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Die Erfindung betrifft einen Lenkstockschalter zur Fahrtrichtungsanzeige in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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An Lenkstockschalter dieser Art werden vielfältige Anforderungen gestellt, die scheinbar in sich widersprüchlich sind. So erfolgt das Einschalten des Schalters stets manuell, während das Ausschalten, d. h. die Rückstellung sowohl manuell als auch selbsttätig durch das Zurückdrehen der Lenkeinrichtung erfolgen soll. Dabei muss jedoch bei einem festgehaltenem Schalthebel trotz des Zurückdrehens der Lenkeinrichtung die Einschaltstellung erhalten bleiben und eine Drehung der Lenkeinrichtung in der der Einschaltstellung des Schalters entsprechenden Richtung darf die Rückstellvorrichtung nicht überlasten. Diese Funktion wird als Überschalten bezeichnet und dient dem Bauteilschutz.
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Ein gattungsgemäßer Lenkstockschalter ist aus der deutschen Patentschrift
DE 1 072 494 B bekannt. Dieses Dokument beschreibt einen auf einer Grundplatte vor dem Lenkstock angeordneter Lenkstockschalter mit einem Schalterhebel zur Fahrtrichtungsanzeige von Kraftfahrzeugen sowie mit an einem festen Querarm des Schalterhebels angelenkten Rast- und Steuergliedern, die unter sich nach Art eines Kniegelenkes verbunden sind.
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Diese Anordnung ermöglicht das Setzen eines Schalthebels und ein automatisches Zurücksetzen des Schalthebels durch ein Zurückdrehen des Lenkrads. Beim Drehen des Lenkrads in die am Schalthebel gewählte Fahrtrichtung bilden Klinken einen Freilauf aus. Die Kniehebelmechanik hält den Schalthebel bis zur automatischen Rückstellung in der gewählten Stellung.
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Eine derartige Klinkenanordnung ermöglicht aber kein Ausweichen der Klinke, wenn eine Lenkraddrehung bei festgehaltenem Schalthebel erfolgt (also beim „Überschalten“), und kann daher heutige Anforderungen an einen Schalthebelmechanik nicht mehr erfüllen.
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Es stellte sich daher die Aufgabe, einen gattungsgemäßen Lenkstockschalter auf besonders einfache und kostengünstige Weise derart auszubilden, dass ein problemloser Überschaltvorgang möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Nachfolgend soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung dargestellt und erläutert werden. Es zeigen
- 1 ein mechanisches Hebelrückstellsystem eines Lenkstockschalters,
- 2 das Hebelrückstellsystem mit dem Schalthebel in seiner Nullstellung,
- 3 das Hebelrückstellsystem mit dem Schalthebel in der Raststellung „Blinken rechts“,
- 4 das Hebelrückstellsystem mit aktiviertem Auslösesystem,
- 5 das Hebelrückstellsystem mit ausgelöstem Auslösesystem,
- 6 das Hebelrückstellsystem in der Freilaufposition,
- 7 das Hebelrückstellsystem mit reaktiviertem Auslösesystem,
- 8 das Hebelrückstellsystem beim Überschalten,
- 9 das Reaktivieren des Auslösesystems nach dem Überschalten,
- 10 das Auslösesystem in einer niedrigen Anbauposition,
- 11 das Auslösesystem in einer hohen Anbauposition.
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Die 1 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäß ausgeführten Lenkstockschalters zum Schalten der Funktionen eines Fahrtrichtungsanzeigers in einem Kraftfahrzeug mit einem mechanischen Hebelrückstellsystem.
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Der Lenkstockschalter weist ein Schaltergehäuse 8 auf, welches im Bereich der Lenkwelle eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. An dem Schaltergehäuse 8 ist ein Schaltstück 1, welches mit einem Schalthebel 12 verbunden ist, um eine Drehachse 11 drehbar gelagert,
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Das Schaltstück 1 ist durch Betätigung des Schalthebels 12 aus einer mittleren Nullstellung heraus in mehrere benachbarte Arbeitsstellungen verschwenkbar. Da Schaltstück 1 weist dazu eine Rastelement 10 auf, welches durch eine hier nicht dargestellte Feder belastet an einer von mehreren Ausnehmungen einer am Schaltergehäuse 8 fixierten Rastkurve 9 anliegt.
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Zur Realisierung von Schaltfunktionen werden durch das Schaltstück 1 in seinen verschiedenen Schaltstellungen unterschiedliche elektrische Schaltelemente betätigt. Da die konkreten Ausgestaltungen derartiger elektrischer Schaltelemente für die Erläuterung der Erfindung unerheblich sind, sind diese zur Vereinfachung der Darstellung in der Zeichnung nicht abgebildet.
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Mit dem hier nicht dargestellten Lenkrad oder mit der mit dem Lenkrad verbundenen Lenkwelle ist ein Auslösering 13 gekoppelt, welcher einen Auslösenocken 4 trägt. Bei einer Drehung des Lenkrads wirkt der Auslösenocken 4 mit einer Schaltwippe 2 zusammen.
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Die Schaltwippe 2 besteht aus einem symmetrischen zweiarmigen Schaltwippenhebel 14, der um eine Drehachse 15 verschwenkbar angeordnet ist. Dabei ist der Schaltwippenhebel 14 in Richtung des Auslöserings 13 leicht konkav gebogen ausgeführt. An seinen beiden Endabschnitten weist der Schaltwippenhebel 14 jeweils ein in Richtung zum Schaltstück 1 hin abgewinkeltes Koppelelement 16 auf. Im Übergangsbereich zwischen dem gebogenen Abschnitt und dem Koppelelement 16 trägt der Schaltwippenhebel 14 jeweils eine drehbar angelenkte Klinke 3, 5.
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Solange keine Kraft auf eines der Koppelelemente 16 einwirkt, wird die Schaltwippe 2 von einer Zentrierfeder 7 in ihrer Mittelstellung gehalten. Die Zentrierfeder 7 besteht aus einer einfachen Bandfeder, die entlang der konvexen Seite des Schaltwippenhebels 14 und der beiden Klinken 3, 5 gespannt ist und am Schaltergehäuse 8 verankert ist. In der Mittelstellung des Schaltwippenhebels 14 erreicht keine der beiden Klinken 3, 5 den Bereich, der bei einer Lenkraddrehung vom Auslösenocken 4 überstrichen wird.
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Eine Krafteinwirkung auf jeweils eines der Koppelelemente 16 erfolgt, wenn das Schaltstück 1 sich in einer seiner Arbeitsstellungen befindet und wird durch eine am Schaltstück 1 angeordnete Schaltfeder 6 vermittelt. Die Schaltfeder 6 ist hier beispielhaft als eine aus Federdraht gebogene, mehrfach abgewinkelte Formfeder ausgebildet. Die Abwinklungen bilden zwei symmetrische Federhälften beidseitig neben dem Schaltstück 1 aus.
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In der Nullstellung des Schalthebels 12 und des Schaltstücks 1 erreicht keine der Federhälften der Schaltfeder 6 eines der Koppelelemente 16 der Schaltwippe 2, so dass die Schaltwippe 2 in ihrer Mittelstellung verbleibt.
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Trifft nach Auslenkung des Schalthebels 12 die Schaltfeder 6 auf eines der Koppelelemente 16, so verdreht diese die Schaltwippe 2 um ihre Drehachse 15. Dabei ist die Schaltfeder 6 ausreichend starr ausgeführt, so dass eine Verdrehung der Schaltwippe 2 über die Schaltfeder 6 das Schaltstück 1 aus einer Arbeitsstellung in seine Nullstellung zurückführt, wobei die Haltekraft des Rastelements 10 an der Rastkurve 9 überwunden wird. Die Schaltfeder 6 ist zudem so ausgelegt, dass sie federnd nachgiebig ist, wenn deutlich höhere Kräfte, wie etwa Missbrauchskräfte, am Schalthebel 12 auftreten.
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Im Folgenden sollen die grundlegenden Funktionen des Lenkstockschalters jeweils anhand mehrerer Skizzen erläutert werden.
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Die 2 bis 5 zeigen das Setzen des Schalthebels 12 für eine Fahrtrichtungsanzeige bei einem Abbiegevorgang und das automatische Zurücksetzen des Schalthebels 12 nach Durchfahren einer Kurve.
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In der Darstellung der 2 befinden sich das Schaltstück 1 in seiner Nullstellung und der Auslösenocken 4 in einer Neutralstellung, der der Mittelstellung des Lenkrads entspricht.
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In der 3 ist das Schaltstück 1 in die Rastposition „Blinken rechts“ bewegt. Die Schaltwippe 2 wird über die am Schaltstück 1 befestigte Schaltfeder 6, die auf das Koppelelement 16 einwirkt, angesteuert und verschiebt die Klinke 5 in Richtung des Auslösenockens 4. Die Klinke 5 ist durch die Zentrierfeder 7 vorgespannt. Wenn die Klinke 5 auf den Auslösenocken 4 trifft, kann sie sich in einer Richtung wegdrehen.
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Wird bei dem Abbiegevorgang der Auslösenocken 4 aus dem Bereich der Klinke 5 weggedreht (4), so stellt sich die Klinke 5 aufgrund der Federvorspannung durch die Zentrierfeder 7 zurück. Dadurch ist das Auslösesystem, aktiviert.
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Unter dem Begriff Auslösesystem soll hierbei die gesamte Anordnung aus Schaltwippe 2 und Zentrierfeder 7, Auslösering 13 und Auslösenocken 4, sowie Schaltfeder 6 und Schaltstück 1 verstanden werden.
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Wird der Auslösenocken 4 zur Geradeausfahrt wieder in Nullstellung gedreht, so drückt der Auslösenocken 4 gegen die Klinke 5 (5). Die Klinke 5 überträgt die Kräfte formschlüssig an die Schaltwippe 2 und diese wiederum über das Koppelelement 16 und die Schaltfeder 6 an das Schaltstück 1. Dieses geschieht solange, bis sich der Schaltstück 1 unter Überwindung die Rastkurvenkraft zurück in seine Nullstellung bewegt. Selbiges gilt natürlich auch für die andere, hier nicht dargestellte Funktionsrichtung.
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Wesentlich ist, dass der Lenkstockschalter auch einen Freilauf realisiert, was anhand der 6 und 7 erläutert wird. Da der Auslösenocken 4 von beiden Seiten mit der Klinke 5 in Kontakt treten könnte (6), jedoch pro Drehrichtung nur eine Richtung zur Rückstellung des Schaltstücks 1 dient, muss die Klinke 5 einseitig ausweichen können. Dazu ist die Klinke 5 drehbar an dem Schaltwippenhebel 14 gelagert sowie federvorgespannt. Der Auslösenocken 4 dreht die Klinke 5 gegen die Kraft der Zentrierfeder 7 weg, so dass ein Freilauf entsteht.
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Wenn der Auslösenocken 4 an der Klinke 5 vorbeigefahren ist (7), stellt die Zentrierfeder 7 die Klinke 5 wieder in ihre Ausgangsstellung zurück.
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Die 8 und 9 verdeutlichen zwei Phasen eines Überschaltvorgangs mit festgehaltenem Schalthebel.
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Wird der Schalthebel 12 und damit das damit verbundene Schaltstück 1 durch den Benutzer während einer Lenkraddrehung festgehalten und der Auslösenocken 4 drückt gegen die Klinke 5 zum Auslösen der Blinkerrückstellung (8), so muss die Schaltwippe 2 elastisch ausweichen können. Hierzu ist die am Schaltstück 1 angeordnete Schaltfeder 6 als eine hinreichend nachgiebige Flachformfeder ausgebildet, die dem Druck des Koppelelements 16 elastisch ausweichen kann.
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Ist der Auslösenocken 4 an der Auslöseklinke vorbei gedreht ist (9), bewegt die als Bandfeder ausgeführte Zentrierfeder 7 die Schaltwippe 2 wieder in die aktivierte Stellung zurück.
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Vorteilhaft ist, dass das beschriebene Auslösesystem an dem vorgeschlagenen Lenkstockschalter relativ einfach aufgebaut ist, und nur einen relativ geringen Bauraum erfordert.
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Besonders vorteilhaft ist, dass es der relativ einfache Aufbau des Auslösesystems ermöglicht, die Höhenlage der beschriebenen mechanischen Komponenten innerhalb des Schaltergehäuses 8 zu variieren. Wie die 10 und 11 zeigen, ist es dazu ausreichend, die Lagerungshöhe des Schaltwippenhebels 14 an der Drehachse 15 sowie die Höhe der Arme der Schaltfeder 6 neben dem Schaltstück 1 passend zueinander festzulegen.
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Dies ermöglicht es, die Lage von Teilen des Auslösesystem an die geometrischen Gegebenheiten von anderen Bauteilen innerhalb des Lenkstockschalters, etwa von hier nicht dargestellten elektrischen Schaltermodulen innerhalb des Schaltergehäuses 8, einfach anzupassen. Der Raum innerhalb des Schaltergehäuses 8 kann so besonders flexibel genutzt werden.
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Bezugszeichen
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- 1
- Schaltstück
- 2
- Schaltwippe
- 3
- Klinke
- 4
- Auslösenocken
- 5
- Klinke
- 6
- Schaltfeder
- 7
- Zentrierfeder
- 8
- Schaltergehäuse
- 9
- Rastkurve
- 10
- Rastelement
- 11
- Drehachse
- 12
- Schalthebel
- 13
- Auslösering
- 14
- Schaltwippenhebel
- 15
- Drehachse
- 16
- Koppelelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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