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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schalter gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Im Spezielleren betrifft die Erfindung einen „Lenkradschalter", d.h. einen Schalter,
der an einem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs angebracht ist und der zum
Betätigen
von verschiedenen Vorrichtungen, wie z.B. einem Automatikgetriebe,
dient. Ein Schalter des Typs, wie er im Oberbegriff des Anspruchs
1 definiert ist, ist aus der
JP
2002-166833 bekannt.
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2. Beschreibung des einschlägigen Standes
der Technik
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Es
sind verschiedene Technologien bekannt, um eine Mehrzahl von Lenkschaltern
an beliebigen Stellen an einem Kraftfahrzeuglenkrad anzuordnen und
dem Fahrer die Möglichkeit
zu geben, durch selektives Betätigen
der Lenkschalter während
der Fahrt z.B. in einem Antriebsbereich manuell hoch zu schalten
oder herunter zu schalten.
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Es
ist ein in einem Fahrzeug vorgesehener Lenkschalter bekannt, der
eine Mehrzahl von Betätigungsknöpfen aufweist,
die an der Vorderseite oder sowohl an der Vorderseite als auch an
der Rückseite einer
an der Innenseite eines Rands des Lenkrads ausgebildeten Fläche angeordnet
sind, wobei jeder Betätigungsknopf
einen Drückschalter
enthält.
Der Drückschalter
beinhaltet einen beweglichen Kontakt und einen feststehenden Kontakt.
Wenn der Betätigungsknopf
nicht gedrückt
wird, ist der bewegliche Kontakt im Inneren des Druckschalters von
dem feststehenden Kontakt getrennt und nicht aktiviert. Wenn der
Betätigungsknopf
gedrückt
wird, gelangt der bewegliche Kontakt im Inneren des entsprechenden Drückschalters
mit dem feststehenden Kontakt in Kontakt und wird aktiviert.
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Ein
Lenkschalter mit einer derartigen Konstruktion erfordert jedoch
mindestens zwei Betätigungsknöpfe zum
Schalten zwischen zwei verschiedenen Steuerungen. Beim Schalten
zwischen den zwei verschiedenen Steuerungen, wie z.B. einem Hochschalten
und einem Herunterschalten, muss der Fahrer oder die Fahrerin seine
bzw. ihre Hand häufig von
einem Betätigungsknopf
zu einem anderen Betätigungsknopf
bewegen. Unter diesem Gesichtspunkt bedarf die Betätigung von
bekannten Lenkschaltern immer noch großer Verbesserungen. Durch Anordnen
von Lenkschaltern mit der gleichen Funktion sowohl links als auch
rechts von der Fläche
des Lenkrades verbessert sich die Nutzbarkeit des Lenkschalters,
da der den Rand des Lenkrades haltende Fahrer wählen kann, welcher Lenkschalter
für ihn
einfacher zu betätigen
ist. Zum Ermöglichen
eines Schaltens zwischen den beiden verschiedenen Steuerungen müssen jedoch
in diesem Fall zwei Betätigungsknöpfe sowohl
links als auch rechts von der Lenkradflache angeordnet werden, so
dass mit anderen Worten insgesamt vier Betätigungsknöpfe pro Lenkradfläche vorhanden
sind. Dies erfordert viel Platz und reduziert somit die Flexibilität bei der
Ausbildung des Lenkrades, da nicht ausreichend Platz zum Anbringen
von anderen Betätigungsvorrichtungen
an dem Lenkrad vorhanden ist.
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Unter
Berücksichtigung
der vorstehend geschilderten Probleme weist ein bekannter Lenkschalter
(siehe
japanische ungeprüfte Patentanmeldungs-Veröffentlichung
Nr. 2002-166833 ) eine Trägereinrichtung, die an einer
innenseitig von einem Rand eines Lenkrads verlaufenden Speiche angebracht
ist, sowie einen Betätigungsknopf
auf, der von der Trägereinrichtung
schwenkbar getragen ist und durch einen Drückvorgang oder einen Ziehvorgang betätigbar ist.
Der Lenkschalter ist derart ausgebildet, dass zwei verschiedene
elektrische Signale in Abhängigkeit
von dem Drückvorgang
oder dem Ziehvorgang ausgegeben werden. Der Lenkschalter kann in
kontinuierlicher Weise zwischen zwei verschiedenen Steuerungen schalten,
und zwar unter Verwendung eines einzigen Betätigungsknopfes, der durch einen
Drückvorgang
oder einen Ziehvorgang betätigt werden
kann. Aus diesem Grund hat dieser Lenkschalter eine stark verbesserte
Arbeitsweise im Vergleich zu dem vorstehend genannten bekannten Lenkschalter.
Da ferner auch die Anzahl der erforderlichen Betätigungsknöpfe reduziert werden kann, kann
der zum Anbringen der Lenkschalter erforderliche Platz beträchtlich
vermindert werden.
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Die
EP 1 211 119 A offenbart
einen Schalter, bei dem der Betätigungsknopf
eine Hülse
trägt,
in der eine Feder aufgenommen ist, wobei die Feder ein Kugelelement
in ein V-förmiges
Steuerflächenelement
drückt.
Das Steuerflächenelement
ist in einem Bereich eines Trägerelements
gebildet.
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Wie
vorstehend beschrieben worden ist, ermöglicht die bekannte Konstruktion
eines Schalters ein Schalten von einem einzigen, an einer Trägereinrichtung
schwenkbar angebrachten Betätigungsknopf
zwischen zwei verschiedenen Steuerungen. Der bekannte, in einem
Fahrzeug vorgesehene Lenkschalter hat somit eine gute Arbeitsweise
und benötigt
beträchtlich
weniger Platz für
die Anbringung. Der bekannte Lenkschalter hat jedoch eine Trägereinrichtung
und einen Betätigungsknopf,
die beidseits der Rotationsachse des Betätigungsknopfes in nahezu entgegengesetzten
Richtungen verlaufen. Aus diesem Grund benötigt jeder bekannte Lenkschalter
relativ viel Platz für
die Anbringung. Als Ergebnis hiervon ist die Ausbildungsflexibilität bei dem Lenkschalter
vermindert, da der Befestigungsraum für andere an dem Lenkrad angeordnete
Betätigungsvorrichtungen
begrenzt ist. Insbesondere ist in der Vergangenheit der Bedarf zum
Anordnen von verschiedenen Betätigungsvorrichtungen
an dem Lenkrad gestiegen, und aus diesem Grund besteht ein Bedarf
für einen
kompakten Lenkschalter mit einem wünschenswerten bzw. günstigen
Platzfaktor.
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Die
vorliegende Erfindung hat die bekannten Technologien berücksichtigt,
und ihr Ziel besteht in der Schaffung eines in einem Fahrzeug vorgesehenen
Lenkrads mit guter Bedienbarkeit und günstigem Platzfaktor.
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Zum
Erreichen des vorstehend genannten Ziels weist der Schalter gemäß der vorliegenden
Erfindung die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
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Der
Lenkschalter mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion kann
durch Drücken
betätigt
werden, um den Betätigungsknopf
bzw. Betätigungshebel
aus einer rotationsmäßig neutralen
Position zu verschwenken, und kann durch Ziehen betätigt werden,
um den Betätigungsknopf
in der entgegengesetzten Rich tung rotationsmäßig zu bewegen bzw. zu verschwenken.
Ein elektrisches Signal, das der Rotationsrichtung der durch Drücken oder
durch Ziehen betätigten
Betätigungsknopfes
entspricht, wird von der Ausgangsschalteinheit ausgegeben. Auf diese
Weise kann ein Betätigungsknopf
in selektiver Weise zwischen zwei verschiedenen Steuerungen schalten,
so dass die Anzahl der erforderlichen Betätigungsknöpfe reduziert werden kann.
Wenn der Betätigungsknopf
nicht mehr durch Drücken
oder durch Ziehen betätigt
wird, führt
die Drückkraft
des elastischen Druckbeaufschlagungsbereichs den Betätigungsknopf
automatisch in die rotationsmäßig neutrale
Position zurück.
Auf diese Weise kann der Lenkschalter in gleichmäßiger und kontinuierlicher
Weise zwischen verschiedenen Steuerungen umschalten. Ferner sind
die Befestigungsbereiche sowie der Betätigungsknopf des Lenkschalters
zwischen dem Rand des Lenkrades und dem Betätigungsknopf angeordnet. Von
dem Fahrersitz aus gesehen überlappen
somit die Befestigungsbereiche der Trägereinrichtung und des Betätigungsknopfes
einander. Auf diese Weise hat der Lenkschalter einen günstigen Platzfaktor
ohne nennenswerte Einschränkung
des Befestigungsraums für
andere an dem Lenkrad angebrachte Betätigungsvorrichtungen.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Konstruktion weist entweder die Trägereinrichtung
oder der Betätigungsknopf
bzw. Betätigungshebel
eine Steuerfläche
auf. Ein Drückelement
ist zwischen der Steuerfläche
und dem elastischen Druckbeaufschlagungsbereich angeordnet und drückt in verschiebbarer
Weise gegen die Steuerfläche.
Durch Anordnen des Drückelements
in einer Vertiefung der Steuerfläche
wird der Betätigungsknopf
in der rotationsmäßig neutralen
Position gehalten und dann ausgehend von dieser Position rotationsmäßig bewegt.
Gleichzeitig bewegt sich das Drückelement
entgegen der Druckbeaufschlagungskraft des elastischen Druckbeaufschlagungsbereichs
auf den vorspringenden Bereich bzw. die Erhebung der Steuerfläche. Diese Konstruktion
ermöglicht
einen einfachen Mechanismus, der das Halten des Betätigungsknopfes
in der rotationsmäßig neutralen
Position sowie die automatische Rückkehr in die rotationsmäßig neutrale
Position nach der Betätigung
des Lenkschalters durch Drücken
oder Ziehen gewährleistet.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Konstruktion weist die Ausgangsschalteinheit
eine drehbare Gleiteinheit, die ein Gleitstück aufweist und an dem Betäti gungsknopf
angebracht ist, sowie eine Schaltungsplatte auf, die leitfähige Strukturen
aufweist und an der Trägereinrichtung
angebracht ist. Durch Ausbilden der Ausgangsschalteinheit in einer
derartigen Weise, dass das Gleitstück eine Gleitbewegung auf der
leitfähigen
Struktur durch rotationsmäßige Bewegung
des Betätigungsknopfes
ausführt,
lässt sich
in einfacher Weise ein Schaltmechanismus bilden, der das Schalten
in den Ein- und den Aus-Zustand mit einer gewünschten betriebsmäßigen Hubbewegungsstrecke
ausführt.
Die Trägereinrichtung
weist ein Paar Befestigungsbereiche sowie ein Paar Überbrückungsbereiche
auf, die im Wesentlichen parallel zueinander sind und sich zwischen
den Befestigungsbereichen und dem Verbindungsbereich erstrecken. Der
elastische Druckbeaufschlagungsbereich ist entlang von einem der Über brückungsbereiche
angeordnet, und der andere Überbrückungsbereich
ist an der Schaltungsplatte angebracht. Auf diese Weise ist Platz
zum Anordnen der Speiche des Lenkrads zwischen dem Paar der Überbrückungsbereiche
vorhanden, so dass auf diese Weise der Platzfaktor noch weiter verbessert
wird.
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Die
vorliegende Erfindung beinhaltet das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel
und bietet die im Folgenden beschriebenen Vorteile.
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Die
vorliegende Erfindung weist eine kompakte Ausbildung auf, bei der
der Befestigungsbereich der Trägereinrichtung
und der Betätigungsknopf
einander überlappen,
wenn man die Anordnung vom Fahrersitz aus betrachtet. Ferner ermöglicht die
vorliegende Erfindung dem Fahrer ein selektives Schalten zwischen
zwei verschiedenen Steuerungen unter Verwendung von einem Betätigungsknopf.
Wenn die Betätigungskraft
nicht mehr ausgeübt
wird, kehrt der Betätigungsknopf
automatisch in den Ausgangszustand zurück. Die Arbeitsweise und der
Platzfaktor des in einem Fahrzeug vorgesehenen Lenkschalters sind
somit in einer erwünschten
Weise vorgesehen, und die Flexibilität bei der Ausbildung zum Anbringen
von verschiedenen Betätigungsvorrichtungen
an dem Lenkrad ist verbessert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht eines in einem Fahrzeug vorgesehenen Lenkschalters
gemäß einem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Frontansicht eines Lenkrads mit Lenkschaltern gemäß der vorliegenden
Erfindung, die links und rechts angebracht sind;
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3 eine
Perspektivansicht des Lenkschalters bei Betrachtung aus einem Winkel
von unten;
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4 eine
der 3 entsprechende Perspektivansicht, wobei die untere
Abdeckung des Lenkschalters entfernt ist;
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5 eine
Perspektivansicht des Lenkschalters bei Betrachtung aus einem Winkel
von oben;
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6 eine
der 5 entsprechende Perspektivansicht, wobei die obere
Abdeckung des Lenkschalters entfernt ist;
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7 eine Darstellung eines Selbstrückstellmechanismus
des Lenkschalters; und
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8 eine Darstellung des Ein/Aus-Schaltvorgangs
des Lenkschalters.
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BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt
eine auseinandergezogene Perspektivansicht eines in einem Fahrzeug
angebrachten Lenkschalters gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt
eine Frontansicht eines Lenkrads, wobei die Lenkschalter gemäß der vorliegenden
Erfindung links und rechts angebracht sind. 3 zeigt
eine Perspektivansicht des Lenkschalters bei Betrachtung aus einem
Winkel von unten. 4 zeigt eine der 3 entsprechende
Perspektivansicht, bei der die untere Abdeckung des Lenkschalters
entfernt ist. 5 zeigt eine Perspektivansicht
des Lenkschalters bei Betrachtung aus einem Winkel von oben. 6 zeigt
eine der 5 entsprechende Perspektivansicht,
bei der die obere Abdeckung des Lenkschalters entfernt ist. 7 veranschaulicht einen Selbstrückstellmechanismus
des Lenkschalters. 8 veranschaulicht
den Ein/Aus-Schaltvorgang des Lenkschalters.
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Wie
in 2 gezeigt ist, beinhaltet ein in einem Fahrzeug
angeordnetes Lenkrad 1 einen kreisförmigen Rand 1a, von
dem Rand 1a in Richtung nach innen verlaufende Speichen 1b sowie
eine die Speichen 1b fast vollständig überdeckende Fläche 1c.
Eine Mehrzahl von Öffnungen 2 (z.B.
drei Öffnungen 2)
ist durch den Innenumfang des Rands 1a und die Fläche 1c gebildet.
Sowohl an der linken als auch an der rechten Seite der Fläche 1c sind
in einem Fahrzeug vorgesehene Lenkschalter 3 angeordnet. Ein
Teil jedes Lenkschalters 3 ragt von der Rückseite der
Fläche 1c nach
innen zu der Öffnung 2 in
der Nähe
des Lenkschalters 3 (z.B. der oberen Öffnung 2). Bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die beiden links und rechts von der Fläche 1c angeordneten,
in einem Fahrzeug vorgesehenen Lenkschalter 3 symmetrisch
sowie derart ausgebildet, dass sie im Grunde in der gleichen Weise
betätigt werden.
Aus diesem Grund wird im Folgenden nur auf den in 2 rechts
dargestellten, in einem Fahrzeug vorgesehenen Lenkschalter 3 Bezug
genommen.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt ist, beinhaltet der
in einem Fahrzeug vorgesehene Lenkschalter 3 eine Trägereinrichtung 4,
die an einer der Speichen 1b des Lenkrads 1 angebracht
ist, einen Betätigungsknopf
bzw. Betätigungshebel 5,
der in eine der Öffnungen 2 des
Lenkrads 1 hervorsteht, sowie einen Verbindungsstift 6 aus
Metall, der als Drehachse des Betätigungsknopfes 5 wirkt.
Der Betätigungsknopf 5 ist
an einem Verbindungsbereich 4a der Trägereinrichtung 4 durch
den Verbindungsstift 6 drehbar angebracht. Wenn der Fahrer
den Betätigungsknopf 5 mit
der Hand oder einem Finger durch Drücken oder Ziehen betätigt, werden
zwei verschiedene elektrische Signale in Abhängigkeit von der Rotationsrichtung
des Betätigungsknopfes 5 nach
Maßgabe
der durch Drücken
oder Ziehen erfolgenden Betätigung
des Betätigungsknopfes 5 ausgegeben.
Auf diese Weise kann der Lenkschalter 3 zwischen zwei verschiedenen
Steuerungen schalten, d.h. Hochschalten und Herunterschalten.
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Die
Trägereinrichtung 4 beinhaltet
den Verbindungsbereich 4a, der eine Schaftöffnung 4g aufweist,
durch die der Verbindungsstift 6 hindurch geführt ist,
ein Paar aus einem oberen und einem unteren Befestigungsbereich 4b und 4c,
die auf die Speiche 1b aufgeschraubt sind, ein Paar aus
einem oberen und einem unteren Überbrückungsbereich 4d und 4e,
die im Wesentlichen parallel zueinander sind und sich zwischen dem
jeweiligen Befestigungsbereich 4b und 4c und dem
Verbindungsbereich 4a erstrecken. Wie in den 1 und 7 gezeigt ist, weist der obere Überbrückungsbereich 4d eine
Steuerfläche 4f auf,
die in der Draufsicht im Wesentlichen V-förmig ist. Wie in den 1 und 4 gezeigt
ist, ist eine Schaltungsplatte 8 mittels einer Schraube 7 an
dem unteren Überbrückungsbereich 4e festgeschraubt.
Auf der Schaltungsplatte 8 sind Widerstandsstrukturen und
eine Pantographenstruktur bzw. Stromabnehmerstruktur 9c gebildet.
Jede Struktur 9a, 9b oder 9c ist über einen
Verbinder 10 oder ein in den Zeichnungen nicht dargestelltes
Kabel nach außen
geführt.
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Der
Betätigungsknopf 5 weist
einen Betätigungskörper 5a zum
Ausführen
des Drückvorgangs oder
des Ziehvorgangs sowie ein Paar aus einem oberen und einem unteren
Arm 5b und 5c auf, die im Wesentlichen parallel
zueinander von einer der Seiten weg ragen und als rückwärtige Verankerung
des Betätigungskörpers 5a dienen.
Der Verbindungsstift 6 ist durch Schaftöffnungen 5d und 5e hindurch
geführt,
die in den Armen 5b und 5c ausgebildet sind. Der
obere Arm 5b ist derart konfiguriert, dass er in der Nähe der Schaftöffnung 5d in
einem spitzen Winkel gebogen ist. Der rechtwinklige Zylinder, der
sich in linearer Weise von der Spitze der abgewinkelten Schaftöffnung 5d weg
erstreckt, bildet einen Halter 5f. Der Halter 5f ist
entlang des Überbrückungsbereichs 4d der
Trägereinrichtung 4 angeordnet.
Der Halter 5f enthält
eine Kugel 11, die ein Drückelement bildet, sowie eine
Feder 12 zum Drücken
der Kugel 11 gegen die Steuerfläche 4f der Trägereinrichtung 4. Eine
drehbare Gleiteinheit 13 wirkt mit dem Ende des unteren
Arms 5c zusammen. Die drehbare Gleiteinheit 13 ist
entlang dem Überbrückungsbereich 4e der Trägereinrichtung 4 angeordnet.
Die drehbare Gleiteinheit 13 besitzt eine Schaftöffnung 13a zum
Hindurchführen
des Verbindungsstifts 6, der bereits durch die Schaftöffnung 5e des
Arms 5c hindurch geführt
ist. Weiterhin besitzt die drehbare Gleiteinheit 13 ein
Gleitstück 14,
das eine Gleitbewegung entlang der Strukturen 9a bis 9c auf
der Schaltungsplatte 8 ausführt.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist der in einem Fahrzeug vorgesehene
Lenkschalter 3 derart ausgebildet, dass die Befestigungsbereiche 4b und 4c der Trägereinrichtung 4 und
der Betätigungsknopf 5 zwischen
dem Rand 1a des Lenkrads 1 und der Rotationsachse
des Betätigungsknopfes 5 angeordnet sind.
Mit anderen Worten ist der Lenkschalter 3 derart ausgebildet,
dass ein großer
Teil der Trägereinrichtung 4 mit
Ausnahme des Verbindungsbereichs 4a und der Betätigungsknopf 5 einander überlappen, wenn
man die Anordnung vom Fahrersitz aus betrachtet. Somit hat der Lenkschalter 3 eine
relativ kleine Abmessung in der horizontalen Richtung.
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Der
Betätigungsknopf 5 des
in einem Fahrzeug vorgesehenen Lenkschalters 3 ist an dem
Verbindungsbereich 4a der Trägereinrichtung 4 drehbar angebracht.
Wenn der Betätigungsknopf 5 durch
Aufbringen einer Betätigungskraft
in Form eines Drückens
oder Ziehens rotationsmäßig bewegt
wird, führt
somit der Halter 5f eine Rotationsbewegung relativ zu dem Überbrückungsbereich 4d aus,
und die drehbare Gleiteinheit 13 führt eine Rotationsbewegung
relativ zu dem Überbrückungsbereich 4e und der
Schaltungsplatte 8 aus. Wenn sich der Betätigungsknopf 5 in
einer rotationsmäßig neutralen
Position befindet, ist die Kugel 11 in der Vertiefung der Steuerfläche 4f angeordnet.
Wenn der Betätigungsknopf 5 sich
von der rotationsmäßig neutralen
Position rotationsmäßig weg
bewegt, bewegt sich die Kugel 11 auf die Erhebung der Steuerfläche 4f,
wobei sie die Feder 12 mit Druck beaufschlagt. Wenn die Betätigungskraft
nicht mehr ausgeübt
wird, veranlasst die Vorspannkraft (Rückstellkraft) der Feder 12 den
Betätigungsknopf 5 zum
automatischen Zurückkehren
in die rotationsmäßig neutrale
Position. Wenn sich der Betätigungsknopf 5 in
der rotationsmäßig neutralen
Position befindet, befindet sich das Gleitstück 14 in einer Position,
in der es mit den Widerstandsstrukturen 9a und 9b nicht
in Kontakt steht. Wenn sich der Betätigungsknopf 5 ausgehend
von der rotationsmäßig neutralen
Position über
ein vorbestimmtes Ausmaß rotationsmäßig bewegt,
tritt das Gleitstück 14 mit
den Widerstandsstrukturen 9a und 9b in Kontakt.
Auf diese Weise haben die Schaltungsplatte 8 mit den Widerstandsstrukturen 9a und 9b und
das Gleitstück 14 die
Funktion einer Ausgangsschalteinheit. Wie in den 3 bis 6 gezeigt
ist, weist der in einem Fahrzeug vorgesehene Lenkschalter 3 eine
obere Abdeckung 15, die den an dem Überbrückungsbereich 4d angeordneten Halter 5f überdeckt,
sowie eine untere Abdeckung 16 auf, die die Schaltungsplatte 8 sowie
die an dem Überbrückungsbereich 4e angeordnete
drehbare Gleiteinheit 13 überdeckt.
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Im
Folgenden wird die Arbeitsweise des in einem Fahrzeug vorgesehenen
Lenkschalters 3 mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion
in erster Linie unter Bezugnahme auf die 7 und 8 erläutert.
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Wenn
der Betätigungsknopf 5 nicht
betätigt wird
und keine Betätigungskraft
ausgeübt
wird, wie dies in 7B gezeigt ist, ist der Betätigungsknopf 5 durch
die Feder 12 gegen die Vertiefung der Steuerfläche 4f gedrückt. Somit
wird der Betätigungsknopf 5 in
stabiler Weise in der rotationsmäßig neutralen Position
gehalten. Wie in 8B gezeigt ist, befindet sich
zu diesem Zeitpunkt das an der drehbaren Gleiteinheit 13 angebrachte
Gleitstück 14 nicht
in Kontakt mit den Widerstandsstrukturen 9a und 9b auf
der Schaltungsplatte 8. Der in einem Fahrzeug vorgesehene
Lenkschalter 3 ist somit ausgeschaltet.
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Wenn
der den Rand 1a des Lenkrads 1 haltende Fahrer
bei ausgeschaltetem Lenkschalter 3 den Betätigungsknopf 5 mit
seinem Daumen nach innen drückt,
führt der
Betätigungsknopf 5 eine
Rotationsbewegung um den Verbindungsstift 6 in der Richtung
seiner Druckbeaufschlagung aus, wie dies in 7A gezeigt
ist. Gleichzeitig bewegt sich die Kugel 11 auf eine der
vorspringenden Bereiche. bzw. Erhebungen der Steuerfläche 4f und
beaufschlagt dabei die Feder 12 mit Druck. Wenn sich der
Betätigungsknopf 5 dann
ausgehend von der rotationsmäßig neutralen
Position in der Richtung der Druckbeaufschlagung des Betätigungsknopfes 5 in
einem vorbestimmten Ausmaß rotationsmäßig bewegt,
wie dies in 8A gezeigt ist, gelangt das
Gleitstück 14 mit
der Widerstandsstruktur 9a in Kontakt. Auf diese Weise
fließt
Strom über
das Gleitstück 14 zu
der Widerstandsstruktur 9a und der Stromabnehmerstruktur 9c,
und der Lenkschalter 3 wird eingeschaltet. Anschließend wird
ein erstes Ein-Signal über
den Verbinder 10 ausgegeben. Auf diese Weise kann der in einem
Fahrzeug vorgesehene Lenkschalter 3 zum manuellen Hochschalten
verwendet werden, während
das Fahrzeug sich in einem Fahrbereich bzw. Antriebsbereich bewegt.
Wenn der Betätigungsknopf 5 nicht
länger
gedrückt
wird, veranlasst die Vorspannkraft (Rückstellkraft) der Feder 12 die
Kugel 11 zu einer Rückkehr
von der Erhe bung der Steuerfläche 4f zu
der Vertiefung von dieser. Auf diese Weise kehrt der Betätigungsknopf 5 automatisch
in die rotationsmäßig neutrale
Position zurück.
Gleichzeitig bewegt sich das Gleitstück 14 von der Widerstandsstruktur 9a weg,
und der Lenkschalter 3 wird wieder ausgeschaltet und kehrt
in den ursprünglichen
Fahrbereich bzw. Antriebsbereich zurück.
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Wenn
der Fahrer mit seinem oder seinen Fingern, z.B. dem Zeigefinger
und/oder dem Mittelfinger, bei au geschaltetem Lenkschalter 3,
wie dies in den 7B und 8B dargestellt
ist, an dem Betätigungsknopf 5 zieht,
führt dies
dazu, dass der Betätigungsknopf 5 in
der Richtung seiner Zugbetätigung
eine Rotationsbewegung um den Verbindungsstift 6 ausführt, wie
dies in 7C gezeigt ist. Gleichzeitig
bewegt sich die Kugel 11 auf die andere Erhebung der Steuerfläche 4f und
beaufschlagt dabei die Feder 12 mit Druck. Wenn sich der
Betätigungsknopf 5 ausgehend
von der rotationsmäßig neutralen
Position in der Richtung der Druckbeaufschlagung des Betätigungshebels 5 über ein
vorbestimmtes Ausmaß rotationsmäßig bewegt,
wie dies in 8C gezeigt ist, gelangt das
Gleitstück 14 dann
in Kontakt mit der Widerstandsstruktur 9b. Somit fließt elektrischer
Strom über
das Gleitstück 14 zu
der Widerstandsstruktur 9b und der Stromabnehmerstruktur 9c,
und der Lenkschalter 3 wird eingeschaltet. Dann wird ein
zweites Ein-Signal über
den Verbinder 10 ausgegeben. Auf diese Weise kann der in
einem Fahrzeug vorgesehene Lenkschalter 3 zum manuellen
Herunterschalten verwendet werden, wenn sich das Fahrzeug in einem
Antriebsbereich bewegt. Auch in diesem Fall führt bei Beendigung der Druckbeaufschlagung
des Betätigungsknopfes 5 die
Vorspannkraft (Rückstellkraft)
der Feder 12 dazu, dass die Kugel 11 von der Erhebung
der Steuerfläche 4f zu der
Vertiefung zurückkehrt.
Auf diese Weise kehrt der Betätigungsknopf 5 automatisch
in die rotationsmäßig neutrale
Position zurück.
Gleichzeitig bewegt sich das Gleitstück 14 von der Widerstandsstruktur 9b weg,
und der Lenkschalter 3 wird wieder ausgeschaltet, und es
erfolgt die Rückkehr
in den ursprünglichen Antriebsbereich.
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Der
in einem Fahrzeug vorgesehene Lenkschalter 3, der in 2 links
angeordnet ist, arbeitet in exakt der gleichen Weise wie der rechts
angeordnete Schalter. Somit kann der Fahrer hochschalten oder herunterschalten,
indem er ent weder den linken oder den rechten Betätigungsknopf 5 drückt oder
an dem linken oder dem rechten Betätigungsknopf 5 zieht.
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Der
in einem Fahrzeug vorgesehene Lenkschalter 3 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
wird rotationsmäßig bewegt,
indem der Fahrer den in die Öffnung 2 des
Lenkrads 1 hinein ragenden Betätigungsknopf 5 drückt oder
an diesem zieht. Als Ergebnis hiervon wird ein elektrisches Signal
entsprechend der Rotationsrichtung des Betätigungsknopfes 5 ausgegeben,
so dass ein Hochschalten oder ein Herunterschalten ermöglicht wird.
Da ein Betätigungsknopf 5 in
selektiver Weise zum Schalten zwischen zwei verschiedenen Steuerungen
verwendet werden kann, kann die Nutzbarkeit des Lenkschalters 3 verbessert
werden, indem insgesamt zwei Lenkschalter 3 mit der gleichen
Funktion links und rechts von der Fläche 1c angeordnet
werden. Ferner verwendet der Lenkschalter 3 einen Selbstrückstellmechanismus,
bei dem der Betätigungsknopf 5 durch
die Druckbeaufschlagungskraft der Feder 12 automatisch
in die rotationsmäßig neutrale Position
zurückkehrt,
wenn der Betätigungsknopf 5 nicht
mehr gedrückt
wird oder an diesem nicht mehr gezogen wird. Aufgrund des Selbstrückstellmechanismus
kann der Lenkschalter 3 in gleichmäßiger und kontinuierlicher
Weise zwischen verschiedenen Steuerungen schalten. Da der Selbstrückstellmechanismus
eine einfache Konstruktion aufweist, die die Kugel 11,
die Feder 12 und die Steuerfläche 4f beinhaltet,
kommt es zu keinen Funktionsstörungen,
und die Produktionskosten lassen sich niedrig halten.
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Die
Befestigungsbereiche 4b und 4c der Trägereinrichtung 4 und
der Betätigungsknopf 5 des
in einem Fahrzeug vorgesehenen Lenkschalters 3 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
sind zwischen dem Rand 1a des Lenkrades 1 und
der Rotationsachse des Betätigungsknopfes 5 angeordnet. Somit überlappen
ein großer
Teil der Trägereinrichtung 4 mit
Ausnahme des Verbindungsbereichs 4a sowie der Betätigungsknopf 5 des
Lenkschalters 3 einander bei Betrachtung der Anordnung
von dem Fahrersitz aus. Als Ergebnis hiervon ist der Platz, der zum
Anbringen von einem Lenkschalter erforderlich ist, nicht so groß. Mit anderen
Worten hat der Lenkschalter 3 einen vorteilhaften Platzfaktor
sowie keinen großen
nachteiligen Einfluss auf den Befestigungsraum für andere Betätigungsvorrichtungen,
die an dem Lenkrad 1 anzuordnen sind. Aus diesem Grund
kann die Ausbildungsflexibilität
des Lenkrads 1 für
den Fall verbessert werden, in dem verschiedene andere Betätigungsvorrichtungen
an dem Lenkrad 1 angeordnet sind. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist viel Platz zwischen dem Paar der Überbrückungsbereiche 4d und 4e der
Trägereinrichtung 4 vorhanden.
Die Speiche 1b des Lenkrads 1 lässt sich
Problemlos in diesem Raum anordnen. Auch aus diesem Grund hat der
Lenkschalter 3 einen vorteilhaften Platzfaktor.
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Der
in einem Fahrzeug vorgesehene Lenkschalter 3 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
weist eine Ausgangsschalteinheit auf, die aus der Schaltungsplatte 8 mit
den Widerstandsstrukturen 9a bis 9c sowie aus
dem an der drehbaren Gleiteinheit 13 angebrachten Gleitstück 14 gebildet
ist. Somit lässt
sich in einfacher Weise ein Schaltmechanismus zum Schalten des Ein-
und des Aus-Zustands mit einer gewünschten betriebsmäßigen Hubbewegungsstrecke
schaffen. Aus diesem Grund lassen sich die Produktionskosten für den Lenkschalter niedrig
halten, während
gleichzeitig ein hohes Maß an
Zuverlässigkeit
erzielt wird.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel steuert der
in einem Fahrzeug vorgesehene Lenkschalter 3 den Schaltvorgang
beim Hochschalten und beim Herunterschalten. Die Steuerung des Lenkschalters 3 ist
nicht hierauf begrenzt und kann z.B. zum Schalten einer Temporat-Einstellung,
einer Stummschaltungs-Einstellung für ein Radiogerät oder für andere
Steuerungen Anwendung finden.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zwei in
einem Fahrzeug vorgesehene Lenkschalter 3 mit der gleichen
Funktion an der linken und der rechten Seite des Lenkrades 1 angeordnet.
Es kann jedoch einer der in einem Fahrzeug vorgesehenen Lenkschalter 3 weggelassen
werden, oder die in einem Fahrzeug links und rechts angeordneten
Lenkschalter 3 können
für unterschiedliche Steuerungen
verwendet werden.
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Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Steuerfläche 4f an
der Trägereinrichtung 4 ausgebildet,
um die Kugel 11 und die Feder 12 an dem Betätigungsknopf 5 abzustützen. Im
Gegensatz dazu kann jedoch auch ein Drückelement, wie z.B. eine Kugel,
elastisch gegen die Steuerfläche
an dem Betätigungsknopf 5 gedrückt werden.
Das gegen die Steuerfläche
gedrückte
Drückelement
ist nicht auf eine Kugel beschränkt,
und es kann sich dabei z.B. auch um einen Zylinder handeln, der
eine Feder enthält
und halbkugelförmige
Vorsprünge
an den Enden aufweist.
-
Bei
dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Ausgangsschalteinheit
durch die Schaltungsplatte 8 und das Gleitstück 14 gebildet. Für die vorliegende
Erfindung ist jegliche Ausgangsschalteinheit akzeptabel, vorausgesetzt,
dass diese zwei verschiedene elektrische Signale entsprechend der
Rotationsrichtung des Betätigungsknopfes 5 ausgibt.
Zum Beispiel können
zwei Drückschalter,
die an der Trägereinrichtung 4 angeordnet
sind, bei Rotationsbewegung des Betätigungsknopfes 5 selektiv
eingeschaltet werden.