilfe des ersten Scheibenrotors aufge nommen. Der überwiegende Teil der verbleibenden Kabel, die in anderer Richtung aufgewickelt sind, wird zu Spulen geformt und in den Nuten des feststehenden Bauteils, mit Hilfe des zweiten Scheiben rotors aufgenommen. Danach werden das bewegliche und ortsfeste Bauteil durch eine Drehbewegung miteinander gekuppelt, während gleichzeitig der erste und der zweite Scheibenrotor übereinander zu liegen kommen.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und
wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Explosionszeichnung, perspektivisch, des Stromleitungs
verbinders,
Fig. 2 teilweise abgebrochen, eine Draufsicht auf das obere Gehäuse der Vorrichtung,
Fig. 3 einen Schnitt der Vorrichtung entlang der Rotationsachse,
Fig. 4 eine Ansicht auf den Bodenbereich des oberen Gehäuses der Vor
richtung,
Fig. 5 und 6 Ansichten, die eine Bewegung der flexiblen Kabel des
Stromleitungsverbinders veranschaulichen und
Fig. 7 eine Ansicht, welche die Arbeitsschritte bei der Montage der
Vorrichtung erläutert.
Der Stromleitungsverbinder, nachfolgend Verbinder, vgl. Fig. 1-3,
weist ein unteres Gehäuse 1 und ein oberes Gehäuse 2 auf, welches so
abgestützt ist, daß es relativ zum unteren Gehäuse 1 rotierbar ist.
Es ist eine Abstandseinheit 3 zwischen diesen Gehäusen vorhanden, derart,
daß sie relativ zu diesen rotierbar ist. Eine Mehrzahl von flexiblen
Kabeln 4 und 5 ist in aufgewickelter Weise in dem Zwischenraum oder in
einem Kabelbehälter, eingegrenzt durch die Gehäuse 1 und 2, aufgenommen.
Das untere Gehäuse 1 ist im wesentlichen zylindrisch mit einem ge
schlossenen Boden und weist eine Bodenplatte 7 mit einer zentralen
Öffnung 6 auf als auch innere und äußere umlaufende Wände 8 und 9, die
vom Umfangsrand der Bodenplatte 7 jeweils vorstehen. Eine Mehrzahl von
Kammgliedern 10 ist konzentrisch auf der Bodenplatte 7 und um die
zentrale Öffnung 6 ausgeformt und steht an der Seite der Bodenplatte 7
vor. Zwei benachbarte Kammglieder 10
bilden zwischen sich eine Nut, so daß eine Mehrzahl von, hier fünf,
konzentrischen Nuten durch die Kammglieder 10 gebildet sind, wobei
diese Nuten als das Kabel aufnehmende erste Nuten 11 bezeichnet sind.
Zwar nicht dargestellt hat jede der Nuten 11 eine Kabelverlängerungs
öffnung, die ihren Boden durchsetzt. Das entfernte (obere gemäß Fig. 3)
Ende der inneren Wand 8 weist einen Flansch 12 auf. Die äußere Wand 9
weist einen zum Eingriff bestimmten Vorsprung 21 in einer mittleren
axialen Stellung der Wand 9 auf.
Gemäß Fig. 4 hat das obere Gehäuse 2 einen Deckel 14 mit einer weiteren
zentralen Öffnung 13. Gehäuse 2 ist rotierbar mit dem unteren Gehäuse 1
unter Verwendung des Flansches 12 gekuppelt, welcher einen Schnappsitz
mit dem oberen Gehäuse 2 auf der inneren Wand 8 des unteren Gehäuses 1
bildet. Eine Mehrzahl von Kammgliedern 15 ist konzentrisch auf dem
Deckel 14 sowie um die Öffnung 13 ausgebildet und erstrecken sich im
Sinne der Fig. 3 abwärts. Das radial innerste Kammglied 15 weist eine abge
setzte Stufe 22 an ihrem äußeren Ende auf. Zwei benachbarte Kammglieder 15
bestimmen zwischen sich eine Nut, so daß eine Mehrzahl von im Ausfüh
rungsbeispiel fünf konzentrischen Nuten durch die Kammglieder 15 gebildet
werden, welche als weitere Nuten 16 für das zweite Kabel bezeichnet
sind. Diese weiteren Nuten 16 befinden sich gegenüber den ersten Nuten 11
für das erste Kabel und die zwei Gruppen von Nuten 11 und 16 sind an
jeder Seite der Abstandseinheit 3, wie nachfolgend genauer angegeben,
angeordnet. Jeder der weiteren Nuten 16 hat eine Kabelverlängerungsöff
nung 17, gebildet im Boden der ersteren.
Die Abstandseinheit 3 weist ein Paar von Scheibenrotoren
auf, nämlich einen ersten Scheibenrotor 3a und einen zweiten
Scheibenrotor 3b,
wobei diese miteinander in Verbindung stehende Öff
nungen 18 aufweisen. Die Scheibenrotoren 3a und 3b bestehen vorzugs
weise aus einem Werkstoff, der ein sanftes Gleiten gestattet, insbe
sondere aus Kunstharz. Erste und zweite Scheibenrotoren 3a und 3b sind
miteinander dadurch verbunden, daß vom zweiten Scheibenrotor 3b drei
Stifte 24 in elliptische Löcher 23 des ersten Scheibenrotors 3a einge
führt sind. Somit sind Scheibenrotoren 3a und 3b rotierbar zwischen den
Gehäusen 1 und 2 angeordnet und durchschneiden gewissermaßen den Ab
standsraum zwischen den ersten Nuten 11 und den weiteren Nuten 16 in
zwei Abteile oder Kammern. Bei dieser Ausführung besteht das Kabelbündel
aus fünf flexiblen Kabeln, bestehend aus zwei flexiblen Kabeln 4 (erste
Kabel 4), aufgewickelt in einer Richtung oder in zwei unter
schiedlichen Richtungen, und aus drei flexiblen Kabeln 5 (zweite
Kabel 5), aufgewickelt in einer anderen Richtung. Im einzelnen ist ein
Kabelabschnitt nahe am Ende der ersten Kabel 4 im Gegenuhrzeigersinn in
eine der ersten die Kabel aufnehmenden Nuten 11 des unteren Gehäuses 1
eingewickelt, wobei ein weiterer Abschnitt des Kabels 4
nahe an seinem anderen Ende durch die Öffnungen 18 hindurchgeführt
ist, dann etwa um eine halbe Windung nach rückwärts abgebogen und im
Uhrzeigersinn in eine der weiteren Nuten 16 des oberen Gehäuses 2 ein- bzw.
aufgewickelt ist. Andererseits hat jedes der zweiten Kabel 5 einen Ab
schnitt an seinem Ende, der im Uhrzeigersinn
in eine der ersten Nuten 11 eingewickelt ist, wobei ein zweiter am ent
gegengesetzten Ende des Kabels 5 befindlicher Abschnitt durch die Öffnungen
18 geführt wird, etwa um eine halbe Windung zurückgebogen ist und
im Gegenuhrzeigersinn in eine der weiteren Nuten 16 für das zweite Kabel
ein- bzw. aufgewickelt ist. Wie Fig. 3 zu entnehmen, ist eines der je
weiligen Enden jeder der Kabel 4 oder 5 durch das Kabelverlängerungs
ende (nicht dargestellt) zum äußeren Bereich des unteren Gehäuses 1
durchgeführt, wobei die verlängerten Enden kurbelförmig abgekröpft als
auch an einem Halteglied 19 befestigt sind, welches an der unteren Ober
fläche der Bodenplatte 7 des Gehäuses 1 festgemacht ist; danach wird das
Kabel zu einem einzigen Bündel vereinigt und mit dem unteren (nicht dar
gestellten) Anschlußglied verbunden. In ähnlicher Weise wird das andere
Ende eines jeden Kabels 4 oder 5 durch die Kabelverlängerungsöffnung 17
zum äußeren Bereich des oberen Gehäuses 2 durchgeführt, wobei die ver
längerten Enden kurbelförmig abgekröpft als auch an ein weiteres Halte
glied 20 befestigt werden, welches an der oberen Oberfläche des
Deckels 14 des Gehäuses 2 festgemacht ist; danach wird das Kabel zu
einem einzigen Bündel zusammengefaßt und mit dem oberen (nicht darge
stellten) Anschlußglied verbunden.
Die Arbeitsweise des Stromleitungsverbinders wird anhand der Fig. 5
und 6 erläutert. Hier bilden die Scheibenrotoren 3a und 3b zusammen
die Abstandseinheit 3 und eines der ersten Kabel 4 sowie eines der
zweiten Kabel 5 sind schematisch dargestellt. Oberes und unteres Gehäuse
2 bzw. 1 sind weggelassen.
In der Stellung gemäß Fig. 5 ist der größte Teil der ersten Kabel 4
in eine der ersten Nuten 11 des unteren Gehäuses 1 eingewickelt, während
der größte Teil jeder der zweiten Kabel 5 in eine der weiteren Nuten 16
des oberen Gehäuses 2 eingewickelt ist.
Wenn z. B. das obere Gehäuse 2 aus der in Fig. 5
gezeigten Stellung um einen vorbestimmten Drehweg im Gegenuhrzeigersinn
(Richtung des Pfeiles A) rotiert wird, werden Biegeteile 4′ und 5′ der
ersten bzw. zweiten Kabel 4 bzw. 5 in Richtung des Pfeiles A um die
Hälfte dieses Rotationsweges verschoben. Ein Längenstück des ersten
Kabels 4, welches gleich der Verschiebelänge ist, wird vom unteren Ge
häuse 1 abgewickelt, um in die zugehörige weitere Nut 16, bestimmt für
die Aufnahme des zweiten Kabels, im oberen Gehäuse 2 aufgewickelt zu werden.
Mittlerweile wird das gleiche Längenstück des zweiten Kabels 5 vom oberen
Gehäuse 2 abgewickelt und in die zugehörige erste Nut 11, die zur Auf
nahme des ersten Kabels bestimmt war, im unteren Gehäuse 1 einge
wickelt. Gleichzeitig wird die Abstandseinheit 3 durch das Biegeteil 4′
jedes der ersten Kabel 4 angetrieben, welche mit dem umlaufenden Rand
jeder der Öffnungen 18 derart in Anschlag steht, daß die Abstandseinheit 3
in Richtung des Pfeiles A um den Wert einer halben Rotation des oberen
Gehäuses 2 rotiert wird. Folglich werden die Öffnungen 18 mit ihrer Auf
nahmewand rotiert, indem sie der Bewegung der Biegeteile als zweite Abschnitte 4′ und 5′
jedes der Kabel 4 und 5 folgen.
Wenn somit, vgl. Fig. 6, das obere Gehäuse 2 um den Wert N × 360° in
Richtung des Pfeiles A in Rotation versetzt wird, werden sowohl die zweiten Abschnitte
4′ und 5′ als auch die Abstandseinheit 3 um den Wert
N/2 × 360° in Richtung A rotiert. Die Folge ist, daß ein Längenstück
jeder der zweiten Kabel 5, die der Rotation mit dem Wert N/2 × 360°
folgen, von der weiteren Nut 16 abgewickelt wird, jeweils durch die Öffnungen
18 geführt und in die erste Nut 11, bestimmt für das erste
Kabel, eingewickelt werden; andererseits wird ein Längenstück jedes
ersten Kabels 4, das dem Wert N/2 × 360° entspricht, von der ersten
Nut 11, die für das erste Kabel bestimmt war, abgewickelt, durch die
Öffnungen 18 hindurchgeführt und auf die zweite bzw. weitere Nut 16 auf
gewickelt.
Das obere Gehäuse 2 kann weiter rotiert werden in Richtung des Pfeiles A,
bis der größere Teil jeder der zweiten Kabel, die in der weiteren Nut 16
des oberen Gehäuses 2 eingewickelt waren, hiervon vollständig abge
wickelt und in die erste Nut 11 aufgewickelt sind. Anders ausge
drückt, das obere Gehäuse 2 kann in dieser Richtung maximal um den
Wert 360°×N rotiert werden, wobei N gleich ist der Anzahl der Win
dungen des zweiten Kabels 5, aufgewickelt auf das obere Gehäuse 2. Wenn
die Rotation des oberen Gehäuses 2 um diesen Wert beendet ist, wird
der größere Teil der ersten Kabel 4, die in der ersten Nut 11 aufge
wickelt waren, vollständig hiervon abgewickelt als auch in die weitere
Nut 16 (des zweiten Kabels) ein- bzw. aufgewickelt sein.
In umgekehrter Weise, wenn die Stellung des Stromleitungsverbinders so
vorgegeben ist, daß der größte Teil der ersten Kabel 4 in die weitere
Nut 16 des oberen Gehäuses 2 ein- bzw. aufgewickelt ist, während gleich
zeitig der größte Teil jeder der zweiten Kabel 5 in die erste Nut 11
des unteren Gehäuses 1 ein- bzw. aufgewickelt ist, wird das obere Ge
häuse 2 in Gegenuhrzeigersinn rotiert (Richtung des Pfeiles B), was
folgende Arbeitsweise ergibt: Da die Abschnitte 4′, 5′ jeder der zweiten
Kabel 5 in Anschlag mit dem umlaufenden Rand der Öffnungen 18 steht, um
die Abstandseinheit 3 in Richtung des Pfeiles B zu rotieren, so rotieren
die Abschnitte 4′ bzw. 5′ des ersten bzw. zweiten Kabels 4 bzw. 5
als auch die Abstandseinheit 3 in Richtung B um eine Wegstrecke, die
der halben Rotation des oberen Gehäuses 2 entspricht. Folglich ist ein
Längenstück des zweiten Kabel 5, das der Verschiebung der Abstandsein
heit 3 entspricht, von der ersten Nut 11 des unteren Gehäuses 1 abge
wickelt, durchsetzt die Öffnungen 18 und wird auf die weitere Nut 16 ein-
bzw. aufgewickelt. Gleichzeitig wird das gleiche Längenstück des ersten
Kabels 4 von der weiteren Nut 16 abgewickelt, durchsetzt die Öffnungen 18
und wird auf der ersten Nut 11 ein- bzw. aufgewickelt.
Die Arbeitsschritte zur Montage des Stromverbinders wird anhand der Fig. 7
erläutert. Zunächst wird der größere Teil jedes der zweiten Kabel 5 in
Form von Windungen in die ersten der Aufnahme dienenden Nuten 11 des
unteren Gehäuses 1 eingewickelt. Danach wird der zweite Scheibenrotor
3b in das Gehäuse 1 eingesetzt, bis er in Berührung mit
dem Vorsprung 21 kommt und von diesem gehalten wird. Dieser Arbeits
schritt kann relativ leicht erfolgen, weil alle der zweiten Kabel 5
in gleiche Richtung aufgewickelt werden. Die zweiten Kabel 5 können
nicht von Nuten 11 abfallen: Dies verhindert der zweite Scheibenrotor in
seiner Funktion als Deckel oder Abschluß.
Gleichzeitig mit diesem Arbeitsschritt wird der größte Teil der ersten
Kabel 4 in Form von Windungen in die weitere Nut 16 des oberen Ge
häuses 2 eingewickelt. Danach kommt der erste Scheibenrotor 3a in
Wechselwirkung mit bzw. wird gehalten durch die Stufe 22 derart, daß er
auf dem unteren Ende der Kammglieder des oberen Gehäuses 2 in Anschlag kommt.
Diese Arbeitsschritte sind deshalb leicht ausführbar, weil alle die
ersten Kabel 4 in der gleichen Richtung aufgewickelt werden können.
Ein Lösen der ersten Kabel 4 wird durch den ersten Scheibenrotor 3a
verhindert. Wenn auch nicht in Fig. 7 dargestellt, wird ein Ende jedes
der ersten Kabel 4 durch die jeweilige Öffnung 18 der Scheibenrotoren 3a
und 3b hindurchgeführt und durch das Kabelverlängerungsloch zur Außen
seite des unteren Gehäuses 1 geführt. In ähnlicher Weise wird ein Ende
eines zweiten flexiblen Kabels 5 durch die Öffnungen 18 der Scheibenrotoren
geführt und erstreckt sich durch die Kabelver
längerungsöffnung 17 zur Außenseite des Gehäuses 2.
Nun werden das untere und obere Gehäuse durch den Schnappsitz mitein
ander rotierbar gekuppelt, indem jede der
Stifte 24 in das zugehörige Loch 23 eingesetzt und
somit die Scheibenrotoren miteinander vereinigt werden.
Dadurch ist der Stromleitungsverbinder mit seiner uhrfederförmigen
Kabeleinheit zusammengebaut.
Es ist vorteilhaft, daß die Länge, die die
ersten bzw. zweiten Kabel 4 bzw. 5 haben müssen, nur der Hälfte des
maximal notwendigen Rotationswertes betragen. Hierdurch kann die
Kabellänge beachtlich sowohl an Kabeln 4 und 5, im Vergleich zu bekann
ten Kabeln, verringert werden. Ferner kann ein Kabelbündel und ein
Kabelgeschirr für die Kabel 4 und 5 verwendet werden, was eine weitere
Kostenverringerung bei dem spiralförmigen Kabel ergibt. Ein weiterer
Vorteil der nunmehr relativ kurzen Kabel 4 oder 5 ist darin zu
sehen, daß man den Durchmesser des Kabelaufnahmeraumes bzw. Kabel
behälters verringern kann. Dadurch erreicht man einen Stromleitungs
verbinder gedrungener Bauart.
Ein weiterer Vorteil besteht im folgenden: Weil die ersten Nuten 11
bzw. die weiteren Nuten 16 zur Aufnahme der ersten bzw. der zweiten
konzentrischen Kabel mit konstanten Zwischenlücken auf den gegenüber
liegenden Oberflächen der unteren und oberen Gehäuse 1 und 2 ausgebil
det sind, da ferner die Abstandseinheit 3 in dem Zwischenraum
zwischen den Nuten 11 und weiteren Nuten 16 angeordnet ist, wird nicht
nur ein Verheddern der Kabel 5 verhindert, aber ebenso, daß ein Ab
schnitt der Kabel 4 und 5 in der ersten Nut 11 mit dem anderen Ab
schnitt in der weiteren Nut 16 sich verflechten kann oder
ein Drahthindernis bildet. Im Gegensatz, es wird ein sanftes
Auf- und Abwickeln der flexiblen Kabel 4 und 5 erreicht.
Auch sind die ersten Kabel 4 und die zweiten Kabel 5 in unterschied
lichen Richtungen aufgewickelt, so daß während der Rotation des oberen
Gehäuses 2 entweder die ersten oder die zweiten Kabel 4 bzw. 5 die
Abstandseinheit 3 in Rotation versetzen; der Antrieb
der Abstandseinheit 3 wird sehr vereinfacht und der Stromver
binder weiter kompakt ausgeführt.
Nach Vereinigung der Scheibenrotoren 3a, 3b
werden dann entweder die ersten oder
die zweiten Kabel 4 oder 5 aufgespult und in dem Abteil zwischen den
ersten Nuten 11 des unteren Gehäuses 1 und dem zweiten Scheibenrotor 3b
aufgenommen, wobei die anderen flexiblen Kabel in dem anderen
Abteil zwischen den weiteren Nuten 16 des oberen Gehäuses 2 und dem
ersten Scheibenrotor 3a aufgespult und aufgenommen worden sind. Es
wird somit verhindert, daß die ersten und zweiten Kabel 4 und 5
während der Montage sich freispulen können. Man erreicht eine
größere Sicherheit der Montage, verglichen
mit nur einem Abstandsteil.
Wenn auch gemäß Ausführungsbeispiel die Scheiben
rotoren 3a und 3b miteinander durch
Löcher 23 und Stifte 24 vereinigt
werden, können diese ersten und zweiten Abstandsteile leicht aufein
andergefügt werden. Sogar dann, wenn die Öffnungen 18 in den Scheiben
rotoren 3a und 3b voneinander abweichen, wird dadurch, daß die zweiten
Abschnitte 4′, 5′ der Kabel 4 und 5 auf dem Umfangsrand der Öffnungen 18 zum
Anschlag kommen, vorteilhaft erreicht, daß die Abweichung
unwirksam ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die ersten bzw. weiteren Nuten 11
bzw. 16 einstückig auf dem unteren Gehäuse 1 bzw. oberen Gehäuse 2 aus
gebildet. Diese Nuten 11 bzw. 16 können jedoch
auf den Scheibenrotoren 3a und 3b selbst
angebracht sein, indem insbesondere Kammglieder 10 und 15
ausgeformt werden, welche einteilig mit der oberen Fläche des ersten
Scheibenrotors 3a und der unteren Fläche des zweiten Scheibenrotors
3b ausgebildet sind. Eine Variante sieht vor, daß entweder die ersten
bzw. die weiteren Nuten 11 bzw. 16 auf einem der Scheibenrotoren 3a
oder 3b vorgesehen werden.
Dieses Ausführungsbeispiel sieht vor, daß das untere Gehäuse 1
als relativ ortsfestes Bauteil, das obere Gehäuse 2 als relativ be
wegliches Bauteil verwendet wird. Im Einzelfall ist es vorteilhaft,
das untere Gehäuse 1 und das obere Gehäuse 2 entsprechend als
relativ ortsfestes Bauteil bzw. das andere als bewegliches Bauteil zu
verwenden.
Wenn auch im vorstehenden Beispiel das Kabelbündel bzw. das Kabelge
schirr aus auf der Oberfläche beschichteten Drähten für die ersten
und zweiten Kabel 4 und 5 ausgeführt ist, kann im Einzelfall eine Aus
gestaltung vorgesehen sein, daß die Drähte nicht mit einem Isolierstoff be
schichtet sind, oder man setzt beschichtete Bandleiter ein.
Im angegebenen Beispiel bestehen die flexiblen Kabel 4 und 5 aus fünf
Kabeln, d. h. zwei erste flexible Kabel 4 und drei zweite flexible
Kabel 5, die entsprechend aufgenommen sind in ersten Nuten 11 bzw.
weiteren Nuten 16, wobei jede Gruppe die entsprechend gleiche Anzahl
von Nuten aufweist. Jedoch sind
Abweichungen je nach Einzelfall möglich. Es ist auch nicht
zwingend, daß alle der ersten Nuten 11 und der weiteren Nuten 16
die Kabel 4 und 5 aufnehmen; mindestens eines der Kabel 4 und min
destens eines der Kabel 5 kann in einer vorbestimmten zugehörigen
ersten Nut 11 bzw. weiteren Nut 16 aufgenommen werden. In diesem
Falle kann der Stromverbinder mit den spiralfederartig angeordneten Kabeln
zwei oder mehr Sätze von Kabeln aufnehmenden Nuten 11 bzw. weiteren
Nuten 16 haben.
Claims (4)
1. Stromleitungsverbinder für gegeneinander rotierbare Bauteile, z. B.
von Kraftfahrzeuglenkungen, mit mindestens einem in einem Abteil des Gehäuses
angeordneten, aus elektrisch leitfähigem Material bestehendes
spiralfederähnlichen biegsamen Kabel, wobei das das Abteil begrenzende
Gehäuse relativ zueinander rotierbar angeordnete Gehäuseteile aufweist
und ein Kabelende am ortsfesten Gehäuseteil befestigt sowie aus ihm nach
außen herausgeführt, das andere Kabelende am rotierbaren Gehäuseteil befestigt
sowie aus ihm nach außen herausgeführt ist, bei dem zwischen dem
ortsfest gelagerten und dem relativ bewegbaren Gehäuseteil ein oder
mehrere axial übereinander angeordnete rotierbare Bauteile vorhanden sind
als auch das die Kabel aufnehmende Abteil durch eine Zwischenwand in
zwei gegenüberliegende Einzelabteile aufgeteilt ist, in denen flexible
Kabel in zwei unterschiedlichen Richtungen aufwickelbar sind, dadurch
gekennzeichnet,
daß die Zwischenwand als gemeinsam rotierbare Scheibenrotoren (3a, 3b) ausgebildet ist, welche miteinander axial verbindbare oder fluchtende Öffnungen (18) aufweisen, daß zwei Gruppen von zur Aufnahme der Kabel (4, 5) dienenden, je Gruppe konzentrisch ausgebildeten Nuten (11, 16) vorhanden sind, wobei je eine Gruppe von Nuten (11 bzw. 16) in je einem unterschiedlichen Einzelabteil (bei 1 bzw. 2) untergebracht ist und für eine Mehrzahl von flexiblen Kabeln jedes Kabel (4, 5) Kabelabschnitte aufweist, die in zwei entgegengesetzten Richtungen aufwickelbar sind, und zwar in einer ersten Nut (11) eines der Einzelabteile und in einer weiteren Nut (16) einer unterschiedlichen Nutengruppe und einige der Kabel (4, 5) erste Kabelabschnitte aufweisen, die in einer ersten Richtung von zwei möglichen einander entgegengesetzten Richtungen aufwickelbar sind und die Kabel zweite Abschnitte (4′ bzw. 5′) aufweisen, die durch in den Scheibenrotoren (3a, 3b) ausgebildeten Öffnungen (18) hindurchgeführt sowie dann in der zweiten Richtung aufwickelbar sind.
daß die Zwischenwand als gemeinsam rotierbare Scheibenrotoren (3a, 3b) ausgebildet ist, welche miteinander axial verbindbare oder fluchtende Öffnungen (18) aufweisen, daß zwei Gruppen von zur Aufnahme der Kabel (4, 5) dienenden, je Gruppe konzentrisch ausgebildeten Nuten (11, 16) vorhanden sind, wobei je eine Gruppe von Nuten (11 bzw. 16) in je einem unterschiedlichen Einzelabteil (bei 1 bzw. 2) untergebracht ist und für eine Mehrzahl von flexiblen Kabeln jedes Kabel (4, 5) Kabelabschnitte aufweist, die in zwei entgegengesetzten Richtungen aufwickelbar sind, und zwar in einer ersten Nut (11) eines der Einzelabteile und in einer weiteren Nut (16) einer unterschiedlichen Nutengruppe und einige der Kabel (4, 5) erste Kabelabschnitte aufweisen, die in einer ersten Richtung von zwei möglichen einander entgegengesetzten Richtungen aufwickelbar sind und die Kabel zweite Abschnitte (4′ bzw. 5′) aufweisen, die durch in den Scheibenrotoren (3a, 3b) ausgebildeten Öffnungen (18) hindurchgeführt sowie dann in der zweiten Richtung aufwickelbar sind.
2. Stromleitungsverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
je eine Gruppe von Nuten (11 bzw. 16) in je einem Einzelabteil durch
je eine Gruppe von Kammgliedern (10 bzw. 15) gebildet ist, wobei die
eine Gruppe von Kammgliedern (15) einstückig mit der oberen Stirnfläche
des ersten Scheibenrotors (3a), die andere Gruppe von Kammgliedern (10)
mit der unteren Stirnfläche des zweiten Scheibenrotors (3b) ausgebildet
ist, und diese Stirnflächen in unterschiedlichen Einzelabteilen des jeweiligen
Gehäuses (2, 1) untergebracht sind.
3. Stromleitungsverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die übrigen Kabel (4, 5) mit ihren ersten Kabelabschnitten (4′)
in einer zweiten Richtung aufgewickelt, diese Kabelabschnitte ebenfalls
durch die Öffnungen (18) hindurchgeführt sowie dann in der ersten Richtung
aufwickelbar sind.
4. Stromleitungsverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Scheibenrotoren als Abstandsbauteile aufeinandergefügt oder
vereinigt sind.
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