EP1808940B1

EP1808940B1 - Device for transmitting signals between terminals

Info

Publication number: EP1808940B1
Application number: EP05292738A
Authority: EP
Inventors: Wolfgang Reber; Helmut Rebhan
Original assignee: Nexans SA
Current assignee: Nexans SA
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2025-12-19
Also published as: US7413454B2; EP1808940A1; PL1808940T3; DE502005005429D1; US20070149019A1; ATE408909T1

Abstract

A cassette (K) comprises rotor and stator for delimiting a circular accommodating area to accommodate flat ribbon cable (FRC) (10). An intermediate base fitted on a cylindrical hub of rotor, runs parallel to cover face and base of accommodating area. The intermediate base divides the accommodating area based on the height or width of the cable to be inserted.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen Endstellen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs ( DE 199 60 205 A1 ).The invention relates to a device for signal transmission between terminals according to the preamble of claim ( DE 199 60 205 A1 ).

Eine derartige Vorrichtung wird beispielsweise für die Übertragung von Signalen und elektrischem Strom zum Auslösen des "Airbag" eines Prallschutzes für Kraftfahrzeuge und für andere Funktionen eingesetzt, aber auch für eine Schiebetürverkabelung oder eine Lenkgetriebeverkabelung von Kraftfahrzeugen. Ein durch eine solche Vorrichtung zu lösendes Problem ist die Übertragung von Signalen und Strom zwischen feststehenden und beweglichen Teilen des Kraftfahrzeugs. Die für solche Fälle seit langem bekannten Schleifkontakte bzw. Schleifringe sind einem Verschleiß unterworfen und insbesondere bei niedrigen Stromstärken wegen der schwankenden Übergangswiderstände nachteilig.Such a device is used for example for the transmission of signals and electric current for triggering the "airbag" of a bumper for motor vehicles and for other functions, but also for a sliding door cabling or a steering gear wiring of motor vehicles. A problem to be solved by such a device is the transmission of signals and power between stationary and moving parts of the motor vehicle. The known for such cases sliding contacts or slip rings are subject to wear and disadvantageous in particular at low currents due to the fluctuating contact resistance.

In der US-A-5,643,002 ist eine aus Rotor und Stator mit umschlossener Leitung bestehenden Kassette zum Verbinden zweier Endstellen in sogenannter Reversetechnik beschrieben. Die Leitung ist in zwei Teilwicklungen mit unterschiedlicher Wickelrichtung aufgeteilt, welche an einer Umkehrstelle ineinander übergehen. Zwischen den Teilwicklungen ist ein ringförmiger Führungskörper angeordnet, der den Bewegungen der Teilwicklungen in Umfangsrichtung der Kassette folgt. Für eine möglichst leichtgängige Bewegung hat der Führungskörper einen Kragen, der in eine Ausnehmung einer Nabe des Rotors leichtgängig verschiebbar eingreift.In the US-A-5,643,002 is a described consisting of rotor and stator with enclosed line cassette for connecting two terminals in so-called reverse engineering described. The line is divided into two partial windings with different winding direction, which merge into one another at a reversal point. Between the partial windings, an annular guide body is arranged, which follows the movements of the partial windings in the circumferential direction of the cassette. For the smoothest possible movement of the guide body has a collar which engages easily displaced in a recess of a hub of the rotor.

Bei der bekannten Vorrichtung nach der EP 0 417 350 A1 wird für die Signalübertragung elektrischer Strom verwendet. Die Stromübertragung erfolgt durch eine beispielsweise nach Art eines Federhauses zu einem Wickelkörper gewickelte Flachband-Leitung - im folgenden kurz als "FBL" bezeichnet. Bei einer relativen Drehbewegung von zwei durch die FBL verbundenen Endstellen, "atmet" die aufgewickelte FBL wie die Feder einer Uhr. Die Windungen der gewickelten FBL werden in der einen Drehrichtung auf einen kleineren Durchmesser zusammengezogen. Sie gehen in der anderen Drehrichtung wieder auf einen größeren Durchmesser auf.In the known device according to the EP 0 417 350 A1 Electricity is used for signal transmission. The power transmission takes place through a flat-band cable, which is wound into a wound body, for example, in the manner of a barrel - referred to below as "FBL" for short. In a relative Rotary motion of two FBL-connected terminals, the wound FBL "breathes" like the spring of a clock. The turns of the wound FBL are contracted in one direction of rotation to a smaller diameter. You go back in the other direction to a larger diameter.

In den in der Kassette solcher Vorrichtungen angebrachten FBL sind zwei oder mehr Leiter mit Abstand zueinander angeordnet. Die Breite der FBL nimmt also mit größer werdender Anzahl von Leitern zu, wenn die elektrischen Eigenschaften, insbesondere der ohmsche Widerstand, bei gleicher Länge der FBL unverändert bleiben sollen. Da die Leitung im Aufnahmeraum der Kassette hochkant angebracht ist, wird statt des Wortes "Breite" das Wort "Höhe" verwendet, womit bei montierter Leitung deren axiale Höhe im Aufnahmeraum der Kassette gemeint ist. Die Abmessungen der Kassette nach der bereits erwähnten EP 0 417 350 A1 sind für die Verwendung einer Leitung mit festliegender Leiterzahl gewählt. Wenn eine andere Leiterzahl benötigt wird, als sie in der vorgesehenen Leitung vorhanden ist, müssen entweder die Abmessungen der Kassette an eine entsprechend niedrigere oder höhere Leitung angepaßt werden oder es wird von den in einer passenden Leitung vorhandenen Leitern nur ein Teil benutzt. Beide Varianten sind aufwendig.In the FBL mounted in the cassette of such devices, two or more conductors are spaced apart. The width of the FBL thus increases with increasing number of conductors if the electrical properties, in particular the ohmic resistance, should remain unchanged for the same length of the FBL. Since the line is mounted edgewise in the receiving space of the cassette, the word "height" is used instead of the word "width", which means when mounted line whose axial height in the receiving space of the cassette. The dimensions of the cassette after the already mentioned EP 0 417 350 A1 are selected for the use of a line with a fixed number of conductors. If a different number of conductors is required than is present in the designated line, either the dimensions of the cassette must be adapted to a correspondingly lower or higher line or only one part of the conductors present in a suitable line is used. Both variants are expensive.

Die Vorrichtung nach der eingangs erwähnten DE 199 60 205 A1 ist in weiten Grenzen für FBL mit einer beliebigen Anzahl von Leitern einsetzbar. Das wird dadurch erreicht, daß an mindestens einer der den Aufnahmeraum begrenzenden Flächen von Rotor und Stator, der Deckfläche und dem Boden, ein Ausgleichskörper mit variabler axialer Höhe angebracht ist. Bei gleichbleibender axialer Höhe des Aufnahmeraums der Kassette und variabler axialer Höhe der FBL ist die axiale Höhe des Ausgleichskörpers derart bemessen, daß der zwischen der FBL und dem Rotor bzw. Stator der Kassette in axialer Richtung frei bleibende Raum im wesentlichen durch den Ausgleichskörper ausgefüllt ist. Es kann dadurch für viele unterschiedliche Anforderungen eine Kassette mit gleichbleibenden Abmessungen - insbesondere des Aufnahmeraums für die FBL - verwendet werden. Die Leiterzahl der jeweils einzusetzenden FBL kann so mit Vorteil an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden. Es können also FBL mit unterschiedlicher Höhe eingesetzt werden. Der damit variable axiale Freiraum innerhalb des Aufnahmeraums der Kassette wird für jeden Anwendungsfall durch einen Ausgleichskörper mit angepaßter Höhe aufgefüllt. In allen Fällen bleibt die Summe der axialen Höhen von FBL und Ausgleichskörper im wesentlichen konstant. Diese bekannte Vorrichtung hat sich in der Praxis bewährt.The device according to the above-mentioned DE 199 60 205 A1 is widely used for FBL with any number of conductors. This is achieved in that on at least one of the receiving space bounding surfaces of the rotor and stator, the top surface and the bottom, a compensating body is mounted with a variable axial height. At a constant axial height of the receiving space of the cassette and variable axial height of the FBL, the axial height of the compensating body is dimensioned such that between the FBL and the rotor or stator of the cassette in the axial direction remaining space is essentially filled by the compensating body. It can thus be used for many different requirements a cassette with uniform dimensions - especially the receiving space for the FBL. The number of conductors of each FBL to be used can be adapted with advantage to the particular application. It can be used so FBL with different heights. The thus variable axial clearance within the receiving space of the cassette is filled for each application by a compensating body with adjusted height. In all cases, the sum of the axial heights of FBL and balancing body remains substantially constant. This known device has proven itself in practice.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die eine vorteilhafte und erweiterte Alternative zu der eingangs geschilderten Vorrichtung angibt.The invention has for its object to provide a device indicating an advantageous and advanced alternative to the above-described device.

Diese Aufgabe wird entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs gelöst.This object is achieved according to the characterizing features of the claim.

Bei dieser Vorrichtung ist die axiale Höhe des Aufnahmeraums für die FBL auf sehr einfache Weise durch die Anbringung des Zwischenbodens einstellbar. Die Nabe ist in zwei Teile quergeteilt, deren jeweilige Länge in Abhängigkeit von der Höhe bzw. Breite der FBL variabel ist. Beide Teile ergänzen sich jeweils zu einer Nabe gleichbleibender Länge. Mindestens einer der Teile hat im Bereich seiner Stirnfläche eine nach außen offene, umlaufende Ausnehmung, die zur Aufnahme und Halterung des Zwischenbodens dient. Nach Maßgabe der Höhe bzw. Breite der in einer Kassette einzusetzenden FBL wird der Zwischenboden so an der Nabe des Rotors befestigt, daß sich ein dieser Höhe entsprechender Aufnahmeraum ergibt. Der Zwischenboden kann ebenso wie die den Aufnahmeraum begrenzende Fläche von Stator oder Rotor mit geräuschdämmenden Material beschichtet sein.In this device, the axial height of the receiving space for the FBL is adjustable in a very simple manner by the attachment of the false floor. The hub is divided into two parts whose respective length is variable depending on the height or width of the FBL. Both parts complement each other to a hub of constant length. At least one of the parts has in the region of its end face an outwardly open, circumferential recess, which serves for receiving and holding the false bottom. In accordance with the height or width of the FBL to be used in a cassette, the intermediate bottom is fastened to the hub of the rotor in such a way that a receiving space corresponding to this height results. The intermediate floor may be coated with sound-absorbing material as well as the area bounding the receiving space of the stator or rotor.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt.Embodiments of the subject invention are illustrated in the drawings.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Kassette mit einer Vorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung.
Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform der Kassette.
Fig. 3 eine Kassette teilweise im Schnitt.
Fig. 4 und 5 eine Einzelheit der Kassette in vergrößerter Darstellung in zwei Ansichten.

Show it:

Fig. 1 a view of a cassette with a device according to the invention in a schematic representation.
Fig. 2 one opposite Fig. 1 modified embodiment of the cassette.
Fig. 3 a cassette partly in section.
4 and 5 a detail of the cassette in an enlarged view in two views.

In Fig. 1 sind schematisch zwei beispielsweise kreisförmig ausgebildete Wände 1 und 2 einer Kassette K dargestellt. Die Wand 1 soll beispielsweise zum Rotor R und die Wand 2 zum Stator 3 der Kassette K gehören (Fig. 3). Sie ist für den Einbau in das Lenkrad eines Kraftfahrzeugs bestimmt. Zur Stromversorgung einer Elektronik 3, durch deren Signal ein Prallsack ausgelöst werden kann, ist die Kassette K an die Batterie 4 des Kraftfahrzeugs angeschlossen. Die Batterie 4 ist über eine elektrische Leitung 5 mit einer als Festpunkt ausgeführten Endstelle 6 der Kassette K verbunden. Die Elektronik 3 ist über eine elektrische Leitung 7 an eine Endstelle 8 der Kassette K angeschlossen, die in Richtung des Doppelpfeiles 9 bewegbar ist. Grundsätzlich könnten auch die Endstelle 8 feststehend und die Endstelle 6 bewegbar ausgeführt sein.In Fig. 1 schematically two, for example, circular walls 1 and 2 of a cassette K are shown. The wall 1 is intended, for example, to belong to the rotor R and the wall 2 belongs to the stator 3 of the cassette K ( Fig. 3 ). It is intended for installation in the steering wheel of a motor vehicle. To supply power to an electronic unit 3, by the signal of which an impact bag can be triggered, the cassette K is connected to the battery 4 of the motor vehicle. The battery 4 is connected via an electrical line 5 with an executed as a fixed point terminal 6 of the cassette K. The electronics 3 is connected via an electrical line 7 to a terminal 8 of the cassette K, which is movable in the direction of the double arrow 9. In principle, the terminal 8 could be fixed and the terminal 6 movable.

Zwischen den beiden Endstellen 6 und 8 ist eine FBL 10 mit mindestens zwei elektrischen Leitern angebracht. Die Leiter sind vorzugsweise als Flachleiter ausgebildet. Diese Ausführungsform der FBL 10 ist besonders dünn und nimmt daher sehr wenig Raum ein. Grundsätzlich könnte die FBL 10 aber auch runde Leiter haben. Der Aufbau der FBL 10 und die Art ihres Anschlusses bzw. Abschlusses an den Endstellen 6 und 8 sind nicht genauer dargestellt. Sie sind prinzipiell in unterschiedlichen Varianten bekannt und hier nicht von Bedeutung.Between the two terminals 6 and 8, an FBL 10 is attached with at least two electrical conductors. The conductors are preferably formed as a flat conductor. This embodiment of the FBL 10 is particularly thin and therefore takes up very little space. Basically, the FBL 10 could also have round ladder. The structure of the FBL 10 and the nature of their connection or termination at the terminals 6 and 8 are not shown in more detail. They are known in principle in different variants and not important here.

Die FBL 10 kann gemäß Fig. 1 in der Kassette K zwischen den beiden Endstellen 6 und 8 in mehreren Windungen, also nach Art eines Federhauses von Uhren, angeordnet sein. Obwohl die Anzahl der Umdrehungen eines Lenkrades auf etwa sechs Umdrehungen begrenzt ist, sollen mehr als sechs Windungen für die FBL 10 vorgesehen sein. Die Drehbewegung der Endstelle 8 macht sich dann für eine einzelne Windung der FBL 10 nicht wesentlich bemerkbar. Es wird lediglich der Durchmesser des aus allen Windungen der FBL 10 bestehenden Wickelkörpers verkleinert bzw. vergrößert.The FBL 10 can according to Fig. 1 in the cassette K between the two terminals 6 and 8 in several turns, so be arranged in the manner of a barrel of watches. Although the number of revolutions of a steering wheel is limited to about six turns, more than six turns for the FBL 10 should be provided. The rotational movement of the terminal 8 then makes for a single turn of the FBL 10 is not significantly noticeable. It is only the diameter of the existing all turns of the FBL 10 bobbin reduced or increased.

Die FBL 10 kann gemäß Fig. 2 in der Kassette K auch in zwei Teilwicklungen angeordnet sein, und zwar in einem äußeren Wickelbereich 11 und einem inneren Wickelbereich 12. Die beiden Wickelbereiche 11 und 12 sind durch Klammern gekennzeichnet. Sie umfassen in der aus Fig. 2 ersichtlichen Mittelstellung bzw. in der Montageposition der Kassette K jeweils zwei bis drei Windungen. In den beiden Wickelbereichen 11 und 12 haben die Windungen der FBL 10 entgegengesetzte Wickelrichtungen. Die Wickelbereiche 11 und 12 sind durch eine etwa U-förmig ausgeführte Umkehrstelle 13 miteinander verbunden. Zwischen den beiden Wickelbereichen 11 und 12 ist ein Führungskörper 14 angebracht, der zur Führung der Teilwicklungen der FBL 10 während einer Drehung des Rotors der Kassette K dient.The FBL 10 can according to Fig. 2 in the cassette K may also be arranged in two partial windings, in an outer winding region 11 and an inner winding region 12. The two winding regions 11 and 12 are characterized by brackets. They include in the Fig. 2 apparent center position or in the mounting position of the cassette K in each case two to three turns. In the two winding areas 11 and 12, the turns of the FBL 10 have opposite winding directions. The winding areas 11 and 12 are interconnected by an approximately U-shaped reversing point 13. Between the two winding areas 11 and 12, a guide body 14 is mounted, which serves to guide the partial windings of the FBL 10 during rotation of the rotor of the cassette K.

Die Vorrichtung nach der Erfindung soll mit gleichbleibenden Abmessungen der Kassette K für FBL-en mit unterschiedlicher Leiterzahl und unterschiedlicher Höhe bzw. Breite verwendbar sein, ohne daß eine gegenüber der lichten Höhe des Aufnahmeraums der Kassette K schmalere FBL bei Erschütterungen der Kassette K durch Klappern Geräusche verursachen kann. Das gilt für jede Form eines aus der FBL bestehenden Wickelkörpers.The device according to the invention is to be used with constant dimensions of the cassette K for FBL-en with different number of conductors and different height or width, without a comparison with the clear height of the receiving space of the cassette K narrower FBL with vibrations of the cassette K by rattling noises can cause. This applies to any form of existing from the FBL bobbin.

Bei der Ausführungsform der Kassette K nach Fig. 3 ist die FBL 10 entsprechend Fig. 1 in Windungen nach Art eines Federhauses einer Uhr gewickelt. Sie hat eine geringere Höhe als der aus Fig. 3 rechts ersichtliche Aufnahmeraum 15 der Kassette K, der kreisringförmig mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist. Zum Ausgleich des Höhenunterschiedes zwischen FBL 10 und Aufnahmeraum 15 ist in demselben ein Zwischenboden 16 angebracht, der an einer zum Rotor R der Kassette K gehörenden zylindrischen Nabe 17 befestigt ist. Der Zwischenboden 16 ist mit Abstand sowohl zu einer vom Rotor R gebildeten Deckfläche 18 des Aufnahmeraums 15 als auch zu dessen zum Stator S gehörenden Boden 19 angeordnet. Er verläuft parallel zu beiden, und zwar über die gesamte radiale Breite des Aufnahmeraums 15und unterteilt denselben in einen verkleinerten Raum V für die FBL 10 und einen Leerraum L. Die FBL 10 ist in dem verkleinerten Raum V zwischen Deckfläche 18 und Zwischenboden 16 quasi spielfrei untergebracht. Die Deckfläche 18 und der Zwischenboden 16 können zusätzlich jeweils mit einer Schicht 20 aus geräuschdämmendem Material versehen sein.In the embodiment of the cassette K after Fig. 3 is the FBL 10 accordingly Fig. 1 wrapped in turns like a barrel of a clock. It has a lower height than the one out Fig. 3 right apparent receiving space 15 of the cassette K, the is formed annular with rectangular cross-section. To compensate for the difference in height between FBL 10 and receiving space 15 an intermediate bottom 16 is mounted in the same, which is attached to a rotor R of the cassette K belonging to the cylindrical hub 17. The intermediate bottom 16 is arranged at a distance both to a top surface 18 of the receiving space 15 formed by the rotor R and to its bottom 19 belonging to the stator S. It runs parallel to both, over the entire radial width of the receiving space 15 and subdivides the same into a reduced space V for the FBL 10 and a void L. The FBL 10 is accommodated in the reduced space V between top surface 18 and intermediate bottom 16 virtually free of play , The top surface 18 and the intermediate bottom 16 may additionally be provided in each case with a layer 20 of sound-absorbing material.

Die Nabe 17 ist in zwei Teile 21 und 22 quergeteilt, die lückenlos zur Nabe 17 zusammenfügbar sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Teil 22 der Nabe 17 im Bereich seiner Stirnseite eine umlaufende, radial nach außen offene Ausnehmung 23, deren axiale Höhe der Dicke des Zwischenbodens 16 entspricht. In Montageposition greift der Zwischenboden 16 in die Ausnehmung 23 ein und ist dadurch an der Nabe 17 festgelegt, wenn der Teil 21 auf den Teil 22 derselben aufgesetzt ist. Die Ausnehmung 23 bildet dabei eine Auflagefläche für den Zwischenboden 16, die in Fig. 5 mit Kreuzen versehen dargestellt ist. Je nach Länge der beiden Teile 21 und 22 der Nabe 17, die zusammen immer eine der Länge der Nabe 17 entsprechende Länge haben, kann so der Zwischenboden 16 auf einfache Weise in unterschiedlicher Höhe über dem Boden 19 der Kassette K angebracht sein. Diese Höhe wird jeweils nach der Höhe der FBL 10 bemessen. Die Ausnehmung 23 könnte abweichend von der zeichnerischen Darstellung auch im Teil 21 oder jeweils teilweise in beiden Teilen 21 und 22 der Nabe 17 angebracht sein.The hub 17 is split into two parts 21 and 22 which are gapless to the hub 17 are joined together. In the illustrated embodiment, the part 22 of the hub 17 in the region of its end face has a circumferential, radially outwardly open recess 23 whose axial height corresponds to the thickness of the intermediate bottom 16. In the mounting position, the intermediate bottom 16 engages in the recess 23 and is thereby fixed to the hub 17 when the part 21 is placed on the part 22 thereof. The recess 23 forms a support surface for the intermediate bottom 16, the in Fig. 5 is shown provided with crosses. Depending on the length of the two parts 21 and 22 of the hub 17, which together always have a length of the hub 17 corresponding length, so the intermediate bottom 16 can be mounted in a simple manner at different heights above the bottom 19 of the cassette K. This height is measured in each case according to the height of the FBL 10. The recess 23 could deviate from the graphic representation in the part 21 or in each case partially in both parts 21 and 22 of the hub 17 may be attached.

Claims

Device for transmitting signals between end points (6, 8) between which at least one line (10) is arranged which is accommodated in an essentially circular cartridge (K) to which ongoing lines can be connected at the end points and whose length is longer than the distance between the end points, in which device the cartridge (K) is composed of a rotor (R) which can rotate about the axis of said cartridge (K), supports at least one end point and has a cylindrical hub (17) which runs in the axial direction of the cartridge (K), and a fixed stator (S) which also supports at least one end point, which end points (6, 8) bound a circular-ring-shaped receptacle space (15) which serves to hold the line (10) and has a rectangular cross section which has a cover face (18) and a base (19) which runs parallel to the latter and whose axial clearance height can be varied by means of at least one built-in component, characterized
- in that the hub (17) is transversely divided into two parts (21, 22) which lie axially one on top of the other in the position of use and enclose between them a circumferential, outwardly open recess (23), and

- in that an intermediate floor (16) which extends over the entire radial width of the receptacle space (15) is defined in the recess (23), said intermediate floor (16) running parallel to the cover face (18) and base (19) of the receptacle space (15), being arranged at a distance from the latter and dividing the receptacle space (15), in variable fashion according to the height or width of the line (10) to be inserted into the cartridge (K), into a reduced space (V) for the line (10) and an empty space (L).