DE4111699C2

DE4111699C2 - Übertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE4111699C2
Application number: DE4111699A
Authority: DE
Inventors: Nobuhiko Suzuki; Itsuo Takayanagi; Hiromi Masuda
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1990-08-08
Filing date: 1991-04-10
Publication date: 2001-09-27
Anticipated expiration: 2011-04-11
Also published as: JPH0711425Y2; FR2665805A1; US5102061A; JPH0487191U; DE4111699A1; FR2665805B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Übertragungsvorrichtung zur Übertragung von elektrischen Signalen zwischen einem Stator und einem darin drehbar angeordneten Rotor, vorzugsweise bei einer Lenkvorrichtung in einem Fahrzeug.

Aus der DE 30 41 257 A1 ist ein Stromleitungsverbinder für konzentrische, gegeneinander drehbare Bauteile, insbesondere für die Lenkung in Kraftfahrzeugen, bekannt, bei welchem zwischen den gegeneinander drehbaren Bauteilen eine Spiralfeder angeordnet ist, die mit ihren beiden Enden an jeweils einem dieser Bauteile befestigt ist, und zur Vermeidung des Aufschnurrens eine Rolle mit einem Zahnrad vorgesehen ist, das mit einer am inneren Umfang des feststehenden Bauteiles vorgesehenen Verzahnung kämmt.

Aus der DE 35 37 783 A1 ist eine Signalübertragungseinrichtung zur Übertragung eines elektrischen Signals zwischen einem Stator und einem hierzu konzentrischen Rotor bekannt, wobei ein einen elektrischen Leiter bildendes Flachband, das mit dem einen Ende am Stator und mit dem anderen Ende am Rotor befestigt ist, im Raum zwischen Stator und Rotor mittels eines Zwischengliedes geführt ist. Dieses ist in den Raum zwischen Stator und Rotor frei eingesetzt und somit weder am Stator noch am Rotor gelagert. Es wird mittels des in Form einer Schlaufe um einen Endbereich des Zwischengliedes geführten Flachbandes um eine zentrale Achse im Uhrzeigerdrehsinn gedreht, wenn der Rotor gegenüber dem Stator im Uhrzeigerdrehsinn gedreht wird und dadurch das Flachband eine Bewegung längs seiner Achse ausführt. Im Interesse eines leichtgängigen Betriebes soll das Zwischenglied aus einem Material mit geringem Gewicht bestehen. Eine Verwendbarkeit des Flachbandes zur Signalübertragung bei Drehung des Rotors gegenüber dem Stator entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn ist nicht offenbart.

Signalübertragungseinrichtungen für Anordnungen mit konzentrischen Bauteilen und mit einem dazwischen befindlichen, flexiblen Leiter sind auch aus der US 4 422 699, der US 4 540 223 und der US 3 763 455 bekannt sowie auch aus den Druckschriften JP 55-119670 (A), JP 60-84087 (U), JP 2-236977 (A) und JP 3-21544 (A).

Eine ebenfalls übliche, bürstenlose Übertragungsvorrichtung ist im folgenden anhand von Fig. 1a und 1b näher beschrieben. Bei dieser Vorrichtung ist ein drehbarer Körper 101, der einen zylindrischen Rotor bildet, innerhalb eines feststehenden Körpers 102 gelagert, welcher ein hohlzylindrisches Gehäuse bildet. Dabei sind die beiden Teile konzentrisch zueinander und bilden einen kreisringförmigen Raum zwischen ihnen. Innerhalb dieses Raumes ist ein flexibler, elektrischer Leiter 103 in mehreren Windungen um den äußeren Umfang des Rotors 101 gewickelt, und ein inneres Ende des elektrischen Leiters 103 ist am Rotor 101 befestigt, und das äußere Ende des elektrischen Leiters 103 ist am Gehäuse 102 befestigt.

Der flexible, elektrische Leiter 103 ist ein bandähnlicher, flexibler und gedruckter Schaltkreis (d. h. ein Kabelbaum) z. B. zum Verbinden elektrischer Teile, die am Rotor 101 angeordnet sind, mit anderen elektrischen Teilen, die am festen Gehäuse 102 angeordnet sind, wobei die beiden Teile jeweils durch die Leitungs-Muster des elektrischen Leiters 103 miteinander verbunden werden.

Fig. 1a zeigt den Zustand, in dem der elektrische Leiter 103 im Gegenuhrzeigersinn voll auf dem Rotor 101 durch M Umdrehungen so aufgewickelt worden ist, daß er in dichter Berührung mit der äußeren Umfangsfläche des Rotors 101 liegt, wobei lediglich das äußere Ende 103a des elektrischen Leiters 103 mit dem festen Gehäuse 102 verbunden ist. In diesem Zustand ist es unmöglich, den Rotor 101 weiter im Gegenuhrzeigersinn relativ zum festen Gehäuse zu verdrehen. Die Fig. 1b zeigt andererseits einen Zustand, in dem der elektrische Leiter 103 im Uhrzeigersinn voll durch N Umdrehungen vom Rotor 101 abgewickelt ist, und zwar so, daß er in enger Berührung mit der inneren Umfangsfläche des festen Gehäuses ist, wobei nur das innere Ende 103b des elektrischen Leiters 103 mit dem Rotor 101 verbunden ist. In diesem Zustand ist es unmöglich, den Rotor 101 weiter im Uhrzeigersinn relativ zum festen Gehäuse 102 zu drehen.

Bei der oben beschriebenen Vorrichtung nach dem Stand der Technik besteht jedoch ein Problem darin, daß dann, wenn die Zahl der Umdrehungen des Rotors 101 relativ zum festen Gehäuse 102 vergrößert werden muß, die Länge des flexiblen elektrischen Leiters 103 unausweichlich ansteigt und daß demzufolge sowohl der elektrische Widerstand als auch die Kosten für den elektrischen Leiter 103 ansteigen.

Wenn z. B. der elektrische Leiter 103 im Gegenuhrzeigersinn mit drei Umdrehungen auf den Rotor 101 aufgewickelt wird und der Rotor im Uhrzeigersinn mit einer Umdrehung abgewickelt wird, dann beträgt die Zahl der verbleibenden Windungen des elektrischen Leiters 103 auf dem Rotor 101 2 (3-1). Allgemein gesprochen ist dann, wenn der elektrische Leiter 103 im Gegenuhrzeigersinn auf den Rotor 101 durch M Umdrehungen aufgewickelt wird und der Rotor 101 danach im Uhrzeigersinn durch X Umdrehungen abgewickelt wird, die Zahl der verbleibenden Windungen N des elektrischen Leiters 103 auf dem Rotor N = M - X.

Wenn der flexible, elektrische Leiter 103 voll abgewickelt ist, wird er in enge Berührung mit der Innenumfangsfläche des festen Gehäuses 102 gebracht. Wenn daher die Zahl der eng aneinanderliegenden Windungen in voll abgewickeltem Zustand mit N bezeichnet wird und die Zahl der eng aneinanderliegenden Windungen in voll aufgewickeltem Zustand mit M, dann kann die benötigte Länge L₂ beim elektrischen Leiter 103 nach dem Stand der Technik grob ausgedrückt werden durch die Gleichung:

L₂ = πd₁M = πd₂N = πd₂(M - X),

wobei d₁ den Außendurchmesser des Rotors 101 bezeichnet und d₂ den Innendurchmesser des festen Gehäuses 102. Daher ist:

M = [d/₂/(d₂ - d₁)]X.

Das bedeutet, daß L₂ auch anders ausgedrückt werden kann, nämlich

L₂ = πd₁[d₂/(d₂ - d₁)]X.

Um die oben erwähnten Probleme zu überwinden, offenbart die JP 63-55191 (B2) einen solchen Aufbau, daß Planetenzahnräder vorgesehen sind, die mit dem Rotor im Zahneingriff stehen, wobei der elektrische Leiter durch eine Spule gelagert ist, die koaxial mit den Planetenzahnrädern angeordnet ist, um auf diese Weise die effektive Länge des flexiblen elektrischen Leiters zu vermindern. Da bei dem Aufbau nach dem Stande der Technik der Mittelabschnitt des flexiblen elektrischen Leiters jedoch durch die Planetenspule getragen wird, entstehen eine Reihe von Problemen: Der elektrische Leiter tendiert dazu, in seinem Mittelabschnitt abgebogen zu werden; er neigt ferner dazu, beschädigt zu werden; die Flexibilität und die Haltbarkeit des elektrischen Leiters verschlechtert sich, weil der elektrische Leiter um die Planetenspule mit einem relativ kleinen Durchmesser auf- und abgewickelt wird; ferner wird auf den Berührungsabschnitt zwischen dem Gehäuse und dem elektrischen Leiter eine größere Belastung aufgebracht, so dass die Verbindung zwischen diesen Teilen nicht sicher ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Übertragungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher die effektive Länge eines zwischen Stator und Rotor angeordneten, flexiblen, elektrischen Leiters vergleichsweise kurz sein kann, ohne dass die Anzahl der möglichen Umdrehungen des Rotors erheblich beschränkt werden muss, trotzdem aber ein vergleichsweise einfacher Aufbau ermöglicht und auch im Langzeitbetrieb eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorteilhafterweise kann mit der erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung eine Signalübertragung über einen in Bezug auf den maximal möglichen Umdrehungsbereich des Rotors verhältnismäßig kurzen, flexiblen Leiter bei Drehung des Rotors sowohl im als auch entgegen dem Drehsinn des Uhrzeigers auf relativ einfache und betriebssichere Weise erfolgen.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigen, jeweils in schematischer Darstellung:

Fig. 1a eine herkömmliche Übertragungsvorrichtung in einem Betriebszustand, in welchem der Rotor nach Drehung entgegen dem Drehsinn des Uhrzeigers eine Endposition erreicht hat,

Fig. 1b die Übertragungsvorrichtung gemäß Fig. 1a in einem Betriebszustand, in welchem der Rotor nach Drehung im Drehsinn des Uhrzeigers eine entgegengesetzte Endposition erreicht hat,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung im Längsschnitt,

Fig. 3 die Übertragungsvorrichtung gemäß Fig. 2 im Querschnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2,

Fig. 4 die Übertragungsvorrichtung gemäß Fig. 2 im Querschnitt längs der Linie 4-4 von Fig. 2,

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung im Längsschnitt,

Fig. 6 die Übertragungsvorrichtung gemäß Fig. 5 im Querschnitt längs der Linie 6-6 von Fig. 5 und

Fig. 7 die Übertragungsvorrichtung gemäß Fig. 5 im Querschnitt längs der Linie 5-5 von Fig. 5.

Die erfindungsgemäße Übertragungsvorrichtung beruht auf dem Prinzip, zwischen Stator und Rotor ein Zwischenglied vorzusehen, das vom Rotor jeweils in dessen Drehrichtung, aber mit einer niedrigeren Umlaufgeschwindigkeit angetrieben wird, als der Rotor, so dass der flexible, elektrische Leiter mittels des Zwischengliedes, das einen größeren Durchmesser als der Rotor hat, so auf- bzw. abgewickelt werden kann, dass die effektive Länge des Leiters verhältnismäßig kurz gehalten werden kann.

Die Fig. 2, 3 und 4 stellen eine erste Ausführungsform der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dar. Gemäß der Zeichnung besteht die Vorrichtung aus einem Rotor 10, der zum Beispiel synchron mit einer nicht dargestellten Lenksäule verdreht wird, einem festen Gehäuse 12, in dem der Rotor konzentrisch drehbar gelagert ist, einer ringförmigen Zwischenplatte 16, die drehbar im Zwischenraum zwischen dem Rotor 10 und dem festen Gehäuse 12 angeordnet ist, ferner aus zwei Zwischenzahnrädern 20 und 22, die drehbar am festen Gehäuse 12 gelagert sind, und zwar zwischen dem Rotor 10 und der Zwischenplatte 16, sowie aus einer Führungsrolle 26, die drehbar an der Zwischenplatte 16 gelagert ist und schließlich aus einem flexiblen elektrischen Leiter 14.

Das feste Gehäuse 12 besteht aus einer kreisrunden Bodenplatte 12a und einem zylindrischen, kappenförmigen Deckel 12b, der mit einer nicht dargestellten Öffnung versehen ist, durch die der flexible, elektrische Leiter 14 herausgeführt ist, um auf diese Weise an äußere Schaltkreise angeschlossen zu werden. Ein inneres Ende des flexiblen, elektrischen Leiters 14 ist ferner mit der äußeren Umfangsfläche des Rotors 10 verbunden, und ein äußeres Ende des flexiblen, elektrischen Leiters 14 ist an der Innen-Umfangsfläche des festen Gehäuses 12 befestigt. Die Zwischenplatte 16 besteht aus einer kreisrunden Bodenplatte 16a, die drehbar mit dem Rotor 10 über zwei Zahnräder 20 und 22 verbunden ist, sowie aus einer zylindrischen Wand 16b, die sich von der Bodenplatte 16a aus in axialer Richtung erstreckt, und um welche der flexible elektrische Leiter 14 auf- und abgewickelt werden kann.

Der untere Teil des äußeren Umfangs des Rotors 10 ist als Außenverzahnung 10a ausgebildet. An der inneren Umfangsfläche der Bodenplatte 16a der Zwischenplatte 16 ist eine Innenverzahnung 18 ausgebildet. Die beiden Zwischenzahnräder 20 und 22 liegen zwischen dem Rotor 10 und der Zwischenplatte 16, wobei sie jeweils mit der Außenverzahnung 10a und der Innenverzahnung 18 im Zahneingriff sind.

Wenn der Rotor 10 sich daher, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, im Uhrzeigersinn dreht, also in der Aufwickelrichtung, dann dreht sich das erste Zwischenzahnrad 20 im Uhrzeigersinn, und das zweite Zwischenzahnrad 22 dreht sich im Gegenuhrzeigersinn, wobei die Zwischenplatte 16 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, weil die beiden Zwischenzahnräder 20 und 22 auf der Bodenplatte 12a des festen Gehäuses 12 gelagert sind. In diesem Zusammenhang sollte festgehalten werden, daß die Zwischenplatte 16 in derselben Drehrichtung umläuft wie der Rotor 10, jedoch mit einer niedrigeren Drehzahl als der Rotor 10, wobei jedoch die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors 10 dieselbe ist, wie die der Zwischenplatte 16, wenn das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 20 und 22 1 : 1 ist.

Das Drehzahl-Untersetzungsverhältnis der Zwischenplatte 16 zum Rotor 10 kann dadurch in geeigneter Weise eingestellt werden, daß die Durchmesser, d. h. das Übersetzungsverhältnis, der beiden Zwischenräder 20 und 22 in geeigneter Weise festgelegt wird. In dem Fall, in dem die Durchmesser der beiden Zwischenräder 20 und 22 einander gleich sind, ist das Drehzahlverhältnis des Rotors 10 zur Zwischenplatte 16 im Verhältnis d₁/d₂ vermindert, wobei d₁ den äußeren Umfang des Rotors 10 und d₂ den Innendurchmesser der Zwischenplatte 16 bezeichnen.

An der Zwischenplatte 16 ist ferner eine Führungsrolle 26 drehbar gelagert. Der flexible, elektrische Leiter 14, dessen inneres Ende auf dem Außenumfang des Rotors 10 befestigt ist, ist zur Hälfte um die Führungsrolle 26 herumgeschlungen und dann auf der äußeren Umfangsfläche der Zwischenplatte 16 aufgewickelt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Das äußere Ende des flexiblen, elektrischen Leiters 14 ist an der Innenumfangsfläche des festen Gehäuses 12 befestigt. Der Raum zwischen dem Rotor 10 und dem festen Gehäuse 12 ist ferner in eine innere Aufwickelkammer A und eine äußere Abwickelkammer B geteilt, und zwar durch die zylindrische Wand 16b. In dieser Wand 16b der Zwischenplatte 16 befindet sich eine Öffnung 24, durch die der flexible, elektrische Leiter 14 hindurchgeht.

Es wird nun der Vorgang des Auf- und Abwickelns des flexiblen, elektrischen Leiters 14 erläutert. Wenn der Rotor 10 in Fig. 4 im Gegenuhrzeigersinn verdreht wird, dann dreht sich die Zwischenplatte 16 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn, und der flexible, elektrische Leiter 14 wird auf der Außen-Umfangsfläche des Rotors 10 über die drehbare Führungsrolle 26 durch die zylindrische Wand 16b der Zwischenplatte 16 hindurch aufgewickelt, so daß der flexible, elektrische Leiter 14 aus der äußeren Abwickelkammer B in die innere Aufwickelkammer A verlagert wird. Hierbei sollte festgestellt werden, daß der flexible, elektrische Leiter 14 auf der zylindrischen Wand 16b der Zwischenplatte 16 nicht gleitet.

Wenn der Rotor 10 andererseits in Fig. 4 im Uhrzeigersinn verdreht wird, dann dreht sich die Zwischenplatte 16 ebenfalls im Uhrzeigersinn, und der flexible, elektrische Leiter 14 wird an der inneren Umfangsfläche des festen Gehäuses über die drehbare Führungsrolle 26 durch die zylindrische Wand 16b der Zwischenplatte 16 hindurch ohne Gleitvorgang abgelegt, so daß der flexible, elektrische Leiter 14 aus der inneren Aufwickelkammer A in die äußere Abwickelkammer B verlagert wird.

Obwohl bei dem oben beschriebenen Vorgang die Drehgeschwindigkeit der Zwischenplatte 16 geringer ist, als die des Rotors, wobei das Untersetzungsverhältnis vom Rotor 10 zur Zwischenplatte 16 d₁/D₂ < 1 ist, da die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors 10 mit der der Zwischenplatte 16 gleich ist; auf diese Weise wird der flexible, elektrische Leiter 14 um die Zwischenplatte 16 herum auf- und abgewickelt, ohne daß eine Spannung oder eine Lose auftritt, wobei vorausgesetzt wird, daß das Übersetzungsverhältnis der beiden Zwischenräder 20 und 22 1 : 1 ist.

Wenn der Rotor 10 beispielsweise um 360° verdreht wird, dann verdreht sich die Zwischenplatte 16 um (d₁/D₂) 360°. In diesem Fall kann die Abwicklungs-Länge des flexiblen, elektrischen Leiters 14 von der Vorrichtung durch die Formel ausgedrückt werden:

πd₁ - πd₁ . (d₁/D₂) = πd₁(1 - d₁/D₂).

Wenn sich mithin der Rotor X mal dreht, dann beträgt die Abwickel-Länge L₁ des flexiblen, elektrischen Leiters 14

L₁ = πd₁(1 - d₁/D₂) . X.

Das Verhältnis zwischen der Länge L₂ bei der Vorrichtung nach dem Stand der Technik und der Länge L₁ bei der Vorrichtung nach der Erfindung, die jeweils dann benötigt wird, wenn der Rotor sich X mal verdreht, ist

L₂ (Stand der Technik) : L₁ (Erfindung) = πd₁[d₂/(d₂ - d₁)]X : πd₁(1 - d₁/D₂)X = 1/(1 - d₁/d₂) : 1 - d₁/D₂
da d₂ < d₁ oder D₂ < d₁, L₂ < L₁.

Auf diese Weise ist es möglich, bei der Vorrichtung nach der Erfindung die Länge L₁ des flexiblen, elektrischen Leiters 14 im Verhältnis zur Länge L₂ beim Stand der Technik zu vermindern, die dann benötigt wird, wenn der Rotor um eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen gedreht wird.

In den Fig. 5 und 6 ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist der Rotor 30 mit einer sich nach außen erstreckenden Unterteilungswand (Flansch) 32 versehen, und das feste Gehäuse 34 ist mit einer sich nach innen erstreckenden Unterteilung 36 versehen, so daß zwischen den beiden Unterteilungen eine kreisringförmige Nut 38 entsteht. Zwischen diesen beiden Unterteilungen 32 und 36 ist eine kreisringförmige Zwischenplatte oder ein Zwischenglied 40 drehbar gelagert. Das bedeutet, daß drei Achsen 42 auf der unteren Fläche der Zwischenplatte 40 in gleichmäßigen Winkelabständen von 120° so befestigt sind, daß sie durch die Nut 38 hindurchragen, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Auf den drei Achsen 42 sind jeweils Planetenräder 44 drehbar gelagert, wobei sie sowohl mit der Außenverzahnung 30a auf der äußeren, unteren Umfangsfläche des Rotors 30 als auch mit der Innenverzahnung 34a auf der inneren, unteren Umfangsfläche des festen Gehäuses 34 im Zahneingriff stehen. Wenn der Rotor 30 sich infolgedessen beispielsweise im Uhrzeigersinn verdreht, verdrehen sich die Planetenräder im Gegenuhrzeigersinn, und die Zwischenplatte 40 verdreht sich ebenfalls im Uhrzeigersinn, wie diese in Fig. 6 dargestellt ist.

Auf der Zwischenplatte 40 sind ferner in regelmäßigen Winkelabständen mehrere Achsen 46 (acht Stück in Fig. 7) angeordnet, und auf den Achsen 46 sind jeweils Führungsrollen 48 gelagert.

Das innere Ende des flexiblen, elektrischen Leiters 14 ist an der äußeren Umfangsfläche des Rotors 30 befestigt, und das äußere Ende des flexiblen, elektrischen Leiters 14 ist um irgendeine der Führungsrollen 48 halb herumgelegt und dann um die äußeren Umfangs-Berührungspunkte der übrigen Führungsrollen 48. Das äußere Ende des flexiblen, elektrischen Leiters 14 ist an der Innenumfangsfläche des festen Gehäuses 34 befestigt.

Wenn bei dieser Ausführungsform der Rotor 30 im Gegenuhrzeigersinn gemäß Fig. 7 verdreht wird, dann wird der flexible, elektrische Leiter 14 innerhalb des inneren Raumes zwischen dem Rotor 30 und den Führungsrollen 48 aufgewickelt. Wenn der Rotor 30 im Uhrzeigersinn verdreht wird, wird der flexible, elektrische Leiter 14 innerhalb des äußeren Raumes zwischen den Führungsrollen 48 und dem festen Gehäuse 34 abgewickelt. Da die Umfangsgeschwindigkeit des Rotors 10, 30 ferner gleich mit der der Zwischenplatte 16, 40 ist, wird der flexible, elektrische Leiter 14 um die Zwischenplatte 40 herum auf- oder abgewickelt, ohne einer Spannung oder einer Lose unterworfen zu sein.

Wenn bei dieser Ausführungsform der flexible, elektrische Leiter 14 vom Rotor 30 abgewickelt wird, wird der elektrische Leiter 14 schonender vom Innenraum in den Außenraum der Führungsrollen und umgekehrt verschoben, obwohl der elektrische Leiter 14 mit den Führungsrollen 48 in Berührung kommt, da diese Führungsrollen 48 drehbar sind. Da bei dieser Ausführungsform der flexible, elektrische Leiter 14 um irgendeine der Führungsrollen 48 halb herumgelegt werden kann, kann der elektrische Leiter 14 leicht im festen Gehäuse 34 montiert werden. Da der elektrische Leiter 14 um den Rotor 30 herum auf- und abgewickelt werden kann, wobei er in Berührung mit den äußeren Umfangsflächen der Führungsrollen 48 steht, kann der Rotor 30 innerhalb des festen Gehäuses 34 gleichmäßiger verdreht werden.

Da bei der bürstenlosen Übertragungsvorrichtung für elektrische Signale nach der vorliegenden Erfindung, wie dies oben beschrieben ist, der vom Rotor abgewickelte flexible, elektrische Leiter auf dem Zwischenglied oder auf den in Ringform angeordneten Führungsrollen abgewickelt werden kann, welche beiden Teile bzw. Teilegruppen jeweils einen größeren Durchmesser haben als der Rotor und mit einer Drehgeschwindigkeit bewegt werden, die kleiner ist, als die des Rotors (die Umfangsgeschwindigkeit ist in beiden Fällen gleich), kann die Länge des flexiblen, elektrischen Leiters, die beim Drehen des Rotors um eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen benötigt wird, im Vergleich zu einer üblichen Vorrichtung verringert werden, wodurch sowohl der elektrische Widerstand als auch die Kosten für den flexiblen, elektrischen Leiter vermindert werden können.

Da der flexible, elektrische Leiter darüber hinaus über die Zwischenplatte oder über die im Kreis angeordneten Führungsrollen aufgewickelt wird, die beide jeweils einen relativ großen Durchmesser haben, ist es möglich, daß der flexible, elektrische Leiter davor bewahrt wird, scharf geknickt und daher zerstört zu werden, ohne daß dabei ein wesentlicher Einfluß auf die Flexibilität oder die Haltbarkeit des elektrischen Leiters ausgeübt wird.

Wenn der flexible, elektrische Leiter ferner im Kontakt mit mehreren Führungsrollen auf- oder abgewickelt wird (beim zweiten Ausführungsbeispiel), ist es möglich, die Reibung zwischen beiden Oberflächen des flexiblen, elektrischen Leiters zu vermindern und daher den Rotor gleichmäßiger umlaufen zu lassen, wobei gleichzeitig die Arbeit des Zusammenbaus vereinfacht wird.

Claims

1. Übertragungsvorrichtung, umfassend:

a) einen Stator (12; 34);
b) einen Rotor (10; 30), der in dem Stator (12; 34) um eine Achse drehbar angeordnet ist;
c) ein Zwischenglied (16; 40), das um die gleiche Achse wie der Rotor (10; 30) drehbar ist und in einem Raum zwischen dem Rotor (10; 30) und dem Stator (12; 32) einen inneren Bereich und einen äußeren Bereich bestimmt;
d) ein Getriebe, das zwischen dem Rotor (10; 30) und dem Zwischenglied (16; 40) derart angeordnet ist, dass das Zwischenglied (16; 40) synchron zum und in der gleichen Richtung wie der Rotor (10; 30) mit einem vorbestimmten Untersetzungsverhältnis drehbar ist; und
e) einen flexiblen Leiter (14), der zwischen dem Stator (12; 34) und dem Rotor (10; 30) angeordnet und mit einem Ende am Stator und mit dem anderen Ende am Rotor befestigt ist;
f) wobei der flexible Leiter (14) um eine auf dem Zwischenglied (16; 40) drehbar gelagerte Führungsrolle (26; 48) geführt und zwischen dem inneren Bereich und dem äußeren Bereich um die Führungsrolle (26; 48) bewegbar ist, wenn der flexible Leiter (14) durch Drehung des Rotors (10; 30) und des Zwischengliedes (16; 40) in Richtung zum bzw. vom Rotor (10; 30) bewegt wird.

2. Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das Zwischenglied (16; 40) zur Lagerung von Zahnrädern des Getriebes dient.

3. Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher das Zwischenglied (16; 40) einen ringförmigen Bereich aufweist.

4. Übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher das Getriebe umfasst:

a) ein erstes Getriebeteil mit einer an einer äußeren umlaufenden Fläche des Rotors (10) umlaufenden Außenverzahnung (10a);
b) ein zweites Getriebeteil mit einer an einer inneren umlaufenden Fläche des Zwischengliedes (16) umlaufenden Innenverzahnung (18a);
c) ein am Stator (12) drehbar gelagertes, erstes Zwischenzahnrad (20), das mit der Außenverzahnung (10a) des Rotors (10) kämmt; und
d) ein am Stator (12) drehbar gelagertes, zweites Zwischenzahnrad (22), das mit der Innenverahnung (18a) des Zwischenglieds (16) und mit dem ersten Zwischenzahnrad (20) kämmt.

5. Übertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher das Getriebe umfasst:

a) ein erstes Getriebeteil mit einer an einer äußeren umlaufenden Fläche des Rotors (30) umlaufenden Außenverzahnung (30a);
b) ein zweites Getriebeteil mit einer an einer inneren umlaufenden Fläche des Stators (34) umlaufenden Innenverzahnung (34a); und
c) Planetenräder (44), die jeweils um Achsen (42) drehbar sind, die an dem Zwischenglied (40) derart gelagert sind, dass die Planetenräder (44) mit der Außenverzahnung (30a) des Rotors (30) und der Innenverzahnung (34a) des Stators (34) kämmen.

6. Übertragungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher der flexible Leiter (14) die Führungsrolle (26; 48) etwa zur Hälfte umschlingt.

7. Übertragungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher das Zwischenglied (16) eine äußere Wand (16b) aufweist, welche den Raum zwischen dem Rotor (10) und dem Stator (12) in den inneren Bereich und den äußeren Bereich teilt.

8. Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei welcher das Zwischenglied (16) an der äußeren Wand (16b) eine Öffnung (24) aufweist, durch welche der flexible Leiter (14) hindurchgeführt ist.

9. Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei welcher die Führungsrolle (26) innerhalb der äußeren Wand (16b) des Zwischengliedes (16) angeordnet ist.

10. Übertragungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher mehrere Führungsrollen (48) vorgesehen sind, die jeweils um Achsen (46) drehbar sind, welche an dem Zwischenglied (40) in vorbestimmten, gegenseitigen Abständen angeordnet sind.

11. Übertragungsvorrichtung Anspruch 10, bei welcher die mehreren Führungsrollen (48) zur Teilung des inneren und äußeren Bereiches beitragen.

12. Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei welcher der bewegliche Leiter (14) eine der mehreren Führungsrollen (48) etwa zur Hälfte umschlingt.