DE3828875C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkrad gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem derartigen Lenkrad, wie es in der DE-OS 34 37 214 gezeigt ist, findet ein Signal- bzw. Informationsübertragungssystem Verwendung, das Licht übertragende Einrichtungen aufweist. In den letzten Jahren wurden Tonanlagen, Antriebs- oder Steuercomputer und andere ähnliche Bauteile in Kraftfahrzeuge eingebaut, zu deren Steuerung Betätigungsschalter an Polsterteilen von Lenkrädern angeordnet wurden.

In diesem Zusammenhang sind Multiplex-Kommunikationskreise, die Lichtübertragungseinrichtungen verwenden, als Übertragungssysteme zwischen den Polsterteilen und Lenksäulenteilen der Lenkräder bekannt, wobei Lichtgeber an den Polsterteilen und Lichtempfänger an den Lenksäulenteilen 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 33 an einem Polsterteil 16 ausgestaltet.

Ein Signalrelaisteil M ist mit einem Lichtgeberkreis 34, einem Lichtempfangskreis 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 bzw. ein Gleitelement 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 mehrere elektrische Signale seriell erzeugt werden.

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. Dieses Übertragungssystem erfordert jedoch Multiplex-Übertragungskreise, was dazu führt, daß die Systeme kompliziert und die Kosten hoch wer­ den.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenkrad zu schaffen, das einen einfachen Schaltungsaufbau zur Signalübertragung von der Polsterteilseite zur Lenksäulenseite aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Lenkrad umfaßt eine Lenkwelle, eine am oberen Ende der Lenkwelle befestigte Nabenplatte, einen an der Nabenplatte gehaltenen Lenkradkranz, eine Lichtgeber- sowie eine Lichtempfangseinrichtung, die die Nabenplatte zwischen sich einschließen und zur Lichtübertragung dienen, wobei die Lichtgebereinrichtung mehrere Lichtgeberbausteine und die Lichtempfangseinrichtung mehrere Lichtempfangsbausteine entsprechend den Lichtgeberbausteinen der Lichtgebereinrichtung aufweist, so daß zwischen diesen Bausteinen Signale übertragen und empfangen werden, wodurch eine Kommunikationseinheit mit einem Paar von Geber- und Empfängereinheiten gebildet wird, und mehrere an der Nabenplatte in Übereinstimmung mit der Lichtgeber- und der Lichtempfangseinrichtung ausgebildete Durchgangsbohrungen, deren Anzahl größer ist als die Anzahl der Kommunikationseinheiten und die einen Durchtritt von Lichtsignalen von allen Bausteinen für eine Lichtübertragung ermöglichen.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Lenkrades sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung deutlich. Es zeigt:

Fig. 1 eine Übersichtsdarstellung eines Übertragungssystems in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt eines Lenkrades der ersten Ausführungsform;

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

Fig. 4 eine zu Fig. 3 perspektivische Darstellung;

Fig. 5 eine Frontansicht des Gleitelementes gemäß 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 Gleitelement als sechste Ausführungsform;

Fig. 15 eine Frontansicht zur Befestigung eines Gleitelementes;

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

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

Fig. 18 eine Übersichtsdarstellung eines Übertragungssystems 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 Übertragungssystems, auf das eingangs bereits eingegangen wurde.

Erste 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 Durchgangsbohrun­ 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 60 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 61 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.

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 vierten Schleifring 62 vorhan­ den. Die Anzahl der Durch­ gangsbohrungen 4 a-4 l (zwölf Durchgangsbohrungen) an der Nabenplatte 3 ist 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 in Form eines Gleitelementes 65 mit von einem 65 g abgebogenen Gleitstücken 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 Gleitelement 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 Gleitelement 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 Gleitelement 65 a des Gleitelementes 65 in Gleit­ anlage mit dem dritten Schleifring 60, während das andere gebogene Gleitstück 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 erläutert. Ein Lenkradkranz 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 Lenkradkranz 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 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 9 angeordnet.

Die Innenoberflächen der Durchgangsbohrungen 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 Durchgangsbohrungen 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 Gleitelement 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 Übertragungs- sowie Energieversorgungssystem auf Lichtsignalbasis versehen ist, beschrieben.

Wenn der Lenkradkranz 45 des Lenkrades 43 nicht gedreht wird, wird der eine Schalter 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 Durchgangsbohrung 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 die Anzahl der Durchgangsbohrungen 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 da die In­ nenflächen der Durchbohrungen 4 a-4 l als lichtreflektieren­ de Flächen 13 ausgebildet sind, dreht, wenn der Lenkrad­ kranz 45 des Lenkrades 43 gedreht wird, die Nabenplatte 3 mit der Drehung des Lenkradkranzes 45, wobei sich die Durch­ gangsbohrung 4 a bewegt, so daß selbst dann, wenn das vom Licht­ geberbaustein 8 a ausgesandte Licht nicht zum Eintritt durch die Durchgangsbohrung 4 a kommt, sich die Durchgangsbohrungen 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 übertragen, 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, 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 Gleitstück 65 b des Gleitelementes 65, das Gleitelement 65 selbst, das andere Gleitstück 65 a des Gleitelementes 65 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 dieses Übertragungssystem des Lenkrades 43 keine 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 Übertragungssystems wird dadurch vereinfacht und die Ko­ sten werden vermindert.

Ferner ist der Schaltungsaufbau bei einem derartigen Übertragungssystem 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 Übertragungssystem 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 Übertragungssystems entspricht 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 Durchgangsbohrungen 4 a-4 l ohne Rücksicht auf die Lage dieser Durchgangsbohrungen 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 Übertragungssystem des Lenkrades stabilisiert.

Dritte Ausführungsform

Bei dem in Fig. 8 gezeigten Übertragungssystem 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 Durchgangsbohrungen 4 a-4 l ohne Rücksicht auf deren Position tritt.

Demzufolge ist das Übertragungssystem 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 Übertragungssystem in der vierten Ausführungsform 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 Übertragungssystems entspricht demjenigen der ersten Ausführungs­ form.

Durch diese Konstruktion weist das Übertragungssystem 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 Lenksäulenteil 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 26 ein Photoleiter 22 b angeordnet ist. Oberhalb des Photoleiters 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 der optischen Faser 22 a und dem Photoleiter 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 Gleitelement 65 der ersten Ausführungsform sind bei dem in Fig. 14 gezeigten Gleitelement 65 beide Endabschnitte an jeder Seite mit auf­ wärts gebogenen Gleitstücken 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 Gleitstücke 65 c und 65 d mit dem dritten Schleifring 60 in Gleitanlage, während die Gleitstücke 65 e und 65 f gleitend am vierten Schleifring 62 anliegen. Demzufolge hat das Gleitelement 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 Gleitelementes 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 Gleitelement 65 bzw. Halteteil 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 Durchgangsbohrungen 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 Gleitelement 65 an der Nabenplatte 3 zu befestigen.

Gemäß dieser Ausführungsform wird das einstückig mit dem Befestigungsstück 68 ausgebildete Gleitelement 65 an der Nabenplatte 3 befestigt, wodurch die Montage des Gleitelementes 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 Gleitelementes 65 weiter vereinfacht wer­ den, wobei das Befestigungsstück 68 an der Nabenplatte 3 auch durch ein Verstemmen mittels Wärme gehalten werden kann.

Neunte Ausführungsform

Ein erster Schleifring 72 ist gemäß Fig. 18 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 Gleitelement 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 angeordnet, das ein erstes Gehäuseteil 74 a (linke Seite in Fig. 19) und ein zweites Gehäuseteil 74 b umfaßt.

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 Gehäuseteils 74 a und des zweiten Gehäuseteils 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 Durchgangsbohrun­ 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 Gehäuseteile 74 a und 74 b zu befestigen. Der zweite Kontaktstift 75 b wird in das Durchgangsloch 78 zusammen mit dem zweiten Gehäuseteil 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 Gehäuseteile 74 a und 74 b der vorherigen Ausführungsform abgewandelt. Der obere Teil des zweiten Gehäuseteils 74 b bleibt offen. Das erste Gehäuseteil 74 a ist mit einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt ausgestaltet und mit einem Ansatz 74 d versehen, so daß mit Bezug zum oberen Ende des zweiten Gehäuseteils 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 Gehäuseteils 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 Gehäuseteil 74 b ist einstückig ein Einschubteil 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 in Rast­ eingriff gebracht wird. Durch diese Ausführung kann die Befestigung des zweiten Gehäuseteils 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 Gleitelement 83 Gleitstücke 83 a sowie 83 b auf, die einander entgegengesetzt und ständig mit den Schleifringen 72 bzw. 73 in Gleitanlage sind. Ferner umfaßt das Gleitelement 83 ein Einbauteil 83 c zwischen den Gleitstücken 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.

Claims (21)

1. Lenkrad mit
einer Lenkwelle (1),
einer an deren oberem Ende befestigten Nabenplatte (3) und
einem von dieser Nabenplatte getragenen Lenkradring (45), wobei beidseits der Nabenplatte (3) zueinander entgegengesetzt eine Lichtgebereinrichtung (90) sowie eine Lichtempfangseinrichtung (91) zur Lichtübertragung angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Übertragung und zum Empfang zwischen der Lichtgeber- sowie Lichtempfangseinrichtung die Lichtgebereinrichtung (90) mehrere Lichtgeberbausteine (8 a-8 h) und die Lichtempfangseinrichtung (91) mehrere Lichtempfangsbausteine (12 a-12 h) entsprechend den Lichtgeberbausteinen der Lichtgebereinrichtung aufweisen, wobei ein jeweils aus Lichtgeberbausteinen (8 a-8 h) sowie Lichtempfangsbausteinen (12 a-12 h) bestehendes Paar eine Kommunikationseinheit (U) zur Übertragung und zum Empfang von Licht zwischen diesen bildet, und
daß in Übereinstimmung mit der Lichtgebereinrichtung (90) und der Lichtempfangseinrichtung (91) mehrere Durchgangsbohrungen (4 a-4 l) in der Nabenplatte (3) ausgebildet sind, deren Anzahl größer ist als die Anzahl der Kommunikationseinheiten (U) zur Lichtübertragung, wobei diese Durchgangsbohrungen (4 a-4 l) einen Durchtritt von Lichtsignalen zur Lichtübertragung aller Kommunikationseinheiten (U) ermöglichen.

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

3. Lenkrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Durchgangsbohrung (4 a-4 l) in der Nabenplatte (3) an ihrem Innenumfang eine lichtreflektierende Fläche (13) aufweist, die das Lichtsignal von der Seite der Lichtgeberbausteine (8 a-8 h) zur Seite der Lichtempfangsbausteine (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 Lichtempfangseinrichtung (91) ein zweiter Reflektor (9) angeordnet sind, wobei der erste Reflektor (5) eine Reflexion des von den Lichtgeberbausteinen (8 a-8 h) ausgesandten Lichtsignals zur Seite der Lichtempfangsbausteine (12 a-12 h) ermöglicht und eine Kreuzung der von den Lichtgeberbausteinen ausgesandten Lichtsignale untereinander verhindert, während der zweite Reflektor (9) eine Reflexion des Lichtsignals zur Seite der Lichtempfangsbausteine ermöglicht und eine Kreuzung der zu jeweils einem Lichtempfangsbaustein 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 Trennung der von diesen ausgehenden Lichtsignale versehen ist und daß der zweite Reflektor (9) mit Abteilen (10 a-10 h) zur Aufnahme jeweils eines Lichtempfangsbausteins (12 a-12 h) der Lichtempfangseinrichtung (91) sowie zum Empfang der von den Lichtgeberbausteinen (8 a-8 h) ausgesandten Lichtsignale ohne deren Kreuzung untereinander ausgestattet ist.

6. Lenkrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 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) ausgesandten Lichtsignale untereinander verhindern.

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

8. Lenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Reflektor (5) und der zweite Reflektor (9) mehrere lichtreflektierende Teile (21) aufweisen, die die Lichtsignale von der Seite der Lichtgeberbausteine (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 Lichtempfangseinrichtung (91) zwischen einander benachbarten Durchgangsbohrungen (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 mehreren Linsenbauteilen (20) in Übereinstimmung mit den Lichtgeberbausteinen (8 a-8 h) und den Lichtempfangsbausteinen (12 a-12 h) ausgestattet sind, die die von jedem Lichtgeberbaustein ausgesandten Lichtsignale zu den Lichtempfangsbausteinen (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 Richtung des von ihnen umschriebenen Kreises einander entsprechend 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 Richtung des von ihnen umschriebenen Kreises zueinander verschoben angeordnet sind.

13. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch
zwei entgegengesetzt zueinander beidseits der Nabenplatte (3) angeordnete Grundplatten (7, 11),
eine an jeweils einer der Grundplatten (7, 11) vorgesehene Lichtgebereinrichtung (90) und Lichtempfangseinrichtung (91),
einen zwischen der ersten Grundplatte (7) und der Nabenplatte (3) angeordneten ersten Reflektor (5),
einen zwischen der Nabenplatte (3) und der zweiten Grundplatte (11) angeordneten zweiten Reflektor (9),
zwei aus einem elektrisch leitfähigen Metall gebildete Schleifringe (60, 62, 72, 73), die jeweils an einem Außenumfangsteil des ersten Reflektors (5) sowie des zweiten Reflektors (9) und/oder an beiden Grundplatten (7, 11) angeordnet sind, und
ein an der Nabenplatte (3) befestigtes Gleitelement (65, 82, 83), das mit den Schleifringen (60, 62, 72, 73) zur Energieübertragung in Gleitanlage ist.

14. Lenkrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitelement (65) ein an der Nabenplatte (3) befestigtes Halteteil (65 g) und zwei einstückig an einem Endabschnitt des Halteteils (65 g) ausgebildete Gleitstücke (65 a, 65 b) aufweist, die mit den beiden Schleifringen (60, 62) in Gleitanlage sind.

15. Lenkrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitelement (65) ein an der Nabenplatte (3) befestigtes Halteteil (65 g) und an den vier Ecken dieses Halteteils einstückig ausgebildete Gleitstücke (65 c, 65 d, 65 e, 65 f) aufweist.

16. Lenkrad nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitelement (65) mit einem Befestigungsstück (68) versehen ist, das einstückig an dem Halteteil (65 g) ausgebildet ist und ein Befestigungsloch (69) zur Befestigung des Gleitelementes (65) an der Nabenplatte (3) aufweist.

17. Lenkrad nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsstück (68) ein Einschubteil (68 a) aufweist, 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) aufweist.

18. Lenkrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifringe einen ersten und einen zweiten Schleifring (72, 73) aufweisen, 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 Gleitelement (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 Kontaktstifte 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) aufweist.

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

20. Lenkrad nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuseteil (74 b) an einem Abschnitt ein durch ein Durchgangsloch (81) in der Nabenplatte (3) zu führendes Einschubteil (74 c) aufweist, an dessen freiem Ende ein aus dem Durchgangsloch (81) vorragender und mit der Nabenplatte (3) verrastbarer Vorsprung (74 e) ausgebildet ist.

21. Lenkrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitelement (83) ein Einbauteil (83 c) sowie zwei Gleitstücke (83 a, 83 b) aufweist, die mit den beiden Schleifringen (72, 73) in Gleitanlage sind, und daß das Einbauteil (83 c) in einem an der Nabenplatte (3) festen Be­ festigungsstück (66 a) gehalten ist.