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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Betätigung eines Aktuators in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 100 04 965 A1 der Anmelderin ist eine Einrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Die bekannte Einrichtung weist eine im Bereich eines Lenkrads des Kraftfahrzeugs angeordnete Bedieneinheit auf, die die Bewegung eines Bedienelements der Bedieneinheit über drahtlose Kommunikationsmittel in Form einer Bluetooth-Verbindung über einen Datenbus an einen Aktuator, beispielsweise einen Lautstärkeregler eines Radios, übermittelt. Eine derartige Bedieneinheit benötigt eine Spannungsversorgung, die üblicherweise Weise in Form einer Verkabelung ausgebildet ist, die wiederum mit der Bordspannungsversorgung des Kraftfahrzeugs verbunden ist.
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Weiterhin ist es aus der
DE 10 2013 226 995 A1 der Anmelderin bekannt, ein batteriebetriebenes Gerät drahtlos zu laden bzw. mit Energie zu versorgen. Hierzu ist es vorgesehen, dass das batteriebetriebene Gerät mittels elektromagnetischer Induktion geladen wird. Üblicherweise findet hierzu eine Spule in dem batteriebetriebenen Gerät Verwendung, in die eine Spannung induziert wird, wobei die Spule wiederum in Wirkverbindung mit einer zu ladenden Batterieeinheit des Geräts angeordnet ist.
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Komfortantriebe in Kraftfahrzeugen, wie Fensterheberantriebe, Schiebedachantriebe, Sitzverstellungsantriebe o.ä. zeichnen sich üblicherweise dadurch aus, dass die Bedieneinheit örtlich getrennt von dem Aktuator angeordnet ist. Weiterhin benötigen sowohl der Aktuator, als auch die Bedieneinheit eine Spannungsversorgung, die üblicherweise jeweils in Form einer Verkabelung ausgeführt ist. Im Falle beispielsweise eines Fensterheberantriebs ergibt sich somit im Scharnierbereich einer Fahrzeugtür eine Vielzahl von Kabelverbindungen, die einerseits einen relativ hohen Montageaufwand benötigen, und andererseits auch relativ anfällig gegenüber mechanischen Belastungen oder Ähnliches sind und daher beispielsweise in einem flexiblen, rohrförmigen Schutzelement geführt werden müssen. Weiterhin sind die Herstell- bzw. Montagekosten relativ hoch.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Betätigung eines Aktuators in einem Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie mit minimalem Verkabelungsaufwand eine nahezu freie Anordnung der Bedieneinheit ermöglicht. Hierzu sieht es die Erfindung vor, dass die Spannungsversorgung der Bedieneinheit drahtlos ausgebildet ist. Es findet somit unter Verzicht einer in Form von Leitungen bzw. Kabeln ausgebildeten Spannungsversorgung sichere und zuverlässige Versorgung der Bedieneinheit mit Energie statt. Weiterhin soll die Erfindung nicht auf solche Bedieneinheiten beschränkt sein, die eine (separate) Energieversorgung in Form einer Batterie oder Ähnlichem haben.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Betätigung eines Aktuators sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Eine besonders einfache und relativ geringe Herstellkosten aufweisende Energieversorgung wird ermöglicht, wenn die Spannungsversorgung der Bedieneinheit durch eine induktive Energieübertragung erfolgt.
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Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass die Spannungsversorgung eine Sendeeinheit mit einer Sendespule umfasst, die in Wirkverbindung mit einer in der Bedieneinheit angeordneten Empfangseinheit mit einer Empfangsspule angeordnet ist.
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In Weiterbildung dieses Vorschlages ist es zur Verringerung der Herstellkosten bei einer Anordnung mit mehreren Bedieneinheiten vorgesehen, dass die Spannungsversorgung eine (einzige) Sendeeinheit aufweist, die mit mehreren Empfangseinheiten zusammenwirkt.
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Eine große Freiheit hinsichtlich der geometrischen Ausgestaltung der Bedieneinheit wird erzielt, wenn die Bedieneinheit ein Gehäuse aufweist, das im MID- und/oder Film-Insert-Molding-(FIM-)Verfahren hergestellt ist. Somit dient das Gehäuse gleichzeitig der Aufnahme einer elektrischen Schaltung bzw. von elektrisch leitenden Verbindungen, insbesondere auch zwischen der in der Bedieneinheit angeordneten Empfangseinheit zu dem eigentlichen Bedienelement.
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In einer ersten möglichen Anordnung von Sendeeinheit und Empfangseinheit ist es vorgesehen sein, dass die beiden genannten Einheiten ortsfest und getrennt zueinander angeordnet sind. Unter einer ortsfesten Anordnung wird verstanden, dass sich deren gegenseitige Position nicht ändert, wobei zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit ein Abstand ausgebildet ist. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass für den Fall eines Fensterheberantriebs die Sendeeinheit, ebenso wie die Bedieneinheit, im Bereich der Tür des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
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In einer alternativen Anordnung von Sendeeinheit und Empfangseinheit sind diese getrennt aber in veränderbarem Abstand zueinander angeordnet. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Sendeeinheit im Bereich eines Dachholms des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, während die Empfangseinheit im Bereich der Fahrzeugtür angeordnet ist. Dadurch vergrößert sich der Abstand zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit beim Öffnen der Tür, sodass ggf. eine Aktivierung bzw. Betätigung der Bedieneinheit nur bei geschlossener Tür erfolgen kann, falls die Empfangseinheit keine zusätzliche Energiequelle (Batterie) als Pufferspeicher aufweist.
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Weiterhin kann es zur weiteren Reduzierung erforderlicher Kabelverbindungen vorgesehen sein, dass die Bedieneinheit bei einer Aktivierung drahtlos mit einer Steuereinheit kommuniziert, die in Wirkverbindung mit dem Aktuator angeordnet ist. Bei der Steuereinheit kann es sich beispielsweise um ein Steuergerät handeln, das über Kabelverbindungen mit dem Aktuator verbunden ist.
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Insbesondere ist es in vorteilhafter konkreter Ausgestaltung bzw. Anwendung der Erfindung vorgesehen, dass die Bedieneinheit der Einrichtung Bestandteil eines Fensterheberantriebs, eines Sitzverstellungsantriebs, einer Sitzheizung, eines Schiebedachantriebs, eines Lichtschalters, eines Lenkradschalters und/oder eines Schalters in einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung:
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Diese zeigt in:
- 1 in einer schematischen Darstellung eine Tür eines Kraftfahrzeugs,
- 2 in ebenfalls schematischer Darstellung einen Sitz eines Kraftfahrzeugs,
- 3 eine perspektivische Darstellung einer Bedieneinheit, wie sie bei der Tür bzw. dem Sitz gemäß den 1 und 2 verwendet wird und
- 4 eine Blockdarstellung mit Komponenten eines Komfortantriebs.
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Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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In der 1 ist stark vereinfacht eine Fahrzeugtür 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Fahrzeugtür 1 weist eine in Richtung des Doppelpfeils 2 auf- und abbeweglich angeordnete Fensterscheibe 3 auf. Der Antrieb der Fensterscheibe 3 erfolgt mittels eines Aktuators 5, der in Form eines Fensterhebermotors 6 ausgebildet und in Wirkverbindung mit der Fensterscheibe 3 angeordnet ist. Der Fensterhebermotor 6 befindet sich ebenfalls in der Fahrzeugtür 1. Die elektrische Ansteuerung des Fensterhebermotors 6 erfolgt über eine lediglich symbolisch dargestellte Spannungsversorgungsleitung 7, die mit der Bordspannung des Kraftfahrzeugs verbunden ist. Die Spannungsversorgung des Fensterhebermotors 6 wird von einem üblicherweise im Bereich der Fahrzeugkarosserie, beispielsweise im Bereich des Motorraums oder des Fahrgastraums angeordneten Steuergerät 10 beeinflusst, wobei das Steuergerät 10 mit dem nicht dargestellten Kabelbaum des Fahrzeugs verbunden ist.
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Beispielsweise im Bereich einer Türlehne 12 der Fahrzeugtür 1 ist eine in der 3 erkennbare Bedieneinheit 15 als Teil einer Einrichtung 100 zur Betätigung des Fensterhebermotors 6 in Form eines Schalters angeordnet. Die Bedieneinheit 15 weist ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 16 auf, an dem beispielhaft drei Bedienelemente 17 bis 19 in Form von Schaltelementen bzw. Tasten angeordnet sind, die von einem Bediener manuell bedient werden können, um beispielsweise unterschiedliche Funktionen hinsichtlich des Öffnens oder Schließens der Fensterscheibe 3 und ggf. zusätzlich andere Funktionen, beispielsweise eine Verstellung des Außenspiegels, vorzunehmen.
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Die Bedieneinheit 15 bzw. das Gehäuse 16 ist als MID-Bauteil oder als Film-Insert-Molding-(FIM-) Bauteil ausgebildet und weist elektrisch leitende Strukturen 21 bis 23 auf, beispielsweise in Form einer flexiblen Leiterbahnfolie. Weiterhin weist die Bedieneinheit 15 im Einzelnen nicht dargestellte aktive oder passive Bauelemente einer elektronischen Schaltung auf, wobei die elektronische Schaltung zusätzlich eine Bluetooth-Funktionalität 25 aufweist. Mittels der Bluetooth-Funktionalität 25 lassen sich bei einer Betätigung der Bedienelemente 17 bis 19 entsprechende Signale an das Steuergerät 10 drahtlos übermitteln, welches dann wiederum entsprechend den oder die Aktuatoren 5 ansteuert.
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Weiterhin erfolgt die Spannungsversorgung der Bedieneinheit 15 bzw. der Einrichtung 100 drahtlos, insbesondere durch eine induktive Energieübertragung zwischen einer nicht dargestellten Sendespule, die mit einer ebenfalls nicht dargestellten Empfangsspule zusammenwirkt. Hierzu ist die Bedieneinheit 15 als Empfangseinheit 28 ausgebildet, die mit einer Sendereinheit 30 zusammenwirkt. Ggf. kann es vorgesehen sein, dass die Bedieneinheit 15 zusätzlich eine Pufferbatterie 31 aufweist, die der Spannungsversorgung der elektronischen Schaltung bzw. der Bedieneinheit 15 dient.
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Bei einer Aktivierung der Sendeeinheit 30 wird bei genügend geringem Abstand zwischen der Sendeeinheit 30 und der Empfangseinheit 28 eine Spannungsversorgung der Bedieneinheit 15 bzw. ein Laden der Batterie 31 ermöglicht. Bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Sendeeinheit 30 ebenfalls im Bereich der Fahrzeugtür 1, sodass die Sendeeinheit 30 und die Empfangseinheit 28 in konstantem Abstand bzw. ortsfest zueinander angeordnet sind. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Sendeeinheit 30 beispielsweise im Bereich eines Türholms der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, sodass eine Energieversorgung der Bedieneinheit 15 nur dann stattfindet, wenn beispielsweise die Fahrertür 1 geschlossen ist. Für einen derartigen Fall findet bevorzugt die Verwendung der angesprochenen Batterie 31 als Pufferspeicher Verwendung.
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In der 2 ist ein Fahrersitz 8 dargestellt, der mittels eines Sitzverstellungsmotors 9, der als Aktuator 5 wirkt, beispielsweise in seiner Position zur Fahrzeugkarosserie verstellbar angeordnet ist. Seitlich am Fahrersitz 8 ist rein symbolisch eine Bedieneinheit 15a dargestellt, die dieselbe Funktionalität aufweist, wie diese mit Blick auf die Bedieneinheit 15 beschrieben wurde.
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Vorzugsweise findet die soweit beschriebene Einrichtung 100 Verwendung in einem Komfortantrieb eines Kraftfahrzeugs. Dieser kann, wie oben beschrieben, in Form eines Fensterheberantriebs oder eines Sitzverstellungsantriebs ausgebildet sein. Jedoch sind auch andere Anwendungen denkbar, beispielsweise in Form einer Sitzheizung, eine Schiebedachantriebs, eines Lichtschalters, eines Lenkradschalters oder eines Schalters in der Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs. Auch soll die Erfindung grundsätzlich nicht auf Anwendungen im Kraftfahrzeugbereich begrenzt sein.
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Die soweit beschriebene Einrichtung 100 kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Bedieneinheit 15, 15a direkt mit dem Aktuator 5 kommuniziert bzw. diesen ansteuert, d.h. ohne die Verwendung eines Steuergeräts 10.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10004965 A1 [0002]
- DE 102013226995 A1 [0003]
