DE19602060A1 - An den Lenkstock bzw. an das Lenkrad eines Kraftfahrzeugs anbaubare integrierte Baugruppe - Google Patents
An den Lenkstock bzw. an das Lenkrad eines Kraftfahrzeugs anbaubare integrierte BaugruppeInfo
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Description
In Kraftfahrzeugen werden immer mehr elektrische Schaltungen
aufweisende Baugruppen verbaut, die der Sicherheit bzw. dem
Komfort oder der Entlastung des Fahrers dienen sollen. ABS,
Schlupfregelung, Giermomentenregelung sind hier Beispiele.
Elektronische Baugruppen machen somit einen immer höheren
Fertigungs- und Preisanteil an den Fahrzeugen aus. Man ist
daher bemüht, zur Verminderung des Herstellungs- und Monta
geaufwandes immer mehr Baugruppen miteinander zu integrie
ren.
Im Bereich des Lenkrades bzw. des Lenkstocks eines Fahrzeugs
sind neben den schon bekannten Lenkstockschaltern Einrich
tungen zur Beheizung des Lenkrades, der Airbag, die Warn
blinkanlage, Lenkwinkelsensor und die Übertragungseinrich
tung zur Stromversorgung der an dem sich drehenden Lenkrad
angeflanschten Baugruppen durch die chassisfeste Stromver
sorgung hinzugekommen. Die entsprechenden Baugruppen werden
von unterschiedlichen Herstellern in getrennten Gehäusen
geliefert, die dann aufeinandergestapelt und mechanisch so
wie elektrisch miteinander verbunden werden. Hierdurch er
geben sich eine ganze Reihe von mechanischen und elektri
schen Schnittstellen, die nicht nur teuer in der Fertigung
und Herstellung sind, sondern die auch vergleichsweise viel
Platz benötigen und erheblichen Aufwand in der Abstimmung
und Tolerierung der einzelnen Baugruppen erfordern.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Maßnahmen vorzuschlagen,
die die Herstellung und den Montageaufwand der im Bereich
des Lenkstocks bzw. des Lenkrades verbauten Baugruppen ver
einfachen.
Die Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil
des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskombination gelöst. Die
Erfindung besteht im Prinzip darin, die Übertragungseinheit
und den Lenkwinkelsensor baulich miteinander zu vereinen,
indem ein Gehäuseteil der Stromübertragungseinheit gleich
zeitig ein Gehäuseteil des Lenkwinkelsensors bildet. Bei
einer Integration kann man prinzipiell derart vorgehen, daß
sowohl die drehbare Code-Scheibe als auch der drehbare Dec
kel der Stromübertragungseinheit jeweils in einer Gehäuse
hälfte unverlierbar gelagert sind und daß dann die beiden
Gehäusehälften mit den einander zugewandten Drehteilen ver
schlossen werden, so daß sie in einem nach außen abgeschlos
senen gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Hierbei ist
allerdings zu beachten, daß der Antrieb der drehend anzu
treibenden Bauelemente, die Code-Scheibe und Anschlußein
richtung für Airbagkontakte über die zylinderförmige Mittel
öffnung der Baugruppen im Bereich des Lenkstocks erfolgen
muß. Um hier genug Platz für die mechanischen und elektri
schen Schnittstellen der Stromübertragungseinheit zu haben,
schlägt die vorliegende Erfindung die sich aus dem kenn
zeichnenden Teil des Anspruchs 1 ergebende Merkmalskombina
tion vor. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, die
einzelnen Einheiten wie Stromübertragungseinheit und Lenk
winkelsensor übereinander zu setzen, so daß der Deckel der
einen Einheit gleichzeitig zumindest einen Teil des Bodens
der darüberliegenden Einheit bildet. Das erfinderische Sy
stem erlaubt darüber hinaus die volle Freiheit, ob tatsäch
lich alle zu dem System gehörenden Einheiten tatsächlich
eingebaut werden. So ist es beispielsweise möglich, die
Stromübertragungseinheit auch ohne den Lenkwinkelsensor zu
verbauen, indem nur ein geeignetes Bodenteil anstatt des
Lenkwinkelsensors angesetzt wird. Da damit zu rechnen ist,
daß zur erleichterten Bedienbarkeit der Instrumente und zur
Verbesserung der Sicherheit des Fahrzeugs immer mehr Bau
gruppen in das Lenkrad integriert werden, wird bevorzugt,
daß die Stromübertragungseinheit sich unmittelbar an das
Lenkrad anschließt. Die folgenden Baueinheiten können dann
wahlweise an die Übertragungseinheit angekoppelt werden,
wobei zusätzlich zum oder anstatt des Lenkwinkelsensors ein
Lenkstockschalter an die Stromübertragungseinheit angekop
pelt wird.
Um die Baueinheiten zentral zum Lenkstock anordnen zu kön
nen, empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung die aus
Anspruch 2 sich ergebende Merkmalskombination. Die einzelnen
Baugruppen haben dabei im wesentlichen die Form von hohlen
Ringkörpern, die ineinander verschachtelt sein können, aber
auch einfach übereinandergesetzt werden können. Soweit der
Gehäusedeckel gegenüber dem darunter befindlichen Gehäusebo
den drehbar sein muß, wie dies beispielsweise bei dem Deckel
der Stromübertragungseinheit der Fall ist, sollte die Verra
stung so gewählt werden, daß der Deckel gegenüber dem Boden
drehbar bleibt. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen,
daß in dem Deckel eine umlaufende Nut vorgesehen ist, in die
ein entsprechender Ansatz des Bodens einrastet.
Soweit als eine der Baueinheiten ein Lenkwinkelsensor ausge
wählt ist, so empfiehlt sich in Weiterbildung der Erfindung
die Merkmalskombination nach Anspruch 3. Hierdurch ist es
relativ einfach möglich, die Code-Scheibe durch das Lenkrad
direkt anzutreiben. Soweit der Gehäusedeckel durch den Dec
kel der Stromübertragungseinheit gebildet wird, wird hier
durch eine doppelte Funktion erreicht, indem zum einen der
Deckel als mechanische und elektrische Schnittstelle zum
Lenkrad dient und indem er zum anderen gleichzeitig die
Code-Scheibe des darunterliegenden Lenkwinkelsensors als
zweiter Baueinheit antreibt. Als Merkmalskombination nach
Anspruch 4 kann zusätzlich zum Lenkwinkelsensor oder anstatt
dessen ein Lenkstockschalter in die Baugruppe als Baueinheit
eingefügt sein. Auch der Lenkstockschalter besitzt Elemente,
welche durch die Drehbewegung des Lenkrades betätigbar sind,
wie beispielsweise der Rückstellnocken der Blinkerrückstel
lung. Die Wirkungsweise eines derartigen Rückstellvorgangs
ist beispielsweise in der Patentanmeldung P 44 18 328.3 der
Anmelderin beschrieben. Damit kann beispielsweise der Deckel
der Stromübertragungseinheit nicht nur die Code-Scheibe des
Lenkwinkelsensors sondern auch noch den Rückstellnocken des
Lenkstockschalters antreiben. Es ist dabei zu empfehlen, daß
die Ausgestaltung der Gehäuseteile derart aufeinander abge
stimmt ist, daß durch die Lasche der Stromübertragungsein
heit entweder sowohl die Code-Scheibe des Lenkwinkelsensors
als auch der Rückstellnocken des Lenkstockschalters ange
trieben werden oder aber, falls das Fahrzeug keinen Lenkwin
kelsensor benötigt, der Lenkwinkelsensor weggelassen wird
und ohne bauliche Änderung der Stromübertragungseinheit die
se nur den Rückstellnocken des Lenkstockschalters antreibt.
Im Ergebnis bedeutet das, daß der Gehäusedeckel des Lenk
stockschalters die gleiche Konfiguration wie der Deckel des
Lenkwinkelsensors haben sollte, so daß Lenkwinkelsensor und
Lenkstockschalter gegenüber der Stromübertragungseinheit
austauschbar sind.
Entsprechend der Merkmalskombination nach Anspruch 4 hat es
sich bewährt, den Lenkstockschalter unterhalb des Lenkwin
kelsensors und der Stromübertragung anzuordnen. Da in vielen
Fällen aber ein Lenkwinkelsensor nicht verwendet wird, kann
es ebenfalls zweckmäßig sein, den Lenkstockschalter so aus
zugestalten, daß der Lenkwinkelsensor im Bedarfsfall unter
halb des Lenkstockschalters zusätzlich befestigbar ist.
Den synchronen Antrieb der durch das Lenkrad zu betätigenden
Bauelemente der einzelnen Baueinheiten läßt sich durch die
aus Anspruch 5 ergebende Merkmalskombination erheblich ver
einfachen. Im Ergebnis läßt sich das geschilderte Merkmal
dadurch verwirklichen, daß eine einzige Betätigungslasche
sowohl die Code-Scheibe des Lenkstockschalters als auch den
Rückstellnocken des Lenkstockschalters antreibt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an
hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine zwei Baueinheiten aufwei
sende integrierte Baugruppe
Fig. 2 einen Schnitt durch die Baugruppe nach Fig. 1
Fig. 3 eine perspektivische, von unten gesehene Ansicht der
Baugruppe nach Fig. 1 und
Fig. 4 bis 6 die Baugruppe in Draufsicht, Seitenansicht und
Sicht von unten nach Fig. 1.
Die in dem Ausführungsbeispiel beschriebene, aus zwei Bau
einheiten bestehende Baugruppe wurde hinsichtlich der Bau
einheit Lenkwinkelsensor ausführlich in der Patentanmeldung
P 8637 der Anmelderin beschrieben und soll daher an dieser
Stelle nur so weit erläutert werden, wie es hinsichtlich der
erfinderischen Integration der einzelnen Baueinheiten not
wendig ist.
Die Baueinheit nach Fig. 1 bis 6 besteht aus einer Übertra
gungseinheit 27 und einem Lenkwinkelsensor 42, deren Gehäu
seteile ineinandergefügt sind. Der Gehäusedeckel 43 der
Übertragungseinheit 27 besitzt zwei Antriebsstifte 44, die
direkt mit dem Lenkrad gekoppelt sind, so daß der Gehäuse
deckel 43 der Drehbewegung des Lenkrades folgt. Eine elek
trische Verbindung zwischen dem nicht dargestellten Airbag
im Lenkrad und dem Gehäusedeckel 43 schafft ein Airbagstec
ker 45.
Der Gehäusedeckel 43 sitzt oberhalb des Gehäusedeckels 37
für den Lenkwinkelsensor 42, wobei der Gehäusedeckel 37 ge
genüber dem Chassis des Fahrzeugs fest montiert ist. Dagegen
ist der Gehäusedeckel 43 gegenüber dem Gehäusedeckel 37
drehbar. Die drehbare Lagerung geschieht mit Hilfe einer
drehbaren Rastverbindung 46, bei der eine umlaufende Nut in
einer Ringwand des Gehäusedeckels 43 mit einem entsprechen
den Vorsprung am Gehäuse 37 des Lenkwinkelsensors 42 zusam
menwirkt. Für die Erfindung wichtig ist, daß der Gehäusedec
kel 37 des Lenkwinkelsensors 42 eine Ringausnehmung 48 be
sitzt, welche mit dem Deckel 43 einen Ringraum 49 schafft,
welcher zur Aufnahme einer Wickelfeder oder einer Schleif
kontakteinrichtung der Übertragungseinheit 27 dienen kann.
Es zeigt sich also, daß der Deckel 37 des Lenkwinkelsensors
zumindest teilweise den Boden des Ringraums für die Über
tragungseinheit bildet. Der Gehäusedeckel 37 ist mit dem
Gehäuseboden 1 des Lenkwinkelsensors verrastet, was mittels
der Rastfedern 40 (siehe Fig. 2, 5, 6) geschieht. Innerhalb
des Gehäuses für den Lenkwinkelsensor ist am Gehäuseboden
dieses Sensors eine Code-Scheibe 2 drehbar gelagert. Ein
zelheiten hierzu sind in der Patentanmeldung P 8637 der An
melderin geschildert. Für die vorliegende Erfindung wichtig
ist aber, daß Transportlaschen 25, 26 der Übertragungseinheit
27 nach unten ragend in Transportösen 5, 6 der Code-Scheibe
eingreifen und diese im Sinne einer Drehbewegung des Gehäu
sedeckels 43 drehend antreiben. Wichtig für die Erfindung
ist weiterhin, daß die breite Lasche 26 erheblich nach unten
über den Gehäuseboden 1 des Lenkwinkelsensors vorspringt.
Das Ziel dieser Maßnahme besteht darin, mit Hilfe des freien
Endes der Lasche 26 noch einen nicht dargestellten Rück
stellnocken eines an den Gehäuseboden 1 angefügten Lenk
stockschalters anzutreiben, so daß durch die Antriebsstifte
44 des Gehäusedeckels 23 nicht nur die Code-Scheibe des
Lenkwinkelsensors, sondern auch der Rückstellnocken des
nicht dargestellten Lenkstockschalters betätigt wird. In dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der nicht dargestellte
Lenkstockschalter in einfacher Weise durch eine Schraubver
bindung mit dem Gehäuse des Lenkwinkelsensors 42 verbunden.
Hierzu dienen die beiden Schraublöcher 50, die beispiels
weise vom Lenkrad ausgehende Schrauben aufnehmen, welche mit
dem nicht dargestellten Gehäuse des Lenkstockschalters ver
schraubt werden. Selbstverständlich liegt es im Rahmen der
Erfindung, auch das Schaltergehäuse mit dem Gehäuse des
Lenkstockschalters oder dem Boden der Übertragungseinheit 27
zu verrasten. Zur Zentrierung und Verrastung des Deckels des
nicht dargestellten Lenkstockschalters dienen Zentrierstifte
53 und Rastlappen 54.
Eine weitere Integrationsmöglichkeit besteht darin, daß an
den Gehäusedeckel 43 der Übertragungseinheit 27 die zur
Drehwinkelbestimmung des Lenkrades notwendigen Spuren, wie
beispielsweise die Code-Spur 31 und/oder die Inkrementalspur
32 angeformt sind. Der Gehäusedeckel 43 der Übertragungsein
heit wird damit gleichzeitig als Code-Scheibe wirksam, so
daß hierbei der Aufbau einer gesonderten Code-Scheibe ent
fallen kann. Vielmehr wird in diesem Falle der Deckel 43 der
Übertragungseinheit 27 drehbar gegenüber dem Gehäuseboden 1
des Lenkwinkelsensors angeordnet. Dabei kann der Deckel 43
in der gleichen Art wie die Code-Scheibe 2 an dem Gehäusebo
den 1 drehbar gelagert sein. Es kann u. U. aber auch die wei
ter oben beschriebene drehbare Lagerung des Gehäusedeckels
43 gegenüber dem Gehäusedeckel 37 des Lenkwinkelsensors bei
behalten werden. Bei der hier beschriebenen Konstruktion
kann u. U. auch der nicht drehbare Gehäusedeckel 37 des Lenk
winkelsensors entfallen, so daß sich das Gesamtgehäuse der
Einheit aus Übertragungseinheit und Lenkwinkelsensor im we
sentlichen aus dem drehbaren Gehäusedeckel 43 mit Code-Spu
ren und dem Gehäuseboden 1 des Lenkwinkelsensors zusammen
setzt. Ein Teil des so umschlossenen Raumes wird dann für
die Aufgaben der Übertragungseinheit, z. B. für die Aufnahme
einer Wickelfeder oder für Kontaktbahnen und zugeordneten
Schleifkontakten benötigt. Auch bei dieser integrierten Aus
gestaltung kann, wie weiter oben schon geschildert, der
Lenkstockschalter angebaut werden, indem beispielsweise der
Gehäuseboden des Lenkwinkelsensors den Gehäusedeckel für den
Lenkstockschalter bildet.
Claims (6)
1. An den Lenkstock und/oder das Lenkrad eines Kraftfahr
zeugs anbaubare integrierte Baugruppe, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gehäuseteile eines zur Bestimmung des
Lenkwinkels eines Fahrzeugs dienenden Lenkwinkelsensors
(42) mit den Gehäuseteilen (43) einer zur sicheren Über
tragung eines Stromes von einer chassisfesten Stromquel
le zu einem drehbaren Lenkrad dienenden Stromübertra
gungseinheit (27) gegeneinander derart verschachtelt
aufgebaut sind, daß der Gehäusedeckel (37) einer der
beiden Baueinheiten zugleich zumindest einen Teil des
Gehäusebodens der anderen Baueinheit (27) bildet.
2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die von dem Gehäuse umschlossenen Räume der beiden Bau
einheiten (27, 42) im wesentlichen den Aufbau von hohlen
Ringkörpern (49) haben, wobei der Gehäusedeckel (bei
spielsweise 43 oder 37) mit dem zugehörigen Gehäuseboden
(z. B. 37 bzw. 1) verrastet ist.
3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß in dem Gehäuseboden (1) des Lenkwinkelsensors
(27) eine Code-Scheibe (2) drehbar verrastet ist, wobei
die Code- Scheibe mindestens eine in die ringförmige
Öffnung (22, 23) der Baueinheiten (27, 42) ragende Trans
portöse (5, 6) aufweist, in die zum Zweck des Antriebs
eine Transportlasche (25, 26) des von dem Lenkstock an
getriebenen Gehäusedeckels (43) ragt, wobei dieser Dec
kel zumindest indirekt durch das Lenkrad verdrehbar ist.
4. Baugruppe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eines Lenkstock
schalters unterhalb der Baugruppe (27, 42) aus Sensor-
und Übertragungseinheit oder zwischen den beiden Bauein
heiten integriert eingefügt ist.
5. Baugruppe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Baueinheiten
(Schaltnocken, Lenkstockschalter 2, 42) durch ein mit dem
Lenkrad gekoppeltes Antriebssegment (26) gemeinsam be
tätigt werden.
6. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (43) der Übertra
gungseinheit (27) als Code-Scheibe (2) ausgestattet ist
und die zur Drehwinkelbestimmung des Lenkrades benötig
ten Spuren, wie Inkrementalspur (32) und/oder Code-Spur
(31) trägt.
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