WO2018007438A2 - Bedienbaugruppe für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2018007438A2
WO2018007438A2 PCT/EP2017/066759 EP2017066759W WO2018007438A2 WO 2018007438 A2 WO2018007438 A2 WO 2018007438A2 EP 2017066759 W EP2017066759 W EP 2017066759W WO 2018007438 A2 WO2018007438 A2 WO 2018007438A2
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leaf spring
lever
switching element
control assembly
motor vehicle
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PCT/EP2017/066759
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Joachim Korherr
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Zf Friedrichshafen Ag
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Publication date
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Publication of WO2018007438A3 publication Critical patent/WO2018007438A3/de

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H59/08—Range selector apparatus
    • F16H59/10—Range selector apparatus comprising levers
    • F16H59/105—Range selector apparatus comprising levers consisting of electrical switches or sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/02—Details
    • H01H13/12—Movable parts; Contacts mounted thereon
    • H01H13/14—Operating parts, e.g. push-button
    • H01H13/18—Operating parts, e.g. push-button adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift
    • H01H13/186—Operating parts, e.g. push-button adapted for actuation at a limit or other predetermined position in the path of a body, the relative movement of switch and body being primarily for a purpose other than the actuation of the switch, e.g. door switch, limit switch, floor-levelling switch of a lift wherein the pushbutton is rectilinearly actuated by a lever pivoting on the housing of the switch
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H17/00—Switches having flexible operating part adapted only for pulling, e.g. cord, chain
    • H01H17/02—Details
    • H01H17/04—Stationary parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/02—Selector apparatus
    • F16H2059/0239—Up- and down-shift or range or mode selection by repeated movement
    • F16H2059/0247—Up- and down-shift or range or mode selection by repeated movement with lever or paddle behind steering wheel
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2217/00—Facilitation of operation; Human engineering
    • H01H2217/02—After travel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2235/00—Springs
    • H01H2235/022—Actuating striker
    • H01H2235/024—Actuating striker formed by knee or dimple of leaf spring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2235/00—Springs
    • H01H2235/028—Blade spring

Definitions

  • the invention relates to an operating assembly for a motor vehicle, comprising an electrical switch, in particular for changing driving stages of an automatic motor vehicle transmission, wherein the switch comprises a first, manually operable lever, a second lever and an electrical switching element and wherein the first lever in its actuated state acts on the electrical switching element via the second lever.
  • Control modules with electrical switches are widely used in the field of motor vehicles. These are usually used to operate a radio, a navigation system and / or an on-board computer.
  • the electrical switches are preferably used in connection with automatic motor vehicle transmissions.
  • a driver can then manually change or select speeds of the automatic motor vehicle transmission via an electrical switch.
  • Such electrical switches for changing gears of an automatic motor vehicle transmission are part of a steering wheel assembly, they are often referred to as Heidelbergpaddel. The driver does not have to take his hands off the steering wheel for switching, so that he can safely maneuver the vehicle even during the operation of an electric switch.
  • control assemblies with electrical switches are known, which are used in Wegn techlelementen which are arranged in the center console of a motor vehicle.
  • An operating module of the type mentioned is known for example from DE 10 2012 014 019 A1. This control module has become larger It is important to note that the actuation path of a shift paddle is short and at the same time a fast and safe change of gears is possible.
  • the components of control modules of the type mentioned above are always manufactured while maintaining low tolerances.
  • the switching element actuating lever are manufactured with small tolerances to allow a durable and reliable operation of the switching element. If a switching element is actuated by a plurality of levers, a tolerance chain is created. In this case, it is necessary to tune the sum of the tolerances so that the switching element is not impaired in its function.
  • the object of the present invention is therefore to provide an operating assembly of the type mentioned, which is simple and reliable.
  • the control module should be inexpensive to produce.
  • an electrical switching element should be protected from overloading, z. As "Overtravel", be effectively protected.
  • the object is achieved by an operating assembly of the type mentioned, in which the second lever is a leaf spring with a firmly clamped end and a free end and actuation of the first lever, the leaf spring deformed such that it is at least partially displaced in the direction of the switching element , The leaf spring thus actuates the switching element.
  • the switching element may be any electrical component, in particular a micro-switch.
  • the switching element can, for. B. be arranged on a circuit board.
  • the control module is therefore simple.
  • the at least partially shift the leaf spring is limited by a stop.
  • the leaf spring exerts too much force on the electrical switching element or acts with an excessive actuation travel to the switching element.
  • the electrical switching element is thus protected against overloads, in particular in front of the "overtravel.” This results in an increased service life of the electrical switching element and thus of the entire control module. Thus, they are inexpensive to produce.
  • the stop is arranged in the direction of the extent of the leaf spring between the switching element and the free end of the leaf spring.
  • the switching element is located between the stop and the firmly clamped end of the leaf spring.
  • the switching element is arranged in a protected position.
  • the control module is so very compact.
  • a point of application of the first lever to the leaf spring between the stop and the free end of the leaf spring is arranged.
  • the point of attack is on the opposite side of the stop.
  • the stop is fastened to a carrier element of the switch and is preferably designed in one piece with the carrier element.
  • the carrier element can be for example a plastic part, which is preferably produced by means of the injection molding process.
  • the stop is a projection on the support element.
  • the attack can be z. B. be a wall or post-shaped projection.
  • the leaf spring comprises a stiffened portion, which preferably faces the switching element.
  • the stiffened portion is stiff compared to the other portions of the leaf spring. This means that, when the leaf spring is acted upon, the other sections of the leaf spring first deform with a force.
  • the stiffened portion can thus be moved in a defined manner and, in particular, interact with the electrical switching element in a defined manner.
  • a bulging of the leaf spring is avoided in the region of the stiffened portion.
  • the stiffened portion is preferably between the tightly clamped end of the leaf spring and the stop. Thus, it is opposite to the switching element and the switching element is actuated by the stiffened portion. Thus, an overload of the switching element is effectively avoided.
  • the stiffened portion can be realized, for example, by a material thickening or by a material deformation.
  • the stiffened portion may include a tab which is angled about a substantially along the extension of the leaf spring oriented bending line, preferably angled substantially at right angles.
  • the tab is preferably angled on the side opposite to the switching element.
  • the leaf spring acts on the first lever with a restoring force in the direction of its unactuated state.
  • the restoring force results from an elastic deformation of the leaf spring in conjunction with the fixed clamping of one end of the leaf spring. It is thus biased the entire control module in an unactuated state.
  • the switching element is arranged in the direction of the extension of the leaf spring between the fixed clamped end and the free end of the leaf spring, wherein the switching element is preferably arranged closer to the fixedly clamped end. This results in a compact design of the control module.
  • first lever and the switching element may be disposed on opposite sides of the leaf spring.
  • first lever and the switching element may be disposed on opposite sides of the leaf spring.
  • the switching element is a micro-switch.
  • the first lever is a shift paddle, which can preferably be arranged on a steering wheel of a motor vehicle.
  • the first lever may also be a lever of another application, for example a control device for a radio, a navigation system or an on-board computer.
  • the first lever may be an intermediate lever of one of the applications mentioned.
  • the first lever is a shift stage selection element, which can preferably be arranged in a center console of a motor vehicle.
  • the first lever may be a lever of another application, for. B. a radio, a navigation system or an on-board computer.
  • FIG. 1 shows schematically a first embodiment of an operating module according to the invention in an unactuated state
  • FIG. 2 schematically shows the first embodiment of the control assembly according to the invention from FIG. 1 in an actuated state
  • FIG. 1 shows an operating assembly 10, in which an electrical switching element 12, in the illustrated embodiment, a micro-switch, via a first lever 14 and a second lever is actuated.
  • the second lever is a leaf spring 16 which includes a fixedly clamped end 18 and a free end 20.
  • the first lever 14 on a Wegnnostilelement z. B. is arranged in a center console of a motor vehicle, or on a switching paddle, which is arranged on a steering wheel of a motor vehicle, be formed.
  • the leaf spring 16 extends along a direction indicated by an arrow 21.
  • the electrical switching element 12 is mounted in a support member 22 in which the fixedly clamped end 18 of the leaf spring 16 is mounted.
  • a stop 24 is arranged on the carrier element 22. This is integrally connected to the carrier element 22 and designed as a supernatant. The stop 24 serves to limit a displacement travel of the leaf spring 16 in the direction of the electrical switching element 12.
  • the components of the control assembly 10 starting from the clamped end 18 of the leaf spring 16 are arranged as follows: clamped end 18 of the leaf spring 16, switching element 12, stop 24, free end 20th the leaf spring 16.
  • the electrical switching element 12 is closer to the firmly clamped end 18 as the free end 20 of the leaf spring 16th
  • the first lever 14 engages at a point 26 between the stop 24 and the free end 20 on the leaf spring 16.
  • the first lever 14 and the switching element 12 are disposed on opposite sides of the leaf spring 16. That portion of the leaf spring 16 which is opposite to the switching element 12, ie between the fixedly clamped end 18 and the stop 24th is arranged, is designed as a stiffened portion 27. It is stiffer than the remaining portions of the leaf spring 16 and thus less easily deformed.
  • control module 10 is shown in the unactuated state, d. h., That the leaf spring 16, the switching element 12 is not actuated. Between the stop 24 and the leaf spring 16, a distance is then available.
  • the mode of operation of the operating module 10 will be explained below with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the first lever 14 is operated manually. This shifts in the illustrated embodiment in the clockwise direction and acts on the point 26, the leaf spring 16 with an actuating force.
  • the leaf spring 16 deforms elastically, wherein the stiffened portion 27 is not deformed substantially, but only the remaining portions of the leaf spring 16.
  • the leaf spring 16 partially shifted in the direction of the switching element 12.
  • the displacement of the stiffened section 27 in the direction of the switching element 12 is important. Once the stiffened portion 27 is displaced sufficiently far in the direction of the switching element 12, he actuates this.
  • the leaf spring 16 is only elastically deformed at any time.
  • first lever 14 If the first lever 14 is no longer manually operated, it also exerts no more actuating force on the leaf spring 16. Then the leaf spring deforms 16 elastically return to their unactuated state. It exerts a restoring force on the first lever 14, so that it is also returned to its unactuated state.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the operating module 10. In the following, only the differences to the embodiment shown in Figures 1 and 2 will be discussed.
  • the first lever 14 is connected to a Wegnnostilelement z. B. is arranged in a center console of a motor vehicle, or on a shift paddle, which is arranged on a steering wheel of a motor vehicle formed.
  • the stiffened portion 27 of the leaf spring 16 includes an angled tab 28, wherein the tab 28 angled substantially at 90 ° relative to the rest of the leaf spring 16 and the bend is made along a bending line, which is substantially along the direction shown by the arrow 21 of Extension of the leaf spring 16 extends.
  • the switching element 12 is arranged on an electrical circuit board 30 (PCB).
  • the printed circuit board 30 is mounted on the carrier element 22.
  • the leaf spring 16 also has in the region in which it is firmly clamped in the carrier element 22, via an incision 32. Through this, the support member 22 and the leaf spring 16 are positively connected. Thus, the leaf spring can be precisely positioned on the support member 22. At the same time, the connection is insensitive to shocks.
  • the incision 32 can also be used to adjust the local bending stiffness of the leaf spring 16.
  • the firmly clamped end 18 of the leaf spring 16 in the embodiment of Figure 3 is provided with an angled portion 34.
  • the contact surface of the leaf spring 16 on the carrier element 22 is increased.
  • the bend 34 can also serve to position the leaf spring 16 on the carrier element 22. Thus, the assembly of the leaf spring 16 is facilitated.
  • the actuation and resetting of the operating module 10 according to FIG. 3 takes place analogously to the embodiment described in FIGS. 1 and 2.

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Abstract

Es wird eine Bedienbaugruppe (10) für ein Kraftfahrzeug beschrieben, die einen elektrischen Schalter, insbesondere zum Wechseln von Fahrstufen eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes aufweist. Der Schalter umfasst einen ersten, manuell betätigbaren Hebel (14), einen zweiten Hebel und ein elektrisches Schaltelement (12). In seinem betätigten Zustand wirkt der erste Hebel (14) über den zweiten Hebel auf das elektrische Schaltelement (12). Dabei ist der zweite Hebel eine Blattfeder (16) mit einem fest eingespannten Ende (18) und einem freien Ende (20), die bei einer Betätigung des ersten Hebels (14) derart verformt wird, dass sie zumindest abschnittsweise in Richtung des Schaltelements (12) verlagert wird.

Description

Bedienbaugruppe für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Bedienbaugruppe für ein Kraftfahrzeug, mit einem elektrischen Schalter, insbesondere zum Wechseln von Fahrstufen eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes, wobei der Schalter einen ersten, manuell betätigbaren Hebel, einen zweiten Hebel und ein elektrisches Schaltelement umfasst und wobei der erste Hebel in seinem betätigten Zustand über den zweiten Hebel auf das elektrische Schaltelement wirkt.
Bedienbaugruppen mit elektrischen Schaltern sind im Bereich der Kraftfahrzeuge weit verbreitet. Üblicherweise werden diese zur Bedienung eines Radios, eines Navigationssystems und/oder eines Bordcomputers verwendet.
Ein weiteres Anwendungsfeld der Bedienbaugruppen und der zugehörigen elektrischen Schalter ist die Bedienung von Kraftfahrzeuggetrieben. Dabei werden die elektrischen Schalter vorzugsweise im Zusammenhang mit automatischen Kraftfahrzeuggetrieben verwendet. Ein Fahrer kann dann über einen elektrischen Schalter manuell Fahrstufen des automatischen Kraftfahrzeuggetriebes wechseln oder anwählen. Wenn solche elektrischen Schalter zum Wechseln von Fahrstufen eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes Bestandteil einer Lenkradbaugruppe sind, werden sie häufig als Schaltpaddel bezeichnet. Dabei muss der Fahrer zum Schalten die Hände nicht vom Lenkrad nehmen, sodass er das Kraftfahrzeug auch während der Betätigung eines elektrischen Schalters sicher manövrieren kann.
Auch sind Bedienbaugruppen mit elektrischen Schaltern bekannt, die in Schaltstufenwählelementen eingesetzt werden, die in der Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs angeordnet sind. Eine Bedienbaugruppe der eingangs genannten Art ist zum Beispiel aus der DE 10 2012 014 019 A1 bekannt. Bei dieser Bedienbaugruppe wurde großer Wert darauf gelegt, dass der Betätigungsweg eines Schaltpaddels kurz ist und gleichzeitig ein schnelles und sicheres Wechseln der Fahrstufen möglich ist.
Eine weitere Bedienbaugruppe, die mit einem Schaltpaddel ausgeführt ist, ist aus der US 2014/0000404 A1 bekannt. In bekannten Bedienbaugruppen werden elektrische Schaltelemente verwendet, die mechanisch, z. B. über Hebel, betätigt werden. Solche Schaltelemente sind in der Regel empfindlich gegenüber mechanischen Überbelastungen. Eine solche Überbelastung kann zum Beispiel entstehen, wenn ein Schaltelement mit einer zu großen Kraft betätigt wird oder wenn ein Betätigungsweg eines das Schaltelement betätigenden Hebels zu groß ist. Dann werden bewegliche Teile des Schaltelements ungewollt mit feststehenden Teilen des Schaltelements in Kontakt gebracht. Man spricht hier auch von „Overtravel" des betätigenden Hebels.
Durch solche Überbelastungen des Schaltelements kann dessen Funktion gestört und/oder dessen Lebensdauer verkürzt werden. Daher werden im Stand der Technik die Bauteile von Bedienbaugruppen der eingangs genannten Art stets unter Einhaltung geringer Toleranzen gefertigt. Insbesondere werden die das Schaltelement betätigenden Hebel mit geringen Toleranzen gefertigt, um eine langlebige und zuverlässige Funktion des Schaltelements zu ermöglichen. Wird ein Schaltelement über mehrere Hebel betätigt, so entsteht eine Toleranzkette. In diesem Fall ist es nötig, die Summe der Toleranzen so abzustimmen, dass das Schaltelement nicht in seiner Funktion beeinträchtigt wird.
Andererseits besteht bei Bedienbaugruppen der eingangs genannten Art das Bestreben, diese möglichst einfach aufzubauen und kostengünstig herzustellen. Hier besteht offensichtlich ein Zielkonflikt bezüglich der Einhaltung geringer Toleranzen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Bedienbaugruppe der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach aufgebaut ist und zuverlässig funktioniert. Gleichzeitig soll die Bedienbaugruppe kostengünstig herstellbar sein. Insbesondere soll dabei ein elektrisches Schaltelement vor Überbelastung, z. B. „Overtravel", wirksam geschützt werden. Die Aufgabe wird durch eine Bedienbaugruppe der eingangs genannten Art gelöst, bei der der zweite Hebel eine Blattfeder mit einem fest eingespannten Ende und einem freien Ende ist und eine Betätigung des ersten Hebels die Blattfeder derart verformt, dass sie zumindest abschnittsweise in Richtung des Schaltelements verlagert wird. Die Blattfeder betätigt somit das Schaltelement. Dabei kann das Schaltelement ein beliebiges elektrisches Bauteil sein, insbesondere ein Mikro-Schalter. Das Schaltelement kann z. B. auf einer Leiterplatte angeordnet sein. Die Bedienbaugruppe ist also einfach aufgebaut.
Bevorzugt ist die zumindest abschnittsweise Verlagerung der Blattfeder durch einen Anschlag begrenzt. Somit wird vermieden, dass die Blattfeder eine zu hohe Kraft auf das elektrische Schaltelement ausübt oder mit einem zu großen Betätigungsweg auf das Schaltelement wirkt. Das elektrische Schaltelement wird also vor Überlastungen, insbesondere vor dem „Overtravel" geschützt. Daraus folgt eine erhöhte Lebensdauer des elektrischen Schaltelements und damit der ge- samten Bedienbaugruppe. Gleichzeitig können die Bauteile der Bedienbaugruppe, insbesondere die das Schaltelement betätigenden Hebel, größere Toleranzen aufweisen. Somit sind sie kostengünstig herstellbar.
In einer Ausführungsform ist der Anschlag in Richtung der Erstreckung der Blattfeder gesehen zwischen dem Schaltelement und dem freien Ende der Blattfeder angeordnet. Mit anderen Worten liegt das Schaltelement zwischen dem Anschlag und dem fest eingespannten Ende der Blattfeder. Somit ist das Schaltelement in einer geschützten Position angeordnet. Darüber hinaus baut die Bedienbaugruppe so sehr kompakt.
Vorteilhafterweise ist ein Angriffspunkt des ersten Hebels an der Blattfeder zwischen dem Anschlag und dem freien Ende der Blattfeder angeordnet. Hinsichtlich des Schaltelements liegt also der Angriffspunkt auf der entgegengesetzten Seite des Anschlags. Damit ist das Schaltelement wirksam vor einer Überlastung geschützt.
Gemäß einer Gestaltungsvariante ist der Anschlag an einem Trägerelement des Schalters befestigt und vorzugsweise einstückig mit dem Trägerelement ausgeführt. Das Trägerelement kann zum Beispiel ein Kunststoffteil sein, das vorzugsweise mit Hilfe des Spritzgussverfahrens hergestellt ist. Somit wird die Anzahl der Bauteile der Bedienbaugruppe reduziert und folglich deren Aufbau vereinfacht.
Vorzugsweise ist der Anschlag ein Überstand am Trägerelement. Der Anschlag kann dabei z. B. ein wand- oder pfostenförmiger Vorsprung sein. Nach einer Ausführungsform umfasst die Blattfeder einen versteiften Abschnitt, der vorzugsweise dem Schaltelement gegenüberliegt. Der versteifte Abschnitt ist im Vergleich zu den übrigen Abschnitten der Blattfeder steif. Das bedeutet, dass sich bei einer Beaufschlagung der Blattfeder mit einer Kraft zunächst die übrigen Abschnitte der Blattfeder verformen. Der versteifte Abschnitt kann somit definiert bewegt werden und insbesondere definiert mit dem elektrischen Schaltelement zusammenwirken. Darüber hinaus wird im Bereich des versteiften Abschnitts einen Ausbauchen der Blattfeder vermieden. Der versteifte Abschnitt liegt vorzugsweise zwischen dem fest eingespannten Ende der Blattfeder und dem Anschlag. Damit liegt er dem Schaltelement gegenüber und das Schaltelement wird durch den versteiften Abschnitt betätigt. Somit wird wirksam eine Überlastung des Schaltelements vermieden. Der versteifte Abschnitt kann zum Beispiel durch eine Materialverdickung oder durch eine Materialumformung realisiert werden.
Der versteifte Abschnitt kann eine Lasche umfassen, die um eine im Wesentlichen entlang der Erstreckung der Blattfeder orientierte Biegelinie, abgewinkelt ist, vorzugsweise im Wesentlichen im rechten Winkel abgewinkelt ist. Dabei ist die Lasche vorzugsweise auf diejenige Seite hin abgewinkelt, die dem Schaltelement gegenüberliegt. Durch die Abwicklung wird im versteiften Abschnitt eine erhöhte Biegesteifigkeit der Blattfeder gewährleistet. Dabei wird bei einer Abwinklung um 90° eine besonders hohe Biegesteifigkeit erreicht. Die Lasche kann auch um z. B. 180° abgewinkelt sein, sodass im versteiften Abschnitt die Blattfeder zweilagig ausgebildet ist.
Ein Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Blattfeder den ersten Hebel mit einer Rückstellkraft in Richtung seines unbetätigten Zustande beaufschlagt. Die Rückstell kraft resultiert aus einer elastischen Verformung der Blattfeder in Verbindung mit der festen Einspannung eines Endes der Blattfeder. Es wird somit die gesamte Bedienbaugruppe in einen unbetätigten Zustand vorgespannt. Gemäß einer Gestaltungsalternative ist das Schaltelement in Richtung der Erstreckung der Blattfeder gesehen zwischen dem fest eingespannten Ende und dem freien Ende der Blattfeder angeordnet, wobei das Schaltelement vorzugsweise näher am fest eingespannten Ende angeordnet ist. Es ergibt sich so eine kompakte Bauweise der Bedienbaugruppe.
Weiter können der erste Hebel und das Schaltelement auf entgegengesetzten Seiten der Blattfeder angeordnet sein. Somit wird nur ein verhältnismäßig kleiner Bauraum beansprucht.
In einer Variante ist das Schaltelement ein Mikro-Schalter. Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Hebel ein Schaltpaddel, das vorzugsweise an einem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs anordenbar ist. Alternativ kann es sich beim ersten Hebel auch um einen Hebel einer anderen Anwendung handeln, zum Beispiel einer Bedienvorrichtung für ein Radio, ein Navigationssystem oder einen Bordcomputer. Auch kann der erste Hebel ein Zwischenhebel einer der genannten Anwendungen sein.
In einer Gestaltungsalternative ist der erste Hebel ein Schaltstufenwähl- element, das vorzugsweise in einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs anordenbar ist. Auch kann der erste Hebel ein Hebel einer anderen Anwendung sein, z. B. eines Radios, eines Navigationssystems oder eines Bordcomputers. Die Erfindung wird im Folgenden anhand verschiedener Ausführungsformen erläutert, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:
- Figur 1 schematisch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienbaugruppe in einem unbetätigten Zustand,
- Figur 2 schematisch die erste Ausführungsform der erfindungs- gemäßen Bedienbaugruppe aus Figur 1 in einem betätigten Zustand und
- Figur 3 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bedienbaugruppe in einer perspektivischen, geschnittenen Darstellung. In Figur 1 ist eine Bedienbaugruppe 10 gezeigt, bei der ein elektrisches Schaltelement 12, in der dargestellten Ausführungsform ein Mikro-Schalter, über einen ersten Hebel 14 und einen zweiten Hebel betätigt wird. Der zweite Hebel ist eine Blattfeder 16, die ein fest eingespanntes Ende 18 und ein freies Ende 20 umfasst.
In der dargestellten Ausführungsform kann der erste Hebel 14 an einem Schaltstufenwählelement, das z. B. in einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, oder an einem Schaltpaddel, das an einem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, angeformt sein. Die Blattfeder 16 erstreckt sich entlang einer durch einen Pfeil 21 dargestellten Richtung.
Das elektrische Schaltelement 12 ist dabei in einem Trägerelement 22 gelagert, in dem auch das fest eingespannte Ende 18 der Blattfeder 16 gelagert ist.
Darüber hinaus ist am Trägerelement 22 ein Anschlag 24 angeordnet. Dieser ist einstückig mit dem Trägerelement 22 verbunden und als Überstand ausgeführt. Der Anschlag 24 dient einer Begrenzung eines Verlagerungswegs der Blattfeder 16 in Richtung des elektrischen Schaltelements 12.
Entlang der durch den Pfeil 21 dargestellten Richtung, in der sich die Blattfeder 16 erstreckt, sind die Komponenten der Bedienbaugruppe 10 ausgehend vom eingespannten Ende 18 der Blattfeder 16 folgendermaßen angeordnet: eingespanntes Ende 18 der Blattfeder 16, Schaltelement 12, Anschlag 24, freies Ende 20 der Blattfeder 16.
Dabei liegt das elektrische Schaltelement 12 näher am fest eingespannten Ende 18 als am freien Ende 20 der Blattfeder 16.
Der erste Hebel 14 greift an einem Angriffspunkt 26 zwischen dem Anschlag 24 und dem freien Ende 20 an der Blattfeder 16 an. Darüber hinaus sind der erste Hebel 14 und das Schaltelement 12 auf entgegengesetzten Seiten der Blattfeder 16 angeordnet. Derjenige Abschnitt der Blattfeder 16, der dem Schaltelement 12 gegenüberliegt, also zwischen dem fest eingespannten Ende 18 und dem Anschlag 24 angeordnet ist, ist als ein versteifter Abschnitt 27 ausgeführt. Er ist steifer als die übrigen Abschnitte der Blattfeder 16 und dadurch weniger leicht verformbar.
In Figur 1 ist die Bedienbaugruppe 10 im unbetätigten Zustand dargestellt, d. h., dass die Blattfeder 16 das Schaltelement 12 nicht betätigt. Zwischen dem Anschlag 24 und der Blattfeder 16 ist dann ein Abstand vorhanden. Die Funktionsweise der Bedienbaugruppe 10 wird im Folgenden anhand der Figuren 1 und 2 erläutert.
Zur Betätigung der Bedienbaugruppe 10 wird der erste Hebel 14 manuell betätigt. Dieser verlagert sich dabei in der dargestellten Ausführungsform im Uhrzeigersinn und beaufschlagt am Angriffspunkt 26 die Blattfeder 16 mit einer Betätigungskraft.
In der Folge verformt sich die Blattfeder 16 elastisch, wobei sich der versteifte Abschnitt 27 im Wesentlichen nicht verformt, sondern lediglich die übrigen Abschnitte der Blattfeder 16. Durch die abschnittsweise Verformung der Blattfeder 16, insbesondere des Abschnitts um das fest eingespannte Ende 18, wird die Blattfeder 16 abschnittsweise in Richtung des Schaltelements 12 verlagert. Dabei kommt es insbesondere auf die Verlagerung des versteiften Abschnitts 27 in Richtung des Schaltelements 12 an. Sobald der versteifte Abschnitt 27 ausreichend weit in Richtung des Schaltelements 12 verlagert ist, betätigt er dieses.
Bei einer weiterführenden Verlagerung stößt die Blattfeder 16 am Anschlag 24 an, sodass eine weitere Verlagerung des versteiften Abschnitts 27 blockiert wird. Dadurch wird das Schaltelement 12 vor einer Überlastung geschützt. Wird der erste Hebel 14 weiter betätigt und damit die Blattfeder 16 am Angriffspunkt 26 weiter mit einer Kraft beaufschlagt, verformt sich lediglich der Abschnitt der Blattfeder 16 zwischen dem freien Ende 20 und dem Anschlag 24.
Die Blattfeder 16 wird zu jeder zeit nur elastisch verformt.
Wird der erste Hebel 14 nicht mehr manuell betätigt, so übt er auch keine Betätigungskraft mehr auf die Blattfeder 16 aus. Dann verformt sich die Blattfeder 16 elastisch in ihren unbetätigten Zustand zurück. Dabei übt sie eine Rückstellkraft auf den ersten Hebel 14 aus, sodass dieser ebenfalls in seinen unbetätigten Zustand zurückgestellt wird.
Nach diesen Rückstellbewegungen ist die gesamte Bedienbaugruppe 10 wieder im unbetätigten Zustand.
In Figur 3 ist eine weitere Ausführungsform der Bedienbaugruppe 10 gezeigt. Im Folgenden wird lediglich auf die Unterschiede zur in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform eingegangen.
In der Ausführungsform nach Figur 3 ist der erste Hebel 14 an einem Schaltstufenwählelement, das z. B. in einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, oder an einem Schaltpaddel, das an einem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, angeformt.
Der versteifte Abschnitt 27 der Blattfeder 16 umfasst eine abgewinkelte Lasche 28, wobei die Lasche 28 im Wesentlichen um 90° gegenüber dem Rest der Blattfeder 16 abgewinkelt und die Abwinklung entlang einer Biegelinie erfolgt ist, die im Wesentlichen entlang der durch den Pfeil 21 dargestellten Richtung der Erstreckung der Blattfeder 16 verläuft.
Durch die abgewinkelte Lasche 28 wird die Biegesteifigkeit des versteiften Abschnitts 27 im Vergleich zu den übrigen Abschnitten der Blattfeder 16 erhöht. In der Ausführungsform nach Figur 3 ist das Schaltelement 12 auf einer elektrischen Leiterplatte 30 (PCB) angeordnet. Die Leiterplatte 30 ist am Trägerelement 22 gelagert.
Die Blattfeder 16 verfügt darüber hinaus in demjenigen Bereich, in dem sie fest im Trägerelement 22 eingespannt ist, über einen Einschnitt 32. Durch diesen werden das Trägerelement 22 und die Blattfeder 16 formschlüssig verbunden. Damit kann die Blattfeder präzise am Trägerelement 22 positioniert werden. Gleichzeitig ist die Verbindung unempfindlich gegenüber Erschütterungen.
Der Einschnitt 32 kann auch dafür genutzt werden, die lokale Biegesteifigkeit der Blattfeder 16 einzustellen. Ein größerer Einschnitt, d. h. ein Einschnitt, der in einer Querrichtung der Blattfeder 16, die sich senkrecht zur durch den Pfeil 21 dargestellten Richtung erstreckt, tiefer ist, bewirkt dabei eine geringere lokale Biegesteifigkeit.
Darüber hinaus ist das fest eingespannte Ende 18 der Blattfeder 16 in der Ausführungsform nach Figur 3 mit einer Abwinklung 34 versehen. Dadurch wird die Anlagefläche der Blattfeder 16 am Trägerelement 22 vergrößert. Somit entsteht ein größeres Widerlager für durch den ersten Hebel 14 auf die Blattfeder 16 aufgebrachte Betätigungskräfte.
Die Abwinklung 34 kann auch der Positionierung der Blattfeder 16 am Trägerelement 22 dienen. Damit wird die Montage der Blattfeder 16 erleichtert. Die Betätigung und Rückstellung der Bedienbaugruppe 10 nach Figur 3 erfolgt analog zur in den Figuren 1 und 2 beschriebenen Ausführungsform.

Claims

Patentansprüche
1 . Bedienbaugruppe (10), für ein Kraftfahrzeug, mit einem elektrischen Schalter, insbesondere zum Wechseln von Fahrstufen eines automatischen Kraftfahrzeuggetriebes, wobei der Schalter einen ersten, manuell betätigbaren Hebel (14), einen zweiten Hebel und ein elektrisches Schaltelement (12) umfasst und der erste Hebel (14) in seinem betätigten Zustand über den zweiten Hebel auf das elektrische Schaltelement (12) wirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hebel eine Blattfeder (16) mit einem fest eingespannten Ende (18) und einem freien Ende (20) ist und eine Betätigung des ersten Hebels (14) die Blattfeder (16) derart verformt, dass sie zumindest abschnittsweise in Richtung des Schaltelements (12) verlagert wird.
2. Bedienbaugruppe (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest abschnittsweise Verlagerung der Blattfeder (16) durch einen Anschlag (24) begrenzt ist.
3. Bedienbaugruppe (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (24) in Richtung der Erstreckung der Blattfeder (16) gesehen zwischen dem Schaltelement (12) und dem freien Ende (20) der Blattfeder (16) angeordnet ist.
4. Bedienbaugruppe (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Angriffspunkt (26) des ersten Hebels (14) an der
Blattfeder (16) zwischen dem Anschlag (24) und dem freien Ende (20) der Blattfeder (16) angeordnet ist.
5. Bedienbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (24) an einem Trägerelement (22) des Schalters befestigt ist und vorzugsweise einstückig mit dem Trägerelement (22) ausgeführt ist.
6. Bedienbaugruppe (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (24) ein Überstand am Trägerelement (22) ist.
7. Bedienbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (16) einen versteiften Abschnitt (27) umfasst, der vorzugsweise dem Schaltelement (12) gegenüberliegt.
8. Bedienbaugruppe (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der versteifte Abschnitt (27) eine Lasche (28) umfasst, die um eine im Wesentlichen entlang der Erstreckung der Blattfeder orientierte Biegelinie, abgewinkelt ist, vorzugsweise im Wesentlichen im rechten Winkel abgewinkelt ist.
9. Bedienbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Blattfeder (16) den ersten Hebel (14) mit einer Rückstellkraft in Richtung seines unbetätigten Zustande beaufschlagt.
10. Bedienbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (12) in Richtung der
Erstreckung der Blattfeder (16) gesehen zwischen dem fest eingespannten Ende (18) und dem freien Ende (20) der Blattfeder (16) angeordnet ist, wobei das Schaltelement (12) vorzugsweise näher am fest eingespannten Ende (18) angeordnet ist.
1 1 . Bedienbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel (14) und das Schaltelement (12) auf entgegengesetzten Seiten der Blattfeder (16) angeordnet sind.
12. Bedienbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (12) ein Mikro-Schalter ist.
13. Bedienbaugruppe (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel (14) ein Schaltpaddel ist, das vorzugsweise an einem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs anordenbar ist.
14. Bedienbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Hebel (14) ein Schaltstufenwählelement ist, das vorzugsweise in einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs anordenbar ist.
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