JP2004509419A - 誘導型伝送器及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、伝送器の１次側及び２次側（４，５）によって、対向する２つの可動部材（１，２）の間で、測定データ及び／または電気エネルギーが伝送され、前記可動部材（１，２）の間に空隙が形成されている形式の誘導型伝送器に関する。前記空隙内には、堆積された強磁性金属を含有する合成物質から成るスリップリング（６，７）が設けられている。前記合成物質内の金属は不均質に分布しており、前記部材（１，２）の一方に固定された端部においては分布割合が高く、前記部材（１，２）の他方と摩擦する端部においては分布割合が比較的低い。
Description
【０００１】
技術の状況
本発明は、独立請求項の上位概念による、可動部材間で信号及び／またはエネルギーを伝送する誘導型伝送器、とりわけ回転伝送器と、その製造方法とに関する。
【０００２】
電気信号及び電気エネルギーの伝送の際に、例えば自動車の可動部材において、この可動部材に取付られた伝送器に関連して、機械的な誘導の問題があるにも関わらず、可動部材間で、確実でなおかつフレキシブルな電気的または磁気的結合を行うという課題がしばしば生じる。例えば、ハンドルの回転角度を検出する操舵角センサの場合、回転可能なステアリングシャフトと固定されたステアリングコラムとの間に、ｍｍ領域における著しい取付公差及び位置公差、例えば約＋／−１．５ｍｍの遊びがある。
【０００３】
自動車のステアリングコラムからハンドルへのそれ自体公知の電気エネルギーとデータの誘導式伝送において、この遊びは、回転伝送器の１次側と２次側の間にも設けられなければならない。これによって通常、伝送の効率が比較的悪化する。
【０００４】
ハンドル電子回路にだけ給電しなければならない場合、及び補助の１２０Ｗでハンドルヒータに給電すべき場合には、上述のケースにおけるエネルギー伝送はおよそ１Ｗになり得るので、このようなケースでは、従来のようにデータ伝送のためのコイルスプリングとエネルギー伝送のためのスリップリングが設けられる。しかしながら、コイルスプリングとスリップリングは、基本的に比較的高い雑音レベルを有しており、同時にいわゆるＥＭＣ問題（ＥＭＣ＝Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）の原因ともなる。
【０００５】
発明の利点
本発明によれば、請求項１の特徴部分において示された手段を備えた、対向する２つの可動部材の間で伝送器の１次側及び２次側によって測定データ及び／または電気エネルギーを伝送する形式の誘導型伝送器は、有利に発展させられる。本発明によれば、可動部材の間に必然的に生じる空隙には、堆積された強磁性金属を含有する合成物質から成るスリップリングが配置されている。この場合、合成物質内の金属は、有利には、一方の部材に固定された端部においては分布割合が高く、他方の部材と摩擦する端部においては分布割合が比較的低くなるように分布している。有利には、上記金属は、粉塵状、削屑状または直径の小さな球状の鉄であり、上記合成物質は、シリコンであるか、または類似の特性を有するエラストマである。この不均質性によって、鉄の分布割合が低いため滑り領域の摩耗が少なく、全体的に磁束伝導率が改善されることが保証される。
【０００６】
本発明は、とりわけ、伝送器の一方の部分が自動車のステアリングシャフトに取付られており、また伝送器の他方の部分は自動車のステアリングコラムに取付られており、伝送器のこれら両部分を介して測定データ及び／またはエネルギーの伝送が実行可能である場合に、有利に適用される。
【０００７】
さらに、有利には、上記形式の誘導型伝送器の製造方法によれば、以下の方法ステップによってスリップリングを製造することが可能である。まず、鉄が混入された均質な流動性の合成物質をスリップリングの輪郭の形状に成形する。鉄の自重によって、高い分布割合が所望される領域に鉄が堆積するように堆積を行い、続いて今や不均質なこの合成物質を硬化する。
【０００８】
本発明の有利な発展形態のこれらの特徴及び他の特徴は、請求項の他に、明細書の説明と図面とに基づいており、個々の特徴は、単独でまたは本発明の実施形態の下位組合せの形態で複数で実施したり、他の分野で実施することもでき、保護が要求されるような場合に対する、保護機能のある有利な実施形態を構成することもできる。
【０００９】
図面
回転伝送器の構成部材間で信号及びエネルギーを伝送する、本発明による誘導型伝送器の実施例を、図面を用いて説明する。
【００１０】
図１ａ及び１ｂは、自動車のステアリングシャフトとステアリングコラムとの間にある回転伝送器及びステアリングコラムと結合された構成部材上のスリップリングの平面図と断面Ｘ−Ｘである。
【００１１】
図２ａ及び２ｂは、自動車のステアリングシャフトとステアリングコラムとの間にある回転伝送器及びステアリングシャフトと結合された構成部材上のスリップリングの平面図と断面Ｙ−Ｙである。
【００１２】
図３は、図１ａによるスリップリングを有する、構成部材間の空隙の詳細な図である。
【００１３】
図４は、スリップリングの層の断面である。
【００１４】
実施例の説明
図１ａ及び１ｂには、図示されていない自動車のステアリングコラムと結合された構成部材１が示されている。第２の構成部材２はステアリングシャフト３の端部に取付られており、ハンドルを用いて回転可能であり、車両のシャーシに固定されているステアリングコラムの適切な位置の上に保持される。
【００１５】
構成部材１と２の間、したがってステアリングコラムとステアリングシャフト３との間には、誘導型伝送器が配置されており、この誘導型伝送器は伝送器部分ないしコイル４及び５を有しており、この誘導型伝送器によって、例えばステアリングシャフト３に配置されたセンサと車両の中央評価ユニットとの間で、測定データ及び／または電気エネルギーが伝送される。この場合、伝送器の１次側４はコイルとこれに属するコアによって、伝送器の２次側５はコイルとこれに属するコアによって形成されている。
【００１６】
このような誘導型伝送器の構成においては、通常、製造及び取付に起因する許容差による空隙が操舵装置に生じる。これは、とりわけ、伝送器の両部分４及び５の間の磁束の領域において障害であり、これによって、自動車を故障させ兼ねない無視できない電磁放射線が放射される場合がある。
【００１７】
それゆえ図１ａによる実施例では、ステアリングコラムに固定された構成部材１にスリップリング６が配置されている。この場合、スリップリング６は、堆積された不均質な強磁性金属、とりわけ鉄を含有する合成物質から製造されており、以下にいて図３及び４も用いて説明される。
【００１８】
図２ａには第２の実施例が示されており、スリップリング７がステアリングシャフト３に支持されている構成部材２に堅固に取付られている点で、第１の実施例と区別される。基本的に同じ他のすべての要素には、図１と同じ参照番号が付されている。
【００１９】
図３から、図１ａ及び相応する図２によるスリップリング６の配置構成における領域Ａの詳細が分かる。図４によれば、スリップリング６の合成物質内の鉄は不均質に分布しており、図１による構成部材１に固定された端部８においては分布割合が高く、他方の構成部材２と摩擦する領域９から領域１０までにおいては分布割合が比較的低い。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】
自動車のステアリングシャフトとステアリングコラムとの間にある回転伝送器及びステアリングコラムと結合された構成部材上のスリップリングの平面図である。
【図１ｂ】
自動車のステアリングシャフトとステアリングコラムとの間にある回転伝送器及びステアリングコラムと結合された構成部材上のスリップリングの断面Ｘ−Ｘである。
【図２ａ】
自動車のステアリングシャフトとステアリングコラムとの間にある回転伝送器及びステアリングシャフトと結合された構成部材上のスリップリングの平面図である。
【図２ｂ】
自動車のステアリングシャフトとステアリングコラムとの間にある回転伝送器及びステアリングシャフトと結合された構成部材上のスリップリングの断面Ｙ−Ｙである。
【図３】
図１ａによるスリップリングを有する、構成部材間の空隙の詳細な図である。
【図４】
スリップリングの層の断面である。
技術の状況
本発明は、独立請求項の上位概念による、可動部材間で信号及び／またはエネルギーを伝送する誘導型伝送器、とりわけ回転伝送器と、その製造方法とに関する。
【０００２】
電気信号及び電気エネルギーの伝送の際に、例えば自動車の可動部材において、この可動部材に取付られた伝送器に関連して、機械的な誘導の問題があるにも関わらず、可動部材間で、確実でなおかつフレキシブルな電気的または磁気的結合を行うという課題がしばしば生じる。例えば、ハンドルの回転角度を検出する操舵角センサの場合、回転可能なステアリングシャフトと固定されたステアリングコラムとの間に、ｍｍ領域における著しい取付公差及び位置公差、例えば約＋／−１．５ｍｍの遊びがある。
【０００３】
自動車のステアリングコラムからハンドルへのそれ自体公知の電気エネルギーとデータの誘導式伝送において、この遊びは、回転伝送器の１次側と２次側の間にも設けられなければならない。これによって通常、伝送の効率が比較的悪化する。
【０００４】
ハンドル電子回路にだけ給電しなければならない場合、及び補助の１２０Ｗでハンドルヒータに給電すべき場合には、上述のケースにおけるエネルギー伝送はおよそ１Ｗになり得るので、このようなケースでは、従来のようにデータ伝送のためのコイルスプリングとエネルギー伝送のためのスリップリングが設けられる。しかしながら、コイルスプリングとスリップリングは、基本的に比較的高い雑音レベルを有しており、同時にいわゆるＥＭＣ問題（ＥＭＣ＝Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）の原因ともなる。
【０００５】
発明の利点
本発明によれば、請求項１の特徴部分において示された手段を備えた、対向する２つの可動部材の間で伝送器の１次側及び２次側によって測定データ及び／または電気エネルギーを伝送する形式の誘導型伝送器は、有利に発展させられる。本発明によれば、可動部材の間に必然的に生じる空隙には、堆積された強磁性金属を含有する合成物質から成るスリップリングが配置されている。この場合、合成物質内の金属は、有利には、一方の部材に固定された端部においては分布割合が高く、他方の部材と摩擦する端部においては分布割合が比較的低くなるように分布している。有利には、上記金属は、粉塵状、削屑状または直径の小さな球状の鉄であり、上記合成物質は、シリコンであるか、または類似の特性を有するエラストマである。この不均質性によって、鉄の分布割合が低いため滑り領域の摩耗が少なく、全体的に磁束伝導率が改善されることが保証される。
【０００６】
本発明は、とりわけ、伝送器の一方の部分が自動車のステアリングシャフトに取付られており、また伝送器の他方の部分は自動車のステアリングコラムに取付られており、伝送器のこれら両部分を介して測定データ及び／またはエネルギーの伝送が実行可能である場合に、有利に適用される。
【０００７】
さらに、有利には、上記形式の誘導型伝送器の製造方法によれば、以下の方法ステップによってスリップリングを製造することが可能である。まず、鉄が混入された均質な流動性の合成物質をスリップリングの輪郭の形状に成形する。鉄の自重によって、高い分布割合が所望される領域に鉄が堆積するように堆積を行い、続いて今や不均質なこの合成物質を硬化する。
【０００８】
本発明の有利な発展形態のこれらの特徴及び他の特徴は、請求項の他に、明細書の説明と図面とに基づいており、個々の特徴は、単独でまたは本発明の実施形態の下位組合せの形態で複数で実施したり、他の分野で実施することもでき、保護が要求されるような場合に対する、保護機能のある有利な実施形態を構成することもできる。
【０００９】
図面
回転伝送器の構成部材間で信号及びエネルギーを伝送する、本発明による誘導型伝送器の実施例を、図面を用いて説明する。
【００１０】
図１ａ及び１ｂは、自動車のステアリングシャフトとステアリングコラムとの間にある回転伝送器及びステアリングコラムと結合された構成部材上のスリップリングの平面図と断面Ｘ−Ｘである。
【００１１】
図２ａ及び２ｂは、自動車のステアリングシャフトとステアリングコラムとの間にある回転伝送器及びステアリングシャフトと結合された構成部材上のスリップリングの平面図と断面Ｙ−Ｙである。
【００１２】
図３は、図１ａによるスリップリングを有する、構成部材間の空隙の詳細な図である。
【００１３】
図４は、スリップリングの層の断面である。
【００１４】
実施例の説明
図１ａ及び１ｂには、図示されていない自動車のステアリングコラムと結合された構成部材１が示されている。第２の構成部材２はステアリングシャフト３の端部に取付られており、ハンドルを用いて回転可能であり、車両のシャーシに固定されているステアリングコラムの適切な位置の上に保持される。
【００１５】
構成部材１と２の間、したがってステアリングコラムとステアリングシャフト３との間には、誘導型伝送器が配置されており、この誘導型伝送器は伝送器部分ないしコイル４及び５を有しており、この誘導型伝送器によって、例えばステアリングシャフト３に配置されたセンサと車両の中央評価ユニットとの間で、測定データ及び／または電気エネルギーが伝送される。この場合、伝送器の１次側４はコイルとこれに属するコアによって、伝送器の２次側５はコイルとこれに属するコアによって形成されている。
【００１６】
このような誘導型伝送器の構成においては、通常、製造及び取付に起因する許容差による空隙が操舵装置に生じる。これは、とりわけ、伝送器の両部分４及び５の間の磁束の領域において障害であり、これによって、自動車を故障させ兼ねない無視できない電磁放射線が放射される場合がある。
【００１７】
それゆえ図１ａによる実施例では、ステアリングコラムに固定された構成部材１にスリップリング６が配置されている。この場合、スリップリング６は、堆積された不均質な強磁性金属、とりわけ鉄を含有する合成物質から製造されており、以下にいて図３及び４も用いて説明される。
【００１８】
図２ａには第２の実施例が示されており、スリップリング７がステアリングシャフト３に支持されている構成部材２に堅固に取付られている点で、第１の実施例と区別される。基本的に同じ他のすべての要素には、図１と同じ参照番号が付されている。
【００１９】
図３から、図１ａ及び相応する図２によるスリップリング６の配置構成における領域Ａの詳細が分かる。図４によれば、スリップリング６の合成物質内の鉄は不均質に分布しており、図１による構成部材１に固定された端部８においては分布割合が高く、他方の構成部材２と摩擦する領域９から領域１０までにおいては分布割合が比較的低い。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】
自動車のステアリングシャフトとステアリングコラムとの間にある回転伝送器及びステアリングコラムと結合された構成部材上のスリップリングの平面図である。
【図１ｂ】
自動車のステアリングシャフトとステアリングコラムとの間にある回転伝送器及びステアリングコラムと結合された構成部材上のスリップリングの断面Ｘ−Ｘである。
【図２ａ】
自動車のステアリングシャフトとステアリングコラムとの間にある回転伝送器及びステアリングシャフトと結合された構成部材上のスリップリングの平面図である。
【図２ｂ】
自動車のステアリングシャフトとステアリングコラムとの間にある回転伝送器及びステアリングシャフトと結合された構成部材上のスリップリングの断面Ｙ−Ｙである。
【図３】
図１ａによるスリップリングを有する、構成部材間の空隙の詳細な図である。
【図４】
スリップリングの層の断面である。
Claims (5)
- 誘導型伝送器であって、
該伝送器の１次側及び２次側（４，５）によって、対向する２つの可動部材（１，２）の間で、測定データ及び／または電気エネルギーが伝送され、
前記可動部材（１，２）の間に空隙が形成されている形式の誘導型伝送器において、
前記空隙内に、堆積された強磁性金属を含有する合成物質から成るスリップリング（６，７）が設けられており、
前記合成物質内の金属は不均質に分布しており、前記部材（１，２）の一方に固定された端部においては分布割合が高く、前記部材（１，２）の他方と摩擦する端部においては分布割合が比較的低いことを特徴とする誘導型伝送器。 - 前記金属が粉塵状の鉄または球状の強磁性物質である、請求項１記載の誘導型伝送器。
- 前記合成物質がシリコンであるか、または類似の特性を有するエラストマである、請求項１または２記載の誘導型伝送器。
- 伝送器の一方の部分（４）が車両のステアリングシャフト（２）に、伝送器の他方の部分（５）が車両のステアリングコラムに取付けられており、
前記伝送器の両部分（４，５）を介して、測定データ及び／またはエネルギーの伝送を実行することができる、請求項１から３のいずれか１項記載の誘導型伝送器。 - 請求項２，３または４に記載の誘導型伝送器の製造方法において、
以下のステップ、すなわち、
鉄が混入された均質な流動性の合成物質をスリップリング（６，７）の輪郭の形状に成形するステップと、
鉄の自重によって高い分布割合が所望される領域に鉄が堆積するように堆積を行うステップと、
前記合成物質を硬化させるステップとによって、不均質なスリップリング（６，７）を製造することを特徴とする誘導型伝送器の製造方法。
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