EP4533616A1 - Vorrichtung zum bereitstellen einer elektrisch leitenden verbindung zwischen zwei relativ zueinander linear beweglichen kontaktstellen - Google Patents

Vorrichtung zum bereitstellen einer elektrisch leitenden verbindung zwischen zwei relativ zueinander linear beweglichen kontaktstellen

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EP4533616A1
EP4533616A1 EP23731134.5A EP23731134A EP4533616A1 EP 4533616 A1 EP4533616 A1 EP 4533616A1 EP 23731134 A EP23731134 A EP 23731134A EP 4533616 A1 EP4533616 A1 EP 4533616A1
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EP
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housing
contact point
spacer
shaped turning
ribbon
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Application number
EP23731134.5A
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Frank BLÄSING
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Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
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Kostal Automobil Elektrik GmbH and Co KG
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Publication date
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    • H01R41/00—Non-rotary current collectors for maintaining contact between moving and stationary parts of an electric circuit

Definitions

  • the invention relates to a device for providing an electrically conductive connection between two contact points that are linearly movable relative to one another.
  • Such devices are used in applications in which two mutually movable elements are in electrical connection with one another. This is the case, for example, with the seats of a motor vehicle, which can be moved over a certain distance in the longitudinal direction of the vehicle, but are nevertheless equipped with electrical consumers such as adjustment motors or heaters.
  • the electrical contact is currently usually made via cable sets arranged below the seat, which are dragged along the travel path.
  • the use of sliding contact rails would also be conceivable here, but this does not make sense due to possible contact problems due to contamination or damage.
  • the device which comprises an elongated housing with two distal ends, a first contact point being arranged in a stationary manner on a longitudinal side of the housing, and a second contact point being arranged on the opposite longitudinal side of the housing in the direction of the longitudinal extent of the housing is, wherein at least two ribbon cables are accommodated in the interior of the housing, which are firmly connected with their respective ends on the one hand to the first contact point and on the other hand to the second contact point, with a first ribbon cable having a first U-shaped cable pointing in the direction of the first distal end of the housing.
  • shaped turning section and a second ribbon cable has a second U-shaped turning section pointing in the direction of the second distal end of the housing, a spacer being present between the two U-shaped turning sections which specifies a minimum distance between them.
  • the spacer has rollers at its ends, the radii of which are slightly smaller than the radii of the U-shaped turning sections, and along which the ribbon cables roll during their movement.
  • the spacer is guided by pins accommodated in longitudinal grooves of the housing.
  • a device designed according to the invention comprises an elongated housing 3 with two distal ends 3a, 3b.
  • a first contact point 1 is arranged in a stationary manner on the lower long side of the housing 3 in the figure.
  • This contact point 1 is preferably designed as a plug connector to which a suitable mating plug connector, which is part of a vehicle wiring harness, can be connected.
  • a second contact point 2 is arranged on the opposite longitudinal side of the housing 3, which is shown in the figure.
  • This second contact point 2 is also preferably designed as a plug connector, to which in this case a mating plug connector, which is part of a seat wiring harness, for example, is connected.
  • This second contact point 2 is arranged to be movable in the direction of the longitudinal extent of the housing 3.
  • the corresponding plug connector is guided, for example, by a sliding bearing along the longitudinal extent of the housing 3.
  • the opening required for this in the housing 3 is covered on both sides of the movable connector, for example by a blind or closed by a “broom bar”.
  • At least two ribbon cables 4, 5 are accommodated, the respective ends of which are firmly connected to the first contact point 1 on the one hand and to the second contact point 2 on the other hand.
  • the first ribbon cable 4 is shown in dashed lines in the drawing and the second ribbon cable 5 is shown in dash-dotted lines.
  • At least one first ribbon cable 4 has at least one electrical conductor track, which forms a galvanic connection between two contacts of the first contact point 1 and the second contact point 2.
  • the second ribbon cable 5 can also have one or more conductor tracks for connecting contacts. If only a smaller number of conductor tracks is required, the second ribbon cable 5 can also be designed as a so-called dummy cable, ie without electrical conductor tracks.
  • the two ribbon cables 4, 5 are arranged in the housing 3 so that they each have a U-shaped turning section 4a, 5a, with a first ribbon cable 4 having a first U-shaped turning section 4a pointing in the direction of the first distal end 3a of the housing 3 and a second ribbon cable 5 has a second U-shaped turning section 5a pointing in the direction of the second distal end 3b of the housing 3.
  • the lengths of the two ribbon cables 4, 5 are preferably the same and each slightly larger than half the length of the housing 3. In the configuration described and shown in the drawing, this means that the distance between the two U-shaped turning sections 4a, 5a from one another is also approximately corresponds to half the length of the housing 3.
  • This configuration means that when the movable contact point 2 is moved, one of the two ribbon cables 4, 5 is always pulled, while the other is “pushed”. While the ribbon cable 4, 5, which is inferior to the pulling movement, follows this without any problems while maintaining its U-shaped turning section 4a, 5a, the ribbon cable 4, 5, which is inferior to the pushing movement, can undesirably fold over, especially if the rigidity of the ribbon cable 4, 5 is insufficient This leads to uncontrolled behavior that may damage the ribbon cable 4, 5. For this reason, a spacer 6 is present in the device according to the invention, which is arranged between the two U-shaped turning sections 4a, 5a of the ribbon cables 4, 5 and specifies a minimum distance between them.
  • This spacer 6 can be designed as a simple, elongated plastic part, the length of which is slightly smaller than the distance between the two U-shaped turning sections 4a, 5a, i.e. in the embodiment described, approximately half the length of the housing 3.
  • the spacer points at its ends 6 roundings with a radius that is slightly smaller than the radii of the U-shaped turning sections 4a, 5a, and along which the ribbon cables 4, 5 slide along as they move.
  • rollers 7, 8 with such a radius are provided at the ends of the spacer, on which the ribbon cables 4, 5 roll along as they move.
  • the spacer 6 can be accommodated loosely in the housing 3. However, it is preferred to guide the same via pins which extend in a direction perpendicular to the plane of the drawing and are mounted in longitudinal grooves in the housing 3. If the spacer 6 is designed with rollers 7, 8, these pins can be formed, for example, by extending the axes of these rollers 7, 8.
  • the spacer 6 can also be provided with one or more spring elements 9, which cause it to expand in its longitudinal direction. This always ensures that the ends of the spacer 6 rest securely on the insides of the U-shaped turning sections 4a, 5a of the ribbon cables 4, 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Electric Cable Arrangement Between Relatively Moving Parts (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

Eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei relativ zueinander linear beweglichen Kontaktstellen wird erfindungsgemäß ausgeführt mit einem langgestreckten Gehäuse mit zwei distalen Enden, wobei eine erste Kontaktstelle ortsfest an einer Längsseite des Gehäuses angeordnet ist, und eine zweite Kontaktstelle auf der dieser gegenüberliegenden Längsseite des Gehäuses in Richtung der Längserstreckung desselben beweglich angeordnet ist, wobei im Inneren des Gehäuses zumindest zwei Flachbandkabel aufgenommen sind, die mit ihren jeweiligen Enden einerseits mit der ersten Kontaktstelle und andererseits mit der zweiten Kontaktstelle fest verbunden sind, wobei ein erstes Flachbandkabel einen in Richtung des ersten distalen Endes des Gehäuses weisenden ersten U-förmigen Wendeabschnitt aufweist und ein zweites Flachbandkabel einen in Richtung des zweiten distalen Endes des Gehäuses weisenden zweiten U-förmigen Wendeabschnitt aufweist, wobei zwischen den beiden U-förmigen Wendeabschnitten ein Abstandshalter vorhanden ist, der einen minimalen Abstand derselben vorgibt.

Description

Vorrichtung zum Bereitstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei relativ zueinander linear beweglichen Kontaktstellen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei relativ zueinander linear beweglichen Kontaktstellen.
Eingesetzt werden solche Vorrichtungen in Anwendungen, in denen zwei gegeneinander bewegliche Elemente in elektrischer Verbindung miteinander stehen. Dies ist beispielsweise bei den Sitzen eines Kraftfahrzeuges der Fall, die über eine gewisse Strecke in Längsrichtung des Fahrzeugs verschiebbar sind, gleichwohl aber mit elektrischen Verbrauchern wie Verstellmotoren oder Heizungen ausgestattet sind. Die elektrische Kontaktierung erfolgt dabei zur Zeit in der Regel über unterhalb des Sitzes angeordnete Kabelsätze, die über den Verfahrweg mitgeschleift werden. Denkbar wäre hier zwar auch der Einsatz von Schleifkontaktschienen, was jedoch wegen möglicher Kontaktprobleme etwa durch Verschmutzung oder Beschädigung nicht sinnvoll ist.
Während die erwähnte Kontaktierung über einen mitgeschleiften Kabelsatz für bisher übliche Fahrzeugsitze akzeptabel ist, wird dies für die Zukunft nicht unbedingt mehr der Fall sein. Sitze in zukünftigen Fahrzeugen werden nämlich deutlich erweiterte Bewegungsmöglichkeiten erhalten. Hierzu wird insbesondere eine Längsverstellung gehören, die weit über die Länge des Sitzes selbst hinausgeht und durchaus mehr als einen Meter betragen kann. Das würde bei großen Verfahrwegen zu freiliegenden Kabelsätzen führen, was weder optisch noch aus Sicherheitsgründen akzeptabel ist. Hier besteht von daher ein Bedarf nach einer robusten und optisch ansprechenden elektrischen Kontaktierung sowohl für Leistungs- als auch für Datenanwendungen mit besonders langen Verfahrwegen. Eine solche wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bereitgestellt, die ein langgestrecktes Gehäuse mit zwei distalen Enden umfasst, wobei eine erste Kontaktstelle ortsfest an einer Längsseite des Gehäuses angeordnet ist, und eine zweite Kontaktstelle auf der dieser gegenüberliegenden Längsseite des Gehäuses in Richtung der Längserstreckung desselben beweglich angeordnet ist, wobei im Inneren des Gehäuses zumindest zwei Flachbandkabel aufgenommen sind, die mit ihren jeweiligen Enden einerseits mit der ersten Kontaktstelle und andererseits mit der zweiten Kontaktstelle fest verbunden sind, wobei ein erstes Flachbandkabel einen in Richtung des ersten distalen Endes des Gehäuses weisenden ersten U-förmigen Wendeabschnitt aufweist und ein zweites Flachbandkabel einen in Richtung des zweiten distalen Endes des Gehäuses weisenden zweiten U-förmigen Wendeabschnitt aufweist, wobei zwischen den beiden U-förmigen Wendeabschnitten ein Abstandshalter vorhanden ist, der einen minimalen Abstand derselben vorgibt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Abstandshalter an seinen Enden Rollen aufweist, deren Radien etwas kleiner sind als die Radien der U-förmigen Wendeabschnitte, und an denen die Flachbandkabel bei ihrer Bewegung entlang rollen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Abstandshalter durch in Längsnuten des Gehäuses aufgenommene Stifte geführt ist.
Zur Gewährleistung einer sicheren Anlage der Enden des Abstandshalters an den Innenseiten der U-förmigen Wendeabschnitte der Flachbandkabel kann dieser mit einem Federelement versehen sein, das eine Spreizung desselben in seiner Längsrichtung bewirkt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den weiteren Unteransprüchen angegeben und werden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung mit der beweglichen Kontaktstelle a) in einer mittigen Stellung b) in einer maximal in einer Richtung ausgelenkten Stellung
Wie in der Zeichnung dargestellt, umfasst eine erfindungsgemäß ausgeführte Vorrichtung ein langgestrecktes Gehäuse 3 mit zwei distalen Enden 3a, 3b. Auf der in der Abbildung unteren Längsseite des Gehäuses 3 ist eine erste Kontaktstelle 1 ortsfest angeordnet. Diese Kontaktstelle 1 ist vorzugsweise als Steckverbinder ausgeführt, an dem ein passender Gegensteckverbinder, der etwa Teil eines Fahrzeugkabelbaums ist, angeschlossen werden kann. Auf der dieser gegenüberliegenden, in der Abbildung oberen Längsseite des Gehäuses 3 ist eine zweite Kontaktstelle 2 angeordnet. Auch diese zweite Kontaktstelle 2 ist vorzugsweise als Steckverbinder ausgeführt, an dem in diesem Falle ein Gegensteckverbinder, der Teil z.B. eines Sitzkabelbaums ist, angeschlossen wird. Diese zweite Kontaktstelle 2 ist in Richtung der Längserstreckung des Gehäuses 3 beweglich angeordnet. Dazu ist der entsprechende Steckverbinder beispielsweise durch eine Gleitlagerung entlang der Längserstreckung des Gehäuses 3 geführt. Die dazu erforderliche Öffnung im Gehäuse 3 wird auf beiden Seiten des beweglichen Steckverbinders zum Beispiel durch je eine Jalousie abgedeckt oder durch eine „Besenleiste“ verschlossen.
Im Inneren des Gehäuses 3 sind zumindest zwei Flachbandkabel 4, 5 aufgenommen, die mit ihren jeweiligen Enden einerseits mit der ersten Kontaktstelle 1 und andererseits mit der zweiten Kontaktstelle 2 fest verbunden sind. Zur besseren Unterscheidbarkeit ist in der Zeichnung das erste Flachbandkabel 4 gestrichelt dargestellt und das zweite Flachbandkabel 5 strichpunktiert dargestellt. Zumindest ein erstes Flachbandkabel 4 weist dabei zumindest eine elektrische Leiterbahn auf, die eine galvanische Verbindung zwischen zwei Kontakten der jeweils ersten Kontaktstelle 1 und der zweiten Kontaktstelle 2 bildet. In der Regel werden jedoch hier mehrere parallele Leiterbahnen vorhanden sein, die jeweils zwei Kontakte miteinander verbinden. Auch das zweite Flachbandkabel 5 kann eine oder mehrere Leiterbahnen zur Verbindung von Kontakten aufweisen. Falls nur eine geringere Anzahl an Leiterbahnen erforderlich ist, kann das zweite Flachbandkabel 5 auch als sogenanntes Dummy-Kabel, d.h. ohne elektrische Leiterbahnen ausgeführt sein.
Die beiden Flachbandkabel 4, 5 sind in dem Gehäuse 3 so angeordnet, dass diese jeweils einen U-förmigen Wendeabschnitt 4a, 5a aufweisen, wobei ein erstes Flachbandkabel 4 einen in Richtung des ersten distalen Endes 3a des Gehäuses 3 weisenden ersten U-förmigen Wendeabschnitt 4a aufweist und ein zweites Flachbandkabel 5 einen in Richtung des zweiten distalen Endes 3b des Gehäuses 3 weisenden zweiten U-förmigen Wendeabschnitt 5a aufweist. Die Längen der beiden Flachbandkabel 4, 5 sind vorzugsweise gleich und jeweils etwas größer als die halbe Länge des Gehäuses 3. In der beschriebenen und aus der Zeichnung ersichtlichen Konfiguration bewirkt dies, dass der Abstand der beiden U-förmigen Wendeabschnitte 4a, 5a zueinander ebenfalls etwa der halben Länge des Gehäuses 3 entspricht.
Diese Ausgestaltung bewirkt, dass bei einer Verschiebung der beweglichen Kontaktstelle 2 immer an einem der beiden Flachbandkabel 4, 5 gezogen wird, während das andere hingegen „geschoben“ wird. Während dabei das der Zugbewegung unterlegene Flachbandkabel 4, 5 dieser unter Beibehaltung seines U-förmigen Wendeabschnitts 4a, 5a problemlos folgt, kann es bei dem der Schubbewegung unterlegenen Flachbandkabel 4, 5, insbesondere bei einer nicht ausreichenden Steifigkeit desselben, zu einem unerwünschten Umklappen desselben und damit zu einem unkontrollierten und möglicherweise das Flachbandkabel 4, 5 beschädigenden Verhalten kommen. Aus diesem Grunde ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Abstandshalter 6 vorhanden, der zwischen den beiden U-förmigen Wendeabschnitten 4a, 5a der Flachbandkabel 4, 5 angeordnet ist und einen minimalen Abstand derselben vorgibt. Dieser Abstandshalter 6 kann als einfaches, längliches Kunststoff teil ausgeführt sein, dessen Länge etwas kleiner ist als der Abstand der beiden U-förmigen Wendeabschnitte 4a, 5a, also in der beschriebenen Ausführung etwa der halben Länge des Gehäuses 3. An seinen Enden weist der Abstandshalter 6 Abrundungen mit einem Radius auf, der etwas kleiner ist als die Radien der U-förmigen Wendeabschnitte 4a, 5a, und an denen die Flachbandkabel 4, 5 bei ihrer Bewegung entlang gleiten. Vorzugsweise sind an den Enden des Abstandshalters jedoch Rollen 7, 8 mit einem solchen Radius vorgesehen, auf denen die Flachbandkabel 4, 5 bei ihrer Bewegung entlang rollen.
Der Abstandshalter 6 kann in einer einfachen Ausführungsform lose in dem Gehäuse 3 aufgenommen sein. Bevorzugt ist jedoch eine Führung desselben über Stifte, die sich in einer senkrecht zu der Zeichenebene verlaufenden Richtung erstrecken und in Längsnuten des Gehäuses 3 gelagert sind. Im Fall der Ausführung des Abstandshalters 6 mit Rollen 7, 8 können diese Stifte beispielsweise durch Verlängerungen der Achsen dieser Rollen 7, 8 gebildet sein.
Der Abstandshalter 6 kann auch mit einem oder mehreren Federelementen 9 versehen sein, die eine Spreizung desselben in seiner Längsrichtung bewirken. Dadurch ist stets eine sichere Anlage der Enden des Abstandshalters 6 an den Innenseiten der U-förmigen Wendeabschnitte 4a, 5a der Flachbandkabel 4, 5 gewährleistet.

Claims

Patentansprüche Vorrichtung zum Bereitstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen zwei relativ zueinander linear beweglichen Kontaktstellen (1 , 2), mit einem langgestreckten Gehäuse (3) mit zwei distalen Enden (3a, 3b), wobei eine erste Kontaktstelle (1 ) ortsfest an einer Längsseite des Gehäuses (3) angeordnet ist, und eine zweite Kontaktstelle (2) auf der dieser gegenüberliegenden Längsseite des Gehäuses (3) in Richtung der Längserstreckung desselben beweglich angeordnet ist, wobei im Inneren des Gehäuses (3) zumindest zwei Flachbandkabel (4, 5) aufgenommen sind, die mit ihren jeweiligen Enden einerseits mit der ersten Kontaktstelle (1 ) und andererseits mit der zweiten Kontaktstelle (2) fest verbunden sind, wobei ein erstes Flachbandkabel (4) einen in Richtung des ersten distalen Endes (3a) des Gehäuses (3) weisenden ersten U- förmigen Wendeabschnitt (4a) aufweist und ein zweites Flachbandkabel (5) einen in Richtung des zweiten distalen Endes (3b) des Gehäuses (3) weisenden zweiten U-förmigen Wendeabschnitt (5a) aufweist, wobei zwischen den beiden U-förmigen Wendeabschnitten (4a, 5a) ein Abstandshalter (6) vorhanden ist, der einen minimalen Abstand derselben vorgibt. Vorrichtung nach Anspruch 1 , wobei die Längen der beiden Flachbandkabel (4, 5) etwa gleich groß und jeweils etwas größer als die halbe Länge des Gehäuses (3) sind. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abstandshalter (6) an seinen Enden Rollen (7, 8) aufweist, deren Radien etwas kleiner sind als die Radien der U-förmigen Wendeabschnitte (4a, 5a), und an denen die Flachbandkabel (4, 5) bei ihrer Bewegung entlang rollen. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Abstandshalter (6) durch in Längsnuten des Gehäuses (3) aufgenommene Stifte geführt ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Abstandshalter (6) mit zumindest einem Federelement (9) versehen ist, das eine Spreizung desselben in seiner Längsrichtung bewirkt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eines der zumindest zwei Flachbandkabel (4, 5) als Dummy-Kabel ohne elektrische Leiterbahnen ausgeführt ist.
EP23731134.5A 2022-05-31 2023-05-30 Vorrichtung zum bereitstellen einer elektrisch leitenden verbindung zwischen zwei relativ zueinander linear beweglichen kontaktstellen Pending EP4533616A1 (de)

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WO (1) WO2023232784A1 (de)

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