-
Die
Erfindung betrifft ein Lenksäulenmodul zur
Anordnung im Bereich des Lenkstocks eines Fahrzeugs, mit einer im
Gehäuse
des Lenksäulenmoduls
angeordneten zentralen Aussparung für ein die Lenkwelle wenigstens
abschnittsweise umgebendes Mantelelement.
-
Zur
Befestigung von Lenksäulenmodulen
an derartigen Mantelelementen, die beispielsweise als Mantelrohr
der Lenksäule
ausgebildet sein können, sind
aus dem Stand der Technik beispielsweise Rohrschellen bekannt, mit
denen ein das Mantelrohr umgebender Hülsenabschnitt des Lenksäulenmoduls am
Mantelrohr befestigt wird. Außerdem
ist es bekannt, das Lenksäulenmodul
durch direktes Verschrauben in die Lenksäule, beispielsweise durch Vorsehen
von Gewindebohrungen im Mantelrohr, zu befestigen.
-
Die
bekannten Möglichkeiten
der Befestigung des Lenksäulenmoduls
am Mantelelement haben insbesondere den Nachteil, dass ein exakt
axiales Anordnen des Lenksäulenmoduls
am Mantelelement, ohne einen unerwünschten radialen Versatz, nicht,
oder nur mit sehr hohem Aufwand, möglich ist. Eine einseitige
Krafteinwirkung, wie sie beispielsweise bei der Verwendung einer
Rohrschelle auftritt, führt
zu einem Verkippen oder Verschieben des Moduls bezüglich der
Lenkwelle.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Lenksäulenmodul
der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem eine einfache
Befestigung an dem Mantelelement möglich ist. Dabei soll insbesondere
ein radialer Versatz ausgeschlossen sein.
-
Diese
Aufgabe wird durch ein Lenksäulenmodul
der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass das Lenksäulenmodul
eine Spannmittelaufnahme und ein in der Spannmittelaufnahme quer zur
Lenkwellenachse in eine Einführlage
und in eine Befestigungslage bewegbares Spannmittel mit wenigstens
einem Spannabschnitt aufweist, wobei in der Einführlage ein Einführen des
Mantelelements in die zentrale Aussparung möglich ist und wobei in der Befestigungslage
der Spannabschnitt das Lenksäulenmodul
gegen wenigstens einen am Mantelelement angeordneten Befestigungsabschnitt
verspannt. Hierdurch wird erreicht, dass ein Befestigen des Lenksäulenmoduls
am Mantelelement möglich ist,
ohne dass Querkräfte
auftreten, die ein Verkippen oder Verschieben des Lenksäulenmoduls
bezüglich der
Längsachse
der Lenkwelle bewirken. Das Lenksäulenmodul wird folglich bei
der Montage nicht verkippt. Ferner können Toleranzen, die insbesondere
in axialer Richtung gerichtet sind, durch den insbesondere keilartig
ausgebildeten Spannabschnitt ausgeglichen werden.
-
Vorteilhafterweise
kann vorgesehen sein, dass das Spannmittel in Draufsicht als U-förmiges, also
einseitig offenes, oder als geschlossenes, also eine zentrale Aussparung
aufweisendes, Bauteil, und insbesondere als Blechteil, ausgebildet
ist. Dies hat den Vorteil, dass das Spannmittel als günstiges,
und doch stabiles und belastbares Bauteil ausgeführt ist.
-
Dabei
kann der Spannabschnitt oder können die
Spannabschnitte aus der Ebene des Blechteils hervorstehend, federnd
nachgiebig ausgebildet sein. Die Verwendung eines Blechteils hat
dabei den Vorteil, dass durch entsprechendes Abbiegen der Spannabschnitte
eine elastische, federnde Nachgiebigkeit erzielt werden kann. Das
Spannmittel kann allerdings erfindungsgemäß auch aus Kunststoff oder
aus einem anderen Material sein.
-
Ferner
kann erfindungsgemäß vorgesehen sein,
dass am Spannmittel und/oder am Lenksäulenmodul wenigstens eine Einführungsaussparung
vorgesehen ist, in die in der Einführlage der Befestigungsabschnitt
eintauchen kann und dass in der Befestigungslage der Spannabschnitt
den Befestigungsabschnitt insbesondere hintergreift. Beim axialen
Aufschieben des Lenksäulenmoduls
auf das Mantelelement können
folglich die mantelelementseitigen Befestigungsabschnitte in die
Einführaussparungen
gelangen. Zur Verriegelung wird in der Befestigungslage das Spannmittel
derart verschoben, dass der Spannabschnitt die Einführaussparung verschließt und damit
den Befestigungsabschnitt hintergreift. Der Befestigungsabschnitt
wird dann über den
Spannabschnitt gegen einen entsprechenden Gehäuseabschnitt verspannt beaufschlagt.
-
Vorteilhafterweise
kann das Spannmittel von der Einführlage in die Befestigungslage,
und/oder umgekehrt, durch ein bewegbares Verschiebemittel gelangen.
Durch das Verschiebemittel können
beispielsweise definierte Kräfte
zur Verschiebung des Spannmittels bereitgestellt werden. Außerdem kann das
Spannmittel insbesondere in der Befestigungslage durch das Verschiebemittel
gehalten werden.
-
Als
Verschiebemittel hat sich insbesondere eine Stellschraube als vorteilhaft
herausgestellt. Dabei ist denkbar, dass der Schraubenkopf der Stellschraube
in axialer Richtung im Gehäuse
des Lenksäulenmoduls
gefangen angeordnet ist und dass das Spannmittel ein Gewinde für die Stellschraube
aufweist. Beim Verdrehen der Stellschraube bewegt sich die Stellschraube
folglich bezüglich
des Gehäuses nicht;
das Spannmittel wird quer zur Längsachse
der Lenkwelle bewegt. Bei einer Ausbildung, bei der das Spannmittel
als Blechteil vorliegt, kann das Blechteil einen senkrecht aus der
Ebene des Blechteils abgebogenen Gewindeabschnitt aufweisen, in
den die Stellschraube eingreift.
-
Erfindungsgemäß kann vorgesehen
sein, dass das Verschiebemittel als umlegbares Hebelelement ausgebildet
ist, das durch Umlegen das Spannmittel von der Einführlage in
die Befestigungslage überführt. Ein
derartiges Hebelelement hat den Vorteil, dass bei umgelegtem Hebel
eine definierte Endlage, nämlich
die Befestigungslage des Spannmittels erreichbar ist. Außerdem können aufgrund
des Hebelelements, und des damit zusammenhängenden Hebels, entsprechende
Kräfte
zum Verschieben des Spannmittels in die Befestigungslage, und aus
der Befestigungslage in die Einführlage,
bereitgestellt werden.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung weist das Gehäuse
des Lenksäulenmoduls einen
Zentrierabschnitt auf, der zur radialen Zentrierung des Lenksäulenmoduls
in der Befestigungslage an einer mantelelementseitigen Zentrierung
anliegt. Der Zentrierabschnitt ist vorteilhafterweise auf der der
Spannmittelaufnahme abgewandten Seite des Gehäuses des Lenksäulenmoduls.
Der Zentrierabschnitt kann dabei als Kreisausschnitt am zentralen Durchbruch
ausgebildet sein, wobei dann die Zentrierung als mantelelementseitiger,
die Lenkwelle umgebender, Ringbund ausgebildet sein kann. In der Befestigungslage
umgreift dann der Kreisausschnitt den Ringbund wenigstens weitgehend
passgenau.
-
Ferner
kann erfindungsgemäß vorgesehen sein,
dass das Spannmittel einen in der Befestigungslage in eine mantelelementseitige
Ausnehmung eintauchenden Zapfen aufweist. Der Zapfen kann dabei
quer zur Längsachse
der Lenkwelle angeordnet sein. Dies hat den Vorteil, dass ein Bewegen
des Spannmittels in die Befestigungslage nur dann möglich ist,
wenn der Zapfen in die mantelelementseitige Ausnehmung eintaucht.
Ein Montieren des Lenksäulenmoduls
ist folglich nur in dieser einen Montagelage, in der der Zapfen
in die Ausnehmung eintaucht, möglich.
-
Ferner
kann erfindungsgemäß ein Ausgleichselement
zur Anordnung zwischen dem Lenksäulenmodul
und dem Spannmittel vorgesehen sein, wobei das Ausgleichselement
entweder oberhalb oder unterhalb des Spannmittels anordenbar ist. Hierdurch
kann ein Höhenausgleich
des Lenksäulenmoduls
am Mantelelement erreicht werden. Je nach Anordnung des Ausgleichselements
oberhalb oder unterhalb des Spannmittels kann das Lenksäulenmodul
in unterschiedlicher axialer Lage am Mantelelement befestigt werden.
-
Die
Erfindung betrifft außerdem
ein Mantelelement zur Befestigung eines erfindungsgemäßen Lenksäulenmoduls
sowie eine Lenksäulenmodul-Mantelelement-Einheit,
die ein erfindungsgemäßes Lenksäulenmodul
umfasst.
-
Weitere
Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind der folgenden Beschreibung
zu entnehmen, in der die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
näher beschrieben
und erläutert
ist.
-
Es
zeigen:
-
1 ein
erfindungsgemäßes Lenksäulenmodul
samt Spannmittel und Ausgleichselement;
-
2 die
Unteransicht des Lenkstockmoduls gemäß 1 mit dem
Spannmittel in der Einführlage;
-
3 ein
Mantelelement, an dem das Lenksäulenmodul
gemäß 1 und 2 angeordnet werden
kann;
-
4 einen
Längsschnitt
durch das Lenksäulenmodul
gemäß 1 und 2 in
der Einführlage;
-
5 eine
Ansicht gemäß 4 in
der Befestigungslage;
-
6 eine
Unteransicht des Lenksäulenmoduls
in der Befestigungslage;
-
7 einen
Schnitt durch das Lenksäulenmodul
gemäß 6 entlang
der Linie VII;
-
8 eine
Teilschnittdarstellung durch eine Ausgestaltungsform der Erfindung,
die ein Hebelelement zum Überführen des
Spannmittels aus der Einführlage
in die Befestigungslage aufweist, wobei die 8 die Einführlage darstellt;
-
9 die
Ausführungsform
gemäß 8, wobei
der Hebel in der Befestigungslage angeordnet ist; und
-
10 die
Ausführungsform
gemäß 8 und 9 in
perspektivischer Ansicht von schräg unten.
-
Das
in den Figuren dargestellte Lenksäulenmodul 10 umfasst
ein Gehäuse 12,
das eine zentrale Aussparung 14 aufweist, die im verbauten
Zustand des Lenksäulenmoduls
zur Aufnahme einer in der 3 dargestellten
Lenkwelle 16 dient. Am freien Ende der Lenkwelle 16 kann
beispielsweise das Lenkrad eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein.
-
Das
Lenksäulenmodul 10 dient
als solches zur Aufnahme von insbesondere Lenkstockschaltern sowie
von mechanischen und/oder elektrischen Schalterbauteilen. Ferner
können
am oder im Lenksäulenmodul
weitere Bauteile angeordnet sein, wie beispielsweise Lenkwinkelsensoren
und/oder Wickelfedereinheiten, zur Übertragung von Signalen vom
drehbar gelagerten Lenkrad zum der Drehbewegung des Lenkrads nicht
folgenden Lenksäulenmodul.
-
Das
Lenksäulenmodul 10 sieht
eine Spannmittelaufnahme 18 vor, in die quer zur Längsachse der
zentralen Aussparung 14, beziehungsweise der Lenkwelle 16,
ein Spannmittel in Form eines Blechteils 20 eingeschoben
werden kann. Aus der 1 wird deutlich, dass das Blechteil 20 in
Draufsicht geschlossen ausgebildet ist. Das Blechteil 20 sieht
insgesamt vier Spannabschnitte 22 vor, die aus der Ebene
des Blechteils hervorstehen und elastisch federnd nachgiebig ausgebildet
sind. Am Blechteil 20 sind benachbart zu den jeweiligen
Spannabschnitten 22 Einführaussparungen 24 vorgesehen.
Am Gehäuse 12 sind
entsprechende Einführaussparungen 26 vorgesehen.
-
Vor
der Montage des Lenksäulenmoduls 10 an
einem in der 3 dargestellten, die Lenkwelle 16 umgebenden
Mantelelement 28, wird das Spannmittel 20 gemäß 1 in
Richtung des Pfeils 31 in die schlitzartig ausgebildete
Spannmittelaufnahme 18 seitlich eingeschoben. Diesen Zustand
zeigt die 2. Die blechteilseitigen Einführaussparungen 24 und
die gehäuseseitigen
Einführaussparungen 26 liegen
hierbei axial übereinander.
In dieser, in der 2 gezeigten Einführlage,
kann das Lenksäulenmodul 10 auf
das Mantelelement 28 axial aufgesetzt werden.
-
Wie
aus der 3 deutlich wird, sind am Mantelelement 28 insgesamt
vier laschenartige, abstehende Befestigungsabschnitte 30 vorgesehen. Beim
Aufsetzen des Lenksäulenmoduls 10 auf
das Mantelelement 28, das beispielsweise als Mantelrohr ausgebildet
sein kann und/oder ein Kugellager für die Lenkwelle 16 beinhalten
kann, werden die Befestigungsabschnitte 30 in die Einführaussparungen 24, 26 soweit
eingeführt,
bis sie in der Spannmittelaufnahme 18 zum Aufliegen kommen.
Dies ist im Schnitt der 4 deutlich zu erkennen, wobei
lediglich die Befestigungsabschnitte 30 des Mantelelements,
und nicht das gesamte Mantelelement dargestellt ist.
-
In
der in 5 gezeigten Befestigungslage ist das Spannmittel 20 in
einer im Vergleich zur 4 nach rechts verschobenen Befestigungslage.
In dieser Befestigungslage beaufschlagen die Spannabschnitte 22 die
ihr jeweils zugeordneten Befestigungsabschnitte 30 gegen
das Gehäuse 12,
beziehungsweise gegen ein zwischen dem Gehäuse 12 und dem Blechteil 20 vorgesehenen
Ausgleichselement 32.
-
Das
Ausgleichselement 32 ist, wie in 1 deutlich
wird, U-förmig ausgebildet
und kann ebenfalls ein Blechteil sein. Durch das Ausgleichselement 32 kann
ein Höhenausgleich
im Hinblick auf die axiale Anordnung des Längssäulenmoduls 10 am Mantelelement 28 erreicht
werden. Das Ausgleichselement 32 wird mit in die Einführaussparung 28 eingeführt. Es
kann dabei, wie in den Figuren dargestellt, entweder oberhalb, oder
wie in den Figuren nicht dargestellt, unterhalb des Spannmittels 20 angeordnet sein.
-
Zum
Verschieben des Spannmittels 20 aus der Einführlage in
die Befestigungslage ist ein Verschiebemittel in Form einer Stellschraube 34 vorgesehen.
Die Stellschraube 34 ist dabei so angeordnet, dass ihr
Schraubenkopf 36 in axialer Richtung im Gehäuse 12 aufgrund
zweier Gehäusestege 38 gefangen
angeordnet ist. Das Gewinde der Stellschraube 34 greift
in einen Gewindeabschnitt 40 am Blechteil 20 ein,
wobei der Gewindeabschnitt 40 senkrecht aus der Ebene des
Blechteils abgebogen ist. Beim Einschrauben der Stellschraube 34 in
den Gewindeabschnitt 40 wird folglich das Spannmittel 20 quer
zur Längsachse
der Lenkwelle 16 derart verschoben, dass die Befestigungsabschnitte 30 über die
Spannabschnitte 22 am Gehäuse 12 verspannt gehalten werden.
Entsprechendes ist im Schnitt der 7 gezeigt.
-
Zur
radialen Zentrierung des Lenksäulenmoduls 10 am
Mantelelement 28 sieht das Lenksäulenmodul einen Zentrierabschnitt
in Form eines Kreisausschnittes 42 vor, der in der 2 teilweise
zu erkennen ist. Der Kreisausschnitt 42 umgibt im montierten
Zustand eine mantelelementseitige Zentrierung in Form eines umlaufenden
Ringbundes. Zur Zentrierung sind außerdem auf der in der 2 gezeigten Innenseite
des Gehäuses 12 an
den Kreisausschnitt 42 angrenzend Ausgleichsrippen 46 vorgesehen.
-
Um
ein eindeutiges Montieren des Lenksäulenmoduls 10 am Mantelelement 28 zu
gewährleisten,
ist außerdem
vorgesehen, dass das Blechteil 20 einen nach radial innen
ragenden Zapfen 48 aufweist, der insbesondere in der 1 und
der 2 deutlich zu erkennen ist. In der Befestigungslage taucht
der Zapfen 42 in eine mantelelementseitige Ausnehmung 50 ein,
die insbesondere in der 3 deutlich zu erkennen ist.
-
In
den 8 bis 10 ist eine Ausführungsform
der Erfindung dargestellt, die im Gegensatz zu der Ausführungsform
gemäß den 1 bis 7 als
Verschiebemittel zum Bewegen des Spannmittels 20 keine
Stellschraube, sondern ein Hebelelement 52 vorsieht. In
den 8 bis 10 sind die den 1 bis 7 entsprechenden
Bauteile mit entsprechenden Bezugszeichen versehen.
-
Das
Hebelelement 52 sieht eine Lagerstelle 54 vor, über die
es schwenkbar am Gehäuse 12 angeordnet
ist. Ferner sieht es Stellnocken 56 vor, die in spannmittelseitige,
weitgehend parallel zur Achse der Lenkwelle verlaufende Kulissen 58 eingreifen. Die
Kulissen 58 werden von einem Kulissenabschnitt 60 des
Blechteils 20 gebildet, der durch Abkanten von entsprechenden,
die Kulissen 58 aufweisenden Laschen realisiert ist.
-
Wie
aus dem Teilschnitt gemäß 8 hervorgeht,
ist in der Einführlage
das Hebelelement 52 ausgelenkt; aufgrund der in die Kulissen 58 eingreifenden
Stellnocken befindet sich das Blechteil 20 in der Einführlage.
Wird das Hebelelement 52 gemäß 5 um die
Lagerstelle 54 verschwenkt, so wird aufgrund des Zusammenwirkens
der Stellnocken 56 und der Kulissen 58 das Blechteil 20 in
die Befestigungslage, wie sie in der 9 dargestellt
ist, verschoben. Aufgrund des vergleichsweise geringen Abstandes
der Lagerstelle 54 zu den Stellnocken 56 und des
vergleichsweise dazu lang ausgebildeten Hebelelements 52,
kann eine vergleichsweise hohe Kraft zum Bewegen des Blechteils 20 in
die Befestigungslage bereitgestellt werden.
-
Das
in den Figuren dargestellte Lenksäulenmodul hat insbesondere
den Vorteil, dass beim Einschrauben der Stellschraube 34 das
Lenksäulenmodul 10 am
Mantelelement 28 durch Verspannen derart befestigt wird,
dass das Lenksäulenmodul 10 seine
vorgegebene Lage in radialer Richtung bezüglich der Längsachse der Lenkwelle 16 nicht
verändert. Aufgrund
der axialen Verspannung können
außerdem
vorhandene axiale Toleranzen ausgeglichen werden.