DE19942247C1

DE19942247C1 - Lenksäulenmodul

Info

Publication number: DE19942247C1
Application number: DE1999142247
Authority: DE
Inventors: Arnd Ruebenhagen
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1999-09-04
Filing date: 1999-09-04
Publication date: 2001-01-25
Anticipated expiration: 2019-09-05

Abstract

Ein Lenksäulenmodul mit einem oder mehreren, schwenkbar in einem Gehäuse 14 gelagerten Lenkstockschaltern 3, 4 und mit Mitteln zum Auffangen von auf einen Lenkstockschalter 3, 4 wirkenden Hebelkräften, ist dadurch bestimmt, daß die Mittel zum Auffangen von auf einen Lenkstockschalter 3, 4 wirkenden Hebelkräften ein dem oder den Lenkstockschaltern 3, 4 zugeordnetes, das jeweilige Lager der Lenkstockschalter 3, 4 einschließendes gemeinsames Gehäuse 14 sowie ein an dem Mantelrohr 6 der Lenksäule 7 starr befestigtes Aussteifungsglied 2 umfassen, welches Gehäuse 14 zumindest sich über den Bereich der Lager der Lenkstockschalter 3, 4 in axialer Richtung, bezogen auf eine Ausdehnung in Richtung der Längsachse der Lenksäule 7 erstreckende Anlagemittel, aufweist und welchem Aussteifungsglied 2 komplementär zu den Anlagemitteln ausgebildete, an den Anlagemitteln formschlüssig bezüglich einer rotatorischen Bewegung des Gehäuses 14 anliegende und somit mit dem Gehäuse 14 in Eingriff stehende Abschnitte 9 zugeordnet sind, die im wesentlichen über die gesamte axiale Erstreckung der Anlagemittel wirkend vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenksäulenmodul mit einem oder mehreren, schwenkbar in einem Gehäuse gelagerten Lenkstockschaltern und mit Mitteln zum Auffangen von auf einen Lenkstockschalter wirkenden Hebel kräften.

Lenkstockschalter werden bei Kraftfahrzeugen, etwa als Fahrtrichtungs anzeiger, als Beleuchtungsschalter und Wischerschalter eingesetzt. Die einzelnen Lenkstockschalter, die zu beiden Seiten des Lenkrades etwa radial zur Drehachse der Lenksäule abragend angeordnet sein können, bilden eine Lenkstockschaltereinheit, das an dem Mantelrohr der Lenk säule befestigt ist. Die Lenkstockschaltereinheit selbst kann, wie bei spielsweise in der DE 44 28 883 C1 oder in der DE 44 22 305 C2 be schrieben, modular aufgebaut sein und eine an dem Mantelrohr befestig te, als Haltevorrichtung ausgebildete Trägerplatte umfassen. Beim Ge genstand der DE 44 28 883 C1 sind die einzelnen Lenkstockschalter in eigenen Gehäusen schwenkbar gelagert. Zur Erstellung der Lenkstock schaltereinheit können diese Gehäuse steckerartig mit entsprechend komplementär ausgebildeten, an eine Trägerplatte der Haltevorrichtung angeformten Aufnahmen befestigt werden. Beim Gegenstand der DE 44 22 305 C2 sind außenseitig an den Gehäusen der einzelnen Lenkstock schalter schwalbenschwanzförmige Nuten angeordnet, in die zum Halten der Lenkstockschalter in ihrer bestimmungsgemäßen Anordnung auf der Trägerplatte entsprechende an einem Befestigungselement angeordnete Federn eingreifen. Das Befestigungselement selbst ist mit der am Mantel rohr befestigten Trägerplatte verschraubt.

Ein solches Lenksäulenmodul muß ausreichend stabil ausgebildet sein, damit dieses auch hohen, über die Lenkstockschalter eingeleiteten Hebel kräften widersteht. Als Mittel zum Auffangen der auf einen Lenkstock schalter wirkenden Hebelkräfte ist beim Gegenstand der DE 44 28 883 C1 vorgesehen, sowohl die Aufnahme der Haltevorrichtung als auch die Ge häuse der Lenkstockschalter entsprechend stabil auszugestalten, um einwirkende Hebelkräfte letztendlich in das stabile Mantelrohr der Lenk säule einleiten zu können. Durch Einsatz einer Trägerplatte, über die eine Kräfteeinleitung in das Mantelrohr erfolgt, können bei einem Anliegen von Hebelkräften Verwindungen des Lenksäulenmoduls die Folge sein. Da oftmals an ein solches Lenksäulenmodul unmittelbar eine aus einem Ro tor und einem Stator bestehende Übertragungseinrichtung zum Übertra gen und/oder Daten von der Lenksäule in das Lenkrad, beispielsweise eine Wickelfederkassette angeordnet ist, führen solche Verwindungen dazu, daß der Rotor und der Stator mitunter nicht mehr homoaxial ange ordnet sind, so daß eine Lenkraddrehbewegug ein schleifendes Geräusch zur Folge hat. Zur Begegnung dieser Nachteile können die eingesetzten Kunststoffteile durch entsprechenden Einsatz an Kunststoff und durch mitunter kompliziert aufgebaute Formgebungen versteift werden. Ein Ein satz von Trägerplatten aus Metall zur Herbeiführung einer möglichen Ver steifung ist jedoch unerwünscht, da der Rand der radial abstehenden Platte im Falle eines Unfalles Verletzungen zur Folge haben könnte.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes gattungsgemäßes Lenksäulenmodul dergestalt weiterzubilden, daß mit einfachen Mitteln die auf einen Lenkstockschalter wirkenden Hebelkräfte zur Vermeidung der aufgezeigten Nachteile wirksam in das Mantelrohr eingeleitet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß daß die Mittel zum Auffangen von auf einen Lenkstockschalter wirkenden Hebelkräften ein dem oder den Lenkstockschaltern zugeordnetes, das jeweilige Lager der Lenkstockschalter einschließendes gemeinsames Gehäuse sowie ein an dem Mantelrohr der Lenksäule starr befestigtes Aussteifungsglied umfassen, welches Gehäuse zumindest sich über den Bereich der Lager der Lenkstockschalter in axialer Richtung bezogen auf eine Ausdehnung in Richtung der Längsachse der Lenksäule erstreckende Anlagemittel aufweist und welchem Aussteifungsglied komplementär zu den Anlage mitteln ausgebildete, an den Anlagemitteln formschlüssig bezüglich einer rotatorischen Bewegung des Gehäuses anliegende und somit mit dem Gehäuse im Eingriff stehende Abschnitte zugeordnet sind, die im wesent lichen über die gesamte axiale Erstreckung der Anlagemittel wirkend vor gesehen sind.

Das erfindungsgemäße Lenksäulenmodul zeichnet sich zunächst dadurch aus, daß die einzelnen Lenkstockschalter bezüglich ihrer Lager in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Dieses Gehäuse weist zumin dest über die gesamte axiale Erstreckung der Lager wirkende Anlagemit tel auf. Mit dem Gehäuse zusammenwirkend und dem Lenksäulenmodul zugehörig ist ein am Mantelrohr der Lenksäule starr befestigtes Ausstei fungsglied, welches komplementär zu den Anlagemitteln ausgebildet und dem formschlüssig bezüglich einer rotatorischen Bewegung des Gehäu ses anliegende Abschnitte zugeordnet sind. Diese Abschnitte erstrecken sich in ihrer Anlagewirkung über die axiale Erstreckung der Anlagemittel des Gehäuses, zumindest jedoch über die axiale Erstreckung bezogen auf eine Ausdehnung in Richtung der Längsachse der Lenksäule der La ger. Das Gehäuse steht somit im Eingriff mit dem Aussteifungsglied. Das Im-Eingriff-Stehen der beiden Elemente - Gehäuse und Aussteifungsglied - im wesentlichen über die gesamte axiale Erstreckung der Lager, wobei die Lager und die entsprechenden Abschnitte des Aussteifungsgliedes radial zueinander und zur Lenksäule angeordnet sind, bewirkt, daß über einen Lenkstockschalter in das Lenksäulenmodul eingebrachte Hebel kräfte auf sehr kurzen Wege, quasi unmittelbar über das Gehäuse in das Aussteifungsglied und somit in das stabile Mantelrohr eingeleitet werden. Da die Kopplung der beiden Elemente im Gegensatz zum Stand der Technik nicht in einer Ebene erfolgt, sondern über die maßgebliche Ge häusentiefenerstreckung vorgesehen ist, besteht bei dem erfindungsge mäßen Lenkstockschalter nicht die Gefahr, daß anliegende Hebelkräfte zu einer Verwindung des Lenksäulenmodules und entsprechend ggf. an grenzender Übertragungseinrichtungen führen würde. Zweckmäßig ist, wenn die Anlagemittel des Gehäuses sich über die gesamte axiale Er streckung des Gehäuses ausdehnen und entsprechend die Abschnitte des Aussteifungsgliedes ebenfalls diese zur Verfügung stehende achsiale Tiefe ausnutzen. Das Gehäuse eines solchen Lenksäulenmoduls braucht daher keine besonderen eigenen Versteifungsmittel aufzuweisen, und kann aus diesem Grunde sehr einfach, beispielsweise als Schale ausge bildet sein. Die Stabilität des Lenksäulenmoduls beruht insbesondere auf der starren Ausgestaltung des Aussteifungsgliedes, welches koaxial zur Längsachse der Lenksäule, beispielsweise als rotationssymmetrisches Element ausgebildet sein kann. Bei einer solchen Ausgestaltung, bei der keine Trägerelemente radial abragend ausgebildet sind, kann das Aus steifungsglied aus Metall hergestellt sein.

In einem Ausführungsbeispiel eines solchen Lenksäulenmoduls ist vorge sehen, daß das Gehäuse als Anlagemittel eine zentrale, koaxial zur Längsachse der Lenksäule verlaufende Öffnung aufweist, in die das Aus steifungsglied mit einem Montageabschnitt eingreift. Die drehfeste Ver bindung kann beispielsweise durch eine Vielkeilwelle des Montageab schnittes realisiert sein, wobei die zentrale Öffnung des Gehäuses innen seitig eine komplementär ausgebildete Verzahnung aufweist. Das Gehäu se des Lenksäulenmoduls wird bei einem solchen Ausführungsbeispiel somit axial von dem Aussteifungsglied getragen.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß das Gehäuse außenseitig über Anlageflächen verfügt und das Aussteifungsglied Klauen umfaßt, die an ihren zu dem Gehäuse weisenden Seiten komplementär zu den Anlageflächen des Gehäuses ausgebildete Flächen aufweisen. Durch die Klauen ist eine Aufnahme zum Einsetzen des Gehäuses gebildet.

Das Aussteifungsglied und das Gehäuse sind zweckmäßigerweise mit einer Klips- oder Rastverbindung miteinander zu verbinden, so daß eine Montage zwischen den beiden Elementen alleinig durch eine Aufsteckbe wegung des die Lenkstockschalter tragenden Gehäuses bewirkt werden kann.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus weiteren Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:

Fig. 1: Eine dreidimensionale Ansicht eines Lenksäulenmoduls vor der Montage eines die Lenkstockschalter tragenden Gehäu ses mit einem Aussteifungsglied gemäß einem ersten Aus führungsbeispiel,

Fig. 2: Das montierte Lenksäulenmodul der Fig. 1,

Fig. 3: Eine dreidimensionale Ansicht eines Lenksäulenmodules vor der Montage des die Lenkstockschalter tragenden Gehäuses mit dem Aussteifungsglied gemäß einem weiteren Ausfüh rungsbeispiel und

Fig. 4: Das montierte Lenksäulenmodul der Fig. 3.

Ein Lenksäulenmodul 1 besteht aus einem Aussteifungsglied 2 und einer zwei Lenkstockschaltern 3, 4 umfassenden Lenkstockschaltereinheit 5. Das Aussteifungsglied 2 ist an dem Mantelrohr 6 der Lenksäule 7 starr befestigt und somit Teil desselben. In dem Mantelrohr 6 ist eine Lenkspin del 8 gelagert. Das Aussteifungsglied 2 umfaßt einen koaxial zur Lenk spindel 8 zylinderförmig verlaufenden Montageabschnitt 9, dessen Ober fläche nach Art einer Vielkeilwelle 10 ausgebildet ist. Der Montageab schnitt 9 grenzt an einen Sockel 11, der an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen 12, 12' jeweils einen Rastwulst 13 trägt.

Die Lenkstockschaltereinheit 5 besteht im wesentlichen aus den beiden Lenkstockschaltern 3, 4, die in einem gemeinsamen Gehäuse 14 gelagert sind. Das Gehäuse 14 ist zweischalig aufgebaut, wobei eine erste Schale 15 mit einer zum Sockel 11 weisenden Frontseite 16 ausgeprägt ist. Eine zweite Gehäuseschale 17 umfaßt sowohl den hinteren Teil des Gehäuses 14 für die beiden Lenkstockschalter 3, 4 sowie einen daran angeformten Gehäuseteil 18, der das statorseitige Gehäuse einer Wickelfederkassette 19 darstellt. Von der Frontseite 16 abragend sind zwei Haltelaschen 20, 20' abragend angeordnet, in die jeweils eine Ausnehmung 21, 21' zur Aufnahme eines Rastwulstes 13 eingebracht ist.

Zentral das Gehäuse 14 durchgreifend ist eine Öffnung 22 vorgesehen, deren innere Oberfläche komplementär zur Oberfläche des Montageab schnittes 9 des Aussteifungsgliedes 2 ausgebildet ist. Die Lenkstock schaltereinheit 5 kann somit mit ihrem Gehäuse 14 auf den Montageab schnitt 9 des Aussteifungsgliedes 2 aufgeschoben werden und ist auf die sem im Hinblick auf eine axiale Drehbewegung formschlüssig und spielfrei gehalten. Die axiale Erstreckung des Montageabschnittes 9 entspricht etwa der axialen Tiefe des Gehäuses 14. Durch die radial Anordnung der Lager der beiden Lenkstockschalter 3, 4 zu dem Montageabschnitt 5 in der in Fig. 2 gezeigten Montage der beiden Einheiten 2, 5 zueinander erfolgt eine Krafteinleitung von einer über einen Lenkstockschalter 3 oder 4 auf die Lenkstockschaltereinheit 5 einwirkenden Hebelkraft unmittelbar über den Montageabschnitt 9 in das Mantelrohr 6 der Lenksäule 7. Durch Eingreifen des Montageabschnittes 9 in das Gehäuse 14 über im wesent lichen die gesamte axiale Erstreckung des Gehäuses 14 ist ebenfalls die Gefahr einer Verwindung des Gehäuses 14 und auch der angrenzenden Wickelfederkassette 19 bei anliegenden Hebelkräften vermieden.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zentrale Öffnung 22 kanalartig und somit umfänglich verschlossen ausge bildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, daß das Gehäuse der Lenkstockschaltereinheit sich lediglich im Bereich der jeweiligen Mündun gen der zentralen Öffnung auf dem Montageabschnitt 9 des Ausstei fungsgliedes 2 abstützt.

Das in Fig. 2 gezeigte montierte Lenksäulenmodul 1 zeigt lediglich einen Ausschnitt der Darstellung der Fig. 1, wobei im wesentlichen die Lenk säule 7 mit Ausnahme des oberen Abschnittes der Lenkspindel 8 der Übersicht halber nicht dargestellt ist. Durch das Eingreifen der Rastwülste in die Ausnehmungen 21 bzw. 21' der Haltelaschen 20 bzw. 20' ist eine dauerhaft feste Verbindung zwischen dem Gehäuse 14 der Lenkstock schaltereinheit 5 und dem Aussteifungsglied 2 zur Bildung des Lenksäu lenmoduls 1 hergestellt. Dabei dienen die einander zugewandten Seiten der Lenkstockschaltereinheit 5, nämlich die Frontseite 16 und die gegen überliegende Fläche des Sockels 11 gegenseitig als Anschlag.

Fig. 3 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel ein Lenksäulenmodul, welches sich von dem in Fig. 1 und 2 gezeigten lediglich durch Ein satz eines unterschiedlichen Aussteifungsgliedes unterscheidet. Aus die sem Grunde sind die Elemente der Lenkstockschaltereinheit 5 mit glei chen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 gekennzeichnet. Das Aussteifungsglied ist in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 23 gekennzeich net. Das Aussteifungsglied 23 umfaßt ebenfalls einen Sockel 24, an dem seitlich zur Erstellung der Verbindung mit der Lenkstockschaltereinheit 5 Rastwülste trägt. Oberseitig und unterseitig sind von dem Sockel 24 zur Lenkstockschaltereinheit 5 abragend Klauen 24, 25 ausgebildet. Eine weitere Klaue ist aus der Darstellung der Fig. 3 nicht ersichtlich; diese verläuft parallel zur dargestellten Klaue 25. Die drei Klauen 24, 25 bilden eine Aufnahme 26, in die das Gehäuse 14 der Lenkstockschaltereinheit 5 eingesetzt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Oberseite des Gehäu ses 14V-förmig ausgebildet; die Unterseite der Klaue 24 weist eine ent sprechend komplementäre Formgebung auf. Die beiden unteren Klauen 25 liegen an der Unterseite des Gehäuses 14 an. Nach einem Einsetzen der Lenkstockschaltereinheit 5 in die Aufnahme 26 des Aussteifungsglie des 23 ist das Gehäuse 14 formschlüssig und spielfrei bezüglich einer Drehbewegung des Lenkrades in dem Aussteifungsglied 23 gehalten. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird deutlich, daß über die Lenkstockschalter 3, 4 auf die Lenkstockschaltereinheit einwirkende He belkräfte unmittelbar über die drei Klauen 24, 25 des Aussteifungsgliedes 23 in das Mantelrohr 6 eingeleitet werden.

In Fig. 4 ist das Lenksäulenmodul der Fig. 3 in einem der Fig. 2 ent sprechende Ausschnitt in seiner montierten Stellung gezeigt.

Zusammenstellung der Bezugszeichen

1

Lenksäulenmodul

2

Aussteifungsglied

3

Lenkstockschalter

4

Lenkstockschalter

5

Lenkstockschaltereinheit

6

Mantelrohr

7

Lenksäule

8

Lenkspindel

9

Montageabschnitt

10

Vielkeilwelle

11

Sockel

12

,

12

' Seitenfläche

13

Rastwulst

14

Gehäuse

15

Gehäuseschale

16

Frontseite

17

Gehäuseschale

18

Gehäuseteil

19

Wickelfederkassette

20

,

20

' Haltelasche

21

,

21

' Ausnehmung

22

Öffnung

23

Aussteifungsglied

24

Klaue

25

Klaue

26

Aufnahme

Claims

1. Lenksäulenmodul mit einem oder mehreren, schwenkbar in einem Gehäuse (14) gelagerten Lenkstockschaltern (3, 4) und mit Mitteln zum Auffangen von auf einen Lenkstockschalter (3, 4) wirkenden Hebelkräften, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Auf fangen von auf einen Lenkstockschalter (3, 4) wirkenden Hebel kräften ein dem oder den Lenkstockschaltern (3, 4) zugeordnetes, das jeweilige Lager der Lenkstockschalter (3, 4) einschließendes gemeinsames Gehäuse (14) sowie ein an dem Mantelrohr (6) der Lenksäule (7) starr befestigtes Aussteifungsglied (2, 23) umfassen, welches Gehäuse (14) zumindest sich über den Bereich der Lager der Lenkstockschalter (3, 4) in axialer Richtung bezogen auf eine Ausdehnung in Richtung der Längsachse der Lenksäule (7) er streckende Anlagemittel aufweist und welchem Aussteifungsglied (2, 23) komplementär zu den Anlagemitteln ausgebildete, an den Anlagemitteln formschlüssig bezüglich einer rotatorischen Bewe gung des Gehäuses (14) anliegende und somit mit dem Gehäuse (14) im Eingriff stehende Abschnitte (9, 24, 25) zugeordnet sind, die im wesentlichen über die gesamte axiale Erstreckung der Anla gemittel wirkend vorgesehen sind.

2. Lenksäulenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aussteifungsglied (2, 23) koaxial zur Lenksäule (7) ange ordnet ist.

3. Lenksäulenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gehäuse (14) als Anlagemittel eine zentrale, koaxial zur Längsachse der Lenksäule (7) verlaufende Öffnung (22) aufweist, in die das Aussteifungsglied (2) mit einem als mit den Anlagemitteln des Gehäuses (14) im Eingriff stehenden Abschnitt dienenden Montageabschnitt (9) eingreift.

4. Lenksäulenmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Montageabschnitt (9) eine äußere, parallel zur Achse der Lenksäule (7) verlaufende Vielkeilwelle (10) umfaßt und die innere Oberfläche der zentralen Öffnung (22) des Gehäuses (14) eine zur Aufnahme der Vielkeilwelle (10) komplementär ausgebildete Innen verzahnung aufweist.

5. Lenksäulenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Gehäuse (14) als Anlagemittel außenseitig über Anlageflächen und das Aussteifungsglied (23) als mit den Anlage mitteln des Gehäuses (14) im Eingriff stehenden Abschnitt über starre Klauen (24, 25) mit komplementär zu den Anlageflächen des Gehäuses (14) ausgebildeten Flächen verfügen.

6. Lenksäulenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß das Aussteifungsglied (2, 23) mit dem Gehäuse (14) durch eine Klipsverbindung verbunden ist.

7. Lenksäulenmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Realisierung der Klipsverbindung das Aussteifungsglied (2, 23) außenseitig zwei Rastwülste (13) aufweist und an dem Gehäu se (14) zwei zum Aussteifungsglied abragende Laschen (20, 20') mit Rastöffnungen (21, 21') zur Ausnahme der Rastwülste (13, 13') angeformt sind.

8. Lenksäulenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß an dem Gehäuse (14) an seiner dem Ausstei fungsglied (2, 23) gegenüberliegenden Seite eine einen Rotor und einen Stator umfassende Einrichtung (19) angeordnet ist, deren statorseitiges Gehäuseteil (18) Teil des Gehäuses (14) des Lenk säulenmoduls (1) ist.

9. Lenksäulenmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Rotor und einen Stator umfassende Einrichtung eine Übertragungseinrichtung (19) zum Übertragen von Strom und/oder Daten von der Lenksäule in ein Lenkrad ist.

10. Lenksäulenmodul nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn zeichnet, daß die einen Rotor und einen Stator umfassende Ein richtung ein Lenkwinkelsensor ist.