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Die
Erfindung betrifft ein Lenkradmodul umfassend ein Lenkrad und ein
mit Hilfe von Befestigungsmitteln am Lenkrad lösbar befestigten Lenkradeinsatz,
welchem Lenkradeinsatz und welchem Lenkrad jeweils das eine Steckverbinderteil
eines elektrischen Steckverbinders zugeordnet ist.
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Lenkräder für Kraftfahrzeuge
bestehen aus dem eigentlichen ringförmigen Lenkrad und einem daran
angeformten Pralltopf. Der Pralltopf dient u. a. zur Aufnahme elektrischer/elektronischer
Komponenten, beispielsweise des Airbageinsatzes. Diese elektrischen/elektronischen
Komponenten befinden sich in einem Lenkradeinsatz, der in den Pralltopf
des Lenkrades eingesetzt ist und in dem auch Bedienelemente integriert
sein können.
Diese aus Lenkrad und Lenkradeinsatz bestehende Einheit ist im Zusammenhang
dieser Ausführungen
als Lenkradmodul bezeichnet.
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Mechanisch
ist der Lenkradeinsatz im Pralltopf durch Verwendung von lösbaren Befestigungsschrauben,
die unterseitig den Boden des Pralltopfes durchgreifen und in ein
im Lenkradeinsatz befindliches Gewinde eingreifen, befestigt. Zur
Kontaktierung der dem Lenkradeinsatz zugeordneten Bedienelemente
oder Bedienelementgruppen oder auch des Airbags muß neben
einer mechanischen Verbindung zwischen dem Lenkradeinsatz und dem
Lenkrad eine elektrische Verbindung zwischen den in dem Einsatz
befindlichen elektrischen/elektronischen Komponenten und dem Lenkrad
bzw. einem das Mantelrohr der Lenksäule umgebenden Lenksäulenmodul
hergestellt sein. Diese elektrische Kontaktierung zwischen dem Pralltopf
und dem Lenkradeinsatz erfolgt durch manuelles Zusammenstecken von Steckverbinderteilen,
wobei jeweils ein Steckverbinderteil zur Ausbildung eines Steckverbinders
nach einem Zusammenfügen
der Steckverbinderteile dem Lenkradeinsatz bzw. dem Pralltopf zugeordnet
ist. Ein solches Lenkradmodul ist aus
DE 197 01 936 A1 bekannt.
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Aufgrund
der zahlreichen durchzuführenden Handgriffe
zur Montage des Lenkradeinsatzes in dem Pralltopf eines Lenkrades,
nämlich
Zusammenstecken der Steckverbinderteile für eine elektrische Kontaktierung
sowie Eindrehen der Befestigungsschrauben ist eine solche Montage
umständlich
und zeitaufwendig.
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Ausgehend
von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher
die Aufgabe zugrunde, ein Lenkradmodul bestehend aus einem Lenkrad
und einem Lenkradeinsatz bereitzustellen, dessen Lenkradeinsatz
leichter montierbar ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß zur
mechanischen Verriegelung der beiden Montageteile – Lenkrad
und Lenkradeinsatz – einem
der beiden Montageteile eine Verriegelungseinrichtung zugeordnet
ist, deren Verriegelungselement mit einem dem anderen Montageteil zugeordneten
Hinterschnitt zur Herbeiführung
einer Verriegelung zwischen den beiden Montageteilen zusammenwirkt,
und daß jedes
Steckverbinderteil eines Steckverbinders in einer Vormontagestellung
an dem diesem Steckverbinderteil zugeordneten Montageteil fixiert
gehalten ist und eines der beiden Steckverbinderteile eines Steckverbinders
nach einer Montage der beiden Montageteile aus seiner fixierten Anordnung
entriegelt ist, so daß ein
aus zwei zusammengefügten
Steckverbinderteilen gebildeter Steckverbinder allein an einem der
beiden Montageteile fixiert gehalten ist, wobei eine Entriegelung
des einen fixiert gehaltenen Steckverbindungteils an die Verriegelungsbewegung
der mechanischen Verriegelungseinrichtung gekoppelt ist und wobei
eine erneute Verriegelung dieses Steckverbinderteils an das Montageteil
an die Entriegelungsbewegung der mechanischen Verriegelungseinrichtung
gekoppelt ist.
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Das
erfindungsgemäße Lenkradmodul
läßt sich
auf einfache Weise durch Einsetzen und Zusammenstecken des Lenkradeinsatzes
in den Pralltopf erstellen. Dabei erfolgt eine elektrische Kontaktierung
von jeweils zwei Steckverbinderteilen selbsttätig beim Durchführen der
Einsteckbewegung. Zum Verriegeln des Lenkradeinsatzes in dem Pralltopf
ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, wobei dem einem Montageteil – Lenkrad
oder Lenkradeinsatz – ein
Verriegelungselement zugeordnet ist, das in seiner verriegelten
Stellung hinter einen dem anderen Montageteil zugeordneten Hinterschnitt
greift. Beim Einsetzen des Lenkradeinsatzes in den Pralltopf befindet
sich das Verriegelungselement in seiner Offenstellung; erst wenn
der Lenkradeinsatz in seine bestimmungsgemäße Position geführt ist,
wird das Verriegelungselement in seine verriegelnde Stellung gebracht,
so daß anschließend der
Lenkradeinsatz mit dem Lenkrad bzw. dessen Pralltopf verbunden ist. Dabei
ist es zweckmäßig, das
Verriegelungselement so auszugestalten, daß dieses in der zur verriegelnden
Stellung des Lenkradeinsatzes selbsttätig in seine verriegelnde Stellung
gebracht wird.
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Zur
elektrischen Kontaktierung der beiden Steckverbinderteile sind die
jedem Montageteil zugeordneten Steckverbinderteile in einer Vormontagestellung
an dem jeweiligen Montageteil fixiert gehalten. Beim Einstecken
des Lenkrades in den Pralltopf finden sich die einander zugeordneten
Steckverbinderteile und werden durch die Einsetzbewegung zusammengefügt. Zur
Gewährleistung
einer dauerhaften elektrischen Kontaktierung, ohne daß auftretende Längs- und
Querkräfte
die Steckverbinder beschädigen
könnten,
ist das dem einen Montageteil zugeordnete Steckverbinderteil nach
Herbeiführen
einer mechanischen Verriegelung des Lenkradeinsatzes in dem Pralltopf
aus seiner fixierten Anordnung bezüglich dieses Montageteils gelöst. Folglich
ist ein solcher Steckverbinder nach einer bestimmungsgemäßen Montage
des Lenkradeinsatzes nur noch an einem Montageteil befestigt. Die
Steckverbinder sind somit von Bewegungen zwischen dem Lenkradeinsatz
und dem Pralltopf abgekoppelt. Die Entriegelung des oder der zu
lösenden
Steckverbinderteile ist an die Verriegelungsbewegung der mechanischen
Verriegelungseinrichtung gekoppelt, so daß es zur Entriegelung dieser
Steckverbinderteile keines zusätzlichen
Montageschrittes bedarf. Entsprechend umgekehrt erfolgt eine erneute
Verriegelung dieser Steckverbinderteile, wenn die mechanische Verriegelungseinrichtung
zum Abnehmen des Lenkradeinsatz entriegelt wird.
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Die
Beschreibung des erfindungsgemäßen Lenkradmoduls
macht deutlich, daß eine
Montage des Lenkradeinsatzes in dem Pralltopf eines Lenkrades mit
einem einzigen Handgriff möglich
ist, nämlich allein
durch Einführen
des Lenkradeinsatzes in den Pralltopf und Hineinschieben desselben
solange bis die mechanische Verriegelungseinrichtung verriegelt werden
kann oder sich selbsttätig
verriegelt.
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In
einem Ausführungsbeispiel
ist dem Lenkradeinsatz die mechanische Verriegelungseinrichtung
zugeordnet, die zum Hintergreifen der Bodenplatte des lenkradseitigen
Pralltopfes in ihrer verriegelten Stellung ausgebildet ist. Bei
diesem Ausführungsbeispiel
sind die lösbar
fixierten Steckverbinderteile dem Pralltopf bzw. seiner Bodenplatte
zugeordnet.
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Als
mechanische Verriegelungseinrichtung kann dem einen Montageteil,
beispielsweise dem Lenkradeinsatz eine Anordnung umfassend ein drehfest
auf einer Drehachse angeordnetes Verriegelungselement mit einer
bevorzugten Längserstreckung
und dem anderen Montageteil, beispielsweise dem Pralltopf eine Durchstecköffnung mit
einer rückseitigen
Verriegelungsfläche
zugeordnet sein. Die Kontur der Durchstecköffnung weist ebenfalls eine bevorzugte
Längserstreckung
auf; ihre lichte Weite ist so bemessen, daß ein Verriegelungselement durchgeführt werden
kann. Die Durchstecköffnung des
Pralltopfes befindet sich zweckmäßigerweise
in seiner Bodenplatte, so daß ein
durchgeführtes
Verriegelungselement nach Verschwenken desselben um die Drehachse
in seine verriegelnde Stellung an der Unterseite der Bodenplatte
anliegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist an die Verschwenkbewegung des Verriegelungselementes die Entriegelung des
oder der diesem Montageteil zugeordneten Steckverbinderteile gekoppelt.
Zweckmäßig ist
die Verwendung eines zweiarmigen Hebels als mechanisches Verriegelungselement.
Zur lösbaren
Fixierung der einem Montageteil zugeordneten Steckverbinderteile
können
gegeneinander bewegbare Haltebacken vorgesehen sein, wobei vorzugsweise
die freien Enden eines zweiarmigen, ebenfalls drehfest auf der Drehachse
angeordneten Betätigungshebels
jeweils an einer unterschiedlichen Haltebacke zum Voneinanderwegbewegen
der Haltebacken zum Lösen
der fixierten Steckverbinderteile bei einer Drehung der Drehachse
zur Verriegelung der mechanischen Verriegelungseinrichtung angreifen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind zwei sich bezüglich der
Achse der Lenkspindel diametral gegenüberliegende Verriegelungseinrichtungen
vorgesehen, deren Verriegelungselemente, beispielsweise zweiarmige
Hebel durch eine Zugfeder miteinander verbunden sind, so daß eine selbsttätige Verriegelung
erfolgt.
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Weitere
Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind Bestandteil der
Unteransprüche
sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Figuren. Es zeigen:
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1:
in einem schematisierten Querschnitt ein Lenkradmodul bestehend
aus einem Lenkrad mit einem darin verriegelten Lenkradeinsatz,
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2a:
ein schematisierter Teilquerschnitt durch das Lenkradmodul der 1 in
einer Vormontagestellung der beiden Montageteile,
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2b:
eine Draufsicht auf die Verriegelungseinrichtung des Lenkradmoduls
der 2a,
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3a:
einen schematisierten Teilquerschnitt durch das Lenkradmodul der 1 nach
Einsetzen und Verriegeln des Lenkradeinsatzes und
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3b:
eine Draufsicht auf die Verriegelungseinrichtung des Lenkradmoduls
der 1 in seiner verriegelnden Stellung.
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Ein
Lenkradmodul 1 besteht aus einem Lenkrad 2 mit
angeformten Pralltopf 3 und einem Lenkradeinsatz 4.
In dem Lenkradeinsatz 4 sind nicht näher dargestellte elektrische/elektronische
Komponenten, wie beispielsweise der Airbag und die Auslöseelektronik
enthalten. Der Lenkradeinsatz 4 ist in den Pralltopf 3 eingesetzt
und in der 1 gezeigten montierten Stellung
verriegelt in dieser Position gehalten. Eine elektrische Kontaktierung
der in dem Lenkradeinsatz 4 angeordneten elektrischen/elektronischen
Komponenten ist mit den Steckverbindern 5, 6 her gestellt.
Das Lenkradmodul 1 ist drehfest an dem freien Ende einer
Lenksäule 7 befestigt,
so daß die
Lenksäule 7 entsprechend
den in 1 dargestellten Pfeilrichtungen durch Drehen des
Lenkrades bewegbar ist. Der Lenkradeinsatz 4 ist mit Hilfe
von zwei Verriegelungseinrichtungen 8, 9 in dem
Pralltopf 3 befestigt.
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2a zeigt
in einer vergrößerten Darstellung
den unteren Bereich des Lenkradeinsatzes 4 darstellend
das eine Montageteil und dem Bodenbereich 10 des Pralltopfes 3 darstellend
das andere Montageteil. Der Lenkradeinsatz 4 trägt unterseitig die
beiden Verriegelungseinrichtungen 8, 9 sowie zwei
als Stecker ausgebildete Steckverbinderteile 11, 12.
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Die
beiden Verriegelungseinrichtungen 8, 9 umfassen
jeweils eine Drehachse D, auf der im Bereich des freien unteres
Endes als Verriegelungselement V vorgesehener zweiarmiger Hebel,
wie aus 2 ersichtlich befestigt ist.
Mit Abstand zu dem Verriegelungselement V ist ein zweiarmiger Betätigungshebel
B drehfest mit der Drehachse D verbunden, wobei die Längserstreckung
des Betätigungshebels
B winklig zur Längserstreckung
des Verriegelungselementes V angeordnet ist. Auf der Drehachse D
ist oberhalb des Betätigungshebels
B ein weiterer, einarmiger Schwenkhebel S drehfest mit der Drehachse
D verbunden. Die Schwenkhebel S fluchten bezüglich ihrer Längserstreckung
mit der Längserstreckung
der Verriegelungshebel V. Die freien Enden der beiden Schwenkhebel
S sind über
eine Zugfeder Z miteinander verbunden, die in ihrer in den 2a und 2b gezeigten
Stellung gespannt ist.
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Der
Bodenplatte 10 des Pralltopfes 4 trägt als Gegenstücke zu den
Steckverbinderteilen 11, 12 Steckbuchsen 13, 14.
Die Steckbuchsen 13, 14 weisen in einem Abschnitt
eine umfängliche
Nut auf, in die formschlüssig
jeweils der eine Teil einer Haltebacke 15, 16 zur
Fixierung der Steckbuchsen 13, 14 an der Bodenplatte 10 eingreifen.
In die Bodenplatte 10 sind fluchtend mit der Anordnung
der Drehachsen D Durchstecköffnungen 17, 18 eingebracht,
deren Kontur zum Durchstecken der Verriegelungshebel V der beiden
Verriegelungseinrichtungen 8, 9 ausgebildet sind.
Die Haltebacken 15, 16 sind als plattenförmige konturierte
Körper
mit Aufnahmen zur Aufnahme der Steckverbinderteile 13, 14 ausgebildet,
so daß die Haltebacken 15, 16 gleichermaßen die
Steckbuchse 13 sowie die Steckbuchse 14 an der
Bodenplatte 10 fixieren. Nach oben von den Halteplat ten 15, 16 abragend
sind Betätigungszapfen
BZ angeordnet, an denen die freien Enden der Betätigungshebel B bei einer Verschwenkbewegung
derselben angreifen. Die Halteplatten 15, 16 sind
durch Druckfedern 19 in ihrer die Steckbuchsen 13, 14 fixierenden
Stellung gehalten.
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Nach
einem Einsetzen des Lenkradeinsatzes 4 in den Pralltopf 3 ist
die Drehachse D der Verriegelungseinrichtungen 8, 9 mit
dem vorderseitig angeordneten Verriegelungshebel V durch die Durchstecköffnungen 17, 18 hindurchgeführt. Diese
Montagebewegung führt
auch zu einem Einstecken der Steckverbinderteile 11, 12 in
die jeweilige Steckbuchse 13 bzw. 14, so daß in diesem
Zeitpunkt eine elektrische Kontaktierung zwischen den beiden Montageteilen 2, 4 hergestellt
ist. Zum Einstecken der Verriegelungshebel V in die Durchstecköffnungen 17, 18 sind
diese auf nicht näher
dargestellte Weise in ihrer in den 2a und 2b gezeigten
Stellung gehalten. Nach erfolgtem Durchstecken der Verriegelungshebel
V durch die Durchstecköffnungen 17, 18 der Bodenplatte 10 des
Pralltopfes 3 verschwenken diese aufgrund der Federkopplung
der beiden Schwenkachsen S in ihre verriegelnde Stellung, so daß die Verriegelungsarme
V, wie in den 3a und 3b gezeigt,
nunmehr unterseitig an dem Boden 10 anliegen. Ein Abziehen
des Lenkradeinsatzes 4 ist nunmehr nicht ohne weiteres
möglich.
Mit dem Verschwenken der Verriegelungshebel V verschwenken ebenfalls
die Betätigungshebel
B, so daß diese,
wie in 3b ersichtlich, mit ihren freien
Enden an den Betätigungszapfen
BZ der Haltebacken 15, 16 angreifen und diese
gegen die Kraft der Druckfedern 19 voneinander weg bewegen,
so daß die
durch die Haltebacken 15, 16 ursprünglich fixierten
Steckbuchsen 13, 14 bezüglich der Haltebacken 15, 16 frei
sind. Die Steckbuchsen 13, 14 sind nunmehr allein
durch ihre Verbindung mit den Steckverbinderteilen 11, 12 gehalten.
Eine Bewegung des Lenkradeinsatzes 4 in seiner Aufnahme
im Pralltopf 3 führt
somit nicht zu einer Belastung der elektrischen Steckverbinder.
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Zum
Entriegeln der Verriegelungseinrichtungen 8, 9 weisen
die beiden Drehachsen D an ihrem freien Ende eine nicht näher dargestellte
Aufnahme zur Aufnahme eines Entriegelungsschlüssels auf, mit dem die Drehachsen
D aus ihrer in den 3a und 3b gezeigten
verriegelten Stellung in ihre in den 2a und 2b gezeigte
Montage- bzw. Demontagestellung gebracht werden können. Durch
die gleichzeitige Rückverschwenkung
der Betätigungshebel
B werden die Steckbuchsen 13, 14 durch die Haltebacken 15, 16 erneut
fixiert, bevor der Lenkradeinsatz 4 von dem Boden 10 des
Pralltopfes 3 abgezogen werden kann.
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- 1
- Lenkradmodul
- 2
- Lenkrad
- 3
- Pralltopf
- 4
- Lenkradeinsatz
- 5
- Steckverbinder
- 6
- Steckverbinder
- 7
- Lenksäule
- 8
- Verriegelungseinrichtung
- 9
- Verriegelungseinrichtung
- 10
- Bodenplatte
des Pralltopfes
- 11
- Steckverbinderteil
- 12
- Steckverbinderteil
- 13
- Steckbuchse
- 14
- Steckbuchse
- 15
- Haltebacke
- 16
- Haltebacke
- 17
- Durchstecköffnung
- 18
- Durchstecköffnung
- 19
- Druckfeder
- D
- Drehachse
- V
- Verriegelungselement
- B
- Betätigungshebel
- S
- Schwenkhebel
- Z
- Zugfeder
- BZ
- Betätigungszapfen