DE4426644C1 - Elektrische Einrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten elektrischen Einrichtung aus.

Derartige elektrische Einrichtungen sind dafür vorgesehen, um einerseits über den bzw. die elektrischen Schalter verschiedene am Kraftfahrzeug zu realisierende Funktionen, wie beispielsweise Stand-/Fahrlicht, Fahrtrichtungsanzeige, Wischen/Waschen z. B. der Frontscheibe zu initiieren und um andererseits über die Signalübertragungsvorrichtung physikalische Größen zu oder von im Lenkrad vorhandenen Funktionsgliedern zu übertragen. So wird z. B. über die Signalübertragungsvorrichtung das sogenannte Airbag-System versorgt und bestimmte Funktionen z. B. des Radios, des Autotelefones oder des Tempomaten ausgelöst bzw. beeinflußt.

Durch die US-PS 4,422,699 ist eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende elektrische Einrichtung bekanntgeworden, bei der zwei übereinander angeordnete jeweils ein eigenes Gehäuse aufweisende Lenkstockschalter mit einer als Signalübertragungsvorrichtung dienenden Spiralkabelkassette über nietartige Verbindungsmittel miteinander gekoppelt und an einer an der Lenksäule ortsfest angeordneten Haltevorrichtung befestigt sind. Eine solche mit dem Lenkrad in Verbindung stehende Einrichtung läßt sich jedoch beim Automobilhersteller nur mit einem vergleichsweise hohem Montageaufwand an ihrer im Kraftfahrzeug vorgesehene Stelle anbringen. Auch ist im Reparaturfall der Austausch einzelner Komponenten bzw. der Austausch der gesamten elektrischen Einrichtung ebenfalls mit einem vergleichsweise hohem Montageaufwand behaftet.

Weiterhin ist durch die DE 34 27 588 A1 eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende elektrische Einrichtung bekannt geworden. Diese elektrische Einrichtung stellt eine komplette Baugruppe dar, deren Signalübertragungsvorrichtung aus einem Drehring und einem feststehenden Träger besteht. Zur Übertragung der Signale sind zwischen dem Drehring und dem Träger federnde Kontaktelemente vorhanden, welche als Schleifkontakte in elektrisch leitender Verbindung mit zugehörigen Kontaktbahnen stehen. Außerdem sind am Träger Aufnahmeeinrichtungen vorhanden, wovon eine zum Beispiel zur Festlegung eines Blinkerschalters vorgesehen ist. Auf welche Art und Weise diese als Baugruppe ausgeführte elektrische Einrichtung am Mantelrohr der Lenksäule befestigt werden soll bleibt jedoch völlig offen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine elektrische Einrichtung der eingangs erwähnten Art derart weiterzubilden, so daß sich diese nicht nur auf besonders einfache Art und Weise zuverlässig und sicher an der Lenksäule eines Kraftfahrzeuges befestigen und gegebenenfalls auch besonders einfach wieder demontieren läßt, sondern welche durch die Möglichkeit des Austausches einzelner Komponenten außerdem leicht und kostengünstig zu reparieren ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhaft bei einem solchen Aufbau ist, daß die einzelnen, in vielfältigen Ausführungen entsprechend den Wünschen der Kunden erstellten, als eine Baueinheit vorliegenden elektrischen Einrichtungen in ihren Funktionen für sich vorprüfbar sind und sich in äußerst sinnfälliger und keinen großen Aufwand verursachenden Art und Weise im Kraftfahrzeug anbringen lassen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 einen mehr oder weniger gegenständlichen Aufbau der elektrischen Schalter und der zugeordneten Signalübertragungsvorrichtung in explosionsartiger Darstellung

Fig. 2 eine im wesentlichen die Steckverbinderkupplung betreffende Einzelheit in vergrößerter Darstellung

Fig. 3 eine im wesentlichen die Gelenkanordnung betreffende Einzelheit

Wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, ist an dem dem Lenkrad 1 zugeordneten Ende des Mantelrohres 2 der Lenksäule eine plattenartig ausgebildete Haltevorrichtung 3 befestigt. Im Zentrum der Haltevorrichtung 3 ist eine die Lenkspindel 4 konzentrisch umgebende Ausnehmung 5 vorhanden. Der freie, zur Anbringung des Lenkrades 1 vorgesehene Endbereich der Lenkspindel 4 überragt die dem Lenkrad 1 zugeordnete Fläche der Haltevorrichtung 3 um einen nur unwesentlichen Betrag. Aus diesem Grunde können die beiden einstückig an der Haltevorrichtung 3 vorhandenen, den zweiten Teil einer Gelenkanordnung 6 darstellenden Lagerböcke 6b relativ flach ausgebildet sein. Zur gelenkigen Verbindung mit einer Tragevorrichtung 14 weist jeder der beiden Lagerböcke 6b einen Drehzapfen 6c auf.

An der den beiden Lagerböcken 6b gegenüberliegenden Seite ist an die Haltevorrichtung 3 eine Befestigungslasche 8 angeformt, die eine Gewindebohrung 7 enthält. Unterhalb der Haltevorrichtung 3 sind zwei Clipsnuten 2a in das Mantelrohr 2 eingebracht, die zur clipsenden Festlegung eines aus Kunststoff hergestellten Tragekörpers 9 vorgesehen sind. Der Tragekörper 9 wird in Bezug auf die Lenkspindel 4 gemäß Pfeilrichtung radial auf das Mantelrohr 2 aufgeschoben bis die Clipsvorsprünge 10a in die Clipsnuten 2a eingreifen und der Tragekörper 9 seine Gebrauchslage einnimmt. In der Gebrauchslage umgreift der Basisbereich 10 dabei das Mantelrohr 2 U-förmig. Aus Gründen der stabilen Halterung ist an den Basisbereich 10 ein stiftförmig ausgebildetes, sich radial in Richtung Lenkspindel 4 erstreckendes Halteelement 10b angeformt, das in eine entsprechend im Mantelrohr 2 vorhandene Ausnehmung eingreift. Beiderseits des Basisbereiches 10 ist je eine Aufnahmekammer 11 an den Tragekörper 9 angeformt, welche jeweils zur haltenden Aufnahme einer an eine elektrische Leitung angeschlossenen Steckverbinderkupplung 12 vorgesehen ist. Zur Festlegung am Tragekörper 9 werden die beiden zuzuordnenden Steckverbinderkupplungen 12 gemäß Pfeilrichtung in die beiden als Befestigungsvorrichtungen ausgebildeten Aufnahmekammern 11 eingeschoben. Die beiden Steckverbinderkupplungen 12 sind dabei in wieder lösbarer Art und Weise in den Aufnahmekammern 11 festgehalten, weil der Bereich einer Wand der beiden Aufnahmekammern 11 jeweils als elastisch auslenkbarer Rastarm 13 ausgebildet ist. Ein solcher Tragekörper 9 hat den Vorteil, daß alle für die elektrischen Verbindungen mit den zur elektrischen Einrichtung gehörigen Funktionselementen notwendigen Steckverbinderkupplungen 12 in einem einzigen Vorgang lagegerecht am Mantelrohr 2 befestigt werden können.

Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, greift der freie Endbereich des Rastarmes 13 mit seinem hakenförmigen Ansatz hinter die Kopffläche 12b der zugeordneten Steckverbinderkupplungen 12, wenn diese vollkommen in ihre Aufnahmekammern 11 eingeschoben wurden. Somit sind die Steckverbinderkupplungen 12 durch die Rastarme 13 an dem Tragekörper 9 festgelegt. Als Betätigungstaste 13a ausgebildet, ragt der freie Endbereich der Rastarme 13 ein gutes Stück über die Kopffläche 12b der zugeordneten Steckverbinderkupplungen 12 hinaus. Die Rastarme 13 können also durch die Betätigung der Betätigungstaste 13a elastisch soweit ausgelenkt werden, so daß die Steckverbinderkupplungen 12 bei Bedarf wieder aus ihren Aufnahmekammern 11 entnommen werden können.

Wie insbesondere aus der Fig. 1 und Fig. 3 hervorgeht, kann der Haltevorrichtung 3 über die Gelenkanordnung 6 die Tragevorrichtung 14 zugeordnet werden. Zur Herstellung der Gelenkanordnung 6 sind an die Tragevorrichtung 14 zwei hakenförmig ausgebildete Finger 6a angeformt, die den ersten Teil der Gelenkanordnung 6 darstellen. Zur Herstellung der Gelenkanordnung 6 können die beiden Finger 6a jeweils hinter einen Drehzapfen 6c des zugehörigen Lagerbockes 6b in Art eines Scharnieres gehakt werden, so daß eine Gelenkanordnung 6 in Art eines Scharnieres entsteht. Bevor die Tragevorrichtung 14 jedoch mit der Haltevorrichtung 3 in Verbindung zu bringen ist, wird diese, wie nachfolgend beschrieben, mit mehreren Funktionskomponenten bestückt, so daß eine für sich in ihren Funktionen vorprüfbare Baueinheit entsteht.

Die im wesentlichen plattenartig ausgebildete, aus Kunststoff hergestellte Tragevorrichtung 14 ist zur haltenden Aufnahme von zwei elektrischen Schaltern 15, 16 und einer als Spiralkabelkassette ausgebildeten Signalübertragungsvorrichtung 17 vorgesehen. Die elektrischen Schalter 15, 16 sind als sogenannte Lenkstockschalter ausgebildet, deren hebelartig ausgeführte Betätigungsglieder 15a, 16a sich mehr oder weniger radial von der Lenkspindel 4 wegerstrecken. Zur Befestigung werden die elektrischen Schalter 15, 16 über angeformte Führungs- und Halteelemente 18 in Pfeilrichtung auf zwei gegenüberliegende entsprechend der Führungs- und Halteelemente 18 ausgebildete Außenbereiche der Tragevorrichtung 14 aufgeschoben. Dabei kommen die Außenbereiche und die Führungs- und Halteelemente 18 miteinander in Eingriff, so daß eine die Betätigungskräfte aufnehmende gute Lagesicherung für die elektrischen Schalter 15, 16 gewährleistet ist. Mittels eines an die Außenbereiche angeformten, elastisch auslenkbaren Clipsarmes sind die elektrischen Schalter 15, 16 in wieder lösbarer Art und Weise an der Tragevorrichtung 14 befestigt.

Auch die Signalübertragungsvorrichtung 17 wird in wieder lösbarer Art und Weise an der Tragevorrichtung 14 angebracht. Dazu wird die ringartig ausgebildete Signalübertragungsvorrichtung 17 mit ihrem Durchbruch mit dem zentral in der Tragevorrichtung 14 vorhandenen Durchbruch 20 in Deckung gebracht. An eines der beiden Gehäuseteile der Signalübertragungsvorrichtung 17 sind mehrere Clipsnasen angeformt. Nach dem Aufstecken der Signalübertragungsvorrichtung 17 auf die Tragevorrichtung 14 hintergreifen die Clipsnasen entsprechend ausgebildete Haltebereiche der Tragevorrichtung 14, womit die Signalübertragungsvorrichtung 17 an der Tragevorrichtung 14 festgelegt ist.

Wie schon beschrieben, wird die dermaßen vorgefertigte Baueinheit über ihre Tragevorrichtung 14 der Haltevorrichtung 3 zugeordnet. Nachdem wie beschrieben die Gelenkanordnung 6 hergestellt ist, wird die gesamte Baueinheit in ihre endgültige Gebrauchslage verschwenkt. Wichtig ist, daß die Gelenkanordnung 6 und der Durchbruch 20 maßlich so auf die Durchtrittshöhe der Lenkspindel 4 abgestimmt sind, daß die Lenkspindel 4 den Schwenkvorgang nicht behindert. Die Tragevorrichtung 14 bzw. Baueinheit wird dabei durch das Einschrauben der dem Langloch 7c zugeordneten Schraube 7a in die zugehörige Gewindebohrung 7b der Haltevorrichtung 3 um den letzten Betrag verschwenkt und damit auch in dieser Position festgelegt. Gleichzeitig mit dem Schwenk- bzw. Befestigungsvorgang kommen die beiden am Tragekörper 9 gehaltenen Steckverbinderkupplungen 12 mit den an den beiden elektrischen Schaltern 15, 16 vorhandenen Gegen-Steckverbinderkupplungen 12a in Wirkverbindung. Alle für die Funktionen der elektrischen Schalter 15, 16 notwendigen elektrischen Verbindungen sind somit gleichzeitig hergestellt worden. Selbstverständlich kann auch an der Signalübertragungsvorrichtung 17 in ähnlicher Weise eine Gegen-Steckverbinderkupplung vorhanden sein, welche im Zusammenspiel mit einer am Tragekörper 9 gehaltenen Steckverbinderkupplung die für ihre Funktionen notwendigen elektrischen Verbindungen herstellt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel werden jedoch die notwendigen elektrischen Verbindungen über eine der Einfachheit halber nicht dargestellte, separat zu montierende Steckverbinderanordnung geschaffen.

Außerdem wird gleichzeitig mit dem Schwenk- bzw. Befestigungsvorgang die Halterung für die Steckverbinderkupplungen 12 am Tragekörper 9 gelöst. Dies geschieht durch jeweils eine Betätigungsnase 19, die an die elektrischen Schalter 15, 16 angeformt sind. Die beiden Betätigungsnasen 19 kommen zunächst an den Betätigungstasten 13a der Rastarme 13 zur Anlage und lenken diese durch den Schwenk- bzw. Befestigungsvorgang soweit aus, so daß die Rastung der Rastarme 13 aufgehoben wird. Eine rastende Halterung der beiden Steckverbinderkupplungen 12 ist in dem vorbeschriebenen Montagezustand der elektrischen Einrichtung auch nicht mehr notwendig, weil die Steckverbinderkupplungen 12 mit den an den elektrischen Schaltern 15, 16 vorhandenen Gegen-Steckverbinderkupplungen 12a in Wirkverbindung stehen. Die elektrischen Schalter 15, 16 selbst sind, wie schon beschrieben, in wieder lösbarer Art und Weise an der Tragevorrichtung 14 festgelegt, so daß sich eine zusätzliche Sicherung für die Steckverbinderkupplungen 12 erübrigt. Ein solches Vorgehen bietet im Reparaturfall sogar den Vorteil, daß die elektrischen Schalter 15, 16 gemeinsam mit ihren zugehörigen Steckverbinderkupplungen 12 vom Tragekörper 14 bei Bedarf wieder entfernt werden können. Dazu brauchen nur die die elektrischen Schalter 15, 16 festhaltenden, elastisch auslenkbaren Clipsarme entsprechend betätigt und die elektrischen Schalter 15, 16 von der Tragevorrichtung abgezogen zu werden. Somit ist eine elektrische Einrichtung entstanden, die sich sowohl beim Automobilhersteller als auch im Reparaturfall auf besonders einfache Art und Weise montieren bzw. demontieren läßt.

Claims (12)

1. Elektrische Einrichtung für Kraftfahrzeuge, die unterhalb des Lenkrades an einer am Mantelrohr der Lenksäule ortsfest angeordneten Haltevorrichtung befestigt ist, wobei die elektrische Einrichtung zumindest aus einem sich mit seinem Betätigungsglied mehr oder weniger radial zur Lenkspindel erstreckenden elektrischen Schalter und einer mit zwei relativ zueinander verdrehbaren Gehäuseteilen versehenen, mit dem Lenkrad in Verbindung stehenden, die Lenkspindel konzentrisch umgebenden Signalübertragungsvorrichtung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Schalter (15, 16) und die Signalübertragungsvorrichtung (17) an einer gemeinsamen, mit einem ersten Teil einer zweiteiligen Gelenkanordnung (6) versehenen Tragevorrichtung (14) befestigt sind und als eine Baueinheit über den ersten Teil der Gelenkanordnung (6) mit dem an der Haltevorrichtung (3) entsprechend vorhandenen zweiten Teil der Gelenkanordnung (6) in Art eines Scharnieres in Eingriff bringbar und über Befestigungsmittel an der Haltevorrichtung festlegbar ist.

2. Elektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil der Gelenkanordnung (6) einstückig an die Tragevorrichtung (14) angeformt ist und aus zwei hakenförmig ausgebildeten Fingern (6a) besteht und daß der zweite Teil der Gelenkanordnung (6) einstückig an die Haltevorrichtung (3) angeformt ist und sich aus zwei jeweils einen Drehzapfen (6c) aufweisenden Lagerböcken (6b) zusammensetzt.

3. Elektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel aus einer Schraube (7a), einem einstückig an der Tragevorrichtung (14) vorhandenen, ein Langloch (7c) aufweisenden Befestigungsflansch (14a) und einem einstückig in der Haltevorrichtung (3) vorhandenen Gewindebohrung (7b) bestehen.

4. Elektrische Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel aus einem einstückig an die Tragevorrichtung (14) angeformten, elastisch auslenkbaren Haltearm und einem entsprechend ausgeführten, einstückig an der Haltevorrichtung vorhandenen Haltevorsprung bestehen.

5. Elektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß desweiteren am Mantelrohr (2) der Lenksäule ein Tragekörper (9) festgelegt ist, an dem in wieder lösbarer Art und Weise zumindest eine an zumindest eine elektrische Leitung angeschlossene Steckverbinderkupplung (12) angebracht ist und daß zumindest an dem an der Tragevorrichtung (14) befestigten elektrischen Schalter (15, 16) eine entsprechend ausgebildete Gegen-Steckverbinderkupplung (12a) derart vorhanden ist, daß durch die Scharnierbewegung beim Festlegen der Tragevorrichtung (14) an der Haltevorrichtung (3) gleichzeitig auch die Kontaktierung zwischen der Steckverbinderkupplung (12) und der Gegen-Steckverbinderkupplung (12a) des elektrischen Schalters (15, 16) hergestellt wird.

6. Elektrische Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Tragekörper (9) in wieder lösbarer Art und Weise zumindest zwei Steckverbinderkupplungen (12) angebracht sind und daß zumindest an einem elektrischen Schalter (15, 16) und an der Signalübertragungsvorrichtung (17) entsprechend ausgebildete Gegen-Steckverbinderkupplungen (12a) derart vorhanden sind, so daß durch die Scharnierbewegung beim Festlegen der Tragevorrichtung (14) an der Haltevorrichtung (3) gleichzeitig auch die Kontaktierung zwischen den Steckverbinderkupplungen (12) und den Gegen-Steckverbinderkupplungen (12a) hergestellt werden.

7. Elektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Steckverbinderkupplung (12) mittels einer einen elastisch auslenkbaren Rastarm (13) aufweisenden Befestigungsvorrichtung in wieder lösbarer Art und Weise an dem Tragekörper (9) angebracht ist.

8. Elektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der elektrische Schalter (15, 16) über Führungs- und Halteelemente (18) haltend auf die Tragevorrichtung (14) aufschiebbar ist und mittels eines elastisch auslenkbaren Clipsarmes in wieder lösbarer Art und Weise an der Tragevorrichtung befestigbar ist.

9. Elektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der elektrische Schalter (15, 16) als auch die Signalübertragungsvorrichtung (17) über Führungs- und Halteelemente (18) haltend auf die Tragevorrichtung (14) aufschiebbar bzw. aufsteckbar sind und über elastisch auslenkbare Clipsarme bzw. Clipsnasen in wieder lösbarer Art und Weise an der Tragevorrichtung (14) befestigbar sind.

10. Elektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß einstückig an die Tragevorrichtung (14) zumindest Bereiche eines der beiden Gehäuseteile der Signalübertragungsvorrichtung (17) angeformt sind.

11. Elektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß einstückig an die Tragevorrichtung (14) zumindest Bereiche sowohl eines der beiden Gehäuseteile der Signalübertragungsvorrichtung (17) als auch Bereiche des Gehäusegrundkörpers von zumindest einem elektrischen Schalter (15, 16) angeformt sind.

12. Elektrische Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den zumindest einen elektrischen Schalter (15, 16) eine Betätigungsnase (19) angeformt ist, durch die beim Festlegen der Tragevorrichtung (14) an der Haltevorrichtung (3) der elastisch auslenkbare Rastarm (13), der zumindest einen Befestigungsvorrichtung für die zumindest eine Steckverbinderkupplung (12) aus deren Eingriffsbereich herausgedrückt wird.