DE19702607A1 - Elektrische Übertragungsdose - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 eine elektrische Übertragungsdose, die im Einbauzustand zwischen einem Lenkstock bzw. Lenkstock­ schalter und einem hieran anbringbaren Lenkrad eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, für elektrische Systeme, wie Airbags, mit zwei um eine gemeinsame Drehachse rela­ tiv zueinander konzentrisch verdrehbaren Dosenteilen, von denen eines stationär und das andere drehbar ist, und mit einem darin spiralförmig lose aufgewickelten elektri­ schen Verbindungskabel, dessen Kabelenden zu wenigstens zwei von außen zu­ gänglichen elektrischen Kabelanschlüssen oder Direktkontaktierungen an den beiden Dosenteilen führen, wobei zwischen den beiden Dosenteilen eine federnd ausgebil­ dete Verriegelung angebracht ist, die bei abgenommenem Lenkrad das drehbare Do­ senteil am nicht drehbaren Dosenteil federentlastet selbsttätig fixiert und die bei an­ gebrachtem Lenkrad durch axiales, mehr oder weniger weites, federbelastendes Verlagern eines im unverriegelten Zustand vom drehbaren Dosenteil vorstehenden Betätigungselements der Verriegelung die Drehfixierung selbsttätig aufhebt, und wo­ bei im Falle einer gegenseitigen Drehfixierung der Dosenteile wenigstens ein beweg­ liches Blockierelement und wenigstens ein stationäres Blockierelement verrastend in­ einandergreifen.

Bei einer derartigen zur Signalübertragung dienenden elektrischen Übertragungsdose gemäß der DE-PS 44 26 018 ist die Verriegelung mehrteilig ausgebildet, im wesentli­ chen rotationssymmetrisch ausgebildet und konzentrisch zur Drehachse angeordnet. Diese relativ komplizierte und materialaufwendige Verriegelung ist ausschließlich axial bewegbar. Sie weist einen mit Rastarmen ausgebildeten, längsverschiebba­ ren Verriegelungskörper auf, der über eine Zylinderfeder an dem drehbaren Dosenteil abgestützt ist. Sie ermöglicht insoweit einen Toleranzausgleich, als die Zylinderfeder bei aufgehobener Drehfixierung aufgrund bestehender Einbautoleranzen mehr oder weniger weit zusammendrückbar ist, ohne daß sich hierdurch an diesem Freigabezu­ stand etwas ändert.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Übertra­ gungsdose der im Oberbegriff genannten Art hinsichtlich ihrer Verriegelung so zu ge­ stalten, daß sie unter Beibehaltung des Toleranzausgleichs und ihrer Verriegelungs- sowie Entriegelungsfunktionen einfacher, preiswerter und gewichtsleichter herstellbar ist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe zeichnet sich eine elektrische Übertragungsdose der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen dieses Anspruchs aufgeführten Merkmale aus, nämlich dadurch, daß die Verriegelung wenigstens eine am drehbaren Dosenteil exzentrisch und federnd befestigte, gebogene Kippschwinge mit zwei federnd ausgebildeten, ersten und zweiten Kipparmen aufweist, daß der erste Kipparm der Kippschwinge mit seinem als Betätigungselement der Verriegelung wirkenden freien Kipparmende federbelastend mehr oder weniger weit axial zu dem drehbaren Dosenteil bewegbar ist, daß der zweite Kipparm der Kippschwinge mit seinem als bewegliches Blockierelement wir­ kenden freien Kipparmende durch axiales Verlagern des Betätigungselements des ersten Kipparms im wesentlichen radial bewegbar ist, daß die Verriegelung ferner wenigstens ein sich im wesentlichen radial erstreckendes Blockierelement am statio­ nären Dosenteil aufweist und daß sich das bewegliche Blockierelement, das bei Fe­ derentlastung der Kippschwinge mit dem stationären Blockierelement in drehblockie­ rendem Rasteingriff steht, von diesem im wesentlichen radial entrastend entfernt, so­ bald das Betätigungselement federbelastend axial bewegt wird, und auch bei fort­ gesetztem axialen Bewegen des Betätigungselements im Entrastungszustand ver­ bleibt.

Eine mit einer derartigen Verriegelung ausgebildete Übertragungsdose ist ausge­ sprochen einfach sowie preiswert herstellbar. Die Verriegelung hat ein sehr geringes Gewicht und einen äußerst kleinen Materialbedarf. Sie läßt sich sehr leicht montieren, gewährleistet einen sicheren selbsttätigen Verriegelungsbetrieb beim Abnehmen so­ wie Entriegelungsbetrieb beim Aufbringen eines Lenkrades und erlaubt eine praxisge­ rechte Überbrückung von Toleranzen. Durch die exzentrische Anbringung ihrer Kipp­ schwinge und durch die Umsetzung einer Achsialbewegung in eine Radialbewegung ergibt sich in Verbindung mit einer federnden Ausbildung sowie Rückstellung sich ei­ ne äußerst günstige Handhabung.

Eine Ausbildung als einstückige Formfeder gemäß der bevorzugten Weiterbildung von Anspruch 2 hat sich im praktischen Betrieb hinsichtlich der Herstellbarkeit und der Anwendbarkeit als besonders günstig erwiesen.

Die weiteren Ausgestaltungen gemäß den Ansprüchen 3 und 4 erlauben eine vielfäl­ tige und den jeweiligen Einbauverhältnissen entsprechend angepaßte Bauform.

Die Merkmale von Anspruch 5 gewährleisten eine im Betrieb sicher in die drehfixie­ rende Grundstellung zurückstellende federnde Befestigung der Kippschwinge an dem drehbaren Dosenteil. Dabei ist die Ausbildung von Anspruch 6 besonders bevorzugt weil einerseits neben einer erhöhten Stabilität durch die Symmetrie ein materialscho­ nender Kraftausgleich erfolgt und andererseits eine einfache Herstellbarkeit einer einstückigen Formfeder, beispielsweise als ein aus Federstahlblech bestehendes Stanzteil, möglich ist.

Die weiteren Maßnahmen der Ansprüche 7 bis 9 eignen sich gut für ein praxisge­ rechtes, schnelles und einfaches Befestigen der Kippschwinge an dem drehbaren Dosenteil.

Während grundsätzlich eine einzige Kippschwinge genügen würde, hat sich die be­ vorzugte Ausbildung mit zwei diametral angeordneten Kippschwingen gemäß An­ spruch 10 besonders bewährt. In Sonderfällen kann aber auch gemäß Anspruch 11 eine Ausbildung mit mehr als zwei Kippschwingen, wie beispielsweise mit vier Kipp­ schwingen, sinnvoll oder erforderlich sein.

Durch die Umsetzung einer Achsialbewegung in eine Radialbewegung genügt gemäß Anspruch 12 ein radial vorstehender Rastzahn als stationäres Blockierelement. Die Ausbildung mehrerer Rastzähne gemäß Anspruch 13 ist jedoch bevorzugt weil dann eine Drehfixierung an diversen Drehpositionen möglich ist.

Die Weiterbildung von Anspruch 14 stellt eine zweckmäßige Detailgestaltung des beweglichen Blockierelements dar, das dann einen Rastzahn beidseitig umfassen kann. Es sind jedoch auch mehrere Aussparungen denkbar, damit gleichzeitig meh­ rere Rastzähne umfaßt werden können.

Die Erfindung wird nachfolgend an zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine elektrische Übertragungsdose nach vorliegender Erfindung in einem schematischen Längsschnitt,

Fig. 2 die Übertragungsdose aus Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht,

Fig. 3 eine Kippschwinge der Übertragungsdose in einer Detail-Seitenansicht,

Fig. 4 die Kippschwinge aus Fig. 3 in einer Draufsicht und

Fig. 5 die Kippschwinge aus Fig. 3 in einer Schrägansicht.

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist eine elektrische Übertragungsdose 10 ein um eine Drehachse D drehbares Dosenteil 12 und ein stationäres Dosenteil 14 auf. Beide Do­ senteile 12, 14 sind ringförmig ausgebildet und enthalten ein darin spiralförmig lose aufgewickeltes elektrisches Verbindungskabel 16 in Form eines Flachbandkabels. Das drehbare Dosenteil 12 ist mit einer hülsenförmigen, mitdrehbaren Durchführung 17 verbunden, die ihrerseits zum Durchführen der Lenksäule eines nicht dargestellten Lenkrades an der in Fig. 1 mit einem Pfeil A bezeichneten Oberseite der Anordnung dient. Die in Fig. 1 mit einem Pfeil B bezeichnete Unterseite der Anordnung stellt die Seite eines Lenkstocks bzw. Lenkstockschalters dar, mit dem das stationäre Dosenteil 14 in nicht dargestellter Weise drehfest verbunden ist.

Bei aufgesetztem Lenkrad soll das Dosenteil 12 gegenüber dem Dosenteil 14 drehbar sein, während es diesem gegenüber bei abgenommenem Lenkrad drehfest verriegelt sein soll. Hierzu dient eine entsprechende Verriegelung, die im vorliegenden Fall zwei diametral angeordnete, radial ausgerichtete und an dem drehbaren Dosenteil 12 fe­ dernd befestigte federnde Kippschwingen 18 aufweist. Diese bestehen aus gestanztem sowie geformtem Federstahlblech und sind in den Fig. 3 bis 5 gesondert darge­ stellt. Sie bilden jeweils eine aus Federstahlblech gestanzte Formfeder mit einem er­ sten federnden Kipparm 20 und einem hierzu abgewinkelten zweiten federnden Kipp­ arm 24. Der erste Kipparm 20 ist im vorliegenden Fall endseitig umgebogen und endet in einem axial bzw. in Richtung der Drehachse D beweglichen Betätigungselement 22. Der zweite Kipparm 24 ist im vorliegenden Fall in sich endseitig abgewinkelt und endet in einem radial bzw. rechtwinklig zur Drehachse D beweglichen Blockierelement 26. Dieses hat im vorliegenden Fall eine Aussparung 27 (Fig. 4), die im federent­ spannten Zustand gemäß Fig. 1 in einen zahnumfassenden Drehblockierungseingriff mit einem radial vorspringenden Blockierelement 34 in Form eines Rastzahnes am stationären Dosenteil 14 tritt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind viele um die Drehachse ringförmig aneinandergereihte Rastzähne vorhanden, so daß in praktisch jeder Drehposition eine Drehfixierung erfolgen kann.

An der Verbindungsstelle einer jeden Kippschwinge 18 sind über beidseitige Verbin­ dungsstege 32 armförmige, federnde Befestigungsglieder 28 mit endseitigen Befesti­ gungslöchern 30 angebracht. Diese dienen zum Befestigen der Kippschwinge 18 an der freien oberen Stirnseite des drehbaren Dosenteils 12. Dieses kann hierzu axiale Kunstoffvorsprünge aufweisen, die durch die Befestigungslöcher 30 greifen und end­ seitig durch Druck- und/oder Wärmebeaufschlagung aufgeweitet sind.

Gemäß Fig. 1 liegen die Befestigungsglieder 28 im federentlasteten Drehblockierungs­ zustand an der freien oberen Stirnseite des drehbaren Dosenteils 12 an. Dabei ver­ laufen die ersten und zweiten Kipparme 20, 24 schräg zur Drehachse D. Beim Aufset­ zen des Lenkrades drückt dagegen die Lenkradnabe das Betätigungselement 22 in Richtung der Drehachse D, so daß das Betätigungselement 22 der Stirnseite des Do­ senteils 12 angenähert wird. Hierdurch wird unter Federverspannung der Kippschwinge 18 bei gleichzeitigem Abheben eines radial inneren Bereichs der Befestigungsglieder 28 von der Stirnseite des Dosenteils 12 das bewegliche Blockierelement 26 unter Auf­ hebung der Drehblockierung radial nach innen bewegt und somit von dem stationären Blockierelement 26 entfernt. Dieser Aufhebungszustand bleibt unabhängig davon er­ halten, wie groß die axiale Verlagerung des Betätigungselements 22 ist. Auf diese Weise lassen sich Toleranzen ausgleichen. Beim Abnehmen des Lenkrades wird der in Fig. 1 dargestellte Verriegelungszustand selbsttätig wiederhergestellt.

Das Verbindungskabel 16 ist endseitig mit einem von außen zugänglichen Kabelan­ schluß 36 am drehbaren Dosenteil 12 und mit einem entsprechenden Kabelanschluß 38 am stationären Dosenteil 14 verbunden.

In nicht dargestellter Weise kann das drehbare Dosenteil 12 von seiner radial inneren Wand radial nach innen vorspringende und den zweiten Kipparm 24 beidseitig abstüt­ zende stützwände aufweisen. Dadurch kann auch bei relativ dünnem Federstahlblech der Kippschwinge eine gute Stabilität derselben und damit der Drehfixierung erzielt werden.

Claims (14)

1. Elektrische Übertragungsdose, die im Einbauzustand zwischen einem Lenkstock bzw. Lenkstockschalter und einem hieran anbringbaren Lenkrad eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, für elektrische Systeme, wie Airbags, mit zwei um eine gemeinsame Drehachse relativ zueinander konzentrisch ver­ drehbaren Dosenteilen, von denen eines stationär und das andere drehbar ist, und mit einem darin spiralförmig lose aufgewickelten elektrischen Verbin­ dungskabel, dessen Kabelenden zu wenigstens zwei von außen zugänglichen elektrischen Kabelanschlüssen oder Direktkontaktierungen an den beiden Do­ senteilen führen, wobei zwischen den beiden Dosenteilen eine federnd aus­ gebildete Verriegelung angebracht ist, die bei abgenommenem Lenkrad das drehbare Dosenteil am nicht drehbaren Dosenteil federentlastet selbsttätig fi­ xiert und die bei angebrachtem Lenkrad durch axiales, mehr oder weniger weites, federbelastendes Verlagern eines im unverriegelten Zustand vom drehbaren Dosenteil vorstehenden Betätigungselements der Verriegelung die Drehfixierung selbsttätig aufhebt, und wobei im Falle einer gegenseitigen Drehfixierung der Dosenteile wenigstens ein bewegliches Blockierelement und wenigstens ein stationäres Blockierelement verrastend ineinandergreifen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verriegelung wenigstens eine am drehbaren Dosenteil (12) exzen­ trisch und federnd befestigte, gebogene Kippschwinge (18) mit zwei federnd ausgebildeten, ersten und zweiten Kipparmen (20, 24) aufweist,
daß der erste Kipparm (20) der Kippschwinge (18) mit seinem als Betätigung­ selement (22) der Verriegelung wirkenden freien Kipparmende federbelastend mehr oder weniger weit axial zu dem drehbaren Dosenteil (12) bewegbar ist,
daß der zweite Kipparm (24) der Kippschwinge mit seinem als bewegliches Blockierelement (26) wirkenden freien Kipparmende durch axiales Verla­ gern des Betätigungselements (22) des ersten Kipparms () im wesentlichen radial bewegbar ist,
daß die Verriegelung ferner wenigstens ein sich im wesentlichen radial er­ streckendes Blockierelement (34) am stationären Dosenteil (14) aufweist
und daß sich das bewegliche Blockierelement (26), das bei Federentlastung der Kippschwinge (18) mit dem stationären Blockierelement (34) in dreh­ blockierendem Rasteingriff steht, von diesem im wesentlichen radial entrastend entfernt, sobald das Betätigungselement (22) federbelastend axial bewegt wird, und auch bei fortgesetztem axialen Bewegen des Betätigungsele­ ments im Entrastungszustand verbleibt.

2. Übertragungsdose nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippschwinge (18) als eine einstückig aus Federstahlblech bestehende Formfeder ausgebildet ist.

3. Übertragungsdose nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kipparme (20, 24) der Kippschwinge (18) schrägwinklig zueinan­ der angeordnet sind.

4. Übertragungsdose nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Kipparme (20, 24) der Kippschwinge (18) in sich abgebogen oder abgewinkelt sind.

5. Übertragungsdose nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Kipparme (20, 24) der Kippschwinge (18) durch wenigstens ein an ihrem gegenseitigen Verbindungsbereich angreifendes federndes Befestigungsglied (28) an der lenkradseitigen Stirnseite des dreh­ baren Dosenteils (12) federnd befestigt sind.

6. Übertragungsdose nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Be­ festigungsglied zwei mit der Kippschwinge (18) einstückig ausgebildete und an entgegengesetzten Seiten derselben symmetrisch angeordnete Befesti­ gungsarme (28) aufweist.

7. Übertragungsdose nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ festigungsarme (28) an ihren freien Enden mit der lenkradseitigen Stirnseite des drehbaren Dosenteils (12) fest verbunden sind.

8. Übertragungsdose nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ festigungsarme (28) endseitige Befestigungslöcher (30) aufweisen.

9. Übertragungsdose nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ festigungslöcher (30) von axialen Kunstoffvorsprüngen des drehbaren Do­ senteils (12) durchsetzt sind und daß die Kunstoffvorsprünge zum Festlegen der Befestigungsarme (28) endseitig durch Druck- und/oder Wärmebeauf­ schlagung aufgeweitet sind.

10. Übertragungsdose nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verriegelung zwei bezüglich der Drehachse (D) der Do­ senteile (12, 14) diametral angeordnete Kippschwingen (18) aufweist.

11. Übertragungsdose nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verriegelung mehr als zwei über den Umfang der Dosen­ teile (12, 14) gleichmäßig verteilte Kippschwingen (18) aufweist.

12. Übertragungsdose nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das stationäre Blockierelement (34) als wenigstens ein radial nach innen vorspringender Rastzahn des ringförmig ausgebildeten stationä­ ren Dosenteils (14) ausgebildet ist und daß die radial angeordnete Kipp­ schwinge (18) mit ihrem zweiten Kipparm (24) radial nach innen weist.

13. Übertragungsdose nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das stationäre Blockierelement (34) als eine durchgehende Reihe von um die Drehachse (D) verteilten Rastzähnen ausgebildet ist.

14. Übertragungsdose nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das bewegliche Blockierelement (26) wenigstens eine Ausspa­ rung (27) am Kipparmende des zweiten Kipparms (24) aufweist.