DE19934008A1

DE19934008A1 - Operating device for switch unit for indicators, screen washer etc., with at least one drive device by which operating element can be displaced linearly and turned

Info

Publication number: DE19934008A1
Application number: DE19934008A
Authority: DE
Inventors: Georg Witt; Hubert Weisser
Original assignee: GEORG WITT SONDERMASCHINEN und APPARATE GmbH; GEORG WITT SONDERMASCHINEN und; Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-07-20
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: DE19934008B4

Abstract

The operating device (1) includes an operating element (30) acting on a switching device (W) and a drive element (20) for the operating element. The operating device, which can be brought up to a driving robot or which is integrated into the robot, has a driving device by which the operating element acting on the switching unit can be displaced linearly and can be turned about the axis of the operating device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein Schaltorgan, insbesondere für eine Blinker- oder Wischereinrichtung oder einen Scheinwerfer eines Fahrzeuges, welche ein am Schaltorgan angreifendes Betätigungselement und eine dieses Betätigungselement antreibende Antriebseinrichtung aufweist.The invention relates to an actuating device for a switching element, in particular for a turn signal or wiper device or a headlight of a vehicle, which an actuating element acting on the switching element and one of these Actuating drive device.

Es ist bekannt, Betätigungsvorrichtungen bei Fahrrobotern, durch die ein Testfahrzeug auf einer abgesperrten Teststrecke selbständig (autonom) steuerbar ist, zur Betätigung des Gas- und/oder des Bremspedals zu verwenden. Die Antriebseinrichtung für das das Schaltorgan beaufschlagende Betätigungselement wird hierbei durch einen hydraulischen oder prematischen Antrieb realisiert, durch den das Betätigungselement in linearer Richtung vor- und rückbewegbar ist. Die bei der Betätigung eines Gas- und/oder Bremspedals auftretenden Anforderungen werden von den bekannten Betätigungsvorrichtungen hinreichend gelöst. Dies trifft aber nicht für Schaltorgane mit einer komplizierteren Bewegungsgeometrie zu, wie diese z. B. bei Blinkerhebeln, welche von einer Neutralstellung in eine "Blinker links"- und eine "Blinker rechts"-Stellung von der Betätigungsvorrichtung bewegt werden müssen, oder für ein Betätigungshebel für einen Wischerhebel oder einen Schalthebel zum Einschalten des Standlichts oder des Fahrlichts auftreten.It is known actuators in driving robots through which a test vehicle can be controlled independently (autonomously) on a closed test track for actuation the accelerator and / or brake pedal. The drive device for that Switching element acting on the switching element is activated by a hydraulic or real drive through which the actuator in linear Direction can be moved back and forth. The when operating a gas and / or Brake pedal requirements are known by the well-known Actuators sufficiently solved. However, this does not apply to switching devices a more complicated motion geometry such as this. B. with turn signal levers, which from a neutral position to a "left turn signal" - and a "right turn signal" position from the Actuator must be moved, or for an operating lever for one Wiper lever or a shift lever to switch on the parking lights or Driving lights occur.

Bei einer Vielzahl von derartigen Hebeln tritt hierbei nicht nur eine Schwenkbewegung um eine Achse auf, sondern es ist auch noch dieser Schwenkbewegung um die vorgenannte Achse eine Betätigungsbewegung in Achsrichtung überlagert, wie es z. B. bei dem bereits vorstehend angesprochenen Wischerhebel, der nicht nur zum Schalten der mehrstufigen Wischbewegung um eine Achse, in der Regel die Lenksäule, bewegt wird, sondern auch in Richtung der Lenksäule betätigbar ist, um die Scheibenwaschanlage zu aktivieren, oder einem Schalthebel zum Wechsel von "Fahrlicht" auf "Abblendlicht" der Fall ist. Es ist daher in nachteiliger Art und Weise zur Zeit nicht möglich, einen Fahrroboter für ein autonomes Fahren derartige Schaltvorgänge ausführen zu lassen.In the case of a large number of levers of this type, not only does a pivoting movement occur an axis, but it is also this pivoting movement around the aforementioned Axis superimposed an actuation movement in the axial direction, as z. B. at the Wiper lever already mentioned above, which is not only for switching the multi-stage wiping movement around an axis, usually the steering column, is moved but can also be operated in the direction of the steering column in order to close the windscreen washer system activate, or a shift lever to change from "driving light" to "low beam" Case is. It is therefore disadvantageously not possible at present to have one Driving robots for autonomous driving to have such switching operations carried out.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß sie für eine Bedienung von Schaltorganen mit einer komplexeren Bewegungsgeometrie durch einen Fahrroboter geeignet ist.It is therefore an object of the present invention to provide an actuating device for the type mentioned in such a way that they are for an operation of Switching devices with a more complex movement geometry by a driving robot suitable is.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die an dem Fahrroboter anbringbare oder in diesen integrierbare Betätigungsvorrichtung mindestens eine Antriebseinrichtung aufweist, durch die ein das Schaltorgan beaufschlagendes Betätigungselement linear verschiebbar und um eine Achse der Betätigungsvorrichtung verschwenkbar ist.This object is achieved in that the on the driving robot attachable or integrable in this actuator at least one Has drive device through which one acts on the switching element Actuator linearly displaceable and about an axis of the actuator is pivotable.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise eine kompakt bauende, insbesondere bei einem Fahrroboter für autonomes Fahren eines Testfahrzeugs einsetzbare Betätigungsvorrichtung für Schaltorgane eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für Wischer-, Blinker- oder Scheinwerferhebel, geschaffen, welche sich durch ihren einfachen und daher kostengünstigen Aufbau auszeichnet. Die erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung erlaubt hierbei in vorteilhafter Art und Weise eine sichere und zuverlässige Betätigung von Schaltorganen mit einer komplexeren Bewegungsgeometrie durch ein Fahrroboter.The measures according to the invention advantageously result in a compact, especially in a driving robot for autonomous driving Actuating device for switching elements of a motor vehicle that can be used as a test vehicle, especially for wiper, indicator or headlight levers, which are characterized by their simple and therefore inexpensive construction. The Actuating device according to the invention allows in an advantageous manner safe and reliable actuation of switching elements with a more complex Movement geometry by a driving robot.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Antriebseinrichtung eine erste Antriebseinheit aufweist, durch welche ein Betätigungselement linear verschiebbar ist. Ein derartige Betätigungsvorrichtung ist insbesondere in vorteilhafter Art und Weise als ein Vertikalantrieb für ein hebelartiges Schaltorgan geeignet.An advantageous development of the invention provides that the drive device has first drive unit, by means of which an actuating element is linearly displaceable is. Such an actuating device is particularly advantageous suitable as a vertical drive for a lever-like switching element.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Antriebseinrichtung der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung eine weitere Antriebseinheit aufweist, durch die das Betätigungselement schwenkantreibbar ist. Eine derartige Betätigungsvorrichtung ist insbesondere als Antrieb für eine Abblendlicht- /Fernlicht- oder eine Wisch-Wasch-Schaltung geeignet. Another advantageous development of the invention provides that the Another drive device of the actuating device according to the invention Has drive unit through which the actuating element is pivotally driven. A Such actuation device is in particular as a drive for a low beam / High beam or a wipe-wash circuit suitable.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im folgenden anhand der Figuren beschrieben wird. Es zeigen:Further details and advantages of the invention are the embodiment remove that is described below with reference to the figures. Show it:

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Ausführungsbeispiels einer Betätigungsvorrichtung, Fig. 1 is an overall view of an embodiment of an actuation device,

Fig. 2 eine Darstellung einer Ausführungsform einer Antriebseinrichtung der Betätigungsvorrichtung, Fig. 2 is an illustration of an embodiment of a drive device of the actuating device,

Fig. 3 eine Ansicht aus der Richtung X der Fig. 2, Fig. 3 is a view from the direction X of Fig. 2,

Fig. 4a-4c Schnitte entlang der Linie A-A der Fig. 2, und Fig. 4a-4c sections along the line AA of Fig. 2, and

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Fahrroboters. Fig. 5 shows an embodiment of a driving robot.

Bevor nun die in Fig. 1-4c dargestellte Betätigungsvorrichtung 1 für ein Schaltorgan W eines Fahrzeugs beschrieben werden soll, soll diesen Ausführungen eine kurze Beschreibung eines die Betätigungsvorrichtung 1 verwendenden Fahrroboters R vorangestellt werden, wie er in der Fig. 5 dargestellt ist.Before the actuating device 1 for a switching element W of a vehicle shown in FIGS . 1-4c is to be described, these explanations are to be preceded by a brief description of a driving robot R using the actuating device 1 , as shown in FIG. 5.

Dieser Fahrroboter R weist eine Reihe von Betätigungsvorrichtungen zur Betätigung von unterschiedlichen Schaltorganen des Kraftfahrzeugs auf. Z. B. ist eine Betätigungsvorrichtung B zur Betätigung eines nicht dargestellten Bremspedals und eine Betätigungsvorrichtung G zur Betätigung eines nicht dargestellten Gaspedals vorgesehen. Aus der bekannten Betätigungsbewegung eines Brems- oder Gaspedals ist dem Fachmann klar ersichtlich, daß die von den Betätigungsvorrichtungen B und G durchzuführenden Betätigungsbewegungen im wesentlichen linear verlaufen. Dies trifft aber bei Schaltorganen wie z. B. bei einem Blinker-, Wischer- oder Scheinwerferhebel nicht zu, da bei diesen vorgenannten Schaltorganen eine komplexere Bewegungsgeometrie zu durchlaufen ist.This driving robot R has a number of actuating devices for actuating different switching elements of the motor vehicle. For example, one is Actuating device B for actuating a brake pedal, not shown, and a Actuating device G for actuating an accelerator pedal, not shown intended. From the known actuation movement of a brake or accelerator pedal it is clear to the person skilled in the art that the actuators B and G Actuating movements to be carried out are essentially linear. This is true but with switching elements such. B. with a turn signal, wiper or headlight lever not too, because with these switching devices a more complex Movement geometry has to be traversed.

Die in den Fig. 1-4c dargestellte Betätigungsvorrichtung 1 zur Betätigung des Schaltorgans W, in dem hier gezeigten Fall eines Schalthebels für die Wischer- und die Wascheinrichtung eines Fahrzeugs, weist eine Halterung 10 auf, die an ihrem einen Ende 11 mit einer entsprechenden Aufnahme R' des Fahrroboters R verbunden ist. An ihrem anderen Ende 12 trägt die Halterung 10 eine Antriebseinrichtung 20 zur Betätigung des Schaltorgans W, die im wesentlichen aus einem Betätigungselement 30 und mindestens einer dieses Betätigungselement 30 antreibenden Antriebseinheit 21, 26 besteht. Um die Betätigungsvorrichtung 1 auf abweichende Gegebenheiten, wie sie bei unterschiedlichen Testfahrzeugen hinsichtlich des Abstands eines den Fahrroboter R tragenden Fahrersitzes von dem Schaltorgan W und bezüglich der Anordnung dieses Schaltorgans W auftreten, anpassen zu können, ist vorgesehen, daß die Halterung 10 eine in einer Aufnahme 13 in Richtung des Doppelpfeils H längsverschiebbare Schiene 14 aufweist, die durch eine Verriegelungseinrichtung 15 in einer definierten Längsposition lagearretierbar ist. Desweiteren weist die Halterung 10 eine Höhenverstellung 16 auf, durch die eine die Antriebseinrichtung 20 tragende weitere Schiene 17 in Richtung des Doppelpfeils V verschiebbar und durch eine weitere Verriegelungseinrichtung 18 lagefixierbar ist.The actuating device 1 shown in FIGS . 1-4c for actuating the switching element W, in the case shown here a switching lever for the wiper and washing device of a vehicle, has a holder 10 which has an appropriate receptacle at one end 11 thereof R 'of the driving robot R is connected. At its other end 12 of the bracket 10 carries a drive means 20 for actuating the switching member W, which consists essentially of an actuating member 30 and at least one activation element 30 driving the drive unit 21, is 26th In order to be able to adapt the actuating device 1 to different circumstances, such as occur in different test vehicles with regard to the distance of a driver's seat carrying the driving robot R from the switching element W and with regard to the arrangement of this switching element W, it is provided that the holder 10 is in one receptacle 13 in the direction of the double arrow H has longitudinally displaceable rail 14 which can be locked in position in a defined longitudinal position by a locking device 15 . 10 Furthermore, the holder has a height adjustment 16 through which a drive means 20 further supporting rail 17 in the direction of the double arrow V is fixable in position and displaced by a further locking means 18th

Die Ausbildung der Antriebseinrichtung 20 ist nun in den Fig. 2-4c näher dargestellt. Diese weist eine erste Antriebseinheit 21, vorzugsweise einen entsprechend ausgebildeten Elektromotor, auf, an dessen Welle 22 ein Zahnrad 23 angeordnet ist, welches mit einem mit Zähnen versehenen Bereich 31 des Betätigungselements 30 der Betätigungsvorrichtung 1 kämmt. Das stabförmig ausgebildete Betätigungselement 30 weist an seinem unteren Ende 30' zwei Anschläge 32a und 32b auf, zwischen denen das Schaltorgan W aufnehmbar ist. Bewegt sich nun das Zahnrad 23 der ersten Antriebseinheit 21 in Fig. 3 gegen den Uhrzeigersinn, so bewegt sich das Betätigungselement 30 in Fig. 3 nach oben, wodurch das Schaltorgan W von seiner in Fig. 2 mit einer durchgehenden Linie dargestellten Schaltstellung in die in Fig. 2 punktiert und in Fig. 3 mittels einer durchgehenden Linie dargestellte Schaltstellung bewegt wird.The design of the drive device 20 is now shown in more detail in FIGS . 2-4c. This has a first drive unit 21 , preferably an appropriately designed electric motor, on the shaft 22 of which a gear 23 is arranged, which meshes with a toothed region 31 of the actuating element 30 of the actuating device 1 . The rod-shaped actuating element 30 has at its lower end 30 'two stops 32 a and 32 b, between which the switching element W can be received. If the gear 23 of the first drive unit 21 now moves counterclockwise in FIG. 3, the actuating element 30 moves upward in FIG. 3, as a result of which the switching element W moves from its switching position shown in FIG. 2 with a solid line to that in FIG Fig. 2 dotted and moved in Fig. 3 by means of a solid line switching position.

Eine derartige Betätigungsbewegung ist für eine Vielzahl von Schaltorganen, bei denen die entsprechende Schaltfunktion durch eine Bewegung des Schaltorgans um eine Achse, z. B. um die Lenksäule des Fahrzeugs, ausgeführt wird, ausreichend. Typische Beispiele für derartige Schaltorgane sind - wie bereits erwähnt - ein Blinkerhebel mit einer "Blinker rechts"- und "Blinker links"-Stellung, ein Scheinwerferhebel mit einer "Standlicht"- und "Fahrlicht"-Stellung oder ein Wischerhebel mit einer mehrstufigen Wischerschaltung. Such an actuation movement is for a variety of switching elements, in which the corresponding switching function by moving the switching element by one Axis, e.g. B. around the steering column of the vehicle, is sufficient. Typical Examples of such switching elements are - as already mentioned - a turn signal lever with a "Turn signal right" and "turn signal left" position, a headlight lever with a "parking light" - and "driving lights" position or a wiper lever with a multi-stage wiper circuit.

Bei einer Vielzahl von Schaltorganen weisen diese jedoch eine darüberhinausgehende Funktionalität auf. So ist z. B. in der Regel bei einem Wischerhebel oft vorgesehen, daß durch Drücken bzw. Ziehen in einer Bewegungsrichtung, die im wesentlichen orthogonal zu einer die vorstehend beschriebene Schwenkbewegung enthaltene Ebene verläuft, weitere Funktionen, z. B. Auf und Abblenden beim Scheinwerferhebel oder Einschalten der Waschanlage bei einem Wischerhebel, initiiert werden können.In the case of a large number of switching elements, however, these have an additional one Functionality. So z. B. usually provided in a wiper lever that by pushing or pulling in a direction of movement that is substantially orthogonal runs to a plane containing the above-described pivoting movement, other functions, e.g. B. Up and down when the headlight lever or turn on the washing system with a wiper lever.

Damit nun auch diese Schaltbewegungen der Schaltorgane mit der Betätigungsvorrichtung 1 durchführbar sind, ist vorgesehen, daß die Antriebseinrichtung 20 noch eine zweite Antriebseinheit 26, insbesondere einen Elektromotor, aufweist, durch die ein Schwenkantrieb des Betätigungselements 30 durchführbar ist. Wie am besten aus den Fig. 4a-4c ersichtlich ist, ist hierzu vorgesehen, daß auf einer Welle 27 der zweiten Antriebseinheit 26 ein Zahnrad 28 angeordnet ist, welches mit einem Zahnrad 34 zusammenwirkt, das auf einem das Zahnrad 23 umgebenden, drehfest mit dem Betätigungselement 30 verbundenen Gehäuse 35 angeordnet ist.So that these switching movements of the switching elements can now be carried out with the actuating device 1 , it is provided that the drive device 20 also has a second drive unit 26 , in particular an electric motor, through which a pivoting drive of the actuating element 30 can be carried out. As can best be seen from FIGS. 4a-4c, provision is made for this that a gearwheel 28 is arranged on a shaft 27 of the second drive unit 26 , which cooperates with a gearwheel 34 which, on a gearwheel 23 surrounding it, rotatably with the Actuator 30 connected housing 35 is arranged.

Wird nun das Zahnrad 28 von der zweiten Antriebseinheit 26 in Richtung des Pfeiles S bewegt, so wird diese Drehbewegung über das Zahnrad 27 und das Gehäuse 34 auf das Betätigungselement 30 übertragen und bewirkt eine Schwenkbewegung des Betätigungselements 30 um eine Achse AS der Betätigungsvorrichtung 1 in Richtung des Pfeiles SB.If the gear 28 is now moved by the second drive unit 26 in the direction of the arrow S, this rotary movement is transmitted via the gear 27 and the housing 34 to the actuating element 30 and causes the actuating element 30 to pivot about an axis AS of the actuating device 1 in the direction of the arrow SB.

Bei der in den Figuren dargestellten Ausgestaltung des mit dem Schaltorgan W zusammenwirkenden unteren Endes 30' des Betätigungselements 30 wird davon ausgegangen, daß bei einer entsprechenden Rückbewegung des Betätigungselement 30 das Schaltorgan W selbsttätig in seine Ausgangslage zurückkehrt. Um nun die beschriebene Betätigungsvorrichtung 1 auch bei Schaltorganen, bei denen dies nicht der Fall ist, einsetzen zu können, kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß die beiden Anschläge 32a, 32b durch ein in den Fig. 4a und 4b strichliert dargestelltes Mitnehmerelement 36 verbunden sind, so daß das Schaltorgan W bei der Rückbewegung des Betätigungselements 30 entgegen der Richtung des Pfeils SB von diesem mitgenommen wird.In the illustrated in FIGS embodiment of cooperating with the switching member W lower end 30 'of the operating member 30, it is assumed that 30 the switching member W returns automatically when a corresponding return movement of the actuating element into its starting position. In order to be able to use the described actuating device 1 also with switching elements in which this is not the case, it can preferably be provided that the two stops 32 a, 32 b are connected by a driver element 36 shown in broken lines in FIGS . 4a and 4b are, so that the switching element W is taken away from it when the actuating element 30 moves back against the direction of the arrow SB.

Claims

1. Actuating device for a switching element (W), in particular for a turn signal or wiper device or a headlight of a vehicle, which has an actuating element ( 30 ) acting on the switching element (W) and a drive device ( 20 ) driving this actuating element ( 30 ), thereby in that the integrable attachable to the driving robot (R) or at the said (R) actuator device (1) comprises at least one drive means (20) through which the switching member (W) biasing actuator (30) and to be linearly displaced an axis ( AS) of the actuating device ( 1 ) can be pivoted.

2. Actuating device according to claim 1, characterized in that the drive device ( 20 ) of the actuating device ( 1 ) has a first drive unit ( 21 ) through which the actuating element ( 30 ) is linearly displaceable.

3. Actuating device according to claim 2, characterized in that a gear ( 23 ) is arranged on a shaft ( 22 ) of the first drive unit ( 21 ), and that the actuating element ( 30 ) has a toothed region ( 31 ) in which the teeth of the gearwheel ( 23 ) engage so that a rotational movement of the gearwheel ( 23 ) of the first drive unit ( 21 ) results in a linear movement of the actuating element ( 30 ).

4. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating device ( 1 ) has a second drive unit ( 26 ) through which a pivoting movement of the actuating element ( 30 ) can be carried out.

5. Actuating device according to claim 4, characterized in that a gear ( 28 ) is arranged on a shaft ( 27 ) of the second drive unit ( 26 ) that the actuating element ( 30 ) has a gear ( 33 ) cooperating with this gear ( 28 ) , so that a rotational movement of the gear ( 28 ) of the second drive unit ( 26 ) results in a pivoting movement of the actuating element ( 30 ).

6. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the gear ( 34 ) of the actuating element ( 30 ) is arranged on a housing ( 35 ) which is rotatably connected to the actuating element ( 30 ).

7. Actuating device according to claim 6, characterized in that on the shaft ( 22 ) of the first drive unit ( 21 ) arranged gear ( 23 ) is arranged in the housing ( 35 ).

8. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating device ( 1 ) has a holder ( 10 ).

9. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive device ( 20 ) is arranged at one end ( 12 ) of the holder ( 10 ), the other end ( 11 ) of the holder ( 10 ) having a receptacle (R ' ) of the driving robot (R) can be connected.

10. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the holder ( 10 ) has a longitudinally displaceable in a receptacle ( 13 ) and by a locking device ( 15 ) in a defined position lockable first rail ( 14 ).

11. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the holder ( 10 ) has a height adjustment ( 16 ) through which the drive unit ( 20 ) carrying further rail ( 17 ) substantially orthogonal to the first rail ( 14 ) and can be fixed in position by a further locking device ( 18 ).

12. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 30 ) at its one end ( 30 ') has at least one stop ( 32 a, 32 b) through which the switching element (W) can be acted upon.

13. Actuating device according to claim 12, characterized in that the actuating element ( 30 ) has two stops ( 31 a, 31 b), between which the switching element (W) can be received.

14. Actuating device according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating element ( 30 ) has a driver element ( 36 ).