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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steckverbindung zwischen einem Lenkrad und einer Lenkstange.
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Der Herstellungsprozess von Lenkrädern und Lenkstangen sieht in der Regel deren getrennte Fertigung vor. Als separate Bauteile werden diese daher erst im Laufe der Montage des jeweiligen Fahrzeugs miteinander verbunden. Auch wenn hierzu beispielsweise eine zusätzliche Lenkradnabe zwischengeschaltet werden kann, weisen moderne Ausgestaltungen eine direkte Steckverbindung zwischen Lenkrad und Lenkstange auf. Hierzu umfasst das Lenkrad eine in Bezug auf seinen Lenkradkranz im Wesentlichen zentral angeordnete Aufnahmeöffnung, in welcher ein Endabschnitt der Lenkstange aufnehmbar ist.
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Damit ein auf das Lenkrad aufgebrachtes Lenkmoment ohne Verluste auf die Lenkstange übertragen werden kann, weisen die miteinander in Eingriff stehenden Bereiche geeignete Querschnittskonturen auf. Bei der somit im Wesentlichen formschlüssigen Steckverbindung handelt es sich um eine lösbare Verbindung, welche durch ein entsprechendes Verbindungsmittel vor einer unbeabsichtigten Trennung gesichert wird. Als lösbares Verbindungsmittel kann beispielsweise eine Mutter dienen.
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Je nach Ausgestaltung können derartige Steckverbindungen beispielsweise feinverzahnte oder als Mehrkant ausgebildete Konturen aufweisen, welche miteinander in Eingriff stehen. Insbesondere die Einrichtung als Mehrkant erlaubt eine nur grob gerasterte Ausrichtung von Lenkrad und Lenkstange. Bei einer beispielhaften Ausführung als Sechskant stehen folglich sechs unterschiedliche Stellungen zur Verfügung, in denen das Lenkrad um jeweils 60°-Schritten um die Längsrichtung der Lenkstange versetzt auf diese aufgesetzt werden kann. Demgegenüber ermöglicht eine Feinverzahnung entsprechend vielfältigere Möglichkeiten für das Aufsetzen des Lenkrads auf die Lenkstange.
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Die Ausrichtung zwischen Lenkrad und Lenkstange ist insofern relevant, als dass es zu einer von der Rasterung abhängigen Fehlstellung des Lenkrads in Bezug auf den Geradeauslauf des Fahrzeugs kommen kann. Mit anderen Worten wird das Lenkrad durch die Gestalt der Steckverbindung quasi in eine Position gezwungen, in welcher die neutrale Stellung des Lenkrads (Geradeausstellung) nicht zwingend mit dem tatsächlichen Geradeauslauf der lenkbaren Räder übereinstimmen muss. Diese nachteilige Fehlstellung des Lenkrads ist sowohl aus dem Prototypbau als auch aus der laufenden Produktion von Fahrzeugen bekannt.
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Um eine mögliche Fehlstellung zwischen dem montierten Lenkrad und Lenkstange und somit zwischen Lenkrad und Geradeauslauf zu beheben, wird in der Regel die Spur des Fahrzeugs entsprechend eingestellt. Im Ergebnis wird hierbei allerdings der maximal mögliche Einschlagwinkel der lenkbaren Räder nachteilig verändert, so dass es zu einem ungleichen Wendekreis in Links- und Rechtsrichtung kommen kann. Auch kann es bei der Montage des Lenkrads zu dessen unsachgemäßen Sitz auf dem zumeist konischen Endabschnitt der Lenkstange kommen. Mitunter wird dieser zunächst optisch nicht wahrgenommen, allerdings kann sich der insofern fehlerhafte Sitz des Lenkrads spätestens während des Aufbringens eines ersten Lenkmoments lösen.
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Um die Montage hinsichtlich des falschen Aufsetzens des Lenkrads zu erleichtern, werden mitunter eigens hierfür angebrachte optische Hinweise auf Lenkrad und Lenkstange eingesetzt. So können diese beispielsweise eine auf 12 Uhr angeordnete Markierung aufweisen, durch welche die erforderliche Ausrichtung zueinander vorgegeben wird. Eine korrekt ausgerichtete Steckverbindung ist allerdings auch hierbei davon abhängig, dass besagte Markierung tatsächlich beachtet und während der Montage genauestens miteinander in Deckung gebracht werden.
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Mit der
DE 20 2013 103 613 U1 ist eine Gelenkverbindung zwischen zwei Wellen einer Fahrzeuglenkung bekannt geworden, welche eine bauliche Vorgabe zur Ausrichtung eines Gabelkopfes gegenüber einer der Wellen enthält. Hierzu wird eine bereichsweise Verzahnung zwischen einer Aufnahmeöffnung des Gabelkopfes und einem Endabschnitt der Welle vorgeschlagen. Die Verzahnung wird durch zwei in einem Winkel zueinander gegenüberliegend angeordnete ebene Flächen unterbrochen, welche sowohl innerhalb der Aufnahmeöffnung als auch an dem Endabschnitt der Welle angeordnet sind. Insbesondere aufgrund der miteinander korrespondierenden Flächen ist nur eine einzige Ausrichtung zwischen Gabelkopf und Welle möglich, um diese beiden Teile miteinander zu verbinden.
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Angesichts der bisherigen Ausgestaltungen von Steckverbindungen zwischen Lenkrad und Lenkstange sind mitunter aufwändige Nacharbeiten erforderlich, um eine vorhandene Fehlstellung zu beheben. Auch die Anbringung optischer Markierungen verlangt entsprechende Aufmerksamkeit bei der Montage, so dass eine dennoch durch etwaige Unachtsamkeit eintretende Fehlstellung nicht vollends ausgeschlossen werden kann. Angesichts dieser Erkenntnis bieten derartige Steckverbindungen daher auch weiterhin noch Raum für Verbesserungen.
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steckverbindung zwischen einem Lenkrad und einer Lenkstange dahingehend weiterzuentwickeln, dass das Risiko einer fehlerhaften Montage hinsichtlich einer möglichen Fehlstellung des Lenkrads gegenüber der Lenkstange oder eines unsachgemäßen Sitzes auf ein Minimum reduziert ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Steckverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die jeweiligen Unteransprüche.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und damit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
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Nachfolgend wird eine zur Übertragung eines Lenkmoments (Drehmoment) geeignete Steckverbindung nach der Erfindung aufgezeigt, welche zwischen einem Lenkrad und einer Lenkstange eines Fahrzeugs etabliert werden kann.
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Hierzu weist das Lenkrad einen Grundkörper auf, welcher eine in oder an diesem angeordnete Aufnahmeöffnung besitzt. Die Aufnahmeöffnung ist dazu eingerichtet, einen Endabschnitt der Lenkstange zumindest abschnittsweise in sich aufzunehmen.
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Um ein auf das Lenkrad aufgebrachtes Lenkmoment ohne etwaige Verluste auf die Lenkstange übertragen zu können, weist die Steckverbindung eine geeignete Querschnittskontur auf. Hierzu umfasst die Aufnahmeöffnung des Lenkrads eine Innenkontur, während der Endabschnitt der Lenkstange eine mit der Innenkontur korrespondierende Außenkontur besitzt. Erfindungsgemäß sind Innenkontur und Außenkontur derart ausgebildet, dass das Lenkrad nur in einer einzigen Drehposition um eine Längsachse der Lenkstange herum mit dem Endabschnitt der Lenkstange drehmomentübertragend in Eingriff bringbar ist. Mit anderen Worten lässt die Ausgestaltung der miteinander in Eingriff stehenden Konturen der Steckverbindung lediglich eine einzige Stellung relativ zueinander zu, in der das Lenkrad auf die Lenkstange aufsetzbar ist.
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Der sich hieraus ergebende Vorteil ist darin zu sehen, dass nunmehr das Risiko einer fehlerhaften Montage hinsichtlich einer möglichen Fehlstellung des Lenkrads gegenüber der Lenkstange und/oder eines unsachgemäßen Sitzes des Lenkrads auf dem Endabschnitt der Lenkstange auf ein Minimum reduziert sind/ist; näherhin ausgeschlossen werden kann. Unabhängig etwaiger Annahmen der das Lenkrad montierenden Person hinsichtlich der korrekten Ausrichtung gegenüber der Lenkstange ist hierdurch eine deutliche Erleichterung gegeben, da die Montage nunmehr lediglich das Auffinden der einzig passenden Stellung zueinander verlangt. Solange die einzig mögliche Stellung nicht erreicht wird, kann die Montage des Lenkrads folglich auch nicht (unsachgemäß) abgeschlossen werden. Auf diese Weise ist eine Fehlstellung des Lenkrads quasi ausgeschlossen.
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Zudem wird die Produktion der für die Steckverbindung erforderlichen Bauteile in Form des Lenkrades und der Lenkstange insofern erleichtert, als dass keinerlei optische Markierungen mehr notwendig sind, um die korrekte Ausrichtung vorzugeben. Aufgrund der einzig möglichen Montageausrichtung kann das Aufsetzen des Lenkrads nunmehr auch nicht mit einem unsachgemäßen Sitz beendet werden, da die Ausgestaltung der Steckverbindung in vorteilhafter Weise keinerlei unkorrekte Verbindung mehr zulässt. Im Ergebnis ist ein etwaiger Fehler in der Flucht zwischen Lenkrad und Lenkstange daher insgesamt nicht mehr möglich.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung des grundsätzlichen Erfindungsgedankens kann die Steckverbindung in ihrem Querschnitt miteinander in Beziehung stehende ebene Flächen aufweisen. So kann die Außenkontur der Lenkstange zumindest eine ebene Außenfläche umfassen, während die Innenkontur der Aufnahmeöffnung wenigstens eine entsprechende ebene Innenfläche besitzen kann. Die Innenfläche der Aufnahmeöffnung und die Außenfläche der Außenkontur korrespondieren dabei in der Form, dass diese im zusammengesteckten Zustand von Lenkrad und Lenkstange zumindest bereichsweise in einen flächigen Kontakt zueinander gelangen. Alternativ hierzu ist auch eine Linienberührung zwischen den Flächen denkbar.
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Gegenüber der ansonsten symmetrischen Ausgestaltung der miteinander in Eingriff stehenden Konturen derartiger Steckverbindungen bietet die Anordnung besagter ebener Flächen den Vorteil, dass durch diese nur eine einzige Ausrichtung zur Montage ermöglicht ist. Die miteinander korrespondierenden ebenen Flächen können dabei jeweils als eine Art Unstetigkeitsstelle innerhalb der Steckverbindung betrachtet werden, welche für ein Aufsetzen des Lenkrads auf die Lenkstange zwingend miteinander in Deckung gebracht werden müssen. Insofern stellen diese Flächen eine bauliche Alternative zu den rein optischen Markierungen dar. Gegenüber optischer Markierungen sind besagte Flächen allerdings im weitesten Sinne nicht "übersehbar", da sie durch eine relative Drehung zwischen Lenkrad und Lenkstange zwingend aufgefunden werden müssen, um die Montage überhaupt durchführen zu können.
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Hierauf aufbauen wird es im Rahmen der Erfindung als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Steckverbindung mehr als eine ebene Fläche an den miteinander zu verbindenden Bauteilen umfasst. So können in besonders bevorzugter Weise sowohl die Aufnahmeöffnung des Lenkrads als auch der Endabschnitt der Lenkstange jeweils zwei ebene Flächen aufweisen, welche jeweils einen Winkel zwischen sich einschließen. In vorteilhafter Weise können dabei der Winkel zwischen den ebenen Innenflächen der Aufnahmeöffnung und der Winkel zwischen den ebenen Außenflächen der Lenkstange gleich ausgebildet sein. Die dabei miteinander korrespondierenden Flächen der Lenkstange und der Aufnahmeöffnung des Lenkrads bewirken, dass der Endabschnitt der Lenkstange zumindest bereichsweise mit seinen ebenen Flächen zwischen den ebenen Flächen der Aufnahmeöffnung angeordnet ist. Auf diese Weise kann sich das Lenkrad unabhängig von seiner jeweiligen Drehrichtung gegen eine der Flächen abstützen, wodurch eine sichere Übertragung des aufgebrachten Lenkmoments auf die Lenkstange ermöglicht ist. Zudem trägt die Anordnung von jeweils zwei ebenen Flächen entscheidend dazu bei, die Ausrichtung für die einzig mögliche Montagestellung des Lenkrads auf der Lenkstange eindeutig baulich vorzugeben.
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Die erfindungsgemäße Steckverbindung kann in besonders bevorzugter Weise zumindest bereichsweise eine Verzahnung aufweisen. Unter einer Verzahnung wird ein Ineinandergreifen mehrerer Teile der miteinander in Kontakt stehenden Bereiche des Lenkrads und der Lenkstange verstanden. In vorteilhafter Weise kann die Verzahnung so ausgeführt sein, dass diese eine Übertragung des aus einer Drehung des Lenkrads erfolgenden Lenkmoments auf die Lenkstange ermöglicht und gleichzeitig eine relative Bewegung des Lenkrads gegenüber der Lenkstange in deren Längsrichtung gestattet. Auf diese Weise kann das Lenkrad ohne eine etwaige Blockade durch die Verzahnung auf die Lenkstange aufgesetzt (und bei Bedarf von dieser abgezogen) werden, wohingegen eine Drehbewegung des aufgesetzten Lenkrads grundsätzlich über die Verzahnung auf die Lenkstange übertragen wird.
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Hierzu ist vorgesehen, dass die Außenkontur des Endabschnitts der Lenkstange zumindest bereichsweise eine Außenverzahnung aufweist, welche sich in Längsrichtung der Lenkstange erstreckende Nuten umfasst. Demgegenüber kann die Innenkontur der Aufnahmeöffnung des Lenkrads wenigstens bereichsweise eine mit der Außenverzahnung korrespondierende Innenverzahnung besitzen, welche sich in Längsrichtung der Aufnahmeöffnung erstreckenden Leisten aufweist. Im zusammengesetzten Zustand von Lenkstange und Lenkrad können so wenigstens einige der Leisten der Aufnahmeöffnung zumindest bereichsweise in jeweils eine der Nuten greifen. Besonders bevorzugt kann die so erfolgende Verzahnung eine formschlüssige Verbindung zwischen Lenkrad und Lenkstange etablieren.
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Die Verzahnung der Steckverbindung zwischen Lenkrad und Lenkstange stellt eine Vielzahl sich gegenüberliegender Wände der Nuten und Flanken der Leisten bereit, über welche ein auf das Lenkrad einwirkendes Lenkmoment sicher auf die Lenkstange übertragbar ist. Dabei können die miteinander korrespondierenden Flanken und Wände in gleicher Weise geneigt sein, so dass die Leisten und Nuten beispielsweise einen jeweils dreieckigen Querschnitt besitzen können.
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Nach einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der erfindungsgemäßen Steckverbindung kann diese hinsichtlich ihrer Querschnittskontur eine Kombination aus einer Verzahnung und ebenen Flächen umfassen. In Bezug auf die Anordnung von ebenen Flächen und Verzahnung ist vorgesehen, dass die Außenverzahnung der Lenkstange an einem dem Winkel zwischen den ebenen Außenflächen des Endabschnitts gegenüberliegenden Außenumfangsbereich der Lenkstange gelegen sein kann. Hiernach kann die Verzahnung durch die sich aufgrund des zwischen ihnen eingeschlossenen Winkels insofern V-förmig gegenüberliegenden ebenen Flächen quasi unterbrochen sein. In diesem Zusammenhang kann die Aufnahmeöffnung entsprechend angepasst sein, so dass deren Innenverzahnung an einem dem Winkel zwischen den ebenen Innenflächen gegenüberliegenden Innenumfangsbereich der Aufnahmeöffnung angeordnet sein kann.
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Durch die Kombination der ebenen Flächen und der Verzahnung ist sowohl eine einzige Montagestellung als auch eine dauerhaft drehmomentübertragende Steckverbindung zwischen dem Lenkrad und der Lenkstange ermöglicht.
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Um eine möglichst montagefreundliche Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Steckverbindung zu erhalten, kann diese bevorzugt dergestalt sein, dass zunächst eine Art Abstützstellung des Lenkrads auf der Lenkstange ermöglicht ist, in der die Steckverbindung noch keinerlei Eingriff ihrer Kontur aufweist. Hierdurch kann das so auf der Lenkstange abgestützte aber noch frei drehbare Lenkrad nunmehr so lange rotiert werden, bis die einzig mögliche Montageausrichtung zum Aufsetzen des Lenkrads auf die Lenkstange aufgefunden wurde. Das Auffinden besagter Montageausrichtung macht sich dadurch bemerkbar, dass das Lenkrad quasi auf die Lenkstange "rutscht".
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Hierzu wird vorgeschlagen, dass die Aufnahmeöffnung in ihrem Querschnitt einen Innenkreis beschreiben kann, welcher dann durch die eine oder beide ebene/n Innenfläche/n und wenigstens eine der Innenleisten der Innenverzahnung begrenzt ist. Unter diesem Innenkreis ist insofern eine maximal mögliche Öffnungsgröße für einen kreisrunden Stab zu verstehen, welcher trotz fehlender Außenkonturierung in die Aufnahmeöffnung eingebracht werden könnte und sich dabei zumindest bereichsweise an wenigstens einer der Leisten der Innenverzahnung und wenigstens einer Innenfläche abstützt. Demgegenüber kann die Lenkstange eine an ihrem freien Ende umlaufend angeordnete Fase aufweisen, welche den Endabschnitt zu einer Stirnseite der Lenkstange hin entsprechend verjüngt. In besonders bevorzugter Weise können dabei ein Außendurchmesser der Stirnseite der Lenkstange und ein Innendurchmesser des Innenkreises der Aufnahmeöffnung in einem derartigen Verhältnis zueinander stehen, dass der Außendurchmesser der Stirnseite der Lenkstange kleiner als der Innendurchmesser des Innenkreises der Aufnahmeöffnung ist.
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Im Ergebnis kann so die Lenkstange über ihre durch die Fase verjüngte Spitze zumindest teilweise in die Aufnahmeöffnung eintauchen, obwohl die Kontur der Steckverbindung noch keinerlei Eingriff aufweist. Auf diese Weise ist das Lenkrad auf der Lenkstange zunächst abstützbar und in Bezug auf seine anschließende Verdrehung gleichzeitig bereits über die Lenkstange als Drehachse geführt. Hierdurch stützt sich das Lenkrad quasi solange auf der endseitigen Fase der Lenkstange ab, bis die einzig mögliche Montagestellung aufgefunden wurde.
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Der Erfindungsgedanke sieht eine bevorzugte Weiterentwicklung dahingehend vor, dass die Aufnahmeöffnung des Lenkrads eine konische Aufweitung besitzen kann. Besagte konische Aufweitung ist dabei dergestalt, dass diese den Querschnitt der Aufnahmeöffnung hinsichtlich einer vereinfachten Aufnahme der Lenkstange vergrößert. Mit Bezug auf eine Montagerichtung von Lenkrad und Lenkstange kann die Aufweitung hierzu in besonders bevorzugter Weise der Innenkontur der Aufnahmeöffnung vorgelagert sein. Insofern bildet die konische Aufweitung eine Art trichterförmigen Eingangsbereich für das Einführen der Lenkstange, welcher sich zu der Innenkontur hin entsprechend verjüngt. Demgegenüber kann der Endabschnitt der Lenkstange in vorteilhafter Weise einen kegelstumpfförmigen Übergangsabschnitt zwischen der Außenkontur und der sich an den Endabschnitt anschließenden restlichen Lenkstange aufweisen, welcher mit der konischen Aufweitung der Aufnahmeöffnung korrespondiert.
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Auf diese Weise ist über die erleichterte Einführung der Lenkstange in die Aufnahmeöffnung des Lenkrads hinaus zudem eine Art Endanschlag für den Sitz des Lenkrads auf der Lenkstange geschaffen. So werden die konische Aufweitung der Aufnahmeöffnung und der kegelstumpfförmige Übergangsabschnitt der Lenkstange während des Aufsetzens des Lenkrads auf die Lenkstange soweit einander angenähert, bis diese in einen zumindest bereichsweisen Kontakt miteinander gelangen. Besonders bevorzugt können die konische Aufweitung und der kegelstumpfförmige Übergangsabschnitt die gleiche Neigung aufweisen, so dass ein möglichst flächiger Kontakt zwischen diesen ermöglicht ist. Hierdurch sind auch hohe Kräfte aus dem Lenkrad in Längsrichtung der Lenkstange auf diese Übertragbar, wie sie beispielsweise beim Abstützen der das Fahrzeug lenkenden Person oder gar bei einem Aufprall entstehen können.
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Bei Anordnung von jeweils zwei ebenen Flächen an der Außenkontur der Lenkstange und der Innenkontur der Aufnahmeöffnung des Lenkrads ist vorgesehen, dass diese in einem vorteilhaften Winkelbereich zueinander stehen. So können die ebenen Flächen der Steckverbindung einen Winkel von 70° bis 90° zwischen sich einschließen. Innerhalb dieses Winkelbereichs wird eine aus einem Lenkmoment auf die miteinander in Kontakt stehenden Innen- und Außenflächen zu übertragende resultierende Kraft in eine parallel zu den Flächen und eine senkrecht auf den Flächen stehenden Kraft aufgeteilt. Bei einem Winkel über 90° würde die parallel zu den Flächen verlaufende Kraft gegenüber der senkrecht hierzu stehenden im Wert zunehmen, wohingegen bei einem Winkel unter 90° der Anteil der senkrecht auf den Flächen stehenden Kraft in vorteilhafter Weise überwiegt. Mit anderen Worten fällt hierbei die den Endabschnitt der Lenkstange aus der durch die V-förmig zueinander ausgerichteten Kehle quasi heraushebende Kraft geringer aus, wodurch sich eine insgesamt verbesserte Steckverbindung ergibt.
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So kann der Winkel zwischen besagten Flächen auch einen Wert von 78° bis 84° aufweisen. In besonders bevorzugter Weise kann der Winkel von 80° bis 82° betragen.
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Die nunmehr vorgestellte erfindungsgemäße Steckverbindung bietet eine überaus vorteilhafte Möglichkeit zur einfachen und insbesondere fehlerfreien Montage eines Lenkrads auf einer Lenkstange. Durch den Verzicht auf eine mehreckige oder eine umlaufend rein verzahnte Ausgestaltung der Steckverbindung hin zu einer Kombination aus einer Verzahnung und miteinander korrespondierenden ebenen Flächen kann nunmehr eine Steckverbindung zwischen einem Lenkrad und einer Lenkstange ausgebildet werden, welche baulich eine einzig mögliche Ausrichtung beider Bauteile zueinander vorgibt. Ein etwaiger unsachgemäßer Sitz des Lenkrads auf der Lenkstange ist dabei ausgeschlossen.
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Weiterhin ist die Erfindung auf ein Lenkrad und eine Lenkstange gerichtet, welche die jeweils zuvor aufgeführten Merkmale zur Ausbildung einer Steckverbindung zwischen diesen aufweisen.
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Die sich hieraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der zuvor näher erläuterten erfindungsgemäßen Steckverbindung näher erläutert, so dass an dieser Stelle auf die vorherigen Ausführungen hierzu verwiesen wird. Die in diesem Zusammenhang bereits dargestellten vorteilhaften Ausgestaltungen und Ausführungen der Steckverbindung gelten für das erfindungsgemäße Lenkrad und die erfindungsgemäße Lenkstange entsprechend. Insofern sind auch Kombinationen der zuvor im Zusammenhang mit der Steckverbindung erläuterten Merkmale und dem erfindungsgemäßen Lenkrad sowie der erfindungsgemäßen Lenkstange angedacht und werden entsprechend beansprucht.
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Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Steckverbindung in einer perspektivischen Ansicht,
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2 die Steckverbindung aus 1 in einer Seitenansicht im Längsquerschnitt,
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3 ein erstes Bauteil der Steckverbindung aus den 1 und 2 in einem Querschnitt sowie
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4 ein zweites Bauteil der Steckverbindung aus den 1 und 2 in einer Ansicht mit Blick in dessen Längsrichtung.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 ist eine erfindungsgemäße Steckverbindung 1 zu entnehmen, welches sich vorliegend in Form einer Explosionszeichnung zusammensetzt. Bestandteile der Steckverbindung 1 sind vorliegend eine Lenkstange 2 und ein angedeuteter Grundkörper 3 eines nicht näher gezeigten Lenkrads.
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Die in 1 gezeigte Situation beschreibt den Montageprozess zwischen Lenkstange 2 und Lenkrad, bei welchem das Lenkrad drehmomentübertragend auf die Lenkstange 2 aufgesetzt wird. Aufgrund der vorliegend auseinandergezogenen Darstellung der einzelnen Bauteile ist ersichtlich, dass der hier gezeigte Abschnitt der Lenkstange 2 einen Endabschnitt 4 umfasst, welcher eine Außenkontur 5 besitzt. Demgegenüber weist der Grundkörper 3 eine Aufnahmeöffnung 6 auf, welche zur zumindest abschnittsweisen Aufnahme des Endabschnitts 4 der Lenkstange 2 vorgesehen ist. Weiterhin weist die Aufnahmeöffnung 6 eine mit der Außenkontur 5 der Lenkstange 2 korrespondierende Innenkontur 7 auf.
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Die eigentliche Steckverbindung 1 entsteht, indem der Grundkörper 3 des nicht näher gezeigten Lenkrads in eine Montagerichtung A parallel zu einer Längsrichtung x der Lenkstange 2 deren Endabschnitt 4 soweit angenähert wird, bis die beiden Konturen der Steckverbindung 1 in Form der Außenkontur 5 der Lenkstange 2 und der Innenkontur 7 der Aufnahmeöffnung 6 zumindest teilweise miteinander in Eingriff gelangen.
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2 zeigt die Steckverbindung 1 aus 1 in einer Seitenansicht. Hierzu sind die beiden Bauteile in Form des Grundkörpers 3 und der Lenkstange 2 in einem Längsschnitt dargestellt, so dass deren jeweilige Ausgestaltung näher verdeutlicht ist. Die Innenkontur 7 der Aufnahmeöffnung 6 des Grundkörpers 3 und die Außenkontur 5 des Endabschnitts 4 der Lenkstange 2 sind in einer noch weiter zu erläuternden Weise derart ausgebildet, dass das Lenkrad nur in einer einzigen Drehposition um die Längsachse x der Lenkstange 2 herum mit dem Endabschnitt 4 der Lenkstange 2 drehmomentübertragend in Eingriff bringbar ist.
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Erkennbar weist die Aufnahmeöffnung 6 des Grundkörpers 3 eine konische Aufweitung 8 auf, welche mit Bezug auf die Montagerichtung A von Lenkrad und Lenkstange 2 der Innenkontur 7 der Aufnahmeöffnung 6 vorgelagert ist. Demgegenüber besitzt der Endabschnitt 4 der Lenkstange 2 einen kegelstumpfförmigen Übergangsabschnitt 9, welcher zwischen der Außenkontur 5 und der sich an den Endabschnitt 4 anschließenden restlichen Lenkstange 2 gelegen ist. Die konische Aufweitung 8 und der kegelstumpfförmige Übergangsabschnitt 9 sind dabei so ausgestaltet, dass diese miteinander korrespondieren.
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3 zeigt einen Querschnitt durch den Grundkörper 3 des Lenkrads. Erkennbar besitzt die Innenkontur 7 der Aufnahmeöffnung 6 zwei ebene Innenflächen 10, 11. Besagte Innenflächen 10, 11 schließen einen Winkel b mit einem Wert von 70° bis 90° zwischen sich ein, wobei der Winkel b vorliegend beispielhaft 82° beträgt. Weiterhin weist die Innenkontur 7 eine Innenverzahnung 12 auf, welche auf einem dem Winkel b zwischen den ebenen Innenflächen 10, 11 gegenüberliegenden Innenumfangsbereich 13 der Aufnahmeöffnung 6 angeordnet ist. Dabei besitzt die Innenverzahnung 12 sich in Längsrichtung x der Aufnahmeöffnung 6 erstreckende Leisten 14, welche nebeneinander entlang des Innenumfangsbereichs 13 der Aufnahmeöffnung 6 angeordnet sind.
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In diesem Querschnitt wird deutlich, dass die Aufnahmeöffnung 6 einen durch die ebenen Innenflächen 10, 11 und wenigstens eine der Leisten 14 der Innenverzahnung 12 begrenzten Innenkreis C beschreibt. Besagter Innenkreis C steht für einen größtmöglichen Querschnitt eines imaginären und somit nicht gezeigten Rundstabes, welcher in die Aufnahmeöffnung 6 einführbar wäre.
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4 zeigt eine Ansicht auf eine Stirnseite 15 des Endabschnitts 4 der Lenkstange 2. Erkennbar ist die Außenkontur 5 des Endabschnitts 4 in ihrer Ausgestaltung an die Innenkontur 7 der Aufnahmeöffnung 6 des Grundkörpers 3 angepasst.
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So weist die Außenkontur 5 der Lenkstange 2 zwei ebene Außenflächen 16, 17 auf. Besagte Außenflächen 16, 17 schließen ebenfalls einen Winkel b mit einem Wert von 70° bis 90° zwischen sich ein, welcher dem Winkel b zwischen den Innenflächen 10, 11 entspricht. Weiterhin weist die Außenkontur 5 eine mit der Innenverzahnung 12 korrespondierende Außenverzahnung 18 auf, welche auf einem dem Winkel b zwischen den ebenen Außenflächen 16, 17 gegenüberliegenden Außenumfangsbereich 19 des Endabschnitts 4 angeordnet ist. Dabei besitzt die Außenverzahnung 18 sich in Längsrichtung x der Lenkstange 2 erstreckende Nuten 20, welche nebeneinander entlang des Außenumfangsbereichs 19 des Endabschnitts 4 angeordnet sind. Der Endabschnitt 4 der Lenkstange 2 weist ferner eine an ihrem freien Ende umlaufend angeordnete Fase 21 auf, welche den Endabschnitt 4 derart zur Stirnseite 15 der Lenkstange 2 hin verjüngt, dass ein Außendurchmesser d der Stirnseite 15 der Lenkstange 2 kleiner als ein Innendurchmesser e des Innenkreises C der Aufnahmeöffnung 6 ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steckverbindung zwischen 2 und 3
- 2
- Lenkstange von 1
- 3
- Grundkörper eines Lenkrads von 1
- 4
- Endabschnitt von 2
- 5
- Außenkontur von 4
- 6
- Aufnahmeöffnung von 3
- 7
- Innenkontur von 6
- 8
- konische Aufweitung von 6
- 9
- kegelstumpfförmige Übergangsabschnitt von 2
- 10
- ebene Innenfläche von 7
- 11
- ebene Innenfläche von 7
- 12
- Innenverzahnung von 7
- 13
- Innenumfangsbereich von 6
- 14
- Leiste von 12
- 15
- Stirnseite von 4
- 16
- ebene Außenfläche von 5
- 17
- ebene Außenfläche von 5
- 18
- Außenverzahnung von 5
- 19
- Außenumfangsbereich von 4
- 20
- Nut von 18
- 21
- Fase an 4
- A
- Montagerichtung
- b
- Winkel zwischen 10 und 11 bzw. 16 und 17
- C
- Innenkreis von 6
- d
- Außendurchmesser von 15
- e
- Innendurchmesser von C
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202013103613 U1 [0008]
