DE4343967A1 - Steckverbindvorrichtung für ein flexibles Kabel - Google Patents
Steckverbindvorrichtung für ein flexibles KabelInfo
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- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G11/00—Arrangements of electric cables or lines between relatively-movable parts
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbind
vorrichtung für ein flexibles Kabel und insbesondere eine
Steckverbindvorrichtung für einen zwischen einem Lenkrad
und einer Lenksäule eines Kraftfahrzeugs angeordneten Ka
belbaum.
Eine konventionelle Kabelsteckverbindvorrichtung zum
Verbinden des Lenkrads und der Lenksäule, die beispielswei
se in der nicht geprüften japanischen Patentanmeldung Nr.
HEI 4-19980/1992 und in der nicht geprüften japanischen Pa
tentanmeldung Nr. HEI 5-39044/1993 offenbart ist, umfaßt
ein stationäres Teil eines kleinen Durchmessers, das an der
Lenksäule befestigt ist, und ein Drehteil eines großen
Durchmessers, das an dem Lenkrad befestigt ist. Ein Flach
kabel ist an das stationäre Teil mit kleinem Durchmesser an
seinem einem Ende angeschlossen und ist an das Drehteil mit
großem Durchmesser an seinem anderem Ende angeschlossen.
Bei dieser Art einer Steckverbindvorrichtung ist ein
innerer Raum des Gehäuses gewöhnlich groß genug, es dem
Flachkabel zu gestatten, sich infolge der Flexibilität aus
zudehnen, wenn das Flachkabel abgewickelt wird. Das Flach
kabel dehnt sich jedoch nicht immer koaxial mit einer Achse
des stationären Teils aus. Das heißt, das Flachkabel neigt
dazu, eine exzentrische Ausdehnung um das stationäre Teil
in abgewickeltem Zustand hervorzurufen. Wenn sich das ra
dial äußerste Umfangende des Flachkabels zu sehr in eine
besondere Richtung infolge der exzentrischen Ausdehnung ab
setzt, verursacht das Flachkabel möglicherweise einen Rei
bungseingriff oder eine Störung bezüglich der inneren Ge
häusewand. Dieser Reibungseingriff oder die Störung ist na
türlich unerwünscht bei einer richtigen Wicklung des Flach
kabels um das stationäre Teil. Folglich ruft das Flachkabel
wahrscheinlich ein unerwünschtes dauerhaftes Knicken bzw.
Verziehen hervor.
Zur Lösung des obigen Problems ist bereits eine Steck
verbindvorrichtung für eine Lenkvorrichtung in einem Kraft
fahrzeug vorgeschlagen worden, für die vor kurzem beim Ja
panischen Patentamt eine Patentanmeldung eingereicht wurde,
die als japanische Patentanmeldung Nr. HEI 5-53100/1993 re
gistriert und bis jetzt noch nicht veröffentlicht worden
ist. Wie in Fig. 10 gezeigt, umfaßt diese Lenksteckverbind
vorrichtung ein Drehteil 35, ein stationäres Teil 36, ein
Flachkabel 37, dessen eines Ende an das bewegliche Teil 35
und das andere Ende an das stationäre Teil 36 angeschlossen
ist, und ein Gehäuse 38 zur Aufnahme dieser Teile 35, 36
und 37. Das Flachkabel ist sowohl um das bewegliche Teil 35
als auch um das stationäre Teil 36 mehrere Male gewickelt.
Um das in der oben beschriebenen herkömmlichen Kabel
steckverbindvorrichtung auftretende Problem zu lösen, ist
bei der vorgeschlagenen Steckverbindvorrichtung das statio
näre Teil 36 an einer Position angeordnet, welche von der
Mitte 39 des inneren Raumes des Gehäuses 38 nahe dem Kabel
durchgang abgesetzt ist, so daß die Absetzrichtung normal
zu der Herausziehrichtung des Flachkabels ist.
Eine längere Verwendung des Flachkabels in einer sol
chen Kabelsteckverbindvorrichtung wird unvermeidlich eine
permanente Wicklungsdeformation des Flachkabels hervorru
fen. Daher wird die Ausdehnungsrichtung des Flachkabels 37
bei Abwicklung von dem stationären Teil 36 und dem Drehteil
37 von der Anfangsbedingung unerwartet verändert werden.
Wenn sich die Ausdehnungsrichtung des Flachkabels 37
einmal infolge von Alterung stark verändert, sind Störungen
bezüglich der Innenwand des Gehäuses 38 für das Flachkabel
37 unvermeidlich. Daher wird das Flachkabel 37 fatalerweise
geknickt. Somit ist die oben beschriebene exzentrische An
ordnung der stationären Welle nicht länger effektiv gegen
über der dauerhaften Verwendung des Flachkabels.
Entsprechend der oben beschriebenen Probleme, welche
bei dem Stand der Technik auftreten, ist es Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine Steckverbindvorrichtung zu
schaffen, bei welcher ein Knicken des flexiblen Kabels un
abhängig von seiner Art vermieden wird und bei welcher
ebenso ein glattes Aufwickeln des flexiblen Kabels reali
siert wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale
der vorliegenden Erfindung. Demgemäß ist eine Kabelsteck
verbindvorrichtung vorgesehen mit:
einem Gehäuse, welches erste und zweite Kammern defi niert,
einem Drehteil, welches in der ersten Kammer aufgenom men ist,
einem stationären Teil, welches in der zweiten Kammer aufgenommen ist,
einem flexiblen Kabel, dessen eines Ende mit dem Dreh teil und dessen anderes Ende mit dem stationären Teil ver bunden ist, wobei das flexible Kabel sowohl um das Drehteil als auch das stationäre Teil mehrere Male herumgewickelt ist, um dem Drehteil zu gestatten, sich mehrere Male um seine Achse zu drehen,
einem Hilfsdrehteil, welches um das stationäre Teil an geordnet und radial von ihm beabstandet ist, wobei das Hilfsdrehteil einen Eingriffsmechanismus zum Errichten ei nes Eingriffs zwischen dem Hilfsdrehteil und dem flexiblen Kabel aufweist,
der zweiten Kammer, welche durch das Hilfsdrehteil in zwei Räume unterteilt ist, wodurch ein in der zweiten Kam mer aufgenommenes flexibles Kabel in innere und äußere Teile unterteilt wird, und
einer Elastizitätskraft-Hilfseinrichtung, welche dem Hilfsdrehteil zugeordnet ist, um eine elastische Kraft als Antwort auf die Drehung des Hilfsdrehteils zu erzeugen.
einem Gehäuse, welches erste und zweite Kammern defi niert,
einem Drehteil, welches in der ersten Kammer aufgenom men ist,
einem stationären Teil, welches in der zweiten Kammer aufgenommen ist,
einem flexiblen Kabel, dessen eines Ende mit dem Dreh teil und dessen anderes Ende mit dem stationären Teil ver bunden ist, wobei das flexible Kabel sowohl um das Drehteil als auch das stationäre Teil mehrere Male herumgewickelt ist, um dem Drehteil zu gestatten, sich mehrere Male um seine Achse zu drehen,
einem Hilfsdrehteil, welches um das stationäre Teil an geordnet und radial von ihm beabstandet ist, wobei das Hilfsdrehteil einen Eingriffsmechanismus zum Errichten ei nes Eingriffs zwischen dem Hilfsdrehteil und dem flexiblen Kabel aufweist,
der zweiten Kammer, welche durch das Hilfsdrehteil in zwei Räume unterteilt ist, wodurch ein in der zweiten Kam mer aufgenommenes flexibles Kabel in innere und äußere Teile unterteilt wird, und
einer Elastizitätskraft-Hilfseinrichtung, welche dem Hilfsdrehteil zugeordnet ist, um eine elastische Kraft als Antwort auf die Drehung des Hilfsdrehteils zu erzeugen.
Es ist in der obigen ersten Ausführungsform der vorlie
genden Erfindung wünschenswert, daß die Elastizitätskraft-
Hilfseinrichtung ein elastisches Teil aufweist, welches um
das stationäre Teil gewunden ist, und daß das elastische
Teil eine elastische Kraft hervorruft, um das Hilfsdrehteil
zu drehen, wodurch das flexible Kabel sicher um das Hilfs
drehteil gewickelt wird, wenn das flexible Kabel abgewic
kelt wird.
Entsprechend der obigen ersten Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung ruft das Hilfsdrehteil eine Selbstdre
hung um seine Achse in derselben Richtung wie das flexible
Kabel als Antwort auf die Aufwickel- oder Abwickelbewegung
des flexiblen Kabels hervor. Und die Hilfseinrichtung (das
elastische Teil) liefert dem Hilfsdrehteil eine elastische
Kraft, um die Selbstdrehbewegung zu unterstützen, wodurch
sichergestellt wird, daß das flexible Kabel richtig um das
Hilfsdrehteil herumgewickelt wird.
Des weiteren ist es wünschenswert, daß der Eingriffsme
chanismus der vorliegenden Erfindung ein auf dem Hilfsdreh
teil gebildetes Loch umfaßt, durch welches sich das flexi
ble Kabel von innen nach außen bezüglich des Hilfsdrehteils
erstreckt.
Ferner ist es wünschenswert, daß das Hilfsdrehteil der
vorliegenden Erfindung obere und untere kreisförmige Lager
aufweist, und daß die zweite Kammer obere und untere kreis
förmige Rippen aufweist, welche locker mit den oberen bzw.
unteren kreisförmigen Lagern des Hilfsdrehteils gekoppelt
sind. Andererseits kann das Hilfsdrehteil obere und untere
kreisförmige Rippen aufweisen. In diesem Fall besitzt die
zweite Kammer obere und untere kreisförmige Lager, die lok
ker mit den oberen und unteren kreisförmigen Rippen des
Hilfsdrehteils gekoppelt sind.
Insbesondere besitzt das Hilfsdrehteil einen zylindri
schen Körper. Die Elastizitätskraft-Hilfseinrichtung be
steht aus einer flachen Spiralfeder, deren eines Ende mit
dem stationären Teil und deren anderes Ende mit dem Hilfs
drehteil verbunden ist. Die flache Spiralfeder ist entlang
dem flexiblen Kabel innerhalb des Hilfsdrehteils angeord
net.
Ein scheibenähnlicher Flansch ist innerhalb des zylin
drischen Körpers vorgesehen, um ins Innere des zylindri
schen Körpers hervorzutreten, wodurch ein innen liegender
Raum des Hilfsdrehteils in obere und untere Räume unter
teilt wird. Das flexible Kabel wird in einem der oberen und
unteren Räume aufgenommen, und die Spiralfeder wird in dem
anderen der oberen und unteren Räume aufgenommen.
Ein ringförmiger Flansch ist des weiteren außerhalb des
zylindrischen Körpers vorgesehen, um aus dem zylindrischen
Körper nach außen zu ragen, wodurch sowohl der Raum außer
halb als auch innerhalb des Hilfsdrehteils in obere bzw.
untere Räume unterteilt wird.
Darüber hinaus wird gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein verbesserter Kabelheraus
ziehmechanismus vorgesehen. Das flexible Kabel besitzt näm
lich ein ausgedehntes Teil, welches aus dem Gehäuse der Ka
belsteckverbindvorrichtung herausgezogen wird, um als Ver
bindungskabel zu dienen, und das Verbindungskabel besitzt
an dem entfernten Ende einen Koppler. Auf dem zylindrischen
Körper des stationären Teils ist ein schlitzähnliches Ex
trahierloch vorgesehen. Das schlitzähnliche Extrahierloch
erstreckt sich in einer axialen Richtung des zylindrischen
Körpers des stationären Teils. Das Verbindungskabel ist in
eine Mehrzahl von schlanken Kabeln aufgespaltet, und jedes
dieser schlanken Kabel ist bezüglich des flexiblen Kabels,
welches sich horizontal erstreckt, nach unten gekrümmt.
Dann werden diese schlanken Kabel in dem schlitzähnlichen
Extrahierloch übereinander gelagert. Des weiteren ist eine
Deckplatte vorgesehen, welche einen Kabelextrahierdurchgang
definiert, die gleitend mit Führungsrinnen gekoppelt ist,
welche auf dem Boden des Gehäuses gebildet sind. Die Ab
deckplatte besitzt ein Ende, welches sich unterhalb eines
unteren Öffnungsendes des schlitzähnlichen Extrahierlochs
befindet, und ein anderes Ende, welches als Austritt des
Kabelextrahierdurchgangs dient. Somit wird das Verbindungs
kabel durch das schlitzähnliche Extrahierloch und die Ab
deckplatte herausgezogen. Es ist wünschenswert, daß der zy
lindrische Körper des stationären Teils an dem Einlaß des
schlitzähnlichen Extrahierloches kreisförmig gekrümmt ist.
Der zylindrische Körper kann im wesentlichen aus einer
kreisförmigen Grundplatte gebildet werden, welche als Boden
der zweiten Kammer dient, so daß der zylindrische Körper
von einer Mitte der kreisförmigen Grundplatte nach oben
ragt. Vorzugsweise besitzt die kreisförmige Grundplatte ei
nen Ausschnitt, welcher sich radial und zusammenhängend von
dem schlitzähnlichen Extrahierloch ausdehnt.
Darüber hinaus erleichtert eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Installation des Kabels, da
das flexible Kabel eine Markierung zum Unterscheiden einer
vorherbestimmten Position des flexiblen Kabels besitzt und
das Gehäuse ein transparentes Fenster besitzt, durch wel
ches die Markierung überwacht werden kann.
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
liefert eine verbesserte Kabelverbindungsstruktur. Das fle
xible Kabel nimmt nämlich eine Mehrzahl von Leitern auf,
welche sich parallel zueinander in länglicher Richtung des
flexiblen Kabels erstrecken. Es ist eine Mehrzahl von An
schlüssen - ebenso viele wie Leiter des flexiblen Kabels -
vorgesehen. Diese Anschlüsse erstrecken sich parallel zu
einander in eine Richtung, welche unterschiedlich zu der
länglichen Richtung des flexiblen Kabels ist. Eine Isolie
rungsschicht liegt zwischen den Leitern des flexiblen Ka
bels und den Anschlüssen. Die Isolierungsschicht besitzt
eine Mehrzahl von darauf geöffneten Löchern, durch welche
die Leiter des flexiblen Kabels mit entsprechenden An
schlüssen verbunden sind.
Die Isolierungsschicht kann aber auch unter den Leitern
des flexiblen Kabels und den Anschlüssen angeordnet sein.
In diesem Fall besitzt die Isolierungsschicht Löcher, wel
che sich unterhalb der Leiter und Anschlüsse befinden. Eine
Verbindungsleitung ist unter der Isolierungsschicht vorge
sehen. Die Verbindungsleitung besitzt zwei Enden, welche
von den Löchern empfangen werden, wodurch jeder der Leider
mit seinem entsprechenden Anschluß elektrisch verbunden
wird.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie
genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Es zeigen:
Fig. 1 einen horizontalen Querschnitt, welcher eine
Steckverbindvorrichtung entsprechend einer ersten Ausfüh
rungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, in welcher
ein Flachkabel fest in Uhrzeigerrichtung aufgewickelt ist,
Fig. 2 einen horizontalen Querschnitt, welcher die
Steckverbindvorrichtung von Fig. 1 darstellt, worin das
Flachkabel locker in einer Richtung entgegen dem Uhrzeiger
sinn abgewickelt ist,
Fig. 3 einen vergrößerten, vertikalen Querschnitt, wel
cher ein Hilfsdrehteil darstellt, das in der Steckverbind
vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
Fig. 4 einen vertikalen Querschnitt, welcher die Steck
verbindvorrichtung der vorliegenden Erfindung darstellt,
die um ein Lenkrad eines Kraftfahrzeugs installiert ist,
Fig. 5 einen vertikalen Querschnitt, welcher ein Bei
spiel des Flachkabels darstellt,
Fig. 6 einen vergrößerten, vertikalen Querschnitt, wel
cher ein anderes Hilfsdrehteil zeigt, das in der Steckver
bindvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
Fig. 7 einen vergrößerten, vertikalen Querschnitt, wel
cher ein weiteres Hilfsdrehteil zeigt, das in der Steckver
bindvorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
Fig. 8 eine Ansicht, welche ein Beispiel einer Spiral
feder zeigt,
Fig. 9 einen vergrößerten, vertikalen Querschnitt, wel
cher ein modifiziertes Beispiel des Hilfsdrehteils dar
stellt, welches in der Steckverbindvorrichtung der vorlie
genden Erfindung verwendet wird,
Fig. 10 einen horizontalen Querschnitt, welcher eine
früher vorgeschlagene Steckverbindvorrichtung darstellt,
Fig. 11 eine Teilschnitt-Hebungsansicht, welche einen
Kabelextrahiermechanismus in Übereinstimmung mit der vor
liegenden Erfindung erläutert,
Fig. 12 eine Teilschnitt-Unteransicht entlang der
Linie I-I von Fig. 11,
Fig. 13 eine vergrößerte perspektivische Explosionsan
sicht, welche den Kabelextrahiermechanismus in Übereinstim
mung mit der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 14 einen Querschnitt, welcher ein Beispiel des
Flachkabels darstellt,
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht, welche eine ande
re Ausführungsform des Kabelextrahiermechanismus in Über
einstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 16 eine Ansicht, welche ein transparentes Fenster
darstellt, welches auf einer Seitenwand der Kabelsteckver
bindvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Er
findung vorgesehen ist,
Fig. 17 eine Ansicht, welche ein Beispiel einer Markie
rung darstellt, welche auf das flexible Kabel gedruckt ist,
Fig. 18 eine Ansicht, welche ein anderes Beispiel der
Markierung darstellt, welche auf das flexible Kabel ge
druckt ist,
Fig. 19 eine Ansicht, welche noch ein anderes Beispiel
der Markierung darstellt, welche ein auf dem flexiblen Ka
bel vorgesehener Ausschnitt ist,
Fig. 20 eine perspektivische Explosionsansicht, welche
die Verbindungsstruktur des Flachkabels und des Drehteils
darstellt,
Fig. 21 eine perspektivische Ansicht, welche schema
tisch den Verbindungszustand zwischen dem flexiblen Kabel
und dem Drehteil erläutert,
Fig. 22 einen vergrößerten Querschnitt, welcher den
Verbindungszustand zwischen dem flexiblen Kabel und dem
Drehteil darstellt,
Fig. 23 eine perspektivische Ansicht, welche schema
tisch einen anderen Verbindungszustand zwischen dem flexi
blen Kabel und dem Drehteil erläutert,
Fig. 24 eine perspektivische Ansicht, welche schema
tisch eine andere Verbindungsstruktur des flexiblen Kabels
und des Drehteils erläutert,
Fig. 25 eine perspektivische Ansicht, welche schema
tisch noch eine weitere Verbindungsstruktur des flexiblen
Kabels und des Drehteils erläutert, und
Fig. 26 einen Querschnitt entlang einer Linie II-II von
Fig. 25.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die
beigefügte Zeichnung erläutert. In dieser Ausführungsform
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Steckver
bindvorrichtung des elektrischen Kabelbaums, welche einen
Airbag und eine Fahrzeugbatterie miteinander verbindet. Der
Airbag ist eine Vorrichtung, welche zur Fahrzeuginsassen-
Sicherheitsausstattung gehört. Fig. 1 und 2 erläutern die
Struktur der Steckverbindvorrichtung entsprechend einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 4 erläu
tert die Steckverbindvorrichtung, welche um die Lenkvor
richtung eines Kraftfahrzeugs installiert ist.
In Fig. 4 ist eine Lenkwelle 20 in einem Gehäuse 21
aufgenommen. Ein oberes Ende der Lenkwelle 20 ist mit einem
Lenkrad 22 verbunden. Ein Drehteil 1 besitzt eine zylindri
sche Form und ist an der Lenkwelle 20 an einem oberen Ende
des Gehäuses 21 gesichert. Das Drehteil 1 stellt einen Teil
der Steckverbindvorrichtung 100 dar. Das Drehteil 1 ruft
eine Drehung als Antwort auf eine Drehbewegung des Lenkra
des 22 hervor.
Das Steuerrad 22 besitzt auf seinem Zentralteil ein
Polster 25. Ein Airbag 24 ist unter dem Polster 25 instal
liert. Des weiteren ist unterhalb des Airbags 23 eine Luft
pumpe 23 vorgesehen. Die Luftpumpe 23 umfaßt einen Zünder
und ein Gaszufuhrmittel und dient als Gasgenerator zum
schnellen Ausdehnen des Airbags im Falle einer Kollision
des Kraftfahrzeugs. Die Luftpumpe 23 ist elektrisch mit der
Steckverbindvorrichtung 100 durch ein erstes Verbindungska
bel 8 und einen ersten Koppler 51 (vgl. Fig. 11) verbunden.
Ein Flachkabel 7, welches in der Steckverbindvorrich
tung 100 aufgenommen ist, ist ein flexibles Kabel. Die
Steckverbindvorrichtung ist elektrisch an eine (nicht ge
zeigte) Fahrzeugbatterie über ein zweites Verbindungskabel
9 und zweite Koppler 52 und 53 angeschlossen. Auf diese
Weise wird elektrische Leistung von der Fahrzeugbatterie
der Luftpumpe 23 durch die ersten und zweiten Verbindungs
kabel 8, 9, die ersten und zweiten Koppler 51, 52, 53 und
das Flachkabel 7 zugeführt.
Als nächstes wird der Betrieb der obigen Ausführungs
form erläutert.
Wenn eine Kollision des Fahrzeugs erfaßt wird, wird ein
Kollisionssignal auf das Erfassen der Kollision hin er
zeugt. Das Kollisionssignal wird sofort der Luftpumpe 23
über das zweite Verbindungskabel 9, die Steckverbindvor
richtung 100 und das erste Verbindungskabel 8 übertragen.
Danach erzeugt die Luftpumpe 23 als Antwort auf das Kolli
sionssignal plötzlich eine große Menge Gas. Der Airbag 24
empfängt das Gas und wird schnell aufgeblasen, um das Pol
ster 25 aufzubrechen, und dehnt sich weiter vor dem Fahr
zeugführer aus. Somit sichert der Airbag 24 den Fahrzeug
führer.
Als nächstes wird die Steckverbindvorrichtung 100 in
Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung erklärt.
Fig. 1 zeigt einen horizontalen Querschnitt, welcher die
Steckverbindvorrichtung 100 darstellt, worin das Flachkabel
7 fest im Uhrzeigersinn aufgewickelt wird. Fig. 2 zeigt ei
nen Horizontalquerschnitt, welcher die Steckverbindvorrich
tung 100 darstellt, worin das Flachkabel 7 locker entgegen
dem Uhrzeigersinn abgewickelt wird.
Die Steckverbindvorrichtung 100 umfaßt das Drehteil 1,
welches die Lenksäule 20 sichert, und ruft eine Drehung als
Antwort auf die Drehbewegung des Lenkrades 22 hervor; eine
erste Kammer 6, welche eine ebene innere Wand aufweist, die
um das Drehteil 1 herum angeordnet und radial von ihm beab
standet ist; das Flachkabel 7 (äquivalent zu dem flexiblen
Kabel), dessen eines Ende um das Drehteil 1 herumgewunden
ist; ein stationäres Teil 3, an welchem das andere Ende des
Flachkabels 7 aufgewickelt ist; eine zweite Kammer 10, wel
che eine ebene innere Wand aufweist, die um das stationäre
Teil 3 herum angeordnet und radial von ihm beabstandet ist;
ein Hilfsdrehteil 2, welches sich zwischen dem stationären
Teil 3 und der inneren Wand der zweiten Kammer 10 befindet
und radial zu diesen beiden beabstandet ist, um sich koa
xial mit dem stationären Teil 3 zu drehen; eine flache Spi
ralfeder 5 (äquivalent zu dem elastischen Teil), welche dem
Hilfsdrehteil 2 zugeordnet ist und eine elastische Kraft
als Antwort auf die Drehung des Hilfsdrehteils 2 bezüglich
des stationären Teils 3 erzeugt; und einen Kabeldurchgang
12, welcher von einer umgebenden Wand 11 definiert wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt, besitzt das stationäre Teil 3
einen Durchmesser, welcher kleiner als der des Drehteils 1
ist. Ein Abstand zwischen der äußeren Umfangsoberfläche des
stationären Teils 3 und der inneren Umfangsoberfläche des
Hilfsdrehteils 2 ist groß genug, um dem Flachkabel 7 zu ge
statten, frei um das stationäre Teil auf- oder abgewickelt
zu werden. Im Gegensatz dazu ist ein Abstand zwischen der
äußeren Umfangsoberfläche des Drehteils 1 und der inneren
Wand der ersten Kammer 6 relativ klein, um zu verhindern,
daß das Flachkabel 7 sich übermäßig ausdehnt, wenn es abge
wickelt ist, und um es sicher in die zweite Kammer 10 zu
führen. Das stationäre Teil 3 befindet sich im wesentlichen
in der Mitte der zweiten Kammer.
Das Flachkabel 7 besteht aus einer Mehrzahl von flachen
Leitern 7a und 7a, welche parallel zueinander in Längsrich
tung angeordnet sind, und aus einem flachen synthetischen
Harzisolator 7b, welcher die Leiter 7a und 7a umgibt. Ein
Ende des Flachkabels 7 ist mit dem Drehteil 1 verbunden,
und das andere Ende des Flachkabels 7 ist ebenso mit dem
stationären Teil 3 verbunden. Die Anzahl der Leiter 7a, 7a
ist nicht auf zwei beschränkt.
Die Wand 11, welche vorgesehen ist, um den Kabeldurch
gang 12 zu definieren, dient als Führungseinrichtung zum
Führen des Flachkabels 7 zu der ersten oder zweiten Kammer
6 bzw. 10. Des weiteren besitzt die Wand 11 die Funktion,
ein Knicken des Flachkabels 7 zu unterdrücken. Das Knicken
geschieht normalerweise zwischen dem Drehteil 1 und dem
stationären Teil 3. Die Wand 11 kann jedoch effektiv den
Raum verengen, um eine übermäßige Bewegung des Flachkabels
7 zu unterdrücken.
Das Hilfsdrehteil 2 besitzt eine Ringform und darauf
ein durchgängiges Loch 4. Ein Teil des Flachkabels 7 wird
durch das Loch 4 durchgeführt. Das Flachkabel 7 wird näm
lich um das stationäre Teil mehrere Male innerhalb des
Hilfsdrehteils 2 herumgewickelt und zu der Außenseite des
Hilfsdrehteils 2 über das Loch 4 des Hilfsdrehteils 2 ge
führt. Danach wird das Flachkabel 7 zu dem Drehteil 1 durch
den Kabeldurchgang 12 geführt. Mit dieser Anordnung kann
ein Reibungseingriff zwischen dem Hilfsdrehteil 2 und dem
Flachkabel 7 errichtet werden.
Die Anzahl von Windungen des Flachkabels 7 und der Spi
ralfeder 5, welche um das stationäre Teil 3 herumgewunden
sind und innerhalb des Hilfsdrehteils 2 angeordnet sind,
kann auf folgende Weise bestimmt werden. Es wird angenom
men, daß verschiedene Parameter wie folgt definiert werden:
N: eine Drehzahl des Hilfsdrehteils 2 entsprechend der
erforderlichen Windungszahl des Drehteils 1.
n1: die Anzahl von Drehungen des Flachkabels 7 und der
Spiralfeder 5, welche innerhalb des Hilfsdrehteils 2 ange
ordnet sind, wenn das Flachkabel 7 und die Spiralfeder 5
fest innerhalb des Hilfsdrehteils 2 aufgewickelt werden.
n2: die Anzahl von Drehungen des Flachkabels 7 und der
Spiralfeder 5, welche innerhalb des Hilfsdrehteils 2 ange
ordnet sind, wenn das Flachkabel 7 und die Spiralfeder 5
locker innerhalb des Hilfsdrehteils 2 abgewickelt werden.
Unter Verwendung obiger Parameter wird die erforderli
che Drehzahl N in der folgenden Gleichung ausgedrückt:
N = n1-n2 (1).
Unter der Annahme, daß das Flachkabel 7 eine Dicke von
t1 und die Spiralfeder 5 eine Dicke von t2 besitzt, wird
des weiteren eine Gesamtdicke t wie folgt ausgedrückt:
t = t1+t2 (2).
Unter Verwendung der beiden Gleichungen (1) und (2) und
unter Berücksichtigung eines äußeren Durchmessers d1 des
stationären Teils 3 und eines inneren Durchmessers d2
(entsprechend einem äußeren Durchmessers des Flachkabels 7
und der Spiralfeder 5 bei fester Aufwicklung innerhalb des
Hilfsdrehteils 2), kann die Anzahl von Drehungen des Flach
kabels 7 und der Spiralfeder 5 bestimmt werden.
Die Anzahl von Drehungen des Flachkabels 7 und der Spi
ralfeder 5 kann nämlich derart bestimmt werden, daß das
Flachkabel 7 und die Spiralfeder 5 fest aufgewickelt und
hinreichend in einem Raum innerhalb des Hilfsdrehteils 2
als Antwort auf die Drehungen des Hilfsdrehteils 2 entspre
chend der erforderlichen maximalen Drehzahl des Drehteils 1
locker abgewickelt werden können (äquivalent zu der Dreh
zahl der Lenkwelle 20).
Die flache Spiralfeder 5 besitzt ein Ende, welches an
dem stationären Teil 3 befestigt ist, und das andere Ende,
welches an dem Hilfsdrehteil 2 in der Nähe des Loches 4 be
festigt ist. Die Spiralfeder 5 ist entlang dem Flachkabel 7
angeordnet, welches in dem Hilfsdrehteil 2 angeordnet ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt, besitzt das Hilfsdrehteil 2
obere und untere kreisförmige Lager (d. h. Rillen) 2a und
2a. Die zweite Kammer 10 besitzt obere und untere kreisför
mige Rippen 10a und 10a, welche locker mit den Lagern 2a
und 2a des Hilfsdrehteils 2 gekoppelt sind. So kann das
Hilfsdrehteil 2 eine Selbstdrehung auf seiner Achse bezüg
lich des stationären Teils 3 und der zweiten Kammer 10 her
vorrufen.
Das erste Verbindungskabel 8 besitzt ein Ende, welches
elektrisch mit dem ersten Koppler 51 verbunden ist; das an
dere Ende ist mit dem Drehteil 1 verbunden. Das zweite Ver
bindungskabel 9 besitzt ein Ende, welches elektrisch mit
den zweiten Kopplern 52 und 53 verbunden ist; sein anderes
Ende ist mit dem stationären Teil 3 verbunden.
Als nächstes wird der Betrieb der oben beschriebenen
Steckverbindvorrichtung 100 erklärt. Wenn das Lenkrad 22
von seiner neutralen Stellung aus im Uhrzeigersinn gedreht
wird, ruft das Drehteil 1 eine Drehung in derselben Rich
tung als Antwort auf die Drehbewegung des Lenkrades 22 her
vor. Somit wird das Flachkabel 7 um das Drehteil 1 herumge
wickelt. Folglich wird das Flachkabel 7, welches das Hilfs
drehteil 2 umgibt, durch die Kabelöffnung 2 herausgezogen
und um das Drehteil 1 herumgewickelt. Das Flachkabel 7 wird
daher teilweise von der zweiten Kammer 10 zu der ersten
Kammer 6 übertragen.
Als nächstes wird das Flachkabel 7, welches locker um
das Hilfsdrehteil 2 gewickelt ist, herausgezogen und um das
Drehteil 1 aufgewickelt. Als Antwort auf diese Herauszieh
bewegung des Flachkabels 7 ruft das Hilfsdrehteil 2 eine
Drehung im Uhrzeigersinn koaxial zu dem stationären Teil 3
hervor. Folglich werden das Flachkabel 7 und die Spiralfe
der 5, welche innerhalb des Hilfsdrehteils 2 angeordnet
sind, allmählich fest auf das stationäre Teil 3 aufgewic
kelt, wie in Fig. 1 zu sehen ist.
Wenn andererseits das Lenkrad 22 in die entgegengesetz
te Richtung (d. h. entgegen dem Uhrzeigersinn) aus der Auf
wickelposition gedreht wird, ruft das Drehteil 1 eine umge
kehrte Drehung entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn als Ant
wort auf die Rückdrehbewegung des Lenkrades 22 hervor. Dem
entsprechend wird das Flachkabel 7 von dem Drehteil 1 abge
wickelt.
In diesem Fall erzeugt die Spiralfeder 5, welche inner
halb des Hilfsdrehteils 2 angeordnet ist, eine elastische
Rückspeicherkraft entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, da die
Spiralfeder 5 von dem fest aufgewickelten Zustand freige
setzt wird.
Wenn daher das Flachkabel 7 von dem Drehteil 1 abgewic
kelt wird, ruft das Hilfsdrehteil 2 eine umgekehrte Drehung
um seine Achse entgegen dem Uhrzeigersinn an einer vorher
bestimmten Position hervor, welche durch die Rippen 10a und
10b der zweiten Kammer 10 definiert ist. Als Antwort auf
die umgekehrte Drehung des Hilfsdrehteils 2 wird das Flach
kabel 7 durch den Kabeldurchgang 12 in die zweite Kammer 10
zurückgedreht und auf das Hilfsdrehteil 2 aufgewickelt.
Gleichzeitig werden das Flachkabel 7 und die Spiralfeder 5,
welche innerhalb des Hilfsdrehteils 2 angeordnet sind, all
mählich von dem stationären Teil abgewickelt, wie in Fig. 2
gezeigt ist.
Auf diese Weise kann das Hilfsdrehteil 2 durch lockeres
Koppeln der Lager 2a und 2a des Hilfsdrehteils 2 mit den
Rippen 10a und 10a der zweiten Kammer 10 eine Selbstdrehung
um seine Achse an der vorherbestimmten Position hervorru
fen, welche durch die Lager 2a, 2a und die Rippen 10a, 10a
definiert ist. Wenn darüber hinaus das Flachkabel 7 nach
dem festen Aufwickeln auf das Drehteil 1 abgewickelt wird,
ruft das Hilfsdrehteil 2 eine Drehung durch die elastische
Rückspeicherkraft der Spiralfeder 5 hervor, und daher wird
das gelockerte Flachkabel 7 sicher um das Hilfsdrehteil 2
gewickelt.
Selbst wenn das Flachkabel 7 eine geringe Elastizität
aufweist oder wenn seine Elastizität infolge thermischer
Deformation unter hoher Temperatur oder aufgrund eines Al
terungseffektes herabgesetzt wird, wird dementsprechend das
Hilfsdrehteil 2 in eine Richtung entgegen die Aufwickel
richtung gedreht. Daher wird das locker abgewickelte Kabel
7 sicher um das Hilfsdrehteil 2 an der vorherbestimmten Po
sition, welche durch die Rippen 10a und 10a der zweiten
Kammer 10 definiert ist, gewickelt.
Wie oben in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung beschrieben, sind ein Hilfsdrehteil
2 und eine Spiralfeder 5 vorgesehen. Wenn das Flachkabel 7
abgewickelt ist, kann bei dieser Anordnung das Hilfsdreh
teil 2 durch die elastische Kraft der Spiralfeder 5 eine
Selbstdrehung hervorrufen; somit wird das Flachkabel 7 um
das Hilfsdrehteil 2 gewickelt.
Dementsprechend ist es möglich, die Aufwickeloperation
geeignet an derselben Position unabhängig von der Art des
Flachkabels 7 auszuführen. Folglich kann das Knicken des
Flachkabels 7 sicher verhindert werden, und daher kann das
Flachkabel 7 glatt um das Drehteil 1 gewickelt werden.
Als nächstes wird eine andere Ausführungsform des
Hilfsdrehteils unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert.
Teile, welche äquivalent zu jenen sind, die in den Fig.
1 bis 3 offenbart sind, werden mit identischen Bezugszei
chen in Fig. 6 bezeichnet. Fig. 6 zeigt einen Querschnitt,
welcher ein anderes Beispiel des Hilfsdrehteils 2 in Über
einstimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt. Diese
Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß ein schei
benähnlicher Flansch 2a2 integriert mit einem zylindrischen
Körper 2a1 des Hilfsdrehteils 2 vorgesehen ist, um zusam
menhängend innerhalb des zylindrischen Körpers 2a1 horizon
tal nach innen von dem zylindrischen Körper 2a1 aus hinein
zuragen. Der scheibenähnliche Flansch 2a2 teilt den inneren
Raum des Hilfsdrehteils 2 in obere und untere Räume. Durch
diese Struktur können die flache Spiralfeder 5 und das
Flachkabel 7 getrennt untergebracht werden. Wie in Fig. 6
gezeigt, ist die flache Spiralfeder 5 beispielsweise in dem
oberen Raum und das Flachkabel 7 in dem unteren Raum aufge
nommen. In diesem Fall ist die flache Spiralfeder 5 an ei
nem Ende mit dem stationären Teil 3 und an dem anderen Ende
mit dem zylindrischen Körper 2a1 des Hilfsdrehteils 2 ver
bunden.
Diese Ausführungsform liefert nicht nur den in der oben
beschriebenen Ausführungsform erlangten Effekt, sondern
realisiert darüber hinaus eine Verringerung der Durchmes
sergröße des Hilfsdrehteils 2. Die Anzahl von Windungen der
Spiralfeder 5, welche innerhalb des Hilfsdrehteils 2 ange
ordnet ist, kann entsprechend dieser Ausführungsform durch
Einsetzen von 0 für t1 in die obige Gleichung (2) berech
net werden. Die Anzahl von auf diese Weise erlangten Win
dungen der Spiralfeder 5 ist im wesentlichen dieselbe wie
die Anzahl von Windungen des Flachkabels 7, welches inner
halb des Hilfsdrehteils 2 angeordnet ist.
Als nächstes wird eine weitere Ausführungsform des
Hilfsdrehteils unter Bezugnahme auf Fig. 7 erklärt. Teile,
welche äquivalent zu jenen sind, welche in den Fig. 1
bis 3 offenbart sind, werden durch identische Bezugszeichen
in Fig. 7 bezeichnet. Fig. 7 zeigt einen Querschnitt, wel
cher ein anderes Beispiel des Hilfsdrehteils 2 in Überein
stimmung mit der vorliegenden Erfindung darstellt. Diese
Ausführungsform ist zu der Ausführungsform von Fig. 6 da
hingehend unterschiedlich, als des weiteren ein ringförmi
ger Flansch 2a3 integriert mit dem zylindrischen Körper 2a1
vorgesehen ist, um horizontal aus dem zylindrischen Körper
2a1 herauszuragen.
Diese Anordnung erhöht darüber hinaus die Flexibilität
der Gestaltung der Spiralfeder 5 und des Flachkabels 7 in
der zweiten Kammer 10. Wie in Fig. 7 gezeigt, ist bei
spielsweise die flache Spiralfeder 5 in dem oberen Raum au
ßerhalb des zylindrischen Körpers 2a1 angeordnet, und das
Flachkabel 7 ist in dem unteren Raum innerhalb des zylin
drischen Körpers 2a1 aufgenommen. In diesem Fall ist die
flache Spiralfeder 5 mit dem stationären Teil 3 an einem
Ende verbunden, und sie ist an dem anderen Ende mit der
zweiten Kammer 10 verbunden. Mit dieser Anordnung kann der
selbe Effekt wie bei den oben beschriebenen Ausführungsfor
men erzielt werden.
Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsformen die
flache Spiralfeder 5 verwenden, kann ebenso eine Spiralfed
er 5a eines Schraubentyps, wie in Fig. 8 gezeigt, verwendet
werden.
Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsformen die La
ger 2a, 2a auf dem Hilfsdrehteil 2 und den Rippen 10a, 10a
auf der zweiten Kammer 10 vorsehen, ist es ebenso wün
schenswert, daß Lager 10b, 10b auf der zweiten Kammer 10
vorgesehen sind, so daß der zylindrische Körper 2a1 locker
mit den Lagern 10b, 10b, wie in Fig. 9 gezeigt, gekoppelt
ist.
Obwohl die Steckverbindvorrichtung 100, welche in den
oben beschriebenen Ausführungsformen erläutert ist, das
Drehteil 1 und das Hilfsdrehteil 2 aufweist, die sich in
dieselbe Richtung drehen, muß nicht erwähnt werden, daß die
vorliegende Erfindung eine Steckverbindvorrichtung verwen
den kann, welche ein Drehteil und ein Hilfsdrehteil auf
weist, die sich in entgegengesetzte Richtungen drehen.
Als nächstes wird ein Kabelextrahiermechanismus in
Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung unter Bezug
nahme auf die Fig. 11 bis 15 erläutert.
Fig. 11 zeigt eine Teilschnitt-Hebungsansicht, welche
den Kabelextrahiermechanismus in Übereinstimmung mit der
vorliegenden Erfindung erläutert. Fig. 12 zeigt eine Teil
schnitt-Unteransicht entlang der Linie I-I von Fig. 11.
Fig. 13 zeigt eine vergrößerte, perspektivische Explosions
ansicht, welche den Kabelextrahiermechanismus darstellt.
Fig. 14 zeigt einen Querschnitt, welcher ein anderes Flach
kabel darstellt, welches vier Leiter aufweist.
Wie in Fig. 11 gezeigt, umfaßt die Steckverbindvorrich
tung 100 das erste Verbindungskabel 8, welches den ersten
Koppler 51 an dem entfernten Ende aufweist, und das zweite
Verbindungskabel 9 (91 und 92), welches zweite Koppler 52,
53 an dem entfernten Ende aufweist. In diesem Fall besitzt
das Flachkabel 7 einen flexiblen Flachkörper 14 eines syn
thetischen Harzisolators und nimmt vier Leiter 13, 13, 13
und 13 auf, die parallel zueinander darin angeordnet sind,
wie in Fig. 14 gezeigt ist. Dieses Flachkabel 7 ist mehrere
Male um das stationäre Teil 3 gewickelt und wird aus dem
Gehäuse der Kabelsteckverbindvorrichtung 100 als das zweite
Verbindungskabel 9 herausgezogen.
Wie in Fig. 13 gezeigt, weist das stationäre Teil 3 ei
nen zylindrischen Körper auf, welcher vertikal aufwärts von
der Mitte einer kreisförmigen Grundplatte 122 hervorragt,
die als Boden der zweiten Kammer 10 dient. Das zylindrische
stationäre Teil 3 besitzt ein schlitzähnliches Extrahier
loch 121, welches sich in axialer Richtung des zylindri
schen Körpers des stationären Teils 3 erstreckt. Mit ande
ren Worten, das schlitzähnliche Extrahierloch 121 ist ent
lang einem Durchmesser oder einer Sehne eines Querschnitts
normal zu der Achse des zylindrischen Körpers des stationä
ren Teils 3 gebildet. Insbesondere besitzt das schlitzähn
liche Extrahierloch 121 ein oberes Öffnungsende, welches zu
dem oberen Ende des zylindrischen Körpers des stationären
Teils 3 hin geöffnet ist, und ein Seitenöffnungsende, wel
ches zu der Umfangsseitenwand des zylindrischen Körpers des
stationären Teils 3 hin geöffnet ist. Das obere Öffnungs
ende und das Seitenöffnungsende des Extrahierloches 121
sind zusammenhängend gebildet. Des weiteren weist das
schlitzähnliche Extrahierloch 121 ein unteres Öffnungsende
auf, welches zu dem Boden des zylindrischen Körpers des
stationären Teils 3 hin geöffnet ist. Die Seitenwand des
zylindrischen Körpers des stationären Teils 3 ist kreisför
mig an einem Einlaß (d. h. an dem Seitenöffnungsende) des
schlitzähnlichen Extrahierloches 121 gekrümmt. Dieses
kreisförmig gekrümmte Teil dient als ein Kabelführungsteil
121a, welches das Flachkabel 7 glatt in das schlitzähnliche
Extrahierloch 121 führt.
Wie in Fig. 13 gezeigt, ist das ausgedehnte Teil (d. h.
das zweite Verbindungskabel 9) des Flachkabels 7 in zwei
schlanke Kabel 91 und 92 aufgespalten. Das zweite Verbin
dungskabel 9 besteht nämlich aus einem schlanken Kabel 91,
welches zwei Leiter 13 und 13 aufnimmt, und dem anderen
schlanken Kabel 92, welches die übrigen Leiter 13 und 13
aufnimmt. Jedes der schlanken Kabel 91 und 92 ist bezüglich
dem Flachkabel 7, welches sich horizontal erstreckt, nach
unten gebogen. Dann wild das schlanke Kabel 91 mit dem an
deren schlanken Kabel 92 überlagert. Somit wird das zweite
Verbindungskabels 9 halb so breit wie das Flachkabel 7. Ei
ne rechtwinklige Abdeckplatte 106 ist unterhalb der kreis
förmigen Grundplatte 122 vorgesehen, um ein Kabel zu defi
nieren, welches sich über den Durchgang zwischen dem Boden
der Grundplatte 122 und der Abdeckplatte 106 erstreckt.
Diese Abdeckplatte 106 ist gleitend mit den Führungsrinnen
122a gekoppelt, welche auf dem Boden der Grundplatte 122
gebildet sind, und die Abdeckplatte 106 besitzt ein Ende,
welches sich unterhalb des unteren Öffnungsendes des
schlitzähnlichen Extrahierloches 121 befindet, und ein
zweites Ende, welches als Auslaß des Kabelextrahierdurch
gangs dient.
Wie in den Fig. 11, 12 und 13 gezeigt ist, werden
die schlanken Kabel 91 und 92 des zweiten Verbindungskabels
9, nachdem sie durch das schlitzähnliche Extrahierloch 121
durchgeführt wurden, unter Führung der Abdeckplatte 106 um
etwa 90 Grad gekrümmt und dann aus dem Gehäuse der Kabel
steckverbindvorrichtung 100 extrahiert, wobei sie durch die
Kabelextrahierpassage, welche von der Abdeckplatte 106 de
finiert ist, durchgeführt werden. Die entfernten Enden der
schlanken Kabel 91 und 92 sind mit den zweiten Kopplern 52
bzw. 53 verbunden.
Dieser Kabelextrahiermechanismus ist insoweit vorteil
haft, als daß das Kabel gegenüber einer starken oder hefti
gen Kraft festgehalten wird, da das Kabel rechtwinklig ins
gesamt zweimal in dem Extrahierloch 121 und der Abdeck
platte 106 gekrümmt ist. Da ferner die Breite des zweiten
Verbindungskabels 9 auf die Hälfte der Breite des Flachka
bels 7 reduziert ist, kann die Größe des stationären Teils
3 entsprechend verringert werden.
Fig. 15 zeigt eine perspektivische Ansicht, welche eine
andere Ausführungsform des Kabelextrahiermechanismus dar
stellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der
oben beschriebenen Ausführungsform von Fig. 11 bis 13 da
hingehend, daß ein Ausschnitt 123 des weiteren auf einer
kreisförmigen Grundplatte 122 vorgesehen ist. Der Aus
schnitt 123 erstreckt sich radial und ist zusammenhängend
mit dem schlitzähnlichen Extrahierloch 121 gebildet. Mit
dieser Ausführungsform können die schlanken Kabel 91 und
92, welche bereits mit den Kopplern 52 und 53 ausgestattet
sind, in das schlitzähnliche Extrahierloch 121 installiert
werden. Daher wird eine Erleichterung bei der Kabelinstal
lation erzielt.
In der Ausführungsform von Fig. 15 kann das obere Öff
nungsende des schlitzähnlichen Extrahierlochs 121 ausgelas
sen werden. Des weiteren kann eine Mehrzahl von Seitenöff
nungsenden des schlitzähnlichen Extrahierlochs 121 in der
Umfangsrichtung des zylindrischen Körpers des stationären
Teils 3 vorgesehen werden.
Es muß nicht extra gesagt werden, daß die Anzahl von
Leitern 13, ---, 13, welche in dem Flachkabel 7 aufgenommen
sind, nicht auf eine bestimmte Zahl beschränkt ist. Des
weiteren kann der Kabelextrahiermechanismus der vorliegen
den Erfindung für das erste Verbindungskabel 8 verwendet
werden, welches mit dem Drehteil 1 verbunden ist.
Als nächstes wird eine Verbesserung zur Erleichterung
der Installation des Kabels bezüglich der Fig. 16 bis 19
erklärt. Für diese Realisierung ist ein transparentes Fen
ster 42 auf der Seitenwand des Gehäuses der Kabelsteckver
bindvorrichtung 100, wie in Fig. 16 gezeigt, vorgesehen.
Durch das transparente Fenster 42 kann ein Arbeiter eine
Markierung 43 überwachen, welche eine neutrale Position des
Flachkabels 7 anzeigt. Somit wird die Installation des
Flachkabels 7 stark erleichtert.
Wie in Fig. 17 gezeigt, ist nämlich die Markierung 43,
beispielsweise das Wort "Mitte" auf das Flachkabel 7 ge
druckt, so daß diese Markierung 43 gerade dann durch das
transparente Fenster 42 sichtbar erscheint, wenn sich das
Flachkabel 7 an seiner neutralen Position befindet.
Fig. 18 zeigt ein ähnliches Beispiel der Markierung,
bei dem eine Markierung 44, beispielsweise als Wort "Ende",
auf das Flachkabel 7 gedruckt ist, wodurch die Endposition
des Flachkabels 7 angezeigt wird.
Des weiteren ist die Markierung nicht auf bestimmte
Worte, wie oben erklärt, beschränkt. Es kann beispielsweise
ein Ausschnitt 45, welcher auf dem Flachkabel 7 gebildet
ist, als Markierung zum Unterscheiden einer Position des
Flachkabels 7, wie in Fig. 19 gezeigt, verwendet werden.
Darüber hinaus muß nicht erwähnt werden, daß das trans
parente Fenster 42 auf irgendeiner der ersten und zweiten
Kammern 6 bzw. 10 vorgesehen sein kann.
Als nächstes wird die Verbindungsstruktur des flexiblen
Kabels und des Drehteils 1 unter Bezugnahme auf die Fig.
20 bis 26 erläutert. Fig. 20 zeigt eine perspektivische Ex
plosionsansicht, welche die Verbindungsstruktur des Flach
kabels 7 und des Drehteils 1 darstellt. Fig. 21 zeigt eine
perspektivische Ansicht, welche schematisch den Verbin
dungszustand zwischen dem Flachkabel 7 und dem Drehteil 1
erläutert. Fig. 22 zeigt einen vergrößerten Querschnitt,
welcher den Verbindungszustand zwischen dem Flachkabel 7
und dem Drehteil 1 darstellt.
Wie in Fig. 20 gezeigt, nimmt das Flachkabel 7 eine
Mehrzahl von Leitern 13, 13, 13 und 13 auf, welche sich
parallel zueinander in Längsrichtung des Flachkabels 7 er
strecken. Es ist eine Isolierungsschicht 203 vorgesehen,
welche Anschlüsse 202, 202, 202 und 202 aufnimmt, genauso
viele, wie Leiter 13, 13, 13 und 13 des Flachkabels 7 vor
gesehen sind. Diese Anschlüsse 202, 202, 202 und 202 er
strecken sich parallel zueinander in eine Richtung senk
recht zu der Längsrichtung des Flachkabels 7. Daher kreuzen
die Leiter 13, 13, 13 und 13 die Anschlüsse 202, 202, 202
und 202 oberhalb der Isolierungsschicht 203 in einer Ma
trixform. Eine Mehrzahl von Löchern 204, 204, 204 und 204
sind auf der Isolierungsschicht 203 geöffnet, so daß die
Anschlüsse 202, 202, 202 und 202 sich lediglich in den Lö
chern 204, 204, 204 und 204 zeigen. Positionen der Löcher
204, 204, 204 und 204 sind derart bestimmt, daß die Leiter
13, 13, 13 und 13 des Flachkabels 7 die entsprechenden An
schlüsse 202, 202, 202 und 202 jeweils in den Löchern 204,
204, 204 und 204 kontaktieren.
Wenn der Leiter 13 des Flachkabels 7 auf die Isolie
rungsschicht 203 gesetzt ist, kann nämlich der Leiter 13
direkt dem entsprechenden Anschluß 202 durch das Loch 204
gegenüberliegen. Der Leiter 13 ist daher elektrisch mit dem
Anschluß 202 durch Punktschweißen oder ein ähnliches Ver
fahren verbunden. Entsprechend dem in Fig. 21 gezeigten
Verbindungszustand sind der Leiter 13 und der Anschluß 202
senkrecht miteinander verbunden. Nach Beenden der Verbin
dung sind das Flachkabel 7 und die Leiter 13, 13, 13 und 13
durch die oben genannte Isolierungsschicht 203 und eine an
dere Isolierungsschicht 205, welche beispielsweise aus
Kunstharz besteht, schichtweise angeordnet.
Es sollte angemerkt werden, daß durch die vorliegende
Erfindung nicht irgendwelche zwei dieser Löcher 204, 204,
204 und 204 auf dieselbe Leitung und dieselbe Reihe pla
ziert werden können. Dementsprechend bestimmt die Anordnung
dieser Löcher 204 die Beziehung zwischen den Leitern 13,
13, 13 und 13 und den Anschlüssen 202, 202, 202 und 202 in
der Weise, daß lediglich ein Anschluß 202 nur einem Leiter
13 entspricht. Diese Anordnung ist dahingehend vorteil
haft, daß die Gestaltung der Löcher 204, 204, 204 und 204
frei bestimmt wird und daher die Breite W des Flachkabels 7
weitgehend durch Auswahl der besten Gestaltung reduziert
werden kann.
Fig. 23 zeigt eine perspektivische Ansicht, welche
schematisch einen anderen Verbindungszustand zwischen dem
Flachkabel 7 und dem Drehteil 1 erläutert. Wie in dieser
Figur gezeigt ist, kreuzen die Leiter 13, 13, 13 und 13 die
Anschlüsse 202, 202, 202 und 202 unter einem Winkel R. Eine
solche geneigte Gestaltung ist für die Kabel-Steckverbind
vorrichtung geeignet, welche auf dem Lenkrad eines Kraft
fahrzeugs installiert ist, da das Verbindungskabel 8 dazu
neigt, die Lenkwelle 20 zu beeinträchtigen. Die obige ge
neigte Gestaltung kann dieses Problem lösen.
Fig. 24 zeigt eine perspektivische Ansicht, welche
schematisch eine andere Verbindungsstruktur des Flachkabels
7 und des Drehteils 1 erläutert. Entsprechend dieser Aus
führungsform sind die Anschlüsse 202a, 202a, 202a und 202a
zusammen mit einer Isolationsschicht 203a geformt. In die
sem Fall werden Löcher 204a, 204a, 204a und 204a auf der
oberen Oberfläche der Isolationsschicht 203a geöffnet, so
daß die Anschlüsse 202a, 202a, 202a und 202a von dem Boden
der Löcher 204a, 204a, 204a und 204a aus sichtbar werden.
Die Leiter 13, 13, 13 und 13 sind mit den Anschlüssen 202a,
202a, 202a und 202a an dem Boden der Löcher 204a, 204a,
204a und 204a zusammengeschweißt.
Anstelle der Anschlüsse 202a, 202a, 202a und 202a ist
es ebenso möglich, die Leiter 13, 13, 13 und 13 zusammen
mit der Isolierungsschicht 203a zu formen. Die Löcher 204a,
204a, 204a und 204a werden auf der Oberfläche der Isolie
rungsschicht 203a auf dieselbe Weise gebildet. In diesem
Fall ist der flexible Flachkörper 14 des Flachkabels 7 als
die Isolierungsschicht 203a geeignet, da er aus einem Iso
lationsmaterial wie Kunstharz hergestellt ist.
Die Fig. 25 und 26 zeigen Ansichten, welche schema
tisch eine weitere Verbindungsstruktur des Flachkabels 7
und des Drehteils 1 erläutern. Entsprechend dieser Ausfüh
rungsform sind sowohl der Leiter 13 des Flachkabels 7 als
auch der Anschluß 202 auf der oberen Oberfläche der Isolie
rungsschicht 203 vorgesehen. Es sind Löcher 204a1 und 204a2
unterhalb des Leiters 13 und der Anschlüsse 202 vorgesehen.
Des weiteren ist ein Verbindungsleiter 202c zwischen diesen
Löchern 204a1 und 204a2 vorgesehen, um den Leiter 13 elek
trisch mit seinem entsprechenden Anschluß 202 zu verbinden.
Der Verbindungsleiter 202c ist nämlich unter der Iso
lierungsschicht 203 vorgesehen. Beide Enden des Verbin
dungsleiters 202c werden von den Löchern 204a1 und 204a2
aufgenommen. Somit ist jeder einzelne der Leiter elektrisch
mit seinem entsprechenden Anschluß verbunden. Es muß nicht
erwähnt werden, daß die oben genannte Verbindungsstruktur
für die Verbindung zwischen dem Flachkabel 7 und dem sta
tionären Teil 3 verwendet werden kann.
Die Erfindung kann in mehreren Formen verkörpert sein,
ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Die vorliegenden
Ausführungsformen sind daher erläuternd und nicht beschrän
kend, da der Umfang der Erfindung durch die beigefügten An
sprüche in Verbindung mit der Beschreibung definiert ist.
Alle Veränderungen, weiche in den Bereich der Ansprüche
oder deren Äquivalente fallen, werden von den Ansprüchen
umfaßt.
Claims (27)
1. Eine Kabelsteckverbindvorrichtung mit
einem Gehäuse, welches darin befindliche erste und
zweite Kammern definiert,
einem Drehteil, welches in der ersten Kammer aufgenom men ist,
einem stationären Teil, welches in der zweiten Kammer aufgenommen ist,
einem flexiblen Kabel, dessen eines Ende mit dem Dreh teil und dessen anderes Ende mit dem stationären Teil ver bunden ist, wobei das flexible Kabel sowohl um das Drehteil als auch um das stationäre Teil mehrere Male herumgewickelt ist, um dem Drehteil zu gestatten, sich mehrere Male um seine Achse zu drehen,
einem Hilfsdrehteil, welches um das stationäre Teil angeordnet und radial von ihm beabstandet ist, wobei das Hilfsdrehteil einen Eingriffsmechanismus zum Einrichten ei nes Eingriffs zwischen dem Hilfsdrehteil und dem flexiblen Kabel aufweist,
wobei die zweite Kammer von dem Hilfsdrehteil in zwei Räume unterteilt ist, wodurch ein flexibles Kabel, welches in der zweiten Kammer aufgenommen ist, in innere und äußere Teile unterteilt wird, und
einer Elektrizitätskraft-Hilfseinrichtung, welche dem Hilfsdrehteil zugeordnet ist, um eine elastische Kraft als Antwort auf die Drehung des Hilfsdrehteils zu erzeugen.
einem Drehteil, welches in der ersten Kammer aufgenom men ist,
einem stationären Teil, welches in der zweiten Kammer aufgenommen ist,
einem flexiblen Kabel, dessen eines Ende mit dem Dreh teil und dessen anderes Ende mit dem stationären Teil ver bunden ist, wobei das flexible Kabel sowohl um das Drehteil als auch um das stationäre Teil mehrere Male herumgewickelt ist, um dem Drehteil zu gestatten, sich mehrere Male um seine Achse zu drehen,
einem Hilfsdrehteil, welches um das stationäre Teil angeordnet und radial von ihm beabstandet ist, wobei das Hilfsdrehteil einen Eingriffsmechanismus zum Einrichten ei nes Eingriffs zwischen dem Hilfsdrehteil und dem flexiblen Kabel aufweist,
wobei die zweite Kammer von dem Hilfsdrehteil in zwei Räume unterteilt ist, wodurch ein flexibles Kabel, welches in der zweiten Kammer aufgenommen ist, in innere und äußere Teile unterteilt wird, und
einer Elektrizitätskraft-Hilfseinrichtung, welche dem Hilfsdrehteil zugeordnet ist, um eine elastische Kraft als Antwort auf die Drehung des Hilfsdrehteils zu erzeugen.
2. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elektrizitätskraft-Hilfseinrichtung
ein elastisches Teil ist, welches um das stationäre Teil
gewickelt ist, und das elastische Teil die elastische Kraft
dazu veranlaßt, das Hilfsdrehteil zu drehen, wodurch das
flexible Kabel um das Hilfsdrehteil herumgewickelt wird,
wenn das flexible Kabel abgewickelt wird.
3. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Eingriffsmechanismus ein Loch um
faßt, welches auf dem Hilfsdrehteil gebildet ist, durch
welches sich das flexible Kabel von der Innenseite zu der
Außenseite des Hilfsdrehteils erstreckt.
4. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hilfsdrehteil obere und untere
kreisförmige Lager aufweist, und daß die zweite Kammer
obere und untere kreisförmige Rippen aufweist, welche lok
ker mit den oberen und unteren kreisförmigen Lagern des
Hilfsdrehteils gekoppelt sind.
5. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hilfsdrehteil obere und untere
kreisförmige Rippen aufweist und die zweite Kammer obere
und untere kreisförmige Lager aufweist, welche locker mit
den oberen und unteren kreisförmigen Rippen des Hilfsdreh
teils gekoppelt sind.
6. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hilfsdrehteil einen zylindrischen
Körper aufweist und die Elektrizitätskraft-Hilfseinrichtung
ein Ende, welches mit dem stationären Teil verbunden ist,
und ein anderes Ende, welches mit dem Hilfsdrehteil verbun
den ist, aufweist.
7. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elastizitätskraft-Hilfseinrichtung
eine flache Spiralfeder ist, deren eines Ende mit dem sta
tionären Teil und deren anderes Ende mit dem Hilfsdrehteil
verbunden ist, und die flache Spiralfeder entlang dem fle
xiblen Kabel innerhalb des Hilfsdrehteils angeordnet ist.
8. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hilfsdrehteil einen zylindrischen
Körper und einen scheibenähnlichen Flansch aufweist, wel
cher von dem zylindrischen Körper innerhalb des zylindri
schen Körpers nach innen ragt, wodurch ein innerer Raum des
Hilfsdrehteils in obere und untere Räume unterteilt wird.
9. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das flexible Kabel in einem der oberen
und unteren Räume aufgenommen ist und die Elastizitäts
kraft-Hilfseinrichtung in dem anderen der oberen und unte
ren Räume aufgenommen ist.
10. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die Elastizitätskraft-Hilfseinrichtung
eine flache Spiralfeder ist, welche an dem einen Ende mit
dem stationären Teil und an dem anderen Ende mit dem zylin
drischen Körper des Hilfsdrehteils verbunden ist.
11. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Hilfsdrehteil einen zylindrischen
Körper aufweist, einen scheibenähnlichen Flansch, welcher
innerhalb des zylindrischen Körpers von dem zylindrischen
Körper nach innen ragt, und einen ringförmigen Flansch,
welcher außerhalb des zylindrischen Körpers von dem zylin
drischen Körper nach außen ragt, wodurch sowohl der Raum
der Außenseite als auch der Raum der Innenseite des Hilfs
drehteils in obere bzw. untere Räume unterteilt werden.
12. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das flexible Kabel ein ausgedehntes
Teil aufweist, welches aus dem Gehäuse extrahiert wird, um
als Verbindungskabel zu dienen, und das Verbindungskabel
einen Koppler an dem entfernten Ende aufweist.
13. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das stationäre Teil einen zylindrischen
Körper mit einem schlitzähnlichen Extrahierloch aufweist,
welches sich in axiale Richtung des zylindrischen Körpers
erstreckt.
14. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbindungskabel sich in eine Mehr
zahl von schlanken Kabeln aufspaltet, wobei jedes dieser
schlanken Kabel nach unten bezüglich des flexiblen Kabels,
das sich horizontal erstreckt, gekrümmt ist, und die
schlanken Kabel sich in dem schlitzähnlichen Extrahierloch
überlagern.
15. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Abdeckplatte vorgesehen ist, wel
che einen Kabelextrahierdurchgang definiert, und welche
verschiebbar mit Führungsrinnen gekoppelt ist, die auf ei
nem Boden des Gehäuses gebildet sind, wobei ein Ende der
Abdeckplatte sich unterhalb eines unteren Öffnungsendes des
schlitzähnlichen Extrahierloches befindet und das andere
Ende als Auslaß des Kabelextrahierdurchgangs dient, wodurch
das Verbindungskabel durch das schlitzähnliche Extrahier
loch und die Abdeckplatte extrahiert wird.
16. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper des stationären
Teils kreisförmig an einem Einlaß des schlitzähnlichen Ex
trahierloches gekrümmt ist.
17. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß das stationäre Teil einen zylindrischen
Körper aufweist, welcher von einem Zentrum einer kreisför
migen Grundplatte, welche als Boden der zweiten Kammer
dient, senkrecht nach oben ragt, und ein schlitzähnliches
Extrahierloch auf dem zylindrischen Körper gebildet ist.
18. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die kreisförmige Grundplatte einen Aus
schnitt aufweist, welcher sich radial und zusammenhängend
von dem schlitzähnlichen Extrahierloch erstreckt.
19. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das flexible Kabel eine Markierung auf
weist zum Unterscheiden einer vorherbestimmten Position des
flexiblen Kabels, und das Gehäuse ein transparentes Fenster
aufweist, durch welches die Markierung überwacht wird.
20. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Markierung aus einem Wort besteht,
welches auf das flexible Kabel gedruckt ist.
21. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß die Markierung durch einen Ausschnitt
auf dem flexiblen Kabel gebildet ist.
22. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das flexible Kabel eine Mehrzahl von
Leitern aufnimmt, welche sich parallel zueinander in einer
Längsrichtung des flexiblen Kabels erstrecken, und eine
verbesserte Verbindungsanordnung an einem Ende davon auf
weist, wobei die Verbindungsanordnung
eine Mehrzahl von Anschlüssen aufweist, welche in der selben Zahl wie die Leiter des flexiblen Kabels vorgesehen sind, wobei sich die Anschlüsse parallel zueinander in eine Richtung unterschiedlich zu der Längsrichtung des flexiblen Kabels erstrecken, und
eine Isolierungsschicht, welche zwischen die Leiter des flexiblen Kabels und die Anschlüsse gebracht ist, wobei die Isolierungsschicht eine Mehrzahl von darauf geöffneten Löchern aufweist, durch welche die Leiter des flexiblen Ka bels mit entsprechenden Anschlüssen verbunden sind.
eine Mehrzahl von Anschlüssen aufweist, welche in der selben Zahl wie die Leiter des flexiblen Kabels vorgesehen sind, wobei sich die Anschlüsse parallel zueinander in eine Richtung unterschiedlich zu der Längsrichtung des flexiblen Kabels erstrecken, und
eine Isolierungsschicht, welche zwischen die Leiter des flexiblen Kabels und die Anschlüsse gebracht ist, wobei die Isolierungsschicht eine Mehrzahl von darauf geöffneten Löchern aufweist, durch welche die Leiter des flexiblen Ka bels mit entsprechenden Anschlüssen verbunden sind.
23. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Leiter des flexiblen Kabels und die
Anschlüsse von einer Isolierungsschicht nach Beendigung der
Verbindung bedeckt sind.
24. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Leiter des flexiblen Kabels bezüg
lich den Anschlüssen geneigt sind.
25. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anschlüsse zusammen mit der Isolie
rungsschicht geformt sind.
26. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Isolierungsschicht ein flexibler
Flachkörper des flexiblen Kabels ist und die Leiter zusam
men mit dem flexiblen Flachkörper des flexiblen Kabels ge
formt sind.
27. Kabelsteckverbindvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das flexible Kabel eine Mehrzahl von
Leitern aufnimmt, welche sich parallel zueinander in eine
Längsrichtung des flexiblen Kabels erstrecken, und eine
verbesserte Verbindungsanordnung an einem Ende aufweist,
wobei die Verbindungsanordnung
eine Mehrzahl von Anschlüssen aufweist, welche in ei ner Zahl wie die der Leiter des flexiblen Kabels vorgesehen sind, wobei die Anschlüsse sich parallel zueinander in eine Richtung unterschiedlich zu der Längsrichtung des flexiblen Kabels erstrecken,
eine Isolierungsschicht, welche unter den Leitern des flexiblen Kabels und den Anschlüssen angeordnet ist, wobei die Isolierungsschicht Löcher aufweist, welche sich unter halb der Leiter und Anschlüsse befinden, und
einen Verbindungsleiter, welcher unter der Isolie rungsschicht vorgesehen ist, wobei der Verbindungsleiter zwei Enden aufweist, welche von den Löchern aufgenommen werden, wodurch jeder der Leiter mit seinem entsprechenden Anschluß elektrisch verbunden ist.
eine Mehrzahl von Anschlüssen aufweist, welche in ei ner Zahl wie die der Leiter des flexiblen Kabels vorgesehen sind, wobei die Anschlüsse sich parallel zueinander in eine Richtung unterschiedlich zu der Längsrichtung des flexiblen Kabels erstrecken,
eine Isolierungsschicht, welche unter den Leitern des flexiblen Kabels und den Anschlüssen angeordnet ist, wobei die Isolierungsschicht Löcher aufweist, welche sich unter halb der Leiter und Anschlüsse befinden, und
einen Verbindungsleiter, welcher unter der Isolie rungsschicht vorgesehen ist, wobei der Verbindungsleiter zwei Enden aufweist, welche von den Löchern aufgenommen werden, wodurch jeder der Leiter mit seinem entsprechenden Anschluß elektrisch verbunden ist.
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---|---|
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DENSO CORP., KARIYA, AICHI, JP |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |