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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltereinheit, die
an einem Speichenbereich eines Lenkrads in einem Kraftfahrzeug fest
angebracht wird, und betrifft im Spezielleren eine Schaltereinheit
für ein
Lenkrad, die mit einem Schaltermodul an der Vorderseite und einem
Schaltermodul an der Rückseite
versehen ist, die miteinander integriert und elektrisch miteinander
verbunden sind.
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Beschreibung
des einschlägigen
Standes der Technik
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Eine
Schaltereinheit gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 ist aus der
EP 0
807 553 bekannt.
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Gemäß einer
herkömmlichen
Schaltereinheit dieses Typs für
ein Lenkrad, die in der Technik bekannt ist, sind ein Schaltermodul
an der Vorderseite und ein Schaltermodul an der Rückseite
zur Schaffung einer mechanisch integralen Ausbildung an einem speziellen
Halter angebracht und durch eine Verdrahtung elektrisch miteinander
verbunden. Der Halter der integralen Schaltereinheit ist an einem Kernmetall
des Speichenbereichs des Lenkrads fest angebracht, so dass von dem
Fahrersitz des Kraftfahrzeugs aus gesehen das vorderseitige Schaltermodul
an der Vorderseite des Speichenbereichs angebracht werden kann und
das rückseitige
Schaltermodul an der Rückseite
des Speichenbereichs angebracht werden kann.
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Als
weiteres Beispiel für
eine herkömmliche Schaltereinheit
ist auch eine Technik vorgeschlagen worden, bei der das Schaltermodul
an der Vorderseite und das Schaltermodul an der Rückseite
an dem Kernmetall des Speichenbereichs des Lenkrads separat befestigt
werden und dann mittels eines Verdrahtungskabelbaums elektrisch
verbunden werden.
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Die
Schaltereinheit für
ein Lenkrad ist als Drückbetätigungsschalter
verwendbar, um Hochschalt- und Herrunterschaltvorgänge während des Fahrens
im Bereich FAHREN auszuführen,
und ist ferner auch als Schalter zum Steuern eines Klimaanlagensystems
und eines Autotelefons sowie weiterhin auch als Hupschalter verwendbar.
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Im
ersteren Fall der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Techniken wird die
im Voraus durch Zusammenbauen des Schaltermoduls an der Vorderseite
und des Schaltermoduls an der Rückseite
zu einer einzigen Einheit gebildete Schaltereinheit fest an dem
Speichenbereich des Lenkrads angebracht; es ist daher erforderlich,
diese Schaltermodule an einem Halter anzubringen, der derart ausgebildet
ist, dass ein Halten des Kernmetalls des Speichenbereichs ermöglicht wird.
In diesem Fall besteht ein Nachteil, wie ein vermindertes Maß an Ausbildungsfreiheit,
aufgrund der Formgebung und der Größe jedes Schaltermoduls. Ferner
sind bei einer Modifizierung der Technik beide Schaltermodule in integraler
Weise in der Form ausgebildet, dass eines der Schaltermodule in
eine in dem Kernmetall des Speichenbereichs des Lenkrads vorgesehene Durchgangsöffnung gepasst
werden kann. In diesem Fall unterliegen auch die Formgebung und
die Größe jedes
Schaltermoduls Einschränkungen,
und ferner führt
die Ausbildung einer geringfügig
größeren Durchgangsöffnung in
dem Kernmetall des Speichenbereichs zu dem Problem, dass die mechanische
Festigkeit des Speichenbereichs stark beeinträchtigt wird.
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Im
letzteren Fall, in dem das Schaltermodul an der Vorderseite und
das Schaltermodul an der Rückseite
separat an dem Kernmetall des Speichenbereichs des Lenkrads befestigt
werden, besteht keine Gefahr einer Verminderung des Ausmaßes an Ausbildungsfreiheit
sowie einer Beeinträchtigung
der Festigkeit des Speichenbereichs. In diesem Fall wird es jedoch
notwendig, in dem be grenzten Raum auf der Rückseite des Lenkrads die elektrische
Verbindung der beiden Schaltermodule durch den Verdrahtungskabelbaum
vorzunehmen, nachdem diese an dem Speichenbereich montiert sind,
wobei dies zu einer Beeinträchtigung
der einfachen Montierbarkeit führt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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In
Anbetracht der vorstehend beschriebenen Probleme, die im bisher
bekannten Stand der Technik vorhanden sind, besteht eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer Schaltereinheit für ein Lenkrad
eines Kraftfahrzeugs, die die mechanische und elektrische Verbindung
der Schaltermodule sowohl an der Vorderseite als auch an der Rückseite
erleichtert, und zwar ohne große
Einschränkungen
hinsichtlich ihrer Größe sowie
ohne Beeinträchtigung
der Festigkeit des Speichenbereichs des Lenkrads.
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Gelöst wird
die vorstehend geschilderte Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch
folgende Ausbildung. Das heißt,
die an dem Speichenbereich des Lenkrads des Kraftfahrzeugs fest
angebrachte Schaltereinheit ist mit einem Schaltermodul an der Vorderseite
und einem Schaltermodul an der Rückseite
versehen, die im an dem Speichenbereich angebrachten Zustand mechanisch
und elektrisch miteinander verbunden sind. Elektrodenbereiche befinden
sich in einander gegenüberliegender
Positionierung an den Schaltermodulen. Bei dem einen dieser Elektrodenbereiche
handelt es sich um einen elastischen Elektrodenbereich, der sich
elastisch verformt. Im integrierten Zustand dieser Schaltermodule
verformt sich der elastische Elektrodenbereich als der eine Elektrodenbereich
in elastischen Kontakt mit dem anderen Elektrodenbereich.
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Gemäß der Schaltereinheit
mit einer derartigen Ausbildung besteht keine Notwendigkeit zum
integralen Ausbilden des Schaltermoduls an der Vorderseite und des
Schaltermoduls an der Rückseite vor
der Montage an dem Lenkrad; somit unterliegt die Schaltereinheit
kaum Einschränkungen
hinsichtlich ihrer Formgebung und Größe, und sie hat ein hohes Maß an Ausbildungsfreiheit.
Ferner kommt bei den mechanisch integrierten Schaltermodulen der
elastische Elektrodenbereich in elastischen Kontakt mit dem anderen
Elektrodenbereich, wodurch eine elektrische Verbindung hergestellt
wird. Somit ist es möglich,
auf einen solchen komplizierten Vorgang zu verzichten, bei dem die
Schaltermodule nach der Montage an dem Lenkrad durch einen Verdrahtungskabelbaum
elektrisch miteinander verbunden werden. Da ferner keine Notwendigkeit
zum Ausbilden einer Durchgangsöffnung
in dem Speichenbereich des Lenkrads für die Montage der Schaltereinheit
besteht, erleidet die Schaltereinheit ferner auch keine Einbußen bei
der mechanischen Festigkeit.
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Wenn
zusätzlich
zu der vorstehend beschriebenen Konstruktion die Schaltermodule
an der Vorderseite und an der Rückseite
dazu ausgebildet sind, durch Schnapp-Verbindung in integraler Weise
miteinander ausgebildet zu werden, lassen sich die Schaltermodule
leicht an beiden Seiten des Speichenbereichs in integraler Weise
montieren, so dass sich die einfache Montierbarkeit stark verbessern läßt.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine Schnittdarstellung
zur Erläuterung
einer Schaltereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung,
die an dem Speichenbereich eines Lenkrads angebracht ist;
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2 eine erläuternde
Ansicht eines Hauptbereichs der 1 unter
Darstellung der Position der elektrischen Verbindung der beiden
Schaltermodule;
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3 eine teilweise im Schnitt
dargestellte Seitenansicht unter Darstellung des äußeren Erscheinungsbilds
der Schaltereinheit nach dem Einbau; und
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4 eine auseinandergezogene
Perspektivansicht der Schaltereinheit.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Unter
Bezugnahme auf die 1 bis 4 wird nun eine Schaltereinheit
für ein
Lenkrad gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 zeigt eine Schnittdarstellung der Schaltereinheit
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die an dem Speichenbereich des Lenkrads angebracht ist. 2 zeigt eine erläuternde
Ansicht eines Hauptbereichs der 1 unter
Darstellung der Position der elektrischen Verbindung der beiden
Schaltermodule. 3 zeigt
eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht zur Veranschaulichung
des äußeren Erscheinungsbilds
der Schaltereinheit nach dem Einbau. 4 zeigt
eine auseinandergezogene Perspektivansicht der Schaltereinheit.
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Die
in diesen Zeichnungen dargestellte Schaltereinheit 1 für ein Lenkrad
ist an zwei Speichenbereichen 2 des Kraftfahrzeuglenkrads
fest angebracht und ist gebildet aus einem Schaltermodul 3 an
der Vorderseite und einem Schaltermodul 4 an der Rückseite.
Wie in 3 gezeigt ist,
sind aufgrund des Kombinierens der Schaltermodule 3 und 4 Durchgangsöffnungen 1a und 1b durch
die beiden Speichenbereiche 2 hindurch ausgebildet. Hierbei handelt
es sich bei dem Speichenbereich 2 um einen Teil, der den
zentralen Teil des Lenkrads, in dem eine Airbag-Vorrichtung untergebracht
ist, mit einem kreisringförmigen
Bereich verbindet, der den Außenumfang
des Lenkrads bildet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Schaltereinheit 1 bei Anbringung
an einem Lenkrad mit vier Speichenbereichen 2 erläutert, wobei
die Schaltereinheit 1 an zwei Speichenbereichen montiert
wird.
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Das
Schaltermodul 3 an der Vorderseite und das Schaltermodul 4 an
der Rückseite
der Schaltereinheit 1 sind mit einem einen Musterbereich
bildenden Elektrodenbereich 5 bzw. mit einem elastischen Elektrodenbereich 6 in
einander gegenüberliegenden Bereichen
versehen. Das heißt,
der Schaltermodul 3 an der Vorderseite weist einen Betätigungsknopf 7, der
zur Betätigung
gedrückt
wird, ein Schaltelement 8 mit einem Klick-Gummi und einem
Kontakt, eine Schnapp-Klinke 9 und eine Klinkeneinführöffnung 10 für eine Schnapp-Verbindung,
sowie einen einen Musterbereich bildenden Elektrodenbereich 5 auf, der
auf einer gedruckten Schaltungsplatte 11 ausgebildet ist;
der einen Musterbereich bildende Elektrodenbereich 5 liegt
dabei an einem Endbereich des vorderseitigen Schaltermoduls 3 frei.
Das Schaltermodul 4 an der Rückseite dagegen weist einen
Betätigungsknopf 12,
der zur Betätigung
gedrückt
wird, ein Schaltelement 13 mit einem Klick-Gummi und einem
Kontakt, eine Schnapp-Klinke 14 und eine Klinkeneinführöffnung 15 für eine Schnapp-Verbindung sowie
einen elastischen Elektrodenbereich 6 auf, der ein elastisches
Metallstück
beinhaltet, das von einem auf einer gedruckten Schaltungsplatte 16 angebrachten
elektronischen Teil 17 hervorstehend ausgebildet ist. Der
elastische Elektrodenbereich 6 liegt an einem Endbereich
des rückseitigen
Schaltermoduls 4 frei. Wenn das Schaltermodul 3 an
der Vorderseite und das Schaltermodul 4 an der Rückseite
gegenseitig auf den Speichenbereich 2 des Lenkrads gedrückt werden,
greift die Schnapp-Klinke 9 in die Klinkeneinführöffnung 15 ein,
während
die Schnapp-Klinke 14 in die Klinkeneinführöffnung 10 eingreift,
wie dies in 3 gezeigt
ist. Die Schaltermodule 3 und 4 sind daher im
an dem Speichenbereich 2 angebrachten Zustand mechanisch
in Form einer Schaltereinheit 1 integriert. Wenn die Schaltermodule 3 und 4 in
dieser Weise miteinander integriert sind, befindet sich ferner der
elastische Elektrodenbereich 6 des Schaltermoduls 4 an
der Rückseite
in elastischem Kontakt mit dem einen Musterbereich bildenden Elektrodenbereich 5 des
Schaltermoduls 3 an der Vorderseite. In diesem Zustand
sind die Schaltermodule 3 und 4 daher elektrisch
miteinander verbunden.
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Der
Speichenbereich 2 weist ein Kernmetall 2a auf,
das aus einer Aluminiumlegierung oder einem anderen Material gebildet
ist und mit einem Abdeckkörper 2b aus
Kunstharzmaterial bedeckt ist. Es ist zwar nicht dargestellt, jedoch
ist die Schaltereinheit 1 sicher an dem Kernmetall 2a befestigt,
indem ein Teil des Schaltermoduls 4 an der Rückseite
mittels Schrauben an dem Kernmetall 2a des Speichenbereichs 2 befestigt
ist.
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Die
vorstehend beschriebene Schaltereinheit 1 ist dazu ausgebildet,
in einen mechanisch und elektrisch verbundenen Zustand zu gelangen,
wenn das Schaltermodul 3 an der Vorderseite und das Schaltermodul 4 an
der Rückseite
an dem Speichenbereich 2 des Lenkrads montiert werden.
Es ist daher nicht notwendig, die Schaltermodule 3 und 4 vor
der Montage zu einer einzigen Einheit zusammenzubauen. Die Schaltereinheit 1,
die in einem geteilten Zustand an dem Speichenbereich 2 montiert
werden kann, unterliegt hinsichtlich der Formgebung und Größe der Schaltermodule 3 und 4 keinen
so großen Einschränkungen,
so dass ein hohes Maß an
Ausbildungsfreiheit sichergestellt ist. Die Schaltereinheit 1 läßt sich
somit bei verschiedenen Arten von Betätigungsschaltern anwenden und
ist daher als multifunktionale Schaltervorrichtung einsetzbar.
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Ferner
ist die Schaltereinheit 1 derart ausgebildet, dass im mechanisch
zu einer einzigen Einheit zusammengebauten Zustand der Schaltermodule 3 und 4 der
eine elastische Elektrodenbereich 6 mit dem einen Musterbereich
bildenden Elektrodenbereich 5 auf der gegenüberliegenden
Seite in elastischen Kontakt gebracht ist, so dass diese Schaltermodule 3 und 4 elektrisch
miteinander verbunden sind. Es besteht daher keine Notwendigkeit,
die Schaltermodule 3 und 4 durch einen Verdrahtungskabelbaum
elektrisch miteinander zu verbinden, nachdem diese an dem Speichenbereich 2 des
Lenkrads montiert worden sind. Das heißt, die Schaltermodule 3 und 4 machen
keinen komplizierten Verdrahtungsvorgang für eine elektrische Verbindung
innerhalb eines engen Raums auf der Rückseite des Lenkrads erforderlich.
Die Schaltereinheit 1 hat somit ausgezeichnete Eigenschaften
hinsichtlich einer einfachen Montierbarkeit. Ferner sind im Fall
der Schaltereinheit 1 das Schaltermodul 3 an der
Vorderseite und das Schaltermodul 4 an der Rückseite
mit den Schnapp-Klinken 9 und 14 versehen, so
dass die Schaltermodule 3 und 4 durch Schnapp-Verbindung in
einfacher Weise zu einer einzigen Einheit zusammengebaut werden
können,
so dass ein sehr hohes Maß an
einfacher Montierbarkeit sichergestellt ist.
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Bei
der Schaltereinheit 1 kann der elastische Elektrodenbereich 6,
der aus einem elastischen Metallstück besteht, in zuverlässiger Weise
in elastischem Kontakt mit dem einen Musterbereich bildenden Elektrodenbereich 5 gehalten
werden, obwohl eine geringfügige
Differenz in den relativen Positionen zwischen dem einen Musterbereich
bildenden Elektrodenbereich 5 und dem ela stischen Elektrodenbereich 6 aufgrund
dimensionsmäßiger Abweichungen
von Bestandteilen vorhanden ist. Aus diesem Grund bieten die Schaltermodule 3 und 4 ein
hohes Maß an
Zuverlässigkeit
bei der elektrischen Verbindung, obwohl kein Verdrahtungskabelbaum
verwendet wird. Da die Schaltereinheit 1 ferner keine Durchgangsöffnung in
dem Kernmetall 2a des Speichenbereichs 2 zum Einpassen
der Schaltermodule 3 und 4 benötigt, wird die mechanische
Festigkeit des Kernmetalls 2a nicht beeinträchtigt.
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Es
versteht sich, dass bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
der elastische Elektrodenbereich 6 an dem Schaltermodul 4 an
der Rückseite
vorgesehen ist, jedoch auch an dem Schaltermodul 3 an der
Vorderseite vorgesehen sein kann. In dem Ausführungsbeispiel ist das Schaltermodul 4 an
der Rückseite
mit dem Kernmetall 2a verschraubt, um die Schaltereinheit 1 an
dem Kernmetall 2a des Speichenbereichs 2 sicher
festzulegen, jedoch kann auch das Schaltermodul 3 an der
Vorderseite mit dem Kernmetall 2a verschraubt sein. Ferner ist
bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Schaltereinheit 1 an
zwei Speichenbereichen 2 angebracht, jedoch kann sie auch
an nur einem Speichenbereich 2 angebracht sein.
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Die
Schaltereinheit 1 der vorliegenden Erfindung ist mit dem
Schaltermodul an der Vorderseite und dem Schaltermodul an der Rückseite
versehen, die im an dem Speichenbereich angebrachten Zustand mechanisch
und elektrisch miteinander verbunden sind. Wenn diese Schaltermodule
in integraler Weise zusammengebaut werden, kommt der elastische
Elektrodenbereich auf der einen Seite in elastischen Kontakt mit
dem Elektrodenbereich auf der anderen Seite, und daher ist es nicht
notwendig, diese Schaltermodule vor der Montage an dem Lenkrad zu
einer einzigen Einheit zusammenzubauen, wodurch sich das Ausmaß an Ausbildungsfreiheit
bei geringen Einschränkungen
hinsichtlich der Formgebung und der Größe steigern läßt und ferner
auf einen solchen komplizierten Vorgang wie das elektrische Verbinden
der Schaltelemente durch einen Verdrahtungskabelbaum nach der Montage
an dem Lenkrad verzichtet werden kann. Die einfache Montierbarkeit
läßt sich
somit verbessern. Da weiterhin keine Durchgangsöffnung für die Montage der Schaltereinheit
an dem Speichen bereich des Lenkrads erforderlich ist, besteht ferner
keine Gefahr einer Beeinträchtigung
der mechanischen Festigkeit des Lenkrads.
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Weiterhin
ist bei der Schaltereinheit der vorliegenden Erfindung der Elektrodenbereich,
bei dem der elastische Elektrodenbereich in elastischem Kontakt
steht, aus einem Elektrodenbereichmuster gebildet, das auf einer
gedruckten Schaltungsplatte ausgebildet ist; die Elektrodenbereiche
lassen sich somit in einfacher Weise herstellen, so dass sich eine
Kostenreduzierung der Schaltereinheit erzielen läßt.
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Ferner
sind gemäß der vorliegenden
Erfindung die Schaltermodule an der Vorderseite und der Rückseite
durch Schnapp-Verbindung zu einer einzigen Einheit zusammengebaut,
so dass sich der Montage- bzw. Einbauvorgang noch weiter vereinfachen läßt.
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Zusätzlich dazu
ist gemäß der vorliegenden Erfindung
wenigstens eines der Schaltermodule an der Vorderseite und der Rückseite
mittels Schrauben an dem Speichenbereich des Lenkrads angebracht, so
dass sich die Schaltereinheit an dem Speichenbereich fest anbringen
läßt.