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Die Erfindung betrifft eine Hupenaktivierungseinrichtung zur Verbindung mit einem Lenkrad eines Kraftfahrzeuges mit einer Abdeckung, mit zwei Hupenkontakten und einem beweglichen Element, das auf Druck der Abdeckung zwischen einer Anfangsposition und einer Aktivierungsposition verlagerbar ist, wobei das bewegliche Element in Richtung auf die Anfangsposition vorgespannt ist und die Hupenkontakte in der Anfangsposition elektrisch voneinander getrennt sind und in der Aktivierungsposition in elektrischem Kontakt miteinander stehen, um ein akustisches Hupensignal auszulösen. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Sicherheitseinrichtung mit einer solchen Hupenaktivierungseinrichtung.
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Moderne Kraftfahrzeuge sind mit einer Vielzahl an Sicherheitseinrichtungen ausgestattet, zum Beispiel Airbags, die an verschiedenen Orten innerhalb eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein können. Zum Schutz bei einem Frontalaufprall ist am Lenkrad, insbesondere im Lenkradkopf, ein Airbagmodul angeordnet, das aus einem Gasgenerator und einem sich ausdehnendem Gassack besteht, der bei Vorliegen entsprechender Sensordaten von dem Gasgenerator mit Entfaltungsgas gefüllt wird. Das Airbagmodul ist in der Regel in einem Gehäuse angeordnet, das von einer Abdeckung in Richtung auf den Fahrer abgedeckt ist. Die Abdeckung weist Soll-Risslinien oder Soll-Rissstellen auf, so dass nach dem Zünden des Gasgenerators der Airbag durch die Abdeckung hindurchtreten und sich entfalten kann. Die Abdeckung dient einerseits zur Bereitstellung einer ansprechenden Optik und andererseits zum Schutz vor Verunreinigungen oder Veränderungen an der Einbausituation des Airbagmoduls.
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Zum Auslösen eines Hupensignals werden Hupenschalter oder Hupenaktivierungseinrichtungen innerhalb des Lenkrades angeordnet. Diese Hupenschalter oder Hupenaktivierungseinrichtungen sind in der Regel mit der Abdeckung gekoppelt und lassen sich entgegen einer Federkraft in Richtung auf die Lenkradnabe drücken, um die Hupenkontakte elektrisch miteinander zu verbinden, um ein Hupensignal auszulösen.
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Aus der
WO 2006/076897 A1 ist ein Generatorträger für ein Fahrer-Airbagmodul zum Einbauen in ein Lenkrad eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei dem zwei Hupenkontakte, die in elektrischen Kontakt miteinander bringbar sind, an einem Generatorträger angeordnet sind. Einer der Hupenkontakte ist dazu vorgesehen, im Einbauzustand des Generatorträgers elektrisch geerdet zu sein, wobei ein Befestigungsbereich des Generatorträgers zum Befestigen eines Gasgenerators so ausgebildet und relativ zu dem geerdeten Hupenkontakt positioniert ist, dass bei einem bestimmungsgemäßen Befestigen des Gasgenerators im Befestigungsbereich eine elektrische Kontaktierung zwischen dem geerdeten Hupenkontakt und dem Gasgenerator hergestellt wird. Durch eine Verformung der Hupenkontakte bei einer Druckausübung werden die beiden Hupenkontakte elektrisch miteinander verbunden, so dass ein Hupsignal ausgelöst wird.
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Die
WO 2007/145549 A1 beschreibt eine Sicherheitsanordnung mit einem Airbag und einer Abdeckung, an der ein beweglich gelagertes, zylindrisches Element angeordnet ist. Dieses beweglich gelagerte, zylindrische Element wird bei einem Herunterdrücken der Abdeckung in Kontakt mit einem Hupenkontakt gebracht, der als federnde Lasche ausgebildet ist. Die federnde Lasche ist an einer Trägerplatte gelagert, an der ein zweiter Hupenkontakt befestigt ist. Im Anfangszustand sind die elektrischen Kontakte zueinander beabstandet, wird die Abdeckung nach unten gedrückt, tritt das bewegliche Element in Kontakt mit der federnden Lasche und drückt diese nach unten in Richtung auf den zweiten Hupenkontakt. Sobald sich beide Hupenkontakte berühren, ist der Stromkreis geschlossen und das Hupensignal wird ausgelöst.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Hupenaktivierungseinrichtung bereitzustellen, mit der auch bei längerer Nichtbenutzung der Hupe eine sichere Kontaktierung und Aktivierung der Hupe sichergestellt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Hupenaktivierungseinrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches sowie eine Sicherheitsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Die erfindungsgemäße Hupenaktivierungseinrichtung zur Verwendung in einem Lenkrad eines Kraftfahrzeuges mit einer Abdeckung, zwei Hupenkontakten und einem beweglichen Element, das auf Druck der Abdeckung zwischen eine Anfangsposition und eine Aktivierungsposition verlagerbar ist, wobei das bewegliche Element in Richtung auf die Anfangsposition vorgespannt ist und die Hupenkontakte in der Anfangsposition elektrisch voneinander getrennt sind und in der Aktivierungsposition in elektrischem Kontakt miteinander stehen, um ein akustisches Hupensignal auszulösen, sieht vor, dass an einem ersten Hupenkontakt eine Gleitkontaktfläche ausgebildet ist und dass an dem beweglichen Element ein Kontaktelement angeordnet ist, das während der Verlagerung des beweglichen Elementes zwischen der Anfangsposition an der Gleitkontaktfläche entlang gleitet und dabei die Hupenkontakte elektrisch miteinander verbindet. Dadurch, dass das Kontaktelement bei einem Herunterdrücken der Abdeckung an einer Kontaktfläche eines Hupenkontaktes entlang gleitet, wird durch die Relativbewegung zwischen dem Hupenkontakt und dem Kontaktelement Reibung erzeugt, durch die eventuell vorhandene Korrosion an den Kontaktflächen entfernt wird, so dass auch nach langer Nichtbetätigung der Hupe sichergestellt ist, dass eventuell vorhandene Korrosionsschichten, die eine elektrische Kontaktierung behindern könnten, wirksam entfernt werden. Auf diese Weise werden die Hupkontakte zuverlässig miteinander verbunden, so dass durch das zwischengeschaltete Kontaktelement ein Gleitkontakt bereitgestellt wird, der durch das Aneinanderreiben und Schleifen der Kontaktflächen aufeinander die Kontaktflächen sauber hält oder säubert. Das Kontaktelement steht dabei mit einem Hupenkontakt bevorzugt in ständiger Verbindung, so dass an diesem Hupenkontakt eine ununterbrochene elektrische Kontaktierung und ein sicheres Weiterleiten elektrischer Signale ermöglicht werden.
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Das bewegliche Element ist bevorzugt längsverschieblich gelagert, um die Druckbewegung auf die Abdeckung unmittelbar weiterzugeben. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass das bewegliche Element drehgelagert ist, was voraussetzt, dass die Längsbewegung der Abdeckung in eine Drehbewegung umgewandelt wird. Dies kann zum Beispiel über Hebel, eine Kulissenführung oder ein Bewegungsgewinde erfolgen.
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Das Kontaktelement ist bevorzugt in Richtung auf die Gleitkontaktfläche des ersten Hupenkontaktes mit einer Vorspannung beaufschlagt, so dass stets ein gewisser Anpressdruck des Kontaktelementes auf der Gleitkontaktfläche vorhanden ist. Die Vorspannung kann durch ein Federelement aufgebracht sein, das in Richtung auf die Gleitkontaktfläche eine Verlagerung des Kontaktelementes bewirkt. Das Kontaktelement selbst kann als eine Feder ausgebildet sein, auch wenn andere Einrichtungen zur Ausübung einer Vorspannkraft und das Anpressen des Kontaktelementes an die Gleitkontaktfläche vorgesehen sein können. Beispielsweise kann die Gleitkontaktfläche beweglich und elastisch in Richtung auf das Kontaktelement gelagert sein, so dass sowohl das Kontaktelement als auch die Gleitkontaktfläche in der Aktivierungsposition aneinandergepresst werden.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das bewegliche Element über zumindest eine Feder in Richtung auf den Anfangszustand vorgespannt ist, so dass die Abdeckung in der Ausgangsposition gehalten wird. Dadurch muss zunächst eine gewisse Kraft aufgebracht werden, damit die Gleitkontaktfläche mit dem Kontaktelement in Kontakt gebracht werden kann. Dies stellt sicher, dass die Hupe nur willentlich aktiviert wird, da eine Mindestkraft auf die Abdeckung ausgeübt werden muss, um das bewegliche Element aus der Anfangsposition in die Aktivierungsposition zu verlagern.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Kontaktelement über eine elektrisch leitende Feder mit dem zweiten Hupenkontakt verbunden ist, so dass über diese Feder, die gleichzeitig auch das bewegliche Elemente in Richtung auf die Anfangsposition vorspannen kann, eine ständige, elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem zweiten Hupenkontakt realisiert wird. Durch die Kontaktierung über eine elektrisch leitende Feder wird ebenfalls sichergestellt, dass über sehr kleine Relativbewegungen zwischen der Feder und dem Kontaktelement auf der einen Seite und dem zweiten Hupenkontakt auf der anderen Seite keine Korrosion auftritt. Die Montage der Hupenaktivierungseinrichtung wird durch die elektrisch leitende Feder erleichtert, da keine dauerhafte Verbindung zwischen dem Kontaktelement und dem zweiten Hupenkontakt durch eine Steckverbindung oder eine Lötverbindung hergestellt werden muss.
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Die Feder kann darüber hinaus das Kontaktelement an dem mechanischen Element mechanisch festlegen, beispielsweise indem bei einer Ausbildung der Feder als Schraubenfeder ein radialer Vorsprung an dem beweglichen Element ausgebildet ist, wodurch die Feder gegen ein Herunterrutschen von dem beweglichen Element gesichert wird.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das bewegliche Element einen mechanischen Anschlag aufweist, der eine Verlagerung in Aktivierungsrichtung sperrt, so dass die mechanische Blockierung der Verlagerung des beweglichen Elementes und damit auch der Abdeckung nicht über den elektrischen Kontakt erfolgen muss. Der Anschlag des beweglichen Elementes ist bevorzugt so angeordnet, dass die Verlagerung des beweglichen Elementes und damit auch der Abdeckung erst gesperrt wird, nachdem das Kontaktelement mit dem Hupenkontakt in Kontakt getreten ist und eine gewisse Wegstrecke auf der Gleitkontaktfläche zurückgelegt hat. Auf diese Weise ist es möglich, die Länge der Gleitkontaktstrecke einzustellen. Der mechanische Anschlag tritt dann erst nach einem gewissen Verlagerungsweg in Eingriff mit einer korrespondieren Einrichtung, entweder an dem Modulträger oder an dem Lenkrad, und sperrt die weitere Bewegung der Abdeckung und des beweglichen Elementes beim Drücken der Abdeckung. Das Kontaktelement kann als eine Federlasche ausgebildet sein.
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Die Sicherheitseinrichtung mit einer Hupeneinrichtung, wie sie oben beschrieben worden ist, sieht vor, dass ein Airbagmodul in einem Gehäuse in einem Lenkrad angeordnet ist, wobei die Hupenaktivierungseinrichtung lösbar an einer Abdeckung des Gehäuses befestigt ist und die Abdeckung relativ zu dem Gehäuse zur Aktivierung der Hupe verlagerbar ist.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Schnittdarstellung eines Teils einer Hupenaktivierungseinrichtung in der Anfangsposition;
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2 eine Hupenaktivierungseinrichtung gemäß 1 in Aktivierungsposition;
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3 eine Hupenaktivierungsrichtung gemäß 2 in einem Endanschlag;
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4 eine Detailansicht eines beweglichen Elementes mit einem Kontaktelement;
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5 eine Explosionszeichnung des beweglichen Elementes mit Anbaukomponenten;
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6 eine Detailansicht des beweglichen Elementes und des Kontaktelementes; sowie
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7 eine vergrößerte Detailschnittdarstellung einer Variante gemäß 4.
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In der 1 ist in einer Schnittdarstellung eine Hupenaktivierungseinrichtung 10 dargestellt, die an einem Modulträger 1 angeordnet ist, an dem mehrere Komponenten eines Lenkrades befestigt sein können, beispielsweise ein Airbagmodul 2, das schematisch in einer Teildarstellung gezeigt ist. Der Modulträger 1 wird mit dem übrigen Lenkrad, das eine Aufnahme zur Befestigung an einer Lenksäule oder dergleichen und in der Regel einen ringförmigen Griffkranz aufweist, verbunden. In der Mitte des Lenkrades ist in der Regel der Fahrerairbag als ein Teil des Airbagmoduls angeordnet. In Richtung auf den Fahrer sind das Airbagmodul 2 und der Modulträger 1 über eine Abdeckung 3 abgedeckt, die die technischen Einrichtungen innerhalb des Lenkrades schützt und verbirgt. Die Abdeckung 3 kann in Richtung auf den Modulträger 1 bewegt werden, um eine nicht dargestellte Hupe zu aktivieren. Nach dem Zurücklegen eines bestimmten Betätigungsweges wird die Hupe aktiviert, nach dem Loslassen der Abdeckung 3 wird diese wieder zurückbewegt und das Hupensignal unterbrochen. An dem Modulträger 1 ist ein Vorsprung 13 angeordnet, der in eine Ausnehmung innerhalb des Modulträgers 3 eingreift, damit die Abdeckung 3 sich nicht von dem Modulträger 1 ohne weiteres trennen lässt, so dass die Abdeckung 3 an dem Modulträger 1 gehalten wird.
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Die Abdeckung 3 ist über einen Zapfen oder dergleichen mit einem beweglichen Element 4 gekoppelt, das langgestreckt ausgebildet ist. Das bewegliche Element 4 verlagert sich bei Aufbringen einer Druckkraft auf die Abdeckung 3 gegen eine Federkraft, die durch eine Feder 7 aufgebracht wird, in Richtung auf den Modulträger 1, in der in der 1 dargestellten Orientierung nach unten. An dem Modulträger 1 sind zwei elektrische Hupenkontakte 5, 6 angeordnet. Der erste Hupenkontakt 5 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu der Verlagerungsrichtung des beweglichen Elementes 4, während der zweite Hupenkontakt 6 auf einem senkrecht zu der Verlagerungsrichtung orientierten Sockel einer Führung des Endbereiches des beweglichen Elementes 4 angeordnet ist. Der zweite elektrische Hupenkontakt 6 steht über die elektrisch leitende Spiralfeder 7, die als Druckfeder ausgebildet ist, mit einem Kontaktelement 8 in elektrisch leitender Verbindung. Das Kontaktelement 8 ist als eine Federlasche ausgebildet, die an dem oberen Ende an einer Anlageschulter des beweglichen Elementes 4 angeordnet und festgelegt ist. Das Kontaktelement 8 erstreckt sich in Gestalt der Federlasche im Wesentlichen parallel zu der Längserstreckung des beweglichen Elementes 4 und parallel zu der Verlagerungsrichtung des beweglichen Elementes 4.
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An dem Modulträger 1 ist eine Einführschräge 17 ausgebildet, die in Richtung auf den ersten Hupenkontakt 5 orientiert ist, so dass beim Einführen des beweglichen Elementes 4 während der Montage sowohl das der Abdeckung 3 abgewandte Ende des beweglichen Elementes 4 als auch die Feder 7 und das Kontaktelement 8 in Richtung auf den ersten Hupenkontakt 5 abgeleitet werden. Dadurch kann das der Abdeckung 3 abgewandte Ende des beweglichen Elementes 4 leicht und sicher in die Führung, die in dem Sockel ausgebildet ist, auf dem die Feder 7 aufliegt, eingeführt werden. Das Kontaktelement 8, das in Richtung nach außen federnd ausgebildet ist, wird durch die Einführschräge 17 unter Vorspannung in Richtung auf eine Anlagefläche gebracht, die im Wesentlichen bündig mit dem ersten Hupenkontakt 5 abschließt, so dass bei einem Herunterdrücken der Abdeckung 3 das Kontaktelement 8 gegen den ersten Hupenkontakt 5 gedrückt wird.
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Weiterhin ist an dem beweglichen Element 4 ein mechanischer Anschlag 41 vorgesehen, dem ein ihm korrespondierender Anschlag 11 an dem Modulträger 1 zugeordnet ist und diesem gegenüber liegt. Nach Erreichen des maximal vorgesehenen Verlagerungsweges des beweglichen Elementes 4 treten die Anschläge 41, 11 miteinander in Kontakt und sperren die weitere Verlagerung nach unten.
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In der in der 1 dargestellten Stellung drückt die elektrisch leitende Feder 7 über das bewegliche Element 4 die Abdeckung 3 nach oben in Richtung auf den Fahrer. Die Verlagerungsbewegung wird durch den Anschlag 13 an dem Modulträger 1 begrenzt. Die Feder 7 hält die Abdeckung gegenüber dem Modulträger 1 unter Vorspannung und drückt das bewegliche Element 4 gegen die Abdeckung 3. In der in 1 darstellten Position sind die Hupenkontakte 5, 6 elektrisch voneinander getrennt, da keine elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Hupenkontakt 6, der elektrisch leitenden Feder 7 und dem Kontaktelement 8 mit dem ersten Hupenkontakt 5 bereitgestellt ist.
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In der 2 ist die Position der Hupenaktivierungseinrichtung 10 gezeigt, in der das Hupensignal gerade ausgelöst wird. Das untere, der Abdeckung 3 abgewandte Ende des Kontaktelementes 8 tritt gerade in Verbindung mit der Gleitkontaktfläche 58 des ersten Kontaktes 5 und stellt somit über den ersten Hupenkontakt 5, das Kontaktelement 8 und die elektrisch leitende Feder 7 einen elektrischen Kontakt mit dem Hupenkontakt 6 her, so dass der Stromkreis, an dem sich die Hupe befindet, geschlossen und ein Hupensignal ausgelöst wird. In der 2 ist zu erkennen, dass zwischen den Anschlägen 41, 11 ein Abstand besteht, so dass die Abdeckung 3 weiter in Richtung nach unten entgegen der Federkraft 7 in Richtung auf den Modulträger 1 verlagert werden kann.
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In der 3 ist die Endposition der Hupenaktivierungseinrichtung dargestellt. Die beiden Anschläge 41, 11 liegen aneinander an, eine weitere Bewegung der Abdeckung 3 und damit des beweglichen Elementes 4 und des Kontaktelementes 8 nach unten wird dadurch verhindert. Zwischen dem Vorsprung 13 und der Abdeckung 3 ist ein Freiraum ausgebildet, der dem gesamten Verlagerungsweg der Abdeckung 3 und damit auch des beweglichen Elementes 4 entspricht. Das untere Ende des Kontaktelementes 8 ist auf der Gleitkontaktfläche 58 des ersten Hupenkontaktes 8 entlang geglitten und hat dabei über den gesamten Verlagerungsweg und den gesamten Verlagerungszeitraum die elektrische Verbindung zwischen den beiden Hupenkontakten 5, 6 hergestellt. Aufgrund der Federvorspannung des als Federlasche ausgebildeten Kontaktelementes 8 wurde das untere Ende des Kontaktelementes 8 stets in Richtung auf die Gleitkontaktfläche 58 gedrückt. Aufgrund der dabei entstehenden Reibung wurden Ablagerungen oder Korrosionsbestandteile, die sich auf dem ersten Hupenkontakt 5 oder auf dem Kontaktelement 8 befanden, entfernt. Die elektrische Kontaktierung ist dadurch sichergestellt.
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In der 4 ist eine Detaildarstellung des beweglichen Elementes 4 gezeigt. In dem oberen Ende sind insgesamt drei Anschläge 41 in Gestalt in von Vorsprüngen ausgebildet. Diese Vorsprünge 41 begrenzen die maximale Verlagerung des beweglichen Elementes 4 innerhalb des Modulträgers 1.
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An dem beweglichen Element 4 ist um einen schmalen Zapfen herum eine elektrisch leitende, spiralförmige Druckfeder 7 angeordnet, die ein abgewinkeltes Kontaktelement 8 sicher an dem beweglichen Element 4 hält. Das Kontaktelement 8 weist eine Zunge auf, die sich im Wesentlichen parallel zu der Längserstreckung des beweglichen Elementes 4 erstreckt. An dem unteren Ende der Zunge ist eine dachartige Abknickung 85 vorgesehen, die sich nach außen erstreckt, so dass sich eine linienförmige Kontaktfläche ergibt. Winklig zu der Zunge ist eine ringförmige Aufnahme 84 vorgesehen, die eine Ausnehmung aufweist, durch die der Schaft des beweglichen Elementes 4 hindurch gesteckt werden kann. Die Feder 7 drückt die Aufnahme 84 gegen einen Absatz und hält das Kontaktelement 8 sicher an dem beweglichen Element 4.
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In der 5 sind die einzelnen Komponenten in Explosionsdarstellung gezeigt. Die elektrisch leitende Feder 7 ist als spiralförmige Druckfeder ausgebildet. In dem Kontaktelement 8 sind die Verdrehsicherungen in Gestalt von Austanzungen innerhalb der Ausnehmung zu erkennen. Korrespondierend dazu sind Vorsprünge in dem Schaft des beweglichen Elementes 4, der bevorzugt aus Kunststoff ausgebildet ist, ausgebildet, die formschlüssig in die Ausnehmungen innerhalb der Aufnahme 84 eingreifen, so dass die Orientierung des Kontaktelementes 8, insbesondere der linienförmigen Kontaktfläche 85 relativ zu dem beweglichen Element 4 sichergestellt ist. Das bewegliche Element 4 kann in einer eindeutigen Orientierung zu dem Modulträger 1 über an der Außenseite vorgesehene Führungselemente, beispielsweise die Vorsprünge 41, orientiert gehalten werden, um sicherzustellen, dass nach Erreichen der Aktivierungsposition das Kontaktelement 8 mit dem ersten elektrischen Kontakt 5 in Kontakt gebracht wird.
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In der 6 ist eine Detaildarstellung gezeigt, in der zu erkennen ist, dass die Aufnahme 84 mit Formschlusseinrichtungen versehen ist, in die Rippen des beweglichen Elementes 4 eingreifen, so dass eine Verdrehsicherung entgegen einer Verdrehung um die Längsachse des beweglichen Elementes 4 gegeben ist. An den Rippen sind zusätzliche Vorsprünge 48 angebracht, deren Funktion anhand der 7 erläutert wird.
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In der 7 ist eine Schnittdarstellung eines Teils des beweglichen Elementes 4 gezeigt. Die Vorsprünge 48 dienen dazu, dass einige Wicklungen der Feder 7 komprimiert sind und in Richtung auf die Aufnahme 84 des Kontaktelementes 8 gehalten werden, so dass das Kontaktelement 8 gegen einen Absatz 40 an der Unterseite der Vorsprünge 48 gedrückt wird. Die Vorsprünge 48 verhindern, dass die Feder 7 nach unten abrutscht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei Windungen der Feder 7 komprimiert in Richtung auf den Absatz 40 und damit auf das daran anliegende Kontaktelement 8 unter Vorspannung gehalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2006/076897 A1 [0004]
- WO 2007/145549 A1 [0005]
