DE60023789T2

DE60023789T2 - Drehbarer Verbinder

Info

Publication number: DE60023789T2
Application number: DE60023789T
Authority: DE
Inventors: Nobuo Matsuzaki; Hiroyuki Bannai
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: US6354853B1; JP2000323253A; DE60023789D1; EP1056166B1; EP1056166A3; EP1056166A2; JP3520220B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drehverbinder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiger Verbinder kann in ein Lenksystem eines Fahrzeugs integriert sein und die Funktion haben, eine elektrische Verbindung zwischen einer auf der Rotorseite bzw. drehbeweglichen Seite angeordneten elektrischen Vorrichtung und einer auf der Statorseite bzw. stationären Seite angeordneten elektrischen Vorrichtung zu schaffen.
Beschreibung des Standes der Technik
Dieser Typ von Drehverbinder ist in erster Linie gebildet aus einem Paar von Gehäuseteilen, die konzentrisch angeordnet und in relativ drehbarer Weise miteinander verbunden sind, sowie aus einem flexiblen Kabel, das in aufwickelbarer und abwickelbarer Weise in einem zwischen dem Paar der Gehäuseteile gebildeten Raum aufgenommen ist. Die beiden Endbereiche des flexiblen Kabels sind an dem jeweiligen Gehäuseteil festgelegt und dann elektrisch nach außen geführt, wobei dies üblicherweise durch Leitungsdrähte erfolgt. Von dem Paar der Gehäuseteile wird das eine als bewegliches Gehäuseteil und das andere als feststehendes Gehäuseteil verwendet. Beim Drehen des beweglichen Gehäuseteils im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn wird das flexible Kabel in dem vorstehend genannten Raum aufgewickelt oder abgewickelt.
Bei dem schematisch in dieser Weise ausgebildeten Drehverbinder ist das feststehende Gehäuseteil an einer Lenksäule eines Lenksystems festgelegt, während das bewegliche Gehäuseteil an einem Lenkrad festgelegt ist, und die beiden Enden des flexiblen Kabels sind mit einer lenksäulenseitig angeordneten elektrischen Vorrichtung bzw. mit einer lenkradseitig angeordneten elektrischen Vorrichtung verbunden. In diesem Zustand wird der Drehverbinder als elektrische Verbindereinrichtung beispielsweise für ein Airbagsystem oder eine Hupenschaltung verwendet.
Bei einem Drehverbinder, der in den letzten Jahren sehr populär geworden ist, handelt es sich um einen des Typs, bei dem zum Vereinfachen und Sicherstellung der Verbindung zwischen Leitern, die in einem flexiblen Kabel enthalten sind, sowie Leitungsdrähten, die mit auf der Lenksäulenseite und der Lenkradseite angeordneten elektrischen Vorrichtungen verbunden sind, als Leitungsblöcke bezeichnete Kabelverbinder mit Endbereichen des flexiblen Kabels verbunden sind und an einem Bereich eines feststehenden Gehäuseteils und einem Bereich eines beweglichen Gehäuseteils angebracht sind, wobei mit den Endbereichen der Leitungsdrähte verbundene externe Verbinder an den Leitungsblöcken angebracht sind, um dadurch die in dem flexiblen Kabel geführten Leiter und die Leitungsdrähte elektrisch miteinander zu verbinden.
Das Lenksystem eines Fahrzeugs ist in der letzten Zeit multifunktional geworden, und daraus ergibt sich eine Tendenz zu einer größeren Anzahl von Schaltungen. Wenn jedoch die Tendenz zu einer derartigen Multi-Schaltungskonfiguration gesteigert wird, wird die Länge eines Leitungsblocks zu groß, wenn es sich bei dem Leitungsblock um einen handelt, der nur eine einzige Anordnungsreihe von Verbindungsanschlüssen aufweist, so dass die Unterbringung von diesem in einem Gehäuseteil behindert wird oder das Problem entsteht, dass die Größe des verwendeten Drehverbinders groß wird. Um bei dem herkömmlichen Drehverbinder eine Steigerung der Anzahl der in ein flexibles Kabel integrierten Leiter zu bewältigen, wird eine Mehrzahl von Leitungsblöcken mit einem einzigen flexiblen Kabel verbunden, oder es wird ein Leitungsblock verwendet, der in mehreren Reihen angeordnete Verbindungsanschlüsse aufweist.
Bei der erstgenannten Gegenmaßnahme ist es jedoch erforderlich, dass ein Endbereich des flexiblen Kabels geteilt wird und dass die Leiter, die in den auf diese Weise geteilten Bereichen geführt sind, mit einer Mehrzahl von Leitungsblöcken verbunden werden, während bei der letztgenannten Gegenmaßnahme die Notwendigkeit besteht, dass ein Endbereich des flexiblen Kabels geteilt wird und dass in den auf diese Weise geteilten Bereichen geführte Leiter mit den jeweiligen mehreren Reihen in einem einzigen Leitungsblock verbunden werden. Somit ist es in beiden Fällen notwendig, einen Endbereich des flexiblen Kabels zu teilen und eine Verbindung mit einem oder mehreren Leitungsblöcken herzustellen, wobei jedoch die Arbeiten zum Herstellen der Verbindung zwischen dem flexiblen Kabel und dem bzw. den Leitungsblöcken kompliziert sind. Da in dem ersteren Fall ferner die Anzahl von Leitungsblöcken zunimmt, werden auch die Arbeitsvorgänge zum Verbinden der Leitungsblöcke mit externen Verbindern nach der Montage des Drehverbinders an dem Lenksystem kompliziert.
Gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart die US-A-5,286,219 einen Drehverbinder, bei dem zwei Gruppen von Leitern innerhalb eines Gehäuses mit Leitern des flexiblen Kabels verbunden sind. Eine erste Gruppe von Anschlussbereichen erstreckt sich aus dem Körper des Gehäuses heraus. Eine zweite Gruppe von Anschlüssen ist in einer in dem Gehäuse ausgebildeten separaten Kammer angeordnet.
Die EP-A-0 520 503 offenbart einen Drehverbinder mit einem einstückigen Leitungsblock, der Anschlüsse einer ersten Gruppe und Anschlüsse einer zweiten Gruppe beinhaltet, wobei die beiden Gruppen räumlich voneinander getrennt sind, sich jedoch von einer Seite eines gemeinsamen Gehäuses weg erstrecken.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Drehverbinders, der selbst bei einer größeren Anzahl von in einem flexiblen Kabel geführten Leitern die Ausführung der Arbeiten zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem flexiblen Kabel und Leitungsblöcken in einfacher Weise zulässt und der auch die Ausführung der Arbeiten zum Herstellen einer Verbindung zwischen den Leitungsblöcken und externen Verbindern oder externen Leitungen in einfacher Weise zulässt.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In Lösung der vorstehend geschilderten Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Drehverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 geschaffen.
Bei dem Drehverbinder mit der vorstehend genannten Konfiguration kann selbst bei einer Zunahme der Gesamtanzahl von in dem Leitungsblock ausgebildeten Verbindungsanschlüssen und einer gleichzeitigen Zunahme in der Anzahl der in dem flexiblen Kabel geführten Leiter diese Situation dadurch bewältigt werden, dass eine vorbestimmte Anzahl von Verbindungsanschlüssen in dem Körperbereich und auch in dem Anschlussverlängerungsbereich vorgesehen ist und der Leiterverlängerungsbereich gebogen ist und der Anschlussverlängerungsbereich in einer geeigneten Position angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein Endbereich des flexiblen Kabels in einfacher Weise mit dem Leitungsblock verbunden werden (ein Anschluss der in dem flexiblen Kabel geführten Leiter), ohne dass der Kabelendbereich geteilt wird. Darüber hinaus ist der Anschlussverlängerungsbereich durch den Leiterverlängerungsbereich mit dem Körperbereich verbunden, und es ist möglich, die Gesamtanzahl der Ausgangsanschlüsse selbst ohne Erhöhung der Anzahl von Leitungsblöcken zu erhöhen. Daher besteht keine Gefahr, dass die Montagearbeiten für den externen Verbinder oder die Arbeiten zum Verbinden der externen Leitungen für den Leitungsblock kompliziert werden können.
Wenn z.B. eine Mehrzahl von Verbindungsanschlüssen in dem Anschlussverlängerungsbereich vorhanden ist und der Leiterverlängerungsbereich gebogen ist und der Anschlussverlängerungsbereich entlang des Körperbereichs zurückgebogen ist und ferner die Verbindungsanschlussgruppe, die in einer Reihe von dem Körperbereich wegragt, sowie die Verbindungsanschlussgruppe, die in einer Reihe von dem Anschlussverlängerungsbereich wegragt, parallel zueinander angeordnet sind, besteht nicht nur die Möglichkeit, zwei Reihen von Verbindungsanschlüssen in einem einzigen Leitungsblock anzuordnen, sondern es besteht auch die Möglichkeit, einen Endbereich des flexiblen Kabels mit dem für das flexible Kabel vorgesehenen Kabelverbindungsbereich des Körperbereichs zu verbinden, ohne den Kabelendbereich zu teilen.
Vorzugsweise sind die Verbindungsanschlüsse, die in dem Körperbereich und in dem Anschlussverlängerungsbereich vorgesehen sind, unter Verwendung eines isolierenden Harzes in integraler Weise durch Formen gebildet. Dies dient zur Erleichterung ihrer Handhabung sowie zum Festlegen ihrer vorbestimmten Intervallbeabstandungen mit hoher Genauigkeit. Zum Vereinfachen der Verbindung mit externen Verbindern ist es ferner bevorzugt, dass jede Verbindungsanschlussgruppe mit einer vorbestimmten Mittenbeabstandung aus dem aus Harz geformten Bereich herausragt.
Vorzugsweise ist eine Positioniereinrichtung zum Positionieren des Anschlussverlängerungsbereichs relativ zu dem Körperbereich zwischen dem Körperbereich und dem Anschlussverlängerungsbereich vorgesehen. Mittels dieser Positionier einrichtung ist es möglich, eine positionsmäßige Beziehung zwischen einem Verbindungsanschluss oder einer Gruppe von Verbindungsanschlüssen, der bzw. die von dem Anschlussverlängerungsbereich hervorstehen, sowie einer Gruppe von Verbindungsanschlüssen, die von dem Körperbereich hervorstehen, zum Zeitpunkt des Umfaltens des Anschlussverlängerungsbereichs entlang des Körperbereichs mit hoher Genauigkeit herzustellen.
Um das Anschließen des flexiblen Kabels zu vereinfachen, ist es besonders bevorzugt, dass eine Gruppe von Leitern in einer Anzahl, die der Anzahl der in dem flexiblen Kabel geführten Leiter entspricht, in dem für das flexible Kabel vorgesehenen Kabelverbindungsbereich des Körperbereichs bündig und in Intervallen angeordnet ist, die den Intervallen entsprechen, die für die in dem flexiblen Kabel geführten Leiter vorgegeben sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf einen Drehverbinder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 2-2 in 1;
3 eine Draufsicht auf den Drehverbinder, wobei eine obere Platte entfernt ist;
4 eine Draufsicht auf einen Leitungsblock, an den ein flexibles Kabel angeschlossen ist;
5 eine Seitenansicht einer Ausgangsanschlussseite des in 4 gezeigten Leitungsblocks;
6 eine Draufsicht auf den in 4 gezeigten Leitungsblock vor der Ausführung von Biege- und Schneidarbeiten;
7 eine Seitenansicht der Ausgangsanschlussseite des in 6 gezeigten Leitungsblocks; und
8 eine Draufsicht auf einen Endbereich des flexiblen Kabels.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
Eine Gesamtkonfiguration eines Drehverbinders gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben, wobei 1 eine Draufsicht auf den Drehverbinder darstellt, 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie 2-2 in 1 darstellt und 3 eine Draufsicht auf den Drehverbinder zeigt, von dem eine obere Platte entfernt ist.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, ist der Drehverbinder gemäß diesem Ausführungsbeispiel in erster Linie gebildet aus einem ersten Gehäuseteil 10, einem zweiten Gehäuseteil 30, das drehbar an dem ersten Gehäuseteil 10 angebracht ist, flexiblen Kabeln 50, die in aufwickelbarer und abwickelbarer Weise in einem ringförmigen Aufnahmebereich 24 aufgenommen sind, der durch Kombinieren der beiden Gehäuseteile 10 und 30 miteinander gebildet ist, Leitungsblöcken 60 und 61, die mit den beiden Endbereichen der flexiblen Kabel 50 verbunden sind, sowie einem beweglichen Element 70, das in dem Aufnahmebereich 24 drehbar angeordnet ist.
Das erste Gehäuseteil 10 weist einen Körper 11 und eine Dreh-Einschnappeinrichtung 12 auf, die durch Einschnappen an einem unteren Bereich des Körpers 11 angebracht ist. Der Körper 11 besitzt eine obere Platte 14, die eine zentrale Öffnung hat und in der Draufsicht ringförmig ausgebildet ist, sowie einen ersten inneren Zylinder 15, der sich von einem Innenumfangsbereich der oberen Platte 14 nach unten erstreckt. Die Dreh-Einschnappeinrichtung 12 besitzt eine Festhalteplatte 17, die eine zentrale Öffnung 16 hat und in der Draufsicht ringförmig ausgebildet ist und im Durchmesser kleiner ist als die obere Platte 14, sowie einen zweiten inneren Zylinder 18, der sich von einem Innenumfangsbereich der Festhalteplatte 17 in Richtung nach oben erstreckt.
An einer Innenumfangsfläche des ersten inneren Zylinders 15 sind eine Mehrzahl von Anschlägen 19 für die Anlage eines vorderen Endbereichs der Dreh-Einschnappeinrichtung 12 an diesen sowie eine Mehrzahl von Festhalteklinken (nicht gezeigt) zum Einschnappen der Dreh-Einschnappeinrichtung 12 ausgebildet. Die Dreh-Einschnappeinrichtung 12 wird an dem Körper 11 des ersten Gehäuseteils eingeschnappt, indem die Festhalteklinken mit jeweiligen Festhalteöffnungen (nicht gezeigt) in Eingriff gebracht werden, die in dem entsprechenden Bereich der Dreh-Einschnappeinrichtung 12 ausgebildet sind. Zwei erste Leitungsblock-Setzbereiche 21 ragen von der oberen Oberfläche der oberen Platte 14 an vorbestimmten Stellen nach oben, und erste Leitungsblöcke 60, die mit den einen Enden der flexiblen Kabel 50 verbunden sind, sind in den ersten Leitungsblock-Setzbereichen 21 aufgenommen und festgelegt. Ferner ist eine Eingriffsaussparung 23 des zweiten Gehäuseteils 30, die später noch beschrieben wird, in einer unteren Oberfläche eines Außenumfangsbereichs der oberen Platte 14 ausgebildet.
Das zweite Gehäuseteil 30 weist einen äußeren Zylinder 31 und eine Bodenplatte 32 auf, die durch Einschnappen an einem unteren Bereich des äußeren Zylinders 31 angebracht ist.
Der äußere Zylinder 31 bildet einen Raum 24 zum Aufnehmen der flexiblen Kabel 50 und des beweglichen Elements 70 in diesem zwischen dem ersten und dem zweiten inneren Zylinder 15, 18. Der äußere Zylinder 31 hat einen größeren Innendurchmesser als der Außendurchmesser des ersten inneren Zylinders 15 sowie des zweiten inneren Zylinders 18. An einem oberen Endbereich einer Innenumfangsfläche des äußeren Zylinders 31 ist ein Aufnahmebereich 34 für die obere Platte ausgebildet, der einen ringartigen Vorsprung 33 für den Eingriff mit der in der oberen Platte 14 ausgebildeten Festhalteaussparung 23 aufweist, während von einem unteren Endbereich einer Außenumfangsfläche des äußeren Zylinders 31 eine Mehrzahl von Festhalteklinken für eine Schnappverbindung mit der Bodenplatte 32 wegragen. Ein Teil (der untere Endbereich in den 1 und 3) des äußeren Zylinders 31 ist mit einem zweiten Leitungsblock-Aufnahmebereich 37 ausgebildet, um darin die zweiten Leitungsblöcke 61 aufzunehmen, die mit den gegenüberliegenden Enden der flexiblen Kabel 50 verbunden sind.
Die Bodenplatte 32 ist im Wesentlichen mit der Formgebung einer flachen Platte mit einer zentralen Öffnung 38 ausgebildet, und ein Stufenbereich 39 ist in einem Innenumfangsbereich ausgebildet, der entlang der zentralen Öffnung 38 verläuft, um einen Außenumfangsbereich der Festhalteplatte 17 der Dreh-Einschnappeinrichtung 12 aufzunehmen. Zentral von einer oberen Oberfläche der Bodenplatte 32 ist eine ringartige konkave Nut 40 ausgebildet, in die das bewegliche Element 70 eingreift, während von einer unteren Oberfläche der Bodenplatte zwei zweite Leitungsblock-Setzbereiche 41 an einer dem zweiten Leitungsblock-Aufnahmebereich 37 entsprechenden Stelle nach unten ragen, wobei Verbindungsstifte 61a der zweiten Leitungsblöcke 61 in den Setzbereichen 41 aufgenommen und festgelegt sind.
Die flexiblen Kabel 50 weisen jeweils eine Mehrzahl von Leitern auf, die unter Verwendung eines isolierenden Abdeckflächenkörpers laminiert sind, wobei die Leiter jeweils mit den Verbindungsstiften 60a und 61a der an den beiden Endbereichen des flexiblen Kabels angebrachten ersten und zweiten Leitungsblöcke 60, 61 verbunden sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei flexible Kabel 50 in dem Aufnahmebereich 24 in aufgewickelter Form aufgenommen, wie dies in 3 gezeigt ist. Hinsichtlich der Konfiguration der flexiblen Kabel 50 sowie der Konfiguration der ersten und der zweiten Leitungsblöcke 60, 61 folgt später noch eine ausführlichere Beschreibung.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, ist das bewegliche Element 70 aus einem ringartigen Rollenhalter 71, der sich in dem Aufnahmebereich 24 aufnehmen lässt, sowie aus einer Mehrzahl von Rollen 72 gebildet, die drehbar an dem Rollenhalter 71 angebracht sind.
Der Rollenhalter 71 weist Rollen-Setzbereiche auf, von denen jeweilige Rollenachsen 74 wegragen, wobei die Rollenachsen 74 an einer Innenfläche jeweils mit einer Festhalteklinke 73 ausgebildet sind, wie dies in 2 gezeigt ist. Auf jeder Rollenachse 74 ist eine zylindrische Rolle 72 drehbar angebracht. Wie in der genannten Zeichnung zu sehen ist, ist die Rolle 72 mit einer zylindrischen Formgebung mit einer oberen Platte ausgebildet. Mittig von einer unteren Oberfläche der oberen Platte erstrecken sich ein innerer Zylinder 76, der eine mit der Festhalteklinke 73 in Eingriff bringbare Festhalteklinke aufweist, sowie ein äußerer Zylinder 77, der auf eine äußere Oberfläche der zugehörigen Rollenachse 74 gepasst ist, in konzentrischer Weise nach unten. Jede Rolle 72 wird auf der zugehörigen Rollenachse 74 durch Einführen der Rollenachse zwischen dem inneren und dem äußeren Zylinder 76, 77 sowie durch in Eingriff bringen der an der Rollenachse 74 ausgebildeten Festhalteklinke 73 mit der an dem inneren Zylinder 76 gebildeten Festhalteklinke 75 angebracht.
Eine Führungsplatte 78 für die flexiblen Kabel 70 ist in wegragender Weise zwischen einander benachbarten Rollenachsen 74 in dem Rollenhalter 71 vorgesehen. Neben bestimmten Rollen 72A, auf die die flexiblen Kabel 50 gewickelt werden sollen, sind vorstehende Bereiche 79 mit unterschiedlicher Formgebung in voneinander beabstandeter Weise in einem vorbestimmten Intervall ausgebildet, wobei diese die Positionen der speziellen Rollen 72A anzeigen.
Ferner ist eine Durchgangsöffnung 80 in dem Bereich in der Nähe jeder der Rollenachsen 74 mit den daran angebrachten speziellen Rollen 72A bis zu dem zugehörigen vorstehenden Bereich 79 ausgebildet, um auf diese Weise zu überprüfen, ob die flexiblen Kabel 50 jeweils in einer vorbestimmten Richtung auf die speziellen Rollen 72A gewickelt worden sind.
Das in den 2 und 3 gezeigte Bezugszeichen 82 bezeichnet ein elastisches Stück, das mit der ringförmigen konkaven Nut 40 in Eingriff steht, die mittig in der oberen Oberfläche der Bodenplatte 32 gebildet ist. Es sind mehrere elastische Stücke 82 in nahezu gleichen Intervallen in dem Rollenhalter 71 ausgebildet.
Die elastischen Stücke 82 sind durch Schneidbearbeitung des Rollenhalters 71 an drei Stellen sowie elastische Verformung von freien Enden der auf diese Weise ausgeschnittenen Bereiche in Richtung nach unten gebildet. An der Spitze einer unteren Oberfläche jedes elastischen Stücks 82 ist eine Zunge 83 ausgebildet, die mit der konkaven Nut 40 in Eingriff bringbar ist. Durch in Eingriff bringen der an den Spitzen der elastischen Stücke des Rollenhalters 71 ausgebildeten Zungen 83 mit der in der Bodenplatte 32 ausgebildeten ringartigen konkaven Nut 40 wird eine stabile Rotationsbewegung in dem Raum 24 sichergestellt.
Unter Bezugnahme auf die 4 bis 8 wird im Folgenden die Konstruktion der flexiblen Kabel 50 sowie die Konstruktion des ersten und des zweiten Leitungs blocks 60, 61 erläutert, die bei dem Drehverbinder des vorliegenden Ausführungsbeispiels verwendet werden. 4 zeigt einen Draufsicht auf einen Leitungsblock mit einem damit verbundenen flexiblen Kabel, 5 zeigt eine Seitenansicht einer Ausgangsanschlussseite des Leitungsblocks, 6 zeigt eine Draufsicht auf den in 4 gezeigten Leitungsblock vor der Ausführung der Biegearbeiten, 7 zeigt eine Seitenansicht der Ausgangsanschlussseite des in 6 gezeigten Leitungsblocks, und 8 zeigt eine partielle Draufsicht auf das flexible Kabel.
Die flexiblen Kabel 50 sind jeweils bandartige Kabel, die durch Laminieren einer Mehrzahl paralleler Leiter (Leitungsdrähte) 51 unter Verwendung von zwei Isolierschichten 52, die eine Oberseite und eine Rückseite bilden, gebildet sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden acht Leiter 51 verwendet. An beiden Endbereichen jedes flexiblen Kabels 50 ist in der in 8 dargestellten Weise eine Isolierschicht entfernt, und eine Gruppe von Leitern 51 liegt auf der einen Seite der anderen Isolierschicht frei.
Wie in den 6 und 7 zu sehen ist, sind der erste und der zweite Leitungsblock 60, 61 in erster Linie jeweils gebildet aus einem Körperbereich 62 mit einer Mehrzahl (sechs bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) erster Verbindungsanschlüsse 160a, die in vorbestimmten Intervallen in einer Reihe angeordnet sind, aus einem Anschlussverlängerungsbereich 63, der eine Mehrzahl (zwei bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) von zweiten Verbindungsanschlüssen 60a aufweist, die in einer Reihe in den gleichen Intervallen wie denen der Verbindungsanschlüsse 160a angeordnet sind, sowie aus Leiterverlängerungsbereichen 64, die den Körperbereich 62 und den Anschlussverlängerungsbereich 63 miteinander verbinden.
Der Körperbereich besitzt einen aus Harz geformten Bereich 62a, den man erhält durch integrales Einformen von insgesamt acht Leitern 65 einer ersten Gruppe 165 und einer zweiten Gruppe 265 in Harzmaterial, die einstöckig mit den ersten Verbindungsanschlüssen 160a und den zweiten Verbindungsanschlüssen 60a ausgebildet sind, die von einer Oberseite des aus Harz geformten Bereichs 62a sowie des Anschlussverlängerungsbereichs 63 nach oben ragen. Auf einer Oberflächenseite (der Seite, auf der das flexible Kabel 50 angeordnet ist) des aus Harz geformten Bereichs 62a ist ein Kabelverbindungsbereich 62b für das flexible Kabel vorgesehen, in dem die acht Leiter 65 nach außen freiliegen, während auf einer Rückseite davon ein Ansatz 62c zur Verwendung als Positioniereinrichtung zum Positionieren des Anschlussverlängerungsbereichs 63 relativ zu dem Körperbereich 62 gebildet ist. Obwohl bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Leiter 65 mit einer vorbestimmten, festgelegten Breite in vorbestimmten, festgelegten Intervallen in dem Kabelverbindungsbereich 62b für das flexible Kabel freiliegen, können die Breite jedes Leiters 65 sowie die Intervalle zwischen einander benachbarten Leitern in Abhängigkeit von der Breite und den Intervallen der in dem flexiblen Kabel 50 geführten Leiter geändert werden.
Der Körperbereich 62 kann folgendermaßen einem Harz-Formvorgang unterzogen werden, der gleichzeitig mit dem Harz-Formvorgang des Anschlussverlängerungsbereichs 63 durchgeführt wird. Zum Verbessern der Steifigkeit der Verbindungsanschlüsse 60a sowie zur leichteren Handhabung von diesen erfolgt der Harz-Formvorgang für einen notwendigen Bereich in einem integralen Zustand der Verbindungsanschlüsse 160a über ein Verbinderstück 66 hinweg, und anschließend wird eine Schneidvorrichtung (nicht gezeigt) durch eine in dem aus Harz geformten Bereich 62a gebildete Fensteröffnung 67 eingesetzt, um das Verbinderstück 66 heraus zu schneiden und dadurch die Verbindungsanschlüsse 60a voneinander elektrisch unabhängig zu machen.
Der Anschlussverlängerungsbereich 63 ist an vorderen Endbereichen der Leiterverlängerungsbereiche 64 vorgesehen, wobei die Leiterverlängerungsbereiche 64 durch Verlängern von zwei Leitern 65 der zweiten Gruppe 265 von den insgesamt acht in dem Körperbereich ausgebildeten Leitern 65 gebildet sind, wobei es sich hierbei nicht um die sechs Leiter 65 der ersten Gruppe 165 handelt, die mit den sechs Verbindungsanschlüssen 160a in dem Körperbereich 62 in integraler Weise ausgebildet sind. Der Anschlussverlängerungsbereich 63 ist aus zwei Verbindungsanschlüssen 60a, die mit den beiden Leiterverlängerungsbereichen 64 in integraler Weise ausgebildet sind, sowie aus einem aus Harz geformten Bereich 63a gebildet, in den Basisbereiche der Verbindungsanschlüsse 60a in integraler Weise in Harz eingeformt sind. In einer Rückseite des aus Harz geformten Bereichs 63a ist eine Positionieraussparung 63b gebildet, die mit dem Ansatz 62c in Eingriff bringbar ist, der an der Rückseite des Körpers des Körperbereichs 62 gebildet ist.
Wie aus den 6 und 7 erkennbar ist, sind die sechs Verbindungsanschlüsse 160a in dem Körperbereich 62 und die beiden Verbindungsanschlüsse 60a in dem Anschlussverlängerungsbereich 63 in vorbestimmten festgelegten Intervallen derart angeordnet, dass ihre vorderen Endbereiche auf der gleichen Höhe liegen.
Jeder Leitungsblock 60 (61) und jedes flexible Kabel 50 können in der in 4 dargestellten Weise miteinander verbunden werden. Das heißt, ein Endbereich des flexiblen Kabels 50 wird auf den aus Harz geformten Bereich 62a des Körperbereichs 62 gesetzt, anschließend werden die in dem flexiblen Kabel geführten Leiter 51 jeweils mit den acht Leitern 65 ausgefluchtet, die zu dem Kabelverbindungsbereich 62b für das flexible Kabel hin freiliegen, und die Leiter 51 und 65 werden durch Punktschweißen oder Ultraschallschweißen miteinander verschweißt.
Bei jedem der auf diese Weise ausgebildeten und mit den flexiblen Kabeln 50 verbundenen Leitungsblöcken 60 und 61 wird in der in 4 und 5 dargestellten Weise der Leiterverlängerungsbereich 64 U-förmig umgefaltet, so dass der Anschlussverlängerungsbereich 63 auf der Rückseite des Körperbereichs 62 positioniert werden kann, und in diesem Zustand kann der Leitungsblock an dem feststehenden und dem beweglichen Gehäuseteil angebracht werden, die den Drehverbinder bilden. Durch Einpassen des Ansatzes 62c, der an der Rückseite des Körperbereichs 62 gebildet ist, in die Aussparung 63b, die in der Rückseite des Anschlussverlängerungsbereichs 63 gebildet ist, lässt sich dabei eine Positionierung des Anschlussverlängerungsbereichs 63 relativ zu dem Körperbereich 62 in akkurater Weise vornehmen.
Die Art und Weise, in der der Drehverbinder mit der vorstehenden Ausbildung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu verwenden ist sowie die Arbeitsweise von diesem werden im Folgenden in Bezug auf einen Fall beschrieben, in dem das zweite Gehäuseteil 30 des Drehverbinders als feststehendes Gehäuseteil verwendet wird, während das erste Gehäuseteil 10 als bewegliches Verbinderelement verwendet wird, wobei der Drehverbinder an einem Lenksystem eines Fahrzeugs angebracht wird.
Als Erstes wird das erste Gehäuseteil 10 an einem Lenkrad eines Fahrzeugs festgelegt, und das zweite Gehäuseteil 30 wird an einer Lenksäule des Fahrzeugs festgelegt. Als Nächstes werden auf einer Rotorseite vorgesehene externe Verbinder (nicht gezeigt) in die ersten Leitungsblöcke 60 eingesetzt, während auf einer Statorseite vorgesehene externe Verbinder (nicht gezeigt) in die zweiten Leitungsblöcke 61 eingesetzt werden.
Wenn in diesem Zustand das Lenkrad des Fahrzeugs im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, dreht sich auch das erste Gehäuseteil 10, auf das die Drehkraft des Lenkrads übertragen wird, in der gleichen Richtung, so dass die flexiblen Kabel 50 abgewickelt oder aufgewickelt werden. Wenn z.B. das Lenkrad ausgehend von seiner neutralen Stellung im Uhrzeigersinn gedreht wird und sich das erste Gehäuseteil 10 in der gleichen Richtung dreht, werden die flexiblen Kabel 50 von dem ersten Gehäuseteil 10 abgewickelt, so dass die Kabel in angedrückter Weise gegen das zweite Gehäuseteil 30 allmählich aufgewickelt werden und einen umgewickelten Zustand einnehmen.
Wenn dagegen das Lenkrad ausgehend von seiner neutralen Stellung im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird und sich das erste Gehäuseteil 10 in der gleichen Richtung dreht, werden die flexiblen Kabel 50 allmählich von dem zweiten Gehäuseteil 30 abgewickelt, während ihre Umlenkbereiche die speziellen Rollen 72A in der gleichen Richtung mit Druck beaufschlagen. Als Ergebnis hiervon werden die flexiblen Kabel 50 entlang des ersten Gehäuseteils 10 allmählich aufgewickelt, so dass sie einen aufgewickelten Zustand einnehmen.
Bei dem Drehverbinder des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind die Leitungsblöcke 60 und 61 somit jeweils aus dem Körperbereich 62, dem Anschlussverlängerungsbereich 63 und den Leiterverlängerungsbereichen 64 gebildet, die sich biegen lassen, der Verbindungsbereich 62b für jedes flexible Kabel 50 ist nur in dem Körperbereich 62 gebildet, und die Leiter 65 sind in dem Verbindungsbereich 62b in der gleichen Anordnung wie der der Leiter 51 in jedem flexiblen Kabel 50 angeordnet. Die in dem Kabel 50 geführten Leiter 51 sowie die in jedem der Leitungsblöcke 60 und 61 gehaltenen Leiter 65 können somit miteinander verbunden werden, ohne dass ein Endbereich des Kabels geteilt wird. Auf diese Weise kann die Verbindung der flexiblen Kabel 50 mit den Leitungsblöcken 60 und 61 in einfacher und zuverlässiger Weise stattfinden.
Ferner sind bei dem Drehverbinder des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Leitungsblöcke 60 und 61 jeweils aus dem Körperbereich 62, dem Anschlussverlängerungsbereich 63 und den Leiterverlängerungsbereichen 64 gebildet, die sich biegen lassen, und eine vorbestimmte Anzahl von Ausgangsanschlüssen 60a ist auf den Körperbereich 62 und den Anschlussverlängerungsbereich 63 verteilt, und ferner sind die Leiterverlängerungsbereiche 64 derart gebogen, dass der Anschlussverlängerungsbereich 63 entlang des Körperbereichs 62 sowie auf der Rückseite des Körperbereichs angeordnet werden kann. Auf diese Weise lässt sich die Gesamtanzahl der Verbindungsanschlüsse 60a erhöhen, ohne dass die Anzahl der Leitungsblöcke 60a erhöht wird, und die Verbindungsarbeiten zum Verbinden von externen Verbindern mit den Leitungsblöcken gestalten sich wohl überhaupt nicht kompliziert.
Da bei den bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Leitungsblöcken 60 und 61 aus Harz geformte Bereiche in dem Körperbereich 62 und dem Anschlussverlängerungsbereich 63 vorgesehen sind, lassen sich die Verbindungsanschlüsse 60a in vorbestimmten, festgelegten Intervallen halten, wobei dies für den Gebrauch bequem ist.
Da ferner bei den bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Leitungsblöcken 60 und 61 eine Positioniereinrichtung, die den Ansatz 62c und die Aussparung 63b umfasst, zwischen dem Körperbereich 62 und dem Anschlussverlängerungsbereich 63 vorgesehen ist, lässt sich eine Positionierung des Anschlussverlängerungsbereichs 63 in Bezug auf den Körperbereich 62 in akkurater Weise bewerkstelligen. Auf diese Weise lässt sich eine exakte positionsmäßige Beziehung der Verbindungsanschlüsse 60a herstellen, die in dem Körperbereich 62 bzw. dem Anschlussverlängerungsbereich 63 vorgesehen sind.
Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nur ein Anschlussverlängerungsbereich 63 ausgebildet ist und die in dem Körperbereich 62 vorgesehenen Verbindungsanschlüsse sowie die in dem Anschlussverlängerungsbereich 63 vorgesehenen Verbindungsanschlüsse in zwei Reihen angeordnet sind, können auch zwei oder mehr Anschlussverlängerungsbereiche 63 beidseits des Körperbereichs 62 vorgesehen sein, und die in dem Körperbereich 62 vorgesehenen Verbindungsanschlüsse sowie die in den zwei oder mehr An schlussverlängerungsbereichen 63 vorgesehenen Verbindungsanschlüsse können auf die Vorderseite und die Rückseite des Körperbereichs 62 gebogen werden, so dass sie in zwei oder mehr Reihen angeordnet sind.
Obwohl aus Harz geformte Bereiche in dem Körperbereich 62 bzw. dem Anschlussverlängerungsbereich 63 vorgesehen sind, kann der in dem Anschlussverlängerungsbereich 63 vorgesehene aus Harz geformte Bereich 63a auch weggelassen werden.
Obwohl bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Anschlussverlängerungsbereich auf die Rückseite des Körperbereichs 62 zurückgeklappt ist, ist die Biegungsform der Leiterverlängerungsbereiche 64 nicht darauf begrenzt. Die Leiterverlängerungsbereiche 64 können mit einer gewünschten Formgebung gebogen sein, wie z.B. einer Formgebung mit einer Biegung von 90° oder einer Formgebung mit einer Biegung von 60°.
Obwohl bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel die mit den beiden Endbereichen der flexiblen Kabel 50 verbundenen Leitungsblöcke 60 und 61 die gleiche Konfiguration und Formgebung aufweisen, können diese auch andere, verschiedene Konfigurationen und Formgebungen haben. Es ist nicht immer notwendig, Leitungsblöcke mit beiden Enden der flexiblen Kabel 50 zu verbinden. Leitungsblöcke können auch nur mit den einen Enden der flexiblen Kabel verbunden sein.
Obwohl bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel externe Verbinder mit den einen Enden der Leitungsblöcke 60 und 61 verbunden sind, können externe Leitungen auch mit den in den Leitungsblöcken 60 und 61 gebildeten Leitern 65 verbunden sein, so dass die in den flexiblen Kabeln 60 und 61 enthaltenen Leiter 51 elektrisch nach außen geführt werden können.
Der Drehverbinder gemäß der vorliegenden Erfindung, der in einer derartigen Ausführungsform Anwendung findet, wie diese vorstehend beschrieben worden ist, hat folgende Wirkungen. Da die Leitungsblöcke jeweils aus einem Körperbereich, einem Anschlussverlängerungsbereich und Leiterverlängerungsbereichen gebildet sind, die sich biegen lassen, und da ein Kabelverbindungsbereich für das flexible Kabel nur in dem Körperbereich vorgesehen ist, lässt sich eine Verbindung zwischen den in jedem flexiblen Kabel geführten Leitern und den in je dem Leitungsblock gehaltenen Leitern ohne Teilung eines Endbereichs des Kabels bewerkstelligen, so dass sich das flexible Kabel in einfacher und zuverlässiger Weise mit dem Leitungsblock verbinden lässt. Da ferner eine vorbestimmte Anzahl von Ausgangsanschlüssen auf den Körperbereich und den Anschlussverlängerungsbereich verteilt ist und der Anschlussverlängerungsbereich durch Biegen der Leiterverlängerungsbereiche auf der Rückseite des Körperbereichs angeordnet werden kann, lässt sich die Gesamtanzahl der Verbindungsanschlüsse erhöhen, ohne dass die Anzahl der Leitungsblöcke zunimmt.
Da ferner aus Harz geformte Bereiche in dem Körperbereich bzw. dem Anschlussverlängerungsbereich vorgesehen sind und Verbindungsanschlüsse oder eine Gruppe von Verbindungsanschlüssen von einem Teil der aus Harz geformten Bereiche wegragt, können die Verbindungsanschlüsse in einem konstanten Intervall voneinander beabstandet sein, wobei dies für den Gebrauch zweckdienlich ist.
Da die Verbindungsanschlüsse ferner in einer konstanten Mittenbeabstandung von den aus Harz geformten Bereichen in dem Körperbereich und dem Anschlussverlängerungsbereich wegragen, lässt sich die Konstruktion der externen Verbinder vereinfachen, und die Verbindung der externen Verbinder mit jedem Leitungsblock wird einfacher.
Da der Anschlussverlängerungsbereich auf die Rückseite des Körperbereichs umgefaltet ist und die in einer Reihe in dem Körperbereich angeordneten Verbindungsanschlüsse sowie die in einer Reihe in dem Anschlussverlängerungsbereich angeordneten Verbindungsanschlüsse parallel zueinander angeordnet sind, lassen sich im Handel erhältliche externe Verbinder verwenden, so dass ein Drehverbinder mit einer großen Anzahl von Schaltungkreisen in kostengünstigerer Weise geschaffen werden kann.
Da weiterhin eine Positioniereinrichtung zum Positionieren des Anschlussverlängerungsbereichs relativ zu dem Körperbereich zwischen dem Körperbereich und dem Anschlussverlängerungsbereich vorgesehen ist, lässt sich die Positionierung des Anschlussverlängerungsbereichs in Bezug auf den Körperbereich zum Zeitpunkt des Zurückfaltens des Anschlussverlängerungsbereichs entlang des Körperbereichs in akkurater Weise bewerkstelligen, so dass sich eine exakte positionsmäßige Beziehung zwischen den in dem Körperbereich vorgesehenen Verbindungsanschlüssen und den in dem Anschlussverlängerungsbereich vorgesehenen Verbindungsanschlüssen erzielen lässt.
Da weiterhin eine Gruppe von Leitern in einer Anzahl, die der Anzahl von in jedem flexiblen Kabel geführten Leiter entspricht, in dem für jedes flexible Kabel vorgesehenen Kabelverbindungsbereich jedes Leitungsblocks in bündiger Weise und in Intervallen entsprechend den Intervallen der in den flexiblen Kabeln geführten Leiter angeordnet ist, lässt sich weiterhin eine Verbindung zwischen den in dem flexiblen Kabel geführten Leitern und den in dem Leitungsblock gehaltenen Leitern in einfacherer und zuverlässigerer Weise bewerkstelligen.

Claims

Drehverbinder, aufweisend: Ein Paar Gehäuseteile (10, 30), die konzentrisch angeordnet sind und in relativ drehbarer Weise miteinander verbunden sind; ein flexibles Kabel (50), das in aufwickelbarer und abwickelbarer Weise in einem zwischen dem Paar der Gehäuseteile (10, 30) ausgebildeten Raum aufgenommen ist; und einen Leitungsblock (60, 61), der mit einem Endbereich des flexiblen Kabels verbunden ist und in einer vorbestimmten Position der Gehäuseteile gehalten ist, wobei der Leitungsblock (60, 61) einen Körperbereich (62) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsblock ferner Folgendes aufweist: Leiter (65), die in dem Körperbereich in einem Kabelverbindungsbereich (62b) desselben für das flexible Kabel freiliegen, wobei diese Leiter (65) in integraler Weise mit Leitern (51) verbunden sind, die in dem flexiblen Kabel (50) geführt sind, wobei von diesen Leitern (65) eine erste Gruppe (165) erste Verbindungsanschlüsse (160a) aufweist, die aus dem Körperbereich (62) herausragen, wobei die übrigen Leiter (65) in einer zweiten Gruppe (265) einen oder eine Mehrzahl von Leitern (65) bilden, die als Leiterverlängerungsbereiche (64) aus dem Körperbereich (62) herausragen, wobei ein Anschlussverlängerungsbereich (63) an den vorderen Endbereichen der Leiterverlängerungsbereiche (64) vorgesehen ist, so dass der Anschlussverlängerungsbereich (63) relativ zu dem Körperbereich (62) positioniert werden kann, wobei der Anschlussverlängerungsbereich (63) einen zweiten Verbindungsanschluss (60a) oder eine Gruppe von zweiten Verbindungsanschlüssen (60a) aufweist, die in integraler Weise mit dem bzw. den Leiterverlängerungsbereichen (64) ausgebildet sind, so dass jeder zweite Verbindungsanschluss (60a) in integraler Weise mit einem Leiter (51) des flexiblen Kabels (50) ausgebildet ist.
Drehverbinder nach Anspruch 1, wobei aus Harz geformte Bereiche (62a) in dem Körperbereich (62) bzw. dem Anschlussverlängerungsbereich (63) vorgesehen sind und wobei der Verbindungsanschluss oder die Gruppe von Verbindungsanschlüssen (60a; 160a) von einem Teil der aus Harz geformten Bereiche (62a) wegragt.
Drehverbinder nach Anspruch 2, wobei die Gruppe von Verbindungsanschlüssen (60a; 160a) mit einer konstanten Mittenbeabstandung von den in dem Körperbereich (62) und dem Anschlussverlängerungsbereich (63) vorgesehenen, aus Harz geformten Bereichen (62a) wegragt.
Drehverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Leiterverlängerungsbereich oder die Leiterverlängerungsbereiche (64) derart zurückgefaltet ist/sind, dass der Anschlussverlängerungsbereich (63) entlang des Körperbereichs (62) positioniert ist, und wobei die ersten Verbindungsanschlüsse (160a) in dem Körperbereich (62) sowie die Verbindungsanschlüsse (60a) in dem Anschlussverlängerungsbereich (63) jeweils in einer Reihe und parallel zueinander angeordnet sind.
Drehverbinder nach Anspruch 4, wobei eine Positioniereinrichtung (63b, 63c) zum Positionieren des Anschlussverlängerungsbereichs (63) relativ zu dem Körperbereich (62) zwischen dem Körperbereich (62) und dem Anschlussverlängerungsbereich (63) vorgesehen ist.
Drehverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei Leiter (65) in einer Anzahl, die der Anzahl der in dem flexiblen Kabel (50) geführten Leiter entspricht, in dem für das flexible Kabel vorgesehenen Kabelverbindungsbereich (62b) des Leitungsblocks (60, 61) in bündiger Weise sowie in Intervallen angeordnet sind, die den Intervallen der in dem flexiblen Kabel (50) geführten Leiter (51) entsprechen.