DE3740154A1 - Uebertragungsmechanismus fuer ein lenkrad - Google Patents
Uebertragungsmechanismus fuer ein lenkradInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkrad für Fahrzeuge und
insbesondere auf einen Übertragungsmechanismus für das Lenk
rad.
Ein üblicher Übertragungsmechanismus zwischen einer Lenkrad
konsole und einer Lenksäule eines Lenkrads enthält ein
Schleifringsystem mit einer Vielzahl von zur Lenkspindel
konzentrischen kreisförmigen Schleifringen und Schleifkontak
ten. Bei einem solchen System müssen die Schleifringe eine
bestimmte Breite haben, so daß die Anzahl der Schleifringe
begrenzt ist und es schwierig ist, eine Vielzahl von Signal
wegen bzw. Signalstromkreisen zu bilden.
Wenn mehrere Signalwege gefordert sind, wird vorgeschlagen,
einen Übertragungsmechanismus mit einem optischen Übertra
gungssystem zu verwenden, das in einem örtlichen Bereich
praktisch eingesetzt wird.
Bei dem Übertragungsmechanismus mit dem optischen Übertra
gungssystem werden vielerlei Teile wie Leuchtelemente, foto
empfindliche Elemente, fotoleitfähige bzw. Lichtleiterringe,
ein Modulator, ein Demodulator usw. verwendet, so daß der
Mechanismus sowohl sehr kostspielig als auch kompliziert
aufgebaut ist, so daß der Zusammenbau beschwerlich ist.
Zum Entwickeln eines Relaismechanismus, bei dem Schleifringe
verwendet werden und bei dem die vorstehend genannten Prob
leme nicht auftreten, wurden verschiedenerlei Studien vorge
nommen, wobei ein besonderer Schleifring gefunden wurde.
Gemäß Fig. 16 enthält eine Schleifkontakteinheit 52, die mit
dem besonderen Schleifring in Kontakt steht, eine kranzför
mige isolierende Grundplatte 54, mehrere längs der Grundplat
te angeordnete und sich radial von der Grundplatte nach außen
erstreckende Blattfedern 55, an deren äußeren Enden jeweils
ein Kontakt 56 verstemmt bzw. angenietet ist und mehrere
Kontakte 53, die an dem Innenumfang der Grundplatte angeord
net und über Zuleitungen 51 mit den entsprechenden Kontakten
56 elektrisch verbunden sind.
Diese Schleifkontakteeinheit 52 wird in verschiedenerlei
Schritten hergestellt, wie durch das Formen der Blattfedern
55, das Befestigen der Federn an der Grundplatte 54, das
Überprüfen der Übertragungsgenauigkeit und das Justieren der
Federn 55 oder der Kontakte 56 hinsichtlich ihrer Befesti
gungslage.
Daher ist der Prozeß zur Herstellung der Schleifkontakteein
heit kompliziert, was unvermeidbar zu einer Steigerung der
Kosten für die Produkte führt. Da die Schleifkontakteeinheit
kompliziert aufgebaut ist, ist sowohl eine Verbesserung der
Genauigkeit der Produkte als auch eine dünnere Gestaltung der
Produkte bzw. die Herstellung von Schleifkontakteeinheiten
mit verringertem Durchmesser schwierig.
Infolgedessen ist der Zusammenbau dieses Übertragungsmecha
nismus mit dem Lenkrad kostspielig und die Zuverlässigkeit
hinsichtlich der Genauigkeit des Übertragungsmechanismus
nicht allzu hoch. Weiterhin kann der ganze Übertragungsmecha
nismus nicht dünner gestaltet oder verkleinert werden, bei
spielsweise auf einen verringerten Durchmesser.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Übertragungs
mechanismus für ein Lenkrad zu schaffen, der ohne Beeinträch
tigung der mit dem Schleifringsystem erzielbaren Vorteile das
Bilden einer Vielzahl von Signalwegen ermöglicht.
Ferner soll mit der Erfindung ein Übertragungsmechanismus für
ein Lenkrad geschaffen werden, der es ermöglicht, eine Fehl
funktion bzw. Funktionsstörung elektrischer Vorrichtungen bei
der Drehung des Lenkrads über einen großen Drehwinkel zu
verhindern.
Weiterhin soll der erfindungsgemäße Übertragungsmechanismus
leicht, einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.
Mit der Erfindung soll ein Übertragungsmechanismus für ein
Lenkrad geschaffen werden, der das Übertragen von zweierlei
Arten von Signalen unter Benutzung eines einzelnen Signalwegs
erlaubt.
Ferner soll erfindungsgemäß ein Übertragungsmechanismus für
ein Lenkrad geschaffen werden, der einfach aufgebaut ist und
eine Verbesserung der Ausführungsgenauigkeit erlaubt.
Weiterhin soll der erfindungsgemäße Lenkrad-Übertragungsme
chanismus flach sein, einen kleinen Durchmesser haben und zur
Verringerung des Gewichts des Lenkrads selbst beitragen.
Zur Lösung der Aufgabe werden gemäß einem Ausführungsbeispiel
längs einer Kreisspur mit der Lenkspindel als Mitte mehrere
Schleifringbahnen voneinander isoliert angeordnet, die je
weils über eine gemeinsame Leitung mit einer Stromquelle
verbunden werden, wobei eine Schaltvorrichtung die gemeinsame
Leitung unterbricht, wenn das Lenkrad aus seiner Geradeaus
fahrtstellung heraus um mehr als einen vorbestimmten Winkel
gedreht wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispie
len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Draufsicht, die die Anordnung ver
schiedener Schleifringbahnen auf einer Schleifring-Grundplat
te des Übertragungsmechanismus gemäß einem ersten Ausfüh
rungsbeispiel zeigt.
Fig. 2 ist eine Ansicht der Schleifring-Grundplatte
von unten.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Lenk
rads.
Fig. 4 ist eine Teilschnittansicht, des Lenkrads mit
den Schleifringbahnen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 5 ist ein Schaltbild des Übertragungsmechanis
mus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 6 ist eine Draufsicht, die die Lagebeziehung
zwischen Schleifringbahnen und einer Schleifkontakteeinheit
bei der Drehung des Lenkrads veranschaulicht.
Fig. 7 ist ein Teilschaltbild, das ein Beispiel für
eine Signalschaltvorrichtung zeigt.
Fig. 8 ist eine Draufsicht, die eine Schleifkontak
teeinheit des Übertragungsmechanismus gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel zeigt.
Fig. 9 ist eine Ansicht der Schleifkontakteeinheit
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel von unten.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer
Zunge der Schleifkontakteeinheit.
Fig. 11 ist eine Ansicht eines Schnitts längs einer
Linie XI-XI in Fig. 10.
Fig. 12 ist eine Teilschnittansicht eines Lenkrads
mit der Schleifkontakteeinheit gemäß dem zweiten Ausführungs
beispiel.
Fig. 13 und 14 sind Ansichten anderer Beispiele der
Schleifkontakteeinheit von unten.
Fig. 15 ist eine Schnittansicht eines Lenkrads mit
einem Planetenradmechanismus, bei dem der Übertragungsmecha
nismus gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet ist.
Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht einer
Schleifkontakteeinheit nach dem Stand der Technik.
Ein erstes Ausführungsbeispiel des Übertragungsmechanismus
wird nun anhand der Fig. 1 bis 6 beschrieben.
Gemäß den Fig. 3 und 4 ist in einem Lenkrad 19 mit dem
Übertragungsmechanismus gemäß dem Ausführungsbeispiel eine
Nabe 6 auf ein Ende einer durch eine Lenksäule 4 hindurch
nach oben ragenden Lenkspindel 5 aufgekeilt und mit einer
Mutter 7 befestigt.
Um den oberen Umfang der Nabe 6 herum ist eine Nabenplatte 16
angeschweißt. An der unteren Fläche der Nabenplatte 16 ist
eine untere Verkleidung 9 befestigt. An der unteren Fläche
der Verkleidung 9 ist eine kranzförmige Schleifkontakteplatte
angebracht. An der als Grundplatte dienenden Schleifkontakte
platte 20 sind erste Signalleitungs-Schleifkontakte 3 a, ein
zweiter Signalleitungs-Schleifkontakt 3 b und ein Schleifkon
takt 18 für eine gemeinsame Leitung befestigt (Fig. 1). Diese
Schleifkontakte 3 a, 3 b und 18 enthalten jeweils einen Kon
taktstift mit bekanntem Aufbau und bekannter Form, der für
die elektrische Übertragung auf nachstehend beschriebenen
Schleifringbahnen an den den Schleifringen entsprechenden
Stellen gleitet.
Unterhalb der Schleifkontakteplatte 20 ist dieser eine kranz
förmige Schleifring-Grundplatte 1 gegenübergesetzt. Während
des Lenkens wird die Schleifring-Grundplatte 1 unter Führung
durch die Verkleidung 9 in bezug auf die Schleifkontakteplat
te 20 gedreht, ohne in bezug auf die Lenksäule 4 gedreht zu
werden.
Die Schleifring-Grundplatte 1 besteht aus einem glasfaserver
stärktem Epoxyharz. Gemäß Fig. 1 sind durch Aufdrucken auf
die Schleifring-Grundplatte 1 mehrere erste bogenförmige
Signalleitungs-Schleifringbahnen 2 a (5 Schleifringbahnen bei
dem Ausführungsbeispiel) voneinander isoliert derart ausge
bildet, daß die Schleifringbahnen 2 a auf einer durch eine
Strich-Doppelpunkt-Linie dargestellten Kreisspur 104 entlang
dem Außenumfang der Schleifring-Grundplatte 1 angeordnet
sind. Der Mittelpunktswinkel bzw. Mittenwinkel einer jeden
Schleifringbahn 2 a beträgt ungefähr 70°. Wenn das Lenkrad 19
in der Geradeausfahrtstellung steht, liegen die Schleifkon
takte 3 a jeweils mittig auf der zugeordneten Schleifringbahn
2 a auf. Innerhalb der ersten Signalleitungs-Schleifringbahnen
2 a sind konzentrisch hierzu durch Drucken zwei zweite Signal
leitungs-Schleifringe bzw. Schleifringbahnen 2 b ausgebildet.
Zwischen den zweierlei Signalleitungs-Schleifringbahnen 2 a
und 2 b ist als Schaltvorrichtung eine bogenförmige Gemein
schaftsleitungs-Schleifringbahn 25 angeordnet, die sich von
einer Stelle weg, die der Stelle zwischen benachbarten ersten
Schleifringbahnen 2 a entspricht, nach rechts und links er
streckt und die einen Zentrums- bzw. Mittenwinkel hat, der im
wesentlichen gleich demjenigen der ersten Schleifringbahnen
2 a ist. Wenn das Lenkrad 19 in seiner neutralen Geradeaus
fahrtstellung steht, sitzt der Schleifkontakt 18 für die
gemeinsame Leitung mittig auf dem Schleifring 25 auf. D.h.,
der Schleifring 25 ist auf der Schleifring-Grundplatte 1
derart angeordnet, daß seine Mitte auf eine Geradeausfahrt
richtung 101 des Fahrzeugs ausgerichtet ist.
Die jeweiligen Schleifringbahnen 2 a, 2 b und 25 sind elek
trisch über Durchgangsbohrungen 35 und Kupferfilme 36 als
Leiter, die auf der Rückseite der Schleifring-Grundplatte 1
ausgebildet sind, gemäß Fig. 2 mit einer Gruppe von Durch
gangsbohrungen 37 verbunden, die auf einer im wesentlichen
geraden Linie angeordnet sind (wobei die Durchgangsbohrung 35
in der innersten zweiten Signalleitungs-Schleifringbahn 2 b
gleich der entsprechenden Durchgangsbohrung 37 ist).
Die Kupferfilme 36 sind mit entsprechenden (nicht gezeigten)
Schutzlackmasken abgedeckt ("green mask"). Die Durchgangsboh
rungen 37 nehmen einen Steckverbinder 38 auf, der wiederum
einen Steckverbinder 34 aufnimmt, dessen Anschlüsse mit er
sten Signalleitungen 14, die zu (nachfolgend beschriebenen)
ersten elektrischen Vorrichtungen wie einer Klimaanlage,
einer Tonanlage, einem Telefon oder dergleichen führen, wel
che an die Fahrzeugkarosserie angebaut sind, einer zu einer
Hupe führenden zweiten Signalleitung 15 und einer gemeinsamen
Leitung 21 verbunden sind.
An der Nabenplatte 16 sind außen zwei Speichen 8 befestigt.
An den Fußpunkten der Speichen 8 sind Hupenschalter 26 als
zweite Signalleitungsschalter angebracht. An den äußeren
Enden der Speichen 8 ist ein Ring 10 befestigt (Fig. 3 und
4).
Die Hupenschalter 26 sind elektrisch über die einzelne zweite
Signalleitung 15 mit dem auf der zweiten Signalleitungs-
Schleifringbahn 2 b gleitenden zweiten Signalleitungs-Schleif
kontakt 3 b der Signalleitungs-Schleifkontakte 3 sowie über
eine andere zweite Signalleitung 15 mit der Lenkspindel 5
verbunden, so daß die Verbindung mit der Hupe hergestellt
wird.
An der unteren Verkleidung 9 ist als Aufprallschutzkissen
eine Lenkradkonsole 11 in Form eines Aufsatzes befestigt. In
einem an der Lenkradkonsole 11 angebrachten Schalterkasten 12
sind erste Signalleitungsschalter 13 und ein Mikrofon 32
angebracht. Die Schalter 13 sind über die ersten Signallei
tungen 14 und die gemeinsame Leitung 21 jeweils mit den
ersten Signalleitungs-Schleifkontakten 3 a und dem gemeinsamen
Schleifkontakt 18 verbunden, die an der Unterseite der
Schleifkontakteplatte 20 angebracht sind.
Gemäß Fig. 5 sind daher bei diesem Ausführungsbeispiel fünf
erste Signalwege bzw. Signalstromkreise 102 gebildet, von
denen jeder von einer ersten Stromquelle 23 über eine erste
elektrische Vorrichtung, die erste Signalleitungs-Schleif
ringbahn 2 a, den ersten Signalleitungs-Schleifkontakt 3 a, den
ersten Signalleitungs-Schalter 13, den gemeinsamen Schleif
kontakt 18, die Gemeinschaftsleitungs-Schleifringbahn 25 und
die gemeinsame Leitung 21 zu der ersten Stromquelle 23 führt.
Ein einzelner zweiter Signalweg bzw. Signalstromkreis 103 ist
von einer zweiten Stromquelle 24 über eine Hupe 31, die
zweite Signalleitungs-Schleifringbahn 2 b, den zweiten Signal
leitungs-Schleifkontakt 3 b, den Hupenschalter 26 und die Lenk
spindel 5 zu der zweiten Stromquelle 24 gebildet, wobei für
die ersten Signalstromkreise und den zweiten Signalstromkreis
die gemeinsame Leitung 21 nicht gemeinschaftlich benutzt
wird.
Mit den ersten Signalleitungsschaltern 13 werden die an einer
Fahrzeugkarosserie 27 angebrachten ersten elektrischen Vor
richtungen 22 ein- und ausgeschaltet. Mit dem jeweiligen
Hupenschalter 26 wird die Hupe 31 ein- und ausgeschaltet.
In den ersten Signalstromkreisen 102 und dem zweiten Signal
stromkreis 103 ist ein Übertragungsmechanismus 17 durch die
Signalleitungs-Schleifkontakte 3 a und 3 b, den gemeinsamen
Schleifkontakt 18 und die mit diesen Schleifkontakten in
Berührung stehenden Schleifringbahnen 2 a und 2 b und die ge
meinsame Schleifringbahn 25 ein Übertragungsmechanismus 17
gebildet, der an der unteren Fläche der unteren Verkleidung 9
angebracht ist.
Es werden nun die Funktionen und Vorteile des Übertragungsme
chanismus gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben. Wenn
das Lenkrad 19 in der Geradeausfahrtstellung steht, bilden
die ersten Signalleitungs-Schleifkontakte 3 a und der gemein
same Schleifkontakt 18 jeweils Kontakt mit den ersten Signal
leitungs-Schleifringbahnen 2 a und der gemeinsamen Schleif
ringbahn 25 an deren jeweiligen mittigen Stellen, wie es in
Fig. 1 dargestellt ist.
Wenn bei der Fahrt durch Straßenkurven das Lenkrad 19 aus der
Geradeausfahrtrichtung 101 heraus nach rechts oder links um
weniger als einen Halbwinkel R des Mittenwinkels der Schleif
ringbahn 25 für die gemeinsame Leitung gedreht wird (Fig. 6),
gleitet der gemeinsame Schleifkontakt 18 nicht von der ge
meinsamen Schleifringbahn 25 weg bzw. über diese hinaus.
Daher wird die gemeinsame Leitung 21 nicht unterbrochen, so
daß in den ersten Signalstromkreisen 102 geschaltet werden
kann.
Der Drehwinkel des Lenkrads 19 beträgt gewöhnlich auf einer
Fernstraße oder Landstraße weniger als 15° und im Stadtbe
reich weniger als 25° und ist damit in diesen Fällen kleiner
als der Winkel 8 (mit 35° bei diesem Ausführungsbeispiel).
Daher ist bei diesem Ausführungsbeispiel an dem Lenkrad 19
das Schalten in den ersten Signalstromkreisen 102 ohne Behin
derung möglich.
Wenn bei der Fahrt auf einer Bergstrecke oder dergleichen das
Lenkrad über ungefähr 35° hinaus gedreht wird, gleiten die
jeweiligen ersten Signalleitungs-Schleifkontakte 3 a von den
zugeordneten ersten Signalleitungs-Schleifringbahnen 2 a weg
zu den benachbarten Schleifringbahnen 2 a. Wenn unter diesen
Umständen die Schalter 13 betätigt werden, entsprechen die
ersten Signalleitungs-Schalter 13 nicht mehr den jeweils
zugeordneten ersten elektrischen Vorrichtungen 22, so daß
jeweils eine andere als die erwünschte elektrische Vorrich
tung 22 geschaltet werden würde. Bei dem Ausführungsbeispiel
gleitet jedoch gemäß Fig. 6 der gemeinsame Schleifkontakt 18
von der gemeinsamen Schleifringbahn 25 weg bzw. über diese
hinaus, wodurch die gemeinsame Leitung 21 unterbrochen bzw.
abgeschaltet wird. Daher wird selbst dann, wenn unter diesen
Umständen einer der ersten Signalleitungs-Schalter 13 betä
tigt wird, die entsprechende erste elektrische Vorrichtung 22
nicht geschaltet, so daß daher die vorstehend beschriebene
fehlerhafte Funktion verhindert ist. Da die zweite Signallei
tungs-Schleifringbahn 2 b kreisförmig durchgehend ist, wird
der zweite Signalstromkreis 103 nicht wie die ersten Signal
stromkreise 102 unterbrochen.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel die gewünschte Anzahl von Schleifringbahnen 2 a
für das Betätigen der ersten elektrischen Vorrichtungen 22
entlang der Kreisspur 104 angebracht, so daß die Anzahl von
Signalwegen bzw. Signalstromkreisen nicht durch die für die
Schleifringbahnen 2 a erforderliche Breite eingeschränkt ist.
Daher können viele Signalstromkreise gebildet werden, ohne
daß dadurch die Vorteile des Schleifringsystem-Übertragungs
mechanismus 17 vermindert werden. Ferner ist eine fehlerhafte
Funktion der ersten elektrischen Vorrichtungen 22 verhindert,
die hervorgerufen werden könnte, wenn das Lenkrad um einen zu
großen Winkel gedreht wird. Daher können an dem Lenkrad mit
dem Übertragungsmechanismus 17 viele Signale übertragen wer
den, wobei das Lenkrad leicht und einfach aufgebaut ist. Der
Übertragungsmechanismus ist auf einfache Weise mit niedrigen
Herstellungskosten zusammenzubauen.
Vorstehend wurde das erste Ausführungsbeispiel des Übertra
gungsmechanismus beschrieben, jedoch kann dieser beispiels
weise hinsichtlich folgender Gesichtspunkte ausgestaltet
werden:
- 1) Die zweite Signalleitungs-Schleifringbahn 2 b wird in mehrere bogenförmige Segmente unterteilt, wodurch entspre chende unterschiedliche zweite Signalwege bzw. Signalstrom kreise 103 gebildet werden, über die Signale übertragen wer den können.
- 2) Es werden Metallblattfeder-Bürsten oder Polychlorbiphe nyl- bzw. PCB-Blattfederbürsten mit einer Funktion einge setzt, die derjenigen der Kontaktstifte gleichartig ist, welche als Signalleitungs-Schleifkontakte 3 a und 3 b sowie als gemeinsamer Schleifkontakt 18 verwendet werden.
- 3) Die gemeinsame Schleifringbahn 25 für die gemeinsame Leitung kann außerhalb der ersten Signalleitungs-Schleifring bahnen 2 a angebracht werden.
- 4) Gemäß der Darstellung in Fig. 7 können anstelle eines jeden ersten Signalleitungsschalters 13 ein Widerstand 28 und ein Schalter 13 b in den jeweiligen ersten Signalstromkreis 102 geschaltet werden und zu dem Schalter 13 b ein weiterer Schalter 13 a und ein Widerstand 29 parallel geschaltet wer den. Damit wird eine Signalschaltvorrichtung gebildet, die über einen einzigen Leitungsweg Spannungen mit zwei verschie denen Pegeln liefert. Diese Gestaltung ermöglicht es, über die Signalstromkreise 102 doppelt so viele elektrische Vor richtungen 22 zu schalten. Dieses Übertragungssystem kann gleichermaßen in dem zweiten Signalstromkreis 103 angewandt werden. Alternativ können unter Verwendung von Zenerdioden anstelle der Widerstände Schaltungen aufgebaut werden, die gleichartig wie die Schaltung mit den Widerständen wirken.
- 5) Es werden mehrere Kreisspuren 104 vorgesehen. Die Anzahl erster Signalleitungs-Schleifringbahnen 2 a auf einer einzel nen Kreisspur 104 wird unter Berücksichtigung von verschiede nerlei Faktoren bestimmt. Beispielsweise wird die Anzahl durch die Bedingung bestimmt, daß keine fehlerhafte Funktion der elektrischen Vorrichtungen auftritt, wenn das Lenkrad 19 in einem bestimmten Drehwinkelbereich steht. Bei dem Ausfüh rungsbeispiel können 2 bis 10 Schleifringbahnen 2 a vorgesehen werden, wobei der Zentrums- bzw. Mittenwinkel der gemeinsamen Schleifringbahn 25 vorzugsweise in einem Bereich von ungefähr 30 bis 60° liegt. Falls der Mittenwinkel kleiner als 30° ist, schaltet die durch die Schleifringbahn 25 und den Schleifkon takt 18 gebildete Schaltvorrichtung zu früh aus, während die Anzahl der ersten Signalstromkreise eingeschränkt ist, wenn der Mittenwinkel 60° übersteigt.
Es wird nun anhand der Fig. 8 bis 12 ein zweites Ausführungs
beispiel des Übertragungsmechanismus beschrieben.
Gemäß Fig. 12 ist an der unteren Fläche der unteren Verklei
dung 9 eine Schleifkontakteeinheit 216 angebracht. Gemäß Fig.
8 und 9 hat die Schleifkontakteeinheit 216 eine ringförmige
Grundplatte 218 mit acht einstückig daran ausgebildeten fle
xiblen Zungen 219, die sich spiralförmig nach außen erstrek
ken, sowie an den Enden entsprechender Zungen 219 eingestemm
te bzw. eingenietete Schleifkontakte 220.
Die ringförmige Grundplatte 218 besteht aus einem elektrisch
isolierendem Material wie einem glasfaserverstärkten Epoxy
harz. Jede der beiden Oberflächen der Schleifkontakteeinheit
216 ist in acht Teile unterteilt, von denen jeder eine ent
sprechende Grundplatten- und Zungenfläche enthält. Jeder
dieser acht Teile ist mit einem gedruckten Kupferfilm 221 als
Leiter bedeckt (Fig. 8 bis 11). Der Kupferfilm 221 an jeder
Oberfläche ist durch eine Abdecklackmaske 223 ("green mask")
geschützt und von dem benachbarten Kupferfilm 221 isoliert.
Die von den jeweiligen Kontakten 220 weg führenden Kupferfil
me 221 sind in zwei Gruppen unterteilt und mit gesondert an
der Grundplatte 218 angebrachten entsprechenden Kontakten
verbunden. Die an der Grundplatte 218 einander gegenüberlie
genden Kupferfilme 221 sind miteinander über Durchgangsöff
nungen 222 verbunden. Daher wirken die Kupferfilme 221 als
gedruckte Leiterbahnen, die die Schleifkontakte 220 elek
trisch mit den Durchgangsöffnungen 222 verbinden.
Die Form, die Anzahl, die Länge und die Lage der von der
Grundplatte 218 wegstehenden Zungen 219 werden entsprechend
der Anordnung, der Form und dergleichen der Schleifringbahnen
2 a, 2 b und 25 auf der Schleifring-Grundplatte 1 festgelegt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel zählen zu den Zungen 219 fünf
von der Grundplatte 218 nach außen weg vorstehende erste
längste Signalleitungs-Zungen 219 a, zwei kürzer vorstehende
zweite Signalleitungs-Zungen 219 b und eine einzelne in einer
Mittellage zwischen den Zungen 219 a und 219 b vorstehende
Zunge 219 c für die gemeinsame Leitung.
Die Durchgangsöffnungen 222 dienen zur Aufnahme entsprechen
der (nicht gezeigter) Steckverbinder, mit denen Signalkabel
203 a angeschlossen werden, die jeweils die ersten Signallei
tungen 14, die zweite Signalleitung 15 und die gemeinsame
Leitung 21 enthalten.
Gemäß der Darstellung in Fig. 12 ist unterhalb der Schleif
kontakteeinheit 216 dieser gegenübergesetzt die Schleifring-
Grundplatte 1 mit den Schleifringbahnen 2 a, 2 b und 25 ange
bracht, so daß bei diesem Ausführungsbeispiel ein Übertra
gungsmechanismus 213 durch die Schleifring-Grundplatte 1 und
die Schleifkontakteeinheit 216 gebildet ist.
Es werden nun die Funktion und die Vorteile des Übertragungs
mechanismus gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel be
schrieben. Der Übertragungsmechanismus 213 gemäß diesem Aus
führungsbeispiel ist hinsichtlich der Funktion dem Übertra
gungsmechanismus gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten
Ausführungsbeispiel gleichartig.
In dem Übertragungsmechanismus 213 gemäß diesem Ausführungs
beispiel sind die jeweiligen Zungen 219 a, 219 b und 219 c
derart flexibel, daß sie trotz ihrer kurzen Längen ihre
Funktion als Federelemente erfüllen. Daher werden die an den
Enden der Zungen befestigten Schleifkontakte 220 gleichmäßig
gegen die Schleifringbahnen 2 a, 2 b und 25 gedrückt, so daß
während des Lenkvorgangs, bei dem die Schleifkontakte 220 auf
den Schleifringbahnen 2 a, 2 b und 25 gleitend verschwenkt
werden, jederzeit der Kontakt zwischen den Schleifkontakten
220 und den Schleifringbahnen 2 a, 2 b und 25 gewährleistet
ist. Daher zeigt der Übertragungsmechanismus 213 hohe Zuver
lässigkeit hinsichtlich der Funktion.
Die Schleifkontakteeinheit 216 selbst ist einfach aufgebaut,
so daß sie in einem automatisierten Prozeß hergestellt werden
kann, bei dem die Anzahl der von Hand auszuführenden Schritte
verringert ist. Daher sind bei diesem Ausführungsbeispiel die
Herstellungskosten verringert, während die Ausführungsge
nauigkeit der Produkte verbessert ist. Die Schleifkontakte
einheit 216 kann dünner oder mit verkleinertem Durchmesser
gestaltet werden.
Bei dem Herstellungsprozeß werden die Grundplatte 218 und die
Zungen 219 einstückig geformt, so daß sich besondere Aufmerk
samkeit bei dem Zusammenbau und hinsichtlich der Zusammenbau
genauigkeit der Schleifkontakteeinheit 216 erübrigt.
Die die Gleitkontakte 220 mit den Durchgangsöffnungen 222
verbindenden Leiterbahnen sind durch die Kupferfilme 221
gebildet, welche unter Anwendung von Druckschaltungsplatinen-
Herstellungstechniken ausgebildete gedruckte Leiterbahnen
sind, so daß dadurch die Schleifkontakteeinheit 216 dünner
und mit kleinerem Durchmesser aufgebaut werden kann, während
die Ausführungsgenauigkeit verbessert ist.
Daher ergibt das Lenkrad 19, an das der Übertragungsmechanis
mus 213 gemäß diesem Ausführungsbeispiel angebaut ist, eine
hohe Zuverlässigkeit hinsichtlich der Übertragungsgenauig
keit. Da die Dimensionen des Übertragungsmechanismus 213
verringert sind, wird der in dem Lenkrad 19 untergebrachte
Teil des Übertragungsmechanismus 213 kompakt, wodurch das
Lenkrad 19 leichter wird.
Vorstehend wurde zwar der Übertragungsmechanismus gemäß dem
zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben, jedoch kann dieser
Mechanismus beispielsweise hinsichtlich folgender Gesichts
punkte ausgestaltet werden:
- 1) Gemäß Fig. 13 erstrecken sich die ersten Signalleitungs- Zungen 219 a radial nach außen. Die zweiten Signalleitungs- Zungen 219 b und die gemeinsame Zunge 219 c stehen in einer von der Radialrichtung abweichenden Richtung vor, so daß ihre Längen größer als die bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind. Auf diese Weise können die Andruckkräfte der Zungen 219 a, 219 b und 219 c gegen die Schleifringbahnen 2 a, 2 b und 25 derart eingestellt werden, daß sie von denjenigen der Zungen bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verschieden sind.
- 2) Gemäß Fig. 14 ragen die jeweiligen Zungen 219 von dem Innenumfang der Grundplatte 218 weg nach innen, so daß die entsprechende Schleifring-Grundplatte 1 einen kleineren Durchmesser hat.
- 3) In dem Übertragungsmechanismus 213 kann die Schleifkon takteeinheit 216 unterhalb der unteren Verkleidung 9 und die Schleifring-Grundplatte 1 oberhalb der Verkleidung 9 ange bracht werden.
- 4) Gemäß der Darstellung in Fig. 15 kann der Übertragungsme chanismus auch bei einem sog. Festkonsolen-Lenkrad 19 einge setzt werden, bei dem konzentrisch mit der Lenkspindel 5 über radiale Lager 234 an dem oberen und unteren Umfang der Nabe 6 Sonnenräder 235 angeordnet sind. An der Nabenplatte 16 sind Planetenräder 236 angebracht, die mit den entsprechenden Sonnenrädern 235 kämmen und sich um diese herum bewegen. Die Sonnenräder 235 tragen die Schleifring-Grundplatte 1 mit den Schleifringbahnen 2 a, 2 b und 25. Die Schleifkontakteeinheit 216 mit den Schleifkontakten 220, die mit den Schleifringbah nen 2 a, 2 b und 25 Kontakt machen, sind an der Nabenplatte 16 befestigt. Die Schleifkontakteeinheit 216 kann beispielsweise die in Fig. 8 gezeigte Gestaltung haben. Auf diese Weise wird der Übertragungsmechanismus 213 mit der Schleifkontakteein heit 216 und der Schleifring-Grundplatte 1 mit geringerer Dicke gestaltet. Daher ist die Forderung erfüllt, den Plane tenradmechanismus mit den Sonnenrädern 235 und den Planeten rädern 236 in geringer Dicke aufzubauen.
- 5) Falls der Übertragungsmechanismus 213 seitlich an der unteren Verkleidung 9 angebracht werden kann, kann er auf irgendeine beliebige Weise befestigt werden.
- 6) Für den Übertragungsmechanismus kann natürlich zusammen mit der Schleifkontakteeinheit 216 gemäß dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel die Schleifring-Grundplatte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet werden.
Ein Übertragungsmechanismus für ein Lenkrad hat mehrere
Schleifringbahnen, die voneinander isoliert auf einer Kreis
spur mit der Lenkspindel als Mitte angeordnet sind, und
Schleifkontakte, von denen jeweils einer für jede Schleif
ringbahn vorgesehen ist. Ferner hat der Mechanismus eine
bogenförmige gemeinsame Schleifringbahn, die sich über einen
vorbestimmten Zentrumswinkel mit der Lenkspindel als Mitte
erstreckt, und einen über die gemeinsame Schleifringbahn
gleitenden gemeinsamen Schleifkontakt, der mittig an der
gemeinsamen Schleifringbahn steht, wenn das Lenkrad in seiner
Geradeausfahrtstellung steht. Wenn das Lenkrad um mehr als
einen vorbestimmten Winkel aus seiner Geradeausfahrtstellung
heraus verdreht wird, wird eine die Schleifringe mit einer
Stromquelle verbindende gemeinsame Leitung unterbrochen,
wodurch die Signalübertragung zwischen den Schleifringen und
elektrischen Vorrichtungen unterbrochen wird.
Claims (8)
1. Übertragungsmechanismus für ein Lenkrad mit Schleifrin
gen, an den Schleifringen gleitenden Schleifkontakten, einer
gemeinsamen Leitung für den Anschluß der Schleifringe und
einer Stromquelle, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer
Kreisspur (104) mit der Lenkspindel (5) als Mitte eine Viel
zahl von Schleifringbahnen (2 a) voneinander isoliert angeord
net ist und daß eine Schaltvorrichtung (18, 25) die gemeinsa
me Leitung (21) unterbricht, wenn das Lenkrad (19) um mehr
als einen vorbestimmten Winkel (8) aus seiner Geradeaus
fahrtstellung heraus gedreht ist.
2. Übertragungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schaltvorrichtung (18, 25) eine bogenför
mige Schleifringbahn (25) für die gemeinsame Leitung (21) mit
einem Mittenwinkel, der doppelt so groß wie der vorbestimmte
Winkel (R) ist, und mit der Lenkspindel (5) als Mitte sowie
einen auf der Schleifringbahn für die gemeinsame Leitung
gleitenden Schieifkontakt (18) aufweist, der in der Mitte der
Schleifringbahn für die gemeinsame Leitung steht, wenn das
Lenkrad (19) in der Geradeausfahrtstellung steht.
3. Übertragungsmechanismus nach Anspruch 2, gekennzeichnet
durch Schleifkontakte (3 a; 220) die auf den Schleifringbah
nen (2 a) gleiten, wobei sich die jeweiligen Schleifringbahnen
über einen Kreisbogen erstrecken, der im wesentlichen den
gleichen Mittenwinkel wie die Schleifringbahn (25) für die
gemeinsame Leitung mit der Lenkspindel (5) als Mitte hat
und die Schleifkontakte jeweils an den Mitten der
Schleifringbahnen stehen, wenn das Lenkrad (19) in der Ge
radeausfahrtstellung steht.
4. Übertragungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
gekennzeichnet durch an die jeweiligen Schleifringbahnen (2 a)
angeschlossene Signalschaltvorrichtungen (13 a, 13 b, 28, 29)
zum selektiven Übertragen von zweierlei Arten von Signalen zu
elektrischen Vorrichtungen (22) über die Schleifringbahnen.
5. Übertragungsmechanismus für ein Lenkrad mit Schleifringen
und an den Schleifringen gleitenden Schleifkontakten, gekenn
zeichnet durch eine Schleifkontakteeinheit (216) mit einer
isolierenden Grundplatte (218), mehreren einstückig mit der
Grundplatte ausgebildeten flexiblen Zungen (219), die von der
Grundplatte weg zu jeweiligen Schleifringbahnen (2, 25) ent
sprechenden Stellen vorragen, und an den jeweiligen Enden der
Zungen angebrachten, auf den Schleifringbahnen gleitenden
Schleifkontakten (220).
6. Übertragungsmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Grundplatte (218) im wesentlichen ringför
mig ist und daß die Zungen (219) jeweils in einer einen
Radius der Grundplatte schneidenden Richtung vorstehen.
7. Übertragungsmechanismus nach Anspruch 5 oder 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schleifkontakteeinheit (216) gedruck
te Leiterbahnen (221) aufweist, die sich von den Schleifkon
takten (220) weg zu der Grundplatte (218) erstrecken.
8. Übertragungsmechanismus nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Kreisspur (104) mit der
Lenkspindel (5) als Mitte mehrere Schleifringbahnen (2 a)
voneinander isoliert angeordnet sind.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP61284839A JPS63137061A (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | ステアリングホイ−ル |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3740154C2 DE3740154C2 (de) | 1992-03-12 |
Family
ID=26555624
Family Applications (1)
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Country Status (2)
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DE (1) | DE3740154A1 (de) |
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- 1987-11-24 US US07/125,002 patent/US4804857A/en not_active Expired - Fee Related
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