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Die
Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für ein Lenkrad eines Kraftfahrzeugs
gemäß den Ansprüchen 1 und
12.
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Aus
dem Stand der Technik ist bekannt, an einem Lenkrad eines Kraftfahrzeuges
eine Schaltanordnung mit einem über
eine Schaltwippe betätigbaren
Schalter vorzusehen, über
die z. B. ein Gangwechsel ausgelöst
werden kann.
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Das
von der vorliegenden Erfindung zu lösende Problem besteht darin,
eine Schaltanordnung für
ein Lenkrad zur Verfügung
zu stellen, die einen einfachen und kompakten Aufbau des Lenkrades und
ein möglichst
fehlerfreies Schalten einer Komponente des Fahrzeuges ermöglicht.
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Dieses
Problem wird durch das Bereitstellen einer Schaltanordnung mit den
Merkmalen gemäß Anspruch
1 sowie einer Schaltanordnung mit den Merkmalen gemäß Anspruch
12 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Danach
wird eine Schaltanordnung für
ein Lenkrad eines Kraftfahrzeuges bereitgestellt, mit
- – mindestens
einem Schaltelement zum Auslösen eines
Hupsignals, das bei im Fahrzeug eingebauter Schaltanordnung mit
einer Hupsignalerzeugungseinrichtung des Kraftfahrzeugs in Kommunikationsverbindung
steht; und
- – mindestens
einem Schaltelement zum Signalisieren eines Gangwechselwunsches,
das bei im Fahrzeug eingebauter Schaltanordnung mit einer Getriebesteuerung
des Fahrzeugs in Kommunikationsverbindung steht, wobei
- – das
Schaltelement zum Auslösen
eines Hupsignals und das Schaltelement zum Signalisieren eines Gangwechselwunsches
an einem gemeinsamen Träger
angeordnet sind.
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Insbesondere
ist der gemeinsame Träger,
an dem das Schaltelement zum Auslösen eines Hupsignals und das
Schaltelement zum Signalisieren eines Gangwechselwunsches angeordnet
sind, in Form einer Leiterplatte ausgebildet, die z. B. Schnittstellen aufweist, über die
die Schaltelemente mit den entsprechenden Fahrzeugkomponenten verbunden werden
können.
Bezogen auf den im Fahrzeug montierten Zustand der Schaltanordnung,
d. h. nach Einbau der Schaltanordnung in einem Lenkrad und Montage
des Lenkrades im Fahrzeug, ist eine Kommunikationsverbindung zwischen
den Schaltelementen und der Hupsignalerzeugungseinrichtung bzw.
der Getriebesteuerung insbesondere über elektrische und/oder optische
Leitungen realisiert.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung sind das Schaltelement zum Auslösen eines
Hupsignals und/oder das Schaltelement zum Signalisieren eines Gangwechselwunsches
in Form eines Mikroschalters ausgebildet. Allerdings ist die Erfindung
selbstverständlich
nicht auf die Verwendung von Mikroschaltern beschränkt, sondern
das erste und/oder das zweite Schaltelement können im Prinzip in Form eines
beliebigen Schalters ausgebildet sein, z. B. in Form einer Schaltmatte
oder auch in Form eines Schalters, der magnetisch oder optisch betätigt werden
kann.
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Gemäß einer
anderen Weiterbildung der Erfindung weist die Schaltanordnung eine
Betätigungsvorrichtung
auf, die zum Betätigen
(Schalten) des Schaltelementes zum Signali sieren eines Gangwechselwunsches
aus einer Ausgangsstellung in mindestens eine Schaltstellung bewegbar
ist. Beispielsweise ist die Betätigungsvorrichtung
zum mechanischen Betätigen
dieses Schaltelementes ausgebildet, d. h. die Betätigungsvorrichtung
weist ein Bauteil auf, das so mit Kontakten des Schaltelementes
zusammenwirkt, dass diese bei Betätigung der Betätigungsvorrichtung
in Kontakt miteinander gebracht oder umgekehrt der Kontakt zwischen
den Kontakten des Schaltelementes unterbrochen wird.
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Allerdings
ist die Erfindung nicht auf eine Betätigungsvorrichtung festgelegt, über die
das Schaltelement mechanisch geschaltet wird. Es ist auch denkbar,
dass die Betätigungsvorrichtung
in Abhängigkeit
vom gewählten
Typ des Schaltelementes ein nicht mechanisches Schalten zulässt, z.
B. auf elektromagnetischem Wege.
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Es
ist auch denkbar, dass auch mehrere Schaltelemente zum Übermitteln
eines Gangswechselwunsches vorhanden können, die z. B. durch Bewegen
der Betätigungsvorrichtung
geschaltet werden können.
Insbesondere können
zwei Schaltelemente vorgesehen sein, von denen eines dazu dient, der
Getriebesteuerung zunächst
nur zu signalisieren, dass ein Gangwechsel bevorsteht, so dass bei
Betätigung
dieses Schaltelementes das Getriebe des Fahrzeugs zunächst nur
in einen Gangwechselbereitschaftszustand versetzt wird, ein tatsächliches Wechseln
in einen anderen Gang jedoch noch nicht erfolgt. Erst bei Betätigung des
anderen Schaltelementes wird tatsächlich ein Gangwechsel ausgelöst. Es sei
bemerkt, dass hier unter dem Ausdruck „Signalisieren eines Gangwechselwunsches” beides
verstanden, nämlich
sowohl das Schalten des Getriebes in einen Bereitschaftszustand
als auch das tatsächliche
Auslösen
eines Gangwechsels.
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In
einer Variante weist die Betätigungsvorrichtung
ein vom Fahrer des Fahrzeugs manuell betätigbares Betätigungselement
auf, das insbesondere durch Zug in Richtung auf den Fahrer aus der
Ausgangsstellung in die Schaltstellung bewegbar ist. Das Betätigungselement
(„Schaltwippe”) wirkt
beispielsweise mit einem Aktuator der Betätigungsvorrichtung zusammen,
wobei eine Zugbewegung des Betätigungselementes
zu einer Bewegung des Aktuators führt, der dann wiederum das
Schaltelement betätigt.
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Beispielsweise
erstreckt sich das Betätigungselement
im eingebauten Zustand der Schaltanordnung zumindest abschnittsweise
auf einer einem Fahrer abgewandten Seite des Trägers. Darüber hinaus kann auch mindestens
ein Schaltelement zum Signalisieren eines Gangwechselwunsches auf
dieser dem Fahrer des Fahrzeugs abgewandten Seite des Trägers angeordnet
sein. In einer Variante ist ein zweites Schaltelement zum Signa lisieren
eines Gangwechselwunsches auf einer dem Fahrer zugewandten Seite
des Trägers
vorgesehen, wobei z. B. ein mittels des Betätigungselementes bewegbarer Aktuator
den Träger
im Bereich der Schaltelemente durchgreift. Auf diese Ausgestaltung
der Erfindung wird weiter unten genauer eingegangen.
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In
einer anderen Abwandlung ist das Betätigungselement näherungsweise
in der Mitte des Lenkrads schwenkbar gelagert. Insbesondere erstreckt
sich das Betätigungselement
näherungsweise über den
gesamten Durchmesser des Lenkrades. Dadurch ist es z. B. an zwei
einander gegenüberliegenden
Enden manuell durch den Fahrer betätigbar. Beispielsweise ist
das Betätigungselement
bügelartig ausgebildet
und weist eine längliche
Form auf.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel weist
der Träger
(in Draufsicht) eine U-förmige Gestalt
auf, wobei z. B. im Bereich der beiden Arme des Trägers jeweils
mehrere Schaltelemente, die zum Signalisieren eines Gangwechselwunsches
dienen, angeordnet sind. Gleichzeitig ist z. B. im Bereich eines
Steges des Trägers,
der die beiden Arme des Trägers
miteinander verbindet, mindestens ein Schaltelement zum Auslösen eines
Hupsignals vorhanden. Zusätzlich
können
weitere Schaltelemente zum Auslösen
eines Hupsignals angeordnet sein, z. B. auch an den Armen des Trägers. Die
Schaltelemente zum Auslösen
eines Hupsignals sind insbesondere an einer Seite des Trägers angeordnet,
die bei im Fahrzeug (und somit natürlich im Lenkrad) eingebauter
Schaltanordnung dem Fahrer des Fahrzeugs zugewandt ist.
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Darüber hinaus
sind die Schaltelemente zum Signalisieren eines Gangwechselwunsches
und die Schaltelemente zum Auslösen
eines Hupsignals so angeordnet, dass bei einer Betätigung der
erstgenannten Schaltelemente ein Betätigen der letztgenannten Schaltelemente
ausgeschlossen ist. Insbesondere sind die Schaltelemente zum Signalisieren eines
Gangwechselwunsches durch Zug an einem Betätigungselement und die Schaltelemente
zum Auslösen
eines Hupsignals durch Druck auf ein Betätigungselement schaltbar.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Schaltanordnung für Lenkrad
eines Kraftfahrzeuges bereitgestellt, die insbesondere wie oben beschrieben
ausgebildet ist, und die aufweist:
- – ein erstes
und ein zweites Schaltelement, die bei im Fahrzeug eingebauter Schaltanordnung
in Kommunikationsverbindung mit einer Komponente des Fahrzeugs stehen;
und
- – eine
Betätigungsvorrichtung,
die aus einer Ausgangsstellung zum Schalten des ersten Schaltelements
in eine erste Schaltstellung und zum Schalten des zweiten Schaltelements über die
erste Schaltstellung hinweg in eine zweite Schaltstellung bewegbar
ist.
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Insbesondere
sind das erste und das zweite Schaltelement so angeordnet, dass
bei Bewegen der Betätigungsvorrichtung
in die zweite Schaltstellung das erste und das zweite Schaltelement
nacheinander geschaltet werden, d. h. einem Schalten des zweiten
Schaltelementes geht zwangsläufig
ein Schalten des ersten Schaltelementes voraus.
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Das
erste und das zweite Schaltelement können im Prinzip von einem beliebigen
Schaltertyp sein, beispielsweise können die Schaltelemente in
Form eines Mikroschalters oder in Form eines elektromagnetisch oder
optisch betätigbaren
Schalters ausgebildet sein.
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Die
Betätigungsvorrichtung
weist beispielsweise ein wie weiter oben bereits beschrieben ausgebildetes
Betätigungselement
auf, das insbesondere durch Zug vom Fahrer des Fahrzeugs aus der
Ausgangsstellung in eine erste und/oder zweite Schaltstellung bewegbar
ist, wobei die Betätigungsvorrichtung
entsprechend die erste bzw. zweite Schaltstellung einnimmt, wenn
sich das Betätigungselement
in seiner ersten und/oder zweiten Schaltstellung befindet.
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Beispielsweise
ist das Betätigungselement
in Form einer Schaltwippe ausgebildet und insbesondere an einer
Rückseite,
d. h. einer dem Fahrer abgewandten Seite, eines Trägers angeordnet,
an dem das erste und das zweite Schaltelement angeordnet sind. Der
Träger
ist insbesondere in Form einer Leiterplatte ausgebildet, die z.
B. unter anderem zur elektrischen und/oder optischen Kontaktierung
der beiden Schaltelemente ausgebildet ist. Insbesondere sind die
beiden Schaltelemente so konfiguriert, dass in der Ausgangsstellung
der Betätigungsvorrichtung der
erste Schalter geschlossen und der zweite Schalter geöffnet ist.
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In
einer Weiterbildung weist die Betätigungsvorrichtung darüber hinaus
Mittel zum Erzeugen einer ersten Kraft-Weg-Charakteristik für das Bewegen der
Betätigungsvorrichtung
(insbesondere eines Betätigungselementes)
aus der Ausgangsstellung in die erste Schaltstellung und Mittel
zum Erzeugen einer zweiten Kraft-Weg-Charakteristik, die sich von
der ersten Kraft-Weg-Charakteristik unterscheidet, für das Bewegen
der Betäti gungsvorrichtung
aus der ersten in die zweite Schaltstellung auf. Durch diese Ausgestaltung
ist es möglich,
dass der Fahrer, der die Betätigungsvorrichtung
beispielsweise über
ein Betätigungselement
manuell betätigt,
spürt,
ob die erste und/oder die zweite Schaltstellung erreicht ist.
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Beispielsweise
sind die Mittel zum Erzeugen einer ersten Kraft-Weg-Charakteristik
so ausgebildet, dass die zum manuellen Auslenken eines Betätigungselementes
der Betätigungsvorrichtung
erforderliche Kraft näherungsweise
linear von dem Betrag (Weglänge)
der Auslenkung des Betätigungselementes
abhängt.
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Darüber hinaus
kann vorgesehen sein, dass gemäß der zweiten
Kraft-Weg-Charakteristik
die zum manuellen Auslenken eines Betätigungselementes der Betätigungsvorrichtung
erforderliche Kraft vor dem Erreichen der zweiten Schaltstellung
des Betätigungselementes
ein lokales Maximum durchläuft, wobei
die erforderliche Auslenkkraft nach Erreichen des Maximums bis zum
Erreichen der zweiten Schaltstellung abnimmt. Durch das Maximum
in der Kraft-Weg-Kurve spürt
der Fahrer beim Betätigen des
Betätigungselementes
somit ein Schnappen oder ein Klicken der Betätigungsvorrichtung, wodurch
das Schalten der Betätigungsvorrichtung
in die zweite Schaltstellung haptisch wahrnehmbar wird.
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In
einer Weiterbildung weisen die Mittel zum Erzeugen der ersten Kraft-Weg-Charakteristik ein erstes
elastisches Element und die Mittel zum Erzeugen der zweiten Kraft-Weg-Charakteristik
ein zweites elastisches Element auf. Beispielsweise umfasst das erste
elastische Element eine Feder, die einen ersten Aktuator der Betätigungsvorrichtung
gegen das erste Schaltelement vorspannt. Insbesondere wird das erste
Schaltelement durch den ersten Aktuator in geschlossener Schaltstellung
gehalten, solange sich die Betätigungsvorrichtung
in Ausgangsstellung befindet.
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Das
zweite elastische Element ist insbesondere eine Struktur aus einem
elastischen Material, insbesondere Silikon, die mit einem zweiten
Aktuator der Betätigungsvorrichtung
zusammenwirkt und insbesondere gleichzeitig auch ein Bestandteil
des zweiten Schaltelementes ist oder dieses ausbildet. Dazu kann
es nach Art einer Schaltmatte mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung
versehen sein. Beispielsweise ist das zweite elastische Element hutartig
oder kegelförmig
ausgestaltet, wobei der zweite Aktuator gegen die Spitze des Hutes
bzw. des Kegels drückt.
Insbesondere kann die Struktur bevor die Betätigungsvorrichtung die zweite
Schaltstellung erreicht, teilweise umschnappen, wobei die zweite Kraft-Weg-Charakteristik
im Umschnapppunkt das lokale Kraftmaximum aufweist.
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Insbesondere
sind der erste und der zweite Aktuator einstückig miteinander ausgebildet
und z. B. über
ein Betätigungselement,
das von einem Fahrer des Fahrzeugs manuell betätigbar ist, bewegbar. Bei Betätigung des
Betätigungselementes
werden der erste und der zweite Aktuator z. B. so bewegt, dass das
erste und/oder das zweite Schaltelement geschaltet werden. Beispielsweise
ist das Betätigungselement
auf einer dem Fahrer abgewandten Seite eines Trägers, an dem das erste und
das zweite Schaltelement angeordnet sind, vorgesehen, wobei der erste
und der zweite Aktuator mit einem gemeinsamen Rumpf verbunden sein
können,
der durch den Träger
hindurchragt und der über
das Betätigungselement
der Betätigungsvorrichtung
bewegt werden kann.
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Insbesondere
sind das erste und das zweite Schaltelement in eingebautem Zustand
der Schaltanordnung mit einer Getriebesteuerung des Fahrzeugs elektrisch
(oder auch optisch) verbunden, wobei z. B. bei Betätigung des
ersten Schaltelementes ein (insbesondere elektrisches oder optisches)
Kommunikationssignal erzeugt wird, das das Getriebe in einen Gangwechselbereitschaftszustand
versetzt, und bei Betätigung
des zweiten Schaltelementes z. B. ein Kommunikationssignal erzeugt
wird, das einen Gangwechsel tatsächlich
auslöst.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Lenkrad mit einer wie oben beschriebenen
Schaltanordnung.
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Die
Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 einen
Ausschnitt aus einer Schaltanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
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2 ein
Beispiel einer Kraft-Weg-Kurve einer Betätigungsvorrichtung einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung;
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3 eine
Abwandlung der Schaltanordnung aus 1;
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4 eine
Explosionsdarstellung einer Schaltanordnung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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5 einen
Teil einer Betätigungsvorrichtung
der Schaltanordnung aus 4;
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6 einen
Träger
der Schaltanordnung aus 4;
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7 den
Träger
der 6 und ein Gehäuseteil
der Schaltanordnung aus 4;
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8 einen
Ausschnitt der Schaltanordnung aus 4;
-
9 einen
weiteren Ausschnitt der Schaltanordnung aus 4;
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10 die
zusammengesetzte Schaltanordnung aus 4; und
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11 eine
in einem Lenkrad montierte Schaltanordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung.
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Gemäß 1 weist
eine in einem Lenkrad (nicht dargestellt) anzuordnende, erfindungsgemäße Schaltanordnung 1 ein
erstes Schaltelement in Form eines Mikroschalters 2 sowie
ein zweites Schaltelement, das eine Schaltmatte 3 umfasst,
auf. Der Mikroschalter 2 und die Schaltmatte 3 sind
an einem als Leiterplatte 4 ausgebildeten Träger angeordnet,
wobei der Mikroschalter 2 an einer Seite der Leiterplatte 4,
die bei im Fahrzeug eingebauter Schaltanordnung einem Fahrer des
Fahrzeugs zugewandt ist, und die Schaltmatte 3 an einer
dem Mikroschalter 2 abgewandten Seite der Leiterplatte 4 angeordnet
ist.
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Des
Weiteren weist die Schaltanordnung 1 eine Betätigungsvorrichtung
auf, die ein manuell bedienbares Betätigungselement in Form einer
Schaltwippe 5 umfasst. Die Schaltwippe 5 ist um
einen Drehpunkt 51 schwenkbar mit einem oberen Gehäuseteil 8 der
Schaltanordnung verbunden. Insbesondere ist der Drehpunkt 51 so
angeordnet, dass er sich bei im Lenkrad eingebauter Schaltanordnung
näherungsweise
in der Mitte des Lenkrades befindet.
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Des
Weiteren wirkt die Schaltwippe 5 mit einem Schieber 6 der
Betätigungsvorrichtung
zusammen, der einen ersten Aktuator in Form eines oberen Armes 61 sowie
einen zweiten Aktuator in Form eines unteren Armes 62 aufweist.
Die Arme 61, 62 sind mit einem länglich ausgebildeten
Rumpfabschnitt 63 des Schiebers 6 einstückig verbunden,
wobei der Rumpfabschnitt 63 mit einem Ende 66 aus
einer Öffnung 81 des
Gehäuseteils 8 herausragt
und so mittels der Schaltwippe 5 bewegbar ist.
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Die
Betätigungsvorrichtung
weist zudem ein erstes elastisches Element in Form einer Feder 7 auf, die
so angebracht ist, dass sie den oberen Arm 61 des Schiebers 6 gegen
den Mikroschalter 2 vorspannt, so dass der Mikroschalter 2 in
geschlossenem Zustand gehalten wird, solange sich das Betätigungselement
(und damit die gesamte Betätigungsvorrichtung)
in seiner Ausgangsstellung befindet.
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Betätigt z.
B. der Fahrer des Fahrzeugs die Betätigungsvorrichtung, d. h. zieht
er die Schaltwippe 5 (insbesondere über deren freies Ende) gegen
die Wirkung der Feder 7 zu sich heran, wird diese aus ihrer
Ausgangsstellung in eine erste Schaltstellung gebracht, in der der
Mikroschalter 2 schaltet, d. h. geöffnet wird. Zieht der Fahrer
die Schaltwippe 5 über
die erste Schaltstellung hinaus weiter auf sich zu, kann diese in
die zweite Schaltstellung gebracht werden, ohne die Schaltwippe
zunächst
wieder über
die Ausgangsstellung zu bewegen. In der zweiten Schaltstellung der
Schaltwippe (d. h. in der zweiten Schaltstellung der gesamten Betätigungsvorrichtung)
drückt der
untere Arm 62 des Schiebers 6 die Schaltmatte 3 so
weit in Richtung auf die Leiterplatte 4, dass ein Schaltkontakt
entsteht und das zweite Schaltelement schaltet.
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Es
wird darauf hingewiesen, dass die sich die „erste Schaltstellung” bzw. „die zweite
Schaltstellung” der
Betätigungsvorrichtung
auf die Stellung sämtlicher
Komponenten der Betätigungsvorrichtung bezieht,
also insbesondere auf die Stellung der Schaltwippe und des Schiebers.
Wird die Schaltwippe in deren erste oder zweite Schaltstellung gebracht,
wird entsprechend auch der Schieber in seine erste bzw. zweite Schaltstellung
gebracht, also die gesamte Betätigungsvorrichtung
in die erste oder zweite Schaltstellung gebracht.
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Die
Feder 7 und die Schaltmatte 3 als elastische Elemente
sind insbesondere jeweils mit einer bestimmten Kraft-Weg-Charakteristik
ausgestaltet. Beispielsweise weist die Feder 7 eine erste Kraft-Weg-Charakteristik
auf, so dass die Kraft, die zur Auslenkung der Schaltwippe 5 erforderlich
ist, näherungsweise
linear verläuft.
Die Schaltmatte 3 weist insbesondere einen von der Feder 7 abweichenden Kraft-Weg-Verlauf
auf, der beispielsweise zu Beginn steiler ansteigt als die Kraft-Weg-Kurve
der Feder 7 und nach Erreichen eines Maximums wieder abfällt.
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Ein
Beispiel für
eine Kraft-Weg-Charakteristik der Feder 7 und der Schaltmatte 3 ist
in 2 dargestellt, wobei die zur Betätigung der
Schaltwippe 5 erforderliche Kraft über der Auslenkung der Schaltwippe 5 aufgetragen
ist.
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In
einer ersten Phase der Betätigung
der Schaltwippe 5 aus der Ausgangsstellung O wird über den
Arm 61 des Schiebers 6 die Feder 7 zusammengedrückt, wobei
die erforderliche Kraft, wie oben bereits erwähnt, näherungsweise linear vom Auslenkungsweg
der Schaltwippe 5 abhängt.
Bei einer bestimmten Stellung A (der ersten Schaltstellung) der Schaltwippe 5 ist
der Arm 61 soweit vom Mikroschalter 2 entfernt,
dass dieser von „geschlossen” nach „offen” schaltet.
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Wird
die Schaltwippe 5 weiter bewegt, kommt der untere Arm 62 des
Schiebers 6 in Kontakt mit der Schaltmatte 3,
so dass gegen die Feder 7 und die Schaltmatte 3 gearbeitet
werden muss, was sich aufgrund der Charakteristik der Schaltmatte 3 durch einen
steilen Anstieg der Kraft-Weg(Auslenkungs)-Kurve bemerkbar macht.
Die Schaltmatte 3 ist, wie oben erwähnt, so gestaltet und relativ
zu der Schaltwippe 5 angeordnet, dass sie keine lineare Kraft-Weg-Charakteristik
aufweist, sondern die zum Eindrücken
der Schaltmatte 3 erforderliche Kraft bei einer bestimmten
Auslenkung der Schaltwippe 5 ein Maximum erreicht, um danach
abzunehmen, bis die Schaltmatte 3 schaltet, d. h. die Schaltwippe 5 sich
in der zweiten Schaltstellung befindet (Punkt B). Wird die Schaltwippe 5 nach
Erreichen der zweiten Schaltstellung B weiter in Richtung auf den
Fahrer ausgelenkt, steigt die hierfür erforderliche Kraft wieder
an, bis ein Anschlag erreicht ist, an dem die Schaltwippe 5 nicht
mehr weiter bewegt werden kann (Punkt C).
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Es
wird darauf hingewiesen, dass anstelle einer Schaltmatte 3 selbstverständlich auch
ein anderes Schaltelement verwendet werden kann, beispielsweise
ebenfalls ein Mikroschalter in Kombination mit einer Feder.
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Eine
Abwandlung des Ausführungsbeispiels der 1 zeigt 3.
Hier ist die Feder 7 zum Vorspannen des oberen Arms 61 gegen
den Mikroschalter 2 nicht wie in 1 zwischen
dem oberen Arm 61 des Schiebers 6 und einer Innenseite
des Gehäuses 8 montiert,
sondern in einem Teil des Schiebers, wobei die so angeordnete Feder
mit ei nem Element (nicht dargestellt) des Gehäuses so zusammenwirkt, dass
der Schieber 6 beim Aufsetzen des Gehäuses auf die Schaltanordnung
unten bewegt und dadurch der Arm 61 gegen den Mikroschalter 2 gedrückt wird (Ausgangsstellung
des Schiebers nach Montieren des Gehäuses).
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Die 4 bis 10 betreffen
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Schaltanordnung,
das von dem Prinzip der 3 Gebrauch macht. Gemäß 4,
die Komponenten der Schaltanordnung in einer perspektivischen Explosionsdarstellung
zeigt, ist ein als Leiterplatte 4 ausgestalteter Träger der
Schaltanordnung in Draufsicht betrachtet U-förmig ausgebildet. An der Leiterplatte 4 sind
drei Schaltelemente in Form dreier Mikroschalter 91 bis 93 zum
Auslösen
eines Hupsignals angeordnet, wobei die Mikroschalter 92, 93 an
unterschiedlichen Armen der U-förmigen
Leiterplatte 4 angeordnet sind und der Mikroschalter 91 an
einem Steg der Leiterplatte positioniert ist, der die beiden Arme
miteinander verbindet.
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Neben
den Mikroschaltern 91 bis 93 zum Auslösen eines
Hupsignals sind an der Leiterplatte 4 Schalter zum Signalisieren
eines Gangwechselwunsches vorgesehen. Diese Schalter sind in zwei
Einheiten jeweils an einem Arm der Leiterplatte 4 angeordnet,
wobei jeder der Einheiten einen an einer im eingebauten Zustand
der Schaltanordnung einem Fahrer zugewandten Seite der Leiterplatte 4 angeordneten
Mikroschalter 2a bzw. 2b aufweist. An einer den
Mikroschaltern 2a, 2b gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 4 sind
darüber
hinaus jeweils zweite Schaltelemente, die jeweils zwei Schaltmatten 3a, 3b bzw. 3c, 3d aufweisen,
angebracht.
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Die
Mikroschalter 2a, 2b sowie die Schaltmatten 3a bis 3d werden über Schieber 6,
die jeweils einen ersten Aktuator in Form eines oberen Armes 61 und
jeweils zwei zweite Aktuatoren in Form von unteren Armen 62a, 62b aufweisen,
betätigt.
Die Funktionsweise der Einheiten mit den Schaltelementen 2a, 3a und 3b bzw. 2b, 3c und 3d entspricht
derjenigen der Ausführungsbeispiele
der 1 und 3. Insbesondere werden die Mikroschalter 2a, 2b jeweils durch
den mittels einer Feder 7 vorgespannten Arm 61 des
Schiebers 6 in geschlossenem Zustand gehalten. Allerdings
ist die Feder 7 im Unterschied zur 1 in einem
Teil des Schiebers und nicht oberhalb des Schiebers angeordnet.
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Ein
Betätigen
der Schalter 2a, 2b bzw. 3a bis 3d erfolgt
jeweils über
den oberen Arm 61 bzw. die unteren Arme 62a, 62b,
wobei die zur Vorspannung benutzte Feder 7 bzw. die Schaltmatten 3a, 3b bzw. 3c und 3d eine
wie in 2 dargestellte Kraft-Weg-Charakteristik aufweisen können.
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Die
in 4 gezeigte Schaltanordnung weist des Weiteren
ein oberes Gehäuseteil 100 auf,
das Aussparungen für
die Mikroschalter 91 bis 93 sowie für die Schieber 6 aufweist.
Die Abdeckung 100 kann mit einer an einer gegenüberliegenden
Seite der Leiterplatte 4 anzuordnenden Gehäuseplatte 110 verrastet
werden.
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In 5 ist
der bereits in 4 dargestellte Schieber 6 in
vergrößerter Darstellung
gezeigt. An den länglichen
Rumpf 63 schließen
sich an seinem einen Ende der obere Arm 61 und im Bereich
eines gegenüberliegenden
Endes die beiden Arme 62a, 62b an. An einer Seite
des Rumpfes 63, die im montierten Zustand der Schaltanordnung
der Leiterplatte 4 abgewandt ist, ist eine Aufnahme 67 vorgesehen, die
eine Aussparung 64 aufweist, in der die Feder 7 aufgenommen
ist.
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Die
Aussparung weist nach oben hin, d. h. zum oberen Arm 61 hin,
eine nutartige Öffnung 641 auf, über die
die Feder 7 zugänglich
ist. Die Öffnung 641 hat
den Zweck, dass beim Aufsetzen der Abdeckung 100 auf die
Leiterplatte 4 ein Vorsprung 1001 der Abdeckung 100 in
die Öffnung 641 eingreifen
und die Feder 7 nach unten drücken kann, so dass der Schieber
(und insbesondere dessen oberer Arm 61) nach Montage der
Abdeckung 100 nach unten auf den Schalter 2a bzw. 2b drückt; vgl.
auch 11.
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Der
Schieber 6 ist nach Montage der Schaltanordnung, d. h.
des Gehäuses 8 einschließlich der Abdeckung 100 an
der Leiterplatte 4, so relativ gegenüber der Abdeckung 100 bewegbar
angeordnet, dass er über
ein unteres Ende 631 des Rumpfes 63 gegen die
Feder 7 nach oben gedrückt
werden kann, um einerseits den Schalter 2a bzw. 2b freizugeben bzw.
um die Schaltmatten 3a, 3b bzw. 3c, 3d zu
betätigen.
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An
einander gegenüberliegenden
Seiten der Aufnahme 67 befinden sich Arme 66a, 66b des Schiebers 6,
die in korrespondierenden Aussparungen des Gehäuseteils 100 eingreifen
können,
um den Schieber 6 gegenüber
dem Gehäuseteil 100 und
somit gegenüber
der Leiterplatte 4 zu positionieren.
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Darüber hinaus
weist der Rumpf 63 zwei auf einander gegenüberliegenden
Seiten der Aussparung 64 angeordnete Führungsnasen 65a, 65b auf, die
in einem in dem Gehäuseteil 100 entsprechend ausgeformten
Kanal geführt
werden.
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Das
dem oberen Arm 61 gegenüberliegende untere
Ende 631 des Rumpfes 63 ist stiftartig gestaltet
und bildet eine Anlagefläche
aus, die mit einem hier nicht dargestellten Betätigungselement (Schaltwippe)
zusammenwirken soll; vgl. 11. Bei
Betätigen
der Schaltwippe wird der Schieber 6 und damit die Arme 61 sowie 62a, 62b des
Schiebers nach oben bewegt, so dass zunächst der obere Arm 61 vom
Mikroschalter 2a bzw. 2b wegbewegt wird und diesen
somit in den „Offen”-Zustand
schaltet, wenn die Schaltwippe eine erste Schaltstellung erreicht. Bei
weiterer Bewegung des Schiebers 6 relativ zur Leiterplatte 4,
werden auch seine unteren Arme 62a, 62b in Kontakt
mit den entsprechenden Schaltmatten 3a, 3b bzw. 3c, 3d gebracht,
so dass die zweiten Schaltelemente schalten, wenn die Schaltwippe
eine zweite Schaltstellung erreicht.
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6 zeigt
die Leiterplatte 4 mit den Schaltelementen und den Schiebern
in einer Ansicht schräg von
oben.
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In 7 ist
dargestellt, wie die in 6 gezeigte Anordnung bestehend
aus der Leiterplatte 4, den Schaltelementen und den Aktuatoren
in das obere Gehäuseteil 100 eingeschoben
wird. Dabei kann diese Anordnung vor dem Einschieben in das obere Gehäuseteil 100 auch
auf einer (nicht dargestellten) Hilfseinrichtung, z. B. in Form
eines Trägerteils,
montiert werden.
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8 betrifft
die Situation, wonach die in 7 gezeigte
Leiterplattenanordnung in das obere Gehäuseteil 100 eingeschoben
und die Arme 66a, 66b des Schiebers 6 in
Aussparungen 101a, 101b des Gehäuseteils 100 eingreifen.
Dies ist die Ausgangsstellung der Betätigungsvorrichtung, zu der auch
das nicht dargestellte Betätigungselement zählt, in
der der obere Arm 61 des Schiebers 6 gegen den
Mikroschalter 2a drückt,
während
sich die unteren Arme 62a, 62b des Schiebers 6 hingegen
in einer zu den Schaltmatten 3a, 3b beabstandeten
Position befinden.
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An
einer Oberseite, die in montiertem Zustand der Schaltanordnung dem
Fahrer des Fahrzeugs zugewandt ist, weist das obere Gehäuseteil 100 zudem
Aussparungen 102 auf, durch die die Mikroschalter 91–93 zum
Auslösen
eines Hupsignals hindurchgreifen. Die Mikroschalter 91 bis 93 sind
somit durch Druck auf ein ihnen zugeordnetes Betätigungselement (in 11 gezeigt),
z. B. in Form einer Lenkradabdeckung, betätigbar, während die Schalter zum Auslösen eines
Gangwechselwunsches durch Zug an einem (ebenfalls in 11 dargestellten)
Betätigungselement
schaltbar sind. Somit wird ver mieden, dass bei dem Versuch, ein
Hupsignal auszulösen,
auch die Schalter zum Signalisieren eines Gangwechselwunsches aktiviert
werden oder umgekehrt.
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9 zeigt
eine im eingebauten Zustand der Schaltanordnung dem Fahrer abgewandte
Unterseite der Schaltanordnung. Es ist zu erkennen, dass das obere
Abdeckungsteil 100 Rastnasen 105 aufweist, die
die Leiterplatte 4 an deren Rückseite hintergreifen.
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10 zeigt
die in 4 dargestellten Komponenten in zusammengebautem
Zustand und zwar in einer Ansicht von unten, d. h. auf eine Unterseite blickend,
die in im Fahrzeug eingebautem Zustand der Schaltanordnung dem Fahrer
des Fahrzeuges abgewandt ist. Die Gehäuseplatte 110 wird
mittels Rastvorrichtungen 111 bzw. Schrauben 112 mit
der Leiterplatte 4 bzw. dem oberen Gehäuseteil 100 verbunden.
Die Gehäuseplatte 110 weist
des Weiteren Öffnungen 115 auf,
durch die jeweils das untere Ende der Schieber 6 hindurchgreift,
so dass dieses von außerhalb
des aus dem oberen Gehäuseteil 100 und der
Platte 110 bestehenden Gehäuses zugänglich ist und über das
(nicht dargestellte) Betätigungselement bewegt
werden kann.
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Wie
in 10 dargestellt, sind die Leiterplatte 4,
die an ihr angeordneten Schaltelemente und die Schieber 6 in
dem gemeinsamen Gehäuse,
das wie erwähnt
aus dem Gehäuseoberteil 100 und
der Gehäuseplatte 110 gebildet
wird, angeordnet, d. h. diese Komponenten bilden ein vormontierbares
Modul, das in einfacher Weise in ein Lenkrad eingebaut werden kann.
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In 11 ist
eine erfindungsgemäße Schaltanordnung 1 gezeigt,
die in einem Lenkrad 90 montiert ist. Beispielsweise entspricht
die Schaltanordnung 1 derjenigen der 4 bis 10,
wonach die Schaltanordnung einen Schieber 6 zum Betätigen der
an einer Leiterplatte angeordneten Schalter 2 und 3 aufweist.
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Die
Schaltanordnung ist demnach in einem Gehäuse, das eine obere Abdeckung 100 aufweist, untergebracht.
Die obere Abdeckung 100 bildet einen Vorsprung 1001 aus,
der durch eine Öffnung 641 des
Schiebers 6 hindurch auf eine im Schieber 6 angeordnet
Feder 7 drückt.
Dadurch wird der Schieber nach unten bewegt, so dass ein Arm 61 des
Schiebers gegen den oberen Schalter 2 drückt und
diesen dadurch nach Montage des Gehäuses an der Leiterplatte 4 zunächst in
geschlossenem Zustand hält.
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Der
Schieber 6 weist darüber
hinaus ein sich einem Rumpf anschließendes Ende 631 auf,
das durch eine Unterseite des Gehäuses hindurchragt und somit
von außerhalb
des Gehäuses
zugänglich ist,
so dass der Schieber 6 über
das Ende 631 von außen
betätigt
(bewegt) werden kann.
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Das
Betätigen
des Schiebers 6 über
das Ende 631 erfolgt gemäß 11 mittels
eines in Form einer Schaltwippe 5 ausgebildeten Betätigungselementes,
die durch Zug in eine erste und eine zweite Schaltstellung verschwenkbar
ist, wobei der Schieber 6 durch Verschwenken der Schaltwippe 5 in
eine erste Schaltstellung in eine erste Position bewegt wird, in
der der Arm 61 des Schiebers 6 vom oberen Schalter 2 soweit
entfernt ist, dass der Schalter geöffnet ist, und durch weiteres
Verschwenken der Schaltwippe 5 über die erste Schaltstellung
hinaus in eine zweite Schaltstellung in eine zweite Position, in
der ein unterer Arm des Schiebers gegen den unteren Schalter 3 drückt, bewegt
werden kann.
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Die
Schaltanordnung 1 weist zudem mindestens einen weiteren
Schalter 91 auf, über
den ein Hupsignal ausgelöst
werden kann. Der Schalter 91 wird über ein zweites Betätigungselement 9 ausgelöst, das
z. B. mit einer dem Fahrer zugewandten Seite des Lenkrades 90 zusammenwirkt.
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- 1
- Schaltanordnung
- 2,
2a, 2b
- Mikroschalter
zum Signalisieren eines Gangswechselwunsches
- 3,
3a–3d
- Schaltmatten
- 4
- Leiterplatte
- 5
- Schaltwippe
- 6
- Schieber
- 7
- Feder
- 8
- Gehäuse
- 9
- Betätigungselement
- 61
- oberer
Arm
- 62,
62a, 62b
- unterer
Arm
- 63
- Rumpf
- 64
- Aussparung
- 65a,
65b
- Führungsnase
- 66a,
66b
- Rastarm
- 67
- Aufnahme
- 90
- Lenkrad
- 91–93
- Mikroschalter
zum Auslösen
eines Hupsignals
- 100
- oberes
Gehäuseteil
- 101a,
101b
- Rastöffnung
- 102
- Aussparung
- 105
- Rastelement
- 110
- Gehäuseplatte
- 111
- Rastelement
- 112
- Schraube
- 115
- Öffnung
- 631
- Ende
- 641
- Öffnung
- 1001
- Vorsprung