DE3426519A1

DE3426519A1 - Drehrichtungs-nachweismessfuehler

Info

Publication number: DE3426519A1
Application number: DE3426519A
Authority: DE
Inventors: Akira Aichi Hanaki
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1983-07-20
Filing date: 1984-07-18
Publication date: 1985-01-31
Also published as: JPS6019968U; DE3426519C2; JPH0452907Y2; US4571469A

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf einen verbesserten Drehrichtungsnachweissensor, der so ausgestaltet ist, daß er die Drehrichtung eines Lenkrades erfaßt, um den blinkenden Zustand eines Richtungsanzeigers an einem Fahrzeug zu beenden.

IQ In neueren Fahrzeugen wird häufig der Schalter für ,-..den Blinkbetrieb eines Richtungsanzeigers an einer Stelle abseits von derLenksäule, wie z.B.in der Instrumentenanzeigetafel, untergebracht. In diesen Fällen wird, wenn das Lenkrad in seine ursprüngliche Position nach einer durchfahrenen Kurve zurückkehrt, ein Drehrichtungsnachweismeßfühler erforderlich, um den Blinker in Abhängigkeit zur nachgewiesenen Drehrichtung auszuschalten.

Ein solcher Drehrichtungsnachweismeßfühler für di·';en Zweck ist in dem japanischen Gebrauchsmuster mit der Nachprüfungsveröffentlichungs-Nr. 56/172766 (1981) beschrieben.

Dieser Drehrichtungsnachweismeßfühler ist in den Fig. 1-3 dargestellt, der nun unter Bezugnahme auf diese Zeichnungen erläutert werden wird.

In den Figuren bezeichnet 1 ein Lenkrad, 2 die go Lenksäule und 3 ein festes oder stationäres Element, das fest an einer Lenksäulensexte angeordnet ist und einen zentralen, zylindrischen Abschnitt 3a besitzt, in dem die Lenksäule 2 gelagert ist. 4 bezeichnet einen A-Rotor, der auf dem zentralen, zylindrigg sehen Bereich 3a drehbar befestigt ist. Der Α-Rotor k

weist einen Kragen 4b mit einem Vorsprung 4c auf, der in eine Bohrung 1a, die in dem Lenkrad 1 ausgebildet ist, so eingreift, daß bei einer Drehung des Lenkrades 1 dieser A-Rotor 4 ebenfalls in Abhängigkeit mit dieser Drehbewegung dreht.

Mit 5 ist ein B-Rotor bezeichnet, der einen zylindrischen Abschnitt 5a aufweist und auf dem zylindrischen Abschnitt 4a des A-Rotors 4 derart befestigt ist, daß er mit der Drehung dieses Α-Rotors sich ebenfalls dreht, aber verschieblich in axialer Richtung ist, wie das zwischen einem Keil und einer Keilnut der Fall ist. 6 bezeichnet einen C-Rotor, der in Verbindung mit dem B-Rotor in derselben Richtung mit Hilfe einer entsprechend ineinandergreifenden Vorrichtung dreht. 7 bezeichnet ein halb befestigtes oder halb stationäres Element, welches lose auf einem Treppenabschnitt 6a des C-Rotors 6 befestigt ist und einen Vorsprung 7a hat, der in eine Rille 3e des stationären Elementes 3 eingreift.

Dieses halbstationäre Element 7 berührt einen abstehenden Ring 5d, der mit Hilfe einer Feder 8 beaufschlagt ist, die zwischen dem Kragen 4b und diesem B-Rotor 5 eingespannt ist.

Wenn das Steuerrad gedreht wird, wird der B-Rotor 5 aufgrund seiner obenerwähnten gegenseitigen Abhängigkeit ebenso gedreht. Obwohl das halbstationäre Element 7 ebenfalls aufgrund der Reibungskraft zwischen dem vorstehenden Ring 5d und dem Treppenbereich 6a des C-Rotors sich zur Drehung neigt, ändert es seine Drehbewegung, nachdem es einen vorbestimmten Drehwinkel durchlaufen hat, da der vorstehende Abschnitt 7a am Ende der Rille 3e ankommt.

Das stationäre Element 3 weist zwei Kontakte 3b, 3c an seinen rechten und linken Bereichen in selben Winkeln bezüglich der Rille 3e auf. Das halbstationäre Element 7 besitzt einen Kontakt 7b, der entweder mit dem Kontakt 3b oder dem Kontakt 3c in Deckung gebracht wird, was von der Drehbewegung abhängt,, wenn es um einen-,bestimmten Winkel, wie oben erwähnt, gedreht wird, während der B-Rotor mit einem gabelförmigen Federkontakt 5c versehen ist, um die Kontakte 3b, 3c und den Kontakt 7b zu kontaktieren.

Wenn folglich das halbstationäre Element 7 um einen vorbestimmten Winkel durch die Drehung des Lenkrades gedreht wird, kommt der Federkontakt 5c entweder mit den Kontakten 3b und 7b oder den Kontakten 3c und 7b in Berührung, was von desäen Drehrichtung abhängt. Dadurch wird der Kreis geschlossen.

Bei diesem Drehrichtungsnachweissensor werden jedoch allein für die Kontakte zwei Streifen benötigt, da das halbstationäre Element an dem inneren Umfang des stationären Elementes, welches feste Kontakte aufweist, vorgesehen ist und da das halbstationäre Element und der B-Rotor jeweils mit einem Kontakt versehen sind.

Außerdem ist der obenbeschriebene Aufbau erforderlich. Daher wird der Durchmesser eines solchen Sensors sehr groß.
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Aus den oben erwähnten Gründen konnte in diesem Falle auch ein stangenförmiger (rod-type) Hupenkontakt nicht verwendet werden. Außerdem konnte ein Blattfederkontakt, der heute üblicherweise verwendet wird, nicht eingesetzt werden, denn bei dessen Anwendung treten

insofern Probleme auf, als daß sich dieser mit der Säulenabdeckung überschneidet.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obenstehenden Nachteile zu vermeiden und einen Drehrichtungsnachweissensor zu schaffen, bei dem die Kontakte alle auf demselben Umfang liegen, so daß der Durchmesser des Sensors klein gemacht werden kann und es ist außerdem Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen billigen Drehrichtungsnachweissensor zu schaffen, wobei eine gewöhnliche gedruckte Platine als Kontakt oder als Kontakte verwendet werden kann, da diese miteinander in derselben Ebene in Kontakt gebracht werden.

Um diese und andere Aufgaben zu lösen, ist im wesentlichen ein Drehrichtungsnachweissensor vorgesehen, der ein stationäres Element mit einer zylindrischen Erstreckung umfaßt, ein bewegliches Element, das fest auf einem Rotor sitzt und in derselben Richtung verbunden mit dem Rotor drehbar ist, und wobei der Rotor drehbar auf dem stationären Element auf dessen zylindrischer Erstreckung befestigt ist, während das stationäre Element unabhängig von der Drehung des Rotors nichtdrehend gehalten wird, wobei weiterhin ein Nachlaufelement zwischen dem stationären und dem beweglichen Element zwischengesehaltet ist und mit Mitteln, um die Drehung des Nachlaufelements für einen vorbestimmten Winkel bezüglich der Drehbewegung des beweglichen Elementes zu verzögern, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element und das Nachlaufelement jeweils Verbindungskontakte aufweisen, die in Abhängigkeit von der Drehrichtung aufgrund der Verzögerung der Drehung des Nachlaufelementes um einen bestimmten Winkel unterschiedliche Abstände zwischen sich haben, während das stationäre Element

eine Gruppe von Kontakten aufweist, die einzeln durch die Verbindungskontakte in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Rotors kontaktiert werden.

Die neuen Maßnahmen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und Ansprüchen noch deutlicher verstanden, wenn sie zusammen mit den beiliegenden Figuren gelesen werden.

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines herkömmlichen Drehrichtungsnachweissensors,

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf einen B-Rotor in Fig. 1,

Fig. 3 zeigt in ähnlicher Weise eine Draufsicht auf ein stationäres Element und ein halbstationäres Element der Fig. 1,

Fig. 4 zeigt eine vertikale Schnittansicht eines bevorzugten, erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen Explosionsdarstellung das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf einen B-Rotor und ein Nachlaufelement der Fig. 4,

Fig. 7 und 8 zeigen schematische Darstellungen des obenstehenden Ausführungsbeispiels zur Erläuterung dessen Funktionsweise,

Fig. 9 ist eine Draufsicht auf Fig. 4 zur schematischen Darstellung der Verhältnisse zwischen dem stationären Element, dem B-Rotor und dem Nachlaufelement,

Fig. 10 und 11 sind schematische Darstellungen zur Erläuterung der Operationsweise und

Fig. 12 zeigt einen Richtungsanzeiger-Schaltkreis, bei dem der erfindungsgemäße Sensor eingesetzt ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgende unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen ähnliche oder entsprechende Teile in den Figuren. 11 bezeichnet ein festes oder stationäres Element, das fest auf der Seite einer Lenksäule eines Kraftfahrzeugs befestigt ist. Der mittlere, zylindrische Abschnitt 11f des stationären Elementes 11 nimmt den Lenkschaft 17 auf, der darin abgestützt ist. 12 bezeichnet einen Α-Rotor, der mit dem zentralen zylindrischen Abschnitt 1If* verbunden und darauf drehbar gehalten ist. Der A-Rotor 12 weist einen Kragenbereich 12b auf, auf dem eine Erhebung 12a ausgebildet ist, die fest in einer Bohrung 18a aufgenommen ist. Die Bohrung ist in einem Lenkrad 18 derart ausgebildet, daß der Α-Rotor im Gleichlauf mit der Drehung des Lenkrades 18 gedreht wird. 13 bezeichnet einen B-Rotor, der mit dem Α-Rotor verbunden ist. Da der A-Rotor 12 und der B-Rotor 13 mit ineinandergreifenden Nuten versehen ist, sind diese beiden Rotoren in der Drehrichtung des Rotors 12 miteinander drehbar, sind aber in axialer Richtung gegeneinander verschieblich. Eine zusammendrückbare Spiralfeder 16 ist zwischen dem Kragenbereich 12b des A-Rotors 12 und des B-Rotors 13 angeordnet, um den letzteren in der anderen Richtung hin auf das Lenkrad 18 vorzuspannen. Mit 14 ist ein Abstandselement bezeichnet, welches mit dem zentralen zylindrischen Bereich 11f verbunden wird. Dieses Abstandselement ist nicht drehbar, da es unmittelbar in das stationäre

Element eingreift. 15 bezeichnet ein Nachlaufelement, welches drehbar auf dem Abstandselement 14 angeordnet wird. Das Nachlaufelement 15 besitzt einen Ausschnitt 15b, der sich über eine Winkelbreite D erstreckt und der mit einer vorstehenden Kante 13d zusammenarbeitet, deren Breitenwinkel imVergleich zu dem D-Winkel kleiner ist. Diese vorstehende Kante 13d erstreckt sich von dem B-Rotor 13 weg.

Das Nachlaufelement und die vorstehende Kante 13d besitzen Federkontakte 15a und 13a, welche jeweils an beiden Enden Kontaktpunkte aufweisen. Die Kontakte 15a und 13a sind fest an dem Nachlaufelement 15 bzw. an der vorstehenden Kante 13d jeweils im Mittelpunkt angeordnet. Durch diese Ausgestaltung werden diese Kontaktierungsstellen in Schleifkontakt mit den Kontakten 11a, 11b, 11c und lld gebracht, die auf dem stationären Element vorgesehen sind, wie das nachfolgend beschrieben werden wird.

Wenn bei dieser oben beschriebenen Anordnung der B-Rotor 13 gedreht wird, dreht sich schließlich das Nachlaufelement 15 mit einer Verzögerung um einen bestimmten Winkel bezüglich des B-Rotors 13, obwohl das Nachlaufelement 15 aufgrund des Reibungswiderstands an den Federkontakten 15a, die Oberfläche des stationären Elements 11, auf welchem die Kontaktgruppen ausgebildet sind, die gegenüberliegende Fläche 11e des stationären Elementes 11 und das Abstandselement 14 nicht drehen.

Die Drehung des Nachlaufeleroentes 15 wird dadurch erreicht, daß die Stirnkante 15c des Ausschnitts 15b und die Stirnkante 13c der vorstehenden Kante 13b oder alternativ die Stirnkante 15b des Aus-

schnittes 15b und die Stirnkante 13d des Vorsprungs 13b miteinander in Eingriff kommen und danach gemeinsam bewegt werden.

Wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, wird die Entfernung zwischen den Federkontakten 13a und 13b in Abhängigkeit der Drehrichtung verändert, wenn der B-Rotor 13 in der Richtung gedreht wird, die durch einen Pfeil A oder B angedeutet ist. Wenn daher der B-Rotor 13 in der durch den Pfeil A angedeuteten Richtung gedreht wird, bildet sich ein Kontaktkreis aus mit den Kontakten 11a, dem Federkontakt 13a, dem Kontakt lld, dem Federkontakt 15a und dem Kontakt 11b. Wenn aber der Kontakt 11c von dem Federkontakt 13a oder 15a berührt wird, wird der Schaltkreis über den Kontakt 11b niemals geschlossen.

Andererseits entsteht ein geschlossener Schaltkreis bei der Drehung des B-Rotors in Richtung des angedeuteten Pfeiles B über den Kontakt 11c, den Federkontakt 15a, den Kontakt 11d, den Federkontakt 13a und den Kontak.. 11b. Wenn dagegen der Kontakt 11a von dem Federkontakt 13a oder 15a berührt wird, dann wird der Kreis zu dem Kontakt 11b nicht geschlossen.

Als Folge davon kann abhängig davon, welcher Schaltkreis geschlossen ist, d.h. der Kontakt 11b und Kontakt 11a oder der Kontakt 11b und Kontakt 11c, die Drehrichtung des B-Rotors 13 nachgewiesen werden. Mit anderen Worten kann daraus die Kenntnis abgeleitet werden, ob das Lenkrad nach rechts oder nach links eingeschlagen ist.

' Unter Bezugnahme auf Fig. 12 wird nun bei einem weiteren erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wie das Aufblinken des Fahrtrichtungsanzeigers bei der Rückkehr des Lenkrads in die ursprüngliche Position nach Beendigung einer Kurve gestoppt wird.

19R und 19L bezeichnen Schalter für den rechten und den linken Fahrtrichtungsanzeiger. 2OR und 2OL bezeichnen Selbsthalteschaltkrelss, die betätigt werden, um den Stromfluß zu den internen Relais 2OR' und 2OL^f fließen zu lassen, um die Kontakte zu schließen, wenn die Fahrtrichtungsanzeigeschalter 19R und 19L geschlossen werden. 21 bezeichnet eine Blinkereinheit. 22R und 22L bezeichnen Fahrtrichtungsanzeiger, die mit den Kontakten der Relais 20R¹ und 2OL' verbunden sind. 23 bezeichnet einen Löschschalter, der die Selbsthalteschaltungen 2OR und 2OL über eine Diode 24 bei Handbetätigung zurücksetzt.

Wenn der Richtungsanzeigeschalter 19R geschlossen ist, wird der Selbsthaltekreis 2OR gesetzt und der Kontakt des Relais 20R^T geschlossen. Als Ergebnis davon wird der rechte Blinker 23R mit Hilfe der Blinkereinheit 21 eingeschaltet. Wenn der rechte Blinker 22R ausgeschaltet werden soll, wird der Löschschalter 23 geschlossen, um den Reseteingang des Selbsthalteschalters 2OR über die Diode 24 mit Erdpotential zu ver-. binden. Als Ergebnis davon wird der Selbsthalteschalter 2OR zurückgesetzt und das Relais 20R¹ außer Betrieb gebracht. Dadurch wird der rechte Blinker 22R abgeschaltet.

Wenn dagegen das Lenkrad nach rechts gedreht wird, wird, um anzuzeigen, daß das Fahrzeug nun eine Kurve fährt, durch das Schließen des rechten Richtungsan-

zeigerlichtes 19R auch das Nachlaufelement 15 nach rechts gedreht und zwar um einen bestimmten Winkel verzögert, um den Schaltkreis über den Kontakt 11a zu dem Kontakt 11b, wie in den Fig. 7 und 11 dargestellt, zu schließen. Jedoch hat das Schließen dieses Schaltkreises keinerlei Einfluß auf den Selbsthalteschalter 2OR.

■ι Wenn das Lenkrad nun in der entgegengesetzten Richtung nach Durchlaufen der Rechtskurve gedreht wird, wird das Nachlaufelement 15,wie in den Fig.8 und 11 dargestellt, nach links gedreht, mit einer durch einen vorgegebenen Winkel bestimmten Verzögerung, so daß der Schaltkreis über die Kontakte 11b nach 11c geschlossen wird. Als Ergebnis davon wird

der Rücksetzeingang des Selbsthalteschaltkreises 2OR mit Erde zum Rücksetzen verbunden. Das wiederum hat zur Folge, daß das Relais 20R¹ außer Betrieb gesetzt und damit der rechte Blinker ausgeschaltet wird. 20

Bei einer Linkskurve wird der linke Fahrtrichtungsanzeiger 22L an und abgeschaltet in genau derselben Weise, wie es oben bezüglich eines Fahrtrichtungswechsels nach rechts beschrieben worden ist. 25

Wie sich aus der obenstehenden Beschreibung ergibt, wird erfindungsgemäß eine Gruppe von Kontakten vorgesehen, die auf demselben Umfang angeordnet sind. Diese Kontakte kommen einzeln mit Kontakten in Berührung, die auf dem beweglichen Element und dem Nachlaufelement ausgebildet sind. Dies geschieht mit einer Rotationsverzögerung des Nachlaufelements um einen bestimmten Winkel bezüglich des beweglichen Elementes. Die Schaltkreise werden einzeln geschlossen_} d'ies wiederum abhängig von der Drehbewegung aufgrund

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der Verzögerung'der Drehung. Die Drehrichtung des beweglichen Elementes kann somit einfach durch Schließen der Kontaktgruppen festgestellt werden.

Da weiterhin die Kontaktgruppen und die Verbindungskontakte alle auf demselben Umfang liegen, können die Gesamtabmessungen der Anordnung reduziert werden. Weiterhin können die Kontaktgruppen auf einer gedruckten Leiterplatte ausgebildet sein, da die Kontaktgruppen auf demselben Umfang liegen. Dadurch erhält man einen billigen Drehrichtungsnachweissensor, weil dadurch die Herstellungskosten der Kontakte gesenkt werden.

Claims

Patentansprüche

\ 1J Drehrichtungsnachweissensor mit einem stationären Element, welches eine zylindrische Erstreckung aufweist, mit einem beweglichen Element, welches auf einem Rotor angeordnet und zusammen mit dem Rotor in derselben Richtung drehbar ist, wobei der Rotor drehbar auf dem stationären Element auf dessen zylindrischen Abschnitt gehalten wird, während das stationäre Element unabhängig von der Drehung des Rotors nichtdrehend gehalten wird, mit einem Nachlaufelement, welches zwischen dem stationären Element und dem beweglichen Element angeordnet ist und mit Mitteln zur Verzögerung der Drehung des Nachlauf elemente.· um einen bestimmten Winkel bezüglich der Drehung des beweglichen Elementes, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (13) und das Nachlaufelement (15) jeweils mit Verbi.idungskontakten (13a,15a) versehen ist, wobei diese Kontakte zwischen

sich unterschiedliche Abstände zueinander haben, abhängig von der in der Drehrichtung vorgesehenen Verzögerung der Drehung des Nachlaufeleraentes (15) um einen bestimmten Winkel, während das stationäre EIement (11) eine Gruppe von Kontakten (11a, 11b, 11c, 1Id) aufweist, die mit den Verbindungskontakten abhängig von der Drehrichtung des Rotors .(12,13) einzeln in Berührung kommen.
2. Drehrichtungsnachweissensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Verzögerung der Drehung des Nachlaufelements (15) aus einem Ausschnitt (15b) besteht, der in dem Nachlaufelement (15) vorgesehen ist und aus einem entsprechenden Vorsprung (13b), der an dem beweglichen Element (13) ausgebildet ist.
3- Drehrichtungsnachweissensor nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet , daß der Ausschnitt (15b) über einen größeren Winkel verläuft als der korrespondierende Vorsprung (13b).
4. Drehrichtungsnachweissensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindungselemente (13a,15a) Federkontakte sind .
5. Drehrichtungsnachweissensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppe von Kontakten (11a , 11b,11c,11d) einen länglichen Bogenkontakt (1Id) aufweist.
6. Drehrichtungsnachweissensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß er eine zusammendrückbare Spiralfeder aufweist, die zwischen dem Rotor (12) und dem beweglichen Element (13) eingespannt ist, um das bewegliche Element gegenüber dem Rotor in der anderen Richtung vorzuspannen.