DE19740224A1 - Drehbare Verbindungsvorrichtung zur Verbindung von Kabeln - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine drehbare Verbindungsvorrichtung, die so aufgebaut ist, daß sie das Verlängern oder das Verkürzen eines elektrische Signale etc. übertragenden Kabels ermöglicht, indem sie ein spiralförmig aufgewickeltes flaches Kabel zwischen zwei Kabelteilen verbindet und das spiralförmig aufgewickelte flache Kabel unter Verwendung eines drehbaren Körpers und eines festen Körpers auf- oder abwickelt, insbesondere bezieht sie sich auf eine drehbare Verbindungsvorrichtung, die das flache Kabel vor dem Durchbrennen bewahren kann, wenn ein Überlaststrom fließt.

Beim Übertragen von elektrischen Signalen in einem Kabel ist es manchmal erwünscht, die Länge des Kabels zu erhöhen oder zu verringern. Zusätzlich ist es, wenn ein elektrisches Kabel an einer Lenksäule eines Autos etc. befestigt ist, notwendig, das Kabel davor zu bewahren, infolge der Rotation der Lenksäule gestreckt zu werden oder durchzuhängen.

In diesen Fällen kann die Aufgabe dadurch erfüllt werden, daß das Kabel eine ausreichende Überlänge erhält und es dem Kabel ermöglicht wird, sich um die Überlänge auszudehnen, aber es gibt Grenzen für diese Überlänge. Wenn das Kabel wiederholt weiter ausgedehnt wird, wird in ihm eine Belastungsermüdung auftreten und es kann brechen. Weiterhin werden, wenn das Kabel um die Überlänge durchhängen kann, Schwierigkeiten bei der Anordnung anderer Teile hervorgerufen und das wird das Erscheinungsbild beeinträchtigen. Weiterhin erlauben, wenn ein derartiges Kabel zur Übertragung von elektrischen Signalen in einem Auto verlegt wird, in vielen Fällen die äußeren Umstände keine Überlänge des auszulegenden Kabels oder kein Ausdehnen des Kabels um die Überlänge.

Eine Drehverbindungsvorrichtung wird zum Überwinden dieser Nachteile verwendet. Ein Beispiel einer derartigen drehbaren Verbindungsvorrichtung ist in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Fig. 6 ist eine perspektivische Außenansicht einer drehbaren Verbindungsvorrichtung, während Fig. 7 eine Ansicht der Teile der in Fig. 6 gezeigten drehbaren Verbindungsvorrichtung in einem auseinandergebauten Zustand ist.

Die dargestellte drehbare Verbindungsvorrichtung besteht aus einem Innengehäuse 1 und 5 einem Außengehäuse 2. Das Innengehäuse 1 und das Außengehäuse 2 werden so miteinander verbunden, daß sie sich relativ zueinander drehen können. Das Außengehäuse 2 besteht einstückig aus einer oberen Abdeckung 2a, einer unteren Abdeckung 2b und einem Einlaßabschnitt 2c, in dem ein Verbindungsabschnitt aufgenommen ist. Ein spiralförmig aufgewickeltes flaches leitendes Kabel, d. h. ein flaches Kabel (Flachkabel) 4, ist in einem Raum 3 aufgenommen, der von dem Innengehäuse 1 und dem Außengehäuse 2 gebildet ist, wenn das Außengehäuse 2 das Innengehäuse I so miteinander verbunden sind, daß sie relativ zueinander drehbar sind. In dem dargestellten Beispiel ist das flache Kabel 4 von der Außenseite zur Innenseite im Uhrzeigersinn aufgewickelt.

Kabel, d. h. äußere Leitungen 5A und 5B (die im folgenden gemeinsam als die äußeren Leitungen 5 bezeichnet werden), sind mit den Leitungsabschnitten an den beiden Enden des flachen Kabels 4 verbunden. In anderen Worten sind die äußeren Leitungen 5A und 5B durch das flache Kabel 4 miteinander verbunden. Die Verbindungsabschnitte 6A und 6B zwischen den Leitungsabschnitten an den beiden Enden des flachen Kabels 4 und den äußeren Leitungen 5A und 5B sind durch Gußstücke aus Plastik geschützt. Der Verbindungsabschnitt 6A ist in dem Verbindungs-Aufnahmeabschnitt 1a des Innengehäuses 1 aufgenommen und befestigt, während der Verbindungsabschnitt 6B in dem Verbindungs- Aufnahmeabstand 2c des Außengehäuses aufgenommen und befestigt ist.

Bei einer auf die obige Weise aufgebauten drehbaren Verbindungsvorrichtung kann das spiralförmig aufgewickelte flache Kabel 4 im Uhrzeigersinn von der Außenseite zur Innenseite in dem Raum 3 aufgewickelt werden, indem das Innengehäuse 1 im Uhrzeigersinn in Bezug auf das Außengehäuse 2 gedreht wird. Umgekehrt kann das in dem Raum 3 spiralförmig aufgewickelte flache Kabel 4 abgewickelt werden, indem das Innengehäuse 1 in bezug auf das Außengehäuse 2 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird.

Wenn das flache Kabel 4 gegen den Uhrzeigersinn von der Außenseite zur Innenseite aufgewickelt wird, ist die Beziehung zwischen der Drehrichtung des Innengehäuses 1 und dem Aufwickeln und Abwickeln des flachen Kabels 4 entgegengesetzt zur obigen.

Als nächstes wird ein Beispiel der Verwendung der obigen drehbaren Verbindungsvorrichtung erläutert. Beim Anschließen einer elektrischen Schaltung der Lenksäule eines Autos und beim Zuführen von Strom oder beim Übertragen von Steuersignalen zu der elektrischen Schaltung durch die äußeren Leitungen 5A und 5B von außen, dreht sich, wenn das Innengehäuse 1 an der Lenksäule befestigt und das Außengehäuse 2 in der Nähe der Lenksäule befestigt ist, das Innengehäuse entsprechend der Drehung der Lenksäule und das flache Kabel 4 wird abgewickelt oder aufgewickelt. Da der Abstand zwischen den Enden der äußeren Leitungen 5A und 5B sich jedoch nicht verändert, werden die äußeren Leitungen 5A und 5B nicht gestreckt oder hängen nicht um die Lenksäule herum durch. In der Folge ist es möglich, über die äußeren Leitungen 5A und 5B Strom zuzuführen oder Steuersignale zu übermitteln, ohne durch die Drehung der Lenksäule eingeschränkt zu sein.

Fig. 1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Aufbaus der elektrischen Schaltung zeigt, in der eine drehbare Verbindungsvorrichtung mit dem obigen Aufbau verwendet ist. Diese elektrische Schaltung besteht aus einer auf der Stromversorgungsseite angeordneten Schaltung, die mit einer Batterie 7 und einem Sicherungskasten 8 ausgestattet ist, der auf der Seite einer äußeren Leitung 5B mit dem flachen Kabel 4 verbunden ist, und aus einer Last 9, die auf der Seite der anderen äußeren Leitung 5A mit dem flachen Kabel 4 verbunden ist. Die Bezugszeichen 5a sind Verbindungsabschnitte der Enden der äußeren Leitungen 5A und 5B und ein Kabelbaum. Das Bezugszeichen 6+ zeigt den Verbindungsabschnitt der positiven (+) Seite von den Verbindungsabschnitten 6A und 6B, der mit der positiven (+) Seite des von der Batterie 7 zugeführten Stroms oder der Stromzuführungsseite verbunden ist, während das Bezugszeichen 6- den Verbindungsabschnitt der negativen (-) Seite zeigt, der mit der negativen (-) Seite verbunden ist.

In der oben erwähnten drehbaren Verbindungsvorrichtung tritt jedoch, wenn irgendwo in einer Schaltung einschließlich des flachen Kabels 4 und der in Fig. 1 gezeigten äußeren Leitungen 5A und 5B ein Kurzschluß auftritt, insbesondere, wenn ein Kurzschluß in einer Schaltung auf der Seite der Last 9 auftritt, das Problem eines ungenügenden Schutzes des flachen Kabels 4 auf.

Zur genaueren Erklärung ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist, ein Sicherungskasten 8 zum Schutz gegen einen Überlaststrom mit der positiven (+) Anschlußseite (Stromzuführungsseite) der Batterie 7 verbunden. Wenn ein Kurzschluß in der Schaltung auftritt, brennt die in dem Sicherungskasten vorgesehene Sicherung infolge des Überlaststromes durch und schützt die Schaltung. Die in dem Sicherungskasten 8 vorgesehene Sicherung weist jedoch infolge der Beziehung mit den anderen nicht gezeigten Lasten etc. eine hohe zulässige Stromstärke von ungefähr 10 bis 15 A (Ampere) auf. Da das zwischen der äußeren Leitung 5A und der äußeren Leitung 5B vorgesehene flache Kabel 4 faltbar sein muß, ist der Querschnittsbereich des flachen Kabels 4 üblicherweise kleiner als der Querschnittsbereich der äußeren Leitungen 5A und 5B und somit ist die zulässige Stromstärke des flachen Kabels 4 kleiner als die Stromkapazität der äußeren Leitungen 5A und 5B. Das heißt der Durchbrennstrom des flachen Kabels ist naturgemäß kleiner als der Durchbrennstrom der äußeren Leitungen 5A und 5B. Weiterhin wird der Wert des Durchbrennstromes in der Sicherung des Sicherungskastens 8 normalerweise unter Betrachtung der äußeren Leitungen 5A und 5B, der Last, etc. festgelegt und wird nicht unter Betrachtung der zulässigen Stromstärke des flachen Kabels 4 ausgewählt. Folglich ist der Durchbrennstrom des flachen Kabels 4 oft geringer als der Durchbrennstrom der Sicherung. Zum Beispiel beträgt die zulässige Stromstärke des flachen Kabels 4 ungefähr 5 Ampere. Somit tritt bei dem obigen Schutzverfahren das Problem auf, daß, wenn ein Kurzschluß etc. auftritt und ein Überlaststrom in der elektrischen Schaltung fließt, sich das flache Kabel 4 aufheizt und infolge des Überlaststromes schlußendlich durchbrennt, bevor die Sicherung in dem Sicherungskasten 8 durchbrennt. Das heißt, bei dem obigen Schutzverfahren ist der Schutz des flachen Kabels 4 ungenügend.

Es ist anzumerken, daß in der obigen drehbaren Verbindungsvorrichtung ein Beispiel der Verwendung eines flachen Kabels 4 von dem Gesichtspunkt der Erleichterung des Aufwickelns und des Abwickelns gezeigt wurde. Wie oben erklärt wurde, tritt jedoch, sogar wenn ein auf- und abwickelbares Kabel mit einem typischen runden Querschnitt verwendet wird, ein ähnliches Problem auf. Das flache Kabel 4 oder das innerhalb der drehbaren Verbindungsvorrichtung aufgenommene diesem entsprechende Kabel wird im Folgenden "innere Leitung" genannt, während die den äußeren Leitungen 5A und 5B entsprechenden Kabel, die außerhalb der drehbaren Verbindungsvorrichtung angeordnet sind, "äußere Leitungen" genannt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine drehbare Verbindungsvorrichtung bereitzustellen, bei der die innere Leitung (das flache Kabel), die in der drehbaren Verbindungsvorrichtung aufgenommen ist, geschützt ist, wenn ein Überlaststrom in der inneren Leitung fließt.

Die vorliegende Erfindung stellt eine drehbare Verbindungsvorrichtung bereit, bei der ein Innengehäuse und ein Außengehäuse derart verbunden sind, daß sie sich relativ zueinander drehen können, eine innere Leitung spiralförmig aufgewickelt in einem von dem Innengehäuse und dem Außengehäuse gebildeten Raum aufgenommen ist, und äußere Leitungen mit den zwei Enden der inneren Leitung verbunden sind, wobei ein auf der Stromzuführungsseite angeordneter Verbindungsabschnitt der Verbindungsabschnitte zwischen den Enden der inneren Leitung und der äußeren Leitungen die Enden der inneren Leitung und der äußeren Leitung durch ein leitendes Element elektrisch verbindet, das eine geringere zulässige Stromstärke als die innere Leitung aufweist und eine Sicherungsfunktion erfüllt.

Vorzugsweise ist die innere Leitung ein flaches Kabel.

Wenn der auf der Stromzuführungsseite (+ Seite) angeordnete Verbindungsabschnitt der Verbindungsabschnitte der Enden der inneren Leitung (des flachen Kabels) und der äußeren Leitungen so aufgebaut ist, daß die Leitung des flachen Kabels und die äußere Leitung durch ein Element mit einer Sicherungsfunktion elektrisch verbunden sind, wird, sogar wenn ein Kurzschluß in der durch das flache Kabel und die äußeren Leitungen gebildeten Schaltung auftritt, sich das flache Kabel nicht länger erwärmen und durchbrennen, da das Element mit der Sicherungsfunktion zuerst durchbrennt.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine drehbare Verbindungsvorrichtung bereitgestellt, bestehend aus einem Innengehäuse, einem Außengehäuse, das relativ zu dem Innengehäuse drehbar ist, einer inneren Leitung, die in einem von dem Innengehäuse und dem Außengehäuse definierten Raum aufgenommen und spiralförmig aufgewickelt ist, so daß sie sich bei einer Relativdrehung des Innengehäuses und des Außengehäuses aufwickelt oder abwickelt, und Verbindungsabschnitten mit leitenden Elementen, die die zwei Enden der inneren Leitung und der äußeren Leitung eng verbinden, wobei die innere Leitung und die äußeren Leitungen unter Verwendung eines leitenden Elementes mit einer geringeren zulässigen Stromstarke als die innere Leitung als das leitende Element zumindest des auf der Stromzuführungsseite angeordneten Verbindungsabschnittes der Verbindungsabschnitte verbunden sind.

Der Verbindungsabschnitt kann bestehen aus einem isolierenden Relais-Element, mehreren Streifenleitern, die einander um vorbestimmte Abstände, die der Anzahl von Leitungen der inneren Leitung und der äußeren Leitungen entsprechen, beabstandet so gegenüberliegen, daß sie von dem isolierenden Relais-Element wegragen, leitenden Elementen zum Verbinden der Leitungen der inneren Leitung und der äußeren Leitungen, und Tragelementen mit einer vorbestimmten Höhe, die an Positionen der sich gegenüberliegenden Streifenleiter vorgesehen sind, so daß die leitenden Elemente das isolierende Relaiselement nicht an der Seite berühren, an der die mehreren Streifenleiter vorgesehen sind.

Vorzugsweise besteht das leitende Element mit einer geringeren zulässigen Stromstärke als die innere Leitung, das als leitendes Element zumindest des auf der Stromzuführungsseite angeordneten Verbindungsabschnittes der Verbindungsabschnitte verwendet ist, aus Streifenleiterelementen und einem Sicherungsabschnitt mit einer geringeren Oberfläche als die Streifenleiterelemente, so daß die zulässige Stromstärke geringer als die der inneren Leitung ist.

Alternativ besteht der Verbindungsabschnitt aus mehreren sich gegenüberliegenden Streifenleitern, die um vorbestimmte Abstände, die der Anzahl von Leitungen der inneren Leitung und der äußeren Leitungen entsprechen, voneinander beabstandet vorgesehen sind, und aus leitenden Elementen, die zwischen den einander gegenüberliegenden Streifenleitern zum Verbinden der Leitungen der inneren Leitung und der äußeren Leitung vorgesehen sind.

Vorzugsweise ist ein zylindrischer Leitungsabschnitt mit einem leitenden Element mit einer geringeren zulässigen Stromstärke als die innere Leitung als das leitende Element zumindest des auf der Stromzuführungsseite angeordneten Verbindungsabschnittes der Verbindungsabschnitte verwendet.

Alternativ umfaßt der zylindrische Leitungsabschnitt mit einem leitenden Element mit einer geringeren zulässigen Stromstärke als die innere Leitung, das als leitendes Element des zumindest auf der Stromzuführungsseite angeordneten Verbindungsabschnittes der Verbindungsabschnitte verwendet ist, Leiterbahnelemente und einen Sicherungsabschnitt mit einer geringeren Oberfläche als die Leiterbahnelemente, so daß die zulässige Stromstärke geringer als die der inneren Leitung ist.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine drehbare Verbindungsvorrichtung bereitgestellt, bestehend aus einem Innengehäuse, einem Außengehäuse, das relativ zu dem Innengehäuse drehbar ist, einer inneren Leitung, die in einem von dem Innengehäuse und dem Außengehäuse definierten Raum aufgenommen und spiralförmig aufgewickelt ist, so daß sie bei einer Relativdrehung des Innengehäuses und des Außengehäuses aufgewickelt oder abgewickelt werden kann, und einem Verbindungsabschnitt mit einem leitenden Element, das die zwei Enden der inneren Leitung und der äußeren Leitungen verbindet, wobei ein Element mit einem Widerstandswert, der sich bei einem Überlaststrom erhöht und das den durch die innere Leitung fließenden Strom begrenzt, als leitendes Element zumindest des auf der Stromzuführungsseite angeordneten Verbindungsabschnittes der Verbindungsabschnitte verwendet ist.

Vorzugsweise umfaßt das strombegrenzende Element ein PTC-Element (Element mit einem positiven Temperaturkoeffizienten).

Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Beispieles des Aufbaus der elektrischen Schaltung, in der die in den Fig. 6 und 7 dargestellte drehbare Verbindungsvorrichtung und die drehbare Verbindungsvorrichtung gemaß der vorliegenden Erfindung verwendet wird,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Verbindungsabschnittes der äußeren Leitungen und des flachen Kabels in der drehbaren Verbindungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 eine Perspektivansicht eines Relaisleiters in der in Fig. 2 gezeigten drehbaren Verbindungsvorrichtung,

Fig. 4 eine Draufsicht eines ersten Beispieles eines Elementes mit einer Sicherungsfunktion in der in Fig. 2 gezeigten drehbaren Verbindungsvorrichtung,

Fig. 5 eine Schnittansicht des Verbindungsabschnittes der äußeren Leitung und des flachen Kabels in der drehbaren Verbindungsvorrichtung des zweiten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 eine perspektivische Außenansicht einer drehbaren Verbindungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik, und

Fig. 7 eine Perspektivansicht von auseinandergebauten Teilen der in Fig. 6 dargestellten drehbaren Verbindungsvorrichtung.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen im Detail erläutert.

Erstes Ausführungsbeispiel

Eine drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen ähnlichen Grundaufbau wie die in den Fig. 6 und 7 gezeigte drehbare Verbindungsvorrichtung auf. Das heißt, die drehbare Verbindungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung hat ebenfalls, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, ein Innengehäuse 1 und ein Außengehäuse 2, die so miteinander verbunden sind, daß sie relativ zueinander drehbar sind. Das Außengehäuse 2 besteht einstückig aus einer oberen Abdeckung 2a, einer unteren Abdeckung 2b und einem eine Verbindung aufnehmenden Einlaßabschnitt 2c. Ein im Uhrzeigersinn spiralförmig von der Außenseite zur Innenseite aufgewickeltes flaches leitendes Kabel, d. h. ein flaches Kabel 4, ist in einem von dem Innengehäuse 1 und dem Außengehäuse 2 gebildeten Raum 3 aufgenommen. Die Enden der äußeren Leitung 5A und 5B (die im folgenden gemeinsam als die äußeren Leitungen 5 bezeichnet werden) sind mit den Leitungen an den zwei Enden des flachen Kabels 4 unter Verwendung der Verbindungsabschnitte verbunden, die unter Bezug auf Fig. 2 erläutert sind.

Bei der drehbaren Verbindungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung sind die unten beschriebenen Verbindungsabschnitte 100 anstelle der obigen Verbindungsabschnitte 6A und 6B verwendet.

Der Fall der Verwendung der drehbaren Verbindungsvorrichtung des Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung in der in Fig. 1 dargestellten Schaltung ist unten beispielhaft erläutert.

Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Verbindungsabschnittes 100 einer äußeren Leitung und eines flachen Kabels in der drehbaren Verbindungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung. Dieser Verbindungsabschnitt 100 entspricht dem Verbindungsabschnitt 6A zwischen der äußeren Leitung 5A und dem flachen Kabel 4 oder dem Verbindungsabschnitt 6B der äußeren Leitung 5B und dem flachen Kabel 4, die in Bezug auf Fig. 7 erläutert wurden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Verbindungsabschnitte 100 anstelle der Verbindungsabschnitte 6A und 6B verwendet. Der Verbindungsabschnitt 100 ist in dem Abschnitt des Innengehäuses 1, der dem Verbindungsaufnahmeabschnitt 1a entspricht, oder dem Abschnitt das Außengehäuses 2 aufgenommen, der dem Verbindungsaufnahmeabschnitt 2c entspricht, die in Fig. 7 dargestellt sind.

In der drehbaren Verbindungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ist von den Verbindungsabschnitten zwischen der Leitung 4a des flachen Kabels 4 und den äußeren Leitungen 5 (z. B. 5A) der Verbindungsabschnitt auf der positiven (+) Seite der in Fig. 7 gezeigten Batterie 7 so aufgebaut, daß die Leitungen 4a des flachen Kabels 4 und die äußeren Leitungen 5 durch Sicherungselemente 10 elektrisch verbunden sind. Details des Sicherungselementes 10 werden weiter unten erklärt.

Zur näheren Erläuterung der Verbindung 100 in der drehbaren Verbindungsvorrichtung des Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung sind unter Bezug auf Fig. 2 die Leitungen 4a des flachen Kabels 4 und die äußere Leitung 5 mit dem Relaisleiter 11 verbunden.

Ein Relaisleiter 11, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, ist mit vier Streifenleitern 11b1, 11b2, 11b3 und 11b4 ausgestattet, die von den zwei Seiten eines Isolators 11a wegragen. Zwei Leitungen 4a des flachen Kabels 4 und zwei Leitungen der äußeren Leitungen 5 sind z. B. durch Anlöten auf die Oberseite der vier Streifenleiter 11b1, 11b2, 11b3 und 11b4 verbunden.

Die einander gegenüberliegenden Streifenleiter 11b1 und 11b3 und die einander gegenüberliegenden Streifenleiter 11b2 und 11b4 sind voneinander durch den Isolator 11a getrennt. Die einander gegenüberliegenden Streifenleiter 11b1 und 11b3 und die einander gegenüberliegenden Streifenleiter 11b2 und 11b4 sind jedoch durch Sicherungselemente 10 unterhalb der Streifenleiter 11b1 bis 11b4 miteinander verbunden, um das flache Kabel 4 und die äußeren Leitungen 5 miteinander zu verbinden.

Als Sicherungselement 10 wird, wie in Fig. 4 gezeigt ist, ein Element verwendet, das Streifenabschnitte 10a an seinen beiden Enden und einen engeren Sicherungsabschnitt 10b aufweist, der infolge eines Überlaststromes in seiner Mitte durchbrennt. Die zulässige Stromstärke des Sicherungsabschnittes 10b ist so eingestellt, daß sie kleiner als die zulässige Stromstärke des flachen Kabels 4 ist.

Sicherungselemente 10 sind mit den Unterseiten der einander gegenüberliegenden Streifenleiter 11b1 und 11b3 an den Streifenabschnitten 10a und den Unterseiten der einander gegenüberliegenden Streifenleiter 11b2 und 11b4 an den Streifenabschnitten 10a verbunden. Es ist anzumerken, daß, wenn die Streifenabschnitte 10a der Sicherungselemente 10 mit den Unterseiten der einander gegenüberliegenden Streifenleiter 11b1 und 11b3 und mit den Unterseiten der einander gegenüberliegenden Streifenleiter 11b2 und 11b4 verbunden werden, die Sicherungsabschnitte 10b unter Verwendung der Tragelemente 13 dergestalt davon abgehalten werden, den Isolator 11a des Relaisleiters 11 zu kontaktieren, daß die Sicherungsabschnitte 10b gebogen werden, so daß sie unterhalb des Isolators 11a angeordnet sind. Unter Verwendung der Trageelemente 13 werden Räume 14 zwischen den Sicherungsabschnitten 10b und der Unterseite des Relaisleiters 11 definiert.

Die Sicherungsabschnitte 10b der Sicherungselemente 10 werden von den Trageelementen 13 davon abgehalten, die Unterseite des Isolators 11a des Relaisleiters 11 zu berühren, um zu vermeiden, daß die Sicherungsabschnitte 10b von dem Isolator 11a berührt werden und um zu vermeiden, daß die Sicherungsabschnitte 10b eine Schmelzverbindung mit dem Isolator 11a eingehen, wenn sie durchbrennen.

Es ist anzumerken, daß die Verbindungsabschnitte 100, die die äußeren Leitungen 5 und das flache Kabel 4 unter Verwendung des Relaisleiters 11 verbinden, der aus dem Isolator 11a und den Streifenleitern 11b1 bis 11b4 besteht, die von dem Isolator 11a wegragen, durch die isolierende Abdeckung von der Umgebung elektrisch isoliert sind.

Die Verbindungsabschnitte 100 zwischen den Leitungen 4a des flachen Kabels 4 und den Leitungen der äußeren Leitungen 5 in der drehbaren Verbindungsvorrichtung des ersten Ausführungsbeispieles mit dem obigen Aufbau sind so aufgebaut, daß die Sicherungsabschnitte 10b der Sicherungselemente 10 früher durchbrennen als das flache Kabel 4, wenn ein Überlaststrom in dem flachen Kabel 4 fließt. Demgemäß ist es möglich, das flache Kabel 4 zu schützen, wenn ein Kurzschluß etc. den Fluß eines Überlaststromes in das flache Kabel 4 bewirkt.

Sogar wenn der Sicherungsabschnitt 10b des Sicherungselementes 10 infolge eines Überlaststromes durchbrennt, ist das Ersetzen eines Sicherungselementes 10 einfacher als das Ersetzen eines gesicherten flachen Kabels 4.

Ein Sicherungselement 10 ist billiger als ein flaches Kabel 4, so daß es, sogar wenn der Sicherungsabschnitt 10b durchbrennt, es hinsichtlich des Preises vorteilhafter ist, das Sicherungselement 10 zu ersetzen, als ein flaches Kabel 4 zu ersetzen.

Weiterhin ist, wie oben erläutert wurde, da die zulässige Stromstarke des Sicherungsabschnittes 10b des Sicherungselementes 10 so eingestellt ist, daß sie kleiner als die zulässige Stromstärke in dem flachen Kabel 4 ist, so daß der Sicherungsabschnitt 10b bei einem Überlaststrom früher als das flache Kabel 4 durchbrennt, das flache Kabel 4 geschützt.

Zweites Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird eine drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.

Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht eines Verbindungsabschnittes 110 zwischen einer äußeren Leitung und einem flachen Kabel in einer drehbaren Verbindungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 5 zeigt einen Verbindungsabschnitt 110, der dem in Fig. 2 dargestellten Verbindungsabschnitt 100 entspricht. Das Innengehäuse 1 und das Außengehäuse 2 sind ähnlich denen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert wurden.

In Fig. 5 ist ein Anschlußstück 15 mit dem Ende der äußeren Leitung 5 verbunden. Das Anschlußstück 15 und die Leitung 4a des flachen Kabels 4 sind durch ein Sicherungselement 10A miteinander verbunden. Das Sicherungselement 10A ist an seinen beiden Enden mit zylindrischen Leitungsabschnitten 10c ausgestattet. Die Leitungsabschnitte 10c sind mit dem Anschlußstück 15 und der Leitung 4a des flachen Kabels 4 verbunden.

Auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel ist die zulässige Stromstärke der zylindrischen Leitungsabschnitte 10c kleiner als die zulässige Stromstärke des flachen Kabels eingestellt. Wenn infolge eines Kurzschlusses etc. ein Überlaststrom durch das flache Kabel 4 fließt, werden die zylindrischen Leitungsabschnitte 10c früher als das flache Kabel 4 durchbrennen.

Es ist anzumerken, daß die Leitungsabschnitte 10c, die an den beiden Enden des Sicherungselementes 10A vorgesehen sind, nicht auf die zylindrischen Formen beschränkt sind, die in Fig. 5 dargestellt sind, und als Streifen ausgebildet sein können, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

Weitere Ausführungsbeispiele

Als Sicherungselemente 10 und 10A können nicht nur solche mit den oben beschriebenen Sicherungsabschnitten 10b und 10c verwendet werden, sondern auch PTC-Elemente, die keine Sicherungsabschnitte aufweisen. PTC-Elemente sind Elemente mit einem ansteigenden Widerstandseffekt. Wenn ein Überlaststrom fließt und sich die Temperatur erhöht, erhöht sich der Widerstand und der Strom wird beschränkt. Folglich ist es möglich, das Fließen eines Überlaststromes in dem Kabel 4 zu vermeiden.

Es ist möglich, ein Element mit einer Sicherungsfunktion an allen Verbindungspunkten der Leitungen 4a des flachen Kabels 4 mit den äußeren Leitungen einzusetzen, es ist jedoch ausreichend, Elemente mit einer Sicherungsfunktion an den auf der positiven Seite angeordneten Verbindungsabschnitten der Leitungen 4a des flachen Kabels 4 und der Leitungen der äußeren Leitungen einzusetzen.

Weiterhin kann, wenn ein Relaisleiter 11 verwendet wird, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, die Anzahl der Streifenleiter, wie z. B. die von dem Isolator 11a wegragenden Streifenleiter 11b1 bis 11b4, entsprechend der Anzahl der Leitungen des flachen Kabels erhöht werden.

Weiterhin kann das spiralförmig aufgewickelte flache Kabel mit einem U-förmigen Umkehrabschnitt in der Mitte aufgebaut sein. Weiterhin ist es möglich, ein übliches rundes Kabel als innere Leitung der drehbaren Verbindungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zu verwenden.

Wie oben erläutert wurde, stellt die vorliegende Erfindung eine drehbare Verbindungsvorrichtung bereit, bei der ein Innengehäuse und ein Außengehäuse derart verbunden sind, daß sie relativ zueinander drehbar sind, ein flaches Kabel spiralförmig aufgewickelt in einem von dem Innengehäuse und dem Außengehäuse gebildeten Raum aufgenommen ist, und äußere Leitungen mit den Leitungen an den beiden Enden des flachen Kabels verbunden sind, wobei ein auf der positiven Seite angeordneter Verbindungsabschnitt der Verbindungsabschnitte zwischen den Leitungen des flachen Kabels und den äußeren Leitungen eine Leitung des flachen Kabels und eine äußere Leitung durch ein Sicherungselement oder ein einen Überlaststromfluß begrenzendes Element elektrisch verbindet.

Wenn der Sicherungsabschnitt eines Sicherungselementes infolge eines Überlaststromes durchbrennt, ist das Ersetzen des Sicherungselementes leichter als das Ersetzen einer durchgebrannten inneren Leitung (bzw. eines durchgebrannten flachen Kabels). Weiterhin ist, da ein Sicherungselement billiger als eine innere Leitung ist, sogar wenn der Sicherungsabschnitt des Sicherungselementes durchbrennt, es hinsichtlich des Preises vorteilhafter, das Sicherungselement als eine innere Leitung zu ersetzen.

Weiterhin besteht in der vorliegenden Erfindung, da die zulässige Stromstarke in dem Sicherungselement so eingestellt ist, daß sie kleiner als die zulässige Stromstärke der inneren Leitung (des flachen Kabels) ist, damit der Sicherungsabschnitt bei einem Überlaststrom früher als die innere Leitung durchbrennt, um das flache Kabel 4 zu schützen, ein Vorteil im Schaltungsaufbau, d. h. es ist nicht notwendig, beim Einstellen der zulässigen Stromstärke des Sicherungsabschnittes die äußeren Schaltungsbedingungen der drehbaren Verbindungsvorrichtung, z. B. die Kapazität der Sicherung in dem Sicherungskasten, zu bedenken.

Sogar wenn das Sicherungselement infolge eines Überlaststromes durchbrennt, schmilzt nur der Sicherungsabschnitt, so daß eine größere Sicherheit als beim Erhitzen und Durchbrennen des flachen Kabels gegeben ist.

Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, die zu Zwecken der Darstellung ausgewählt wurden, ist anzumerken, daß zahlreiche Modifikationen von einem Fachmann vorgenommen werden können, ohne von dem grundlegenden Konzept und dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie es in den anliegenden Ansprüchen festgelegt ist.

Claims (14)

1. Drehbare Verbindungsvorrichtung, mit:
einem Innengehäuse (1),
einem Außengehäuse (2), das relativ zu dem Innengehäuse (1) drehbar ist,
einer inneren Leitung (4), die in einem von dem Innengehäuse (1) und dem Außengehäuse (2) definierten Raum (3) aufgenommen und spiralförmig aufgewickelt ist, so daß sie bei einer relativen Drehung des Innengehäuses (1) und des Außengehäuses (2) aufgewickelt oder abgewickelt werden kann, und
Verbindungsabschnitten (100, 110) mit leitenden Elementen, die die beiden Enden der inneren Leitung (4) und der äußeren Leitungen (5) verbinden,
wobei die innere Leitung (4) und die äußeren Leitungen (5) unter Verwendung eines leitenden Elementes (10) mit einer geringeren zulässigen Stromstärke als die innere Leitung (4) zumindest für den auf der Stromzuführseite angeordneten Verbindungsabschnitt verbunden sind.

2. Drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungsabschnitt (110, 111) umfaßt:
ein isolierendes Relaiselement (11),
mehrere Streifenleiter (11b), die einander gegenüberliegend um vorbestimmte Abstände, die der Anzahl von Leitungen in der inneren Leitung (4) und den äußeren Leitungen (5) entsprechen, voneinander beabstandet dergestalt vorgesehen sind, daß sie von dem isolierenden Relaiselement (11) wegragen,
leitende Elemente zum Verbinden der Leitungen der inneren Leitung (4) und der äußeren Leitungen (5), und
Trageelemente (13) mit einer vorbestimmten Höhe, die an Positionen der einander gegenüberliegenden Streifenleiter (11b) dergestalt vorgesehen sind, daß die leitenden Elemente das isolierende Relaiselement (11) an der Seite, an der die mehreren Streifenleiter vorgesehen sind, nicht berühren.

3. Drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element mit einer geringen zulässigen Stromstärke als die innere Leitung (4), das als leitendes Element von zumindest dem auf der Stromzuführungsseite angeordneten Verbindungsabschnitt der Verbindungsabschnitte verwendet ist, umfaßt:
Streifenleiterelemente (11b) und
einen Sicherungsabschnitt (10b) mit einer geringeren Oberfläche als die Streifenleiterelemente, so daß die zulässige Stromstärke geringer als die der inneren Leitung (4) ist.

4. Drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Element mit einer geringeren zulässigen Stromstärke als die innere Leitung (4), das als leitendes Element von zumindest dem auf der Stromzuführungsseite angeordneten Verbindungsabschnitt der Verbindungsabschnitte verwendet ist, umfaßt:
Streifenleiterelemente (11b) und
einen Sicherungsabschnitt (10b) mit einer geringeren Oberfläche als die Streifenleiterelemente, so daß die zulässige Stromstärke kleiner als die der inneren Leitung (4) ist.

5. Drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Leitung ein flaches Kabel (4) ist.

6. Drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsabschnitt umfaßt:
mehrere einander gegenüberliegende Streifenleiter, die um vorbestimmte Abstände, die der Anzahl von Leitungen der inneren Leitung (4) und der äußeren Leitungen (5) entsprechen, voneinander beabstandet vorgesehen sind, und
leitende Elemente, die zwischen den einander gegenüberliegenden Streifenleitern zum Verbinden der Leitungen der inneren Leitung (4) und der äußeren Leitungen (5) vorgesehen sind.

7. Drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Leitungsabschnitt (10c) mit einem leitenden Element mit einer geringeren zulässigen Stromstärke als die innere Leitung (4) als das leitende Element von zumindest dem auf der Stromzuführungsseite angeordneten Verbindungsabschnitt der Verbindungsabschnitte verwendet ist.

8. Drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zylindrischer Leitungsabschnitt (10c) mit einem leitenden Element mit einer geringeren zulässigen Stromstärke als die innere Leitung (4), das als leitendes Element des Verbindungsabschnittes von zumindest dem auf der Stromzuführungsseite angeordneten Verbindungsabschnitt der Verbindungsabschnitte verwendet ist, Streifenleiterelemente (11b) und
einen Sicherungsabschnitt (10b) mit einer geringeren Oberfläche als die Streifenleiterelemente umfaßt, so daß die zulässige Stromstärke kleiner als die der inneren Leitung (4) ist.

9. Drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Leitung (4) ein flaches Kabel ist.

10. Drehbare Verbindungsvorrichtung, mit:
einem Innengehäuse (1),
einem Außengehäuse (2), das relativ zu dem Innengehäuse (1) drehbar ist,
einer inneren Leitung (4), die in einem von dem Innengehäuse (1) und dem Außengehäuse (2) definierten Raum (3) aufgenommen und spiralförmig aufgewickelt ist, so daß sie bei einer Relativdrehung des Innengehäuses (1) und des Außengehäuses (2) aufgewickelt oder abgewickelt werden kann, und
Verbindungsabschnitten (110, 111) mit leitenden Elementen, die die zwei Enden der inneren Leitung (4) und der äußeren Leitungen (5) verbinden,
wobei ein Element mit einem Widerstandswert, der sich bei einem Überlaststrom erhöht und der den durch die innere Leitung (4) fließenden Strom begrenzt, als leitendes Element von zumindest dem auf der Stromzuführungsseite angeordneten Verbindungsabschnitt verwendet ist.

11. Drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den Strom begrenzende Element ein PTC- Element umfaßt.

12. Drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Leitung (4) ein flaches Kabel umfaßt.

13. Drehbare Verbindungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Innengehäuse (1) und ein Außengehäuse (2) derart miteinander verbunden sind, daß sie relativ zueinander drehbar sind, wobei eine innere Leitung (4) spiralförmig aufgewickelt in einem von dem Innengehäuse (1) und dem Außengehäuse (2) gebildeten Raum (3) aufgenommen ist und äußere Leitungen (5) mit den beiden Enden der inneren Leitung (4) verbunden sind,
ein auf der Stromzuführungsseite angeordneter Verbindungsabschnitt der Verbindungsabschnitte zwischen den Enden der inneren Leitung (4) und den äußeren Leitungen (5) ein Ende der inneren Leitung (4) und einer äußeren Leitung (5) durch ein leitendes Element elektrisch verbindet, das eine geringere zulässige Stromstärke als die innere Leitung (4) aufweist und eine Sicherungsfunktion hat.

14. Drehbare Verbindungsvorrichtung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Leitung (4) ein flaches Kabel ist.