[0001] Die vorliegende Erfindung ist auf einen Niederstrom-Zündanlassschalter eines Sicherheitssystems
eines Fahrzeuges gemäß Anspruch 1 gerichtet. Ferner bezieht sich die Erfindung auf
ein Verfahren gemäß Anspruch 14.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind diverse Zündanlassschalter bekannt, so z. B. aus der
Druckschrift
DE 101 43 804 A1. Solche Zündanlassschalter weisen z. B. eine Schaltvorrichtung auf, die zur Aktivierung
unterschiedlicher Funktionen eines Fahrzeuges genutzt wird. Eine solche Schaltvorrichtung
kann bspw. von einem Zündschloss betätigt werden, um Funktionen des Fahrzeuges wie
ein Schalten des Zündanlassstroms für ein Starten des Motors zu bewirken. Zur Betätigung
der Schaltvorrichtung kann eine Betätigungsvorrichtung genutzt werden, wobei die Drehstellungen
eines Schließzylinders an die Betätigungsvorrichtung übertragen werden können.
[0003] Bekannte Zündanlassschalter sind jedoch mechanisch komplex ausgestaltet, kostenaufwändig
in der Herstellung und besitzen einen hohen Platzbedarf im Fahrzeug. Auch sind oft
umfangreiche Sicherheitsvorkehrungen notwendig, um z. B. ein erneutes Starten des
bereits laufenden Motors vom Fahrzeug durch den Anlasser zu vermeiden.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, einen Niederstrom-Zündanlassschalter
eines Sicherheitssystems eines Fahrzeuges bereitzustellen, welcher die voranstehend
beschriebenen Nachteile zumindest teilweise behebt. Insbesondere ist es zumindest
teilweise die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen zuverlässigen Betrieb sowie
eine einfache Bedienung, eine erhöhte Sicherheit und eine kompakte Bauweise des Zündanlassschalters
zu ermöglichen.
[0005] Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch einen Niederstrom-Zündanlassschalter
mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches
14. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang
mit dem erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalter beschrieben sind, selbstverständlich
auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass
bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig
Bezug genommen wird bzw. werden kann.
[0006] Der erfindungsgemäße Niederstrom-Zündanlassschalter eines Sicherheitssystems eines
Fahrzeuges dient insbesondere zum Starten eines Fahrzeugmotors, insbesondere durch
einen Anlasser und/oder ein Motormanagementsystem des Fahrzeuges. Der erfindungsgemäße
Niederstrom-Zündanlassschalter umfasst eine drehbar gelagerte Betätigungsvorrichtung,
die in zumindest zwei Stellungen stellungsabhängig bewegbar ist und eine Rastvorrichtung
zur stellungsabhängigen Fixierung der Betätigungsvorrichtung. Zudem ist eine elektrische
und/oder elektronische Schaltvorrichtung vorgesehen, die eine Leiterplatte und zumindest
ein Schaltelement mit einem Schleifkontakt aufweist, wobei das Schaltelement stellungsabhängig
durch die Betätigungsvorrichtung aktivierbar ist. Die Betätigungsvorrichtung weist
dazu insbesondere einen Rotor auf und ist bspw. durch eine Aktivierungsvorrichtung,
wie einen Schließzylinder oder einen Drehknauf, betätigbar. Eine Drehung des Schließzylinders,
d. h. insbesondere eines Zylinderkerns des Schließzylinders, ist dabei an die Betätigungsvorrichtung
übertragbar, um eine Betätigung der Betätigungsvorrichtung zu bewirken. Ein Mitnehmer
des Schließzylinders bewirkt dabei z. B., dass die Drehbewegung des Schließzylinders
bzw. Zylinderkerns eine entsprechende Drehbewegung der Betätigungsvorrichtung bewirkt.
Dazu kann die Betätigungsvorrichtung und/oder der Zylinderkern (welcher z. B. einen
Schlüsselkanal aufweist) insbesondere drehbar gelagert sein, um durch eine Drehung
eines Schlüssels im Schlüsselkanal eine Betätigung zu bewirken. Der Schließzylinder
kann zudem ein Schließzylindergehäuse aufweisen, in welchem bspw. der Zylinderkern
drehbar gelagert ist. Das Fahrzeug kann dabei bspw. ein Kraftfahrzeug sein. Unter
der Bezeichnung "stellungsabhängige Fixierung" wird verstanden, dass eine Fixierung
immer dann erfolgt, wenn die Betätigungsvorrichtung eine vordefinierte Stellung eingenommen
hat. Unter "stellungsabhängig aktivierbar" wird entsprechend verstanden, dass eine
Aktivierung in Abhängigkeit und/oder Zuordnung zu einer eingenommenen Stellung erfolgt.
Eine Stellung kann dabei durch eine Drehung und/oder laterale bzw. axiale Bewegung
der Betätigungsvorrichtung (z. B. beim Drehen und/oder Einsetzen eines Schlüssels
in den Schlüsselkanal) eingenommen werden. Die Fixierung in einer Stellung bezieht
sich dabei auf eine stabile Lage, wobei die Bewegung zwischen den Stellungen als instabile
Lage anzusehen ist. Zur Überführung der Betätigungsvorrichtung aus einer stabilen
Lage in eine instabile Lage muss daher zunächst durch die Drehung der Betätigungsvorrichtung
bzw. des Schlüssels eine Rückstellkraft der stabilen Lage überwunden werden. Diese
Rückstellkraft wird bspw. durch die Rastvorrichtung bewirkt, welche sich bspw. zwischen
einem Gehäuse und der Betätigungsvorrichtung erstreckt.
[0007] Es kann zudem von Vorteil sein, wenn das Schaltelement zumindest zwei Schleifkontakte,
vorzugsweise drei Schleifkontakte, aufweist, wobei durch die Schaltvorrichtung stellungsabhängig
Schaltkombinationen der Schaltelemente aktivierbar sind. Stellungsabhängig bezeichnet
insbesondere, dass bestimmten Stellungen der Betätigungsvorrichtung bestimmte Schaltkombinationen
der Schaltelemente zugeordnet sind. Stellungen werden dabei insbesondere dadurch eingenommen,
dass die Betätigungsvorrichtung z. B. durch eine Drehung des Schließzylinders an eine
bestimmte Winkelposition gedreht wird. Auch ist es denkbar, dass eine Stellung nicht
nur durch eine Drehung der Betätigungsvorrichtung, sondern z. B. auch durch eine laterale
bzw. axiale Bewegung der Betätigungsvorrichtung wie beim Einsetzen des Schlüssels
eingenommen wird. Die Schaltelemente, welche insbesondere stellungsabhängig aktivierbar
sind, umfassen dabei zumindest einen Schleifkontakt und zumindest einen Gegenkontakt.
Diese Schaltelemente können z. B. in einen aktivierten Schaltzustand gebracht werden,
in dem z. B. ein Schleifkontakt in Kontakt mit einem Gegenkontakt gebracht wird. Durch
eine Trennung des Kontaktes wird entsprechend ein deaktivierter Schaltzustand eingenommen.
Da eine Mehrzahl von Schaltelementen, welche jeweils z. B. einen Schleifkontakt und
einen Gegenkontakt aufweisen und sich insbesondere auch gleichzeitig aktivieren lassen,
vorgesehen sein können, ist eine Kombination der Schaltzustände (d. h. Schaltkombinationen)
dieser Schaltelemente möglich. Eine gleichzeitige Aktivierung der Schaltelemente erfolgt
insbesondere für die Schaltelemente, dessen Schleifkontakte und Gegenkontakte eine
gleiche Stellung aufweisen. Die Stellungen, in denen eine Aktivierung erfolgt, und
damit die möglichen Schaltkombinationen, werden daher z. B. von der Anordnung der
Gegenkontakte auf der Leiterplatte vorgegeben. Jeder Schaltkombination kann dabei
eine bestimme Funktion des Fahrzeuges zuordnet sein. Bei z. B. drei unterschiedlichen
Schaltelementen sind somit maximal acht Schaltkombinationen aktivierbar. Dies hat
den Vorteil, dass nicht jedem Schaltelement eine einzige Funktion des Fahrzeuges zugeordnet
werden muss, sondern durch eine geringe Anzahl Schaltelemente eine Vielzahl von Funktionen
angesteuert werden können. Dies ist beispielhaft in einer Tabelle dargestellt:
Stellung I |
Der Stellung zugeordnete Schaltfunktion II |
Der Stellung zugeordnete Funktion |
I. 1 |
II. 1 |
Motor + Verbraucher aus |
I. 2 |
II. 2 |
ACC an |
I. 3 |
II. 3 |
Normalbetrieb |
I. 4 |
II. 4 |
Motor zünden |
[0008] In einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass der Schleifkontakt bei einer
Aktivierung des Schaltelementes durch die Betätigungsvorrichtung mit einem Gegenkontakt
des Schaltelementes elektrisch kontaktierbar ist, wobei insbesondere durch die Herstellung
des elektrischen Kontakts ein Niederstrom leitbar ist. Eine Aktivierung des Schaltelementes
wird also durch eine Verbindung, bzw. Kontaktierung des Schleifkontaktes mit einem
entsprechenden Gegenkontakt bewirkt, wodurch ein elektrischer und/oder leitender Kontakt
herstellbar und/oder ein Stromkreis schließbar ist. Zur Deaktivierung des Schaltelementes
wird diese Verbindung, bzw. dieser Kontakt wieder unterbrochen. Die Kontaktierung
erfolgt bspw. durch ein Aufsetzen des Schleifkontaktes auf den Gegenkontakt, wobei
der Gegenkontakt bspw. als eine zugängliche Leiterbahn der Leiterplatte ausgebildet
sein kann. Die Leiterplatte kann dazu insbesondere ein Platine- und/oder gedruckte
Schaltung in MultiLayer Technologie mit elektronischen Bauelementen wie Transistoren
und/oder Mikroprozessoren und/oder SMD (surface mounted device)-Bauteilen sein. Der
Schleifkontakt, bzw. die Schleifkontakte können zudem an einer Kontaktfahne angeordnet
sein, bzw. als Kontaktfahne ausgebildet sein. Dabei ist es denkbar, dass die Schleifkontakte
und/oder die Kontaktfahne selbstfedernd ausgestaltet ist, um insbesondere stets auf
der Leiterplatte aufzuliegen. Es kann dabei z. B. auch möglich sein, dass zumindest
einzelne Schleifkontakte z. B. durch eine laterale bzw. axiale Bewegung auf die Leiterplatte
aufsetzbar sind. Der Begriff "lateral" bezeichnet dabei eine Bewegung in Richtung
einer Drehachse der Betätigungsvorrichtung. Der Vorteil einer selbstfedernden Ausgestaltung
ist darin zu sehen, dass Fertigungstoleranzen ausgleichbar sind und die Schleifkontakte
stets in Kontakt mit der Leiterplatte verbleiben. Durch z. B. eine Drehung der Schleifkontakte
durch die Drehbewegung der Betätigungsvorrichtung können die Schleifkontakte dann
zuverlässig einen Kontakt mit den entsprechenden Gegenkontakten der Leiterplatte herstellen.
[0009] Ferner ist es denkbar, dass der Niederstrom-Zündanlassschalter derart ausgebildet
ist, dass ausschließlich Niederstrom schaltbar ist. Zudem kann es möglich sein, dass
durch die Schaltvorrichtung Ströme bis zu maximal 100 mA, 500 mA, 1 A und/oder 2 A
schaltbar und/oder leitbar sind, wobei höhere Ströme zu Beschädigungen der Schaltvorrichtung
führen.
[0010] Es ist ferner möglich, dass ein Gegenkontakt des Schaltelementes insbesondere als
kreisbogenförmige Leiterbahn auf der Leiterplatte ausgebildet ist, wobei insbesondere
zumindest zwei Schaltelemente und/oder die Gegenkontakte zumindest zweier Schaltelemente
parallel zueinander und/oder konzentrisch angeordnet sind. Auch ist es denkbar, dass
zumindest drei und/oder vier und/oder jedes Schaltelement und/oder die entsprechenden
Gegenkontakte parallel zueinander und konzentrisch angeordnet sind. Die Bezeichnung
"parallele und/oder konzentrische" Anordnung der Schaltelemete bezieht sich insbesondere
darauf, dass sowohl die Schleifkontakte, als auch die Gegenkontakte der Schaltelemente
parallel und/oder konzentrisch verlaufen. Die Schleifkontakte können dazu bspw. nebeneinander
an einer Kontaktfahne angeordnet sein, wodurch sich die Schleifkontakte mit der Kontaktfahne
parallel zueinander entlang einer Kreisbahn bewegen. Um dies zu bewirken, kann die
Kontaktfahne insbesondere (direkt) an der Betätigungsvorrichtung angeordnet sein.
Die Gegenkontakte können bspw. als Leiterbahn an der Leiterplatte parallel zu der
Kreisbahn der korrespondierenden Schleifkontakte angeordnet verlaufen. Dabei können
die Leiterbahnen auch, z. B. durch Isolationselemente, unterbrochen sein. Um eine
einfache und zuverlässige Aktivierung der Schaltelemente, d. h. eine Kontaktierung
der Schleifkontakte mit den Gegenkontakten, zu bewirken, verlaufen die Gegenkontakte
um eine gleiche Kreisbahn wie die Schleifkontakte und sind die Gegenkontakte insbesondere
direkt gegenüber den Schleifkontakten angeordnet. Zudem sind die Schleifkontakte ebenso
wie die Gegenkontakte bspw. konzentrisch zur Drehachse der Betätigungsvorrichtung,
welche als Rotor ausgebildet sein kann, angeordnet. Damit wird der Vorteil erzielt,
dass eine einfache und zuverlässige Aktivierung des Schaltelementes möglich ist.
[0011] Gemäß einem weiteren Vorteil der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Gegenkontakte
der Schaltelemente als leitende Elemente (z. B. Leiterbahn) auf der Leiterplatte angeordnet
sind und voneinander durch Isolationselemente getrennt und/oder vollständig (elektrisch)
isoliert sind. Da eine Aktivierung der Schaltelemente stellungsabhängig, d. h. insbesondere
abhängig von der Drehposition bzw. dem Drehwinkel der Betätigungsvorrichtung möglich
ist, dürfen die Gegenkontakte nur für diese bestimmten Stellungen in Kontakt mit den
Schleifkontakten gelangen. Um für die übrigen Stellungen eine Aktivierung zu verhindern,
werden Isolationselemente zwischen den Gegenkontakten (d. h. ggf. ebenfalls parallel
und/oder konzentrisch) angeordnet. In diesen Stellungen erfolgt zwar ein Aufliegen
der Schleifkontakte auf der Leiterplatte, führt jedoch nicht zur Aktivierung des Schaltelements.
Ebenfalls können die Isolationselemente z. B. aus der Leiterplatte ausgebildet sein
Die Isolationselemente und/oder die Leiterplatte können z. B. faserverstärkten Kunststoff,
Teflon, Aluminiumoxid und/oder Keramik aufweisen. Hierdurch wird der Vorteil erzielt,
dass eine zuverlässige elektrische Isolation zur Deaktivierung der Schaltelemente
möglich ist.
[0012] Vorteilhafterweise kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Betätigungsvorrichtung
drehbar angeordnet und durch einen Bediener in die zumindest zwei Stellungen bewegbar
ist, wobei insbesondere der Schleifkontakt und/oder die Kontaktfahne des Schaltelementes
derart in der Betätigungsvorrichtung integriert ist, dass der Schleifkontakt und/oder
die Kontaktfahne der Bewegung der Betätigungsvorrichtung folgt. Der Bediener kann
dazu insbesondere einen Schlüssel im Schließzylinder drehen bzw. die Aktivierungsvorrichtung
betätigen. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass der Schleifkontakt des Schaltelementes,
bzw. jeder Schleifkontakt des Schaltelementes unlösbar mit der Betätigungsvorrichtung
verbunden ist. Auch kann es möglich sein, dass der Schleifkontakt, bzw. jeder Schleifkontakt
des Schaltelementes direkt (d. h. ohne Übersetzung) oder indirekt (d. h. mit Übersetzung)
und/oder drehfest mit der Betätigungsvorrichtung verbunden ist. Es wird dadurch ermöglicht,
dass die Schaltelemente durch eine Drehung der Betätigungsvorrichtung, z. B. durch
die Drehung des Schlüssels, in bestimmten Stellungen aktivierbar sind.
[0013] Vorteilhafterweise kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass zumindest zwei
Schleifkontakte als Kontaktfahne ausgebildet sind, wobei die Kontaktfahne in der Betätigungsvorrichtung
integriert ist und insbesondere eine identische Drehachse mit der Betätigungsvorrichtung
aufweist. Es kann dabei vorgesehen sein, dass die Kontaktfahne z. B. unlösbar, direkt
(d. h. ohne Übersetzung) oder indirekt (d. h. mit Übersetzung) konzentrisch oder drehfest
mit der Betätigungsvorrichtung verbunden ist. Die Kontaktfahne kann dabei einseitig
von der Drehachse der Betätigungsvorrichtung angeordnet sein. Auch ist es denkbar,
dass zumindest zwei Kontaktfahnen vorgesehen sind. Auch kann es möglich sein, dass
die Kontaktfahne beidseitig von der Drehachse der Betätigungsvorrichtung angeordnet
ist, wobei die Kontaktfahne z. B. auf jeder dieser Seiten Schleifkontakte aufweist.
Auf diese Weise ist eine vielfältige Steuerungsmöglichkeit mit unterschiedlichen Schaltkombinationen
möglich.
[0014] In einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass Schaltkombinationen der
Schaltvorrichtung jeweils Funktionen des Fahrzeuges zuordbar sind, wobei durch eine
Aktivierung einer jeweiligen Schaltkombination die zugeordnete Funktion auslösbar
ist. Es ist also insbesondere möglich, dass durch die Betätigungsvorrichtung stellungsabhängige
Schaltkombinationen der Schaltvorrichtung aktivierbar sind. Die Schaltkombinationen
der Schaltvorrichtung werden somit bestimmten (Dreh-)Stellungen der Betätigungsvorrichtung
und/oder des Schließzylinders, bzw. einer Aktivierungsvorrichtung und/oder des Schlüssels
zugeordnet. Diese Stellungen sind wiederrum bestimmten Funktionen des Fahrzeuges zugeordnet,
wie bspw. einer Ruhestellung (bzw. Aus-Stellung), in der der Motor sowie elektrische
Verbraucher des Fahrzeuges ausgeschaltet sind, einer ACC-Stellung (ACC steht für Akkumulator),
in der die elektrischen Verbraucher des Fahrzeuges einschaltbar sind und ggf. auch
bleiben, wenn der Zylinderkern bereits in der Fahrstellung steht, einer Fahr-Stellung
und einer Start-Stellung (Anlass-Stellung) in welcher der Motor durch einen Anlasser
gestartet wird. Diese Funktionen werden insbesondere nicht direkt durch den Niederstrom-Zündanlassschalter
umgesetzt (d. h. es wird nicht direkt ein Zündanlassstrom geschaltet, bzw. geleitet,
sondern z. B. ausschließlich indirekt, d. h. z. B. durch die Aktivierung eines elektronischen
Schalters und/oder eines elektrischen Schalters, ausgelöst. Dies hat den Vorteil,
dass kostengünstig und programmierbar z. B. durch eine Elektronik und/oder intelligente
Logik, die Funktionen ansteuerbar sind.
[0015] Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalter vorgesehen sein,
dass den Stellungen der Betätigungsvorrichtung jeweils Schaltkombinationen der Schaltvorrichtung
und/oder Funktion des Fahrzeuges zuordbar sind, wobei vorzugsweise die Betätigungsvorrichtung
aus einer ersten Stellung, insbesondere einer Ruhestellung, in zumindest eine weitere
Stellung bringbar ist. Die Betätigungsvorrichtung kann insbesondere dadurch von der
ersten Stellung in zumindest eine weitere Stellung gebracht werden, indem ein Zylinderkern
z. B. durch einen Schlüssel, in eine korrespondierende Stellung gedreht wird. Eine
Drehung aus einer weiteren Stellung in die erste Stellung, bzw. Ruhestellung kann
insbesondere ebenfalls eine Funktion des Fahrzeuges auslösen, bzw. eine zugeordnete
Schaltkombination der Schaltvorrichtung aktivieren. Diese Funktion kann bspw. die
Aktivierung einer Sicherheitsfunktion wie ein Lenkradschloss und/oder eine Wegfahrsperre
sein. Dies bewirkt einen vielseitigen Einsatz der Schaltvorrichtung für unterschiedliche
Funktionen des Fahrzeuges.
[0016] In einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass eine erste Schaltkombination
einer ersten Stellung, insbesondere einer Ruhestellung zuordbar und eine weitere Schaltkombination
einer weiteren Stellung, insbesondere einer Anlass-Stellung, zuordbar ist, wobei insbesondere
die Anlass-Stellung und/oder die entsprechende Schaltkombination ein Schalten des
Anlassers des Fahrzeuges bewirken. Der Zündanlassstrom wird demnach nicht direkt geschaltet,
bzw. von dem Niederstrom-Zündanlassschalter geleitet, sondern indirekt über einen
weiteren Leistungsschalter (Anlass-Schalter) geschaltet. Dieser Anlass-Schalter kann
bspw. ein elektronischer Schalter wie ein Thyristor oder Leistungstransistor sein.
Es wird hierdurch der Vorteil erzielt, dass durch die indirekte, elektronische Aktivierung
des Schaltvorganges z. B. eine weitere elektronische Auswertung stattfinden kann,
und die Schaltung somit nicht unmittelbar durch die Drehung des Zylinderkerns in die
Anlass-Stellung bewirkt wird. Ebenfalls ist es ein Vorteil, dass der Niederstrom-Anlass-Schalter
nicht unmittelbar den Anlassstrom leiten muss, da ein solch hoher Strom die Elektronik
auf der Leiterplatte beschädigen kann.
[0017] Es ist ferner denkbar, dass eine Anlasswiederholsperre vorgesehen ist, wodurch eine
erneute Bewegung der Betätigungsvorrichtung in eine Anlass-Stellung verhindert ist.
Diese Anlasswiederholsperre kann dabei verhindern, dass der Zylinderkern mehr als
einmal (d. h. erneut) direkt von der Fahrt-Stellung in die Start-Stellung überführbar
ist. Die Start-Stellung dient bei einem Fahrzeug dazu, den Anlasser für den Verbrennungsmotor
zu starten. Sobald jedoch der Verbrennungsmotor gestartet ist, muss der Anlasser,
welcher z. B. den Anlassschalter aufweist, abgeschaltet werden, um keinen Schaden
zu nehmen. Auch ist es von großem Vorteil, wenn der Schließzylinder und/oder Zündanlassschalter
ein erneutes Starten des Anlassers verhindert, indem er eine erneute Drehung des Schließzylinderkerns
von der Fahrt-Stellung in die Start-Stellung verhindert, falls diese bereits zuvor
einmal erreicht worden ist. Vielmehr ist es notwendig, dass nach der einmaligen Einreichung
der Start-Stellung eines Zylinderkerns in die Aus-Stellung zurückgedreht werden muss,
um somit die Anlasswiederholsperre zu überwinden und den Zylinderkern erneut von der
Aus-Stellung in die Start-Stellung zu bringen. Die Anlasswiederholsperre kann dazu
bspw. Kugelraste aufweisen, welche mit einem Gehäuse des Niederstrom-Anlassschalters
zusammenwirken, um eine Fixierung der Betätigungsvorrichtung zu bewirken.
[0018] Es ist des Weiteren denkbar, dass die Rastvorrichtung zumindest ein Rastelement aufweist,
wobei durch die Aktivierung des Rastelementes die Betätigungsvorrichtung von einer
instabilen in eine stellungsabhängige stabile Lage bringbar ist. Die Rastelemente
können bspw. Rastmittel und Gegenrastmittel aufweisen und z. B. als Kugelraste ausgestaltet
sein. Dabei können die Rastmittel zur Aktivierung des Rastelelements direkt mit einem
Gegenrastmittel zusammenwirken, welches insbesondere als Aufnahme, Vorsprung, Bohrung,
Kerbe, Nut und/oder Ausnehmung insbesondere des Gehäuses ausgebildet ist. Das Gegenrastmittel,
welches insbesondere zur Fixierung der Betätigungsvorrichtung mit dem Rastmittel zusammenwirkt,
weist dabei eine zum Rastmittel komplementäre Form auf (damit das Rastmittel z. B.
in das Gegenrastmittel eingreifen kann). Selbstverständlich ist hier auch eine davon
unterschiedliche Ausgestaltung denkbar. Das Rastmittel kann bspw. eine Kugel, ein
Steg und/oder ein Keil sein, die z. B. kraft und/oder formschlüssig in das Gegenrastmittel
eingreifen. Nur durch eine leicht erhöhte Krafteinwirkung beim Drehen der Betätigungsvorrichtung
(d. h. z. B. auch ein indirektes Drehen der Betätigungsvorrichtung durch ein Drehen
des Schlüssels im Schließzylinders) kann die Betätigungsvorrichtung von der stabilen
Lage in die instabile Lage gebracht werden, um so die Stellung zu wechseln. Dies hat
den Vorteil einer einfachen und zuverlässigen Bedienung des Niederstrom-Zündanlassschalters
durch einen Bediener.
[0019] Vorteilhafterweise kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Schaltvorrichtung
eine Erkennungsvorrichtung aufweist, wodurch die Bedienung einer Aktivierungsvorrichtung,
insbesondere eines Schließzylinders, zur Betätigung der Betätigungsvorrichtung erkennbar
ist. Die Erkennungsvorrichtung kann dabei ein, insbesondere stegartiges, Erkennungselement
aufweisen, das sich durch eine Ausnehmung der Leiterplatte erstreckt, derart, dass
eine Bedienung einer Aktivierungsvorrichtung und/oder eine laterale bzw. axiale Bewegung
der Bewegungsvorrichtung das Erkennungselement bewegt. Die Aktivierungsvorrichtung
kann dabei insbesondere ein Schließzylinder sein. Durch das Einbringen eines Schlüssels
in den Zylinderkern kann dabei ein Druck ausgeübt werden, welcher z. B. eine laterale
bzw. axiale Bewegung der Aktivierungsvorrichtung bewirkt. Da denkbar ist, dass neben
der Drehbewegung der Aktivierungsvorrichtung auch eine laterale bzw. axiale Bewegung
der Aktivierungsvorrichtung an die Betätigungsvorrichtung übertragbar ist, erfolgt
also ebenfalls eine laterale bzw. axiale Bewegung der Betätigungsvorrichtung, welche
dann durch die Erkennungsvorrichtung detektiert wird. Dazu kann die Betätigungsvorrichtung
z. B. über ein Kopplungselement das Erkennungselement bewegen. Dieses Erkennungselement
kann bspw. auch indirekt bei einer lateralen bzw. axialen Bewegung dadurch bewegt
werden, dass es mit einem Kopplungselement verbunden ist und die Betätigungsvorrichtung
bei einer lateralen bzw. axialen Bewegung direkt an dem Kopplungselement angreift.
Es ist dazu denkbar, dass das Erkennungselement sich durch eine Ausnehmung der Leiterplatte
erstreckt und bei einer lateralen bzw. axialen Bewegung der Betätigungsvorrichtung
in Richtung der Leiterplatte sich von der Leiterplatte wegbewegt (d. h. z. B. nach
unten) und so aktiviert wird. Dieser Vorgang kann z. B. dadurch detektiert werden,
dass das Erkennungselement im nicht aktivierten Zustand einen Schleifkontakt anhebt
(d. h. das Schaltelement deaktiviert) und erst durch die laterale bzw. axiale Bewegung
das Schaltelement aktiviert wird (in dem es sich z. B. auf einen Gegenkontakt absetzt).
Hierzu kann der entsprechende Schleifkontakt z. B. federbelastet sein. Dies hat den
Vorteil, dass sehr kompakt durch die Schaltvorrichtung ebenfalls eine solche laterale
bzw. axiale Bewegung der Betätigungsvorrichtung und damit ein Einsetzen des Schlüssels
auswertbar wird.
[0020] Ein weiterer Vorteil kann es sein, wenn bei einer Bedienung einer Aktivierungsvorrichtung
und/oder einer lateralen bzw. axialen Bewegung der Betätigungsvorrichtung durch eine
Erkennungsvorrichtung ein Schaltelement und/oder eine Schaltkombination der Schaltvorrichtung
aktivierbar ist. Eine Schaltkombination kann bspw. dadurch aktivierbar sein, dass
das Erkennungselement zumindest ein und ggf. auch zumindest zwei oder drei Schaltelemente
deaktiviert und erst bei einer lateralen bzw. axialen Bewegung der Betätigungsvorrichtung
das Erkennungselement bestimmte Schaltelemente wieder aktiviert. Durch die Aktivierung
der Schaltelemente bzw. einer bestimmten Schaltkombination kann eine Funktion des
Fahrzeuges angesteuert werden und/oder eine Funktion, welche die sonstigen Schaltkombinationen
bzw. Funktionen des Fahrzeuges zur Ansteuerung durch die Schaltvorrichtung freigibt.
Dies hat den Vorteil, dass die Funktionen des Fahrzeuges erst angesteuert werden können,
wenn ein Schlüssel in den Schließzylinder eingesetzt wird. Ebenfalls ist es denkbar,
dass diese Freigabe an weitere Bedingungen geknüpft ist, wie z. B. ein elektronisches
Freigabesignal und/oder eine elektronische Authentifizierung durch einen elektronischen
Schlüssel.
[0021] In einer weiteren Möglichkeit kann vorgesehen sein, dass eine elektronische Auswertevorrichtung
vorgesehen ist, die zumindest teilweise an der Leiterplatte angeordnet ist und in
elektronischen Kontakt mit dem Gegenkontakt steht, wobei insbesondere durch die Auswertevorrichtung
eine Aktivierung der Schaltelemente und/oder der Schaltkombinationen erkennbar ist,
insbesondere dadurch, dass eine Potenzialänderung, eine Widerstandsänderung und/oder
ein Stromfluss an den Schaltelementen auswertbar ist. Die Auswertevorrichtung kann
dazu z. B. Mikrocontroller und/oder SMD-Bauteile an der Leitplatte aufweisen, wie
z. B. Transistoren, Kondensatoren und/oder Widerstände. Ebenfalls ist es denkbar,
dass durch die Auswertevorrichtung in Abhängigkeit der aktivierten Schaltkombination
Anschlüsse an der Leiterplatte schaltbar sind, wodurch Funktionen des Fahrzeuges aktivierbar
sind. Hierzu kann die Auswertevorrichtung z. B. Anschlüsse der Leiterplatte stromführend
schalten (z. B. durch die Nutzung von TTL-Steuersignalen). Auch ist es denkbar, dass
die Anschlüsse leitend geschaltet werden und von einer weiteren Elektronik des Fahrzeuges
ausgewertet werden. Z. B. zur Ansteuerung eines Anlassers kann ein entsprechender
Anlassschalter zum Starten des Motors mit den Anschlüssen an der Leiterplatte verbunden
sein. Hierzu können bspw. Relais, Leistungstransistoren und/oder Thyristoren genutzt
werden, um einen Anlassstrom zum Starten des Motors zu schalten. Dies hat den Vorteil,
dass der Zündanlassstrom nicht direkt durch den Zündanlassschalter geleitet werden
muss.
[0022] Vorteilhafterweise kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Übertragungsvorrichtung
vorgesehen ist, um eine Bewegung einer Aktivierungsvorrichtung in eine andersartige
Bewegung der Betätigungsvorrichtung umzusetzen und/oder zu übersetzen und/oder zu
übertragen. Diese Übertragungsvorrichtung kann bspw. eine mechanische Übersetzung
wie ein Getriebe sein, um eine kleine Bewegung der Aktivierungsvorrichtung, insbesondere
durch einen Schlüssel, in eine große Bewegung der Kontaktfahne bzw. der Betätigungsvorrichtung
umzusetzen und insbesondere dabei das Drehmoment zu verändern. Hierzu kann die Übertragungsvorrichtung
z. B. ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis aufweisen, das z. B. im Wesentlichen 1:2,
1:3 oder 1:4 ist. Die Übertragungsvorrichtung kann zudem Übertragungselemente, wie
z. B. Zahnräder und/oder Riemen und/oder Ketten unterschiedlichen Durchmessers aufweisen,
welche zur Übertragung bzw. Übersetzung miteinander in Wirkverbindung stehen. Die
Übertragungselemente der Übertragungsvorrichtung weisen dabei jeweils einen unterschiedlichen
Durchmesser auf sowie unterschiedliche Drehachsen. Zudem ist es denkbar, dass ein
erster Durchmesser einer ersten Übertragungseinheit der Übertragungsvorrichtung dem
Durchmesser und/oder der Drehbewegung des Schließzylinders bzw. Aktivierungsvorrichtung
angepasst ist. Ein zweiter Durchmesser einer zweiten Übertragungseinheit der Übertragungsvorrichtung
kann dabei an den Durchmesser und/oder der Drehbewegung der Betätigungsvorrichtung
angepasst sein. Auf diese Weise ist eine flexible sowie kompakte Ausgestaltung und
Konstruktion des Zündanlassschalters bzw. der Schaltvorrichtung möglich, welche für
unterschiedliche Ausgestaltungen von Schließzylindern geeignet sein kann.
[0023] Von weiterem Vorteil kann es sein, wenn das Schaltelement, insbesondere der Schleifkontakt
und/oder der Gegenkontakt, aus einem Material ausgebildet ist, das Graphit und/oder
eine Kupferlegierung oder einem Material aus Kohlenstoffbasis aufweist und insbesondere
für eine Beschichtung aus Zinn und/oder Chrom und/oder Gold aufweist. Hierdurch können
Vorteile bei der Übertragung des elektrischen Stromes erzielt werden, und die Widerstandsfähigkeit
der Schleifkontakte erhöht werden. Auch eine Kombination aus den oben genannten Materialien
kann möglich sein.
[0024] Es ist ferner denkbar, dass der Schleifkontakt und der Gegenkontakt aus unterschiedlichen
elektrisch leitfähigen Materialien ausgebildet sind, insbesondere aus Material unterschiedlicher
Härte. Auch können für die Schleifkontakte und/oder Gegenkontakte Materialien wie
Silber, Palladium, Gold oder Messing eingesetzt werden. Auf diese Weise wird einem
Verschleiß entgegengewirkt und die elektrische Leitfähigkeit erhöht.
[0025] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die
Schaltelemente entprellt sind. Prellen bezeichnet dabei ein beidseitiges mehrfaches
Öffnen und Schließen des Schalters während des Schaltvorgangs. Durch ein Entprellen
kann z. B. elektronisch durch einen Einsatz der Auswertevorrichtung, insbesondere
mit Zeitgebern, Mikroprozessoren, Widerständen, Kondensatoren, Schmitt-Triggern und/oder
Wechselschaltern (z. B. auch als SMD-Bauteil an der Leiterplatte) ein zuverlässiges
und verbessertes Schalten realisiert werden. Ein Prellen kann dabei z. B. bei einem
Übergang der Schleifkontakte, welche auf der Leiterplatte anliegen, von einem Isolationselement
auf einen Gegenkontakt auftreten. Dies würde zu einer falschen mehrfachen Aktivierung
der Funktion des Fahrzeuges führen, welche der entsprechenden Schaltkombination zugeordnet
werden kann. Auch könnte eine falsche Auswertung der Schaltkombination erfolgen, da
die Schaltelemente nicht zulässig auswertbar sind. Das Entprellen bewirkt dabei nur
eine einmalige Aktivierung und unterdrückt die weiteren Schaltvorgänge, welche z.
B. innerhalb einer definierten Zeitspanne auftreten. Damit wird eine zuverlässigere
Funktion der Schaltvorrichtung bewirkt.
[0026] Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben eines Niederstrom-Zündanlassschalters
eines Sicherheitssystems eines Fahrzeuges, insbesondere zum Starten eines Fahrzeugmotors.
Dabei ist vorgesehen, dass dabei eine drehbar gelagerte Betätigungsvorrichtung vorgesehen
ist, die zumindest in zwei Stellungen stellungsabhängig bewegt wird. Zudem ist eine
Rastvorrichtung zur stellungsabhängigen Fixierung der Betätigungsvorrichtung und eine
elektrische Schaltvorrichtung, die eine Leiterplatte und zumindest ein Schaltelement
mit einem Schleifkontakt aufweist, vorgesehen. Dabei wird das Schaltelement stellungsabhängig
durch die Betätigungsvorrichtung aktiviert. Damit bringt das erfindungsgemäße Verfahren
die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf den erfindungsgemäßen
Niederstrom-Zündanlassschalter erläutert worden sind. Zudem kann das erfindungsgemäße
Verfahren geeignet sein, den erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalter zu betreiben.
[0027] Es ist ebenfalls denkbar, dass Schaltkombinationen mit der Schaltvorrichtung einen
Binärcode bilden, der von einer Auswertevorrichtung zur Aktivierung von Funktionen
des Fahrzeuges ausgewertet wird. Da die Schaltelemente parallel angeordnet sein können
und z. B. zumindest zwei und/oder zumindest drei Schleifkontakte mit entsprechend
zumindest zwei und/oder zumindest drei Gegenkontakten korrespondieren, können die
entstehenden möglichen Schaltkombinationen durch einen Binärcode sehr effektiv ausgewertet
werden. Dabei werden die Binärcodes z. B. bestimmten Funktionen des Fahrzeuges zugeordnet.
Auch kann es vorgesehen sein, dass zumindest vier, zumindest fünf oder zumindest sechs
Schaltelemente vorgesehen sind, wobei hierfür ein entsprechender Binärcode verwendet
wird. Dadurch ist eine Vielzahl an Funktionen des Fahrzeuges ansteuerbar. Die Auswertevorrichtung
kann dabei in der Leiterplatte integriert sein, also bspw. aufgelötet, aufgesteckt
und/oder in SMD-Bauweise aufgebracht sein.
[0028] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der
Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in
der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich und/oder in beliebiger
Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen:
- Fig. 1:
- eine perspektivische Darstellung von Teilen eines erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalters,
- Fig. 2:
- eine weitere perspektivische Darstellung von Teilen des erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalters;
- Fig. 3a:
- eine weitere perspektivische Darstellung von Teilen des erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalters,
- Fig. 3b:
- eine weitere perspektivische Darstellung von Teilen des erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalters,
- Fig. 4:
- eine weitere perspektivische Darstellung von Teilen des erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalters,
- Fig. 5:
- eine vergrößerte Darstellung von Teilen des erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalters,
- Fig. 6:
- schematische Frontansichten eines Schließzylinders,
- Fig. 7:
- eine schematische Darstellung von Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0029] In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalters
10 zu sehen. Neben einer Explosionsdarstellung von Teilen des erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalters
10 ist zudem eine Schnittansicht eines Schließzylinders 40 dargestellt. Der Schließzylinder
40 dient dabei als Aktivierungsvorrichtung 40 und kann über einen Mitnehmer 40.5 eine
Bewegung (insbesondere die Drehbewegung) des Zylinderkerns 40.4 an die Betätigungsvorrichtung
11 des Niederstrom-Zündanlassschalters 10 übertragen. Dazu weist die Betätigungsvorrichtung
11 eine Aufnahme 11.1 für den Mitnehmer 40.5 auf, welche insbesondere mit einer zu
dem Mitnehmer 40.5 komplementären Form ausgebildet ist. Eine Drehbewegung der Betätigungsvorrichtung
11 wird z. B. dadurch bewirkt, dass ein Bediener einen Schlüssel 41 durch eine Einführungsöffnung
40.2 in den Schlüsselkanal 40.3 des Zylinderkerns 40.4 einbringt und dreht. Es kann
dazu ein rein mechanischer Schlüssel 41 oder auch ein elektronischer Schlüssel zum
Einsatz kommen. Ebenfalls kann der Schlüssel 41 auch einen Transponder zur Authentifizierung
aufweisen, wobei eine Drehbewegung des Zylinderkerns 40.4 nur bei positiver Authentifizierung
des Bedieners möglich ist. Mit dem passenden Schlüssel 41 lässt sich der Zylinderkern
40.4, welcher drehbar in dem Schließzylinder-Gehäuse 40.1 gelagert ist, in zumindest
vier stabile Drehstellungen I drehen. Diese Stellungen I können z. B. eine Aus-Stellung
I.I, eine ACC-Stellung I.2 sowie eine Fahrt-Stellung I.3 sein. Eine weitere Stellung
I, welche eine instabile Drehstellung I für den Zylinderkern 40.4 und/oder für die
Betätigungsvorrichtung 11 darstellt, ist die Start-Stellung I.4. In dieser Stellung
wirkt z. B. eine Gegendrehkraft auf den Zylinderkern 40.4, um diese zurück in die
Fahrt-Stellung I.3 zu bewegen. Weiterhin ist eine Anlasswiederholsperre 14 vorhanden,
die verhindert, dass der Zylinderkern 40.4 mehr als einmal direkt von der Fahrt-Stellung
I.3 in die Start-Stellung I.4 gedreht wird. Dazu weist die Anlasswiederholsperre 14
ein Rastmittel 14.1 sowie ein Gegenrastmittel 14.2 auf, wobei das Gegenrastmittel
14.2 z. B. als Ausnehmung eines oberen Gehäuses 50.1 ausgebildet ist. Ferner ist eine
weitere Rastvorrichtung 12 vorgesehen, welche sowohl Rastmittel 13.1 als auch Gegenrastmittel
13.2 umfasst. Die Rastmittel 13.1 können dabei federbelastet ausgebildet sein und
ein Fixierelement aufweisen, das z. B. als Kugel ausgebildet ist. Die Rastvorrichtung
12 dient dabei der stellungsabhängigen Fixierung der Betätigungsvorrichtung 11. Dazu
rastet das Rastmittel 13.1 der Rastvorrichtung 12 zur Fixierung in das Gegenrastmittel
13.2 ein, wobei das Gegenrastmittel 13.2 als Ausnehmung des Gehäuses 50, insbesondere
des oberen Gehäuses 50.1 ausgebildet ist. Zudem ist es denkbar, dass für jede Stellung
I ein Gegenrastmittel 13.2 vorhanden ist und ggf. auch mehrere Rastmittel 13.1 und/oder
Rastvorrichtungen 12 vorgesehen sind. Entsprechend kann auch die Rastvorrichtung 12
mehrere Rastelemente 13 aufweisen, die sowohl Rastmittel 13.1, als auch entsprechende
Gegenrastmittel 13.2 umfassen. Ferner ist in Figur 1 zu sehen, dass die Betätigungsvorrichtung
11 in dem Gehäuse 50, welches ein oberes Gehäuse 50.1 und ein unteres Gehäuse 50.2
aufweist, drehbar um eine Drehachse D gelagert ist. Dabei ist die Betätigungsvorrichtung
11 auch federbelastet, um durch einen Druck in lateraler Richtung bzw. axialer (d.
h. parallel zur Drehachse D) z. B. durch das Einsetzen des Schlüssels 41 nach unten
(in Richtung des unteren Gehäuses 50.2) gedrückt zu werden. Um das Einsetzen des Schlüssels
41 in den Schließzylinder 40 erkennen zu können, ist eine Erkennungsvorrichtung 80
mit einem Erkennungselement 81 vorgesehen. Durch das Einsetzen des Schlüssels 41 und
der dadurch bewirkten lateralen bzw. axialen Bewegung der Betätigungsvorrichtung 11
kann das Erkennungselement 81, welches durch eine Ausnehmung auf einer Leiterplatte
21 sich erstreckt, lateral bzw. axial nach unten gegen eine Feder gedrückt werden.
Dabei kann das Erkennungselement 81 derart angeordnet sein, dass durch die laterale
Bewegung ein Schleifkontakt 22.1 abgesenkt wird. Der Schleifkontakt 22.1 bildet zusammen
mit einen Gegenkontakt 21.2 auf der Leiterplatte 21 ein Schaltelement 22. Durch die
laterale bzw. axiale Bewegung kann daher das Schaltelement 22 aktiviert werden. Eine
Aktivierung von weiteren Schaltelementen 22 kann dadurch erfolgen, dass die Betätigungsvorrichtung
11 durch eine Drehbewegung in verschiedene Stellungen I gebracht wird. Dazu kann eine
Drehbewegung des Zylinderkerns 40.4 an die Betätigungsvorrichtung 11 übertragen werden.
Da eine federbelastete Kontaktfahne 23, welche die Schleifkontakte 22.1 aufweist,
insbesondere unlösbar und/oder drehfest mit der Betätigungsvorrichtung 11 verbunden
ist, wird die Drehbewegung auch an die Schleifkontakte 22.1 übertragen. Diese schleifen
dann über die Leiterplatte 21 und werden so in Abhängigkeit von der konkreten Ausgestaltung
der Gegenkontakte 21.2 auf der Leiterplatte 21 entweder in elektrischen Kontakt mit
Gegenkontakten 21.2 oder in Kontakt mit Isolationselementen 24 gebracht. Denkbar ist
auch, dass z. B. im Rahmen der kinematischen Umkehr die Gegenkontakte 21.2 bzw. die
Leiterplatte 21 sich drehen, während z. B. die Schleifkontakte 22.1 unbeweglich bleiben.
Die Gegenkontakte 21.2 können dabei als Leiterbahnen auf der Leiterplatte 21 ausgebildet
sein, welche durch die Isolationselemente 24 voneinander elektrisch isoliert sind.
[0030] Somit hängt eine konkrete Schaltkombination II davon ab, mit welchen Gegenkontakten
21.2 die Schleifkontakte 22.1 kontaktieren. Die Gegenkontakte 21.1 sind dabei derart
auf der Leiterplatte 21 angeordnet, dass für die Stellungen I unterschiedliche Schaltkombinationen
II vorliegen. Zur Auswertung dieser Schaltkombinationen II kann eine Auswertevorrichtung
30 an der Leiterplatte 21 vorgesehen sein, welche z. B. eine Elektronik umfasst und
ein entsprechendes Signal in Abhängigkeit von den aktivierten Schaltkombinationen
II an die Anschlüsse 21.1 weitergibt. Befindet sich die Betätigungsvorrichtung 11
z. B. in der Anlassstellung I.4, so wird durch die Kontaktierung der Schleifkontakte
22.1 mit entsprechenden Gegenkontakten 21.2 eine vierte Schaltkombination II.4 erkannt
und ein entsprechendes Signal zum Schalten des Zündanlassstroms an die Anschlüsse
21.1 durch die Auswertevorrichtung 30 weitergegeben.
[0031] In Figur 2 ist eine weitere Ansicht von Teilen des erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalters
10 gezeigt. Dabei ist am oberen Gehäuse 50.1 die Aufnahme 11.1 für den Mitnehmer 40.5
zu sehen, wodurch die Drehbewegung des Zylinderkerns 40.4 an die Betätigungsvorrichtung
11 übertragen werden kann. In der unteren Ansicht der Leiterplatte 21 ist zudem die
Anordnung der Schaltelemente 22 näher dargestellt. Es ist dabei zu sehen, dass die
Schleifkontakte 22.1 (im Ausführungsbeispiel sind dabei vier Schleifkontakte 22.1
an einer Kontaktfahne 23 vorgesehen) auf Gegenkontakten 21.2 der Leiterplatte 21 aufliegen.
Durch eine Drehbewegung der Kontaktfahne 23, bzw. der Schleifkontakte 22.1 um eine
in Figur 1 dargestellte Drehachse D schleifen die Schleifkontakte 22.1 über die als
Leiterbahnen ausgebildeten Gegenkontakte 21.2. In Abhängigkeit der Drehposition, d.
h. auch einer entsprechenden Stellung I, werden teilweise andere Gegenkontakte 21.2
mit Schleifkontakten 22.1 in Kontakt gebracht. Hierdurch ändert sich die Schaltkombination
II. Dadurch, dass eine beidseitige Kontaktfahne 23 mit zumindest zwei Schleifkontakten
22.1 auf jeder Seite der Drehachse D vorgesehen ist, wird die Anzahl möglicher Schaltkombinationen
II noch weiter erhöht. Es ist zudem das Erkennungselement 81 zu sehen, welches im
Ausgangszustand den äußeren Schleifkontakt 22.1 nach oben drückt und damit eine Kontaktierung
verhindert. Erst durch eine laterale bzw. axiale Bewegung nach unten kann der Schleifkontakt
22.1 auf den Gegenkontakt 21.2 aufsetzen und somit eine Schaltkombination II aktiviert
werden.
[0032] In Figur 3a ist das obere Gehäuse 50.1 dargestellt und in Figur 3b das untere Gehäuse
50.2. Das untere Gehäuse 50.2 weist dabei einen Steckeranschluss 60 für die Anschlüsse
21.1 auf. Dadurch ist es möglich, eine lösbare Verbindung für den Anlasser und weiterer
Einrichtungen und Funktionen des Fahrzeugs mit der Auswertevorrichtung 30 herzustellen.
[0033] In Figur 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Niederstrom-Zündanlassschalters
10 dargestellt. In dem Ausführungsbeispiel ist ebenfalls eine Betätigungsvorrichtung
11 vorgesehen, welche drehbar in dem Gehäuse 50 gelagert ist. Zur Aktivierung von
Schaltkombinationen II in Abhängigkeit von Stellungen I, insbesondere durch eine Drehung
des Schlüssels 41 in einem Schließzylinders 40, erfolgt eine Drehung der Betätigungsvorrichtung
11 in verschiedene Stellungen I und aktiviert dadurch verschiedene Schaltelemente
22. Im Gegensatz zu der beidseitigen Kontaktfahne 23 in Figur 1 kann, wie in Figur
4 dargestellt ist, auch eine einseitige Kontaktfahne bzw. einseitige Schleifkontakte
22.1 genutzt werden. Der Vorteil ist dabei die einfachere Bauweise des erfindungsgemäßen
Niederstrom-Zündanlassschalters 10. Auf einer Seite der Drehachse D2 sind dabei zumindest
drei Schleifkontakte 22.1 (ein Schleifkontakt 22.1 für jede parallel angeordnete Leiterbahn
der Gegenkontakte 21.1 vorgesehen). Ebenfalls ist eine Steckverbindung 60 vorgesehen,
um z. B. eine elektrische Verbindung mit dem Anlasser herzustellen.
[0034] Eine hohe Flexibilität, Kostenersparnis und Bauraumreduzierung kann in dem in Figur
4 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch erzielt werden, dass eine Übertragungsvorrichtung
70 vorgesehen ist. Durch die Übertragungsvorrichtung 70 kann eine erste Drehachse
D1 für den Schließzylinder 40 bzw. der Aktivierungsvorrichtung 40 und der Betätigungsvorrichtung
11 (bzw. den Mitnehmer 40.5 des Schließzylinders 40) vorgesehen sein. Diese Drehbewegung
um die erste Drehachse D1 wird in eine zweite, andersartige Drehbewegung der Kontaktfahne
23 der Betätigungsvorrichtung 11 übertragen. Diese Drehbewegung der Kontaktfahne 23
erfolgt um eine zweite Drehachse D2. Es können somit für die Aktivierungsvorrichtung
40 und die Betätigungsvorrichtung 11 und/oder das Schaltelement 22 der Betätigungsvorrichtung
11 unterschiedliche Drehachsen vorgesehen sein. Der Drehradius und/oder die Drehgeschwindigkeit
der Kontaktfahne 23, bzw. der Schleifkontakte 22.1 und damit auch der als Leiterbahn
ausgebildeten Gegenkontakte 21.2 der Leiterplatte 21 kann sich daher von dem Drehradius
und/oder der Drehgeschwindigkeit des Zylinderkerns 40.4 unterscheiden. Dadurch ist
es möglich, dass unterschiedliche Schließzylinder 40 und/oder Betätigungsvorrichtungen
11 mit unterschiedlich ausgebildeten Leiterplatten 21 bzw. Gegenkontakten 21.2 sowie
Betätigungsvorrichtungen 11 miteinander kombiniert werden können. Es ist zudem denkbar,
dass die Betätigungsvorrichtung 11 die Übertragungsvorrichtung 70 aufweist oder dass
eine separate Übertragungsvorrichtung 70 vorgesehen ist, welche eine erste Drehbewegung
der Aktivierungsvorrichtung 40 in eine zweite Drehbewegung der Betätigungsvorrichtung
11 sowie deren Schleifkontakte 21 überträgt.
[0035] In Figur 5 ist eine weitere vergrößerte Darstellung der Schleifkontakte 22.1 mit
der Kontaktfahne 23 und deren Gegenkontakten 21.2 dargestellt. Es ist dabei deutlich
zu sehen, dass in Abhängigkeit der Stellung I, bzw. Drehposition der Kontaktfahne
23 unterschiedliche Schaltkombinationen II aktivierbar sind. Eine erste Schaltkombination
II.1 kann dabei einer ersten Stellung I.1 (z. B. eine Aus-Stellung), eine zweite Schaltkombination
II.2 einer zweiten Stellung I.2 (z. B. eine ACC-Stellung), eine dritte Schaltkombination
I.3 einer dritten Stellung 1.3 (z. B. Fahr-Stellung) und eine vierte Schaltkombination
II.4 einer vierten Stellung I.4 (z. B. Anlass-Stellung) zugeordnet sein. Die Zuordnung
und Aktivierung der entsprechenden Funktion des Fahrzeuges geschieht dabei bspw. durch
eine Auswertevorrichtung 30, welche auf der Leiterplatte 21 angeordnet ist.
[0036] In Figur 6 ist eine Vorderansicht des Schließzylinders 40 dargestellt, wobei das
Schließzylindergehäuse 40.1 und die Einführungsöffnung 40.2 für den Schlüssel 41 dargestellt
ist. Durch das Einsetzen des Schlüssels 41 kann dabei der Zylinderkern 40.4 in verschiedene
Stellungen I gebracht werden. Diese Drehbewegungen in die unterschiedlichen Stellungen
I.1 bis I.4 wird dabei in eine Drehbewegung der Betätigungsvorrichtung 11 übertragen,
bzw. übersetzt.
[0037] Figur 7 zeigt schematisch Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100.
In einem ersten Verfahrensschritt 100.1 wird dabei eine drehbar gelagerte Betätigungsvorrichtung
11 in zumindest zwei Stellungen I stellungsabhängig bewegt und in einem zweiten Verfahrensschritt
100.2 ein Schaltelement 22 stellungsabhängig durch die Betätigungsvorrichtung 11 aktiviert.
[0038] Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung
ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale
der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden,
ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste
[0039]
- 10
- Niederstrom-Zündanlassschalter
- 11
- Betätigungsvorrichtung
- 11.1
- Aufnahme für 40.5
- 12
- Rastvorrichtung
- 13
- Rastelement
- 13.1
- Rastmittel
- 13.2
- Gegenrastmittel
- 14
- Anlasswiederholsperre
- 14.1
- Rastmittel der Anlasswiederholsperre
- 14.2
- Gegenrastmittel der Anlasswiederholsperre
- 20
- Schaltvorrichtung
- 21
- Leiterplatte
- 21.1
- Anschlüsse
- 21.2
- Gegenkontakt
- 22
- Schaltelement
- 22.1
- Schleifkontakt
- 23
- Kontaktfahne
- 24
- Isolationselemente
- 30
- Auswertevorrichtung
- 40
- Aktivierungsvorrichtung, Schließzylinder
- 40.1
- Schließzylinder-Gehäuse
- 40.2
- Einführungsöffnung für 41
- 40.3
- Schlüsselkanal
- 40.4
- Zylinderkern
- 40.5
- Mitnehmer
- 41
- Schlüssel
- 50
- Gehäuse
- 50.1
- Oberes Gehäuse
- 50.2
- Unteres Gehäuse
- 60
- Anschluss/Steckverbindung
- 70
- Übertragungsvorrichtung
- 80
- Erkennungsvorrichtung
- 81
- Erkennungselement
- 100
- Verfahren
- 100.1
- Erster Verfahrensschritt
- 100.2
- Zweiter Verfahrensschritt
- D
- Drehachse
- D1
- Erste Drehachse
- D2
- Zweite Drehachse
Stellungen der Betätigungsvorrichtung/Aktivierungsvorrichtung
[0040]
- I
- Stellungen
- I.1
- Aus-Stellung, Ruhestellung
- I.2
- ACC-Stellung
- I.3
- Fahrt-Stellung
- I.4
- Start- / Anlass-Stellung, Weitere Stellung
Schaltkombinationen
[0041]
- II
- Schaltkombinationen
- II.1
- Erste Schaltkombination
- II.2
- Zweite Schaltkombination
- II.3
- Dritte Schaltkombination
- II.4
- Vierte/Weitere Schaltkombination
1. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) eines Sicherheitssystems eines Fahrzeuges, insbesondere
zum Starten eines Fahrzeugmotors, mit
einer drehbar gelagerten Betätigungsvorrichtung (11), die in zumindest zwei Stellungen
(I) stellungsabhängig bewegbar ist, und
einer Rastvorrichtung (12) zur stellungsabhängigen Fixierung der Betätigungsvorrichtung
(11), und
einer elektrischen Schaltvorrichtung (20), die eine Leiterplatte (21) und zumindest
ein Schaltelement (22) mit einem Schleifkontakt (22.1) aufweist, wobei das Schaltelement
(22) stellungsabhängig durch die Betätigungsvorrichtung (11) aktivierbar ist.
2. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schaltelemente (22) zumindest einen Gegenkontakt (21.2) aufweisen, und der Schleifkontakt
(22.1) des Schaltelements (22) bei einer Aktivierung des Schaltelements (22) durch
die Betätigungsvorrichtung (11) mit einem Gegenkontakt (21.2) des Schaltelements (22)
elektrisch kontaktierbar ist, wobei insbesondere durch die Herstellung des elektrischen
Kontakts ein Niederstrom leitbar ist.
3. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Gegenkontakt (21.2) des Schaltelements (22) als, insbesondere kreisbogenförmige,
Leiterbahn der Leiterplatte (21) ausgebildet ist, wobei insbesondere zumindest zwei
Schaltelemente (22) und/oder Gegenkontakte (21.2) zumindest zweier Schaltelemente
(22) parallel zueinander und/oder konzentrisch angeordnet sind.
4. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Betätigungsvorrichtung (11) drehbar angeordnet und durch einen Bediener in die
zumindest zwei Stellungen (I) bewegbar ist, wobei insbesondere der Schleifkontakt
(22.1) des Schaltelements (22) derart in der Betätigungsvorrichtung (11) integriert
ist, dass der Schleifkontakt (22.1) der Bewegung der Betätigungsvorrichtung (11) folgt.
5. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest zwei Schleifkontakte (22.1) als Kontaktfahne (23) ausgebildet sind, wobei
die Kontaktfahne (23) in der Betätigungsvorrichtung (11) integriert ist, und insbesondere
eine identische Drehachse (D) mit der Betätigungsvorrichtung (11) aufweist.
6. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Schaltkombinationen (II) der Schaltvorrichtung (20) jeweils Funktionen des Fahrzeuges
zuordbar sind, wobei durch eine Aktivierung einer jeweiligen Schaltkombination (II)
die zugeordnete Funktion auslösbar ist.
7. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass den Stellungen (I) der Betätigungsvorrichtung (11) jeweils Schaltkombinationen (II)
der Schaltvorrichtung (20) und/oder Funktionen des Fahrzeuges zuordbar sind, wobei
vorzugsweise die Betätigungsvorrichtung (11) aus einer ersten Stellung (I.1), insbesondere
einer Ruhe-Stellung, in zumindest eine weitere Stellung (I.4) bringbar ist.
8. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine erste Schaltkombination (II.1) einer ersten Stellung (I.1), insbesondere einer
Ruhe-Stellung (I.1), zuordbar ist und eine weitere Schaltkombination (II.4) einer
weiteren Stellung (I.4), insbesondere einer Anlass-Stellung (I.4), zuordbar ist, wobei
insbesondere die Anlass-Stellung (I.4) und/oder die entsprechende Schaltkombination
(II.4) ein Schalten des Zündanlassstroms des Fahrzeuges bewirkt.
9. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Anlasswiederholsperre (14) vorgesehen ist, und durch die Anlasswiederholsperre
(14) eine erneute Bewegung der Betätigungsvorrichtung (11) in eine Anlassstellung
(I.4) verhindert ist
und/oder dass die Schaltvorrichtung (20) eine Erkennungsvorrichtung (80) aufweist,
wodurch die Bedienung einer Aktivierungsvorrichtung (40), insbesondere eines Schließzylinders
(40), zur Betätigung der Betätigungsvorrichtung (11) und/oder eine laterale bzw. axiale
Bewegung der Betätigungsvorrichtung (11) erkennbar ist und/oder dass eine Übertragungsvorrichtung
(70) vorgesehen ist, um eine Bewegung einer Aktivierungsvorrichtung (40) in eine andersartige
Bewegung der Betätigungsvorrichtung (11) umzusetzen.
10. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Rastvorrichtung (12) zumindest ein Rastelement (13) aufweist, wobei durch die
Aktivierung des Rastelements (13) die Betätigungsvorrichtung (11) von einer instabilen
in eine stellungsabhängige stabile Lage bringbar ist.
11. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine elektronische Auswertevorrichtung (30) vorgesehen ist, die zumindest teilweise
an der Leiterplatte (21) angeordnet ist, und stets in elektrischen Kontakt mit den
Gegenkontakten (21.2) steht, wobei insbesondere durch die Auswertevorrichtung (30)
eine Aktivierung der Schaltelemente (22) und/oder der Schaltkombinationen (II) erkennbar
ist, insbesondere dadurch, dass eine Potentialänderung, eine Widerstandsänderung und/oder
ein Stromfluss an den Gegenkontakten (21.2) auswertbar ist.
12. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Schleifkontakt (22.1) und ein Gegenkontakt (21.2) aus unterschiedlichen elektrisch
leitfähigen Materialien ausgebildet sind, insbesondere aus Materialien unterschiedlicher
Härte.
13. Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schaltelemente (22) entprellt sind, wobei insbesondere das Entprellen durch eine
Auswertevorrichtung (30) auf der Leiterplatte (21) durchführbar ist.
14. Verfahren (100) zum Betreiben eines Niederstrom-Zündanlassschalter (10) eines Sicherheitssystems
eines Fahrzeuges, insbesondere zum Starten eines Fahrzeugmotors, mit
einer drehbar gelagerten Betätigungsvorrichtung (11), die in zumindest zwei Stellungen
(I) stellungsabhängig bewegt wird, und
einer Rastvorrichtung (12) zur stellungsabhängigen Fixierung der Betätigungsvorrichtung
(11), und
einer elektrischen Schaltvorrichtung (20), die eine Leiterplatte (21) und zumindest
ein Schaltelement (22) mit einem Schleifkontakt (22.1) aufweist, wobei das Schaltelement
(22) stellungsabhängig durch die Betätigungsvorrichtung (11) aktiviert wird.
15. Verfahren (100) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass Schaltkombinationen (II) der Schaltvorrichtung (20) einen Binärcode darstellen, der
von einer Auswertevorrichtung (30) zur Aktivierung von Funktionen des Fahrzeuges ausgewertet
wird, wobei insbesondere die Auswertevorrichtung (30) in der Leiterplatte (21) integriert
ist
und/oder dass ein Niederstrom-Zündanlassschalter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis
13 Verwendung findet.