DE3828875A1 - Lenkrad - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit einem Signal- oder "Nachrichten"-Übertragungssystem, das Licht übertragende Einrichtungen verwendet, versehenes Lenkrad eines Kraft­ fahrzeugs.

In den letzten Jahren wurden Tonanlagen, Antriebs- oder Steuercomputer und andere ähnliche Bauteile in Kraftfahr­ zeuge eingebaut, weshalb man daran gegangen ist, an Polster­ teilen von Lenkrädern Steuerschalter anzuordnen.

In diesem Zusammenhang sind Multiplex-Kommunikationskreise, die Lichtübertragungseinrichtungen verwenden, allgemein als Kommunikationssysteme zwischen den Polsterteilen und Lenk­ wellenteilen der Lenkräder bekannt, wobei Lichtgeber an den Polsterteilen und Lichtempfänger an den Lenkwellenteilen angeordnet sind.

Ein solches Übertragungssystem ist, wie in Fig. 23 gezeigt ist, mit einem Schalter 30, einer übertragungsseitigen inte­ grierten Schaltung (IS) 31, einem Treiberkreis 32 und einem Hauptstromkreis an einem Polsterteil 16 ausgestaltet.

Ein Signalrelaisteil M ist mit einem Lichtgeberkreis 34, einem Lichtempfängerkreis 35 und einem Signalregenerierkreis 36 versehen. Ferner sind an einem Lenksäulenteil 18 ein Wel­ lenformkreis 37, eine empfangsseitige integrierte Schaltung (IS) 38, eine Ausgabe-Schnittstelle 39 und ein Hauptstrom­ kreis 40 angeordnet. Darüber hinaus befindet sich ein Lei­ stungsrelaisteil 41 zwischen dem Polsterteil 16 und dem Lenksäulenteil 18.

Durch Betätigen des Schalters 30 am Polsterteil 16 wird die übertragungsseitige Fernsteuerschaltung 31 aktiviert, der vom Hauptstromkreis 33 Strom zugeführt wird, so daß eine Mehrzahl von elektrischen Signalen seriell erzeugt wird.

Hierauf wird das Seriensignal im Treiberkreis 32 verstärkt und ein Lichtsignal auf der Grundlage dieses Seriensignals vom Lichtgeberkreis 34 ausgegeben. Dieses Lichtsignal wird andererseits vom Lichtempfängerkreis 35 aufgenommen und im Signalregenerierkreis 36 wieder in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches durch den Wellenformkreis 37 in die vorherige Impulswellenform umgesetzt wird. Anschließend wird diese Impulswellenform durch die empfangsseitige Fern­ steuerung 38 zur Ausgabe-Schnittstelle 39 übertragen, um elektrische Einrichtungen und Stellglieder oder Betätigungs­ einrichtungen zu betreiben. Diese Kommunikationssysteme erfordern jedoch die Multiplex-Übertragungskreise, was dazu führt, daß die Systeme kompliziert und die Kosten hoch wer­ den.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenkrad, das einen einfachen Schaltungsaufbau bzw. einfache Schaltungs­ komponenten zu Kommunikationszwecken besitzt und mit niedri­ gen Kosten herzustellen ist, zu schaffen.

Ein Ziel der Erfindung liegt hierbei darin, ein Lenkrad zu schaffen, das einen geringen Raum beansprucht und einen ein­ fachen Aufbau zur Energiezufuhr von der Lenksäulenseite zur Polsterteilseite aufweist.

Um die Aufgabe zu lösen und das gesteckte Ziel zu erreichen, umfaßt der Erfindungsgegenstand eine Lenkwelle, eine am obe­ ren Ende der Lenkwelle befestigte Nabenplatte, einen an der Nabenplatte gehaltenen Lenkradring, eine Lichtgeber- sowie eine Lichtempfangseinrichtung, die die Nabenplatte zwischen sich einschließen, um eine Lichtübertragung zu bewerkstelli­ gen, wobei die Lichtgebereinrichtung eine Mehrzahl von Licht­ geberbausteinen aufweist, während die Lichtempfangseinrich­ tung eine Mehrzahl von Lichtempfangsbausteinen umfaßt, die den Lichtgeberbausteinen der Lichtgebereinrichtung entspre­ chen, so daß zwischen diesen Bausteinen Signale übertragen und empfangen werden, wodurch eine Kommunikationseinheit mit einem Paar von Geber- und Empfängereinheiten gebildet wird, und eine Mehrzahl von an der Nabenplatte in überein­ stimmung mit der Lichtgeber- und der Lichtempfangseinrich­ tung ausgebildeten Durchgangslöchern, deren Anzahl größer ist als diejenige der Kommunikationseinheiten und die einen Durchgang der Lichtsignale von allen Bausteinen für eine Lichtübertragung ermöglichen.

Weitere Ziele wie auch die Merkmale und Vorteile der Erfin­ dung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von Ausführungsformen des Erfindungs­ gegenstandes deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung eines Kommunikations­ und eines Leistungsrelaissystems in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt eines Lenkrades bei der ersten Ausführungsform;

Fig. 3 einen Querschnitt zur Befestigung eines Leistungsre­ laisgliedes an einer Nabenplatte;

Fig. 4 eine zu Fig. 3 perspektivische Darstellung;

Fig. 5 eine Frontansicht des Leistungsrelaisgliedes von Fig. 3 bzw. 4;

Fig. 6 bis 9 einen Querschnitt eines Übertragungssystems in einer ersten bis vierten Ausführungsform;

Fig. 10 ein Schaltungsdiagramm eines zur ersten Auführungs­ form äquivalenten Kreises;

Fig. 11 ein Schaltungsdiagramm als fünfte Ausführungsform;

Fig. 12 und 13 Querschnitte durch Lichtschalter;

Fig. 14 in einer perspektivischen Darstellung ein Leistungs­ relaisglied als sechste Ausführungsform;

Fig. 15 eine Frontansicht zur Befestigung eines Leistungs­ relaisgliedes;

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht zur Befestigung eines Leistungsrelaisgliedes als siebente Ausführungsform;

Fig. 17 einen Querschnitt der Befestigungskonstruktion eines Relaisgliedes als achte Ausführungsform;

Fig. 18 eine Übersichtsdarstellung eines Kommunikationssy­ stems als neunte Ausführungsform;

Fig. 19 einen Querschnitt zum Aufbau eines Kontaktstifts;

Fig. 20 bis 22 Querschnitte zum Aufbau von Kontaktstiften als zehnte bis zwölfte Ausführungsform;

Fig. 23 ein Blockdiagramm eines üblichen Kommunikationssy­ stems, auf das eingangs bereits eingegangen wurde.

Eine Ausführungsform der Erfindung, die bei einem Lenkrad mit einem undrehbaren Polsterteil verwirklicht wird, wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1-22 im folgenden be­ schrieben.

1. Ausführungsform

Wie die Fig. 1 zeigt, ist eine Nabenplatte 3 durch Schweißen an einer Nabe 2, die an einer Lenkwelle 1 fest angebracht ist, befestigt. An der Nabenplatte 3 sind zwölf Durchbohrun­ gen 4 a-4 l mit gleichen Abständen auf demselben Umkreis rund um die Nabe 2 ausgebildet. Auf der Oberfläche (linke Seite in Fig. 1) der Nabenplatte 3 ist ein erster, polster­ seitiger Reflektor 5 angeordnet, in dem acht Abteile 6 a-6 h mit trapezförmigem Querschnitt ausgebildet sind.

Ein dritter, polsterseitiger Schleifring 60 ist für das Wei­ terleiten von Energie an der Außenumfangsfläche des ersten Reflektors 5 vorgesehen. Zur Ausbildung dieses dritten Schleifringes kommt ein Lackierverfahren mit einem Dispenser oder ein Plattierverfahren mit doppelter Ausbildung od. dgl. in Betracht. Ein Plattierverfahren mit doppelter Ausbildung besteht darin, nachdem das zu plattierende Teil aus ABS- Kunstharz von Plattierqualität gebildet worden ist, während das nicht zu plattierende Teil aus einem für ein Plattieren ungeeigneten Material, z.B. Polykarbonat od. dgl., gefertigt ist, den Plattiervorgang auszuführen.

An der oberen Fläche des ersten Reflektors 5 wird eine erste Grundplatte 7 angebracht, an der acht Lichtgeberbausteine 8 a-8 h, die Lichtgeberdioden (LED′s), Photodioden o.dgl. verwenden, als eine Lichtgebereinrichtung 90 angeordnet sind. An einem Teil des Außenumfangs der ersten Grundplatte 7 ist ein Steckverbinder 61 für eine elektrische Verbindung mit dem dritten Schleifring 60 vorhanden. Der Steckverbinder wird durch Anlöten oder Druckschweißen eines elektrisch leitfähigen Metalls gebildet.

Ein zweiter, lenksäulenseitiger Reflektor 9 ist an der unte­ ren Fläche (rechte Seite in Fig. 1) der Nabenplatte 3 ange­ bracht. In diesem zweiten Reflektor 9 sind acht Abteile 10 a-10 h, die denjenigen des ersten Reflektors 5 gleich sind, ausgebildet. An der Außenumfangsfläche des zweiten Reflektors 9 befindet sich ein vierter, lenksäulenseitiger Schleifring 62 für das Weiterleiten von Energie in der glei­ chen Weise wie der dritte Schleifring 60, zu dem der Schleif­ ring 62 gleich ausgebildet ist.

Des weiteren ist an der unteren Fläche des zweiten Reflektors 9 eine zweite Grundplatte 11 angeordnet, an der acht Licht­ empfangsbausteine 12 a-12 h als eine Lichtempfangseinrich­ tung 91 angebracht sind. An einem Teil des Außenumfangs der zweiten Grundplatte 11 ist ein Steckverbinder 63 zur elektrischen Verbindung mit dem dritten Schleifring 60 vorhan­ den. Wie bereits oben gesagt wurde, ist die Anzahl der Durch­ bohrungen 4 a-4 l (zwölf Durchbohrungen) an der Nabenplatte 3 größer als die Anzahl der Kommunikationseinheiten U, die Paare (acht Paare) von Lichtgeberbausteinen 8 a-8 h und Lichtempfangsbausteinen 12 a-12 h, welche einander entspre­ chen oder zugeordnet sind, umfassen.

Außerhalb der Nabenplatte 3 (untere Seite in Fig. 1) ist an dieser ein Leistungsrelaisglied 65 mit vom Relaisteil 65 g abgebogenen Kontaktstücken 65 a und 65 b durch die obere Fläche einer Befestigungsplatte 66 mittels einer Schraube 67 unter Zwischenfügung einer Isolierplatte 64 befestigt. Die Konstruktion dieses Teils wird noch im einzelnen erläu­ tert. Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, liegt die Isolierplatte 64 am unteren Abschnitt der Nabenplatte 3 an. An der unteren Fläche der Isolierplatte 64 ist das Leistungsrelaisglied 65, das aus einem elektrisch leitfähigen Metall, wie Phos­ phorbronze od. dgl., besteht und durch Ausstanzen aus einem Flachmaterial gefertigt wird, angeordnet. Die Isolierplatte 64 und das Relaisglied 65 werden durch die Befestigungsplat­ te 66 von U-förmigem Querschnitt und die Schraube 67 fest­ gehalten. Wie den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist, ist das eine gebogene Kontaktstück 65 a des Relaisgliedes 65 in Gleit­ anlage mit dem dritten Schleifring 60, während das andere gebogene Kontaktstück 65 b gleitend am vierten Schleifring 62 anliegt, um Energie weiterzuleiten.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 wird im folgenden der Ge­ samtaufbau eines Lenkrades 43 mit einem undrehbaren Polster­ teil in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung erläutert. Ein Lenkradring 45 wird durch Speichen 44, die sich vom Außenumfang der Nabenplatte 3 weg erstrecken, gehalten.

Am unteren Teil der Nabe 2 ist über ein Lager 46 eine ring­ bundartige Lagerung 47 angebracht, an deren unterer Fläche ein säulenseitiges Sonnenrad 48 vorgesehen ist.

Am oberen Teil der Nabe 2 ist über ein Lager 49 eine weitere ringbundartige Lagerung 50 gehalten, an deren oberer Fläche ein polsterseitiges Sonnenrad 51, an welchem das Polster­ teil 16 befestigt ist, vorgesehen ist. An diesem Polsterteil 16 sind acht Schalter 17 a-17 h vorhanden.

An einem Seitenteil der Nabenplatte 3 ist eine Planetenrad­ einheit 52 angeordnet, die mit einem Planetenrad 53 versehen ist. Wenn der Lenkradring 45 gedreht wird, dreht sich das Planetenrad 53 und läuft um die beiden Sonnenräder 48 sowie 51 um, so daß das Polsterteil 16 undrehbar gehalten wird.

In dem Übertragungssystem gemäß der Erfindung ist, wie in Fig. 6 gezeigt ist, jeder Lichtgeberbaustein 8 a-8 h, der an der unteren Fläche der ersten Grundplatte 7 angebracht ist, im zentralen Teil eines jeden in dem ersten, auf der oberen Fläche der Nabenplatte 3 befindlichen Reflektor 5 ausgebildeten Abteils 6 a-6 h angeordnet. Andererseits ist jeder Lichtempfangsbaustein 12 a-12 h, der an der oberen Fläche der zweiten Grundplatte 11 ausgebildet ist, welche sich an der unteren Fläche der Nabenplatte 3 befindet, wobei diese Platte folglich zwischen den beiden Reflektoren 5 und 9 liegt, in Gegenüberlage zu je einem Lichtgeberbaustein 8 a-8 h und im zentralen Teil eines jeden Abteils 10 a-10 h des zweiten Reflektors angeordnet.

Die Innenoberflächen der Durchbohrungen 4 a-4 l an der Na­ benplatte 3 sind als lichtreflektierende Flächen 13 ausge­ bildet. Die Stirnflächen des ersten und des zweiten Reflek­ tors 5 bzw. 9 auf der Seite der Nabenplatte 3 sind als lichtauffangende Flächen 14 ausgebildet, während sowohl die obere als auch die untere Fläche der Nabenplatte 3 als lichtauffangende Flächen 114 ausgestaltet sind. Darüber hinaus ist die Länge der lichtauffangenden Flächen 14 an dem an den Stirnflächen der Nabenplatte 3 befindlichen ersten sowie zweiten Reflektor 5 bzw. 9 vorzugsweise größer als der Durchmesser der Durchbohrungen 4 a-4 l der Naben­ platte 3. Deshalb werden Lichtsignale zwischen den Lichtge­ berbausteinen 8 a-8 h und den Lichtempfangsbausteinen 12 a-12 h, die einander entsprechen, zwischen der oberen und unteren Seite zuverlässig übertragen und empfangen.

An der einen Seite der Nabenplatte 3 (linke Seite in Fig. 2) ist das Leistungsrelaisglied 65 befestigt, dessen Kontakt­ spitzen mit dem am Außenumfang des ersten Reflektors 5 befindlichen dritten Schleifring 60 und mit dem am Außenum­ fang des zweiten Reflektors 9 befindlichen vierten Schleif­ ring 62 in Gleitanlage sind.

Im folgenden werden die Betriebsweise und die Wirkungen bei einem Lenkrad 43, dessen Polsterteil undrehbar und mit dem Kommunikations- sowie Energieversorgungssystem auf Lichtsignalbasis versehen ist, beschrieben.

Wenn der Lenkradring 45 des Lenkrades 43 nicht gedreht wird, wird der eine Lichtschalter 17 a am Polsterteil 16 angeschal­ tet, so daß der Lichtgeberbaustein 8 a Licht aussendet. Wie die Fig. 6 zeigt, erreicht ein Lichtsignal vom Licht­ geberbaustein 8 a durch das Abteil 6 a des ersten Reflektors 5, durch eine Durchbohrung 4 a in der Nabenplatte 3 und durch ein Abteil 10 a des zweiten Reflektors 9 hindurch den Licht­ empfangsbaustein 12 a, an dem das Signal aufgenommen wird, das dann in ein elektrisches Signal umgeformt wird, welches über einen Leistungsverstärker, wie einen Puffer, ein Bau­ element im Fahrzeug betätigt.

Da, wie gesagt wurde, die Anzahl der Durchbohrungen 4 a-4 l der Nabenplatte 3 größer ist als die Anzahl der Kommunikationseinheiten U, die aus Paaren von Lichtgeber­ bausteinen 8 a-8 h und Lichtempfangsbausteinen 12 a-12 h, die einander entsprechen, zusammengesetzt sind, und die In­ nenflächen der Durchbohrungen 4 a-4 l als lichtreflektieren­ de Flächen 13 ausgebildet sind, dreht, wenn der Lenkrad­ ring 45 des Lenkrades 43 gedreht wird, die Nabenplatte 3 mit der Drehung des Lenkradringes 45, wobei sich die Durch­ bohrung 4 a bewegt, so daß selbst dann, wenn das vom Licht­ geberbaustein 8 a ausgesandte Licht nicht zum Eintritt durch die Durchbohrung 4 a kommt, sich die Durchbohrungen 4 b, 4 c fortschreitend bewegen, wodurch das vom Lichtgeberbaustein 8 a ausgehende Licht übertragen werden und den Lichtempfangs­ baustein 12 a erreichen kann.

Demzufolge wird das Licht vom Lichtgeberbaustein 8 a durch eine oder zwei aus den Durchbohrungen 4 a-4 l der Naben­ platte 3 überrragen, so daß es zum Lichtempfangsbaustein 12 a gelangt. Auf diese Weise bewerkstelligen alle aus den Lichtgeberbausteinen 8 a-8 h und den Lichtempfangsbaustei­ nen 12 a-12 h, die einander entsprechen, bestehenden Kommu­ nikationseinheiten U die Lichtübertragung.

Die äquivalente Schaltung eines derartigen Übertragungs­ systems mit einem Lichtsignal ist in Fig. 10 gezeigt. Das Energiezufuhrelement 15 ist mit den am Polsterteil 16 ange­ ordneten acht Schaltern 17 a-17 h verbunden. Jeder dieser Schalter 17 a-17 h steht mit jeweils einem der Lichtgeber­ bausteine 8 a-8 h in Verbindung. Die Lichtsignale von den Lichtgeberbausteinen 8 a-8 h werden zu den Lichtempfangs­ bausteinen 12 a-12 h übertragen, von denen die Signale dann durch jeweils einen Puffer 19 a-19 h am Lenksäulenteil 18 zu jeweils einem Stellantrieb oder Betätigungsglied zu des­ sen Betrieb überführt werden.

Die Energiezufuhr zum Polsterteil 16 wird störungsfrei von der Energiequelle am Lenksäulenteil 18 durch den vierten Schleifring 62, das Kontaktstück 65 b des Leistungsrelais­ gliedes 65, das Leistungsrelaisglied 65 selbst, das andere Kontaktstück 65 a dieses Gliedes und den dritten Schleif­ ring 60 ausgeführt. Die Energiezufuhr zu den Lichtgeber­ bausteinen 8 a-8 h erfolgt durch den Steckverbinder 61 sowie den dritten Schleifring 60, während die Energiezufuhr zu den Lichtempfangsbausteinen 12 a-12 h durch den Steckver­ binder 63 und den vierten Schleifring 62 erfolgt.

Auf diese Weise wird z.B. ein Klimagerät oder eine Tonanla­ ge zuverlässig dadurch betätigt, daß die an dem Polsterteil 16 befindlichen Schalter 17 a-17 h angeschaltet werden.

Wie bereits erwähnt wurde, benötigt das Kommunikationssy­ stem des Lenkrades 43 gemäß der Erfindung nicht die multi­ plexen Übertragungskreise, da die Lichtübertragung an jeder Kommunikationseinheit U, die einander entsprechende Paare von Lichtgeberbausteinen 8 a-8 h und Lichtempfangsbausteinen 12 a-12 h umfassen, bewerkstelligt wird. Der Aufbau des Kommunikationssystem wird dadurch vereinfacht und die Ko­ sten werden vermindert.

Ferner ist der Schaltungsaufbau bei dem erfindungsgemäßen Kommunikationssystem einfach, wobei das Ansprechvermögen im Empfang stabilisiert wird, so daß die Wartung leicht auszuführen ist. Mit einem Energiezufuhrsystem in der be­ schriebenen Ausführungsform erfolgt die Energiezufuhr mit einer besseren Leistungsfähigkeit und auf einem kleineren Raum.

Zweite Ausführungsform

Bei dem Kommunikationssystem gemäß dieser Ausführungsform, das in Fig. 7 gezeigt ist, sind die Lichtgeberbausteine 8 a-8 h und die Lichtempfangsbausteine 12 a-12 h zur Naben­ platte 3 parallel angeordnet. Ferner sind Linsenbauteile 20 von im wesentlichen dreieckförmigem Querschnitt in den Abteilen 6 a-6 h des ersten Reflektors 5 und den Abteilen 10 a-10 h des zweiten Reflektors 9 angeordnet, um die Licht­ signale zu reflektieren.

Der übrige Aufbau dieses Kommunikationssystems ist derselbe wie bei der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform. Mit dieser Konstruktion wird das von einem Lichtgeberbau­ stein 8 a-8 h ausgesandte Licht durch ein Linsenbauteil 20 reflektiert, um einen entfernten oder weiten Bereich zu erreichen. Demzufolge tritt das Lichtsignal durch eine der Durchbohrungen 4 a-4 l ohne Rücksicht auf die Lage dieser Durchbohrungen in der Nabenplatte 3, und nach einer Reflexion durch ein Linsenbauteil 20 des zweiten Reflektors 9 wird das Lichtsignal von einem Lichtempfangsbaustein 12 a-12 h empfangen. Auf diese Weise wird das Ansprechver­ mögen oder die Empfindlichkeit im Lichtempfang in dem Kom­ munikationssystem des Lenkrades gemäß der Erfindung sehr stabilisiert.

Dritte Ausführungsform

Bei dem in Fig. 8 gezeigten Kommunikationssystem der drit­ ten Ausführungsform wird die Position der Lichtgeberbau­ steine 8 a-8 h zum Endabschnitt (rechtes Ende in Fig. 8) des Abteils 6 a-6 h des ersten Reflektors 5 im Gegensatz zur ersten Ausführungsform verlagert.

Andererseits werden die Lichtempfangsbausteine 12 a-12 h zu dem zu den Lichtgeberbausteinen 8 a-8 h entgegengesetz­ ten Ende (linkes Ende in Fig. 8) der Abteile 10 a-10 h des zweiten Reflektors 9 hin verschoben. Durch diesen Aufbau wird das von einem Lichtgeberbaustein 8 a-8 h ausgesandte Licht von einem Lichtempfangsbaustein 12 a-12 h empfangen, indem es durch eine oder zwei der Durchbohrungen 4 a-4 l ohne Rücksicht auf deren Position tritt.

Demzufolge ist das Kommunikationssystem des Lenkrades in dieser Ausführungsform ebenso leistungsfähig in bezug auf das Ansprechvermögen oder die Empfindlichkeit im Empfang wie das System nach der zweiten Ausführungsform.

Vierte Ausführungsform

Bei dem in Fig. 9 gezeigten Kommunikationssystem in der vierten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist das Innere des ersten Reflektors 5 wie eine hängende Glocke ausgebil­ det, wobei die Innenfläche als ein lichtreflektierendes Teil 21 mittels eines Aluminiumniederschlags oder eines anderen Verfahrens gefertigt wird.

Das Innere des gegenüberliegenden zweiten Reflektors 9 hat ebenfalls eine Glockenform, jedoch eine kopfstehende Ausbildung, wobei die Innenfläche als lichtreflektierendes Teil 21 ausgebildet ist. Der übrige Aufbau des Kommunika­ tionssystems entspricht demjenigen der ersten Ausführungs­ form.

Durch diese Konstruktion weist das Kommunikationssystem des Lenkrades in dieser vierten Ausführungsform ebenfalls eine gute Empfindlichkeit auf, die gleich derjenigen bei der zweiten und dritten Ausführungsform ist.

Fünfte Ausführungsform

Bei dieser fünften Ausführungsform, die in Fig. 11 gezeigt ist, sind am Polsterteil 16 Leitungsphotoelemente 22 a und 22 b, wie z.B. optische Fasern, und Lichtschalter 23 ange­ ordnet.

Eine Kommunikationseinheit U, die jeweils Lichtgeberbaustei­ ne 8 a-8 h und Lichtempfangsbausteine 12 a-12 h umfaßt, dient dazu, Lichtsignale vom Lenksäulenteil zu übertragen und am Polsterteil zu empfangen. Die Kommunikationseinheit U ist mit dem Energiezufuhrelement 15 verbunden, wobei das Lichtsignal vom Lenksäulen- zum Polsterteil übertragen wird.

Folglich kann der Betriebszustand von verschiedenen Ausrü­ stungsteilen zuverlässig am Polsterteil 16 durch Betätigen der Schalter am Säulenteil 18 sichtbar dargestellt werden. Die Lichtschalter 23 weisen den in den Fig. 12 und 13 gezeig­ ten Aufbau auf.

Gemäß Fig. 12 ist ein elastisches Element 26 aus Gummi od. dgl. Material an einer Grundplatte 25 befestigt, wobei an der oberen Fläche des elastischen Elements eine Photozelle 22 b angeordnet ist. Oberhalb dieser Photozelle 22 b befindet sich ein Druckstück 27. Auf der Seite des elastischen Ele­ ments 26 ist eine optische Faser 22 a angeordnet, deren frei­ es Ende aufwärts geneigt ist. Wenn auf das Druckstück 27 ein Druck ausgeübt wird, wird das elastische Element 26 zusammengedrückt, so daß zwischen den optischen Fasern 22 b und 22 a eine Verbindung hergestellt wird.

Neben diesem beschriebenen Vorgang werden bei dieser Ausfüh­ rungsform die gleichen Arbeitsweisen und Wirkungen wie bei den vorherigen Ausführungsformen erlangt.

Sechste Ausführungsform

Im Unterschied zu dem Leistungsrelaisglied 65 der ersten Ausführungsform sind bei dem in Fig. 14 gezeigten Leistungs­ relaisglied 65 beide Endabschnitte an jeder Seite mit auf­ wärts gebogenen Kontaktstücken 65 c und 65 d sowie 65 e sowie 65 f versehen, die sich paarweise gegenüberliegen.

Bei dieser Konstruktion sind, wie in Fig. 15 gezeigt ist, die Kontaktstücke 65 c und 65 d mit dem dritten Schleifring 60 in Gleitanlage, während die Kontaktstücke 65 e und 65 f gleitend am vierten Schleifring 62 anliegen. Demzufolge hat das Leistungsrelaisglied 65 jeweils zwei Kontaktstellen mit dem dritten oder dem vierten Schleifring 60 bzw. 62, so daß die Zeit und die Zahl einer momentanen Unterbrechung verringert wird.

Siebente Ausführungsform

Die Befestigung des Leistungsrelaisgliedes 65 gemäß der ersten Ausführungsform wird folgendermaßen geändert:

Wie die Fig. 16 zeigt, wird ein Befestigungsstück 68 von L-förmigem Querschnitt, das in seinem oberen Teil mit einem Befestigungsloch 69 versehen ist, einstückig mit einem Leistungsrelaisglied 65 bzw. Relaisteil 65 g von gleichar­ tiger Konstruktion wie bei der ersten Ausführungsform ausge­ bildet. An der Nabenplatte 3 wird eine Bohrung 70 an einem weiter außen liegenden Umfangsbereich zusätzlich zu den Durchbohrungen 4 a-4 l gefertigt. In das Befestigungsloch 69 wird eine Schraube 71 eingeführt, die dann in die Bohrung 70 der Nabenplatte 3 eingedreht wird, um das Leistungsrelais­ glied 65 an der Nabenplatte 3 zu befestigen.

Gemäß dieser Ausführungsform wird das einstückig mit dem Befestigungsstück 68 ausgebildete Leistungsrelaisglied 65 an der Nabenplatte 3 befestigt, wodurch die Montage des Leistungsrelaisgliedes vereinfacht werden kann.

Achte Ausführungsform

Das Befestigungsstück 68 wird folgendermaßen konstruiert. Wie in Fig. 17 gezeigt ist, hat ein Einschubteil 68 a des Befestigungsstücks 68 eine Länge, die gleich derjenigen der Bohrung 70 in der Nabenplatte 3 ist. Am freien Ende des Einschubteils 68 a ist ein Vorsprung 68 b ausgebildet, der sich weiter über die Bohrung 70 hinaus erstreckt, so daß er mit der Nabenplatte 3 verrastet werden kann.

Gemäß dieser Ausführungsform kann der Vorgang zum Zusammen­ bau des Leistungsrelaisgliedes 65 weiter vereinfacht wer­ den, wobei das Befestigungsstück 68 an der Nabenplatte auch durch ein Verstemmen mittels Wärme gehalten werden kann.

Neunte Ausführungsform

Das Energieversorgungssystem dieser Ausführungsform weist den folgenden Aufbau auf, wobei auf Fig. 18 Bezug genom­ men wird.

Ein erster Schleifring 72 ist am Außenumfangsteil derjeni­ gen Fläche der ersten Grundplatte 7, die der Nabenplatte 3 zugewandt ist und die Lichtgeberbausteine 8 a-8 h trägt, angeordnet. An der der Nabenplatte 3 zugewandten Fläche der zweiten Grundplatte 11 ist außerhalb des Umfangs, der von den Lichtempfangsbausteinen 12 a-12 h beschrieben wird, ein zweiter umlaufender Schleifring 73 angeordnet.

Bei dieser Ausführungsform im Relais- oder Übertragungs­ glied 82 zur Anwendung gelangende Kontaktstifte weisen den folgenden Aufbau auf. Wie die Fig. 19 zeigt, sind ein erster Kontaktstift 75 a und ein zweiter Kontaktstift 75 b, die als Relais- oder Übertragungselemente dienen, jeweils im oberen und unteren Teil eines Kontaktstiftgehäuses 74, das ein erstes Gehäuseteil 74 a (linke Seite in Fig. 19) und ein zweites Gehäuseteil 74 b umfaßt, angeordnet.

Diese Kontaktstifte 75 a und 75 b werden durch eine zwischen diese eingefügte Feder 76 in entgegengesetzten Richtungen belastet, so daß sie auseinandergedrückt werden. In Ver­ bindungsteilen des ersten Kontaktstiftgehäuseteils 74 a und des zweiten Kontaktstiftgehäuseteils 74 b sind jeweils an gleicher Position Durchgangslöcher 77 a und 77 b ausgebildet.

Ferner ist, wie in Fig. 18 gezeigt ist, an der Naben­ platte 3 außerhalb des Umfanges, der von den Durchbohrun­ gen 4 a-4 l beschrieben wird, ein Durchgangsloch 78 ausge­ bildet, in das der zweite Kontaktstift 75 b eingesetzt wird. Außerhalb des Umfangs des Durchgangslochs 78 ist eine Boh­ rung 79 gefertigt, um die beiden Kontaktstiftgehäuseteile 74 a und 74 b zu befestigen. Der zweite Kontaktstift 75 b wird in das Durchgangsloch 78 zusammen mit dem zweiten Kon­ taktstiftgehäuseteil 74 b eingefügt. Anschließend wird durch die beiden Durchgangslöcher 77 a und 77 b der Gehäuseteile 74 a und 74 b eine Schraube 80 eingesetzt und in die Bohrung 79 eingedreht, so daß beide Kontaktstifte 75 a und 75 b an der Nabenplatte 3 befestigt sind.

Gemäß dieser Ausführungsform können die beiden Schleifringe 72 und 73 in einem Ätzverfahren für Leiterplatten gefertigt werden, wenn die Grundplatten 7 und 11 hergestellt werden, so daß die Konstruktion zur Energiezufuhr oder -übertra­ gung ohne Schwierigkeiten und mit geringen Kosten gefertigt werden kann.

Zehnte Ausführungsform

Gemäß dieser zehnten Ausführungsform, wobei auf Fig. 20 Bezug genommen wird, werden die Kontaktstiftgehäuseteile 74 a und 74 b der vorherigen Ausführungsform abgewandelt. Der obere Teil des zweiten Kontaktstiftgehäuses 74 b bleibt offen. Das erste Kontaktstiftgehäuseteil 74 a mit mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt ausgestaltet und mit einem Ansatz 74 d versehen, so daß mit Bezug zum oberen Ende des zweiten Kontaktstiftgehäuseteils 74 b ein Hinter­ schnitt gebildet wird. Durch diese Ausbildung kann das erste Gehäuseteil 74 a durch ein Aufdrücken auf das zweite Gehäu­ seteil 74 b ohne Schwierigkeiten angebracht werden.

Elfte Ausführungsform

Gemäß dieser Ausführungsform erfolgt die Befestigung des zweiten Kontaktstiftgehäuseteils 74 b an der Nabenplatte 3 in der folgenden Weise. Wie die Fig. 21 zeigt, ist an­ stelle der Bohrung 79 von Fig. 18 in der Nabenplatte 3 ein Durchgangsloch 81 ausgebildet. Am zweiten Kontaktstiftge­ häuseteil 74 b ist einstückig ein Befestigungsstück 74 c ausgestaltet, das durch das Durchgangsloch 81 ragt und mit­ tels eines Vorsprungs 74 e, der einen Hinterschnitt mit Be­ zug zur Nabenplatte 3 bildet, mit dieser Platte 3 in Rast­ eingriff gebracht wird. Durch diese Ausführung kann die Befestigung des zweiten Kontaktstiftgehäuseteils 74 b an der Nabenplatte 3 durch ein Andrücken erfolgen, was den Zusammenbau wesentlich erleichtert.

Zwölfte Ausführungsform

In dieser Ausführungsform sind die Kontaktstifte und das Kontaktstückgehäuse gegenüber der neunten bis elften Aus­ führungsform in der folgenden Weise abgewandelt.

Wie die Fig. 22 zeigt, weist ein Relais- oder Übertragungs­ glied 83 Kontaktstücke 83 a sowie 83 b auf, die einander entgegengesetzt und ständig mit den Schleifringen 72 bzw. 73 in Gleitanlage sind. Ferner umfaßt das Relaisglied ein Einbauteil 83 c zwischen den Kontaktstücken 83 a und 83 b. Dieses Einbauteil 83 c ist in einem Befestigungsstück 66 a einstückig ausgebildet. Durch eine Schraube 67 wird das Befestigungsstück 66 a an der Nabenplatte 3 festgehalten.

Gemäß dieser Ausführungsform wird der Zusammenbau noch wei­ ter erleichtert, da von den Kontaktstiften 75 a, 75 b, der Feder 76 und anderen Bauteilen kein Gebrauch gemacht wird. Ferner kann das Befestigungsstück 66 a an der Nabenplatte 3 durch eine Rastkonstruktion, bei der ein Hinterschnitt verwendet wird, oder durch ein Verstemmen unter Wärmeein­ wirkung od. dgl. befestigt werden.

Obwohl die Erfindung anhand ihrer bevorzugten Ausfüh­ rungsformen wörtlich und bildlich erläutert wurde, so ist sie auf die dargelegten Einzelheiten keineswegs beschränkt, da dem Fachmann bei Kenntnis der vermittelten Lehre Abwand­ lungen und Abänderungen der verschiedensten Art an die Hand gegeben worden sind, die jedoch als in den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind.

Claims (21)

1. Lenkrad mit einer Lenkwelle (1), einer an deren oberem Ende befestigten Nabenplatte (3) und einem von dieser Nabenplatte getragenen Lenkradring (45), dadurch gekennzeichnet, daß beidseits der Nabenplatte (3) zuein­ ander entgegengesetzt eine Lichtgebereinrichtung (90) sowie eine Lichtempfangseinrichtung (91) zur Durchführung einer Lichtübertragung angeordnet sind, daß zur Übertra­ gung und zum Empfang zwischen der Lichtgeber- sowie Licht­ empfangseinrichtung die Lichtgebereinrichtung (90) eine Mehrzahl von Lichtgeberbausteinen (8 a-8 h) und die Lichtemp­ fangseinrichtung (91) eine Mehrzahl von Lichtempfangs­ bausteinen (12 a-12 h) entsprechend den Lichtgeberbaustei­ nen der Lichtgebereinrichtung umfassen, wobei ein jeweils aus Lichtgeberbausteinen (8 a-8 h) sowie Lichtempfangs­ bausteinen (12 a-12 h) bestehendes Paar eine Kommunika­ tionseinheit (U) zur Übertragung und zum Empfang von Licht zwischen diesen bildet, und daß in Übereinstimmung mit der Lichtgebereinrichtung (90) und der Lichtempfangs­ einrichtung (91) eine Mehrzahl von Durchbohrungen (4 a-4 l) in der Nabenplatte (3) ausgebildet ist, deren Anzahl grö­ ßer ist als die Anzahl der Kommunikationseinheiten (U) zur Lichtübertragung, wobei diese Durchbohrungen (4 a-4 l) einen Durchtritt von Lichtsignalen zur Lichtübertragung aller Kommunikationseinheiten (U) ermöglichen.

2. Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbohrungen (4 a-4 l) mit gleichen Abständen auf einem zur Drehmitte der Lenkwelle (1) koaxialen Kreis ausgebildet und die Lichtgeberbausteine (8 a-8 h) sowie die Lichtempfangsbausteine (12 a-12 h) mit gleichen Abstän­ den auf dem von den Durchbohrungen bestimmten Kreis ange­ ordnet sind.

3. Lenkrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Durchbohrung (4 a-4 l) in der Nabenplatte (3) an ihrem Innenumfang eine lichtreflektierende Fläche (13) aufweist, die das Lichtsignal von der Seite der Lichtge­ berbausteine (8 a-8 h) zur Seite der Lichtempfangsbaustei­ ne (12 a-12 h) reflektiert.

4. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Nabenplatte (3) sowie der Lichtgebereinrichtung (90) ein erster Reflektor (5) und zwischen der Nabenplatte (3) sowie der Lichtempfangs­ einrichtung (91) ein zweiter Reflektor (9) angeordnet sind, wobei der erste Reflektor (5) eine Reflexion des von den Lichtgeberbausteinen (8 a-8 h) ausgesandten Licht­ signals zur Seite der Lichtempfangsbausteine (12 a-12 h) ermöglicht und eine Kreuzung der von den Lichtgeberbau­ steinen ausgesandten Lichtsignale untereinander verhin­ dert, während der zweite Reflektor (9) eine Reflexion des Lichtsignals zur Seite der Lichtempfangsbausteine ermöglicht und eine Kreuzung der zu jeweils einem Licht­ empfangsbaustein übertragenen Lichtsignale untereinander verhindert.

5. Lenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Reflektor (5) mit einer Mehrzahl von Abteilen (6 a-6 h) zur Aufnahme jeweils eines Lichtgeberbausteins (8 a-8 h) der Lichtgebereinrichtung (90) sowie zur Tren­ nung der von diesen ausgehenden Lichtsignalen versehen ist und daß der zweite Reflektor (9) mit Abteilen (10 a-10 h) zur Aufnahme jeweils eines Lichtempfangsbau­ steins (12 a-12 h) der Lichtempfangseinrichtung (91) sowie zum Empfang der von den Lichtgeberbausteinen (8 a-8 h) ausgesandten Lichtsignale ohne deren Kreuzung unterein­ ander ausgestattet ist.

6. Lenkrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen zwei benachbarten Abteilen (6 a-6 h) am ersten Re­ flektor (5) und zwischen zwei benachbarten Abteilen (10 a-10 h) am zweiten Reflektor (9) lichtauffangende Flächen (14) ausgebildet sind, die eine Kreuzung der von den benachbarten Lichtgeberbausteinen (8 a-8 h) ausgesand­ ten Lichtsignale untereinander verhindern.

7. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbohrungen (4 a-4 l) gleiche Größenabmessungen aufweisen und eine Länge der lichtauf­ fangenden Flächen (14) zwischen den Abteilen (6 a-6 h, 10 a-10 h) länger als der Durchmesser einer Durchbohrung (4 a-4 l) ist.

8. Lenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Reflektor (5) und der zweite Reflektor (9) eine Mehrzahl von lichtreflektierenden Teilen (21) umfassen, die die Lichtsignale von der Seite der Lichtgeberbaustei­ ne (8 a-8 h) zur Seite der Lichtempfangsbausteine (12 a-12 h) reflektieren.

9. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Flächen auf der Seite der Lichtgebereinrichtung (90) sowie der Lichtempfangsein­ richtung (91) zwischen einander benachbarten Durchbohrun­ gen (4 a-4 l) längs des von diesen bestimmten Kreises lichtauffangende Flächen (114) vorhanden sind.

10. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtgebereinrichtung (90) und die Lichtempfangseinrichtung (91) mit einer Mehrzahl von Linsenbauteilen (20) in Übereinstimmung mit den Lichtge­ berbausteinen (8 a-8 h) und den Lichtempfangsbausteinen (12 a-12 h) ausgestattet sind, die die von jedem Lichtge­ berbaustein ausgesandten Lichtsignale zu den Lichtemp­ fangsbausteinen (12 a-12 h) leiten.

11. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtgeberbausteine (8 a-8 h) und die Lichtempfangsbausteine (12 a-12 h) in einer Rich­ tung des von ihnen umschriebenen Kreises einander ent­ sprechend angeordnet sind.

12. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtgeberbausteine (8 a-8 h) und die Lichtempfangsbausteine (12 a-12 h) in einer Rich­ tung des von ihnen umschriebenen Kreises zueinander verschoben angeordnet sind.

13. Lenkrad mit einer Lenkwelle (1), einer an deren oberem Ende befestigten Nabenplatte (3) und einem von dieser Nabenplatte getragenen Lenkradring (45), gekennzeichnet

• - durch ein Paar von entgegengesetzt zueinander beidseits der Nabenplatte (3) angeordneten Grundplatten (7, 11),
• - durch eine an jeweils einer der Grundplatten (7, 11) vorgesehene Lichtgebereinrichtung (90) und Lichtempfangs­ einrichtung (91) zur Übertragung und zum Empfang von Signalen zwischen der Lichtgeber- sowie der Lichtemp­ fangseinrichtung, wobei die Lichtgebereinrichtung (90) eine Mehrzahl von Lichtgeberbausteinen (8 a-8 h) umfaßt, während die Lichtempfangseinrichtung (91) eine Mehrzahl von Lichtempfangsbausteinen (12 a-12 h) entsprechend den Lichtgeberbausteinen der Lichtgebereinrichtung um­ faßt und wobei ein jeweils aus den Lichtgeberbaustei­ nen sowie den Lichtempfangsbausteinen bestehendes Paar eine Kommunikationseinheit (U) bildet,
• - durch einen zwischen der ersten Grundplatte (7) und der Nabenplatte (3) angeordneten ersten Reflektor (5),
• - durch einen zwischen der Nabenplatte (3) und der zwei­ ten Grundplatte (11) angeordneten zweiten Reflektor (9),
• - durch eine Mehrzahl von in der Nabenplatte (3) in Über­ einstimmung mit der Lichtgebereinrichtung (90) sowie der Lichtempfangseinrichtung (91) ausgebildeten Durch­ bohrungen (4 a-4 l), deren Anzahl größer ist als die Anzahl der Kommunikationseinheiten (U) für die Licht­ übertragung und die einen Durchtritt aller Lichtsigna­ le aller Einheiten (U) für die Lichtübertragung er­ möglichen,
• - durch ein Paar von aus einem elektrisch leitfähigen Metall gebildeten Schleifringen (60, 62, 72, 73), die jeweils an einem Außenumfangsteil des ersten Reflek­ tors (5) sowie des zweiten Reflektors (9) und/oder an beiden Grundplatten (7) angeordnet sind, und
• - durch ein an der Nabenplatte (3) befestigtes Leistungs­ relaisglied (65, 82, 83), das mit den Schleifringen (60, 62, 72, 73) zur Energieübertragung in Gleitanla­ ge ist.

14. Lenkrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsrelaisglied (65) ein an der Nabenplatte (3) befestigtes Relaisteil (65 g) und ein Paar von einstückig an einem Endabschnitt des Relaisteils (65 g) ausgebildeten Kontaktstücken (65 a, 65 b), die mit den beiden Schleifrin­ gen (60, 62) in Gleitanlage sind, umfaßt.

15. Lenkrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsrelaisglied (65) ein an der Nabenplatte (3) befestigtes Relaisteil (65 g) und an den vier Ecken die­ ses Relaisteils einstückig ausgebildete Kontaktstücke (65 c, 65 d, 65 e, 65 f) umfaßt.

16. Lenkrad nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsrelaisglied (65) mit einem Befestigungsstück (68) versehen ist, das einstückig an dem Relaisteil (65 g) ausgebildet ist und ein Befestigungsloch (69) zur Befe­ stigung des Leistungsrelaisgliedes (65) an der Nabenplatte (3) aufweist.

17. Lenkrad nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsstück (68) ein Einschubteil (68 a) auf­ weist, das durch eine Bohrung (70) in der Nabenplatte (3) zu führen ist und an seinem freien Ende einen von der Bohrung (70) vorragenden sowie mit der Nabenplatte (3) zum Riegeleingriff kommenden Vorsprung (68 b) hat.

18. Lenkrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifringe einen ersten und einen zweiten Schleif­ ring (72, 73) umfassen, wobei der erste Schleifring (72) an einer der Nabenplatte (3) zugewandten Fläche der ersten Grundplatte (7) und der zweite Schleifring (73) an einer der Nabenplatte (3) zugewandten Fläche der zweiten Grund­ platte (11) ausgebildet ist und daß ein Relaisglied (82) einen ersten Kontaktstift (75 a), welcher ständig mit dem ersten Schleifring (72) in Anlage ist, einen zweiten Kon­ taktstift (75 b), der ständig mit dem zweiten Schleifring (73) in Anlage ist, eine zwischen die beiden Kontaktstif­ te eingefügte und diese zur Anlage an den ersten sowie zweiten Schleifring (72, 73) belastende Feder (76) und ein die beiden Kontaktstifte (75 a, 75 b) sowie die Feder (76) in seinem Inneren aufnehmendes Kontaktstiftgehäuse (74) umfaßt.

19. Lenkrad nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktstiftgehäuse (74) aus einem ersten Gehäuseteil (74 a) sowie einem zweiten Gehäuseteil (74 b) zusammenge­ setzt ist und ein an einem Kopfteil des ersten Gehäuseteils (74 a) ausgebildeter Ansatz (74 d) mit dem zweiten Gehäuse­ teil (74 b) zum Eingriff zu bringen ist.

20. Lenkrad nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Kontaktstiftgehäuseteil (74 b) an einem Ab­ schnitt ein durch ein Durchgangsloch (81) in der Naben­ platte (3) zu führendes Einschubteil (74 c) aufweist, an dessen freiem Ende ein aus dem Durchgangsloch (81) vor­ ragender und mit der Nabenplatte (3) verrastbarer Vor­ sprung (74 e) ausgebildet ist.

21. Lenkrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Relaisglied (83) ein Einbauteil (83 c) sowie ein Paar von Kontaktstücken (83 a, 83 b), die mit den beiden Schleif­ ringen (72, 73) in Gleitanlage sind, umfaßt und das Ein­ bauteil (83 c) in einem an der Nabenplatte (3) festen Be­ festigungsstück (66 a) gehalten ist.