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Die Erfindung betrifft eine Drehgriffeinheit zur Erzeugung eines elektrischen Signals, umfassend eine Drehgriffbasis, ein relativ zur Drehgriffbasis um eine Drehachse drehbares Geberelement, ein erstes Federelement, welches auf das Geberelement in Richtung einer Ausgangsstellung einwirkt und gegen dessen Wirkung das Geberelement von der Ausgangsstellung in eine Maximalstellung drehbar ist, wobei Drehwinkelerfassungsmittel vorgesehen sind, um die Stellung des Geberelementes zwischen der Ausgangsstellung und der Maximalstellung zu erfassen und als elektrisches Signal auszugeben.
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Aus der
DE 10 2007 062 180 A1 ist eine Drehgriffeinheit der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser bekannten Drehgriffeinheit befindet sich eine Drehgriffbasis und ein Geberelement im Inneren des Lenkerrohres eines lenkergeführten Fahrzeuges. Die Drehbewegung des Drehgriffes wird über ein Schraubengetriebe in eine Linearbewegung überführt, welche nachfolgend von Sensorelementen erfasst und ausgewertet wird. Die Vermittlung der Drehbewegung vom außen angeordneten Drehgriff auf das im Inneren des Lenkerrohres angeordnete Geberelement erfolgt über deren außerhalb des Lenkerrohres angeordneten Stirnseiten. Diese bekannte Drehgriffeinheit weist jedoch den Nachteil auf, dass beim Sturz des Fahrzeuges auf das Lenkerrohr eine Kraft auf das Geberelement einwirken kann, so dass die Drehgriffeinheit beschädigt werden kann.
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Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine Drehgriffeinheit anzugeben, welche bei mechanischer Belastung des Lenkerrohres nicht beschädigt werden kann.
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Die Aufgabe wird durch eine Drehgriffeinheit gemäß Anspruch 1 und ein lenkergeführtes Fahrzeug gemäß Anspruch 14 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, eine Drehgriffeinheit zur Erzeugung eines elektrischen Stellsignals mit einer Drehgriffbasis und einem relativ zur Drehgriffbasis um eine Drehachse drehbaren Geberelement bereitzustellen. Die Drehgriffbasis ist dabei relativ zur Drehachse verdrehsicher am bzw. im Lenkerrohr eines lenkergeführten Fahrzeuges befestigt. Eine solche verdrehsichere Befestigung kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung durch einen Presssitz, eine Klemmung, eine Verschweißung, eine Verklebung oder durch Formschluss erfolgen. Das Geberelement ist relativ zur Drehgriffbasis verdrehbar, wobei Drehwinkelerfassungsmittel vorgesehen sind, welche zu vorgebbaren Zeitpunkten die Winkelstellung des Geberelementes zwischen einer Ausgangsstellung und einer Maximalstellung erfassen und als elektrisches Signal ausgeben. Das auf diese Weise erzeugte elektrische Signal kann zur elektrischen bzw. elektronischen Ansteuerung eines Stellgliedes verwendet werden, welches eine Einrichtung des lenkergeführten Fahrzeuges beeinflusst. Beispielsweise kann das Stellglied eine Bremse, ein Getriebe, eine Kupplung oder das von einer Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment beeinflussen.
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Die Stellung des drehbar gelagerten Geberelementes wird vom Benutzer über einen ebenfalls zwischen einer Ausgangsstellung und einer Maximalstellung drehbaren Drehgriff vorgegeben. Hierzu ist der Drehgriff an der äußeren Umfangsfläche des Lenkerrohres drehbar befestigt. Die Drehbewegung des Drehgriffes wird durch eine mechanische Kopplung des Drehgriffes mit dem Geberelement auf das Geberelement übertragen. Hierzu weist das Geberelement ein Betätigungselement auf, welches an seiner Mantelfläche angeordnet ist. Dementsprechend weist das Geberelement eine längliche Grundform mit konstantem oder variablem Querschnitt auf. Der Querschnitt kann polygonal oder rund sein, so dass das Geberelement die Grundform eines Zylinders, eines Kegels oder eines Prismas annehmen kann.
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Sofern das Geberelement, die Drehgriffbasis und die Drehwinkelerfassungsmittel im Inneren eines Lenkerrohres angeordnet sind, kann durch die seitliche Krafteinleitung über das an der Mantelfläche des Geberelementes angeordnete Betätigungselement das Lenkerende mit einer kraftaufnehmenden Endkappe versehen sein, so dass bei einem Sturz die Aufprallenergie über die Endkappe auf das Lenkerrohr übertragen wird, ohne dass die Bauteile der Drehgriffeinheit einer kritischen mechanischen Belastung ausgesetzt werden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung können die Drehwinkelerfassungsmittel zumindest ein Magnetelement enthalten. Zur Erfassung der relativen Verdrehung bzw. des Drehwinkels des Magnetelementes kann ein an sich bekannter Magnetfeldsensor verwendet werden, beispielsweise ein Hall-Sensor, eine Feldplatte, ein magneto-resistiver Sensor oder ein Flux-Gate-Sensor. Der Magnetfeldsensor kann als integrierter Sensor auf einem Chip oder einer Platine angeordnet sein. In einer Ausführungsform kann das Magnetelement am Geberelement angeordnet sein und der Magnetfeldsensor an der Drehgriffbasis. In einer anderen Ausführungsform kann das Magnetelement an der Drehgriffbasis angeordnet sein und der Magnetfeldsensor am Geberelement. Das Signal des Magnetfeldsensors kann mit einem Verstärker, einem Mikroprozessor und/oder einem Analog/Digital-Wandler ausgelesen und weiter verarbeitet werden.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung können die Drehwinkelerfassungsmittel zumindest ein Magnetelement und ein optionales Getriebe enthalten, welches einen ersten Drehwinkel des Geberelementes in einen zweiten Drehwinkel des Magnetelementes überführt, wobei der zweite Drehwinkel einen größeren Betrag aufweist als der erste Drehwinkel. Auf diese Weise bewirkt eine geringe Drehung des Drehgriffes eine größere Drehung des Magnetelementes. Da bei dieser Ausführungsform der Erfindung der Drehwinkel zwischen Magnetelement und Magnetfeldsensor bzw. die Änderung des Drehwinkels stets größer ist als die Änderung des Drehwinkels des Drehgriffes, kann diese bei einer vorgegebenen Winkelauflösung des Magnetfeldsensors mit größerer Genauigkeit erfasst werden. Auf diese Weise kann ein elektrisches Signal erzeugt werden, welches ein elektrisches bzw. elektronisches Stellglied mit verbesserter Genauigkeit ansteuern kann.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann das Getriebe als Planetengetriebe ausgeführt sein. Eine solche Ausführungsform erlaubt eine kompakte Bauweise und damit eine vollständige Integration in das Innere des Lenkerrohres, beispielsweise in die Drehgriffbasis bzw. das Geberelement.
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In einigen Ausführungsformen kann das Lenkerrohr zumindest einen ersten Ausschnitt aufweisen, durch welchen zumindest das Betätigungselement herausragt. Der Ausschnitt kann in der Mantelfläche des Lenkerrohres angebracht sein, so dass das Betätigungselement durch den Ausschnitt mit dem Drehgriff bzw. einem mit dem Drehgriff verbundenen Betätigungselement verbindbar ist. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der Ausschnitt des Lenkerrohres auch zur verdrehsicheren Befestigung der Drehgriffbasis und/oder als Anschlag des Betätigungselementes eingesetzt werden, um auf diese Weise den maximal möglichen Drehwinkel des Geberelementes und des Drehgriffes zu beschränken. Der Drehwinkel kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise auf etwa 60°, auf etwa 90°, auf etwa 120° oder auf etwa 180° begrenzt sein.
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Sofern die Drehgriffbasis formschlüssig mit dem Ausschnitt des Lenkerrohres ineinandergreift, kann die Drehgriffbasis einen Vorsprung aufweisen, welcher dazu eingerichtet ist, in den ersten Ausschnitt des Lenkerrohres eingeführt zu werden.
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In einigen Ausführungsformen kann die vorgeschlagene Drehgriffeinheit weiterhin eine Mitnehmerhülse enthalten, welche auf der Außenseite des Lenkerrohres eines lenkergeführten Fahrzeuges drehbar angeordnet und mit dem Betätigungselement gekoppelt ist. Die Mitnehmerhülse kann eine im Wesentlichen rohrförmige Grundform aufweisen, so dass auf ihrer äußeren Mantelfläche ein Drehgriff angeordnet werden kann. Der Drehgriff kann mit einer rutschhemmenden Schicht bzw. einem Überzug versehen sein, um einen sicheren Griff des Benutzers am Drehgriff zu gewährleisten. Daneben kann der Drehgriff eine Polsterung oder eine Beheizung aufweisen, um den Komfort des Benutzers zu erhöhen. Wenn die Mitnehmerhülse und der Drehgriff als separate Bauteile ausgeführt sind, kann eine einfache Konfektionierung der Drehgriffeinheit für unterschiedliche Anwendungszwecke in einfacher Weise erfolgen.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Drehgriffeinheit ein erstes Federelement aufweisen, welches auf das Geberelement in Richtung einer Ausgangsstellung einwirkt und gegen dessen Wirkung das Geberelement von der Ausgangsstellung in eine Maximalstellung drehbar ist. Ein solches Federelement bewirkt, dass das Stellglied in eine vorgebbare Stellung bewegt wird, wenn der Benutzer den Drehgriff loslässt bzw. kein der Federkraft entgegenwirkendes Drehmoment auf den Drehgriff aufbringt. Auf diese Weise kann das Stellglied die zu beeinflussende Einrichtung des Fahrzeuges in einen unkritischen Betriebszustand bringen, wenn kein Benutzereingriff erfolgt. Im Falle einer Brennkraftmaschine kann der unkritische Betriebszustand eine Leerlaufstellung sein.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Drehgriffeinheit weiterhin ein Reibelement enthalten, welches mit dem ersten Federelement in Eingriff steht und welches beim Drehen des Geberelementes von der Ausgangsstellung in Richtung der Maximalstellung eine größere Reibungskraft erzeugt als beim Drehen des Geberelementes von der Maximalstellung in Richtung der Ausgangsstellung. Ein solches Reibelement ermöglicht ein Betätigungsverhalten bzw. eine Haptik der Drehgriffeinheit, welche ein Benutzer von konventionellen mechanischen, an einem Bowdenzug gekoppelten Drehgriffeinheiten gewohnt ist.
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In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Drehgriffbasis einen Hohlraum aufweisen, in welchem die Drehwinkelerfassungsmittel zumindest teilweise angeordnet sind. Ein solcher Hohlraum ermöglicht eine staub- und spritzwassergeschützte Anordnung der elektrischen bzw. elektronischen Komponenten, so dass die Zuverlässigkeit der vorgeschlagenen Drehgriffeinheit verbessert wird.
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In einigen Ausführungformen der Erfindung können die Drehwinkelerfassungsmittel ein Magnetelement enthalten, welches an der Stirnseite des Geberelementes formschlüssig angeordnet ist. Ein solches Geberelement kann in der Serienfertigung einfach als Spritzgussbauteil bereitgestellt werden, wobei das Magnetelement entweder im Spritzgussprozess in das Geberelement eingebettet oder in eine im Spritzgussverfahren gefertigte Tasche eingeführt wird. Dies erlaubt einerseits eine verdrehsichere und zuverlässige Befestigung, welche auch bei den im Betrieb auftretenden Vibrationen kein Fehlsignal erzeugt und gleichzeitig eine einfache und kosten günstige Fertigung.
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Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Dabei zeigt
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1 eine Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen Drehgriffeinheit.
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2 zeigt eine Mitnehmerhülse sowie die Drehgriffbasis und das Geberelement im zusammengebauten Zustand.
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3 zeigt den Innenaufbau der Drehgriffbasis und der darin angeordneten Komponenten.
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4 zeigt eine Explosionszeichnung der in 3 dargestellten Einzelteile.
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5 zeigt das Zusammenwirken der Mitnehmerhülse, der Drehgriffbasis, des Geberelementes und des Lenkerrohres.
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6 zeigt einen Schnitt durch ein Lenkerrohr mit der darin angebrachten Drehgriffeinheit.
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7 zeigt die Montagereihenfolge der Drehgriffeinheit auf einem Lenkerrohr.
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8 zeigt die Montagereihenfolge der Drehgriffbasis und der darin enthaltenen Komponenten.
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9 zeigt nochmals eine Schnittdarstellung der Drehgriffbasis mit den darin enthaltenen Komponenten.
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1 zeigt eine Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen Drehgriffeinheit 10. Im oberen Bildteil ist das Ende eines Lenkerrohres 900 dargestellt. Im Lenkerrohr 900 ist ein Ausschnitt 950 angebracht. Der Ausschnitt kann etwa 90 bis etwa 180° des Umfangs des Lenkerrohres umfassen. Der Ausschnitt kann eine Länge von etwa 10 mm bis etwa 80 mm, insbesondere von etwa 20 bis etwa 60 mm aufweisen. Der Ausschnitt 950 wird durch eine Stirnseite 970 sowie seitliche Begrenzungsflächen 960 begrenzt.
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Das Lenkerrohr 900 mit dem Ausschnitt 950 ist zur Montage der Drehgriffeinheit 10 vorgesehen. Die Drehgriffeinheit 10 enthält einerseits eine Drehgriffbasis 110 mit mehreren darin angeordneten Bauelementen, eine Mitnehmerhülse 700 und einen Drehgriff 120. Optional kann ein Verschlusselement 800 ebenfalls Bestandteil der Drehgriffeinheit 10 sein.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Drehgriffbasis 110 mit den darin angeordneten Bauelementen zur Montage im Inneren des Lenkerrohres 900 vorgesehen. Dabei bleibt zumindest das Betätigungselement 650 durch den Ausschnitt 950 von außen zugänglich.
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Die Mitnehmerhülse 700 ist dazu vorgesehen, drehbar außen auf dem Lenkerrohr 900 montiert zu werden. Dabei kann zumindest ein im Inneren der Mitnehmerhülse 700 angeordneter Mitnehmerzapfen 750 mit dem Betätigungselement 650 im Eingriff stehen. Zur Erhöhung des Bedienkomforts kann auf der Außenfläche der Mitnehmerhülse 700 ein Drehgriff 120 angeordnet sein.
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Das Verschlusselement 800 kann entweder an der Öffnung 123 des Drehgriffes 120 befestigt sein oder am Ende 980 des Lenkerrohres 900. Dadurch kann das Verschlusselement 800 axial auf das Lenkerrohr 900 einwirkende Kräfte auf das Lenkerrohr übertragen und damit die übrigen Bauteile der Drehgriffeinheit 10 vor mechanischer Beschädigung schützen. Weiterhin kann das Verschlusselement 800 dazu eingerichtet sein, das Eindringen von Feuchtigkeit oder Staub ins Innere des Lenkerrohres 900 zu verhindern und dadurch die Betriebssicherheit zu erhöhen.
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2 zeigt nochmals eine vergrößerte Darstellung der Drehgriffbasis 110. Die Drehgriffbasis 110 weist einen Vorsprung 140 auf, welcher mit der Stirnfläche 970 und den seitlichen Begrenzungsflächen 960 des Ausschnittes 950 des Lenkerrohres 900 in Eingriff steht, um eine verdrehsichere Positionierung der Drehgriffbasis 110 im Inneren des Lenkerrohres 900 zu ermöglichen, wenn die Drehgriffbasis 110 in das Lenkerrohr 900 eingeführt ist.
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Die Drehgriffbasis 110 weist zumindest abschnittsweise eine zur Innenkontur des Lenkerrohres 900 komplementäre Außenform auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Drehgriffbasis 110 als zylindrisches Element ausgeführt. Die Drehgriffbasis 110 weist eine Öffnung auf, durch welche die im Inneren angeordneten Bauteile eingeführt werden können. Im Betrieb der Drehgriffeinheit bzw. vor der Montage der Drehgriffbasis 110 in das Lenkerrohr 900 kann diese Öffnung durch ein Verschlusselement 610 verschlossen werden. Danach ist nur noch das Betätigungselement 650 von außen zugänglich, welches mit dem Geberelement 600 in Eingriff steht und zur Bewegung des Geberelementes durch den Benutzer dient.
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Das Betätigungselement 650 ist in einem Langloch geführt, welches eine Ausgangsstellung und eine Maximalstellung des Geberelementes definiert.
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2 zeigt nochmals die Mitnehmerhülse 700, welche außen am Lenkerrohr drehbar gelagert wird. Die Mitnehmerhülse hat ebenfalls eine zylindrische Grundform, welche in etwa komplementär zur Außenkontur des Lenkerrohres ist. An der Innenseite der rohrförmigen Mitnehmerhülse 700 sind zwei Mitnehmer 750 angeformt, welche das Betätigungselement 650 beiderseits umgreifen und so durch Formschluss eine Kraftübertragung von der Mitnehmerhülse 700 auf das Betätigungselement 650 ermöglichen.
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Weiterhin kann die Außenfläche der Mitnehmerhülse 700 zumindest einen auf der Außenfläche umlaufenden Vorsprung 710 bzw. zumindest eine auf der Außenfläche umlaufenden Nut aufweisen. Diese Vorsprünge 710 können dazu dienen, einen auf der Mantelfläche angeordneten Drehgriff 120 rutschfest und sicher zu fixieren.
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3 und 9 zeigen die im Inneren der Drehgriffbasis 110 angeordneten Bauteile. Diese umfassen das Geberelement 600, welches eine im Wesentlichen zylindrische Grundform aufweist. Die Drehgriffbasis 110 weist einen ersten Längsabschnitt 111 auf, dessen Innendurchmesser in etwa dem Außendurchmesser des Geberelementes 600 entspricht, so dass das Geberelement 600 drehbar in der Drehgriffbasis 111 gelagert werden kann. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann der im ersten Längsabschnitt 111 eingeführte Teilabschnitt des Geberelementes 600 zumindest eine Schmiertasche aufweisen, um eine leichtgängige Drehbarkeit des Geberelementes 600 in der Drehgriffbasis über einen längeren Benutzungszeitraum der Drehgriffeinheit zu ermöglichen.
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Weiterhin weist die Drehgriffbasis 110 einen zweiten Längsabschnitt 112 auf. Der zweite Längsabschnitt 112 weist einen größeren Durchmesser bzw. größeren Querschnitt auf als der erste Längsabschnitt 111. Aufgrund des im Wesentlichen zylindrischen Querschnittes des Geberelementes 600 kann der zweite Längsabschnitt 112 ein Federelement 200 aufnehmen, welches auf das Geberelement 600 ein Drehmoment ausübt. Durch dieses Drehmoment kann das Geberelement 600 in eine Ausgangsstellung gedreht bzw. in einer Ausgangsstellung gehalten werden, wenn der Benutzer des Fahrzeuges keine Kraft bzw. kein Drehmoment auf den Drehgriff ausübt. Weiterhin kann der zweite Längsabschnitt 112 ein Reibelement 115 aufnehmen, wie anhand von 4 erläutert wird. Einen staub- und spritzwassergeschützten Abschluss kann ein Verschlusselement 610 bilden, welches ebenfalls im zweiten Längsabschnitt 112 auf die Drehgriffbasis 110 aufgesteckt ist. Das Verschlusselement 610 kann einen Hohlraum aufweisen, in welchen ein Längsabschnitt des Geberelementes 600 eingreift. Dadurch kann das Verschlusselement 610 ein zweites Drehlager für das Geberelement 600 bilden, so dass ein Verkanten des Geberelementes 600 im ersten Längsabschnitt 111 der Drehgriffbasis 110 vermieden werden kann, wodurch sich die Betriebssicherheit erhöht.
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Schließlich weist die Drehgriffbasis 110 einen dritten Längsabschnitt 113 auf, welcher zur Aufnahme von Drehwinkelerfassungsmitteln vorgesehen ist. Die Drehwinkelerfassungsmittel können dazu eingerichtet sein, die jeweilige Stellung des Geberelementes 600 relativ zur Drehgriffbasis 110 zu erfassen und in ein elektrisches Signal zur Ansteuerung des Stellgliedes zu wandeln.
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In einer Ausführungsform der Erfindung können die Drehwinkelerfassungsmittel ein Magnetelement enthalten, welches relativ zu einem Magnetfeldsensor drehbar gelagert ist.
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Hierzu kann das Magnetelement mit dem Geberelement 600 verbunden sein. Der Magnetfeldsensor 510 ist dann auf einer Platine 500 angeordnet, welche im dritten Längsabschnitt 113 der Drehgriffbasis 110 angeordnet ist. Die Platine 500 kann neben zumindest einem Magnetfeldsensor 510 weitere elektronische Bauteile tragen, beispielsweise einen Mikroprozessor, einen Mikrocontroller, einen Analog/Digital-Wandler, einen Steckverbinder, einen Verstärker oder weitere, nicht explizit genannte Bauteile zur Signalerzeugung, -verstärkung und/oder -verarbeitung. Weiterhin kann die Platine 500 einen zweiten Magnetfeldsensor enthalten, mit welchem die Signale des ersten Magnetfeldsensors 510 plausibilisiert werden können. Hierzu kann die Platine 500 beidseitig bestückt sein.
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4 zeigt die in den 3 und 9 dargestellten Bauteile in einer Explosionszeichnung. Die Drehgriffbasis 110 weist eine zylindrische Grundform auf. In der Drehgriffbasis 110 ist ein Ausschnitt 118 angebracht, durch welchen das Betätigungselement 650 des Geberelementes 600 eingeführt ist, so dass es nach endgültiger Montage des Geberelementes von außen zugänglich bleibt.
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Der Ausschnitt 118 weist zwei seitliche Begrenzungsflächen 114 auf, welche zwei Anschläge für das Betätigungselement 650 bilden. Dadurch kann das Geberelement 600 zwischen zwei Endpositionen in der Drehgriffbasis 110 gedreht werden, welche eine Ausgangsstellung und eine Maximalstellung definieren. Der Drehbereich zwischen der Ausgangs- und der Maximalstellung kann in einigen Ausführungsformen der Erfindung etwa 60°, etwa 90°, etwa 120° oder etwa 180° betragen.
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Weiterhin ist ein äußeres Anschlagelement 140 an der Außenkontur der Drehgriffbasis 110 angeordnet. Das Anschlagelement 140 weist zwei Stirnseiten 145 auf, welche nach der Montage der Drehgriffbasis im Lenkerrohr eines lenkergeführten Fahrzeuges mit den seitlichen Begrenzungsflächen 960 des Ausschnittes 950 in Eingriff stehen. Auf diese Weise wird eine verdrehsichere Montage der Drehgriffbasis 110 im Lenkerrohr 900 ermöglicht.
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Die Drehgriffbasis 110 und das Geberelement 600 können in einigen Ausführungsformen der Erfindung aus einem Metall oder einer Legierung oder aus einem Kunststoff gefertigt sein. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Drehgriffbasis 110 und das Geberelement 600 in einem Spritzgussverfahren erhältlich sein.
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Das Geberelement 600 kann an zumindest einem Ende eine Aufnahmetasche 620 aufweisen, welche zur Aufnahme eines Magnetelementes 310 eingerichtet ist. Das Magnetelement 310 kann durch Formschluss verdrehsicher mit dem Geberelement 600 verbunden sein. Zusätzlich kann das Magnetelement 310 durch einen Presssitz oder eine Verklebung vor dem Herausfallen aus dem Geberelement 600 gesichert sein.
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Weiterhin zeigt 4 das Federelement 200, mit welchem das Geberelement 600 in eine Ausgangsstellung bewegt wird, wenn kein Benutzereingriff am Drehgriff erfolgt. Das Federelement 200 ist auf der Außenseite eines Reibelementes 115 angeordnet. Das Reibelement 115 weist einen Schlitz 116 auf, durch welchen das Reibelement 115 komprimiert werden kann, wenn sich der Innendurchmesser des Federelementes 200 bei Annäherung an die Maximalstellung des Geberelementes 600 verringert. Auf diese Weise wird eine zunehmende Reibkraft erzeugt, welche dem Drehgriffelement ein Betätigungsverhalten verleiht, wie es der Benutzer von konventionellen mechanischen Drehgriffeinheiten gewohnt ist.
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Schließlich zeigt 4 das Verschlusselement 610, welches mit der Drehgriffbasis 110 zusammenwirkt. Das Verschlusselement 610 weist eine Aussparung 618 auf, welche zur Aufnahme des Endes der Drehgriffbasis eingerichtet ist. Hierbei kommen die Seitenflächen 114 des Ausschnittes 118 mit den Seitenflächen 612 der Aussparung 618 in Kontakt und die Stirnfläche 117 der Drehgriffbasis 110 mit der Stirnfläche 613 der Aussparung 618 des Verschlusselementes 610.
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5 zeigt nochmals das Zusammenwirken der Mitnehmerhülse 700 mit dem Betätigungselement 650 des Geberelementes 600 nach der Montage der Drehgriffbasis 110 im Lenkerrohr 900. Wie aus 5 ersichtlich ist, ist die Drehgriffbasis 110 mit den darin angeordneten Bauelementen, das Lenkerrohr 900 und die Mitnehmerhülse 700 konzentrisch zueinander angeordnet. Die Bauteile sind somit im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Drehachse 125. Der Vorsprung 140 der Drehgriffbasis 110 ist formschlüssig in der Aussparung 950 des Lenkerrohres 900 angeordnet, so dass die Stirnseiten 145 des Vorsprunges 140 an den seitlichen Begrenzungsflächen 960 anliegen. Dadurch ergibt sich eine formschlüssige, verdrehsichere Positionierung der Drehgriffbasis 110. Die Höhe des Vorsprunges 140 ist so gewählt, dass die Außenfläche des Vorsprunges 140 in etwa flächenbündig zum Lenkerrohr 900 angeordnet ist, wenn der Vorsprung 140 an der Stirnseite 970 anliegt.
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Das Betätigungselement 650 ist vom Ende des Lenkerrohres 900 zugänglich, so dass die Mitnehmerelemente 750 der Mitnehmerhülse 700 das Betätigungselement 650 beidseitig umgreifen können. Auf diese Weise kann das Betätigungselement 650 durch Drehung der Mitnehmerhülse 700 von seiner Ausgangsstellung in seine Maximalstellung gedreht werden. Sofern der Abstand der Mitnehmerelemente 750 in etwa der Breite des Betätigungselementes 650 entspricht, kann eine spielfreie Ansteuerung des Geberelementes 600 erfolgen. Sofern in einigen Ausführungsformen der Erfindung eine Hysterese gewünscht ist, kann der Abstand der Mitnehmerelemente 750 größer sein als die Breite des Betätigungselementes 650, so dass das Betätigungselement 650 erst nach einer Drehung der Mitnehmerhülse 700 um einen vorgebbaren Winkelbereich an den Mitnehmerelementen 750 anliegt.
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8 zeigt nochmals die Montage des Geberelementes 600 in der Drehgriffbasis 110. Hierzu wird zunächst das Magnetelement 310 in die Ausnehmung 620 des Geberelementes 600 eingeführt. Nachfolgend kann das Federelement 200 auf das Reibelement 115 aufgebracht werden, so dass beide Bauelemente im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordnet sind. Dabei kommt die Innenseite des Federelementes 200 an der Außenseite des Reibelementes 115 zu liegen. Schließlich wird das Geberelement 600 in das Reibelement 115 eingeführt. Dabei kommt das zweite Ende 220 des Federelementes 200 mit einer zugeordneten Bohrung 655 am Betätigungselement 650 in Eingriff. Schließlich wird das Geberelement 600 mit dem Federelement 200 und dem Reibelement 115 in die Drehgriffbasis 110 eingeführt, so dass das Federelement 200 und das Reibelement 115 im zweiten Längsabschnitt 112 der Drehgriffbasis 110 zu liegen kommt. Der Schaft des Geberelementes 600 liegt dann im ersten Längsabschnitt 111 an, so dass das Geberelement drehbar in der Drehgriffbasis 110 gelagert ist. Die Tasche 620 mit dem Magnetelement 310 ragt in den dritten Längsabschnitt 113, so dass das im dritten Längsabschnitt anliegende, variable Magnetfeld messbar ist, um die Winkellage des Geberelementes 600 auszulesen.
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Schließlich wird das Verschlusselement 610 mit der Drehgriffbasis 110 gefügt, um ein äußeres Gleitlager des Geberelementes 600 zu bilden und ein Auseinanderfallen bzw. Herausrutschen der beschriebenen Komponenten zu verhindern. Die Fügestelle zwischen der Drehgriffbasis 110 und dem Verschlusselement 610 kann durch Löten, Schweißen, Kleben oder einen Presssitz erfolgen.
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7 zeigt die Montage der Drehgriffeinheit an einem Lenkerrohr 900. Zunächst wird am Lenkerrohr 900 ein Ausschnitt 950 hergestellt. Schließlich kann die Drehgriffbasis 110, welche bereits mit den weiteren Komponenten komplettiert wurde wie anhand von 8 beschrieben, in das Innere des Lenkerrohres 9 eingeführt werden. Durch Klemmen oder Kleben kann eine optionale Sicherung der Drehgriffbasis 110 durchgeführt werden, um diese am Herausfallen aus dem Lenkerrohr 900 zu verhindern.
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Schließlich wird die Mitnehmerhülse 700 außen auf das Lenkerrohr 900 aufgebracht, so dass die Mitnehmerelemente 750 mit dem Betätigungselement 650 in Eingriff kommen. Um eine leichte Drehbarkeit der Mitnehmerhülse 700 auf dem Lenkerrohr 900 zu ermöglichen, kann die Mitnehmerhülse 700 aus einem selbstschmierenden Material gefertigt sein, beispielsweise Polytetrafluorethylen, Bronze oder Messing. In einigen Ausführungsformen der Erfindung kann die Mitnehmerhülse an ihrer Innenseite gefettet sein oder Schmiertaschen enthalten, um eine dauerhafte leichtgängige Lagerung auf dem Lenkerrohr 900 zu ermöglichen.
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Nach der Montage der Mitnehmerhülse 700 wird auf deren Außenseite der Drehgriff 120 aufgebracht. Der Drehgriff 120 stellt das eigentliche, mit dem Fahrer in Kontakt stehende Betätigungselement der Drehgriffeinheit 10 dar. Hierzu kann der Drehgriff 120 mit einer Polsterung und/oder einer rutschhemmenden Oberfläche ausgestattet sein. Der Drehgriff 120 kann einen Wulst 122 aufweisen, um ein Abrutschen der Hand eines Benutzers zu verhindern.
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Schließlich wird als letztes Bauelement das Verschlusselement 800 auf das Ende des Lenkerrohres 900 aufgebracht. Das Verschlusselement 800 kann beispielsweise durch Klemmung oder Verschraubung an das Lenkerrohr 900 gefügt werden, um eine verliersichere Befestigung zu ermöglichen. Bei einem Sturz des Fahrzeuges mit einer Stoßbelastung auf das Ende 980 des Lenkerrohres 900 wird die Kraft über das Verschlusselement 800 auf das Lenkerrohr 900 übertragen, so dass die Drehgriffbasis 110 und das Geberelement 600 von den Krafteinwirkungen verschont bleiben. Dadurch ist eine Beschädigung nahezu ausgeschlossen.
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6 zeigt nochmals einen Schnitt durch ein Lenkerrohr mit einer erfindungsgemäßen Drehgriffeinheit. Aus 6 ist insbesondere ersichtlich, wie das Lenkerrohr 900 zumindest teilweise in eine umlaufende Nut 810 des Verschlusselementes 800 eingreift, um eine Übertragung von auf das Verschlusselement 800 einwirkenden Kräften auf das Lenkerrohr zu ermöglichen. Weiterhin zeigt 6, dass das Griffelement 120 beidseitig über die Mitnehmerhülse 700 herausragen kann, so dass sich beidseitig Dichtlippen 123 und 124 ausbilden, welche das Eindringen von Feuchtigkeit in das Innere des Lenkerrohres 900 verhindern. Auf diese Weise kann die vorgeschlagene Drehgriffeinheit über viele Jahre wartungsfrei betrieben werden.
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Weiterhin zeigt 6, wie der Drehgriff 120 formschlüssig in die umlaufenden Vorsprünge 710 der Mitnehmerhülse 700 eingreift und auf diese Weise gegen Verschiebung gesichert ist. Dadurch wird ein ungewolltes Lösen des Drehgriffes 120 zuverlässig verhindert.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Ansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Ansprüche und die vorstehende Beschreibung „erste” und „zweite” Merkmale definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007062180 A1 [0002]
