DE19720050A1

DE19720050A1 - Funktionsmodul

Info

Publication number: DE19720050A1
Application number: DE19720050A
Authority: DE
Inventors: Gerold Felten; Stefan Schroeder
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 1998-11-26

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einem entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Funktionsmodul für Kraftfahrzeuge aus.

Derartige Funktionsmodule sind dafür vorgesehen, der Lenksäule eines Kraftfahrzeuges auf einfache Art und Weise eine Vielzahl von Funktionseinheiten zuordnen zu können. Die Funktionseinheiten eines solchen Funktionsmodules können z. B. als elektrische Schalter ausgeführt sein, um durch deren Betätigung verschiedene am Kraftfahrzeug zu realisierende Funktionen wie z. B. Stand-/Fahrlicht, Fahrtrichtungsanzeige, Wischen/Waschen, zu initiieren.

Durch die DE 28 10 790 B2 ist ein dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechendes Funktionsmodul für Kraftfahrzeuge bekanntgeworden. Dieses Funktionsmodul besteht im wesentlichen aus einem an dem Mantelrohr der Lenksäule festlegbaren Träger, an dem mehrere jeweils als elektrische Schalter ausgeführte Funktionseinheiten festlegbar sind. Die als elektrische Schalter ausgeführten Funktionseinheiten weisen jeweils elektrische Schalteinrichtungen auf, die die Signalelemente und die Signalgegenelemente umfassen. Dies bedeutet, daß jede Funktionseinheit für sich gesehen alle zur Realisierung der Funktionen notwendigen Komponenten enthält. Bei modernen Kraftfahrzeugen weisen oftmals selbst einzelne Funktionseinheiten eine beachtliche Funktionsdichte auf, die bei der Forderung nach zumindest gleichbleibenden sogar abnehmenden Raumbedarf bzw. Kosten zu realisieren sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Funktionsmodul derart weiterzubilden, so daß auf kostengünstige Art und Weise ein raumsparend ausgebildetes, einfach in die Umgebung des Kraftfahrzeug zu montierendes, eine hohe Funktionsdichte aufweisendes Funktionsmodul entsteht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Bei einem derartigen Aufbau ist besonders vorteilhaft, daß die zur externen Verbindung des Funktionsmodules notwendigen Steckkontaktteile direkt an zentraler Stelle Bestandteil der Funktionsplatte sind, so daß bei der Montage des Funktionsmodules innerhalb des Kraftfahrzeuges zur Verbindung nur ein einziges Gegensteckverbinderteil an das Funktionsmodul angeschlossen werden muß. Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, daß die feststehenden Signalgegenelemente ebenfalls auf der Funktionsplatte angeordnet sind, so daß die Funktionseinheiten lediglich die bewegbaren Signalelemente und die zur Betätigung und Kopplung notwendigen mechanischen Komponenten umfassen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand dreier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 prinziphaft den Aufbau eines ersten Funktionsmodules von der dem Lenkrad abgewandten Seite in der Draufsicht

Fig. 2 prinziphaft den Aufbau eines zweiten Funktionsmodules von der dem Lenkrad abgewandten Seite in der Draufsicht

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Funktionsmodul entsprechend der Linie A-A gemäß Fig. 2

Fig. 4 prinziphaft einen Schnitt durch ein drittes Funktionsmodul.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht ein solches Funktionsmodul für Kraftfahrzeuge im wesentlichen aus einem Träger 1, an welchem eine Basisfunktionseinheit 2 und mehrere Satellitenfunktionseinheiten 3 festlegbar sind, wobei der Träger 1 und somit das Funktionsmodul über eine Befestigungseinrichtung am Mantelrohr der Lenksäule festlegbar ist.

Wie desweiteren aus den Zeichnungen hervorgeht, ist einstückig an den Träger 1 ein Teilabschnitt 4, 5, 6 des Gehäuses der Basisfunktionseinheit 2, sowie der drei gezeigten Satellitenfunktionseinheiten 3 angeformt. Sowohl die Basisfunktionseinheit 2 als auch eine der Satellitenfunktionseinheiten 3 ist als sogenannter einen Bedienhebel 7, 8 aufweisender Lenkstockschalter ausgebildet. Die dem Lenkrad zugewandte Seite der Basisfunktionseinheit 2 und der angesprochenen Satellitenfunktionseinheit 3 ist der dem Lenkrad abgewandten Unterseite 17 einer am Träger 1 befestigten Funktionsplatte 10 zugeordnet. An der dem Lenkrad zugewandten Seite der beiden Funktionseinheiten 2, 3 sind jeweils als Schleifkontakte ausgebildete bewegbare Signalelemente 11 angebracht. Der Einfachheit halber sind diese Signalelemente 11 nur andeutungsweise dargestellt. Diese bewegbaren Signalelemente 11 sind ortsfest auf der Funktionsplatte 10 vorhandenen Signalgegenelementen 12 zugeordnet. Die ortsfest auf der Unterseite 17 der Funktionsplatte 10 vorhandenen Signalgegenelemente 12 sind dabei als Schleifkontaktbahnen ausgeführt. Die Funktionsplatte 10 selbst ist als eine kupferkaschierte Leiterbahnstrukturen aufweisende Leiterplatte ausgebildet. Zur Kontaktierung mit den bewegbaren Signalelementen 11 weist die Leiterplatte als Signalgegenelemente 12 ausgebildete, aus Edelmetall bestehende Kontaktstellen, sowie mit einer Widerstandsschicht versehene Schleifkontaktbahnen auf. Zum Anschluß an das Bordnetz des Kraftfahrzeuges ist die Funktionsplatte 10 an zentraler Stelle mit einem Steckverbinderteil 13 versehen, welches alle für den Anschluß an das Bordnetz notwendigen Steckkontaktelemente umfaßt. Wie desweiteren aus den Figuren hervorgeht, ist am Träger 1 eine die Funktionseinheiten 2, 3 umgebende Verkleidung 14 festgelegt.

Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Funktionsplatte 10 einstückig ausgebildet und weist im wesentlichen eine rechteckförmige Kontur auf. Die Funktionsplatte 10 ist derart am Träger 1 befestigt, so daß nach der Festlegung des Trägers 1 bzw. des Funktionsmodules am Mantelrohr die Funktionsplatte 10 knapp oberhalb in Höhe des freien Endes des Mantelrohres zu liegen kommt.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Funktionsplatte 10 einstückig ausgebildet und umgreift das Mantelrohr vollständig nachdem der Träger 1 bzw. das Funktionsmodul am Mantelrohr festgelegt wurde. Ringförmig sind auf der dem Lenkrad abgewandten Unterseite 17 der Funktionsplatte 10 mehrere das Mantelrohr umgebende Signalgegenelemente 12 vorhanden. Diese ringförmig ausgeführten Signalgegenelemente 12 sind als Schleifkontaktbahnen ausgeführt und einer Satellitenfunktionseinheit 3 zugehörig, die als nach dem Potentiometerprinzip arbeitender Lenkwinkelsensor ausgeführt ist. Die als Schleifkontakte ausgebildeten bewegbaren Signalelemente 11 sind am Rotor 16 einer insbesondere der Fig. 3 zu entnehmenden, als Spiralkabelkassette ausgebildeten weiteren Satellitenfunktionseinheit 3 angebracht. Die als Spiralkabelkassette ausgebildete Satellitenfunktionseinheit 3 ist mit ihrer dem Lenkrad abgewandten Seite der dem Lenkrad abgewandten Unterseite 17 der Funktionsplatte 10 zugeordnet. Aus diesem Grunde sind die als Schleifkontakte ausgebildeten bewegbaren Signalelemente 11 an der dem Lenkrad zugewandten Innenfläche der Spiralkabelkassette an entsprechender Stelle angebracht, damit diese mit den auf der Unterseite 17 vorhandenen Signalgegenelementen 12 zusammenwirken können.

Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, ist die Funktionsplatte in drei signaltechnisch miteinander in Verbindung stehende, jeweils am Träger 1 befestigte Einzelplatten 100 unterteilt. Die beiden äußeren Einzelplatten 100 sind an ihrer dem Lenkrad zugewandten Oberseite 9 mit als Schleifkontaktbahnen ausgebildeten Signalgegenelementen 12 versehen, die mit entsprechend als Schleifkontakten ausgebildeten beweglichen Signalelementen 11 zusammenwirken. Die mittlere Einzelplatte 100 weist das für den Anschluß ans Bordnetz vorgesehene Steckverbinderteil 13 auf und ist mit den zur Realisierung eines Busknotens notwendigen, der Einfachheit halber nicht dargestellten Bauteilen versehen.

Durch die Verwendung einer alle feststehenden Signalgegenelemente 12 aufweisenden Funktionsplatte 10 bzw. signaltechnisch miteinander in Verbindung stehenden Einzelplatten 100 der bzw. den ein einziges alle zum Anschluß des Funktionsmodules an das Bordnetz des Kraftfahrzeuges notwendigen Steckkontaktelemente umfassendes Steckverbinderteil zugeordnet ist, ein modulares besonders kompakt aufgebautes, kostengünstig herzustellendes, aufgebautes Funktionsmodul mit gleichzeitig hoher Funktionsdichte realisiert.

Claims

1. Funktionsmodul mit mehreren im Bereich der Lenksäule eines Kraftfahrzeuges unterhalb des Lenkrades vorhandenen, in einer senkrecht zur Lenksäule verlaufenen Ebene angeordneten, von einem gemeinsamen Gehäuse umgebenen Funktionseinheiten, die sich aus einer über einen Träger am Mantelrohr der Lenksäule kraft- und/oder formschlüssig befestigten Basisfunktionseinheit und zumindest einer weiteren derselben zugeordneten Satellitenfunktionseinheit zusammensetzt, wobei die einzelnen Funktionseinheiten über zugeordnete Anschlußkontaktteile mit dem Bordnetz verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß am Träger (1) eine senkrecht zur Lenksäule ausgerichtete, in der Nähe derselben angeordnete Funktionsplatte (10) festgelegt ist, welche mit ihrer der dem Lenkrad abgewandten Unterseite (17) und/oder mit ihrer der dem Lenkrad zugewandten Oberseite (9) zumindest zwei Funktionseinheiten (2, 3) zugeordnet ist und daß an der der Funktionsplatte (10) jeweils zugewandten Seite von zumindest zwei der Funktionseinheiten (2, 3) elektrische und/oder optische Signalelemente (11) vorhanden sind, die zur Signalerzeugung und/oder Signalweiterleitung mit auf der Oberseite und/oder der Unterseite der Funktionsplatte (10) vorhandenen elektrischen und/oder optischen Signalgegenelementen (12) funktional in Verbindung stehen und daß an der Funktionsplatte (10) ein einziges Steckverbinderteil (13) vorhanden ist, welches alle zum Anschluß des Funktionsmodules an das Bordnetz des Kraftfahrzeuges notwendigen Steckkontaktelemente aufweist.

2. Funktionsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsplatte (10) die Lenksäule zumindest partiell umgreift.

3. Funktionsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsplatte (10) die Lenksäule vollständig umgreift.

4. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Funktionsplatte (10) alle feststehenden Signalgegenelemente (12) aufgebracht sind, die zur Funktion der zum Funktionsmodul gehörigen Funktionseinheiten (2, 3) notwendig sind.

5. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein ortsfest angeordnetes Signalgegenelement (12) als sogenannte Schleifkontaktbahn ausgeführt ist und daß zumindest ein bewegbares Signalelement (11) einer der Funktionseinheiten (2, 3) als sogenannter Schleifkontakt ausgebildet sind.

6. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein bewegbares Signalelement (11) als sogenannter Mehrfingerschleifer ausgebildet ist.

7. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) einstückig zumindest einen Teilabschnitt (4, 5, 6) des Gehäuses zumindest einer der Funktionseinheiten (2, 3) bildet.

8. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisfunktionseinheit (2) als sogenannter, einen Bedienhebel (7) aufweisender Lenkstockschalter ausgeführt ist.

9. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Satellitenfunktionseinheiten (3) als sogenannter, einen weiteren Bedienhebel (8) aufweisender Lenkstockschalter ausgeführt ist.

10. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Satellitenfunktionseinheit (3) als eine sogenannte, u. a. die Airbag-Kontaktierung realisierende Spiralkabelkassette ausgeführt ist.

11. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Satellitenfunktionseinheit (3) als Lenkwinkelsensor ausgeführt ist.

12. Funktionsmodul nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die als Lenkwinkelsensor ausgeführte Satellitenfunktionseinheit (3) nach dem Potentiometerprinzip ausgeführt ist.

13. Funktionsmodul nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die als Lenkwinkelsensor ausgeführte Satellitenfunktionseinheit (3) nach dem Lichtschrankenprinzip ausgeführt ist.

14. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rotor der als Spiralkabelkassette ausgeführten Satellitenfunktionseinheit (3), die mit dem als Lenkwinkelsensor ausgeführten Satellitenfunktionseinheit (3) zusammenwirkenden bewegbaren Signalelemente (11) angebracht sind.

15. Funktionsmodul nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die an dem Rotor der Spiralkabelkassette angebrachten bewegbaren Signalelemente (11) als Blenden ausgebildet sind, welche einem nach dem Lichtschrankenprinzip ausgeführten Lenkwinkelsensor zugeordnet sind.

16. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Satellitenfunktionseinheit (3) als ein zumindest ein tastenförmiges Bedienelement aufweisender Schalter ausgebildet ist.

17. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die die Funktionseinheiten (2, 3) umgebende Verkleidung (14) direkt am Träger (1) festgelegt ist.

18. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß einstückig an dem Träger (1) eine Klemmkräfte auf das Mantelrohr ausübende, schellenartig ausgeführte, durch eine Schraube betriebene Befestigungseinrichtung vorhanden ist.

19. Funktionsmodul nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verkleidung (14) eine Öffnung vorhanden ist, durch die zum Betreiben der Schraube ein Schraubendreher hindurchführbar ist.

20. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsplatte (10) als Leiterplatte ausgeführt ist, welche mit als kupferkaschierte Struktur ausgebildeten Leiterbahnen versehen ist.

21. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Funktionsplatte (10) eine Vielzahl von elektrischen/elektronischen und/oder optischen Bauelementen zugeordnet ist.

22. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Funktionsplatte (10) zumindest ein Mikrocomputer angeordnet ist.

23. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsplatte (10) als sogenannter Busknoten ausgebildet ist und somit eine Anbindungsmöglichkeit an den Datenbus des Kraftfahrzeuges umfaßt.

24. Funktionsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsplatte (10) in mehrere signaltechnisch miteinander in Verbindung stehende, am Träger (1) befestigte Einzelplatten (100) unterteilt ist, wobei an einer der Einzelplatten (100) das zum Anschluß an das Bordnetz des Kraftfahrzeuges notwendige Steckverbinderteil (13) vorhanden ist.