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Dokumentenidentifikation DE69824264T2 23.06.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000924815
Titel Drehverbindungseinheit
Anmelder AutoNetworks Technologies, Ltd., Nagoya, Aichi, JP;
Sumitomo Wiring Systems, Ltd., Yokkaichi, Mie, JP;
Sumitomo Electric Industries, Ltd., Osaka, JP
Erfinder Sakata, Tomoyuki, Nagoya-shi, Aichi, JP
Vertreter Kuhnen & Wacker Patent- und Rechtsanwaltsbüro, 85354 Freising
DE-Aktenzeichen 69824264
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 16.12.1998
EP-Aktenzeichen 981239239
EP-Offenlegungsdatum 23.06.1999
EP date of grant 02.06.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.06.2005
IPC-Hauptklasse H01R 35/02

Beschreibung[de]
1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drehverbindung nach Anspruch 1 für die Verwendung bei der elektrischen Verbindung zweier sich relativ zueinander drehender Teile in einem Automobil, einem elektrischen Haushaltsgerät und dergleichen.

1. Beschreibung des einschlägigen Standes der Technik

Aus der US-A-5,409,389 ist eine Übertragungsvorrichtung bekannt, die folgendes umfaßt: ein Außengehäuse, ein relativ zum Außengehäuse drehbares Innengehäuse, ein flexibles Kabel, dessen eines Ende mit der Innenfläche des Außengehäuses verbunden ist, und dessen anderes Ende mit der Außenfläche des Innengehäuses verbunden ist, einen Führungsring, der in Umfangsrichtung einen Ausschnitt aufweist und der gleitbar zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse angeordnet ist, und einen elastischen Abschnitt, mit dem der Führungsring versehen ist, welcher das flexible Kabel gegen die Innenfläche des Außengehäuses oder die Außenfläche des Innengehäuses drückt. Das flexible Kabel weist einen Wendeabschnitt durch den Ausschnitt des Führungsrings hindurch auf, so daß es in einer Richtung um die Außenfläche des Innengehäuses und in umgekehrter Richtung zwischen dem Führungsring und dem Außengehäuse gewickelt werden kann. Die Innenfläche des Außengehäuses und auch die Außenfläche des Innengehäuses sind zylindrisch geformt.

In einer Fahrzeug-Lenkradhalterung, wie sie beispielsweise in den 7 und 8 dargestellt ist, ist eine Lenkwelle 2 drehbar von einem an der Karosserie festgelegten Halter 1 getragen, während eine Schalteinheit 3 und eine Drehverbindungseinheit 4 auf der Oberseite des Halters 1 eingebaut sind. Darüber hinaus sitzt ein Lenkrad 6, das sich zusammen mit der Welle 2 dreht, auf dem vorderen Ende der Lenkwelle 2, die durch diese Schalteinheit 3 und die Drehverbindungseinheit 4 hindurch geht und nach oben übersteht. Außerdem ist das Lenkrad 6 je nach Bedarf mit einer elektrischen Ausrüstung 7, beispielsweise einem Hupenschalter und einem Airbag, ausgestattet. Die Schalteinheit 3 beinhaltet beispielsweise einen Blinkerschalter, einen Wischerschalter und dergleichen, Bedienungshebel 8, 9, um die Schalter, die jeweils links und rechts an der Schalteinheit 3 angebracht sind, zu schalten.

Die genannte Drehverbindungseinheit 4 ist eine Einheit für die elektrische Verbindung der elektrischen Ausrüstung 7, die sich zusammen mit dem Lenkrad 6 in Bezug auf einen Kreis auf der Karosserieseite dreht, und wurde bisher so aufgebaut, wie nachstehend anhand von Beispielen erklärt.

In einer ersten herkömmlichen Drehverbindungseinheit, die in den 9A11 dargestellt ist, ist ein Kabel (flexibles Flachkabel; FFC) 13 in einem Ringraum 12 zwischen einem Festseiten-Element 10, das an der Karosserieseite festgelegt ist, und einem Drehseiten-Element 11, das sich zusammen mit dem Lenkrad 6 dreht, solchermaßen aufgenommen, daß das Kabel spiralförmig auf das Drehseiten-Element 11 gewickelt wird; ein Verbindungsstück 15, das auf dem äußeren Endabschnitt des Kabels 13 sitzt, wird mit einem Verbindungsstück 16 verbunden, das auf der Seite des Halters 1 eingebaut ist, wie in 8 dargestellt; und ein Verbindungsstück 17, das auf dem inneren Endabschnitt des Kabels 13 sitzt, wird mit einem Verbindungsstück 18 verbunden, das für die elektrische Ausrüstung 7 bereitgestellt ist. Wie in 9A dargestellt, wird das Kabel 13 um den Außenumfangsabschnitt des Drehelements 11 herum gewickelt, wenn das Drehelement 11 sich im Uhrzeigersinn dreht, wogegen das Kabel 13 so umgewickelt wird, daß es entlang der Seitenwand des Festelements 10 kriecht, wenn das Drehelement 11 sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, wie in 9B dargestellt. So bleiben der Schaltkreis auf der Karosserieseite und die elektrische Ausrüstung 7 des Lenkrads 6 in elektrischem Kontakt miteinander, auch wenn das Festseiten-Element 10 und das Drehseiten-Element 11 sich relativ zueinander drehen.

Wie in den 10A und 10B dargestellt, gibt es daher einige Drehverbindungseinheiten, die eine Drehführung 20 aufweisen, um die Wickelrichtung des Kabels 13 auf halber Strecke so umzukehren, daß der Wendeabschnitt im Zusammenhang mit der Drehung des Drehseiten-Elements 11 bewegbar ist. Diese Anordnung unterscheidet sich insofern von dem, was in 9 gezeigt ist, als das Kabel 13 so umgewickelt wird, daß es entlang der Seitenwand des Festseiten-Elements 10 kriecht, wenn das Drehseiten-Element 11 sich im Uhrzeigersinn dreht, wie in 10A dargestellt, wohingegen das Kabel 13 um den Außenumfang des Drehelements 11 gewickelt wird, wenn das Drehseiten-Element 11 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, wie in 10B dargestellt. Bei dieser Anordnung kann das Kabel 13 insgesamt kürzer sein als das Kabel 13, das in 9 dargestellt ist, und zwar wegen der Umkehr der Wickelrichtung des Kabels 13 auf halber Strecke.

Wie in 11 dargestellt, ist das Kabel 13, das um die zentrale Drehachse gewickelt ist, durch Anordnen einer Mehrzahl von Leitern in Richtung der zentralen Drehachse 19, d.h. in Richtung der vertikalen Drehachse, flach gestaltet. Daher wird das Kabel 13 in Richtung der zentralen Drehachse 19 breiter, wenn die Zahl der Leiter des Kabels 13 erhöht wird, und im Fall einer Drehverbindungseinheit für eine Automobil-Lenkradhalterung wird es schwierig, den Platz sicherzustellen, um die Drehverbindungseinheit zusammenzubauen. Darüber hinaus ist beim Zusammenbau ein komplizierter Wickelschritt für das Kabel 13 notwendig, und obwohl der Endabschnitt des Leiters des Kabels 13 beim Zusammenbau bisher direkt mit einem Stromkreis oder indirekt über Verbinder mit diesem verbunden wurde, ist diese Arbeiten auch mühsam und erfordern Stunden für den Zusammenbau.

Obwohl die Verwendung einer flexiblen gedruckten Schaltung (FPC) anstelle des genannten FFC als Kabel 13 für machbar gehalten wird, besteht das Problem, daß das Kabel 13 insgesamt immerhin bis zu 2 Meter lang werden kann, wodurch die Herstellung eines Kabels dieser Art extrem schwierig wird.

Im Fall einer zweiten herkömmlichen Verbindungseinheit, wie sie in 12 und 13 dargestellt ist, wird andererseits eine Mehrzahl von Leitern parallel zueinander in einer Ebene, welche die genannte zentrale Drehachse 19 schneidet, im Kabel 13 (FFC oder FPC) aneinander gelegt, und das Kabel wird spiralförmig und parallel zur Wohlordnungsebene der Leiter geformt. Darüber hinaus wird das Kabel 13 in einem Zwischenabschnitt der Drehführung 20 umgelegt, so daß seine Spiralrichtung umgekehrt wird. In diesem Fall kann ein Endabschnitt 13a des Kabels 13 von dem Festseiten-Element 10 gehalten werden, und der andere Endabschnitt 13b wird vom Drehseiten-Element 11 gehalten (siehe die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 215071/1990).

Da im Fall des zweiten herkömmlichen Beispiels die Breite in Richtung der zentralen Drehachse unverändert bleibt, auch wenn die Zahl der Leiter des Kabels 13 erhöht wird, nimmt die Drehverbindungseinheit 4 in Richtung der zentralen Drehachse nicht zu, und auf den Arbeitsschritt des spiralförmigen Aufwickelns des Kabels 13 kann verzichtet werden. Dies ist von Vorteil, da sich so die Windungen des Kabels nicht lösen können.

Das zweite herkömmliche Beispiel wirft jedoch das Problem auf, daß die Größe der Drehverbindungseinheit 4 in Richtung der zentralen Drehachse 19 zwar unverändert bleibt, aber im Gegensatz dazu ihre Größe senkrecht zur zentralen Drehachse 19 zunehmen kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der geschilderten Situation ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung einer Drehverbindungseinheit, die beispielsweise in einer Automobil-Lenkradhalterung eingebaut ist, die so beschaffen ist, daß sie weder in Richtung der zentralen Drehachse noch senkrecht zur zentralen Drehachse extrem groß wird, selbst wenn die Leiterzahl eines Kabels erhöht wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel durch die Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.

Verbesserte Ausführungsformen für die erfindungsgemäße Drehverbindungseinheit ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Drehverbindungseinheit ein Festseiten-Element, ein Drehseiten-Element, das sich um eine zentrale Drehachse herum in Bezug auf das Festseiten-Element drehen kann, wobei das Drehseiten-Element und das Festseiten-Element einen Ringraum definieren, und ein Kabel, das so in dem Raum aufgenommen ist, daß einer seiner Endabschnitte von dem Festseiten-Element gehalten wird, und der andere Endabschnitt von dem Drehseiten-Element gehalten wird. Der Raum weist eine Wickelfläche für das Aufwickeln des Kabels auf, die in einem vorgegebenen Konuswinkel bezüglich der zentralen Drehachse geneigt ist, und das Kabel ist so in dem Raum aufgenommen, daß das Kabel auf halben Weg umgelegt wird, so daß das Kabel entgegen der vorgegebenen Richtung gewickelt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine flexible gedruckte Schaltung (im folgenden FPC genannt) solchermaßen ausgebildet, daß die FPC in einer Ebene senkrecht zur zentralen Drehachse im wesentlichen C-förmig ausgebildet wird, und die FPC dann wird so um sich selbst gewickelt, daß ein vorgegebener Konuswinkel mit Bezug auf die zentrale Drehachse erhalten wird, und das Kabel ist so in dem Raum aufgenommen, daß sein Mittelabschnitt so umgelegt wird, daß er die Richtung umgekehrt wird, in der das Kabel um sich selbst gewickelt wird.

Ferner ist vorzugsweise eine Drehführung vorgesehen, die zwischen dem Festseiten-Element und dem Drehseiten-Element ausgebildet ist, und die bezüglich beider Elemente drehbar ist und die dazu dient, die Bewegung des umgebogenen Kabelabschnitts zu führen.

Darüber hinaus kann ein Verdrahtungsabschnitt mit einem Kontakt mit dem ein elektrisches Bauteil im Endabschnitt des Kabels einstückig ausgebildet sein.

Ferner ist im Endabschnitt des Kabels ein Teilgehäusungs-Verdrahtungsabschnitt einstückig ausgebildet.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Ähnliche Bezugszeichen bezeichnen in den beigefügten Figuren durchwegs entsprechende Merkmale. Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden detailliert und mit Bezug auf die folgenden Figuren beschrieben, worin:

1 eine Explosionsansicht ist, die eine Drehverbindungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

2 eine perspektivische Darstellung des Zusammenbaus der Drehverbindungseinheit ist;

3 eine Querschnittsansicht der Drehverbindungseinheit ist;

4A eine Draufsicht auf ein Kabel ist;

4B eine Draufsicht auf das Kabel eines Modifikationsbeispiels ist;

5 die perspektivische Darstellung des Zusammenbaus des Modifikationsbeispiels der Drehverbindungseinheit ist;

6 eine Querschnittsansicht der Drehverbindungseinheit als Modifikationsbeispiel ist;

7 ein Aufriß der Automobil-Lenkradhalterung ist;

8 eine Explosionsansicht der Automobil-Lenkradhalterung ist;

9A und 9B Skizzen sind, die verschiedene Zustände einer ersten herkömmlichen Drehverbindungseinheit darstellen;

10A und 10B Skizzen sind, die verschiedene Zustände einer Drehverbindungseinheit darstellen, die sich von dem unterscheidet, was in 9A und 9B gezeigt ist;

11 ist eine Explosionsansicht der Drehverbindungseinheit der 9A und 9B;

12 eine perspektivische Darstellung des Kabels einer zweiten herkömmlichen Drehverbindungseinheit ist; und

13 eine perspektivische Schnittansicht des Hauptteils der Drehverbindungseinheit von 12 ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im folgenden wird eine bevorzugte Weise für die Durchführung der Erfindung mit Bezug auf die Figuren angegeben, worin ähnliche Bezugszeichen Teile bezeichnen, die denen des Standes der Technik ähnlich oder gleich sind, und auf deren detaillierte Beschreibung verzichtet wird.

Wie in 13 dargestellt, enthält eine Drehverbindungseinheit 25 ein unteres Gehäuseelement 26 als Festseiten-Element und ein oberes Gehäuseelement 27 als Drehseiten-Element. Ein Kabel 28 und eine Drehführung 29 sind in einem Gehäuse aufgenommen, das durch Kombinieren der beiden Gehäuseelemente 26, 27 geformt wird.

Das untere Gehäuseelement 26 ist mit einem flachen Basisabschnitt 26a ausgebildet, der die oben genannte zentrale Drehachse 19 rechtwinklig schneidet, mit einem konischen Innenwandabschnitt 26b, der vertikal in einem vorgegebenen Konuswinkel &thgr; (&thgr; = 20° in dem Beispiel von 3) bezüglich der zentralen Drehachse 19 verläuft, und mit einem geneigten Basisabschnitt 26c, der vom flachen Basisabschnitt 26a so übersteht, daß er den konischen Innenwandabschnitt 26b rechtwinklig schneidet. Ferner ist ein spaltartiger Kabelzugabschnitt 26e bereitgestellt, der mit der zentralen Öffnung 26d verbunden ist, durch welche die genannte Lenkwelle 2 verläuft.

Das obere Gehäuseelement 27 ist mit einem flachen oberen Abschnitt 27a ausgebildet, der parallel zum flachen Basisabschnitt 26a des unteren Gehäuseelements 26 verläuft, mit einem geneigten oberen Abschnitt 27c, der parallel zum geneigten Basisabschnitt 26c des unteren Gehäuseelements 26 verläuft, und mit einem konischen Außenwandabschnitt 27b, der parallel zum konischen Innenwandabschnitt 26b des unteren Gehäuseelements 26 verläuft. Eine zentrale Öffnung 27d, durch welche die Lenkwelle 2 hindurchgeht, ist in dem flachen oberen Abschnitt 27a ausgebildet, und ein Verbindungsstück-Halteabschnitt 27e, der gleichzeitig als Kabelzugabschnitt dient, ist in dem konischen Außenwandabschnitt 27b ausgebildet.

Das obere Gehäuseelement 27 setzt sich nicht nur aus einem Element 27A zusammen, das von dem flachen oberen Abschnitt 27a und dem geneigten oberen Abschnitt 27c gebildet wird, sondern auch aus einem Element 27B, das von dem konischen Außenwandabschnitt 27b und dem Kabelhalteabschnitt 27e gebildet wird.

Wenn beide Gehäuseelemente 26, 27 so zu einer Einheit kombiniert werden, daß die Unterseite 27f des flachen oberen Abschnitts 27a des oberen Gehäuseelements 27 auf die Oberseite 26f des flachen Basisabschnitts 26a des unteren Gehäuseelements 26 gesetzt wird, wird ein Ringraum zwischen den beiden Gehäuseelementen 26, 27 gebildet.

Was das Kabel 28 betrifft, so wird FPC 28' so ausgebildet, daß es in der Ebene senkrecht zur zentralen Drehachse 19 im wesentlichen C-förmig ist, wie in 4A dargestellt, wo sein fortgeschrittener Zustand während des Formens gezeigt ist. Bekanntermaßen wird dieses FPC 28' durch Abdecken einer Mehrzahl von Kupferfilmmustern (Leitern) 28a mit flexiblen Isolierfolien hergestellt, und kann durch Ausschneiden der im wesentlichen C-förmigen, mit den Isolierfolien abgedeckten Kupferfolienmuster 28a, gemäß der Gestaltung der Kupferfolienmuster 28a mit einem Formpreßwerkzeug hergestellt werden.

Ein Endabschnitt (rechts in 4A) des FPC 28' ist so um 90° nach außen gebogen, daß ein Verbindungsendabschnitt 28b für das untere Gehäuseelement 26 ausgebildet wird, bei dem ein Teil der Kupferfolienmuster 28a freiliegt, wohingegen der andere Endabschnitt um 90° nach innen gebogen ist, um den Verbindungsendabschnitt 28c für das obere Gehäuseelement 27 zu bilden, bei dem ein Teil der Kupferfolienmuster 28a freiliegt.

Wie in 1 dargestellt, wird beim Formen des Kabels 1 das FPC 28' so gewickelt, daß der oben genannte Konuswinkel &thgr; bezüglich der zentralen Drehachse 19 gebildet wird, und dieses Kabel 28 wird solchermaßen in dem Raum aufgenommen, der von beiden Gehäuseelementen 26, 27 gebildet wird, daß das Kabel 28 auf halbem Weg umgelegt wird, um seine Wickelrichtung umzukehren.

Die Anschlüsse 31a, 32a der jeweiligen Verbindungsstücke 31, 32 werden mit den Kupferfilmmustern 28a der Verbindungsendabschnitte 28b bzw. 28c des Kabels 28 durch Abdichtschweißen (caulking), Schweißen, Löten oder dergleichen verbunden. Elektrische Drähte, die aus den Verbindungsstücken 31, 32 gezogen werden, können in diesem Fall mit ihnen verbunden werden.

Während das Verbindungsstück 31 in der zentralen Öffnung 26d des unteren Gehäuseelements 26 angeordnet ist, wird der Verbindungsendabschnitt 28b des Kabels 28 aus dem Kabelzugabschnitt 26e nach unten ebenso wie nach außen gezogen, wobei der Verbindungsendabschnitt 28b vom unteren Gehäuseelement 26 gehalten wird. Darüber hinaus wird, während das Verbindungsstück 32 außerhalb des Kabelhalteabschnitts 27e des oberen Gehäuseelements 27 angeordnet ist, der Verbindungsendabschnitt 28c des Kabels 28 aus dem Kabelzugabschnitt 27e nach oben ebenso wie nach außen gezogen, wobei der Verbindungsendabschnitt 28c vom oberen Gehäuseelement 27 gehalten wird.

Die Drehführung 29 wird so ausgebildet, daß ein diametrischer Ausschnitt 29c gemacht wird, der die Innenumfangsfläche 29b der zentralen Öffnung mit der Außenumfangsfläche 29b eine Doghnut-ähnliche Scheibe mit vorgegebener Wanddicke verbindet. Die Drehführung 29 wird so in den Raum 30 eingebracht, daß sie sich zwischen den Außen- und Innenseitenabschnitten des Kabels 28 befindet, und sich bezüglich des oberen Gehäuseelements 27 ebenso wie des unteren Gehäuseelements 26 drehen kann.

Der umgelegte Abschnitt 28d des Kabels 28 verläuft durch den Ausschnitt 29c, dessen Wandfläche gebogen ist, damit der umgelegte Abschnitt 28d kontinuierlich und ungehindert umgebogen werden kann.

Falls der Drehverbindungsabschnitt 25 für eine Lenkradhalterung verwendet wird, wird das untere Gehäuseelement 26 am Halter 1 befestigt, und das obere Gehäuseelement 27 wird am Lenkrad 6 befestigt, so daß es sich zusammen mit diesem drehen kann. Die Lenkwelle 2 verläuft durch die zentrale Öffnung 26d des unteren Gehäuseelements 26 und die zentrale Öffnung 27d des oberen Gehäuseelements 27.

Dann wird der Verbindungsendabschnitt 28b des Kabels 28 aus dem Kabelzugabschnitt 26e des unteren Gehäuseelements 26 gezogen, und sein Verbindungsabschnitt 31 wird mit dem gehäuseseitigen Verbindungsabschnitt verbunden. Ferner wird der Verbindungsendabschnitt 28c des Kabels 28 aus dem Kabelhalteabschnitt 27e des oberen Gehäuseelements 27 gezogen, um sein Verbindungsstück 32 mit dem Verbindungsstück der elektrischen Ausrüstung 7, mit der das Lenkrad 6 ausgestattet ist, zu verbinden.

So werden die Verbindungsstücke 31, 32 mit den jeweiligen Verbindungsendabschnitten 28b, 28c verbunden, und das Kabel 28 und ein externer Schaltkreis werden über die Verbindungsstücke 31, 32 verbunden, um ihre gegenseitige Kompatibilität zu gewährleisten.

Wenn das Lenkrad 6 im Uhrzeigersinn R betätigt wird, wird das obere Gehäuseelement 27 relativ zum unteren Gehäuseelement 26 im Uhrzeigersinn verdreht, und der umgelegte Abschnitt 28d des Kabels 28 wird sukzessiv nach außen bewegt, wodurch das Kabel 28 aus der Drehführung 29 herausläuft, das heißt, entlang des konischen Außenwandabschnitts 27b des oberen Gehäuseelements 27.

Wenn das Lenkrad im Uhrzeigergegensinn L betätigt wird, wird das obere Gehäuseelement 27 relativ zum unteren Gehäuseelement 28 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, und der umgelegte Abschnitt 28d des Kabels 28 wird sukzessiv nach innen bewegt, wodurch das Kabel 28 ins Innere der Kabelführung 29 läuft, das heißt, entlang des konischen Innenwandabschnitts 26b des unteren Gehäuseelements 26.

Die Drehführung 29 wird als Antwort auf die Drehung des oberen Gehäuseelements 27 bezüglich des oberen Gehäuseelements 27 und des unteren Gehäuseelements 26 verdreht, so daß der umgebogene Abschnitt 28d des Kabels 28 bewegt wird. Das Kabel 28 selbst wird in der Wickelebene nicht bewegt, sondern nur zwischen einer Position entlang des unteren Gehäuseelements 26 und einer Position entlang des oberen Gehäuseelements 27.

Darüber hinaus verhindert die Bereitstellung der Drehführung 29 nicht nur, daß die Außen- und Innenabschnitte des Kabels 28 sich gegenseitig behindern, sonder auch, daß der umgelegte Abschnitt 28d verdreht und umgebogen wird, wodurch sichergestellt wird, daß das Kabel 28 ungehindert vom unteren Gehäuseelement 26 zum oberen Gehäuseelement 27 oder umgekehrt bewegt wird, ohne daß das Kabel 28 durchhängt. Übrigens wird die Drehführung 29 vorzugsweise aus einem leichten Material, wie Kunststoff, hergestellt, kann aber auch durch Aushöhlen leicht gestaltet werden.

Da das Kabel 28 eine konische Form aufweist, wird es in Richtung der zentralen Drehachse 19 im Gegensatz zum ersten herkömmlichen Beispiel nicht vergrößert und wird senkrecht zur zentralen Drehachse 19 im Gegensatz zum zweiten herkömmlichen Beispiel nicht stark vergrößert, selbst wenn die Zahl der Leiter (die Zahl der Kupferfilmmuster) des Kabels 28 erhöht wird.

Da der Verdrahtungsabschnitt, der die Kupferfilmmuster (Kontakte) 28a aufweist, von denen ein Teil freiliegt, so daß er mit den Anschlüssen 31a, 32a der Verbindungsstücke (der elektrischen Teile) 31, 32 verbinden werden kann, mit den jeweiligen Verbindungsendabschnitten 28b, 28c des Kabels 28 einstückig ausgebildet ist, ist es überflüssig, einen weiteren Verdrahtungsabschnitt mit den jeweiligen Verbindungsendabschnitten 28b, 28c des Kabels 28 zu verbinden.

Wie in den 5 und 6 dargestellt, ist die Oberseite 27g des flachen oberen Abschnitts 27a des oberen Gehäuseelements 27 flach gestaltet, und dadurch, daß der Verbindungsendabschnitt 28c des Kabels 28 verläuft wie in 4B dargestellt, wird ein ringförmiger Verdrahtungsabschnitt 28e ausgebildet, der eine Öffnung 28f aufweist, die mit der zentralen Öffnung 27d synchron ist, und der auf der Oberseite 27g des flachen oberen Abschnitts 27a befestigt wird. Andererseits sind Verbindungsendabschnitte 28c-1, 28c-2 für die Verwendung in den Verbindungsanschlüssen 32a mehrerer Verbindungsstücke 32(A), 32(B) einstückig ausgebildet. Die Bezugszahl 34 bezeichnet eine Abdeckung zum Abdecken des Verdrahtungsabschnitts 28e.

Infolgedessen ist der Verdrahtungsabschnitt 28e für die Gehäusung einer Mehrzahl von elektrischen Teilen 33 einstückig mit dem Verbindungsendabschnitt 28c des Kabels 28 ausgebildet, weswegen darauf verzichtet werden kann, ein Substrat für die Verwendung bei der Gehäusung separater elektrischer Teile bereitzustellen. So kann die Zahl der Teile reduziert werden, und gleichzeitig können die Anschlüsse 32a der Mehrzahl von Verbindungsstücken 32(A), 32(B) miteinander verbunden werden.

In der vorliegenden Erfindung kann der Aufbau, in dem das Kabel in konischer Form aufgewickelt wird, auch auf eine Drehverbindungseinheit ohne Drehführung angewendet werden.

Ferner kann, obwohl das Kabel wie in 4A dargestellt im wesentlichen C-förmig in einer Ebene senkrecht zur zentralen Drehachse ausgebildet ist, das Kabel der vorliegenden Erfindung auch ringförmig in einer Ebene senkrecht zur zentralen Drehachse geformt werden, und die Krümmung des C-förmigen Kabels kann gemäß der Größe oder dem Konuswinkel des geneigten Innenwandabschnitts eingestellt werden.

Die gesamte Offenbarung jeglicher fremden Patentanmeldung, deren Priorität in der vorliegenden Erfindung beansprucht wird, ist hierin durch Bezugnahme aufgenommen, als sei sie im ganzen zitiert.

Obwohl nur bestimmte Ausführungsformen der Erfindung hierin im Einzelnen beschrieben sind, können selbstverständlich zahlreiche Modifikationen davon durchgeführt werden, ohne den Gedanken und den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Da die Drehverbindungseinheit so beschaffen ist, daß das Kabel durch Aufwickeln des FPC geformt wird, das im wesentlichen in C-Form in der Ebene senkrecht zur zentralen Drehachse um sich selbst gewickelt wird und einen vorgegebenen Konuswinkel bezüglich der zentralen Drehachse hat, ist das Kabel, wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, in Richtung der zentralen Drehachse im Gegensatz zu dem ersten herkömmlichen Beispiel nicht groß, und senkrecht zur Richtung der zentralen Drehachse im Gegensatz zum zweiten herkömmlichen Beispiel nicht groß, auch wenn die Zahl der Leiterkabel steigt. Zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen eignet sich die Drehverbindungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung für die Verwendung in einer Drehstellung, in der eine Anzahl der elektrischen Drähte zwischen der Fest- und der Drehseite angeordnet sind.

Die Bereitstellung der Drehführung für die Führung der Bewegung des umgelegten Kabelabschnitts zwischen den Fest- und Drehseiten-Elementen sorgt für eine ungehinderte Bewegung des umgelegten Abschnitts.

Die einstückige Ausbildung des Verdrahtungsabschnitts, der im Endabschnitt des Kabels einen Kontakt aufweist, mit dem ein elektrisches Teil verbunden wird, macht es überflüssig, einen weiteren separaten Verdrahtungsabschnitt mit dem Endabschnitt des Kabels zu verbinden. Ferner macht es die einstückige Ausbildung des Teilegehäusungs-Verdrahtungsabschnitts im Endabschnitt des Kabels überflüssig, ein anderes separates Teilegehäusungssubstrat bereitzustellen, wodurch die Zahl der Teile verringert werden kann und das Zusammenbauen ebenfalls vereinfacht werden kann.


Anspruch[de]
  1. Drehverbindungseinheit, umfassend:

    ein Festseiten-Element (26);

    ein Drehseiten-Element (27), das um eine zentrale Drehachse (19) in Bezug auf das Festseiten-Element (26) verdreht werden kann; wobei das Drehseiten-Element (27) und das Festseiten-Element (26) einen Ringraum (30) definieren; und

    ein Kabel (28), das so in dem Raum (30) aufgenommen ist, daß einer seiner Endabschnitte von dem Festseiten-Element (26) festgehalten wird, und sein anderer Endabschnitt von dem Drehseiten-Element (27) festgehalten wird,

    dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (30) eine Wickelfläche (26b) aufweist, um das Kabel (28) in einer vorgegebenen Richtung aufzuwickeln, die um einen vorgegebenen Neigungswinkel bezüglich der zentralen Drehachse (19) geneigt ist, und daß das Kabel (28) so in dem Raum (30) aufgenommen ist, daß das Kabel (28) auf halber Länge umgelegt wird, so daß das Kabel (28) entgegen der vorgegebenen Richtung aufgewickelt wird.
  2. Drehverbindungs-Einheit nach Anspruch 1, weiter umfassend:

    eine Drehführung (29), die so im Raum (30) bereitgestellt ist, daß sie sich in Bezug auf das Festseiten-Element (26) und das Drehseiten-Element (27) drehen kann, und die einen Spalt aufweist, der die Bewegung eines umgelegten Abschnitts (28d) des Kabels (28) führt.
  3. Drehverbindung nach Anspruch 1, worin es sich bei dem Kabel (28) um eine flexible gedruckte Schaltung handelt, die im wesentlichen in C-Form senkrecht zur zentralen Drehachse (19) ausgebildet ist.
  4. Drehverbindungs-Einheit nach Anspruch 1, worin das Festseiten-Element (26) eine ringförmige geneigte Unterseite aufweist, die im wesentlichen orthogonal zur Wickelfläche (26b) verläuft, und das Drehseiten-Element (27) eine ringförmige geneigte Oberseite aufweist, die im wesentlichen parallel zur geneigten Unterseite verläuft, wobei die Wickelfläche, die geneigte Unterseite und die geneigte Oberseite einen Ringraum definieren.
  5. Drehverbindungs-Einheit nach Anspruch 1, worin mindestens einer von dem einen Endabschnitt (28b) und dem anderen Endabschnitt (28c) des Kabels 28 zusammenhängend mit einem Verdrahtungsabschnitt ausgebildet ist, der mit einem elektrischen Bauteil (31, 32) in Verbindung steht.
  6. Drehverbindung nach Anspruch 1, worin mindestens einer von dem einen Endabschnitt und dem anderen Endabschnitt des Kabels (28) zusammenhängend mit einem Teilgehäusungs-Verdrahtungsabschnitt ausgebildet ist.
  7. Drehverbindungs-Einheit nach Anspruch 4, worin es sich bei dem Kabel (28) um eine flexible Leiterplatte handelt, die im wesentlichen C-förmig in einer Ebene senkrecht zur zentralen Drehachse (19) ausgebildet ist.
Es folgen 9 Blatt Zeichnungen






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