KR100419490B1 - 2개의터미널사이의신호전송장치 - Google Patents

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Abstract

2개의 터미널 사이에서 신호를 전송하기 위한 장치가 제공되고, 이 2개의 터미널 중 적어도 하나가 다른 하나에 대해 상대적으로 움직일 수 있다. 상기 터미널은 적어도 권선 형태로 진행하는 도선에 의해 접속되며, 이 도선에 상기 터미널의 인출 도선이 접속될 수 있고, 상기 도선은 거의 원형으로 형성된 카세트에 수용되며, 상기 카세트는 고정자와 회전자를 갖는다. 상기 도선의 권선은 서로 다른 권선 방향으로 내측 권선 영역과 외측 권선 영역으로 분할되며, 이들 영역 사이에 대략 U-형상으로 형성된 반전 지점이 위치한다. 상기 양 권선 영역 사이에는 상기 권선의 반전 지점을 포함하는 원형인 안내 부재(14)가 설치된다. 상기 안내 부재(14)는 하나의 부품으로 형성되며, 적어도 내측 권선 영역(12)을 향하는 그 내측면에 전체 원주에 걸처 분배되어 상기 안내 부재(14)의 중심(M)의 방향으로 반경 방향 외측을 향해 돌출하여 원주 방향으로 오프셋되어 있는 돌출부(15)를 갖는다. 상기 안내 부재(14)는 상기 내측 권선 영역(12)을 향하는 그 내측면에 각각 2개의 돌출부(15) 사이의 볼록한 벽(16)을 가지며, 이 벽에서 안내 부재(14) 중심(M)까지의 최소 간격은 돌출부(15)에서 안내 부재의 중심까지의 최소 간격보다 크다. 상기 벽(16)과 돌출부(15) 사이의 전이 영역에서 적어도 내측 권선 영역(12)의 직경이 커질 때 안내 부재(14)의 회전 방향과 반대인 돌출부의 측면에는 각각 적어도 하나의 마디(17)가 설치되고, 이 마디에서 안내 부재의 중심까지의 최소 간격은 소속 벽(16)에서 안내 부재의 중심(M)까지의 최소 간격보다 작지만, 소속 돌출부(15)에서 안내 부재의 중심(M)까지의 최소 간격보다 크다.

Description

2개의 터미널 사이의 신호 전송 장치
본 발명은 적어도 하나가 다른 하나에 대해 상대적으로 이동 가능하고, 권선형태로 진행하는 적어도 하나의 도선에 의해 접속되는 2개의 터미널 사이에서 신호를 전송하는 장치에 관한 것이다. 이 도선에 양 터미널의 인출 도선이 접속될 수 있고, 상기 도선은 대략 원형으로 형성된 카세트에 수용되며, 상기 카세트는 터미널 중 하나를 지지하는 고정자 및 이 고정자에 대해 카세트 축을 중심으로 상대 회전할 수 있으면서 다른 터미널을 지지하는 회전자를 구비하며, 상기 도선의 권선은 서로 다른 권선 방향을 가진 내측 및 외측 권선 영역으로 분할되며, 이들 영역 사이에는 대략 U-형상으로 형성된 반전 지점이 위치하며, 상기 양 권선 영역 사이에는 상기 권선의 반전 지점을 포함하는 원형의 안내 부재가 설치되며, 이 안내 부재는 카세트의 원주 방향으로 움직일 수 있으며, 이 안내 부재에는 적어도 내주면이 상기 내측 권선 영역의 권선용 접촉부로서 형성된다(독일 특허 출원 공개 제42 11 264호).
그와 같은 장치는 예를 들어 차량용 충돌 보호 기구인 "에어 백"을 작동시키기 위한 신호를 전송하는 데에 필요하다. 이 장치는 전기 신호 또는 광 신호의 전송을 위해 차량의 조향 휠에 설치된다. 본 발명에 있어서 "도선"은 전기 도선 또는 광섬유 도선을 의미한다. 이 장치에 대한 중요한 문제는 차량의 고정 부품과 가동 부품간 신호 전송이다. 이와 같은 경우에 있어서, 오래 전부터 공지된 전류 전달용 미끄럼 접촉부 또는 슬립 링은 마모되기 쉽고, 특히 전류 세기가 약한 경우 경계 저항(transition resistance)의 변동으로 인해 불리하다.
유럽 특허 출원 공개 제0 417 350호에 따른 공지된 장치는 신호 전송을 위해 전류를 이용한다. 전류 전달은 스프링 박스처럼 권선체에 감겨서 카세트에 수용되는 플랫형 밴드 도선 또는 케이블을 통해 - 이하, "FBL"이라 약칭함 - 이루어진다. 이 FBL을 통해 연결된 양 터미널이 상대 회전 운동을 하면, 감겨 있는 FBL은 시계의 스프링처럼 "직경 증감 운동을 한다." 상기 감겨 있는 FBL의 권선은 회전 방향중 하나의 방향으로 수축되어 작은 직경으로 된다. 이 권선은 다른 방향으로 팽창하여 다시 큰 직경으로 된다. 상기 FBL은 신호 경로의 중단 없이 조향 휠의 회전 운동을 함께 수행할 수 있다. 양쪽 회전 방향으로 충분한 수의 회전이 이루어질 수 있도록, 상기 카세트에 상당수의 권선이 위치하는 FBL을 필요로 한다. 그러나, 도선의 길이가 길고, 그 옴 저항이 비교적 크기 때문에, 특히 전송 대상 신호에 대한 전류 세기가 약한 경우 어려움이 발생할 수 있다.
상술한 독일 특허 출원 공개 제42 11 264호에 따른 장치에 있어서, 양 터미널 사이에 삽입된 도선의 길이가 앞서 설명한 장치에서보다 훨씬 짧다. 상기 감겨 있는 도선은 내측 및 외측 권선 영역으로 분할된다. 이 영역에 있는 권선은 서로 다른 권선 방향을 가진다. 상기 양 권선 영역은 대략 U-형상의 반전 지점을 통해 서로 연결된다.
상기 양쪽 권선 영역 사이에는 반전 지점을 포함하는 원형의 안내 부재가 위치하며, 이 안내 부재는 카세트의 원주 방향으로 움직일 수 있다. 이 안내 부재는 상기 카세트의 회전자가 회전하는 경우, 감겨 있는 도선 및 그 반전 지점을 통해 움직일 수 있다. 상기 안내 부재는 원주 방향으로 서로에 대해 오프셋되고, 각각 축을 중심으로 회전 가능한 다수의 롤러를 구비하며, 이 롤러에는 상기 회전자가 회전하는 경우 내측 권선 영역 및 외측 권선 영역으로부터 각각의 도선의 권선 중하나가 접촉한다. 이 롤러는 내측 영역의 권선은 안내 부재에 너무 밀착함으로써 안내 부재가 움직이지 않게 되는 것을 방지한다. 이러한 공지 장치의 안내 부재는 특히 각각 별도로 지지된 롤러 때문에 많은 비용이 든다.
본 발명의 목적은 전술한 장치를 보다 간단하게 형성하는 데 있다.
본 발명에 따르면, 상기 목적은,
- 상기 안내 부재가 하나의 부품으로 형성되며, 적어도 내측 권선 영역을 향하는 그 내측면에 원주 전체에 걸쳐 분배되어 안내 부재의 중심 방향으로 반경 방향 외측을 향해 돌출하여 원주 방향으로 서로에 대해 오프셋되어 있는 돌출부를 가지며,
- 상기 안내 부재는 내측 권선 영역을 향하는 그 내측면에 각각 2개의 돌출부 사이의 볼록한 벽을 구비하며, 이 벽에서 안내 부재의 중심까지의 최소 간격은 돌출부에서 안내 부재의 중심까지의 최소 간격보다 크며,
- 벽과 돌출부 사이의 전이 영역에서, 적어도 내측 권선 영역의 직경이 커질 때 안내 부재의 회전 방향과 반대인 돌출부의 측면에는 각각 적어도 하나의 마디(nub)가 설치되고, 이 마디에서 안내 부재의 중심까지의 최소 간격은 소속 벽에서 안내 부재의 중심까지의 최소 간격보다 작지만, 소속 돌출부에서 안내 부재의 중심까지의 최소 간격보다 큰 것에 의해 달성된다.
상기 장치의 안내 부재는 하나의 부품으로 만들어져 있기 때문에 간단하게 설치된다. 이 안내 부재는 합성 수지로 만들어지는 것이 바람직하고, 예를 들어 사출 성형에 의해 단일의 가공 공정으로 제조될 수 있다. 추가의 부재가 별도로 만들어질 필요도 없고, 또한 안내 부재에 조립될 필요도 없다. 상기 돌출부, 마디 및 볼록한 벽에 의해, 도선의 내측 권선 영역의 안내 부재에 접촉하는 권선을 위한 비교적 작은 접촉면 또는 접촉점을 가진 반복적으로 불연속하는 안내 부재의 외주면이 형성된다. 이에 의해 상기 회전자가 회전할 때에, 반경 방향으로 상기 권선의 이동을 효과적으로 방지함으로써 도선에 접촉하는 각각의 권선은 안내 부재와 클램핑될 우려가 없게 된다. 이것은 내측 권선 영역의 권선이 회전자의 회전 방향 중 하나로 "개방되어" 안내 부재를 미는 경우에, 내측 권선 영역에 대하여 중요하다. 서로에 대해 오프셋되어 있는 돌출부 및 이들 사이에 있는 볼록한 벽은 각각 2개의 돌출부 사이에서 안내 부재에 접촉하는 도선의 권선이 볼록한 벽 중 하나에 접촉할 때까지 휘게 할 수 있다. 따라서, 상기 도선의 권선은 비교적 느슨한 상태에 있게 된다. 이 권선은 안내 부재에 대해 편평하게 위치될 수 없다. 이 외에도, 상기 돌출부 근처에 배치되는 마디에 의해, 상기 안내 부재에 접촉하는 도선의 권선은 내측 권선 영역이 증가됨으로써 이와 접속하는 안내 부재가 "밀리는" 경우 상기 도선을 통해 홈 안으로 들어가 가능한 한 끼이지 않도록 보장하며, 그렇지 않으면 이 홈은 돌출부와 다음의 벽 사이의 전이 영역에 위치할 수 있다.
본 발명의 유리한 실시예는 종속항에 기재된 바와 같다.
이하에서, 본 발명은 전기 도선을 가진 플랫형 밴드 케이블(FBL)이 카세트에 설치되는 장치에 대하여 설명된다. 그러나, 이 FBL 대신에 적어도 하나의 광섬유 도선으로 된 케이블도 이용될 수 있다. 전기 도선과 광섬유 도선을 가진 조합형 케이블도 이용될 수 있다. 원리적으로는 상기 카세트에 2개 이상의 케이블이 배치될수 있다. 이하에서는 모든 다른 가능성을 대신하여, 전기 도선을 갖는 FBL만이 설명된다.
제1도에는 대략 원형인 카세트(K)의 예컨대 원형으로 형성된 2개의 벽(1, 2)이 도시되어 있다. 이 카세트는 차량의 조향 휠에 내장하도록 되어 있다. 도시되어 있는 실시예에서, 벽(1)은 카세트(K)의 회전자에 속해야 하는 반면에, 벽(2)은 카세트의 고정자 부분이다. 이 카세트(K)는 전자 장치(3)에 전류를 공급하기 위해 차량의 배터리(4)에 연결되며, 이 전자 장치의 신호에 의해 에어 백이 작동될 수 있다. 이 배터리(4)는 전기 도선(5)을 통해 고정점으로서 형성되어 있는 카세트(K)의 터미널(6)과 접속되어 있다. 상기 전자 장치(3)는 전기 도선(7)을 통해 양쪽 화살표(9) 방향으로 움직일 수 있는 카세트(K)의 터미널(8)에 접속되어 있다. 기본적으로, 상기 터미널(8)은 고정된 상태로, 그리고 상기 터미널(6)은 가동 상태로 실시될 수 있다. 양 터미널(6, 8)이 모두 가동될 수 있다.
상기 양 터미널(6, 8) 사이에는 적어도 2개의 전기 도선을 구비하는 FBL(10)이 설치되어 있다. 이 도선은 플랫형 도선으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 FBL(10)의 실시 형태는 특히 얇으며, 따라서 매우 작은 공간을 차지한다. 그러나, 기본적으로 FBL(10)은 둥근 도선을 구비할 수 있다. 이 FBL(10)의 구성과 터미널(6, 8)에 대한 접속 방법은 정확하게 도시되어 있지 않다. 이는 기본적으로 다양한 변형예로 공지되어 있어서 여기서는 중요한 사항이 아니다.
제1도에 따르면, 상기 FBL(10)은 상기 카세트(K) 내의 양 터미널(6, 8) 사이에 권선 형태로 배치되며, 이 권선은 외측 권선 영역(11)과 내측 권선 영역(12)으로 분할된다. 상기 양 권선 영역(11, 12)은 괄호로 표시되어 있다. 이들 영역은 제1도에 도시된 중앙 위치에 또는 카세트(K)의 조립 위치에서 각각 2-3개의 권선을 포함한다. 상기 양 영역(11, 12)에서 FBL(10)의 권선은 반대 방향으로 감겨 있다. 상기 권선 영역(11, 12)은 대략 U-형상으로 형성된 반전 지점(13)을 통해 서로 연결된다. 상기 양 권선 영역(11, 12) 사이에는 하나의 부품으로 형성된 원형의 안내 부재(14)가 설치되며, 이 안내 부재는 반전 지점(13)을 포함한다.
상기 안내 부재(14)는 카세트(K)의 원주 방향으로, 즉 양방향 화살표(9)의 방향으로 쉽게 움직일 수 있다. 이 안내 부재는 FBL(10)의 반전 지점(13)을 위한 통과부를 가진 폐쇄형 링으로서 실시될 수 있다. 그러나 이 안내 부재는 제1도에 도시된 바와 같이 거의 360°에 걸쳐 연장하는 개방형 링이 될 수도 있다. 상기 안내 부재(14)는 합성 수지로 구성되는 것이 바람직하다. 이것은 안내 부재를 가볍게 하므로 카세트(K) 내에서 용이하면서도 거의 소음 없이 움직일 수 있다. 이 안내 부재(14)에 대한 더 정확한 구성은 제2도 및 제3도로부터 알 수 있다.
제2도에 도시된 안내 부재(14)는 그 내측면에 원주 방향으로 서로에 대해 오프셋되어 있는 돌출부(15)를 구비한다. 이 돌출부(15)는 안내 부재(14)의 중심(M)방향으로 안내 부재보다 더 돌출해 있다. 이 돌출부의 축방향 높이는 카세트(K)에 삽입된 FBL(10)의 폭에 상응한다. 이 돌출부는 제2도에서 알 수 있는 바와 같이 볼록하게 휘어 있는 것이 바람직하다. 이 돌출부(15) 사이에는 안내 부재(14)가 볼록한 벽(16)을 구비하며, 이 벽에서 중심(M)까지의 최소 간격은 상기 돌출부(15)에서 중심까지의 최소 간격보다 크다.
벽(16)과 돌출부(15) 사이의 각각의 전이 영역에는 마디(17)가 돌출부의 일측면에 배치되어 있으며, 이 마디에서 안내 부재(14)의 중심(M)까지의 최소 간격은 돌출부(15)에서 안내 부재의 중심까지의 최소 간격보다 크지만, 벽(16)에서 안내 부재의 중심까지의 최소 간격보다 작다. 이 마디(17)는 돌출부(15)의 측면에 위치하며, 이 돌출부는 상기 FBL(10)의 내측 권선 영역(12)의 직경이 증가할 때 화살표(18)로 표시된 안내 부재(14)의 회전 방향에 대향한다. 기본적으로, 상기 돌출부(15)의 다른 측면에도 그에 상응하는 마디가 배치될 수 있다. 단지 1개의 마디(17) 대신에, 2개 이상의 계단형 마디가 배치될 수 있으며, 이 마디는 벽(16)과 돌출부(15) 사이의 각각의 전이 영역을 가령 체인 라인(chain line)의 형태로 채운다. 상기 마디(17)는 예를 들어 구형 캡(spherical cap)으로서 형성될 수 있다.
상기 안내 부재(14)의 중심(M)으로부터 돌출부(15), 벽(16) 및 마디(17)까지 각각의 간격은 "최소 간격"으로 표시되어 있는데, 그 이유는 상기 벽(16) 외에도 상기 돌출부(15)와 마디(17)도 역시 볼록하게 형성되는 것도 적합하기 때문이다. 따라서, 상기 내측 권선 영역(12)의 FBL(10)의 외측 권선을 위한 접촉면은 작게 유지된다. 이 접촉면은 도선(10)의 권선이 서로에 대해 접촉하는 외향으로 돌출한 구형 캡(19)이 제3도에 따른 돌출부(15)의 거의 중심에 배치되는 경우에는 더욱 감소될 수 있다. 제2도에는 2개의 돌출부(15)에 구형 캡(19)이 예시되어 있다.
도시된 실시예에 있어서, 상기 안내 부재(14)의 외측면에는 반경 방향 외측을 향하고 원주 방향으로 서로에 대해 오프셋되어 있는 돌출부(20)가 마련되어 있다. 이 돌출부(20)는 제2도에 따르면 돌출부(15)에 직접 마주하고 이 돌출부(15)와 함께 거의 하나의 원을 형성한다. 그러나, 이 돌출부(20)는 또한 돌출부(15)에 대하여 원주 방향으로 오프셋되어 있을 수 있다. 상기 돌출부(20)는 상기 FBL(10)의 외측 권선 영역(11)의 권선을 위한 불연속 접촉면으로서 이용된다.
상기 FBL(10)의 반전 지점(13)이 도시된 실시예에서 상기 양 모서리(22, 23) 사이에 있는 상기 안내 부재(14)의 틈새(21)에 배치된다. 화살표(18)와 반대 방향의 카세트(K)의 회전자의 회전 방향으로 상기 FBL(10)이 반전 지점(13)에서 상기 모서리(22)에 접촉한다. 상기 안내 부재(14)는 상기 FBL(10)을 통해 당겨진다. 이 경우, 내측 권선 영역(12)은 그 직경을 감소시킨다. 화살표(18)로 표시된 카세트(K)의 회전자의 다른 회전 방향으로 상기 FBL(10)의 반전 지점(13)이 모서리(23)와 접촉한 상태에서 상기 안내 부재(14)를 민다. 이 경우, 내측 권선 영역(12)은 그 직경을 증가시켜서 그 권선이 상기 안내 부재(14)에 접촉한다.
상기 화살표(18)로 표시된 카세트(K)의 회전자의 회전 방향으로 상기 FBL(10)의 내측 권선이 보다 큰 직경으로 된다. 이 내측 권선은 회전자 자체의 회전을 통해 화살표(18) 방향으로 움직임과 동시에, 안내 부재(14)를 동일한 방향으로 이동시킨다. 이 경우, 상기 안내 부재(14)에 접촉하는 FBL(10)의 권선이 돌출부(15)와 벽(16) 사이의 비교적 깊은 전이 영역으로 이동됨과 동시에 클램핑되거나 버클링(buckling)된다. 이에 의해 상기 FBL(10)과 안내 부재(14)의 운동은 방해를 받는다. 이러한 방해를 마디(17)가 방지한다. 상기 FBL(10)의 권선이 마디(17)에 의해 지지된다. 이에 의해 FBL은 제2도에서 점선으로 표시된 바와 같이전체적으로 약간 휘어있다. 따라서, 상기 FBL(10)의 권선은 전체적으로 작은 면적으로 상기 안내 부재(14)에 접촉하며, 이 안내 부재는 장애 없이 화살표(18) 방향으로 움직이거나 밀린다.
상술한 바와 같이, 상기 돌출부(15)의 높이는 상기 FBL(10)의 폭에 상응한다. 이는 기본적으로 돌출부(15, 20) 및 마디(17)를 가진 안내 부재(14) 전체에도 적용된다. 그러나, 이 안내 부재(14)는 도선의 폭보다 전체적으로 작거나 크게 될 수도 있다.
제1도는 신호 전송용 카세트를 개략적으로 나타낸 도면.
제2도는 카세트 속에 이용 가능한 안내 부재의 평면도.
제3도는 제2도의 III-III 선을 따라 취한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
K : 카세트
1,2 : 벽
3 : 전자 장치
6,8 : 터미널
11,12 : 내측 권선 영역, 외측 권선 영역
14 : 안내 부재
M : 중심
15 : 돌출부

Claims (3)

  1. 2개의 터미널 사이에서 신호를 전송하기 위한 장치로서, 2개의 터미널 중 하나는 다른 하나에 대해 상대적으로 움직일 수 있고 권선 형태로 진행하는 적어도 하나의 도선에 의해 접속되며, 이 도선에 상기 양 터미널의 인출 도선이 접속될 수 있고, 상기 도선은 대략 원형으로 형성된 카세트 내에 수용되며, 상기 카세트는 상기 터미널 중 하나를 지지하는 고정자 및 이 고정자에 대하여 그 카세트의 축을 중심으로 상대적으로 회전할 수 있으면서 다른 터미널을 지지하는 회전자로 구성되며, 상기 도선의 권선은 서로 다른 권선 방향으로 내측 권선 영역과 외측 권선 영역으로 분할되며, 이들 권선 영역 사이에 대략 U자-형상으로 형성된 반전 지점이 위치하며, 상기 양 권선 영역 사이에는 상기 권선의 반전 지점을 포함하는 원형의 안내 부재가 설치되며, 상기 안내 부재는 카세트의 원주 방향으로 움직일 수 있으며, 상기 안내 부재에는 적어도 내주면이 상기 내측 권선 영역의 권선용 접촉부로서 형성되는, 신호 전송 장치에 있어서,
    상기 안내 부재(14)는 하나의 부품으로 형성되며, 적어도 상기 내측 권선 영역(12)을 향하는 내주면에는 전체 원주에 걸쳐 분배되고 상기 안내 부재(14)의 중심(M) 방향으로 반경 방향 내측을 향해 돌출하여 원주 방향으로 서로에 대해 오프셋되어 있는 돌출부(15)를 구비하며,
    상기 안내 부재(14)는 상기 내측 권선 영역(12)을 향하고 각각 2개의 돌출부(15) 사이의 내측면에 볼록한 벽(16)을 구비하며, 이 벽에서 안내 부재(14)의 중심(M)까지의 최소 간격은 상기 돌출부(15)에서 안내 부재의 중심까지의 최소 간격보다 크며,
    상기 벽(16)과 돌출부(15) 사이의 전이 영역에서, 적어도 내측 권선 영역(12)의 직경이 커질 때 안내 부재(14)의 회전 방향과 반대인 돌출부의 측면에 각각 적어도 하나의 마디(17)가 설치되고, 이 마디에서 안내 부재의 중심까지의 최소 간격은 소속 벽(16)에서 안내 부재의 중심(M)까지의 최소 간격보다 작지만, 소속 돌출부(15)에서 안내 부재의 중심(M)까지의 최소 간격보다 큰 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부(15)는 볼록하며, 상기 도선(10)의 높이에 상응하는 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 돌출부(15)에는 반경 방향으로 돌출한 구형 캡(19)이 장착되는 것을 특징으로 하는 신호 전송 장치.
KR1019960007536A 1995-03-30 1996-03-20 2개의터미널사이의신호전송장치 KR100419490B1 (ko)

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