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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auslösen von Funktionen, insbesondere an Fahrzeugen der im Oberbegriff von Anspruch 1 angegeben Art. Solche Vorrichtungen finden gerade im Zusammenhang mit Fahrzeugen vielfach Verwendung, beispielsweise an elektronischen Schlüsseln, die mit einer Fernbedienungsfunktion ausgestattet sind, im Bereich von Tastern, Schaltern an Türen und/oder Heckklappen und generell überall dort, wo verschiedene Bauteile, fertigungs- und/oder montagebedingte Toleranzen aufweisen, wo andererseits aber auch ein gewisser Spielraum zur Betätigung vorgesehen sein muss.
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Sieht man nur einen Spalt zwischen einem Betätigungsmittel und einem Übertragungsglied vor, so kann dies bei Bewegung der Vorrichtung, beispielsweise bei einem elektronischen Schlüssel zu unerwünschten Geräuschen, wie einem Klappern oder bei Verwendung von Gummiteilen zu einem gummiartigen Klatschen führen. Dies ist jedoch unerwünscht und soll vermieden werden. Hierzu werden bei bekannten Vorrichtungen häufig Puffer oder Federn vorgesehen, die die Teile gegeneinander abpuffern, um so die unerwünschten Geräusche zu vermeiden. Diese Variante ist jedoch teuer in der Herstellung und Montage.
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Das Dokument
DE 101 21 045 C2 beschreibt ein Gehäuse für einen elektronischen Schlüssel. Hier liegen die einzelnen Betätigungsmittel direkt auf den entsprechenden Übertragungsgliedern auf. Ist der Schlüssel jedoch Temperaturdifferenzen ausgesetzt, beispielsweise weil er in der Sonne liegt oder in der Nähe einer anderen Wärmequelle, so dehnen sich die einzelnen Bauteile aus und es kann zu einer Dauerbetätigung der Übertragungsglieder durch die Betätigungsmittel kommen, was zu unerwünschten Fehlfunktionen führt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die erwähnten Nachteile zu vermeiden und die bekannten Vorrichtungen so zu verbessern, dass unerwünschte Geräusche vermieden werden, eine sichere Betätigung ermöglicht wird und die Vorrichtung zudem noch kostengünstig ausführbar ist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.
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Zwischen dem Betätigungsmittel und dem Übertragungsglied ist ein Stößel angeordnet, welcher über eine Kontaktierungsfläche verfügt. Durch den Stößel ist unter Zwischenschaltung dieser Kontaktierungsfläche die Betätigung des Betätigungsmittels auf das Übertragungsglied übertragbar. Im Normalfall befindet sich zwischen Stößel und Übertragungsglied ein Spalt. Wird jedoch das Betätigungsmittel betätigt, wird dieser Spalt vom Stößel überwunden und die Kontaktierungsfläche des Stößels tritt mit dem Übertragungsglied in Wirkverbindung. Der Stößel wird in einem Führungselement durch eine Zwangsführung geführt. Dieses Führungselement sorgt auch dafür, dass Fertigungstoleranzen überwunden werden und der Stößel sicher geführt wird. Durch diese spezielle Anordnung kann einerseits zwischen dem Stößel und dem Übertragungsglied ein Spalt vorgesehen sein, so dass auch temperaturbedingte Längenänderungen keinen Einfluss auf die sichere Funktion der Vorrichtung haben, andererseits kann es jedoch zu keinem unerwünschten Klappern oder klatschenden Geräuschen kommen. Darüber hinaus ist die Vorrichtung kostengünstig ausführbar.
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Als Übertragungsglied kann hier beispielsweise ein Standardbetätiger eines Tasters dienen, wobei in diesem Fall als Detektionsmittel die eigentliche Auslöseeinheit des Tasters dient. Jedoch sind auch Schalter, Mikrotaster, Mikroschalter, Piezoelemente, Sensoren und Ähnliches denkbar. Wie das Übertragungsglied und das Detektionsmittel aussehen, hängt vom einzelnen Anwendungsfall ab. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Übertragungsglied ein Rückstellelement wie eine Schnappscheibe, eine Rückstellfeder od. dgl. Dieses dient einerseits dazu, das Übertragungsglied nach der erfolgten Betätigung wieder in seine Ausgangsposition zurückzubewegen, andererseits auch dazu, den Stößel aus seiner Betätigungsposition, in welcher eine Betätigung des Betätigungsmittels vorliegt, wieder in seine Normalposition, in welcher keine Betätigung vorliegt, zurückzubringen.
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Besonders vorteilhaft ist es, das Führungselement in Form einer Platte vorzusehen. Diese ist einfach und kostengünstig herstellbar. Die Zwangsführung kann dann beispielsweise durch eine Ausnehmung in dieser Platte und einen in diese Ausnehmung zumindest bereichsweise hineinragenden Arm gebildet werden. Dies ist ebenfalls eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, die Zwangsführung zu realisieren. Im montierten Zustand durchdringt dann der Stößel zumindest bereichsweise die Ausnehmung und kommt mit dem Arm in Eingriff, wodurch die Zwangsführung realisiert wird. Wird dann noch der Arm, wie in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, mit dem Führungselement einstückig ausgebildet bzw. wird er mittels Durchbrüchen im Führungselement gebildet, so ist eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung der Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Arm durch zwei Durchbrüche im Führungselement gebildet wird, die parallel und gebogen verlaufen. Somit hat der Arm genug Spielraum für die Zwangsführung und kann dadurch auch temperaturbedingte Größenveränderungen auffangen.
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Weiterhin vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist es, wenn der Stößel mit Hilfe des Arms von seiner Betätigungsposition zurück in seine Normalposition überführbar ist. Dieses spart weiterhin Kosten für zusätzliche Federn oder andere Rückholelemente, um den Stößel in seine Normalposition zu bringen.
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Anstelle eines Arms kann die Zwangsführung auch durch ein federbelastetes Kontaktbauteil gebildet werden. Als Kontaktbauteil können dann beispielsweise sowohl ein starrer Nocken als auch eine Rolle gewählt werden. Im letzteren Fall ist es vorteilhaft, wenn die Drehachse der Rolle in etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stößels verläuft. Durch die Federbelastung gleicht man dann Toleranzen zwischen dem Stößel und der Führung aus. Bei einer Betätigung bewegt sich der Stößel auf das Übertragungsglied zu und die für die Betätigung aufgewendete Kraft überwindet die Reibungskraft zwischen dem Stößel und der Führung. Beendet man die Betätigung, so wird der Stößel vorzugsweise durch ein Rückstellelement in seine Normalposition überführt, wobei die durch das Rückstellelement ausgeübte Kraft ebenfalls groß genug ist, um die Reibung zwischen dem Stößel und der Führung zu überwinden.
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Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Übertragungs- und/oder die Kontaktierungsfläche exzentrisch zum Betätigungsmittel bzw. zum Stößel angeordnet. Somit ist es möglich, auch nicht direkt unter dem Stößel zentrisch angeordnete Übertragungsglieder mit Hilfe des Stößels auszulösen, beispielsweise, wenn die unterhalb des Übertragungsgliedes vorgesehene Platine keine andere Anordnung des Übertragungsgliedes bzw. des Detektionsmittels zulässt. Durch die Zwangsführung ist es auch unerheblich, ob eine Bedienperson das Betätigungsmittel zentrisch oder außermittig betätigt. Eine sichere Betätigung des Übertragungsgliedes durch den Stößel ist aufgrund der Zwangsführung gewährleistet.
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Um eine bessere Haptik zu erhalten, kann das Betätigungsmittel aus einem weichen Kunststoff bestehen. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Stößel aus einem harten Kunststoff besteht, da dann die Gefahr von Deformationen des Stößels verringert und eine zuverlässige Betätigung des Übertragungsglieds sichergestellt wird. Das Führungselement bzw. der Arm kann aus einem elastischen Material, wie einem Kunststoff und einem Federblech od. dgl., hergestellt werden. Besteht gerade der Arm aus elastischem Material, so ist eine sichere Zwangsführung gegeben. Bei der Verwendung von elastischem Kunststoff können Führungselement und Arm in einem kostengünstigen Spritzgussverfahren hergestellt werden.
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Weitere Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Unteransprüchen und den Zeichnungen. In den Figuren ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:
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1: ein Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Form eines elektronischen Schlüssels,
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2: eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Normalposition,
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3: die Vorrichtung aus 2 in Betätigungsposition,
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4: die Vorrichtung aus 2 und 3 von unten gemäß dem Pfeil IV aus 2,
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5: ein plattenförmiges Führungselement perspektivisch von unten,
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6: das Führungselement aus 6 perspektivisch von oben,
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7: das Führungselement aus 5 und 6 in Draufsicht,
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8: das Führungselement von 5 bis 7 im Schnitt gemäß VIII-VIII aus 7.
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9a: ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Darstellung analog zu 2
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9b: die Vorrichtung aus 9a in Betätigungsposition,
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10: ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
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1 zeigt ein Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Hier ist ein elektronischer Schlüssel mit Fernbedienungsfunktion für Fahrzeuge dargestellt. Dieser weist mehrere Betätigungsmittel 10 auf. Der innere Aufbau des Schlüssels wird jedoch aus den nachfolgenden Figuren ersichtlich.
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2 zeigt einen Schnitt durch ein Betätigungsmittel 10 sowie die darunterliegenden Elemente. Man erkennt den Stößel 20, der sich hier in seiner Normalposition 20.1 befindet. Weiterhin ist das Übertragungsglied 11 erkennbar. Hierbei handelt es sich beispielsweise um einen Betätiger eines elektronischen Mikrotasters. Das darunterliegende Detektionsmittel ist hier nicht näher dargestellt und hängt von der genauen Bauweise des Mikrotasters bzw. des sonstigen verwendeten Bauteils ab.
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Die Kontaktierungsfläche 21, welche zur Kontaktierung mit dem Übertragungsglied 11 vorgesehen ist, ist durch einen Spalt 22 vom Übertragungsglied 11 beabstandet. Der Stößel 20 durchdringt die Ausnehmung 31 des Führungselements 30 und schaut mit seinem unteren Ende aus dieser heraus. Gleichzeitig ist ein Arm 32 am plattenförmigen Führungselement 30 vorgesehen. Dieser dringt mit seinem Material bereichsweise in das Material des Stößels 20 ein und bewirkt so die Zwangsführung 35. Der Arm 32 wird mittels Durchbrüchen 33 gebildet, wie noch später erkennbar sein wird. Das plattenförmige Führungselement 30 weist im Bereich der Ausnehmung 31 Verstärkungen 34 in Form von umlaufenden wulstförmigen Nasen auf. Auch dies wird später noch näher erläutert werden.
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Schließlich ist noch zu erkennen, dass das Betätigungsmittel 10 einen Nocken 12 aufweist, der in eine Aufnahme 23 am Stößel 20 eingreift. Hierdurch wird eine bessere Übertragung der Betätigungsbewegung, welche auf das Betätigungsmittel 10 wirkt, auf den Stößel 20 ermöglicht. Selbstverständlich sind auch andere Mittel, das Betätigungsmittel 10, mit dem Stößel 20 in Wirkverbindung zu halten, denkbar. Hierunter fallen beispielsweise auch Verrasten, Verclipsen, das Vorsehen anderer Profile sowie schließlich auch Verschweißen, Verkleben und Ähnliches.
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3 zeigt nunmehr die Vorrichtung aus 1, wobei jedoch der Stößel 20 in seiner Betätigungsposition 20.2 befindlich ist. Die Kontaktierungsfläche 21 steht mit dem Übertragungsglied 11 in direkter Wirkverbindung. Man sieht auch, dass das Übertragungsglied 11 bereits verschoben wurde. Auch erkennt man, dass der Arm 32 weiterhin den Stößel 20 in seiner Zwangsführung 35 hält. Der Stößel 20 ragt nunmehr ein Stück weiter aus der Ausnehmung 31 heraus. Durch die auf den Arm 32 wirkenden Kräfte versucht dieser sich wieder in seine ursprüngliche Normalposition zurückzubewegen und nimmt dabei den Stößel 20 ebenfalls in seine Normalposition 20.1 mit, sobald das Betätigungsmittel 10 nicht mehr betätigt wird.
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In den 2 und 3 erkennt man, dass die Kontaktierungsfläche 21 exzentrisch sowohl zum Stößel 20 als auch zum Betätigungsmittel 10 ausgebildet ist. Dies liegt daran, dass das Übertragungsglied 11 ebenfalls exzentrisch zum Stößel 20 angeordnet ist. Die Kontaktierungsfläche 21 ist somit auf das Übertragungsglied 11 ausgerichtet. Die genaue Anordnung des Übertragungsglieds 11 und damit der Kontaktierungsfläche 21 hängt vom einzelnen Anwendungsfall ab.
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4 zeigt nochmals im Detail die Anordnung des Stößels 20 in dem plattenförmigen Führungselement 30. Man erkennt die Ausnehmung 31, die in Form eines Tennislochs bzw. eines Schlüssellochs ausgebildet ist. Hierbei ist die Kontaktierungsfläche 21 in dem Bereich der Ausnehmung 31 vorgesehen, welche den kleineren Radius aufweist. Der hauptsächliche Teil des Stößels 20 ist jedoch in dem Bereich der Ausnehmung 31 angeordnet, welche den größeren Radius aufweist.
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Der Arm 32 wird anhand zweier Durchbrüche 33 gebildet. Diese verlaufen gebogen und parallel zueinander. Durch diese spezielle Ausgestaltung des Armes 32 weist dieser genügend Spielraum auf, um einerseits die Zwangsführung 35 herzustellen, andererseits aber auch temperaturbedingte Änderungen bzgl. der Größe der Bauteile aufzufangen. Außerdem dient der Arm 32 dazu, fertigungs- und montagebedingte Toleranzen auszugleichen.
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Die 5 bis 8 zeigen nochmals das Führungselement 30, welches hier plattenförmig ausgestaltet ist. Auf der einen Seite des Führungselementes 30 sind sowohl im Bereich der Ausnehmung 31 als auch am Arm 32 Verstärkungen 34 vorgesehen. Des Weiteren existiert noch eine allgemeine Verstärkung 34, die der Stabilität des Führungselementes 30 dient. Selbstverständlich ist eine solche Verstärkung 34 auch an einem Kontaktbauteil 37 denkbar. Der Arm 32 wird wieder durch die Durchbrüche 33 gebildet und ragt bereichsweise in die Ausnehmung 31 herein, um hier die Zwangsführung 35 vorzusehen. Die Ausnehmung 31 ist auch hier wieder in Form eines Schlüssellochs bzw. Tennislochs gestaltet.
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Die 9a und 9b zeigen eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in analoger Weise zu 2 und 3. Hier dringt das Material des Arms 32 nicht in das Material des Stößels 20 ein. Vielmehr liegt der Arm 32 am Stößel 20 an und ist bestrebt ihn – auf der Zeichnung gesehen – nach links zu drücken und so eventuell vorhandene Toleranzen auszugleichen. Findet nun eine Betätigung, wie auf 9b dargestellt, statt, so überwindet diese die Reibung zwischen dem Arm 32 bzw. dem Führungselement 30 und dem Stößel 20. Das Übertragungsglied 11 besitzt ein hier nicht näher gezeigtes Rückstellelement, welches nach Abschluss der Betätigung dafür sorgt, dass der Stößel 20 wieder in seine Normalposition 20.1 gebracht wird.
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Ein letztes Ausführungsbeispiel ist in 10 dargestellt. Die Zwangsführung 35 wird hier über ein Kontaktbauteil 37 realisiert, welches mit einer Feder 36 beaufschlagt ist. Im vorliegenden Fall ist das Kontaktbauteil 37 als starres Element ausgeführt. Es ist jedoch auch denkbar stattdessen eine drehbar gelagerte Rolle vorzusehen, deren Drehachse in etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stößels 20 verläuft. Hierdurch werden die Reibungskräfte zwischen der Zwangsführung 35 und dem Stößel 20 verringert, wodurch es einfacher ist den Stößel 20 durch ein am bzw. im Übertragungsglied 11 angeordnetes Rückstellelement wieder zurück in seine Normalposition 20.1 zu überführen. Als Feder 36 kann hier eine normale Schraubenfeder dienen. Es sind jedoch auch andere Federtypen denkbar.
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Abschließend sei noch darauf hingewiesen, dass die hier dargestellten Ausführungsformen lediglich beispielhafte Verwirklichungen dieser Erfindung sind. Diese ist nicht darauf beschränkt. Es sind vielmehr noch Abwandlungen und andere Ausgestaltungen möglich. So kann beispielsweise das Führungselement auch anders ausgestaltet sein. Auch der Arm kann eine andere Form aufweisen. Ebenfalls ist es möglich, die Zwangsführung generell anders als durch einen Arm zu realisieren. Als Rückstellelement können auch andere Bauteile als Schnappscheiben bzw. Rückstellfedern dienen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Betätigungsmittel
- 11
- Übertragungsglied
- 12
- Nocken
- 20
- Stößel
- 20.1
- Normalposition von 20
- 20.2
- Betätigungsposition von 20
- 21
- Kontaktierungsfläche
- 22
- Spalt
- 23
- Aufnahme
- 30
- Führungselement
- 31
- Ausnehmung
- 32
- Arm
- 33
- Durchbruch
- 34
- Verstärkung
- 35
- Zwangsführung
- 36
- Feder
- 37
- Kontaktbauteil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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