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Die Erfindung betrifft einen elektronischen Zündanlassschalter mit einem in einem Gehäuse drehbar gelagerten Stellelement, umfassend eine Aufnahme zum Einsetzen des Betätigungsschaftes einer Handhabe.
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In Kraftfahrzeugen werden elektronische Zündanlassschalter eingesetzt, um die Sicherheit der Systeme gegenüber einer unbefugten Manipulation besser gewährleisten zu können. Üblicherweise ist der Zündanlassschalter Teil eines elektronischen Schließsystems, bei dem ein mobiler Identifikationsgeber der elektronische Schlüssel ist, der mit einer kraftfahrzeugseitigen Sende-Empfangseinrichtung zum Durchführen einer Berechtigungsabfrage in vorbestimmten Situationen kommuniziert. Auch bei solchen elektronischen Schließsystemen ist vorgesehen, dass der Identifikationsgeber nach Art eines Schlüssels in einen Zündanlassschalter eingesteckt wird und dass durch Drehen des Schlüssels – wie bei herkömmlichen Zündanlassschaltern auch – die Zündung eingeschaltet und ein Motorstart herbeigeführt werden kann. In einem solchen Fall ist der Identifikationsgeber die Handhabe. Es sind auch andere elektronische Zündanlasschalter bekannt, bei denen ein Bedienknopf in die Aufnahme des Zündanlassschalters eingesetzt ist und grundsätzlich darin verbleibt. In einem solchen Fall ist der Bedienknopf die Handhabe.
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Ein solcher elektronischer Zündanlassschalter ist in der
DE 197 43 602 A1 beschrieben. Dieser Zündanlassschalter umfasst eine als Stellelement ausgebildete Schlüsselaufnahme, in die der als Identifikationsgeber ausgebildete Schlüssel eingesteckt wird. Die Schlüsselaufnahme ist drehbar in dem Zündanlassschaltergehäuse gelagert und mit elektrischen Schaltsystemen ausgestattet, dass in den vorgegebenen Drehstellungen des Schlüssels vorbestimmte Aktionen ausgelöst werden, wie beispielsweise das Einschalten der Zündung oder das Ansteuern des Anlassers. Damit der in die Schlüsselaufnahme eingesteckte Schlüssel nur in seiner Ausgangsstellung wieder aus der Schlüsselaufnahme abgezogen werden kann, ist eine mechanisch auf den Schlüssel wirkende Abzugssicherung vorgesehen, die den Schlüssel in seiner Schlüssel-Steckt-Stellung verriegelt hält, sobald dieser aus seiner Ausgangsstellung heraus bewegt worden ist. Die in diesem Dokument beschriebene Abzugssicherung besteht aus einem Verriegelungsschieberpärchen mit zwei diametral gegeneinander verschiebbaren Schieberrähmchen, die in der Schlüssel-Steckt-Stellung in vorgesehene Rastnuten in die Oberseite des Schlüssels eingreifen.
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Das eigentliche Stellelement bei dem vorbeschriebenen Zündanlassschalter ist ein Axialschieber, der beim Einstecken des Schlüssels in die Schlüsselaufnahme durch den Schlüssel axial bewegt wird und im Zuge dieser Bewegung einen Schalter betätigt, wenn sich der Schlüssel in seiner Schlüssel-Steckt-Stellung befindet. Dieser Schalter kann als Systemschalter bezeichnet werden, der dazu dient, die Schlüssel-Steckt-Position des Schlüssels zu signalisieren, um anschließend eine Berechtigungsabfrage zwischen der kraftfahrzeugseitigen Sende-Empfangseinheit und dem als Identifikationsgeber eingesetzten Schlüssel durchzuführen. Eine solche Berechtigungsabfrage kann – wie in diesem Dokument beschrieben – auf einer Infrarotstrecke erfolgen, wobei der Axialschieber als lichtleitender Körper ausgebildet ist und wobei mittels diesem eine optische Verbindung zwischen der Infraroteinheit des Schlüssels und derjenigen des Kraftfahrzeuges hergestellt wird. Erst wenn systemseitig erkannt worden ist, dass der in die Schlüsselaufnahme eingesetzte Schlüssel berechtigt ist, den Zündanlassschalter zu bedienen, wird eine elektromagnetische Sperreinrichtung freigeschaltet, so dass erst dann eine Drehbewegung des Schlüssels zum Anschalten der Zündung bzw. zum Herbeiführen eines Motorstartes möglich ist.
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Bei diesem System ist jedoch von Nachteil, dass der als Stellelement zum Betätigen des Systemschalters vorgesehene Axialschieber auch ohne einen eingesteckten Schlüssel von Hand oder mit einfachen Hilfsmitteln axial verschoben werden kann, was wiederum eine Betätigung des Systemschalters zur Folge hat. Dies ist unerwünscht.
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In der
DE 197 51 805 C1 ist ein weiterer elektronischer Zündanlassschalter beschrieben, der grundsätzlich ähnlich aufgebaut ist wie der Zündanlassschalter der
DE 197 43 602 A1 . Als Stellelement zum Betätigen des Systemschalters ist beim Gegenstand dieses Dokumentes vorgesehen, ein weiteres Verriegelungsschieberpärchen mit zwei diametral gegeneinander verschiebbaren Schieberrähmchen vorzusehen, das in Einsteckrichtung des Schlüssels hinter dem Verriegelungsschieberpärchen für die Abzugssicherung angeordnet ist. Dieses weitere Verriegelungsschieberpärchen wirkt mit radial zu diesen angeordneten Mikroschaltern zusammen, die betätigt werden, wenn der Schlüssel durch die Schieberrähmchen dieses Verriegelungsschieberpärchens hindurch geführt wird und die Schieberrähmchen durch die Schlüsselkontur gegeneinander bewegt werden. Eine durch die Schieberähmchenbewegung ausgelöste Betätigung dieser Mikroschalter triggert den Systemstart des elektronischen Schließsystemes.
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Diese vorbekannten elektronischen Zündanlassschalter sind dergestalt ausgelegt, dass mit der Handhabe – etwa dem mobilen Identifikationsgeber – ausgehend von einer Nullstellung mehrere, hintereinander liegende Schaltstellungen erreicht werden können. Dabei ist vorgesehen, dass nach Durchführen eines Motorstartes das in dem Gehäuse drehbar gelagerte Stellelement sich in einer Drehstellung befindet, die sich von derjenigen unterscheidet, in der die Handhabe mit dem Betätigungsschaft aus der Aufnahme des Zündanlassschalters herausgezogen werden kann. Folglich ist der Betätigungsschaft der Handhabe in dieser stabilen Betriebsstellung durch die vorbeschriebenen Maßnahmen abzugsgesichert. Ungeeignet sind die vorbekannten Abzugssicherungsmaßnahmen jedoch für solche Ausgestaltungen, bei denen das Stellelement des Zündanlassschalters monostabil drehbeweglich gelagert sein soll und die Nullstellung des Stellelementes sowohl die Betriebsstellung als auch die Einsteck- bzw. Abzugsstellung für die Handhabe darstellt.
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In
DE 199 43 999 A1 ist ein elektronischer Zündanlassschalter mit einem in einem Gehäuse monostabil drehbar gelagerten Stellelement mit einer Aufnahme zum Einsetzen des Betätigungsschaftes einer Handhabe beschrieben. Der Betätigungsschaft weist zumindest eine radial zur Längsachse der Aufnahme angeordnete Verriegelungsausnehmung auf. Der Aufnahme des Stellelementes ist ein in die zumindest eine Verriegelungsausnehmung des in die Aufnahme eingesetzten Betätigungsschaftes eingreifendes Verriegelungselement zugeordnet. Dieses ist nach Art eines den Betätigungsschaft einschließenden Schiebers in radialer Richtung zur Längsachse der Aufnahme bewegbar und trägt einen in Bewegungsrichtung des Schiebers beim Einsetzen oder Abziehen des Betätigungsschaftes der Handhabe abragenden Fortsatz.
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Für den Fall, dass ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Lenkverriegelungseinrichtung, beispielsweise auf die Lenkspindel wirkend, ausgestattet ist, ist gefordert, dass dem Zündanlassschalter ein der elektrischen Lenkverriegelungseinrichtung zugehöriger Schalter zugeordnet ist, der durch das Stellelement bzw. durch ein Betätigungsglied desselben solange in seiner betätigten Stellung gehalten wird, bis tatsächlich der Motor abgestellt ist. In der betätigten Stellung dieses Schalters ist durch diesen Schalter eine Bestromung eines beispielsweise zur Realisierung der Lenkverriegelungseinrichtung eingesetzten Elektromotors unterbrochen. In aller Regel ist ein solcher der Lenkverriegelungseinrichtung zugeordneter, stromunterbrechender Schalter durch eine dem Stellelement zugeordnete Stellkulisse betätigbar. Aufgrund der eindeutigen Stellungen des Stellelementes des Zündanlassschalters ist ebenfalls diejenige Stellung des Stellelementes eindeutig definiert, in der die Handhabe aus der Aufnahme abgezogen werden kann. In dieser Stellung ist der stromunterbrechende Schalter nicht betätigt. Diese vorbekannte Schalterbetätigung eignet sich jedoch nicht für solche Zündanlassschalter, bei denen das Stellelement monostabil drehbeweglich gelagert sein soll, wobei die Nullstellung des Stellelements sowohl der Betriebsstellung des Kraftfahrzeuges als auch der Einsetz- bzw. der Abzugsstellung der Handhabe entspricht. Derartige Zündanlassschalter sind jedoch gewünscht.
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Die vorbeschriebenen elektronischen Zündanlassschalter benutzen unterschiedliche Konzepte zur Reduzierung von Missbrauchsmöglichkeiten bzw. zum Erschweren einer Missbrauchsmöglichkeit zum Herbeiführen eines Systemstartes über den Zündanlassschalter. Die vorbeschriebenen Lösungen stellen entweder keine ausreichende Manipulationssicherheit zur Verfügung oder benötigen kompliziert aufgebaute Schaltmechaniken. Daher besteht der Wunsch, bei möglichst einfachem Aufbau des Zündanlassschalters eine möglichst hohe Manipulationssicherheit hinsichtlich einer Herbeiführung eines Systemstartes zu haben.
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Bei Kraftfahrzeugen, die mit einem Automatikgetriebe ausgerüstet sind, ist regelmäßig Sorge dafür zu tragen, dass ein Abziehen der Handhabe aus dem Zündanlassschalter erst möglich ist, wenn sich der Gangwahlhebel in der Park-Stellung befindet. Dies ist bei den vorbeschriebenen Zündanlassschaltern ohne weiteres möglich, da sich die Stellung des Stellelementes des Zündanlassschalters in seiner Nullstellung von derjenigen Stellung unterscheidet, in der die Zündung zum Betreiben des Motors eingeschaltet ist. Ein Zurückdrehen der Handhabe in die Nullstellung des Zündanlassschalters, in der diese aus der Aufnahme herausgezogen werden kann, ist bei vorbekannten Zündanlassschaltern durch einen Riegel verhindert, der sich in seiner Freigabestellung befindet, wenn der Gangwahlhebel in der Park-Stellung ist. Es besteht jedoch das Bedürfnis, ein solches Sicherheitskonzept auch für Zündanlassschalter zur Verfügung zu haben, deren Stellelement monostabil drehbeweglich gelagert ist. Die vorbekannten Systeme sind für einen Einsatz bei solchen Systemen nicht geeignet.
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Ausgehend von dem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, Zündanlassschalter bereitzustellen, die die zum Stand der Technik aufgezeigten Nachteile vermeiden und/oder den aufgezeigten Bedürfnissen gerecht werden.
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Die einzelnen, sich aus der vorgenannten Aufgabe ergebenden Aspekte werden erfindungsgemäß jeweils durch einen elektronischen Zündanlassschalter mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 5, 10 und 14 und gemeinsam durch einen elektronischen Zündanlassschalter mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst.
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Der elektronische Zündanlassschalter gemäß Anspruch 1 umfasst ein in einem Gehäuse monostabil drehbar gelagertes Stellelement. Zur Verriegelung des Betätigungsschaftes der Handhabe dient grundsätzlich ein nach Art eines Schieberrähmchens ausgebildetes Verriegelungselement. Ein solcher Schieberrähmchen trägt in radialer Richtung zur Längsachse des Stellelementes bzw. zur Aufnahme einen Fortsatz, der – befindet sich der Zündanlassschalter in seiner Nicht-Betriebsstellung, in der der Betätigungsschaft der Handhabe in die Aufnahme eingesetzt oder abgezogen werden kann – in eine komplementär ausgebildete Aussparung eines in zwei Stellungen durch die Aufnahme bzw. das Stellelement drehbaren Stellring eingreifen kann. In dieser Stellung ist durch das Einsetzen bzw. Abziehen des Betätigungsschaftes der Handhabe eine Öffnungsbewegung des Verriegelungsschieberpärchens nicht blockiert. Diese können somit bewegt werden, um den Betätigungsschaft der Handhabe in die Aufnahme einzulassen, wobei die Handhabe Verriegelungsausnehmungen aufweist, in die das Verriegelungsschieberpärchen einrastet. Der Stellring ist kinematisch an eine Drehbewegung der Aufnahme dergestalt gekoppelt, dass eine Drehmitnahme, um den Stellring von seiner einen Position in seine andere Position zu bewegen, nur aus der stabilen Nullstellung der Aufnahme bzw. des Stellelementes bezüglich ihrer Drehbeweglichkeit heraus möglich ist. Der Stellring ist in zwei stabile Stellungen bringbar, wobei in einer Stellung die Aussparung des Stellringes mit dem Fortsatz des Schieberrähmchens fluchtet, was der Einsetz- und Abzugsstellung des Stellringes für die Handhabe entspricht. In seiner anderen Stellung, in der die Aussparung des Stellringes nicht mit dem Fortsatz des Schieberrähmchens fluchtet, ist dagegen eine Bewegung der Schieberrähmchen blockiert, so dass in dieser Stellung der Betätigungsschaft der Handhabe nicht aus der Aufnahme herausgezogen werden kann und somit die Handhabe abzugsgesichert ist. Die auf diese Weise konzipierte Abzugssicherung kann als mechanisch arbeitendes Flip-Flop angesprochen werden.
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Eine solche vorbeschriebene Drehmitnahme zwischen der Aufnahme und dem Stellring lässt sich beispielsweise dadurch realisieren, dass die Aufnahme bzw. das Stellelement einen nach außen radial abragenden Mitnehmernocken aufweist, der in eine dem Stellring zugeordnete, sich in Umfangsrichtung erstreckende Stellnut, beispielsweise als Langloch ausgebildet, eingreift. Eine Drehmitnahme erfolgt somit nur, wenn der Mitnehmernocken an einer der beiden Endbegrenzungen des Langloches anliegt. Die Länge und die Anordnung der Endbegrenzungen des Langloches sind dabei so konzipiert, dass in der Nullstellung der Mitnehmernocken entweder an der einen Endbegrenzung oder an der anderen Endbegrenzung anliegt.
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Bei dieser Ausgestaltung ist es somit möglich, nach Einsetzen des Betätigungsschaftes der Handhabe in die in ihrer Nullstellung befindliche Aufnahme diese unter Drehmitnahme des Stellringes in eine erste Schaltstellung – der EIN-Stellung des Zündanlassschalters – zu bringen, wobei der Stellring in dieser Stellung verbleibt und die Aufnahme aufgrund ihrer monostabilen drehbeweglichen Eigenschaften federkraftbeaufschlagt in ihre Nullstellung zurückgedreht wird. Folglich befindet sich nunmehr zwar die Aufnahme in ihrer Nullstellung; das Abziehen der Handhabe ist jedoch aufgrund der eine Bewegung des Schiebers blockierenden Stellung des Stellringes wirksam verhindert. Erst wenn durch die Handhabe die Aufnahme in ihre zweite Schaltstellung – der AUS-Stellung des Zündanlassschalters – gebracht worden ist, erfolgt durch die bei dieser Bewegung sich einstellende Drehmitnahme des Stellringes ein Zurückdrehen desselben in seine erste Stellung. Ist anschließend die Aufnahme aufgrund ihrer monostabilen Eigenschaften in ihre Nullstellung zurückgedreht, befinden sich der Fortsatz des Schieberrähmchens und die Aussparung des Stellringes in einer fluchtenden Anordnung, so dass die Handhabe von dem Zündanlassschalter abgezogen werden kann.
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Der elektronische Zündanlassschalter gemäß Anspruch 5 verwirklicht zur Betätigung des stromunterbrechenden, der elektrischen Lenkverriegelungseinrichtung zugeordneten Schalters dasselbe nach Art eines mechanischen Flip-Flops ausgelegte Betätigungsprinzip. Dem Stellelement ist zu diesem Zweck ein erstes Betätigungsglied zugeordnet, mit dem der Schaltnocken des stromunterbrechenden Schalters aus seiner nicht betätigten Stellung in seine betätigte Stellung gebracht wird. Über eine Drehmitnahme kinematisch an eine Drehbewegung des ersten Betätigungsgliedes gekoppelt ist ein zweites, in zwei stabile Stellungen drehbar gelagertes Betätigungsglied bringbar, mit dem gleichfalls die Schaltnocke des Schalters betätigt werden kann. Das zweite Betätigungsglied wirkt zum Betätigen der Schaltnocke des Schalters insbesondere dann, wenn das erste dem Stellelement zugeordnete Betätigungsglied aufgrund der monostabilen Lagerung des Stellelementes in seine Nullstellung zurückgeführt worden ist.
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Die Drehmitnahme zwischen den beiden Betätigungsgliedern ist dergestalt ausgebildet, dass eine Bewegung des zweiten Betätigungsgliedes durch das erste Betätigungsglied allein aus der Nullstellung des Stellelementes bzw. des ersten Betätigungsgliedes heraus möglich ist. Daher kann das zweite Betätigungsglied erst aus seiner den Schaltnocken des stromunterbrechenden Schalter der Lenkverriegelungseinrichtung betätigten Stellung herausgebracht werden, wenn das Stellelement bzw. das erste Betätigungsglied aus seiner Nullstellung heraus in die andere Schaltstellung – der AUS-Stellung des Zündanlassschalters – gebracht worden ist. Bei einer solchen Bewegung wird das zweite Betätigungsglied wieder in seine Nullstellung gebracht, so dass bei Erreichen der Nullstellung die beiden Betätigungsglieder keinen Einfluss auf die Schaltnocke des stromunterbrechenden Schalters mehr haben, so dass der der Lenkverriegelungseinrichtung zugeordnete Schalter geschlossen ist. Die Betätigungsglieder verfügen zweckmäßigerweise über entsprechend konzipierte Stellkulissen in ihrer radialen Umfangsfläche. Eine Drehmitnahme erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, dass dem ersten Betätigungsglied ein Stellzapfen zugeordnet ist, der in eine konzentrisch zur Drehachse des zweiten Betätigungsgliedes verlaufende Stellnut, beispielsweise als Langloch ausgebildet, des zweiten Betätigungsgliedes eingreift, wobei der Mitnehmerzapfen in der Nullstellung des Stellelementes und somit des ersten Betätigungsgliedes an jeweils einer Endbegrenzung des Langloches anliegt.
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Der elektronische Zündanlassschalter gemäß Anspruch 10 umfasst ein Stellelement, das drehbar in einem Gehäuse gelagert ist. Die Aufnahme zum Einsetzen des Betätigungsschaftes der Handhabe ist Teil des Stellelementes und axial gegenüber dem Stellelement verschiebbar. Zur Erhöhung der Manipulationssicherheit gegenüber einer unbefugten Auslösung eines Systemstartes ist bei diesem elektronischen Zündanlassschalter, der gleichfalls als monostabiler Zündanlassschalter ausgebildet sein kann, vorgesehen, dass die Aufnahme eine Stellfläche umfasst, über die eine über die Handhabe ausgeübte axiale Bewegung auf die Aufnahme selbst übertragen wird. Drehentkoppelt gegenüber der Aufnahme ist in dem Gehäuse in axialer Richtung verschiebbar ein Stellglied gelagert, mit dem ein Schalter oder eine Schalteranordnung, über die ein Systemstart ausgelöst werden kann, betätigbar ist. Dieses Stellglied ist zweckmäßigerweise ein die Aufnahme einschließender Ringkörper, auf dessen Stellflächen als Codierung dienende Fortsätze des Betätigungsschaftes der Handhabe wirken. Bei diesen Fortsätzen kann es sich um Codierungen oder auch um schlüsselbartähnliche Fortsätze handeln, durch die gleichfalls eine Verriegelungsausnehmung gebildet wird. Eine Betätigung des Stellgliedes ist somit nur mit einer passenden Codierung des Betätigungsschaftes möglich. Von besonderem Vorteil bei einer solchen Ausgestaltung ist, dass das Stellglied in axialer Richtung bewegbar ist und somit der Systemschalter oder die Systemschalteranordnung auf einer Platine im Bereich des Fußes des Zündanlassschalters untergebracht werden können, und zwar zweckmäßigerweise auf derjenigen Platine, auf der auch die weiteren zum Betreiben des Zündanlassschalters notwendigen Baugruppen angeordnet sind.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Ausgestaltung verfügt das Stellglied über radial nach außen abragende Stellbalken. Auf die Stellbalken wirken Rückstellfedern, gegen deren Rückstellkraft eine Axialbewegung der Aufnahme zum Auslösen eines Systemstartes vorgenommen werden kann. Die Rückstellfedern befinden sich außerhalb der Flucht der Aufnahme, so dass der Innenraum freigehalten ist. Die Rückstellfedern dienen ebenfalls zur Rückstellung der Aufnahme, um diese aus ihrer eingerückten Betriebsstellung in ihre ausgerückte Nullstellung zu bringen.
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Der elektronische Zündanlassschalter gemäß Anspruch 14 umfaßt gleichfalls ein in einem Gehäuse monostabil drehbar gelagertes Stellelement. Ferner umfaßt dieser Zündanlassschalter eine Einrichtung zum Sperren einer Rückstellbewegung des Stellelementes aus seiner AUS-Stellung in seine Nullstellung, wenn sich beim Betätigen des Zündanlassschalters von seiner Betriebsstellung in seine AUS-Stellung der Gangwahlhebel eines mit einem Automatikgetriebe ausgerüsteten Kraftfahrzeuges nicht in der Park-Stellung befindet. Diese Einrichtung umfaßt einen dem Stellelement zugeordneten Stellnocken und einen mit diesem zusammenwirkenden Stellriegel. Der Stellriegel ist beispielsweise über einen Bowdenzug an eine Stellbewegung des Gangwahlhebls gekoppelt. Diese Kopplung ist dergestalt konzipiert, dass der Stellriegel mit dem Stellnocken dann eine die vorbeschriebene Rückbewegung des Stellelementes blockierende Anschlaganordnung ausbildet, wenn sich der Gangwahlhebel nicht in seiner Park-Stellung befindet. In allen anderen Stellungen des Gangwahlhebels wirken Stellnocken und Stellriegel nicht zusammen.
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Der Stellnocken ist in einer bevorzugten Ausgestaltung Teil einer unsymmetrischen Wippe und stellt den längeren Hebelarm dieser Wippe dar. Befestigt ist die Wippe an dem Stellelement über den zweiten und kürzeren Hebelarm, der zweckmäßigerweise sich in Längserstreckung des Stellelementes erstreckende Lagerfortsätze aufweist. Diese können mit offenen, das Stellelement einschließenden Federringen an dem Stellelement befestigt sein. Durch diese Ausgestaltung ist die Unterseite des Stellnockens beabstandet von der Mantelfläche des Stellelementes, so dass der Stellnocken bei entsprechender Druckbeaufschlagung gegen die Rückstellkraft der Federringe zur Mantelfläche des Stellelementes hin bewegt werden kann. Es ist mit dieser Ausgestaltung möglich, dass der Stellnocken an dem Ende des Stellriegels in der einen Richtung vorbeigeführt werden kann, während in der anderen Drehrichtung eine wirksame Anschlaganordnung zwischen diesen beiden Elementen gebildet ist.
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Nachfolgend ist unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ein Ausführungsbeispiel eines elektronischen Zündanlassschalters dargestellt. Es zeigen:
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1: eine schematisierte dreidimensionale Ansicht eines elektronischen Zündanlassschalters in einer ersten Stellung,
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2: der Zündanlassschalter der 1 in einer zweiten Betätigungsstellung,
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2a–2d: zum Teil geschnittene Detaildarstellungen des Zündanlassschalters der 2,
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3: der Zündanlassschalter der 2 in seiner EIN-Stellung,
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3a–3d: zum Teil geschnittene Detaildarstellungen des Zündanlassschalters der 3,
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4: der Zündanlassschalter der 3 in seiner Betriebsstellung,
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4a–4e: zum Teil geschnittene Detaildarstellungen des Zündanlassschalters der 4,
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5: der Zündanlassschalter der 4 in seiner AUS-Stellung und
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5a–5e: zum Teil geschnittene Detaildarstellungen des Zündanlassschalters der 5.
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Ein insgesamt mit den Bezugszeichen 1 bezeichneter elektronischer Zündanlassschalter umfasst ein Stellelement 2, das in einem Gehäuse 3 des Zündanlassschalters 1 monostabil drehbeweglich gelagert ist. Zum Betätigen des Zündanlassschalters 1 dient ein als Handhabe bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel dienender schlüsselartig ausgestalteter Identifikationsgeber 4. Der Identifikationsgeber 4 umfasst einen Betätigungsschaft 5 zum Einführen in eine Aufnahme 6 des Zündanlassschalters 1 sowie ein Kopfteil 7 zum Betätigen des Identifikationsgebers 4, wenn dieser mit seinem Betätigungsschaft 5 in die Aufnahme 6 des Zündanlassschalters 1 eingesetzt ist, wie dies in 2 dargestellt ist. Die Aufnahme 6 ist zusammen mit dem Stellelement 2 monostabil drehbeweglich und gegenüber dem Stellelement 2 axial verschiebbar gelagert.
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1 zeigt den Zündanlassschalter 1 in einer ersten Stellung, die der Nichtbetätigungsstellung entspricht. In dieser Stellung ist angedeutet, dass ein Benutzer im Begriff ist, den Identifikationsgeber 4 mit seinem Betätigungsschaft 5 in die Aufnahme 6 des Zündanlassschalters 1 einzuführen. Der Betätigungsschaft 5 des Identifikationsgebers 4 weist an zwei gegenüberliegenden Seiten schlüsselbartähnliche, einer Codierung dienende Fortsätze 8 auf, die gleichfalls jeweils eine Verriegelungsausnehmung 9 definieren. Die einsteckseitige Fläche 10 der Fortsätze 8 ist geneigt ausgebildet und dient als Anlagefläche zum Anliegen an einer komplementär geneigt ausgebildeten Stellfläche 11 der Aufnahme 6, wie dies in 2a erkennbar ist. Beim Einsetzen des Betätigungsschaftes 5 des Identifikationsgebers 4 kommen die beiden vorderen Flächen 10 des Betätigungsschaftes 5 zur Anlage an den Stellflächen 11 der Aufnahme 6. Übertragen wird die Axialbewegung der Aufnahme 6 auf einen gegenüber der Aufnahme 6 drehentkoppelt, jedoch axial gleichfalls bewegbar in dem Gehäuse 3 gehaltenen Stellring 12, der das Stellelement 2 konzentrisch einschließt. Die Oberseite des Stellrings 12 grenzt an die Unterseite der Aufnahme 6, so dass durch diese Anordnung eine durch den Identifikationsgeber 4 über seinen Betätigungsschaft 5 ausgeübte Axialbewegung auf den Stellring 12 übertragen wird. Zum Übertragen dieser Axialbewegung dient ein der Aufnahme 6 zugeordneter Übertragungsring, der zwei einander diametral gegenüberliegende Führungsfortsätze aufweist. Diese Führungsfortsätze sind geführt in der Längserstreckung des Zündanlassschalters 1 folgenden Nuten. Diese Nuten münden mit ihrem unteren Ende in eine umlaufende Nut. Somit ist es durch den Übertragungsring möglich, eine Drehbewegung der Aufnahme 6 erst dann zu gestatten, wenn die Fortsätze des Übertragungsringes in die umlaufende Nut eingeführt sind. Ansonsten ist eine Drehbewegung der Aufnahme 6 blockiert. Der Stellring 12 weist zwei radial abragende Stellbalken 13, 13' auf. Zwischen der Unterseite der beiden Stellbalken 13, 13' und einem jeweils ortsfesten Widerlager 14, 14' ist jeweils eine Rückstellfeder 15, 15' angeordnet, gegen deren Rückstellkraft der Stellring 12 aus der 1 gezeigten Nichtbetätigungsstellung in die in 2 und 2a gezeigte erste Betätigungsstellung bewegt wird. Über die Rückstellfedern 15, 15' erfolgt ebenfalls eine Rückstellung des Stellringes 12 und der Aufnahme 6 in die in 1 gezeigte Ausgangsposition, wenn der Identifikationsgeber 4 mit seinem Betätigungsschaft 5 aus der Aufnahme 6 herausgezogen wird. An dem Stellbalken 13 unterseitig angeformt und die Rückstellfeder 15 innenseitig durchgreifend ist ein Stellzapfen 16 angeformt, der beim Durchführen der Axialbewegung des Stellringes 12 und somit auch des Stellzapfens 16 auf einen Schalter 17 wirkt. Bei dem Schalter 17 handelt es sich um einen Systemschalter zum Starten einer Berechtigungsabfrage zwischen kraftfahrzeugseitigen Komponenten und dem Identifikationsgeber 4. Der Systemschalter 17 ist gemeinsam mit den anderen, zum Betreiben des elektronischen Zündanlassschalters 1 elektrischen/elektronischen Komponenten auf einer Platine 18 angeordnet. Die Platine 18 ist im Bereich des Fußes des Zündanlassschalters 1 angeordnet und erstreckt sich in einer Ebene quer zur Längsachse des Stellelementes 2.
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Die Aufnahme 6 des Zündanlassschalters 1 umfasst ein Verriegelungsschieberpärchen 19, das aus zwei einzelnen Schieberrähmchen besteht. In den Figuren ist lediglich ein Schieberrähmchen mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet. Das Verriegelungsschieberpärchen 19 rastet mit seinen Schieberrähmchen 20 in die Verriegelungsausnehmung 9 des Betätigungsschaftes 5 des Identifikationsgeber 4 ein, um den Identifikationsgeber 4 nach seinem Einsetzen in die Aufnahme 6 in dieser zu fixieren. Die Schieberrähmchen 20 tragen einen in die jeweilige Öffnungsbewegungsrichtung eines Schieberrähmchens 20 abragenden Fortsatz 21. Der Aufnahme 6 zugeordnet ist ein weiterer Stellring 22, der infolge einer Drehmitnahme durch die Aufnahme 6 in zwei stabile Stellungen gebracht werden kann. Die 1 und 2 zeigen den Stellring 22 in seiner ersten Stellung. Der Stellring 22 weist Aussparungen 23 auf, deren Kontur komplementär zu der Kontur der Fortsätze 21 der Schieberrähmchen 20 ausgebildet ist. Die Aussparungen 23 befinden sich in der in den 1 und 2 gezeigten Stellung fluchtend mit den Fortsätzen 21 der Schieberrähmchen 20. Somit ist es in dieser Stellung möglich, dass das Verriegelungsschieberpärchen 19 zum Einlassen des Betätigungsschaftes 5 des Identifikationsgebers 4 geöffnet werden kann. Gleichfalls ist es möglich, den Betätigungsschaft 5 in dieser Stellung aus der Aufnahme 6 des Zündanlassschalters 1 herauszuziehen. Zur Drehmitnahme zwischen der Aufnahme 6 und dem Stellring 22 ist der Aufnahme 6 ein radial abragender Mitnehmernocken 24 zugeordnet, der in ein als Stellnut dienendes Langloch 25 des Stellringes 22 eingreift. Zu diesem Zweck ist an dem Stellring 22 nach unten abragend eine Stelllasche 26 angeformt. Der Mitnehmernocken 24 der Aufnahme 6 liegt in der in den 1 und 2 gezeigten Stellung an der linken Endbegrenzung 27 des Langloches 25 an. Somit kann grundsätzlich von der in 2 gezeigten Stellung des Zündanlassschalters 1 die Aufnahme 6 gegen den Uhrzeigersinn ohne eine Drehmitnahme des Stellringes 22 und im Uhrzeigersinn unter Drehmitnahme des Stellringes 22 erfolgen.
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Der Zündanlassschalter 1 verfügt ferner über einen gleichfalls auf der Platine 18 angeordneten und einer Lenkverriegelungseinrichtung zugehörigen stromunterbrechenden Schalter 28. Dieser Schalter ist über einen Schaltnocken 29 betätigbar. In der in den 1 und 2 gezeigten Stellung ist der Schalter 28 nicht betätigt, somit sind die elektrischen Kontakte dieses Schalters 28 geschlossen. Der Schaltnocken 29 ragt von dem Schalter 28 ab (vgl. insbesondere 2c). Zum Betätigen des Schalters 28 und somit zum Unterbrechen der elektrischen Kontaktierung, wenn durch den Identifikationsgeber 4 der Zündanlassschalter 1 in seine EIN-Stellung und insbesondere in seine Betriebsstellung gebracht worden ist, dienen zwei Betätigungsglieder 30, 31 (vgl. 2b, 2c), die beide im Bereich ihrer radialen Umfangsfläche eine Stellkulisse aufweisen, mit der der Schaltnocken 29 betätigt werden kann. Das Betätigungsglied 30 ist Teil des Stellelementes 2 und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als radial von dem Stellelement 2 abragender Flansch konzipiert. Das Betätigungsglied 31 ist ein in zwei stabile Stellungen drehbar gelagerter Ringkörper, der über eine Drehmitnahme von dem Betätigungsglied 30 angetrieben werden kann. Zur Drehmitnahme verfügt das Betätigungslied 30 über einen Mitnehmerzapfen 32, der in ein als Stellnut ausgebildetes Langloch 33 des zweiten Betätigungsgliedes 31 eingreift. Der Mitnehmerzapfen 32 liegt in der in den 2 gezeigten Stellung des Zündanlassschalters 1 an einer Endbegrenzung des Langloches 33 an. Diese Drehmitnahme entspricht prinzipiell derjenigen, mit der auch der Stellring 22 an eine Drehbewegung der Aufnahme 6 gekoppelt ist.
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Der Zündanlassschalter 1 verfügt ferner über eine Einrichtung zum Sperren einer Rückstellbewegung des Zündanlassschalters 1 aus seiner AUS-Stellung in seine in 2 gezeigte Nullstellung, in der der Identifikationsgeber 4 aus der Aufnahme 6 abgezogen werden kann, wenn sich der Gangwahlhebel nicht in seiner Park-Stellung befindet. Diese Einrichtung umfasst einen Stellriegel 34, der mit einer von dem Stellelement 2 getragenen Stellnocke 35 zusammenwirkt. 2 und 2d zeigen den Stellriegel 34 in seiner Stellung, in der sich der Gangwahlhebel in der Park-Position befindet. Der Stellriegel 34 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Bowdenzug (nicht dargestellt) mit dem Gangwahlhebel verbunden.
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Durch Einsetzen des Identifikationsgebers 4 mit seinem Betätigungsschaft 5 in die Aufnahme 6 des Zündanlassschalters 1 wird durch entsprechendes Bewegen des Stellzapfens 16 der Systemschalter 17 eingeschaltet, so dass eine eine Berechtigung abfragende Kommunikation zwischen kraftfahrzeugseitigen Komponenten und dem Identifikationsgeber 4 durchgeführt wird. Nur wenn der Identifikationsgeber 4 als berechtigt erkannt worden ist, werden die gewünschten Aktionen beim Betätigen des Zündanlassschalters 1 ausgeführt.
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3 zeigt den Zündanlassschalter 1 in einer weiteren Betätigungsstellung, und zwar in seiner EIN-Stellung zum Einschalten der Zündung bzw. zum Herbeiführen eines Motorstarts. Zu diesem Zweck ist auf das Kopfteil 7 des Identifikationsgebers 4 eine rechtsdrehende Drehbewegung ausgeübt worden, so dass demzufolge auch die Aufnahme 6 und das Stellelement 2 entsprechend mit bewegt worden sind. Durch die Drehmitnahme zwischen der Aufnahme 6 über den Mitnehmernocken 24 und dem Stellring 22 ist der Stellring 22 entsprechend mit gedreht worden. In dieser Stellung greift ein innerhalb der Aufnahme 6 befindlicher Steg gleichfalls in die Verriegelungsausnehmung 9 des Betätigungsschaftes 5 ein, so dass ein Abziehen des Identifikationsgebers 4 von dem Zündanlassschalter 1 verhindert ist. Bei dieser Drehbewegung wird die Aufnahme 6 gegenüber dem Stellring 12 bewegt, wie dies aus dem Vergleich 2a und 3a erkennbar ist. Die beschriebene Drehbewegung des Stellelementes 2 hat ebenfalls zur Folge, dass sowohl das Betätigungsglied 30 als auch das Betätigungsglied 31 durch die über den Mitnehmerzapfen 32 realisierte Drehmitnahme mit gedreht werden, so dass infolge der Schaltkulissen der Betätigungsglieder 30, 31 der Schaltnocken 29 des Schalters 28 betätigt wird und somit in der Perspektive der Darstellung der 3c nicht mehr erkennbar ist. Die elektrischen Kontakte des Schalters 28 sind in dieser Stellung unterbrochen, so dass eine Bestromung der Lenkverriegelungseinrichtung nicht möglich ist. Aufgrund der Drehbewegung ist auch die Stellnocke 35 von dem Stellriegel 34 im Uhrzeigersinn weggedreht worden.
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In der in den 3 gezeigten EIN-Stellung des elektronischen Zündanlassschalters 1 wird ein in den Figuren nicht dargestellter Tastschalter betätigt, so dass über die Betätigung des Tastschalters systemseitig das Erreichen dieser Schaltstellung erkannt werden kann. In dieser Stellung wird die Zündung eingeschaltet und/oder der Motor gestartet. Dabei kann die systemseitige Steuerung dergestalt ausgelegt sein, dass bei einer ersten Betätigung des Tastschalters durch Drehen des Identifikationsgebers 4 in der beschriebenen Richtung zunächst nur die Zündung eingeschaltet wird und dass erst bei einer nochmaligen Betätigung des Tastschalters der Anlasser bestromt wird, so dass über die Dauer des Kontaktes manuell eine Anlasserbestromung zeitlich beeinflußbar ist.
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Aufgrund der monostabilen drehbeweglichen Lagerung des Stellelementes 2 zusammen mit seiner Aufnahme 6, wird diese Einheit zusammen mit dem Identifikationsgeber 4 federkraftbeaufschlagt selbsttätig in ihre stabile Nullstellung zurückgebracht, sobald das auf den Identifikationsgeber 4 ausgeübte Drehmoment, beispielsweise durch Loslassen des Identifikationsgebers 4, nicht mehr anliegt. Diese Stellung ist in 4 sowie bezüglich der zuvor beschriebenen Einzelheiten auch in den 4a bis 4e wiedergegeben. Die Aufnahme 6 ist zusammen mit dem Identifikationsgeber 4 und dem Stellelement 2 in die Nullstellung zurückbewegt worden, wobei der Mitnehmernocken 24 der Aufnahme 6 in dem Langloch 25 des Stellringes 22 bewegt worden ist, ohne in dieser Richtung eine Drehmitnahme auf den Stellring 22 auszuüben. In der Nullstellung dieser in den 4 als Betriebsstellung bezeichneten Betätigungsstellung des Zündanlassschalters 1 grenzt der Mitnehmernocken 24 an die rechte Endbegrenzung 36 des Langloches 25. Da der Stellring 22 in seiner EIN-Stellung verbleibt, fluchten in der in den 4 gezeigten Betriebsstellung des Zündanlassschalters 1 die Fortsätze 21 der Verriegelungsrähmchen 20 nicht mehr mit den Aussparungen 23 des Stellringes 22. Folglich können die Verriegelungsrähmchen 20 nicht aus ihrer in die Verriegelungsausnehmung 9 des Betätigungsschaftes 5 des Identifikationsgebers 4 eingreifenden Stellung herausgebracht werden. Eine solche Öffnungsbewegung der Verriegelungsrähmchen 20 ist durch die Anschlaganordnung, gebildet durch die radiale Stirnseite der Fortsätze 21 und die Innenseite des Stellringes 22, blockiert. Folglich umfasst der Zündanlassschalter 1 eine wirksame Abzugssicherung des Identifikationsgebers trotz monostabiler Ausgestaltung auch in der Betriebsstellung. 4a unterscheidet sich von der im Prinzip gleichen Darstellung der 2a dadurch, dass der Stellring 22 mit seinen Ausnehmungen 23 in der EIN-Stellung des Zündanlassschalters 1 entsprechend 3a verbleibt.
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Durch das Zurückbringen des Stellelementes 2 in seine Nullstellung, wird ebenfalls das Betätigungsglied 30 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt, wobei der Mitnehmerzapfen 32 in dem Langloch 33 des Betätigungsgliedes 31 bewegt wird, ohne jedoch das Betätigungsglied 31 mitzubewegen. Daher wirkt nunmehr allein das Betätigungsglied 31 (vgl. 4c) auf den Schaltnocken des stromunterbrechenden Schalters 28. Dieser bleibt somit in seiner stromunterbrechenden Stellung, auch wenn sich grundsätzlich das Stellelement 2 in seine Nullstellung zurückbewegt hat.
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Ist in der Zwischenzeit der Gangwahlhebel aus seiner Park-Stellung in eine Fahrstellung gebracht worden, wird entsprechend der Stellriegel 34 bewegt, so dass dieser mit seinem Riegelende 37 in einer Ebene mit der Stellnocke 35 angeordnet ist, wie dies aus 4d erkennbar ist. Das Riegelende 37 weist eine Stellschräge 38 auf, mit der der Stellriegel 34 an einer Stellfläche 39 der Stellnocke 35 anliegt. Die Stellnocke 35 ist nach Art einer unsymmetrischen Wippe gelagert, wobei sich die eigentliche Stellnocke 35 an dem längeren Hebelarm befindet. Die Stellnocke 35 umfasst zu ihrer Lagerung zwei Lagertortsätze 40, von denen in 4e der obere im Querschnitt dargestellt ist. Über ihre Lagertortsätze 40 ist die Stellnocke 35 durch zwei offene Federringe 41, 41' (vgl. auch 4) an dem Stellelement 2 gehalten. Die offenen Federringe 41, 41' sind zum Teil in einer Nut in dem Stellelement 2 gelagert. Über die Federringe 41, 41' ist die Stellnocke 35 in ihrer in den 4d und 4e von dem Stellelement 2 ausgestellten Stellung stabil gehalten. Da zwischen der Stellnocke 35 und der Mantelfläche des Stellelementes 2 ein Bewegungsspalt 42 vorgesehen ist, kann die Stellnocke 35 gegen die Kraft der Federringe 41, 41' in radialer Richtung zu dem Stellelement 2 hin bewegt werden, um an dem Riegelende 37 des Stellriegels 34 vorbeigeführt werden zu können.
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Zum Ausschalten des Kraftfahrzeuges wird der Identifikationsgeber 4 von seiner in den 4 gezeigten Stellung linksdrehend betätigt, so dass durch diese gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Drehbewegung die Aufnahme 6 und das Stellelement 2 entsprechend gedreht werden. In dieser in den 5 gezeigten AUS-Stellung des Zündanlassschalters 1 wird gleichfalls ein elektrischer Tastschalter betätigt, um systemseitig die gewünschten Aktionen ausführen zu können. Durch die Drehbewegung wird infolge der Drehmitnahme zwischen der Aufnahme 6 und dem Stellring 22 über den Mitnehmernocken 24 der Stellring 22 in seiner Ausgangsstellung zurückbewegt. Gleichwohl ist ein Abziehen des Identifikationsgebers 4 aus dem Zündanlassschalter 1 in der in den 5 gezeigten Stellung noch wirksam dadurch verhindert, dass eine Öffnungsbewegung der Verriegelungsrähmchen 20 durch die innere Mantelfläche des Stellrings 22 blockiert ist.
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Durch die ausgeübte linksdrehende Bewegung des Identifikationsgebers 4 und somit auch des Stellelementes 2 wird über das Betätigungsglied 30 und seine Drehmitnahme auch das Betätigungsglied 31 in seine Ausgangsstellung zurückbewegt, so dass die dem Betätigungslied 31 zugeordnete Schaltkulisse sich wiederum in einer Position befindet, in der der Schaltnocken 29 des stromunterbrechenden Schalters 28 nicht mehr betätigt ist. Gleichwohl ist in dieser Stellung der Schaltnocken des stromunterbrechenden Schalters 28 durch die Schaltkulisse des Betätigungsgliedes 30 nach wie vor in der in den 5 gezeigten Stellung betätigt. Diesbezüglich sei insbesondere auf die 5b und 5c verwiesen.
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Infolge der linksdrehenden Drehbewegung ist ferner der Stellnocken 35 an dem Riegelende 37 des Stellriegels 34 vorbeibewegt worden, so dass sich zwischen dem Stellnocken 35 und dem Stellriegel 34 eine in 5d wiedergegebene Anschlaganordnung einstellt. Diese Anschlaganordnung bewirkt, dass das Stellelement 2 und dementsprechend auch die Aufnahme 6 mit dem Identifikationsgeber 4 nicht in ihre Nullstellung zurückgedreht werden können. Dies ist erst möglich, wenn der Gangwahlhebel in seine Park-Stellung gebracht worden ist und im Zuge dieser Schaltbewegung der Stellriegel 34 in seine in 5e gezeigte angehobene Stellung bewegt worden ist, so dass dann eine rückdrehende Bewegung des Stellelementes 2 und dementsprechend auch der Aufnahme 6 und des Identifikationsgebers 4 freigegeben ist und der Zündanlassschalter 1 in seine in 2 gezeigte Grundstellung gebracht wird. In dieser Stellung kann dann der Identifikationsgeber 4 mit seinem Betätigungsschaft 5 aus der Aufnahme 6 des Zündanlassschalter 1 herausgezogen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- elektronischer Zündanlassschalter
- 2
- Stellelement
- 3
- Gehäuse
- 4
- Identifikationsgeber
- 5
- Betätigungsschaft
- 6
- Aufnahme
- 7
- Kopfteil
- 8
- Fortsatz
- 9
- Verriegelungsausnehmung
- 10
- Fläche
- 11
- Stellfläche
- 12
- Stellring
- 13, 13'
- Stellbalken
- 14, 14'
- Widerlager
- 15, 15'
- Rückstellfeder
- 16
- Stellzapfen
- 17
- Schalter
- 18
- Platine
- 19
- Verriegelungsschieberpärchen
- 20
- Schieberrähmchen
- 21
- Fortsatz
- 22
- Stellring
- 23
- Aussparung
- 24
- Mitnehmernocken
- 25
- Langloch
- 26
- Stelllasche
- 27
- linke Endbegrenzung
- 28
- Schalter
- 29
- Schaltnocken
- 30
- Betätigungsglied
- 31
- Betätigungsglied
- 32
- Mitnehmerzapfen
- 33
- Langloch
- 34
- Stellriegel
- 35
- Stellnocke
- 36
- rechte Endbegrenzung
- 37
- Riegelende
- 38
- Stellschräge
- 39
- Stellfläche
- 40
- Lagerfortsatz
- 41, 41'
- Federring
- 42
- Bewegungsspalt