DE102006004981A1

DE102006004981A1 - Gelenk, Leiterelement und Verwendung eines Gelenks

Info

Publication number: DE102006004981A1
Application number: DE200610004981
Authority: DE
Inventors: Guido Renner; Gunter Bobzin; Ansgar Dr. Blessing; Günter Trogisch
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2007-08-09
Anticipated expiration: 2026-02-02
Also published as: DE102006004981B4

Abstract

Ein Gelenk, umfassend mindestens zwei relativ zueinander um eine Achse (4) verschwenkbare Schenkel (1, 2) und ein zumindest teilweise flexibles Leiterelement (3), wobei das Leiterelement (3) zwei Enden (5, 6) umfasst, von denen je eines einem der Schenkel (1, 2) zugeordnet und mit diesem verschwenkbar ist, und wobei das Leiterelement (3) einen der Achse zugeordneten Schwenkbereich (7) umfasst, ist im Hinblick auf die Aufgabe, ein Gelenksystem mit hoher Gebrauchstauglichkeit und Platz sparendem Aufbau zu realisieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (5, 6) in einer Ebene angeordnet und unter Bildung zumindest einer Schleife (8) miteinander wirkverbunden sind. Ein Leiterelement (3), umfassend zwei Enden (5, 6), welche realtiv zueinander um eine Achse verschwenkbar sind, und einen der Achse zugeordneten Schwenkbereich (7), ist dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (5, 6) in einer Ebene angeordnet und unter Bildung zumindest einer Schleife (8) miteinander wirkverbunden sind. Das Gelenk findet Verwendung in einem Personensitz eines Fortbewegungsmittels.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Gelenk, umfassend mindestens zwei relativ zueinander um eine Achse verschwenkbare Schenkel und ein zumindest teilweise flexibles Leiterelement, wobei das Leiterelement zwei Enden umfasst, von denen je eines einem der Schenkel zugeordnet und mit diesem verschwenkbar ist, und wobei das Leiterelement einen der Achse zugeordneten Schwenkbereich umfasst. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Leiterelement, umfassend zwei Enden, welche relativ zueinander um eine Achse verschwenkbar sind, und einen der Achse zugeordneten Schwenkbereich. Schließlich betrifft die Erfindung die Verwendung eines Gelenkes.

Stand der Technik

Derartige Gelenke und Leiterelemente sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Die Leiterelemente dienen der Ansteuerung und Versorgung von elektrischen Elementen. Die gattungsbildenden Gelenke umfassen häufig Leiterelemente, welche in mehreren Windungen um die Achse gewickelt sind, um welche die Schenkel verschwenkbar sind.

Bekannt ist auch, ein Leiterelement so zu falten, dass es eine Verschwenkung seiner Enden zulässt. Häufig sind dabei mehrere Falten in einer definierten Beabstandung voneinander in das Leiterelement eingeprägt, um ein Verschwenken dessen Enden der Geometrie der Schenkel anzupassen. Vor diesem Hintergrund ist bekannt, ein streifenförmiges Leiterelement, welches in Mobilfunktelefonen Anwendung findet, so zu falten, dass es in Draufsicht eine z-förmige Struktur beschreibt. Bei dieser Struktur liegen die Enden des Leiterelementes jedoch nicht in einer Schwenkebene.

Zur Vermeidung von Überlängen werden die gattungsbildenden Leiterelemente überdies möglichst nah der Drehachse der Schenkel geführt. Dabei ist bekannt, das Leiterelement durch die Achse hindurch zu führen. Hierbei müssen die Leiterelemente durch enge Zwischenräume und Aussparungen hindurch eingefädelt werden.

Leiterelemente, welchen Falten aufgeprägt sind, neigen nach einer gewissen Gebrauchszeit des Gelenkes dazu, in den Faltkanten Bruchstellen auszubilden. Die aus dem Stand der Technik bekannten Gelenke, welche ein Leiterelement um die Achse in mehreren Windungen herumwickeln weisen zudem den Nachteil auf, dass die Enden des Leiterelementes in axialer Richtung voneinander relativ weit beabstandet sind. Eine Verwendung von Gelenken in speziellen Vorrichtungen erfordert jedoch einen schlanken Aufbau des Gelenkes und lässt für eine axiale Beabstandung der Enden des Leiterelementes nur wenig Raum.

Insoweit ist es mit den gattungsbildenden Gelenken und Leiterelementen nicht möglich, einen gebrauchstauglichen und platzsparenden Aufbau zu realisieren.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde ein Gelenksystem anzugeben, welches bei hoher Gebrauchstauglichkeit einen Platz sparenden Aufbau realisiert.

Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1. Danach ist ein Gelenk der Eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die Enden in einer Ebene angeordnet und unter Bildung zumindest einer Schleife miteinander wirkverbunden sind.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass die Anordnung der Enden in einer Ebene erlaubt, den axialen Abstand der Enden voneinander zu minimieren. Des Weiteren ist erkannt worden, dass die axiale Ausdehnung des Gelenkes letztlich ausschließlich durch die Dicke des Leiterelementes limitiert ist. In einem nächsten Schritt ist erkannt worden, dass die Bildung zumindest einer Schleife verhindert, dass im Leiterelement Sollbruchstellen entstehen. Auf raffinierter Weise ist es durch Ausbildung zumindest einer Schleife möglich, die beim Verschwenken der Enden relativ zueinander auf das Leiterelement wirkenden Belastungen günstig zu verteilen. Die Verteilung der Belastung verhindert die Ausbildung von Belastungsspitzen. Schließlich ist erfindungsgemäß erkannt worden, dass die Kombination eines Leiterelementes mit in einer Ebene liegenden Enden und die Ausbildung einer Schleife erlaubt, ein Gelenksystem zu schaffen, welches eine hohe Gebrauchstauglichkeit und einen Platz sparenden Aufbau ermöglicht.

Folglich ist die Eingangs genannte Aufgabe gelöst.

Jedes Ende des Leiterelementes könnte unter Bildung einer Schleife in den Schwenkbereich münden. Die Vorkehrung zweier Schleifen erlaubt eine besonders günstige Entlastung des Leiterelementes im Hinblick auf die Verschwenkung der Enden relativ zueinander. Denkbar ist auch, jedem Ende mehrere Schleifen zuzuordnen. Insbesondere könnte das Leiterelement einen wellenförmigen Verlauf aufweisen, wobei manche Wellenberge und Wellentäler charakteristisch hoch oder tief ausgebildet sind.

Der Schwenkbereich könnte die Achse, um welche die Schenkel verschwenkbar sind, kreisförmig umgeben. Diese Ausgestaltung macht eine Hindurchführung des Leiterelementes durch die Achse überflüssig. Insoweit sind komplizierte Einfädelungsprozesse wirksam vermieden. Des Weiteren stellt die kreisförmige Umgebung des Leiterelementes eine weitere Schleife dar, welche das Leiterelement zusätzlich entlastet.

Das Leiterelement könnte einstückig ausgebildet sein. Die Vorkehrung eines einstückig ausgebildeten Leiterelementes ermöglicht eine besonders einfache Montage und Positionierung des Leiterelementes im Gelenk. Üblicherweise werden einzelne Teile eines Leiterelementes mit Steckern versehen, welche wiederum vor oder nach Montage im Gelenk mit weiteren elektrischen Einrichtungen verkabelt werden müssen. Die Verbindung der einzelnen Stecker mit den ihnen zugeordneten Aufnahmeelementen ist kostenintensiv und fehleranfällig.

Der Krümmungsradius des Schwenkbereiches könnte größer sein als der Krümmungsradius einer Schleife. Diese konkrete Ausgestaltung erlaubt es, dass die bei Verschwenkungen der Schenkel auftretenden Stauchungen und Dehnungen des Leiterelementes sinnvoll ausgeglichen werden können. Durch geeignete Wahl der Krümmungsradien werden auftretende Überlängen gerade nicht in den Körper des Leiterelementes gedrückt oder Verkürzungen auf diesen durch Dehnungen übertragen, sondern können durch miteinander wechselwirkende Vergrößerungen oder Verringerungen der einzelnen Krümmungsradien kompensiert werden.

Das Leiterelement könnte vor diesem Hintergrund im Achsenbereich omegaförmig, nämlich im Sinne des griechischen Großbuchstaben Ω ausgestaltet sein. Dabei könnte der große Bogen des Omega die Achse umgeben und eine große Schleife repräsentieren, wobei die Füße des Omega Schleifen darstellen, unter deren Bildung die Enden des Leiterelementes in den Schwenkbereich münden. Diese konkrete Ausgestaltung zeichnet sich durch ihre Symmetrie aus, welche eine Fertigung des Leiterelements vereinfacht.

Das Leiterelement könnte als flexibles Flachleiterkabel (FFC) ausgestaltet sein. Ein solches Flachleiterkabel könnte eine Dicke von 300 bis 400 μm aufweisen. Die Verwendung eines Flachleiterkabels ist im Hinblick auf eine starke Beanspruchung des Leiterelementes von Vorteil, da es die elektrisch aktiven metallischen Lagen mit einer Kunststoffschicht schützend umgibt. Des Weiteren können einem Flachleiterkabel problemlos durch Erwärmung oder andere, insbesondere mechanische, Einwirkungen Schleifen aufgeprägt werden, ohne die elektrisch aktiven Bestandteile des Leiterelementes zu schädigen. Die elektrisch aktiven metallischen Lagen, welche vorzugsweise als Kupferleitungen ausgestaltet sind, weisen typischerweise eine Dicke im Bereich 150 bis 200 μm auf, um eine gute elektrische Leitfähigkeit zu realisieren.

Das Leiterelement könnte als flexible gedruckte Schaltung ausgebildet sein. Diese flexible gedruckte Schaltung, welche auch als FPC bekannt ist, könnte eine Dicke bis 200 μm aufweisen. Die Verwendung eines FPC erlaubt einen besonders schmalen Aufbau eines Gelenkes nicht nur in axialer, sondern auch in dazu orthogonaler Richtung. Die elektrisch aktiven metallischen Lagen der FPC, welche vorzugsweise als Kupferleitungen ausgestaltet sind, weisen typischerweise eine Dicke von 70 μm auf, um eine gute elektrische Leitfähigkeit zu realisieren.

Sowohl das FPC als auch das flexible Flachleiterkabel, welches auch als FFC bekannt ist, könnten im eingebauten Zustand durch eine Abdeckung geschützt werden, welche auf das Gelenk aufsteckbar ist.

Die eingangs genannte Aufgabe ist des Weiteren durch ein Leiterelement mit den Merkmalen des Patentanspruches 9 gelöst. Um Wiederholungen in Bezug auf die erfinderische Tätigkeit zu vermeiden, sei auf die Ausführungen zum Gelenk als solchem verwiesen.

Schließlich ist die eingangs genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 10 gelöst. Die Verwendung eines beschriebenen Gelenkes in einem Personensitz eines Fortbewegungsmittels, insbesondere in einem Personenkraftfahrzeug, Flugzeug oder einem Bahnfahrzeug, erlaubt die Realisierung besonders schmalbauender Gelenksysteme. In den genannten Fortbewegungsmitteln finden Gelenke Einsatz, bei welchen die Schenkel aus flachen Blechen gefertigt sind, um möglichst viele Sitze platzsparend nebeneinander anzuordnen. Für diese Anwendung sind Gelenke besonders geeignet, welche in axialer Richtung besonders schmal bauen.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche sowie die nebengeordneten Patentansprüche 9 und 10, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigt
1 ein Gelenk mit einem Leiterelement und
2. das Gelenk gemäß 1 in einer perspektivischen Ansicht.
Ausführung der Erfindung
1 zeigt ein Gelenk mit zwei Schenkeln 1, 2 und einem Leiterelement 3. Die Schenkel 1, 2 sind um eine Achse 4 relativ zueinander verschwenkbar.
Das Leiterelement 3 weist zwei Enden 5 und 6 auf, welche den Schenkeln 1 beziehungsweise 2 so zugeordnet sind, dass sie zusammen mit den Schenkeln 1, 2 verschwenkbar sind. Die Enden 5, 6 sind mit den Schenkeln 1, 2 verklebt. Die Enden 5, 6 sind in einer Ebene angeordnet und miteinander unter Bildung von Schleifen 8 wirkverbunden.
Jedes Ende 5, 6 des Leiterelementes 3 mündet in den Schwenkbereich 7 unter Bildung einer Schleife 8. Der Schwenkbereich 7 des Leiterelementes 3 umgibt die Achse 4 kreisförmig. Das Leiterelement 3 ist einstückig ausgebildet.
Der Krümmungsradius des Schwenkbereiches 7 ist größer als der Krümmungsradius einer jeden Schleife 8. Das Leiterelement 3 ist im Schwenkbereich 7 omegaförmig ausgestaltet.
Das Leiterelement 3 ist als flexibles Flachleiterkabel ausgestaltet.
Die Schenkel 1, 2 sind Teil eines Gelenkes, welches in einem Autositz Verwendung findet. Die Schenkel 1, 2 sind als flache Bleche ausgestaltet, welche sich in axialer Richtung in nur sehr geringem Maße erstrecken, um einen flachen Aufbau des Gelenkes sicherzustellen.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.
Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass das zuvor rein willkürlich gewählte Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dient, diese jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel einschränkt.

Claims

Gelenk, umfassend mindestens zwei relativ zueinander um eine Achse (4) verschwenkbare Schenkel (1, 2) und ein zumindest teilweise flexibles Leiterelement (3), wobei das Leiterelement (3) zwei Enden (5, 6) umfasst, von denen je eines einem der Schenkel (1, 2) zugeordnet und mit diesem verschwenkbar ist, und wobei das Leiterelement (3) einen der Achse zugeordneten Schwenkbereich (7) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (5, 6) in einer Ebene angeordnet und unter Bildung zumindest einer Schleife (8) miteinander wirkverbunden sind.
Gelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ende (5, 6) des Leiterelements (3) unter Bildung einer Schleife (8) in den Schwenkbereich (7) mündet.
Gelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkbereich (7) die Achse (4) kreisförmig umgibt.
Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterelement (3) einstückig ausgebildet ist.
Gelenk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius des Schwenkbereichs (7) größer ist als der Krümmungsradius einer Schleife (8).
Gelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterelement (3) Ω-förmig ausgestaltet ist.
Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterelement (3) als flexibles Flachleiterkabel ausgestaltet ist.
Gelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterelement (3) als flexible gedruckte Schaltung ausgebildet ist.
Leiterelement (3), umfassend zwei Enden (5, 6), welche relativ zueinander um eine Achse verschwenkbar sind, und einen der Achse zugeordneten Schwenkbereich (7), dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (5, 6) in einer Ebene angeordnet und unter Bildung zumindest einer Schleife (8) miteinander wirkverbunden sind.
Verwendung eines Gelenks nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in einem Personensitz eines Fortbewegungsmittels.