DE112008002382T5

DE112008002382T5 - Auswechselbare Hebelanordnungen

Info

Publication number: DE112008002382T5
Application number: DE112008002382T
Authority: DE
Inventors: Susan M. Walpole Barnabo; Ronald I. Sharon Frank
Original assignee: Stoneridge Control Devices Inc
Current assignee: Stoneridge Control Devices Inc
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2008-09-08
Publication date: 2010-08-05
Also published as: GB2467658B; WO2009033180A1; US20090095119A1; GB2467658A; GB201004038D0; US8261629B2

Abstract

Eine Hebelanordnung umfassend:
einen Hebel;
eine zur Unterstützung von Schwenkbewegungen des Hebels an den Hebel gekoppelten Welle;
einen an den Hebel gekoppelten Magneten, wobei der Magnet so ausgebildet ist, dass dieser sich bei einer Schwenkbewegung des Hebels dreht; und
einen an dem Magneten angrenzend positionierten Magnetfeldsensor, um ein Ausgangssignal, das repräsentativ ist für die Position des Hebels, bereitzustellen.

Description

Bezugnahme auf verbundene Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht den Anmeldetag der provisorischen US-Patentanmeldung Nr. 60/970,342, die am 6. September 2007 eingereicht wurde, auf deren Offenbarung in dieser Anmeldung durch Bezugnahme zurückgegriffen wird.
Technisches Gebiet
Die Offenbarung betrifft Hebelanordnungen, die zur Steuerung der Funktionalität von Systemen ausgestaltet sind, und insbesondere Hebelanordnungen, die auswechselbar sind.
Hintergrund
Hebelanordnungen können in einer Vielfalt von Systemen zur Steuerung von Funktionen benutzt werden. Zum Beispiel können mehrere Hebelanordnungen zur Kontrolle von verschiedenen diesen zugeordneten Funktionen bei einem Gabelstapler oder einem anderen Fahrzeug genutzt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen des offenbarten Gegenstandes werden im Verlauf der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich, in welchen gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, und in welchen:
1 eine perspektivische Ansicht der Anordnung entsprechend der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 eine Seitenansicht der Hebelanordnung entsprechend der vorliegenden Offenbarung zeigt;
3 eine Teilansicht einer Ausführungsform der Hebelanordnung entsprechend der vorliegenden Offenbarung zeigt, wobei die Hebelanordnung mit einer dieser zugeordneten Anordnung einer gedruckten Schaltung (PCB) gekoppelt ist;
4 eine perspektivische Durchsicht der Ausführungsform, wie sie in 3 dargestellt ist, zeigt.
5A–5B den Magnetträger/-anker Abschnitt der Ausführungsform, wie sie in 3 dargestellt ist, veranschaulichen;
6 die Wechselwirkung einer Hebelanordnung und eines Magnetträgers entsprechend der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
7 eine ein Stoßmittel umfassende Hebelanordnung entsprechend der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
8 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Anordnung einer gedruckten Schaltung (PCB) entsprechend mit der vorliegenden Offenbarung zeigt;
9 eine Explosionsansicht der Anordnung, wie sie in 8 veranschaulicht ist, zeigt;
10 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Stahl-Widerstands eines Stoßmagneten entsprechend der vorliegenden Offenbarung zeigt;
11 eine perspektivische Ansicht einer anderen beispielhaften Ausführungsform eines Stahl-Widerstands eines Stoßmagneten entsprechend der vorliegenden Offenbarung zeigt, einschließlich eines ringförmigen magnetischen Widerstands, der einem schwenkbaren Magneten zugeordnet ist;
12 eine Explosionsansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Hebelanordnung entsprechend der vorliegenden Offenbarung zeigt;
13 eine Teilansicht der Ausführungsform aus 12 veranschaulicht;
14 eine perspektivische Ansicht des Ritzelabschnitts der Ausführungsform, wie sie in 12 veranschaulicht ist, zeigt;
15 eine perspektivische Ansicht des Planrads und der Welle aus dem entsprechenden Teil der Ausführungsform, wie sie in 12 veranschaulicht ist, zeigt;
16 eine untere Teilansicht der Ausführungsform zeigt, wie sie in 12 veranschaulicht ist, um den Eingriff des Ritzels mit dem Planrad zu veranschaulichen;
17A–17B Teilansichten der Ausführungsform einer Hebelanordnung entsprechend der vorliegenden Offenbarung zeigen, einschließlich eines Stoßmittels entsprechend der vorliegenden Offenbarung;
18 eine Explosionsansicht einer weiteren Ausführungsform einer PCB-Anordnung entsprechend der vorliegenden Offenbarung zeigt;
19A–19B den Teil der Ausführungsform, wie er in 18 veranschaulicht ist, mit dem Magnetträger/-anker veranschaulichen.
20 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Hebelanordnung entsprechend der vorliegenden Offenbarung zeigt;
21 schematisch die Ausrichtung der Magneten und Hall-Vorrichtungen in einem beispielhaften System entsprechend der vorliegenden Offenbarung in einer ebenen Ansicht veranschaulicht;
22 schematisch die Ausrichtung der Magneten und Hall-Vorrichtungen in einem beispielhaften System entsprechend der vorliegenden Offenbarung in einer perspektivischen Ansicht zeigt;
23 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform mit einer Vielzahl von separaten Passstücken für mit diesen verknüpften Hebelanordnungen in einem beispielhaften System entsprechend der vorliegenden Offenbarung zeigt;
24 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer Vielzahl von separaten Passstücken mit verknüpften Hebelanordnungen in einem beispielhaften System entsprechend der vorliegenden Offenbarung zeigt;
25 eine Unteransicht der Hebelanordnung, wie sie in 12 veranschaulicht ist, zeigt;
26A–26D schematisch Tastmittel und Kennzeichnungsmagnete für verschiedene Hebelanordnungen entsprechend der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen;
27 schematisch die Ausrichtung von Magneten und Hall-Vorrichtungen in einem beispielhaften System entsprechend der vorliegenden Offenbarung in einer ebenen Ansicht veranschaulicht;
28 einem schwenkbaren Magneten zugeordnete Messkurven des Positionierungsfehlers über dem Hall-Standort, entsprechend der vorliegenden Offenbarung, beinhaltet;
29 einem Stoßmagneten, entsprechend vorliegender Offenbarung, zugeordnete Messdiagramme von Gauss über der Position des Stoßmagneten, beinhaltet, und
30 einer Kennzeichnungsmagnetkonfiguration zugeordnete Messdiagramme von Gauss über der Position des Kennzeichnungsmagneten, entsprechend der vorliegenden Offenbarung, beinhaltet.
Obwohl die folgende detaillierte Beschreibung auf veranschaulichende Ausführungsbeispiele Bezug nimmt, sind Alternativen, Modifikationen und Varianten dieser Ausführungsbeispiele für den Fachmann denkbar. Folglich ist ein breites Verständnis des beanspruchten Gegenstands beabsichtigt.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung nimmt Bezug auf verschiedene veranschaulichende Ausführungsbeispiele. Dies ist so zu verstehen, dass die nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich zum Zweck der Veranschaulichung und nicht zum Zweck der Einschränkung beschrieben werden. Auch können sich die Ausführungsformen, wie sie hierin beschrieben werden, auf eine Anwendung in einem Gabelstapler beziehen. Die vorliegende Erfindung kann in eine Vielzahl von Systemen einbezogen werden, ohne vom Gedanken und der Offenbarung abzuweichen. Im Allgemeinen betrifft ein System und Verfahren entsprechend der vorliegenden Offenbarung Hebelanordnungen mit „plug & play”-Fähigkeit, die einer gewünschten Anwendung zur Verfügung gestellt werden können. Die Eigenschaften der Hebelanordnungen und Passstücke, kombiniert mit Kennzeichnungsmagneten, erlauben ein einfaches Entfernen und Ersetzen der Hebelanordnungen. Wenn die Hebelanordnungen in zugeordneten Passstücken installiert werden, können sie automatisch durch zugeordnete Module, die in dem Passstück unter der Hebelanordnung angeordnet sind, erkannt und identifiziert werden. Montagefehler, wie z. B. die Montage einer falschen Hebelanordnung in einem Passstück, können automatisch erkannt werden. Diese Erkennung, Identifikation und/oder Fehleridentifikation kann ohne Einsatz einer direkten elektrischen Verbindung erreicht werden.
Mit Blick auf 1, ist dort eine entsprechend der vorliegenden Offenbarung beispielhafte Armauflager-Anordnung 100 mit einer Vielzahl von Hebelanordnungen 102-1, 102-2, 102-3, die an ein zugeordnetes System, wie z. B. ein Armauflager 100 eines Baufahrzeugs, gekoppelt sind, gezeigt. Wie dargestellt, können die Hebelanordnungen auf der oberen Oberfläche einer Anordnung 100 montiert werden. Wie unten noch genauer beschrieben wird, kann eine zugeordnete Modulanordnung mit gedruckter Schaltung (PCB) im Armauflager untergebracht sein. Die Hebelanordnungen können mit Sensoren Wechselwirken, wie z. B. einem Magnetfeldsensor, wie einer Hallsonde (Hall-Effektgerät), sowie mit Elektronik auf der PCB-Anordnung zur Steuerung der Funktionalität eines Systems, wie einem Gabelstapler oder anderem Baufahrzeug, und um mit Bezug zu den Hebelanordnungen eine Erkennung, Identifikation und/oder Fehleridentifikation bereit zu stellen. Wie in 2 dargestellt ist, kann in einer Ausführungsform jede Hebelanordnung 102 einen Hebel 202 umfassen, der in einem Bereich von etwa +/– 25° um die Mittellinie 206 des Hebels 202 in Ruheposition schwenkbar ist.
2 veranschaulicht eine beispielhafte Hebelanordnung 102 in einer perspektivischen Unteransicht. Wie es hier dargestellt ist, kann der Hebel 202, um eine entsprechende Bewegung eines Schwenkarms zu bewirken, um eine Schwenkwelle 302 geschwenkt werden, z. B. gegen die Vorspannung einer Feder 304. Eine Bewegung des Hebels 202, z. B. durch eine Bedienungsperson, kann eine entsprechende Bewegung des Schwenkarms 200 bewirken. Wenn die Anordnung 102 an einem dieser Anordnung zugeordneten Passstück 306 befestigt wird, z. B. an der oberen Oberfläche einer Anordnung 100, kann sich der Schwenkarm 200 durch eine Öffnung 308 in dem Passstück erstrecken, um einen oder mehrere Magneten 310, die mit der PCB-Anordnung 312 verknüpft sind, zu drehen oder andererseits zu bewegen. Wie z. B. in 4 gezeigt ist, kann sich der Schwenkarm 200 durch die Öffnung 206 erstrecken, um in einen Magnetträger 400 einzugreifen, so dass bei Bewegung des Hebels 202 eine Drehbewegung des Magnetträgers 400 und den von diesem aufgenommenen Magneten bewirkt wird. 5A ist eine Unteransicht des Magnetträgers 400 und zeigt den von diesem aufgenommenen Magneten 310, wobei 5B eine Oberansicht des Magnetträgers 300 ist. Wie dargestellt, kann der Magnetträger eine Rille 502 zur Aufnahme des Schwenkarms beinhalten. Die Rille kann so ausgebildet sein, dass sie den Schwenkarm während dessen Bewegung führt, um eine Drehung des Magnetträgers und des von diesem aufgenommenen Magneten zu bewirken.
6 veranschaulicht schematisch die Drehung eines Magneten 300, der an einer zugeordneten Hallsonde 600 anliegt, wie z. B. einer bekannten dreiachsigen Hallsonde. Die Drehung des Magneten 310 kann von der Hallsonde gemessen werden und ein die Hebelposition repräsentierendes Ausgangssignal, kann von der Hallsonde 600 einem Steuersystem zur Steuerung der Funktionalität des Systems verfügbar gemacht werden.
Wie in 7 und auch in der Teilansicht von 3 dargestellt, kann die Hebelanordnung 102 ferner oder alternativ eine Stößelstange 700 mit einem damit verbundenen Stößelmagneten 702 umfassen. Die Stößelstange kann für eine lineare Bewegung, entsprechend einer linearen Bewegung des Schalters, z. B. einer Auf-/Abwärtsbewegung des Schalters, mit dem Hebel 202 gekoppelt sein. Ein Herunterdrücken des Schalters 202 kann die Stößelstange dazu bringen, sich aus der Hebelanordnung 102 auswärts zu erstrecken, um den Stößelmagneten 702 in die Nähe der Hallsonde zu platzieren. Wenn der Schalter heruntergedrückt wird, kann die Hallsonde den Magneten 702 erkennen, um eine damit verknüpfte Funktion des Systems auszulösen. Wenn der Schalter losgelassen wird, kann die Stößelstange 700 in die Anordnung eingezogen werden (z. B. zu der Position, wie sie in 3 dargestellt ist), und die Hallsonde kann anzeigen, dass der Stößelmagnet nicht länger anwesend ist.
Eine beispielhafte Anordnung 800 eines PCB-Moduls entsprechend der vorliegenden Offenbarung, ist in den 8 und 9 dargestellt. Wie in der Explosionsansicht aus 9 dargestellt, kann die Anordnung 800 einen Deckel 900 für den Magnetanker, Magnetträger/-anker 400, Torsionsfedern 904, magnetische Abschirmungen 906, ein Modulgehäuse 908, eine gedruckte Schaltung (PCB) 312, und eine rückseitige Abdeckung 912 umfassen. Eine direkte Verbindung der Elektronik auf der gedruckten Schaltung (PCB) 312, z. B. durch leitende Stifte, die mit der Elektronik verbunden sind und sich in eine einheitliche Verbindungsschnittstelle 916 fortsetzen, kann in der hinteren Abdeckung 912 integriert werden, um einen Eingang/Ausgang für die Elektronik auf der gedruckten Schaltung (PCB) 312 zur Verfügung zu stellen.
Wie dargestellt, können die Abschirmungen 1406 ringförmige metallische Abschirmungen sein, um diejenigen Felder abzuschirmen, die mit den Magneten 310 in den Magnetträgern/-ankern 300 verknüpft sind, um dadurch diese Felder daran zu hindern das Ausgabesignal der anderen Sensoren in dem System zu behindern und um andere Magneten in dem System daran zu hindern, das für die Positionserkennung der Hebel 202 genutzte Ausgangssignal der Hallsonde 600 zu beeinflussen. Wie in 7 und 10 dargestellt, kann ebenso ein Stahl-Widerstand 1000 genutzt werden, um Felder zu überbrücken, die mit dem Stößelmagneten 700 verknüpft sind, wenn der Stößelstab 700 sich in einer ausgefahrenen Position befindet. 11 stellt eine alternative Abschirmeinrichtung dar, die eine Abschirmung 1000a und eine ringförmige Abschirmung 906 umfasst, um Felder von entsprechend diesen zugeordneten Magneten 310 und 702 abzuschirmen.
12 und 13 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform der Hebelanordnung 102a, umfassend einen Hebel 202, Befestigungsmittel, z. B. Kunststoffgewinde furchende Schrauben 1202, eine Hebelabdeckung 1204, eine Schwenkwelle 1206, Hebeltorsionsfedern 1028, Hebellager 1210, ein Planrad 1212, eine Hebelbasis 1214, ein Hebelritzel 1216, eine untere Abdeckung 1218 und wenigstens einen Kennzeichnungsmagneten 1224 in einer mit diesem verknüpften Aussparung. Die Schwenkwelle 1206 kann schwenkbar zwischen der Abdeckung 1204 und der Basis 1214 durch die Lager unterstützt werden, um eine Drehbewegung der Achse relativ zur Basis und der Abdeckung zu ermöglichen. Der Hebel 202 kann mit der Schwenkwelle 1206 verbunden sein, um bei der Drehung des Hebels in Längsrichtung die Drehung der Schwenkwelle 1206 und des Planrads 1212, das mit diesem verknüpft ist, zu bewirken, z. B. gegen die Vorspannung der Torsionsfedern 1208. Das Ritzel 1216 und Planrad 1212 sind ausführlicher in 14 und 15 gezeigt. Wie in 16 dargestellt ist, kann das Planrad 1212 kämmend mit dem Ritzel 1216 in Eingriff gebracht werden, um eine Drehung des Ritzels 1216 um eine Achse 1220 zu bewirken, die im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 1222 der Schwenkwelle 1206 ist. In einer Ausführungsform wird z. B. eine +/– 25°-Bewegung des Hebels in eine zu der Drehung des Hebels um 90° (senkrechte) Drehung umgewandelt, dabei, um die Hebelauflösung zu vergrößern, unter Verwendung eines Getriebeverhältnisses von 2,33 zu 1.
Wie in den 17A und 17B gezeigt, kann die Hebelanordnung 102a ebenso oder alternativ eine Stößelstange 1700 mit einem an diese gekoppelten Stößelmagneten 702 umfassen. Die Stößelstange kann an den Hebel 202 für eine lineare Bewegung entsprechend der linearen Bewegung des Hebels gekoppelt sein, für z. B. eine Auf-/Abwärtsbewegung des Hebels. In der veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform, wie sie in 17A gezeigt ist, wird der Hebel durch eine Druckfeder 1702 in einer nach außen gerichteten Position voreingestellt und beinhaltet eine Verlängerung, die sich von der Innenfläche desselben erstreckt. Die untere Seite dieser Verlängerung trägt einen Magneten 1706. Ein zweiter Magnet ist zwischen den Armen dieser Verlängerung und zwischen der Innenfläche des Hebels 202 und dem Magneten 1706 angeordnet. So wie es dargestellt ist, können die Magneten 1706 und 1708 so positioniert sein, dass sie sich gegensätzlich gegenüberstehen um eine magnetische Sperre aufgrund der magnetischen Anziehung zu bewirken. Zur Überwindung der Anziehung zwischen den Magneten 1706 und 1708 kann ein Niederdrücken des Hebels 202 gegen die Vorspannung der Druckfeder die Stößelstange 1700 dazu bringen, sich nach auswärts aus der Hebelanordnung 102a zu erstrecken, um dabei den Stößelmagneten 702 in die Nähe der Hallsonde zu platzieren. Wenn der Hebel, wie in 7B gezeigt, heruntergedrückt wird, kann die Hallsonde den Magneten 702 erkennen und dabei eine entsprechende Funktion des Systems auslösen. Wenn der Hebel losgelassen wird, kann sich die Stößelstange 1700 in die Anordnung zurückziehen, z. B. aufgrund der Vorspannung der Feder 1702, und kann aufgrund der Anziehung der Magneten 1706 und 1708 einrasten. Wenn die Stößelstange, wie in 17A gezeigt, in die Anordnung zurückgezogen wird, kann die Hallsonde angeben, dass der Stößelmagnet nicht länger anwesend ist.
Eine beispielhafte Modulanordnung 1800 einer gedruckten Schaltung (PCB), die in Verbindung mit der Hebelanordnung 102a entsprechend der vorliegenden Offenbarung genutzt werden kann, ist in 18 dargestellt. Wie dargestellt, kann die Anordnung 1800 eine Abdeckung 900a des Magnetankers, magnetische Träger/-anker 400a, Abdeckungen 1800 der Anker, magnetische Abschirmungen 906a, eine gedruckte Schaltung (PCB) 312 und eine rückseitige Abdeckung 912a umfassen. Eine direkte Verbindung mit der Elektronik auf der gedruckten Schaltung (PCB) 312, z. B. über leitende Stifte, die an die Elektronik gekoppelt sind und sich in eine zusammenhängende Verbindungsschnittstelle erstrecken, kann in die rückseitige Abdeckung 912a eingebettet sein, um einen Eingang/Ausgang für die Elektronik auf der gedruckten Schaltung (PCB) 312 bereitzustellen.
Wie in den 19A und 19B dargestellt, können die Magnetanker 400a einen Dorn 1902 umfassen, der sich von deren Oberseite 1904 erstreckt, und einen daran gekoppelten, z. B. an der Unterseite 1906 anliegenden, Magneten 310. Wie in den 13 und 14 dargestellt, kann das Ritzel 1216 einen Schlitz an dessen Unterseite aufweisen. Dieser Schlitz kann so abgemessen und dimensioniert sein, dass dieser den Dornabschnitt des Magnetankers engliegend aufnimmt, wobei die Drehung des Ritzels, die einer Schwenkbewegung des Hebels 202 entspricht, eine entsprechende Drehung des Magnetankers 400a und des daran gekoppelten Magneten 310 bewirkt, z. B. gegen die Vorspannung einer Torsionsfeder 1310 (13). Eine unterhalb des Magneten 310 angeordnete Hallsonde kann ein Ausgangssignal liefern, welches die Position des Hebelarms 202 anzeigt.
Andere Mechanismen zur Bewegung des Magnetträgers/-ankers mit einer entsprechenden Bewegung des Hebels können in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung verwirklicht werden. Wie z. B. in 20 gezeigt ist, kann das Ritzel mit dem Magnetträger durch einen entsprechend geformten Stift, der sich von der Oberseite des Magnetankers erstreckt, gekoppelt sein, indem dieser in einer entsprechend ausgeformten Tasche 2002 in einem Ritzel 1216a aufgenommen wird.
Die 21 und 22 veranschaulichen die relative Ausrichtung der schwenkbaren Magneten 310 und der diesen zugeordneten Hallsensoren 600 und Abschirmungen 906, 906a, Stößelmagneten 702 und den diesen zugeordneten Hallsensoren 2100, sowie Kennzeichnungsmagneten (ID) 1224 und die mit diesen verbundenen Hallsensoren 2102. Die veranschaulichte Ausführungsform umfasst 4 schwenkbare Magneten 310, 4 Stößelmagnete 702 und 8 Kennzeichnungsmagnete (ID) und kann 12 digitale Hallsensoren und 4 programmierbare lineare Hallsensoren nutzen.
26 veranschaulicht beispielhaft Passstücke 306, verknüpft mit beispielhaften Hebelvorrichtungen 102, und 27 veranschaulicht beispielhafte Passstücke 306a, verknüpft mit beispielhaften Hebelvorrichtungen 102a. Wie dargestellt, weisen die Passstücke beispielhafte Verbundmittel 2302 auf. In der veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform beinhalten die Mittel 2302 Kombinationen von verschiedenen geometrischen Passaufnahmen 2304, 2306. In der veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform sind im Wesentlichen rechteckige Aufnahmen 2306 und im Wesentlichen dreieckige Aufnahmen 2304 vorgesehen, obgleich die Aufnahmen jede beliebige geometrische Form annehmen können. Die Aufnahmen können ausgedehnt und positioniert werden, um mit Passstiften auf den unteren Oberflächen der mit diesen verknüpften Hebelanordnungen 102, 102a verbunden zu werden. 25 zeigt beispielsweise eine untere Ansicht auf eine Hebelanordnung 102a und veranschaulicht dabei die aufzunehmenden Passstifte 2504 mit ihren entsprechenden Passaufnahmen 2304, 2306.
Die 26A–D zeigen Unteransichten von verschiedenen Hebelanordnungen 102, 102a mit den Anordnungen nicht gemeinsamen Merkmalen, wobei die Anordnungen zur Erleichterung der Erklärung nicht gezeigt sind. Die rechteckigen Aufnahmen 2306 können so dimensioniert und positioniert werden, dass diese die rechteckigen 2506 oder dreieckigen 2504 Passstifte auf den diesen Aufnahmen zugeordneten Hebelanordnungen 102, 102a aufnehmen, während die dreieckigen Aufnahmen 2304 nur dreieckige Passstifte 2504 (nicht die rechteckigen Passstifte 2506) aufnehmen können. Dies stellt ein Verbundsystem bereit, bei dem nur Hebelanordnungen 102, 102a mit den entsprechenden Passstiftkonfigurationen in die zugeordneten Verbindungsteile 306, 306a eingefügt werden können. Dieses Merkmal kann genutzt werden, um die Montage von bestimmten Hebelanordnungen 102, 102a in bestimmten Verbindungsteilen 306, 306a zu verhindern.

Wie in den 26A–D gezeigt ist, können die Hebelanordnungen auch einen oder mehrere zugeordnete Kennzeichnungsmagnete (ID) 1224, die in verschiedenen Kombinationen auf diesen montiert sind, beinhalten, z. B. in diesen zugeordneten Taschen. Die Kennzeichnungsmagnete (ID) 1224 können, wie in den 21 und 22 gezeigt, in entgegengesetzter Beziehung zu diesen zugeordneten Kennzeichnungs(ID)-Hallsensoren 2102 positioniert werden. Die digitalen Hallsensoren 2102 können auf die Magnete 1224 reagieren, wenn die Magnete in unmittelbarer Nähe sind. Die entsprechenden Ausgabesignale der Hall-Sensoren 2102 können Daten an einen Fahrzeugbus, z. B. einen CAN-Bus, abgeben und dabei den Status und die Gegenwart von Hebelanordnungen anzeigen, ohne dabei eine direkte elektrische Verbindung zwischen der Hebelanordnung und der gedruckten Schaltung (PCB) zu benötigen. Die unten stehende Tabelle 1 ist z. B. eine Ausführungsform einer Matrix, die die Daten („CAN-Daten” in Tabelle 1) veranschaulicht, wobei diese sich aus den Hallsensoren 2101 entsprechenden Ausgaben ergeben, wobei die Hallsensoren entsprechend der in 27 nummerierten Positionen nummeriert sind („Hall-#” in Tabelle 1), zusammen mit entsprechenden Diagnosebedingungen und CAN-Mitteilungen und Datenorten: TABELLE 1

Hall #	Hall-Status		Hall #	Hall-Status	Präsenz des Hebels	Hebeltyp	CAN-Meldung und Datenort	CAN-Daten
1A	Diagnose	und	1B	Diagnose	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 7, Bits 1–4	0000
1A	Diagnose	und	1B	5 bis 6,9 mA	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 7, Bits 1–4	0001
1A	Diagnose	und	1B	12 bis 17 mA	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 7, Bits 1–4	0010
1A	5 bis 6,9 mA	und	1B	12 bis 17 mA	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 7, Bits 1–4	0011
1A	12 bis 17 mA	und	1B	Diagnose	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 7, Bits 1–4	0100
1A	5 bis 6,9 mA	und	1B	5 bis 6,9 mA	Nein	Kein Hebel	ILMProp2, Byte 7, Bits 1–4	0101
1A	12 bis 17 mA	und	1B	5 bis 6,9 mA	Ja	Standardhebel	ILMProp2, Byte 7, Bits 1–4	0110
1A	5 bis 6,9 mA	und	1B	12 bis 17 mA	Ja	RTST- oder RTSH-Hebel (ohne Druckschalter)	ILMProp2, Byte 7, Bits 1–4	0111
1A	12 bis 17 mA	und	1B	12 bis 17 mA	Fehler – vorerst	Nicht verwendet in Pos. 1 und 2	ILMProp2, Byte 7, Bits 1–4	1000
2A	Diagnose	und	2B	Diagnose	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 7, Bits 5–8	0000
2A	Diagnose	und	2B	5 bis 6,9 mA	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 7, Bits 5–8	0001
2A	Diagnose	und	2B	12 bis 17 mA	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 7, Bits 5–8	0010
2A	5 bis 6,9 mA	und	2B	Diagnose	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 7, Bits 5–8	0011
2A	12 bis 17 mA	und	2B	Diagnose	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 7, Bits 5–8	0100
2A	5 bis 6,9 mA	und	2B	5 bis 6,9 mA	Nein	Kein Hebel	ILMProp2, Byte 7, Bits 5–8	0101
2A	12 bis 17 mA	und	2B	5 bis 6,9 mA	Ja	Standardhebel	ILMProp2, Byte 7, Bits 5–8	0110
2A	5 bis 6,9 mA	und	2B	12 bis 17 mA	Ja	RTST- oder RTSH-Hebel (ohne Druckschalter)	ILMProp2, Byte 7, Bits 5–8	0111
2A	12 bis 17 mA	und	2B	12 bis 17 mA	Fehler – vorerst	Nicht verwendet in Pos. 1 und 2	ILMProp2, Byte 7, Bits 5–8	1000
3A	Diagnose	und	3B	Diagnose	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 8, Bits 1–4	0000
3A	Diagnose	und	3B	5 bis 6,9 mA	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 8, Bits 1–4	0001
3A	Diagnose	und	3B	12 bis 17 mA	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 8, Bits 1–4	0010
3A	5 bis 6,9 mA	und	3B	Diagnose	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 8, Bits 1–4	0011
3A	12 bis 17 mA	und	3B	Diagnose	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 8, Bits 1–4	0100
3A	5 bis 6,9 mA	und	3B	5 bis 6,9 mA	Nein	Kein Hebel	ILMProp2, Byte 8, Bits 1–4	0101
3A	5 bis 6,9 mA	und	3B	12 bis 17 mA	Ja	Dualer Funktionshebel (großer „H”-Schalter)	ILMProp2, Byte 8, Bits 1–4	111
3A	12 bis 17 mA	und	3B	12 bis 17 mA	Ja	Dualer Funktionshebel (kleiner „H”-Schalter)	ILMProp2, Byte 8, Bits 1–4	1000
4A	Diagnose	und	4B	Diagnose	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 8, Bits 5–8	0000
4A	Diagnose	und	4B	5 bis 6,9 mA	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 8, Bits 5–8	0001
4A	Diagnose	und	4B	12 bis 17 mA	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 8, Bits 5–8	0010
4A	5 bis 6,9 mA	und	4B	Diagnose	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 8, Bits 5–8	0011
4A	12 bis 17 mA	und	4B	Diagnose	Fehler	Fehler	ILMProp2, Byte 8, Bits 5–8	0100
4A	5 bis 6,9 mA	und	4B	5 bis 6,9 mA	Nein	Kein Hebel	ILMProp2, Byte 8, Bits 5–8	0101
4A	12 bis 17 mA	und	4B	5 bis 6,9 mA	Ja	Standardhebel	ILMProp2, Byte 8, Bits 5–8	0110
4A	5 bis 6,9 mA	und	4B	12 bis 17 mA	Ja	Dualer Funktionshebel (großer „H”-Schalter)	ILMProp2, Byte 8, Bits 5–8	0111
4A	12 bis 17 mA	und	4B	12 bis 17 mA	Ja	Dualer Funktionshebel (kleiner „H”-Schalter)	ILMProp2, Byte 8, Bits 5–8	1000

Falls keine Hebelanordnung anwesend ist, reagieren die Hallsensoren 2102 nicht und erleichtern somit die Feststellung, ob ein Hebel anwesend ist. Die Fehlerdetektion kann auch realisiert werden, indem die Ausgabesignale der Hallsensoren 2102 mit den übrigen Hallsensoren 2102 verglichen wird. In einer Ausführungsform können die Hebelvorrichtungen in ihrer Höhe, Farbe, Teilzahl, Ausgestaltung des Stößels, falls es diesen überhaupt gibt, etc. abweichen. Falls z. B. eine normale Hebelanordnung vorhanden ist (ohne eine Stößelfunktion), so ist es nicht möglich, die Stößelfunktion auszulösen. Falls ein Hallsensor für eine Stößelfunktion ausgelöst wird, und eine normale Hebelanordnung installiert ist, so ist ein Fehler aufgetreten. Ein beispielhaftes Datenformat für die Kennzeichnung eines mit der vorliegenden Offenbarung in Einklang stehenden Hebels, wie es in einem Fahrzeugbus, z. B. einem CAN-Bus, benutzbar ist, kann wie folgt sein:

Byte 7 Byte 8

AAAABBBB CCCCDDDD

Worin AAAA = ID für Hebel in Position 1

BBBB = ID für Hebel in Position 2

CCCC = IDfür Hebel in Position 3

DDDD = IDfür Hebel in Position 4
26 umfasst für eine Vielzahl von Positionen Diagramme 2600 der von den Hall-Sensoren 600 gemessenen Positionsfehler der Magnete 310, und zeigt dabei die Stabilität der Messergebnisse bezüglich der Magnete 310. 27 beinhaltet ein Diagramm 2700 der gemessenen Gauss eines Hall-Sensors 2100, der einem Magneten 702 für ein Stößelmittel zugeordnet ist, über der Position des Stößelmittels entsprechend der vorliegenden Offenbarung und zeigt dabei eine relativ zu der Schaltzone des Hallsensors verlässliche Leistung des Stößelschaltkreises. Wie dargestellt, kann der An- oder Aus-Zustand des Stößelmittels außerhalb der Schaltzone 2702, die dem Hallsensor 2100 des Stößelmittels zugeordnet ist, sicher bestimmt werden. 27 beinhaltet Diagramme 2800 der Gauss eines einem Kennzeichnungsmagneten (ID) 1224 zugeordneten Hallsensors 2102 über der Position des Kennzeichnungsmagneten, und zeigt dabei verlässliche Leistung eines Kennzeichnungsschaltkreises entsprechend der vorliegenden Offenbarung.
Nach einem Gesichtspunkt der Offenbarung wird daher eine Hebelanordnung bereitgestellt, umfassend: einen Hebel, eine Welle, der an den Hebel gekoppelt ist, um eine Drehbewegung des Hebels zu unterstützen; einen Magneten, der an den Hebel gekoppelt ist, wobei der Magnet so ausgestaltet ist, dass dieser bei einer Schwenkbewegung des Hebels rotiert; und einen Magnetfeldsensor, der an den Magneten angrenzend positioniert ist, um ein Ausgangssignal, das repräsentativ für die Position des Hebels ist, bereitzustellen.
Nach einem anderen Gesichtspunkt der Offenbarung wird ein System bereitgestellt, umfassend: eine Vielzahl von Hebelanordnungen, wobei jede der Hebelanordnungen wenigstens einen an diese gekoppelten Kennzeichnungsmagneten umfasst; eine Vielzahl von Magnetfeldsensoren, wobei jeder dieser Magnetfeldsensoren angrenzend an einen mit diesen verknüpften Kennzeichnungsmagneten positioniert ist; die Magnetfeldsensoren ein jedem der Magneten zugeordnetes Ausgangssignal bereitstellen, um die Verbindung der Hebelanordnungen in dem System anzuzeigen.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der Offenbarung wird eine Hebelanordnung bereitgestellt, die einen Hebel umfasst; eine Welle, der mit dem Hebel gekoppelt ist, um eine Schwenkbewegung des Hebels zu unterstützen; und einem Planrad, das an diese Welle gekoppelt ist, sowie einem Ritzel, das in kämmenden Eingriff mit dem Planrad ist, wobei eine Schwenkbewegung des Hebels eine Drehbewegung des Ritzels bewirkt.
Nach einem wiederum weiteren Gesichtspunkt der Offenbarung wird eine Hebelanordnung bereitgestellt, umfassend: wenigstens einen Kennzeichnungsmagneten, der an die Anordnung zur Positionierung gekoppelt ist, und zwar gegenüber einem mit diesem verknüpften Kennzeichnungsmagneten in einer Anordnung mit einer gedruckten Schaltung (PCB) und wenigstens einem Passstift so ausgebildet, dass dieser in eine mit diesem verknüpften Aufnahme in einem Passteil einer verknüpften Anordnung aufgenommen werden kann.
Die Begriffe und Ausdrücke, welche hierfür verwendet werden, werden ausschließlich zum Zwecke der Beschreibung und nicht zur Einschränkung verwendet. Es besteht keine Absicht, durch die Verwendung solcher Begriffe und Ausdrücke Äquivalente der gezeigten und beschriebenen Merkmale (oder Teile daraus) auszuschließen. Es ist ersichtlich, dass zahlreiche Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche möglich sind. Zusätzlich können verschiedene Merkmale der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden oder durch solche Merkmale eines oder mehrerer anderer hier beschriebener Ausführungsbeispiele ersetzt werden. Andere Modifikationen, Variationen und Alternativen sind ebenso möglich. Dementsprechend sind die Ansprüche zur Abdeckung aller solchen Äquivalente vorgesehen.
Zusammenfassung
Die Erfindung betrifft eine Hebelanordnung umfassend einen Hebel, eine zur Unterstützung von Schwenkbewegungen des Hebels an den Hebel gekoppelten Welle, einen an den Hebel gekoppelten Magneten, wobei der Magnet so ausgebildet ist, dass dieser sich bei einer Schwenkbewegung des Hebels dreht, und einen an dem Magneten angrenzend positionierten Magnetfeldsensor, um ein Ausgangssignal, das repräsentativ ist für die Position des Hebels, bereitzustellen (12).

Claims

Eine Hebelanordnung umfassend: einen Hebel; eine zur Unterstützung von Schwenkbewegungen des Hebels an den Hebel gekoppelten Welle; einen an den Hebel gekoppelten Magneten, wobei der Magnet so ausgebildet ist, dass dieser sich bei einer Schwenkbewegung des Hebels dreht; und einen an dem Magneten angrenzend positionierten Magnetfeldsensor, um ein Ausgangssignal, das repräsentativ ist für die Position des Hebels, bereitzustellen.
Eine Hebelanordnung nach Anspruch 1, wobei die Anordnung ferner ein an diese Welle gekoppeltes Planrad und ein Ritzel in kämmendem Eingriff mit dem Planrad aufweist, wobei die Schwenkbewegung des Hebels eine Drehbewegung des Ritzels bewirkt.
Eine Hebelanordnung nach Anspruch 1, wobei die Drehbewegung des Ritzels im Wesentlichen senkrecht zur Schwenkbewegung des Hebels ist.
Eine Hebelanordnung nach Anspruch 1, wobei das Ritzel ein Verbindungsmerkmal zur paarweisen Verbindung mit einem korrespondierenden Merkmal eines Magnetträgers umfasst, um die Drehung des Magnetträgers bei der Drehung des Hebels zu bewirken.
Eine Hebelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verbindungsmerkmal einen Schlitz umfasst und das korrespondierende Merkmal einen Dorn umfasst.
Eine Hebelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Anordnung ferner eine den Magnetfeldsensor umgebende Abschirmung umfasst.
Eine Hebelanordnung nach Anspruch 1, wobei die Anordnung ferner einen, an die für eine Schwenkbewegung ausgelegte Welle gekoppelten, Schwenkarm und einen, eine Rille zur Aufnahme des Schwenkarms beinhaltenden, Magnetträger umfasst, wobei eine Schwenkbewegung des Hebels eine Drehbewegung des Magnetträgers bewirkt.
Ein System umfassend: eine Vielzahl von Hebelanordnungen, wobei jede dieser Hebelanordnungen wenigstens einen zugeordneten Kennzeichnungsmagneten umfasst; eine Vielzahl von Magnetfeldsensoren, wobei jeder der Magnetfeldsensoren angrenzend an einen zugeordneten Kennzeichnungsmagneten positioniert ist; und die Magnetfeldsensoren ein jedem der Magnete zugeordnetes Ausgangssignal bereitstellen, um so die Verbindung der Hebelanordnungen in dem System anzuzeigen.
Ein System nach Anspruch 1, wobei die Magnetfeldsensoren ein ein jedem dieser Magnete zugeordnetes Ausgangssignal bereitstellen, um so die Kennzeichnung des Typs der Hebelanordnungen bereitzustellen.
System nach Anspruch 1, wobei die Magnetfeldsensoren ein ein jedem der Magnete zugeordnetes Ausgangssignal bereitstellen, um so den Status der Hebelanordnungen anzuzeigen.
Eine Hebelanordnung umfassend: einen Hebel; einen an diesen Hebel gekoppelte Welle zur Unterstützung einer Schwenkbewegung des Hebels; und ein an diese Welle gekoppeltes Planrad und ein Ritzel in kämmendem Eingriff mit dem Planrad, wobei eine Schwenkbewegung des Hebels eine Drehbewegung des Ritzels bewirkt.
Eine Hebelanordnung nach Anspruch 11, wobei die Drehbewegung des Ritzels im Wesentlichen senkrecht zur Schwenkbewegung des Hebels ist.
Eine Hebelanordnung umfassend: wenigstens einen an diese Anordnung gekoppelten Kennzeichnungsmagneten, um diesen angrenzend an einen zugeordneten Kennzeichnungsmagneten in einer Anordnung mit einer gedruckten Schaltung (PCB) zu positionieren; und wenigstens einen Passstift, der so ausgestaltet ist, dass er in einer zugeordneten Verbindung innerhalb einer Passaufnahme einer verknüpften Anordnung aufgenommen wird.
Eine Hebelanordnung nach Anspruch 13, wobei die Anordnung ferner einen Hebel umfasst; und einen an diesen Hebel gekoppelte Welle zur Unterstützung einer Schwenkbewegung des Hebels.
Eine Hebelanordnung nach Anspruch 14, wobei die Anordnung ferner ein Planrad umfasst, das an die Welle gekoppelt ist, und ein Ritzel in kämmendem Eingriff mit dem Planrad, wobei die Schwenkbewegung des Hebels eine Drehbewegung des Ritzels bewirkt.
Eine Hebelanordnung nach Anspruch 15, wobei die Drehbewegung des Ritzels im Wesentlichen senkrecht zur Schwenkbewegung des Hebels ist.
Eine Hebelanordnung nach Anspruch 15, wobei das Ritzel ein Passmerkmal umfasst, um paarweise mit einem korrespondierenden Merkmal eines Magnetträgers verbunden zu werden, um so die Drehung des Magnetträgers bei einer Drehung des Hebels zu bewirken.
Eine Hebelanordnung nach Anspruch 17, wobei das Passmerkmal einen Schlitz umfasst und das korrespondierende Merkmal einen Dorn umfasst.
Eine Hebelanordnung nach Anspruch 13, wobei die Anordnung ferner einen Schwenkarm umfasst, der an die Welle für eine Schwenkbewegung desselben gekoppelt ist.