Detailliertes technisches Gebiet
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Vorliegende Erfindung betrifft einen Drehverbinder, der ein Lenkrad und
einen Körper eines Automobils elektrisch verbindet, insbesondere einen
Drehverbinder, welcher einen Schleifringmechanismus umfasst.
STAND DER TECHNIK
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Unter dieser Art herkömmlicher Drehverbinder ist einer zum Beispiel im
Japanischen Patent 3-55955 offenbart. Dieser herkömmliche Verbinder umfasst
ein Rotorgehäuse und ein Statorgehäuse, die in eine vollständige
Gehäusebaugruppe zusammengebaut sind, in der ein Flachkabel in Form einer Spirale
eingeschlossen ist und den Fahrzeugkörper mit dem Lenkrad elektrisch verbindet.
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Dieser Drehverbinder wird für ein Airbag-System oder eine Alarm-
Vorrichtung, die an dem Lenkrad angebracht ist, verwendet. Infolgedessen ist
der durch den Verbinder fließende Strom gering. Demgemäß umfasst das
Flachkabel dünne, mit einem dünnen Film bedeckte Drähte.
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Der zuvor genannte herkömmliche Drehverbinder kann jedoch nur für
Anwendungen mit geringem Strom verwendet werden. Infolgedessen kann der
herkömmliche Drehverbinder nicht auf eine Heizeinrichtung angewandt werden,
welche ein Lenkrad erwärmt, weil die Heizeinrichtung einen großen Strom
erfordert. Wenn der Strom für die Heizeinrichtung durch ein Flachkabel strömt,
erzeugen die Leiter im Flachkabel Warme, die ausreicht, den die Leiter
bedeckenden Film zu schmelzen.
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Vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die zuvor genannten
Probleme gemacht.
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Das Dokument JP-A- 64 000 67 offenbart einen Verbinder gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein Ziel vorliegender Erfindung ist die Bereitstellung eines
Drehverbinders, der für eine elektrische Vorrichtung geeignet ist, die in ein Lenkrad
eingebaut ist und einen verhältnismäßig starken Strom verbraucht.
Mittel zur Lösung des Problems
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Vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die mit dem zuvor erwähnten
Stand der Technik verbundenen Probleme zu lösen. Vorliegende Erfindung stellt
folgende Vorteile zur Verfügung.
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Die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung ist ein Drehverbinder mit:
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einem Statorgehäuse, das an einem Fahrzeugkörper eines Kraftfahrzeuges
angebracht ist;
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einem Rotorgehäuse das an dem Statorgehäuse angebracht und mit einem
Lenkrad verbunden ist;
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einer Befestigung, welche das Rotorgehäuse mit dem Statorgehäuse so
verbindet, dass das Rotorgehäuse bezüglich des Statorgehäuses drehbar
ist,
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einem Flachkabel, das in einem Raum, der von dem Rotorgehäuse und
dem Statorgehäuse umschrieben ist, untergebracht ist, dadurch
gekennzeichnet, dass
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die Befestigung einen ringförmigen, an dem äußeren Umfang derselben
gebildeten Flansch aufweist, und dass ein Schleifringmechanismus
zwischen dem Flansch und dem Boden des Statorgehäuses bereitgestellt ist.
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Diese Konstruktion erlaubt einen elektrischen Anschluss zwischen dem
Lenkrad und dem Fahrzeugkörper mittels des Flachkabels und eines
Schleifringmechanismus, so dass mehr elektrische Schaltkreise am Lenkrad und
Lenkblock (steering pad) untergebracht werden können. Der dem
Schleifringmechanismus zugeführte Strom fließt nicht durch das Flachkabel. Infolgedessen kann
am Lenkrad eine Vorrichtung angebracht werden, welche verhältnismäßig viel
Strom verbraucht.
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Die durch Patentanspruch 2 definierte Erfindung ist der Drehverbinder
gemäß Anspruch 1, bei dem der Drehverbinder das Flachkabel und die
Leitungsschnur aufweist, wobei ein Ende der Leitungsschnur an eine Vorrichtung,
welche am Lenkrad angebracht ist, angeschlossen ist, während ihr anderes Ende
durch eine Wellenhülse am Schleifringmechanismus angeschlossen ist.
Infolgedessen kann die Leitungsschnur geführt werden, indem sie aus dem Weg der
sich drehenden Lenkwelle herauskommt, so dass sie sich nicht um die
Lenkwelle und das Lenkrad wickelt.
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Die durch Anspruch 3 definierte Erfindung ist der Drehverbinder gemäß
Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der Flansch der Befestigung die
beweglichen Kontaktplatten des Schleifmechanismus hierauf trägt; und bei dem der
Boden des Statorgehäuses eine unbewegliche Kontaktplatte hierauf aufweist, auf
der die bewegliche Kontaktplatte schleift. Die Struktur ermöglicht, die
bewegliche Kontaktplatte und die unbewegliche Kontaktplatte zu montieren, ohne die
Anzahl von Teilen zu erhöhen, wodurch Kosten vermindert werden.
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Die Erfindung, die durch Anspruch 4 definiert ist, ist der Drehverbinder
gemäß Anspruch 3, bei dem die bewegliche Kontaktplatte auf dem Flansch der
Befestigung bereitgestellt und mit der Leitungsschnur verbunden ist, wobei die
unbewegliche Kontaktplatte als Einsatz im Boden des Statorgehäuses nach der
Insert-Technik geformt ist. Infolgedessen vermindert die Struktur die Anzahl
von Teilen und die Montagezeit und trägt somit zur Verringerung der Kosten
bei.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Drehverbinder gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung und zeigt den
Drehverbinder, wenn er an einem Kombinationsschalter montiert
ist.
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Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht der Ausführungsform gemäß
vorliegender Erfindung.
Ausführungsformen
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Die Bezugszahl 1 bezeichnen einen Drehverbinder, der dem
Fahrzeugkörper eines Kraftfahrzeugs mit einem Lenkrad 11 desselben elektrisch
verbindet. Der Drehverbinder 1 umfasst ein Statorgehäuse 2, ein Rotorgehäuse 3, eine
Befestigung 4 und ein Flachkabel 5. Das Statorgehäuse 2 ist an einem
Kombinationsschalter 9 angebracht, der an der Lenksäule (nicht gezeigt) befestigt ist. Das
Rotorgehäuse 3 greift in die Unterseite des Lenkrads 11 ein und dreht sich
zusammen mit dem Lenkrad 11. Die Befestigung 4 steht drehbar mit dem
Rotorgehäuse 3 im Eingriff. Das Flachkabel 5 liegt in Form einer Spirale vor, welche
in einem zwischen dem Statorgehäuse 2 und dem Rotorgehäuse 3 umschriebenen
Raum untergebracht ist.
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Das Statorgehäuse 2 ist ein stationäres Teil, das an der Basis 10 des
Kombinationsschalters 9 mittels einer Schraube oder eines Befestigungsteils 2c
befestigt ist. Das Statorgehäuse 2 umfasst einen Bodenabschnitt 2a und einen
Seitenabschnitt 2b, welche zusammengebaut sind. Im speziellen besitzt der
Seitenabschnitt 2b Eingriffslöcher (nicht gezeigt), während der Bodenabschnitt 2a
Haken aufweist (nicht gezeigt). Der Bodenabschnitt 2a und der Seitenabschnitt
2b sind mit den in die Eingriffslöcher eingeschobenen Haken zusammengebaut.
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Der Bodenabschnitt 2a und Seitenabschnitt 2b können aber auch in der
Bauart eines einzigen Stücks ausgebildet sein, wodurch das Statorgehäuse 2 in
einem einzigen Stück bereitgestellt wird.
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Die obere Fläche des Bodenabschnitts 2a hält ein Ende des Flachkabels,
wie in Fig. 2 gezeigt, und hat eine Führung (nicht gezeigt) in einem Raum A,
der von dem Statorgehäuse 2 und dem Rotorgehäuse 3 umschrieben ist. Die
Führung führt das im Raum A untergebrachte Flachkabel 5. Der Raum weist ein
an dem Innenboden des Bodenabschnitts 2a angebrachtes Gleitblech 13 auf.
Unterhalb der Führung ist ein auf dem Seitenabschnitt 2b des Rotorgehäuses 2
bereitgestellter Verbinder 2d angebracht.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, weist der Bodenabschnitt 2a eine Vielzahl von
ringförmigen unbeweglichen Kontaktplatten 7 auf, welche freiliegen. Die
unbeweglichen Kontaktplatten 7 sind z. B. nach der Insert-Technik als Einsätze in
der Bodenfläche des Statorgehäuses 2 geformt. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein
Ende der unbeweglichen Kontaktplatten 7 innerhalb des Bodenabschnitts 2a
freiliegend, während das andere Ende als Anschlüsse 7a im Verbinder 2d
freiliegen.
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Der Verbinder 2d hat Anschlüsse (nicht gezeigt), welche über das
Flachkabel 5 an einen am Rotorgehäuse 3 angebrachten Drahtkabelbaum
angeschlossen sind. Die Anschlüsse (nicht gezeigt), die mit dem Flachkabel 5 und den
Anschlüssen 7a der unbeweglichen Kontaktplatte 7 verbunden sind, können im
Verbinder 2d oder aber in getrennten Verbindern (nicht gezeigt) angeordnet
sein. Der Seitenabschnitt 2b besitzt ein im wesentlichen ringförmigen
zylindrischen Teil 2e und einen Rahmenabschnitt 2f, gebildet auf dem Außenumfang um
das untere Ende des zylindrischen Teils 2e, wobei der Rahmenabschnitt 2f und
der zylindrische Teil 2e in der Bauart eines einzigen Stücks vorliegen. Der
Rahmenabschnitt 2f weist den Verbinder 2d und den Befestigungsteil 2c auf,
mittels denen der Drehverbinder 1 an der Basis 10 des Kombinationsschalters 9
befestigt ist.
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Die Befestigung 4 weist einen passenden Teil 4b und einen Vorsprung
4c, wie in Fig. 2 gezeigt, auf, der das Statorgehäuse 2 mit dem Rotorgehäuse 3
verbindet. Die Befestigung 4 hat auch einen ringförmigen Flansch 4a um die
Außenfläche der Befestigung 4 und ein unterhalb des Flansches 4a gebildetes
durchgehendes Loch 4d. Eine Leitungsschnur 8 durchläuft das durchgehende
Loch 4d. Mit anderen Worten, die Befestigung 4 verbindet das Statorgehäuse 2
mit dem Rotorgehäuse 3 unter Verwendung solcher Mittel, wie sie im offen
gelegten Japanischen Patent 10-22029 offenbart sind.
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Der Flansch 4a trägt eine Vielzahl von beweglichen Kontaktplatten, 6,
welche aus einem elektrisch leitfähigen, elastischen Material gebildet sind, wie
in Fig. 1 und 2 gezeigt. Beispielsweise werden zwei bewegliche Kontaktplanen
6 verwendet, jedoch mehr bewegliche Kontaktplatten können erforderlichenfalls
verwendet werden. Die bewegliche Kontaktplatte 6 ist umgebogen, um sicher
am Flansch 4a befestigt zu sein, und ein umgebogener Teil ragt nach unten vom
Flansch 4a heraus. Der herausragende Teil der beweglichen Kontaktplatte 6
wird an die Leitungsschnur 8 angelötet.
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Die Leitungsschnur 8, die durch das durchgehende Loch 4d in Nähe des
Flansches 4a eingefügt ist, läuft durch die Wellenhülse 1a und ist an eine
Vorrichtung, wie z. B. an eine Lenkrad-Heizvorrichtung, angeschlossen, welche am
Lenkrad 11 angebracht ist. Die Leitungsschnur 8 hat einen großen Durchmesser,
so dass ein verhältnismäßig starker Strom durch die Leitungsschnur fließen
kann.
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Das Flachkabel 5 weist eine Vielzahl von beispielsweise riemenförmigen
Drähten auf, welche in zuvor festgelegten Abständen angeordnet und zwischen
zwei Folien aus Kunstharzfilmen eingelegt sind, die aus unter Anwendung von
Wärme miteinander verpresstem Isolierharz hergestellt sind. Das eine Ende des
Flachkabels 5 ist an die Anschlüsse im Verbinder 2d des Statorgehäuses 2 angeschlössen,
während das andere Ende an den Drahtkabelbaum 12 des
Rotorgehäuses 3 angeschlossen ist.
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Das Flachkabel 5 ist in einem Ringröhren-förmigen Raum untergebracht,
welcher vom Statorgehäuse 2 und dem Rotorgehäuse 3 derart umschrieben ist,
dass sich das Flachkabel im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn um
mehr als zwei vollständige Drehungen von einer neutralen Stellung dreht, bei
der das Fahrzeug geradeaus fährt.
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Die Ausführungsform gemäß vorliegender Erfindung ist von der zuvor
beschriebenen Bauart. Die Drehverbindervorrichtung 1 und die bewegliche
Kontaktplatte 6 sind derart, dass beim Drehen des Lenkrads 11 die
Leitungsschnur 8 sich zusammen mit dem Lenkrad 11, der Befestigung 4 und dem
Rotorgehäuse 3 dreht. Infolgedessen besteht keine Möglichkeit, dass die
Leitungsschnur verdrillt wird. Die bewegliche Kontaktplatte 6 gleitet jederzeit, auch
wenn sie in Druckkontakt mit der unbeweglichen Kontaktplatte 7 steht. Die
Leitungsschnur 8, die bewegliche Kontaktplatte 6 und die unbewegliche
Kontaktplatte 7 sind dicker als die Leiter des Flachkabels 5, so dass ein stärkerer
Strom hindurch fließen kann.