DE4235056C2 - Kontaktspirale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kontaktspirale - zur Verbindung elektrischer Anschlußleitungen einer feststehenden Lenksäule eines Kraftfahrzeugs mit elektrischen Anschlußleitungen eines in der Lenksäule drehbar gelagerten Lenkrades - mit zwei Ge­ häuseteilen, von denen eines der Lenksäule und das andere dem Lenkrad zugeordnet ist, mit zwei Anschlußteilen, die jeweils an einem Gehäuseteil angeordnet sind, in die elektrische Anschluß­ leitungen münden, sowie mit einem isolierten elektrischen Lei­ terband, das spiralförmig gewickelt ist und dessen Enden an je einem Anschlußteil befestigt sind.

Aus der EP 0 417 350 A1 ist es bekannt, als Anschlußteil einen Kontaktstift zu verwenden, in dem die Anschlußleitungen enden. An diesem Kontaktstift sind die Leitungsenden des Leiterbandes befestigt.

Die DE 40 27 952 A1 betrifft eine Kontaktspirale mit einem als Flachband ausgebildeten Leiterband, das zwischen zwei Gehäuse­ teilen der Kontaktspirale spiralförmig gewickelt ist. Das Lei­ terband ist innerhalb des Gehäuses durch zwei Adapter recht­ winklig umgelegt und nach oben bzw. nach unten aus dem Gehäuse herausgeführt. An den aus dem Gehäuse der Kontaktspirale frei herausragenden Enden des Leiterbandes sind Steckanschlüsse vor­ gesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kontaktspirale der eingangs genannten Art zu schaffen, die in einfacher Weise in ihrer spä­ teren Betriebsposition anschließbar und gegen im späteren Be­ trieb auftretende elektrische Kurzschlüsse und Überschläge ge­ sichert ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jedes Anschlußteil ein mit Kunststoff umspritztes Platinengehäuse aus nichtleitendem Material aufweist, das für eine Anschlußleitung und für das Leiterband jeweils wenigstens zwei nach einer Seite offene, parallel nebeneinander angeordnete Kammern aufweist, in die die Leitungsenden von Anschlußleitung und Leiterband eingelegt sind, und das mit einer die jeweiligen Leitungsenden elektrisch verbindenden Kontaktplatine versehen ist, und daß jedes An­ schlußteil mittels einer Rastverbindung am zugehörigen Gehäuse­ teil befestigt ist.

Dadurch sind die Kontaktierungsstellen so­ wohl während der Herstellung und somit während des Anschließens in der späteren Betriebsposition, wie auch auch im späteren Be­ trieb gegen elektrische Kurzschlüsse und Überschläge gesichert. Die Kontaktplatine ist in den offenen Kammern frei zugänglich, so daß die Leitungsenden in einfacher Weise mit dieser verbind­ bar sind. Durch die zweidimensionale Anordnung eines Flachband­ kabels ist bei der Herstellung des Anschlußteils, d. h. beim An­ schließen, die Kontaktstelle für ein sicheres Positionieren und ein automatisches Verlöten gut zugänglich. Durch das Umspritzen des Platinengehäuses mit Kunststoff wird neben dem Schutz gegen elektrische Brücken oder Kurzschlüsse auch eine Zugentlastung der Lötverbindungen des Anschlußteils erreicht.

Bei einem Verfahren zum elektrischen Anschließen einer Kontakt­ spirale nach Anspruch 1 an elektrische Anschlußleitungen einer feststehenden Lenksäule und eines Lenkrades eines Kraftfahrzeugs wird die er­ findungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, daß die Leitungsenden der Anschlußleitung und des Leiterbandes abisoliert, in den Kammern des Gehäuses positioniert und mit den Anschlüssen der Kontaktplatine verlötet werden, und daß anschließend das An­ schlußteil im Bereich des Gehäuses und der Endbereiche von An­ schlußleitung und Leiterband mit Kunststoff umspritzt wird.

Durch das Einlegen der Leitungsenden in die Kammern des Gehäu­ ses ist es möglich, das Verlöten mit den Anschlüssen der Kon­ taktplatine zu automatisieren, da elektrische Brücken zwischen den Leitungen ausgeschlossen sind. Das Verfahren ermöglicht da­ her eine prozeßsichere, automatische Herstellung des Anschluß­ teils.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt eines Teils einer Lenkung eines Kraftfahrzeugs im Bereich des Lenkrades, in dem zur Verbindung elektrischer Leitungen zwischen dem dreh­ baren Lenkrad und der feststehenden Lenksäule eine Kontaktspirale in einem zweiteiligen Gehäuse angeord­ net ist,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch ein Anschlußteil der Kontaktspirale nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch das Anschlußteil nach Fig. 2 ent­ lang der Schnittlinie III-III, und

Fig. 4 einen weiteren Schnitt durch das Anschlußteil nach Fig. 2 entlang der Schnittlinie IV-IV.

Eine Lenkung eines Kraftfahrzeugs nach Fig. 1 weist eine in einem nicht dargestellten Mantelrohr einer Lenksäule drehbar gelagerte Lenkspindel (1) auf, auf der ein Lenkrad (2) befe­ stigt ist. Im Lenkrad (2) ist eine Zündeinrichtung für einen Airbag und ein Signalhornschalter angeordnet. Zur Stromversor­ gung dieser beiden elektrischen Einrichtungen dienen mit diesem verbundene Anschlußleitungen (3). Diese elektrischen Anschluß­ leitungen (3) sind mit elektrischen Anschlußleitungen (4) ver­ bunden, die im Bereich der feststehenden Lenksäule der Lenkung angeordnet sind. Zur Verbindung dieser Anschlußleitungen (3, 4) dient eine nachfolgend näher beschriebene Kontaktspirale.

Die Kontaktspirale weist ein Anschlußteil (5) auf, das dem drehbaren Lenkrad (2) zugeordnet ist, sowie ein Anschlußteil (6), das der feststehenden Lenksäule zugeordnet ist. Die beiden Anschlußteile (5 und 6) sind mittels eines spiralenförmig um die Lenkspindel (1) gewickelten Leiterbandes (20) miteinander verbunden. Die beiden Anschlußteile (5 und 6) sowie das Leiter­ band (20) sind in einem aus zwei Gehäuseteilen (8 und 9) beste­ henden Gehäuse der Kontaktspirale untergebracht. Dabei ist der Gehäuseteil (8) starr mit dem Lenkrad (2) verbunden. Der Ge­ häuseteil (9) ist auf einer Halterung (10) befestigt, die wie­ derum starr mit dem nicht dargestellten Mantelrohr verbunden ist. Die Anschlußteile (5 und 6) sind in den jeweiligen Gehäuse­ teilen (8, 9) mittels Rastverbindungen (7) gehalten. Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist an jedem Gehäuseteil (8, 9) ein Rast­ haken vorgesehen, der in eine entsprechende Aussparung des An­ schlußteils (5, 6) eingreift. Die Rastverbindung ist in den Fig. 2 bis 4 nicht dargestellt.

In den Fig. 2 bis 4 ist lediglich das Anschlußteil (6) detail­ liert dargestellt. Das Anschlußteil (5) ist jedoch in gleicher Weise ausgebildet, so daß sich eine separate Darstellung dieses Anschlußteils (5) erübrigt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Anschlußleitung (4) vier isolierte Drähte auf, von denen zwei für den Signalhorn­ schalter und zwei für die Zündeinrichtung des Airbags vorgese­ hen sind. Diese vier isolierten Drähte der Anschlußleitung (4) sind zu einem Band nebeneinander angeordnet. Die Leitungsenden (11) der Anschlußleitung (4) sind abisoliert und in vier Kam­ mern (13) eines Platinengehäuses (12) eingelegt, das aus nicht­ leitendem Material, aus Kunststoff, besteht. Die Kammern (13) stellen in Abstand zueinander parallel angeordnete Vertiefungen dar (Fig. 4), deren Querschnitt etwas größer ist als der der Leitungsenden (11). Im Platinengehäuse (12), das eine Platten­ form besitzt, sind in Abstand zu den Kammern (13) vier weitere Kammern (17, 18) lotrecht versetzt angeordnet, die zur Aufnahme der Leitungsenden (15, 16) des Leiterbandes (20) dienen. Das Leiterband (20) ist als Flachbandkabel ausgeführt, wobei zwei Adern des Flachbandkabels einen größeren Querschnitt aufweisen als die beiden anderen. An den abisolierten Leitungsenden (15, 16) des Leiterbandes (20) ist zu erkennen, daß die Leitungsen­ den (15) in etwa die doppelte Breite wie die Leitungsenden (16) aufweisen. Die Leitungsenden (15) dienen zur Verbindung der elektrischen Leitung der Zündeinrichtung für den Airbag und müssen einen kleineren elektrischen Widerstand aufweisen als die Leitungen für den Signalhornschalter. Der Querschnitt der Vertiefungen der Kammern (17) ist daher geringfügig größer als der der Leitungsenden (15), der der Vertiefungen der Kammern (18) entsprechend größer als der der Leitungsenden (16).

Um die auf dem Platinengehäuse (12) positionierten Leitungsen­ den (11) der Anschlußleitung (4) mit den Leitungsenden (15, 16) des Leiterbandes (20) elektrisch zu verbinden, ist auf dem Pla­ tinengehäuse (12) eine flache Kontaktplatine (14) angeordnet, deren elektrische Verbindungsleitungen in Fig. 2 gestrichelt dargestellt sind. Sowohl die Leitungsenden (11) als auch die Leitungsenden (15, 16) sind in ihren jeweiligen Kammern (13, 17, 18) mit der Kontaktplatine (14) verlötet. Da sowohl die Leitungsenden (11) als auch die Leitungsenden (15, 16) neben­ einander angeordnet, in den Kammern (13 bzw. 17, 18) sicher positioniert und einfach zugänglich sind, ist es möglich, die Lötung automatisch durchzuführen. Dies erspart einen erhebli­ chen Arbeits- und Kostenaufwand. Nach der Verlötung der Lei­ tungsenden (11 und 15, 16) mit der Kontaktplatine (14) ist die elektrische Verbindung zwischen Anschlußleitung (4) und Leiter­ band (20) hergestellt. Um das Anschlußteil (6) gegen elektri­ sche Brücken oder Kurzschlüsse durch äußere Einflüsse zu si­ chern, ist anschließend an die automatische Verlötung eine Um­ spritzung des Bauteils mit Kunststoff vorgesehen. Das Gehäuse (19), das als Kunststoffumspritzung ausgebildet ist, umschließt das gesamte Platinengehäuse (12) sowie die Endbereiche der An­ schlußleitung (4) und des Leiterbandes (20). Das Gehäuse (19) bewirkt gleichzeitig auch eine Zugentlastung der Lötverbindun­ gen, da sie die verschiedenen Elemente zu einer kompakten Ein­ heit verbindet. Zugkräfte an der Anschlußleitung (4) oder dem Leiterband (20) werden so nicht an den Lötstellen, sondern bereits im Bereich des Gehäuses (19) aufgefangen. Bei einer anderen Ausführung ist das Gehäuse (19) nicht aus Kunststoff, sondern aus einem anderen nichtleitenden Material hergestellt.

Claims (2)

1. Kontaktspirale - zur Verbindung elektrischer Anschlußlei­ tungen einer feststehenden Lenksäule eines Kraftfahrzeugs mit elektrischen Anschlußleitungen eines in der Lenksäule drehbar gelagerten Lenkrades - mit zwei Gehäuseteilen, von denen eines der Lenksäule und das andere dem Lenkrad zugeordnet ist, mit zwei Anschlußteilen, die jeweils an einem Gehäuseteil angeord­ net sind, in die elektrische Anschlußleitungen münden, sowie mit einem isolierten elektrischen Leiterband, das spiralförmig gewickelt ist und dessen Enden an je einem Anschlußteil befe­ stigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Anschlußteil (5, 6) ein mit Kunststoff umspritztes Platinengehäuse (12) aus nichtleitendem Material aufweist, das für eine Anschlußleitung (4) und für das Leiterband (20) je­ weils wenigstens zwei nach einer Seite offene, parallel neben­ einander angeordnete Kammern (13, 17, 18) aufweist, in die die Leitungsenden (11, 15, 16) von Anschlußleitung (4) und Leiter­ band (20) eingelegt sind, und das mit einer die jeweiligen Leitungsenden (11, 15, 16) elektrisch verbindenden Kontaktpla­ tine versehen ist, und daß jedes Anschlußteil (5, 6) mittels einer Rastverbindung am zugehörigen Gehäuseteil (8, 9) befe­ stigt ist.

2. Verfahren zum elektrischen Anschließen einer Kontaktspi­ rale nach Anspruch 1 an elektrische Anschlußleitungen einer feststehenden Lenksäule und eines Lenkrades eines Kraftfahr­ zeuges, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsenden (11, 15, 16) der Anschlußleitung (4) und des Leiterbandes (20) abisoliert, in den Kammern (13, 17, 18) des Gehäuses (12) positioniert und mit den Anschlüssen der Kon­ taktplatine (14) verlötet werden, und daß anschließend das An­ schlußteil (4) im Bereich des Gehäuses und der Endbereiche von Anschlußleitung (4) und Leiterband (20) mit Kunststoff um­ spritzt wird.