DE4407277A1 - Elektrischer Übertrager - Google Patents
Elektrischer ÜbertragerInfo
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- B60R16/023—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
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- H01F2038/143—Inductive couplings for signals
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Übertrager nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren
zu dessen Montage.
Ein derartiger Übertrager ist durch die DE-OS 28 45 438
bekannt. In dieser Veröffentlichung ist ein Übertrager be
schrieben, der aus zwei ebenen Ferrithälften besteht, die
um eine gemeinsame Achse relativ zueinander verdrehbar
sind. Die Ferrithälften sind so angeordnet, daß zwischen
ihnen ein Luftspalt entsteht. In jeweils einer ringförmi
gen Ausnehmung sind einander zugewandt jeweils eine Wick
lung des Übertragers angeordnet.
Für einen hohen Wirkungsgrad des Übertragers ist es erfor
derlich, die bewegliche Ferrithälfte sehr genau zu lagern,
da bei einer Abweichung der Ferrithälften zueinander die
magnetische Kopplung zwischen den Ferrithälften und damit
die Energieübertragung von einer Übertragerseite auf die
andere Übertragerseite negativ beeinflußt wird.
Durch die DE-OS 41 20 650 ist weiterhin eine Vorrichtung
zur Übertragung von elektrischer Energie und Daten in ei
nem Kraftfahrzeug bekannt, bei welcher ein Übertrager vor
gesehen ist, der einen ortsfesten Teil und einen relativ
dazu beweglichen Teil aufweist, wobei die Wicklungen des
Übertragers wiederum in einander zugewandten U-förmigen
Ausnehmungen zweier Gehäuseteile angeordnet sind, wobei
die Wicklungen jeweils in einem darin angeordneten Scha
lenkern aus Ferrit angeordnet sind. Die Datenübertragung
wird über zwei an der Peripherie des Gehäuses angeordnete
Kondensatorhälften vorgenommen. Diese Anordnung erfordert
eine genaue Ausrichtung der relativ zueinander bewegbaren
Teile sowohl in axialer Richtung der Anordnung als auch in
deren radialen Richtung, so daß ein großer mechanischer
Aufwand erforderlich ist.
Wenn ein Übertrager insbesondere im Kraftfahrzeugbau zwi
schen einem ortsfesten und einem beweglichen Teil einge
setzt werden soll, wobei der ortsfeste Teil durch eine
Lenksäule und der bewegliche Teil durch ein Lenkrad gebil
det sein kann, ist es unvermeidlich, daß aufgrund von Fer
tigungstoleranzen ein gewisses Spiel zwischen den genann
ten Teilen auftritt. Dieses Spiel hat zur Folge, daß die
magnetische Kopplung zwischen den genannten Teilen Verän
derungen unterworfen ist, die schwer vorherbestimmbar
sind. Außerdem kann die beschriebene Datenstrecke aufgrund
der dadurch bedingten veränderlichen Kapazität ungünstig
beeinflußt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Übertrager der ein
gangs genannten Art derart auszubilden, daß die Anforde
rungen an die Herstellungsgenauigkeit der relativ zueinan
der beweglichen Teile des Übertragers wesentlich herabge
setzt werden kann, ohne einen negativen Einfluß auf die
Übertragungsstrecke zu haben.
Die gestellte Aufgabe wird durch den Patentanspruch 1 ge
löst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteran
sprüchen gekennzeichnet.
Da die Wicklungen durch auf plattenförmigen Trägern auf ge
brachte Leiterbahnen gebildet sind, die sich gemeinsam re
lativ zueinander in der Ausnehmung des Übertragers verdre
hen können, wird bei einer Verschiebung eines oder beider
Träger in radialer Richtung relativ zueinander die magne
tische Kopplung nicht beeinflußt.
Bei einer Verschiebung eines der Träger in axialer Rich
tung des Übertragers ist ein Einfluß auf die Übertragungs
eigenschaften nur sehr gering.
Aufgrund dieser Ausbildung können die Träger in vorteil
hafter Weise durch Schaltungsplatten gebildet sein, wo
durch für elektrische Bauelemente keine weiteren Schal
tungsplatten oder dgl. vorgesehen werden müssen oder der
Aufwand an erforderlichen Schaltungsplatten verringert
werden kann.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn man den Übertragerkern
zweiteilig ausbildet, da damit die Montage des Übertragers
von einer Richtung her vorgenommen werden kann, was die
automatische Herstellung und Montage erleichtert.
Die Isolierstoffmittel können durch Gleitlager gebildet
sein. Es ist natürlich auch möglich, zumindest einen Trä
ger schwebend zu lagern, so daß die Isolierstoffmittel
durch Luft gebildet sein können.
Im folgenden sei die Erfindung anhand einer von zwei Figu
ren näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel zeigen,
wobei gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen verse
hen sind.
Es zeigen
Fig. 1 einen Übertrager nach der Erfindung im Schnitt;
und
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Trägerplatte.
Der Übertrager 1 besteht aus zwei rotationssymmetrischen
Übertragerhälften 2 und 3, die ringförmig ausgebildet sind
und einen ringförmigen Durchbruch 4 beispielsweise für ei
ne Lenksäule eines Kraftfahrzeugs aufweisen. An ihrem in
neren peripheren Rand weisen die Übertragerhälften 2 und 3
jeweils einen ringförmigen Flansch 5,6 auf, wobei die bei
den Flansche 5, 6 einander zugewandt sind und durch Befe
stigungsmittel wie Kleben, Klammern usw. nach der Montage
des Übertragers miteinander befestigt sind.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, weisen die beiden Übertra
gerhälften 2 und 3 im miteinander befestigten Zustand auf
der äußeren Peripherie eine ringförmige Ausnehmung in Form
einer Ringnut auf, in der nacheinander eine ringförmige
Trägerplatte 8, ein ringförmiger Gleitring 9, eine weitere
ringförmige Trägerplatte 10 und ein weiterer Gleitring 11
eingesetzt sind. Das Einsetzen kann auch in umgekehrter
Reihenfolge vorgenommen werden.
Die Trägerplatten 8 und 10 sind als gedruckte Leiterplat
ten ausgebildet, die im Bereich der ringförmigen Ausneh
mung 7 zu beiden Seiten Leiterbahnen 12, 13 aufweisen, die
von einer Seite auf die andere Seite durch eine Leiter
platte hindurchgeführt sind und die Wicklungen des Über
tragers bilden. Wie in den Fig. 1 und 2 angedeutet, sind
auf den Leiterplatten weitere elektrische Bauelemente
14, 15, 16 angeordnet, die mit den Wicklungen 12, 13 und
weiteren externen Bauelementen in Verbindung stehen kön
nen, so daß große Teile von Schaltungsteilen vorgefertigt
werden können und Justier- und Lötarbeiten auf ein Minimum
beschränkt werden.
Bei der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist der
Träger 8 ortsfest mit der Übertragerhälfte 2 verbunden.
Der Träger 10 ist in der Ausnehmung 7 verdrehbar gelagert.
Verschiebt sich nun der Träger 10 in radialer Richtung, so
hat dies keinen Einfluß auf die elektrischen Eigenschaften
der Übertragungsstrecke, so daß z. B. die Herstellungs
toleranzen eines Lenkrades gegenüber einer Lenksäule in
radialer Richtung sehr groß sein können, da die ringför
mige Ausnehmung bei einer Verschiebung nicht verlassen
wird. In axialer Richtung wird die Verschiebungsmöglich
keit des Trägers 10 durch die Gleitringe 9, 11 sowie durch
die Nutgröße auf ein Minimum begrenzt.
In der in Fig. 2 gezeigten Draufsicht sind neben den be
reits beschriebenen Bauteilen ein Anschluß 17 erkennbar,
durch den die Leiterbahn 12 auf die rückwärtige Seite des
Trägers durchkontaktiert ist. Die angedeuteten Anschlüsse
18 und 19 dienen zur externen Weiterverdrahtung des Trä
gers.
Claims (15)
1. Elektrischer Übertrager mit über einen Übertragerkern
gekoppelten auf einer Primär- und Sekundärseite angeordne
ten Wicklungen, von denen die eine Wicklung gegenüber der
anderen Wicklung in parallelen Ebenen um eine gemeinsame
Achse verdrehbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Übertrager rotationssymmetrisch aufgebaut ist, wo
bei:
die Wicklungen (12, 13) auf plattenförmigen Trägern (8, 10) als elektrische Leiterbahnen aufgebracht sind,
die plattenförmigen Träger (8, 10) voneinander beabstandet übereinander angeordnet sind,
und die Träger (8, 10) mit den darauf aufgebrachten Wick lungen (12, 13) in eine am Übertrager angeordnete ringför mige periphere Ausnehmung (7) eingreifen, wobei die Lage der Wicklungen (12, 13) auf den Trägern (8, 10) so gewählt ist, daß sie bei einer Verschiebung aufgrund einer Tole ranz in axialer Richtung die Ausnehmung nicht verlassen.
die Wicklungen (12, 13) auf plattenförmigen Trägern (8, 10) als elektrische Leiterbahnen aufgebracht sind,
die plattenförmigen Träger (8, 10) voneinander beabstandet übereinander angeordnet sind,
und die Träger (8, 10) mit den darauf aufgebrachten Wick lungen (12, 13) in eine am Übertrager angeordnete ringför mige periphere Ausnehmung (7) eingreifen, wobei die Lage der Wicklungen (12, 13) auf den Trägern (8, 10) so gewählt ist, daß sie bei einer Verschiebung aufgrund einer Tole ranz in axialer Richtung die Ausnehmung nicht verlassen.
2. Übertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die plattenförmigen Träger (8, 10) durch Isolierstoffmittel
voneinander getrennt sind.
3. Übertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der bewegliche Träger (10) gegenüber der Ausnehmung (7) im
Übertrager (1) durch Isolierstoffmittel (11) getrennt ist.
4. Übertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die plattenförmigen Träger (8, 10) durch gedruckte Schal
tungsplatten gebildet sind.
5. Übertrager nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeich
net, daß eine der beiden Schaltungsplatten (8, 10) beweg
lich ist und im Bereich der ringförmigen Ausnehmung (7) zu
beiden Seiten an Isolierstoffmittel (9,11) angrenzen.
6. Übertrager nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Isolierstoffmittel als Gleitlager ausgebildet
sind.
7. Übertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Übertragerkern (2, 3) zweiteilig ausgebildet ist.
8. Übertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die ortsfeste Schaltungsplatte (8) kraftschlüssig mit dem
Übertragerkern (2) verbunden ist.
9. Übertrager nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeich
net, daß der Übertragerkern ringförmig ausgebildet ist und
einen Mitteldurchbruch (4) aufweist, in dessen Bereich je
weils auf einer Seite ein ringförmiger Flansch (5, 6) ange
formt ist.
10. Übertrager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Flansche (5, 6) an ihren Stirnseiten aufein
ander anliegen und miteinander befestigt sind.
11. Übertrager nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeich
net, daß durch die Höhe der Flansche die Höhe der ringför
migen Ausnehmung (7) bestimmt ist.
12. Übertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Übertragerkern (2, 3) aus Ferrit besteht.
13. Übertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Übertragerkern (2, 3) aus gepreßtem Eisenpulver
besteht.
14. Übertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wicklungen (12, 13) jeweils zu weiteren auf den
Schaltungsplatten (8, 10) angeordneten Bauelementen
(14, 15, 16, 17, 18, 19) geführt sind.
15. Übertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die auf den Trägern (8, 10) angeordneten Wicklungen
(12, 13) von einer Montagerichtung aus in einen ersten Teil
(2 oder 3) eines zweiteiligen Übertragerkerns eingesetzt
sind, wobei nach Beendigung dieses Montagevorgangs der an
dere zweite Übertragerteil mit dem ersten Übertragerteil
mechanisch kraftschlüssig verbunden wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP93104887 | 1993-03-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4407277A1 true DE4407277A1 (de) | 1994-09-29 |
DE4407277C2 DE4407277C2 (de) | 1999-02-11 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |