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Die Erfindung betrifft eine Hupenaktivierungseinrichtung zur Verwendung in einem mit einer Abdeckung versehenen Lenkrad eines Kraftfahrzeuges mit zwei Hupenkontakten und einem beweglichen Element, das auf Druck der Abdeckung zwischen einer Anfangsposition und einer Aktivierungsposition verlagerbar ist, wobei das bewegliche Element in Richtung auf die Anfangsposition über zumindest ein Federelement vorgespannt ist und die Hupenkontakte in der Anfangsposition elektrisch voneinander getrennt sind und in der Aktivierungsposition in elektrischem Kontakt miteinander stehen, um ein akustisches Hupensignal auszulösen. Insbesondere kann die Erfindung in einer Sicherheitseinrichtung mit einer Airbageinrichtung in einem Lenkrad eingesetzt werden.
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Moderne Kraftfahrzeuge sind mit einer Vielzahl an Sicherheitseinrichtungen ausgestattet, zum Beispiel Airbags, die an verschiedenen Orten innerhalb eines Kraftfahrzeuges angeordnet sein können. Zum Schutz bei einem Frontalaufprall ist am Lenkrad, insbesondere im Lenkradtopf, ein Airbagmodul angeordnet, das aus einem Gasgenerator und einem sich ausdehnenden Gassack besteht, der bei Vorliegen entsprechender Sensordaten von dem Gasgenerator mit Entfaltungsgas befüllt wird. Das Airbagmodul ist in der Regel in einem Gehäuse angeordnet, das von einer Abdeckung in Richtung auf den Fahrer abgedeckt ist. Die Abdeckung weist Soll-Risslinien oder Soll-Rissstellen auf, so dass nach dem Zünden des Gasgenerators der Airbag durch die Abdeckung hindurchtreten und sich entfalten kann. Die Abdeckung dient einerseits zur Bereitstellung einer ansprechenden Optik und andererseits zum Schutz vor Verunreinigungen oder Veränderungen an der Einbausituation des Airbagmoduls.
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Zum Auslösen eines Hupensignals werden Hupenschalter oder Hupenaktivierungseinrichtungen innerhalb des Lenkrads angeordnet. Diese Hupenschalter oder Hupenaktivierungseinrichtungen sind in der Regel mit der Abdeckung gekoppelt und lassen sich entgegen einer Federkraft in Richtung auf die Lenkradnabe drücken, um die Hupenkontakte elektrisch miteinander zu verbinden, um ein Hupensignal auszulösen.
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Aus der
WO 2006/076897 A1 ist ein Generatorträger für ein Fahrerairbagmodul zum Einbauen in ein Lenkrad eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei dem zwei Hupenkontakte, die in elektrischen Kontakt miteinander bringbar sind, an einem Generatorträger angeordnet sind. Einer der Hupenkontakte ist dazu vorgesehen, im Einbauzustand des Generatorträgers elektrisch geerdet zu sein, wobei ein Befestigungsbereich des Generatorträgers zum Befestigen eines Gasgenerators so ausgebildet und relativ zu dem geerdeten Hupenkontakt positioniert ist, dass bei einem bestimmungsgemäßen Befestigen des Gasgenerators im Befestigungsbereich eine elektrische Kontaktierung zwischen dem geerdeten Hupenkontakt und dem Gasgenerator bereitgestellt wird. Durch eine Verformung der Hupenkontakte bei einer Druckausübung werden die beiden Hupenkontakte elektrisch miteinander verbunden, so dass ein Hupensignal ausgelöst wird.
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Die
WO 2007/145549 A1 beschreibt eine Sicherheitsanordnung mit einem Airbag und einer Abdeckung, an der ein beweglich gelagertes, zylindrisches Element angeordnet ist. Dieses zylindrische Element wird bei einem Herunterdrücken der Abdeckung in Kontakt mit einem Hupenkontakt gebracht, der als federnde Lasche ausgebildet ist. Die Lasche ist an einer Trägerplatte gelagert, an der ein zweiter Hupenkontakt befestigt ist. Im Anfangszustand sind die elektrischen Kontakte zueinander beabstandet. Wird die Abdeckung nach unten gedrückt, tritt das bewegliche Element in Kontakt mit der federnden Lasche und drückt diese nach unten in Richtung auf den zweiten Hupenkontakt. Sobald sich beide Hupenkontakte berühren, ist der Stromkreis geschlossen und das Hupensignal wird ausgelöst.
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Die
EP 1 493 622 B1 beschreibt einen Hupenschalter und eine Gassackvorrichtung mit einem sich auf Druck eines Insassen bewegenden und einem unbeweglichen Körper, einem Vorspannteil, das sich zwischen dem bewegenden und dem unbeweglichen Körper befindet, um den sich bewegenden Körper in Richtung einer Ruheposition vorzuspannen und ein paar Kontaktteilen, die durch die Bewegung des sich bewegenden Körpers in Kontakt miteinander gebracht werden. Die Kontakte oder das Vorspannteil liegen offen um einen Zentralkörper herum angeordnet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Hupenaktivierungseinrichtung bereitzustellen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Hupenaktivierungseinrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung aufgeführt.
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Die gattungsgemäße Hupenaktivierungseinrichtung sieht vor, dass das bewegliche Element längsverschieblich an einem Gehäuse gelagert und das Federelement von dem beweglichen Element und dem Gehäuse eingekapselt ist. Durch die Einkapselung ist es möglich, dass äußere mechanische Einflüsse von der Hupenaktivierungseinrichtung ferngehalten werden, so dass keine mechanische Beeinträchtigung der Betätigung erfolgen kann. Die Kapselung bewirkt zusätzlich einen Schutz gegen Umwelteinflüsse und verringert mögliche Korrosionen an den Kontakten.
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In dem beweglichen Element kann zumindest eine sich in Verschieberichtung des beweglichen Elementes erstreckende Führung für das Federelement ausgebildet sein, die zusammen mit dem Gehäuse das Federelement elektrisch isoliert. Die Führung kann als Innenführung oder Außenführung ausgebildet sein und sich sich Innenwand oder Außenwand entlang des Federelementes oder der Federelemente erstrecken. Die Führung kann als Hülse, Muffe oder Zapfen ausgebildet sein und zusammen mit dem Gehäuse eine Einkapselung sowohl nach innen als auch nach außen bewirken.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass beide Hupenkontakte einer Führung in dem beweglichen Element zugeordnet sind und dass an den Kontakten und/oder an der Führung Schrägen ausgebildet oder angeordnet sind, die bei einer Verlagerung des beweglichen Elementes relativ zu dem Gehäuse die beiden Kontakte aufeinander zu bewegen. Die Längsverschieblichkeit des beweglichen Elementes wird über die Schrägen in eine Querbewegung der Kontakte aufeinander zu umgewandelt, so dass eine sichere Kontaktierung gewährleistet ist. Die Schrägen dienen darüber hinaus als eine Übersetzung, bei der über den Neigungswinkel der Schrägen das Maß der Verlagerung der beiden Kontakte aufeinander zu eingestellt werden kann. Durch das Entlanggleiten der Kontakte auf den Schrägen wird eine mögliche Korrosion an diesen Stellen entfernt.
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Die Führung für das Federelement und/oder die Kontakte, wobei die Kontakte ebenfalls als Federelement ausgebildet sein können und das bewegliche Element in Richtung auf die Anfangsposition vorspannen, kann als Ringnut und/oder Bohrung ausgebildet sein, so dass das Federelement oder die Federelemente sicher in der Hupenaktivierungseinrichtung gelagert sind.
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Die Kontakte können federnd gegen das bewegliche Element vorgespannt sein, um Klappergeräusche zu vermeiden. Über die Federvorspannung und eine schräge Ausgestaltung entweder der Führung innerhalb des beweglichen Elementes oder an den Kontakten wird die Federvorspannung gegenüber dem beweglichen Element an eine Vorspannung in Richtung auf die Anfangsposition umgewandelt.
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Die Kontaktflächen der Kontakte zueinander können schräg zueinander ausgerichtet sein, so dass die Kontakte bei einer entsprechenden Verlagerung aufeinander zu aneinander entlang gleiten, wodurch ein gleitender Kontakt entsteht, der mögliche Verunreinigungen oder Korrosionen entfernt.
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Zumindest ein Federelement kann als Druckfeder, insbesondere als Wendelfeder ausgebildet sein, um das bewegliche Element in Richtung auf die Anfangsposition vorzuspannen.
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Um zu verhindern, dass die Kontakte einer unerwünschten oder zu hohen mechanischen Belastung ausgesetzt werden, sieht das bewegliche Element einen mechanischen Anschlag vor, der eine Verlagerung in Aktivierungsrichtung sperrt, nachdem die Kontakte in elektrischen Kontakt miteinander gebracht wurden.
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Das bewegliche Element, die Kontakte, das Federelement und das Gehäuse können als ein vormontiertes Modul ausgebildet sein, wobei an dem Gehäuse Rastelemente angeordnet sein können, mit denen das Gehäuse an dem Lenkrad festgelegt werden kann. Die Rastelemente sind beispielsweise als hinterschnittene Federhaken vorgesehen, die in entsprechende Ausnehmungen eingesetzt werden können.
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Eine Sicherheitsanordnung mit einer Hupenaktivierungseinrichtung, wie sie oben beschrieben wurde mit einem Airbagmodul, das in einem Gehäuse in einem Lenkrad angeordnet ist, wobei die Hupenaktivierungseinrichtung lösbar an einer Abdeckung des Airbaggehäuses befestigt ist und die Abdeckung relativ zu dem Gehäuse zur Aktivierung der Hupe verlagerbar ist, ist ebenfalls Teil dieser Erfindung.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauelemente. Es zeigen:
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1 – eine Gesamtansicht einer Hupenaktivierungseinrichtung;
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2 – eine Explosionsdarstellung der Hupenaktivierungseinrichtung;
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3 – eine Hupenaktivierungseinrichtung im montierten Zustand;
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4 – eine Hupenaktivierungseinrichtung mit elektrischem Kontakt; sowie
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5 – eine Hupenaktivierungseinrichtung mit mechanischer Verlagerungssperre.
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In der 1 ist in einer perspektivischen Gesamtansicht eine Hupenaktivierungseinrichtung 10 mit einem beweglichen Element 4 gezeigt, das in einem Gehäuse 8 entgegen einer Federkraft durch ein Federelement 7 in Gestalt einer wendelförmigen Druckfeder verlagerbar gelagert ist. Zur Vermeidung einer Drehung um die Mittelachse sind an dem beweglichen Element vier Stege 48 ausgebildet, die in längs gerichtete Ausnehmungen 84 des Gehäuses eingreifen. Dadurch ist die Längsbeweglichkeit des beweglichen Elementes 4 in dem Gehäuse 8 gewährleistet, eine Verdrehung wird jedoch verhindert. Um zu verhindern, dass das bewegliche Element 4 durch die Federkraft des Federelementes 7 aus dem Gehäuse 8 hinausgedrückt wird, sind Rastvorsprünge 40 an dem Umfang des beweglichen Elementes 4 ausgebildet, die in längliche Fenster 80 innerhalb federnder Laschen des Gehäuses 8 eingreifen. In der dargestellten Anfangsposition drückt das Federelement 7 das bewegliche Element 4 nach oben gegen die Fenster 80. Einführschrägen an den Rastelementen 40 erleichtern das Einführen im Verlauf der Montage und das Einrasten in die Fenster 80.
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An dem unteren Ende des Gehäuses 4 sind federnde Rastlaschen 81 ausgebildet, die eine Festlegung der Hupenaktivierungseinrichtung 10 beispielsweise an einem Lenkrad oder einem Airbagmodul ermöglichen. Zwischen den Rastlaschen 81 sind elektrische Kontakte angeordnet, von denen in der Darstellung der 1 nur ein elektrischer Kontakt 5 zu erkennen ist, der mit entsprechenden Steckern und Kabeln mit der Hupe verbunden wird.
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Die 2 zeigt die einzelnen Elemente der Hupenaktivierungseinrichtung 10, die gemäß der 1 als fertig montiertes, einsetzbares Modul ausgebildet sein kann. In der 2 sind das Gehäuse 8 mit den Ausnehmungen 84 und Fenstern 80 sowie Rastlaschen 81 zu erkennen. Oberhalb des Gehäuses 8 sind die beiden Kontakte 5, 6 zu erkennen, deren untere Abschnitte mit Steckern zu kontaktieren sind. Das Federelement 7 in Gestalt einer wendelartigen Druckfeder wird innerhalb des Gehäuses 8 in die ringförmige Ausnehmung des Gehäuses eingesetzt. Die Feder 7 nimmt die beiden Kontakte 5, 6 in sich auf. Das bewegliche Element 4 wird von oben auf das Federelement 7 in Richtung auf das Gehäuse 8 gedrückt, bis die Stege 48 in die Ausnehmungen 84 einreifen und die Rastvorsprünge 40 in die Fenster 80 einschnappen.
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Der montierte Zustand der Hupenaktivierungseinrichtung 10 ist in der 3 in Schnittdarstellung gezeigt. Über die nicht dargestellten Rastlaschen 81 ist das Gehäuse 8 an einem Modulträger 2 eines Lenkrades oder an einem Lenkradtopf befestigt. Oberhalb des beweglichen Elementes 4 ist die Abdeckung 3 angeordnet, die in Pfeilrichtung nach unten gedrückt werden kann, um eine Verlagerung des beweglichen Elementes 4 in Richtung auf das Gehäuse 8 zu bewirken. Das in diesem Zustand entspannte Federelement 7 drückt das bewegliche Element 4 nach oben in Richtung auf die Abdeckung 3. Die Abdeckung 3 kann an dem beweglichen Element 4 festgeklebt oder auf eine andere Art und Weise befestigt sein.
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Das bewegliche Element 4 ist so in dem Gehäuse 8 eingeführt, dass eine Einkapselung der Druckfeder 7 erfolgt, so dass die Druckfeder 7 sowohl von der Gehäusewandung als auch von der Außenwand des beweglichen Elementes 4 umgeben ist. In dem beweglichen Element 4 ist eine Ringnut 47 ausgebildet, in die das Federelement 7 eingeführt ist. Die Ringnut 47 ist durch zwei sich in Richtung auf das Gehäuse 8 erstreckende, also in Verschieberichtung erstreckende Wände ausgebildet, einer Außenwand und einer Innenwand. Korrespondierend zu der Innenwand ist in dem Gehäuse 8 eine Innenführung 87 für das Federelement 7 ausgebildet. Die Innenführung 87 kann als umlaufender Ring oder Steg oder als segmentierter Steg ausgebildet sein. Die Außenwand des Gehäuses 8 schirmt das Federelement 7 nach außen ab.
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Weiterhin sind innerhalb des Gehäuses die Kontakte 5, 6 bis auf die nach außen ausgeführten Anschlüsse angeordnet. Die Kontakte 5, 6 sind mehrfach S-förmig gebogen und erstrecken sich entgegen der Verlagerungsrichtung des beweglichen Elementes 4 von dem Boden des Gehäuses 8 nach oben. Die oberen Abschnitte der elektrischen Kontakte 5, 6 liegen an Schrägen 45, 46 an, die in einer Führung 41, in der die oberen Enden der Kontakte 5, 6 eingeführt sind, ausgebildet sind. Die Schrägen 45, 46 sind so ausgerichtet, dass bei einer Verlagerung der Abdeckung 3 in Richtung auf das Gehäuse 8 die Kontakte 5, 6 aufeinander zu bewegt werden. Die Kontaktierungsrichtung der Kontakte 5, 6, also die durch die Kontaktflächen ausgeführte Bewegung, verläuft senkrecht zu der Bewegung der Abdeckung 3 und des beweglichen Elementes 4, so dass eine Umsetzung einer Längsbewegung in eine Querbewegung erfolgt. Die Kontakte 5, 6 sind im Bereich der Schrägen 45, 46 ebenfalls schräg ausgebildet, so dass diese leicht auf den Schrägen 45, 46 abgleiten können. Die Kontakte 5, 6 liegen federnd an den Schrägen 45, 46 an und drücken nach außen, also voneinander weg, so dass neben der Druckkraft durch das Federelement 7 eine Federkraft entgegen der Verlagerungsrichtung über die federnd ausgebildeten Kontakte 5, 6 bereitgestellt wird. Die federnde Anlage der Kontakte 5, 6 an den Schrägen 45, 46 verhindert ein Klappern und bewirkt eine definierte Verlagerung unmittelbar nach der ersten Betätigung der Abdeckung 3.
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In der 4 ist der Zustand gezeigt, in dem die elektrischen Kontakte 5, 6, die als flache, federnde Metallzungen ausgebildet sein können, in elektrischen Kontakt miteinander treten. Die Kontaktstelle K befindet sich innerhalb der Führung 41 in dem beweglichen Element 4. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wurde das bewegliche Element 4 soweit nach unten gedrückt, dass die Schrägen 45, 46 auf den schrägen, nach innen gebogenen Abschnitten der elektrischen Kontakte 5, 6 entlang gleiten und dadurch eine Verlagerung der elektrischen Kontakte 5, 6 an ihren oberen Enden aufeinander zu bewirken. Die Kontaktstelle K ist dabei im vorliegenden Fall ein Linienkontakt, an den konvex ausgebildeten Stellen der oberen Enden. Bei einer versetzten Anordnung der Scheitelpunkte der konvexen Stellen kommt es zu einem leichten Entlanggleiten der Kontakte 5, 6 in der Kontaktstelle K, so dass eventuell vorhandene Verunreinigungen oder Korrosionen durch eine mechanische Reibung entfernt werden.
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Um zu vermeiden, dass die elektrischen Kontakte durch eine zu große Verlagerung des beweglichen Elementes 4 in Richtung auf das Gehäuse 8 gestaucht oder verbogen werden, ist in dem beweglichen Element 4 eine Kontaktfläche 44 vorgesehen, die das vordere Ende des beweglichen Elementes 4 und das vordere Ende der Führung 41 und der Innenwandung der Ringnut 47 ausbildet. Diese Stirnfläche 44 tritt in Kontakt mit dem oberen Ende der Führung 87 des Gehäuses, beispielsweise eines ringförmigen Steges, so dass ein mechanischer Anschlag ausgebildet ist. Die mechanische Blockierung findet bei der Berührung der Stirnflächen 44 und der Stirnflächen S des Steges 87 statt.
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Durch die Schrägen 45, 46 findet eine Zwangsbewegung der Kontakte 5, 6 relativ zu dem beweglichen Element 4 statt. Durch eine entsprechend versetzte Anordnung schräg ausgebildeter Kontakte ist es möglich, dass die Kontaktflächen aufeinander entlang gleiten, so dass in Gleitkontakt ausgebildet wird, der die Kontaktfähigkeit und Leitfähigkeit der Kontaktstelle K verbessert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2006/076897 A1 [0004]
- WO 2007/145549 A1 [0005]
- EP 1493622 B1 [0006]
