DE20321555U1

DE20321555U1 - Lenksäulenmodul

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Publication number: DE20321555U1
Application number: DE20321555U
Authority: DE
Original assignee: TK Holdings Inc
Current assignee: TK Holdings Inc
Priority date: 2002-12-13
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2013-12-16
Also published as: US20040245756A1; WO2004054867A2; AU2003293572A1; AU2003293572A8; JP2006509684A; BR0317270A; US7000949B2; EP1570497A4; WO2004054867A3; CN1726572A; EP1570497A2

Abstract

Lenksäule verbunden mit einem Fahrzeugelektroniksystem und einem Fahrzeuglenkmechanismus für ein Kraftfahrzeug, umfassend:
ein Lenkrad;
eine Spiralfeder in elektronischer Kommunikation mit dem Lenkrad, wobei die Spiralfeder einen ersten Elektronikverbinder zur Kommunikation mit dem Fahrzeugelektroniksystem umfaßt;
einen Elektronikkanal, der ein erstes Ende und ein zweites Ende zum Bereitstellen einer elektronischen Kommunikation von der Spiralfeder zu dem Fahrzeugelektroniksystem bereitstellt;
einen zweiten Elektronikverbinder an dem ersten Ende des Elektronikkanals in Verbindung mit dem Fahrzeugelektroniksystem und
einen dritten Elektronikverbinder an dem zweiten Ende des Elektronikkanals in Verbindung mit dem ersten Elektronikverbinder der Spiralfeder;
wobei eine elektronische Kommunikation durch die Lenksäule durch eine Verbindung des Elektronikkanals mit dem Fahrzeugelektroniksystem hergestellt wird.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorzug des Einreichungsdatums der am 13. Dezember 2002 eingereichten und durch Bezugnahme hierin aufgenommenen vorläufigen Anmeldung Nr. 60/433,247.
ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fahrzeuglenkbaugruppen und insbesondere eine modulare Lenksäule, die eine effizientere Montage der Säule mit einem assoziierten Fahrzeug gestattet.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Ein laufendes Ziel bei Designern im Kraftfahrzeugbereich besteht in der Optimierung des Montageprozesses, indem selbiger bei den Fahrzeugmontageanlagen vereinfacht wird. Ein Trend besteht darin, die Herstellung verschiedener Teilbaugruppen durch einen überwachenden Lieferanten zu koordinieren.
Bezüglich Lenksäulenbaugruppen bringen bekannte Montageprozesse verschiedene Komponenten der Lenksäule zur Integration in eine fertiggestellte Lenksäule bei der Fahrzeugmontageanlage ein. Dies beinhaltet in der Regel eine relativ größere Anzahl an Herstellungsschritten, zu denen das elektronische Verbinden jeder Lenksäulenkomponente mit der Fahrzeugelektronikschaltungsanordnung zählt. Dementsprechend muß jede Komponente individuell mit der Lenksäule oder mit verschiedenen Kontaktbuchsen unter dem Armaturenbrett verbunden werden, als Beispiel.
Hinsichtlich der mechanischen Verbindung der Lenksäule mit dem Fahrzeuglenkmechanismus muß die Lenksäule in der Regel in relativ komplizierten und zeitraubenden Schritten mit dem Fahrzeuglenkmechanismus verbunden werden. Eine Vereinfachung der Montage der Lenksäule um die Zeit und Komplexität der Verbindung zu dem Fahrzeug bei der Fahrzeugmontageanlage zu reduzieren, würde deshalb in der Technik eine Verbesserung darstellen.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Lenksäule so ausgelegt, daß sie eine modulare Steckverbindung zu einem Fahrzeugelektroniksystem und einem Fahrzeuglenkmechnismus bereitstellt. Ein Lenkrad ist auf bekannte Weise mit einer Spiralfeder verbunden, wodurch mit dem Lenkrad eine elektronische Kommunikation geliefert wird. Die Spiralfeder enthält einen ersten Elektronikverbinder zur Kommunikation mit dem Fahrzeugelektroniksystem. Ein Elektronikkanal verläuft entlang der Länge der Lenksäule und ist bevorzugt aus einem starren Material konstruiert. Der Elektronikkanal enthält ein erstes Ende und ein zweites Ende zum Bereitstellen einer elektronischen Kommunikation von der Spiralfeder zu dem Fahrzeugelektroniksystem an einem Ende der Lenksäule gegenüber dem Lenkrad. Ein erster Elektronikverbinder am ersten Ende des Elektronikkanals verbindet den Elektronikkanal mit dem Fahrzeugelektroniksystem. Ein zweiter Elektronikverbinder am zweiten Ende des Elektronikkanals verbindet die Spiralfeder mit dem Elektronikkanal, um eine elektronische Kommunikation zwischen dem Lenkrad, der Spiralfeder und der Fahrzeugelektronikschaltungsanordnung bereitzustellen.
Mindestens ein Hilfselektronikverbinder ist bevorzugt an dem Elektronikkanal zur elektronischen Verbindung mit mindestens einer Lenksäulenkomponente wie etwa einem Blinksignalmodul ausgebildet. Eine Andockstelle ist um den Hilfselektronikverbinder herum ausgebildet und liefert dadurch einen Sitz für bündige Kommunikation zwischen dem Elektronikkanal und der Lenkradkomponente. Es werden auch mehrere Andockstellen, die um mehrere Elektronikverbinder herum ausgebildet sind, zur bündigen Kommunikation mit mehreren jeweiligen Komponenten in Betracht gezogen. Das Andocken der Komponente an dem Elektronikkanal stellt eine elektronische Kommunikation zwischen der Komponente und dem Fahrzeugelektroniksystem her.
Die Lenksäule kann weiterhin einen in der Nähe des Fahrzeuglenkmechanismus montierten Kipphebel enthalten, wobei eine Systemelektronikkontaktbuchse der Fahrzeugelektronikschaltungsanordnung an dem Kipphebel fixiert ist, um eine elektronische Kommunikation der Lenksäule während des Justierens der Neigung Lenksäule zu erleichtern.
Eine erste zylindrische Verlängerung verläuft von dem Lenkrad aus und verbindet das Lenkrad mit dem Fahrzeuglenkmechanismus. Die erste zylindrische Verlängerung enthält ein als ein Stecker- oder Steckbuchsenfitting konfiguriertes erstes Ende. Eine zweite zylindrische Verlängerung verläuft von dem Lenkmechanismus oder der Aufnehmernabe zur Verbindung mit der ersten zylindrischen Verlängerung, wodurch die zweite zylindrische Verlängerung ein als ein Stecker- oder Steckbuchsenfitting ausgebildetes zweites Ende enthält, dem Fitting des ersten Endes der ersten zylindrischen Verlängerung gegenüber und dazu komplementär.
Durch Zusammenstecken des ersten Endes mit dem zweiten Ende werden die erste und zweite Verlängerung mechanisch in einer Schloß- und Schlüsselkonfiguration gekoppelt. Der Elektronikkanal ist an der ersten zylindrischen Verlängerung fixiert, wodurch der erste Elektronikverbinder in Längsrichtung entlang der ersten zylindrischen Verlängerung orientiert ist, um gleichzeitig eine elektronische und mechanische Verbindung bereitzustellen, wenn die erste zylindrische Verlängerung mit der zweiten zylindrischen Verlängerung gekoppelt wird. Eine modulare Montage der Lenksäule innerhalb des Fahrzeugs wird erleichtert, da die Lenksäule neben der Systemkontaktbuche und dem Fahrzeuglenkmechanismus angeordnet ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht eine auseinandergezogene Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sich insbesondere in Kombination mit einem oberen neigungsverstellbaren Lenkmechanismus an der mechanischen Aufnehmernabe eignet.
2 veranschaulicht eine auseinandergezogene Ansicht einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die sich insbesondere in Kombination mit einer festen mechanischen Aufnehmernabe oder einer solchen mit "geringer Neigung" eignet.
3 ist eine Perspektivansicht des Elektronikkanals gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine teilweise geschnittene Perspektivansicht des Elektronikkanals gemäß der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Perspektivansicht der Schnittstelle zwischen dem Lenksäulenmodul und dem Fahrzeuglenkmechanismus und der Systemelektronik. Wie gezeigt ist ein Aufnehmer oder Fahrzeugsystemstecker bevorzugt an der Fahrzeugstruktur fixiert zum Koppeln mit einem entsprechenden Kanalstecker, nachdem die Lenksäule an dem Aufnehmer angedockt ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM(EN)
Unter Bezugnahme auf 1 wird eine auseinandergezogene Ansicht einer modularen Lenksäulenbaugruppe 10 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das vorliegende Lenksäulenmodul 10 enthält eine modulare Einstellcharakteristik sowohl zur elektronischen als auch mechanischen Kommunikation zwischen der Lenksäule 10 und der Fahrzeugsystemschaltungsanordnung 12 bzw. dem Fahrzeuglenkmechanismus 14. Wie in den Figuren schematisch gezeigt, ist ein Aufnehmer 16 an dem Fahrzeuginstrumententräger bevorzugt unter der Instrumententafel 54 fixiert, wobei der Aufnehmer 16 das modulare Andocken der Lenksäule 10 erleichtert und bevorzugt die Lenksäule 10 gleitend aufnimmt.
Bei einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein erster Elektronikverbinder oder eine erste Fahrzeugsystemkontaktbuchse 18, der oder die bevorzugt mit einem assoziierten Leitungsbündel 20 der Fahrzeugsschaltungsanordnung 12 erbunden ist, innerhalb des Aufnehmers 16 untergebracht und stellt elektronische Kommunikation zwischen der Fahrzeugschaltungsanordnung 12 und der Lenksäulenschaltungsanordnung 21 bereit. Die Fahrzeugschaltungsanordnung 12 ist auf bekannte Weise so ausgelegt, daß sie bevorzugt eine Decodierungsfunktion für das unterschiedliche Schalten enthält, zu dem es in der Regel entlang der Lenksäule 10 kommt. Natürlich ist die Lenksäulenschaltungsanordnung 21 ebenfalls bevorzugt komplementär zu der Decodierungsfunktion der Fahrzeugschaltungsanordnung 12 ausgelegt. Deshalb ist ein Codierungsmodul oder eine Codierungsschaltungsanordnung innerhalb der Lenksäulenschaltungsanordnung 21 vorgesehen, wie in der Technik bekannt, wodurch beispielsweise analoge Daten vor der Übertragung der Daten zur Fahrzeugschaltungsanordnung 12 in digitale Daten umgewandelt werden. Ein assoziierter zweiter Elektronikverbinder 22 ist entlang einem Ende der Säule 10 derart positioniert, daß bei Andocken der Lenksäule 10 innerhalb des Aufnehmers 16 der erste und zweite Stecker 18 und 22 gekoppelt werden, um eine elektronische Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und der Lenksäule 10 herzustellen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der zweite Elektronikverbinder 22 entlang einem ersten Ende 24 eines Elektronikkanals 26 positioniert und integriert die verschiedenen Lenksäulenkomponenten 28 oder mindestens eine Lenksäulenkomponente 28 in mindestens einen oder mehrere entsprechende Elektronikleiter 32, die bevorzugt entlang der Länge des Elektronikkanals 26 angeordnet sind. Anders ausgedrückt kommuniziert jede gewünschte Elektronikkomponente 28 der Lenksäule 10 elektronisch mit einem zugewiesenen Hilfselektronikverbinder 32 entlang dem Elektronikkanal 26. Die verschiedenen Teilmodule oder Komponenten 28 der Lenksäule 10 können entweder elektronisch direkt mit dem Elektronikkanal 26 kommunizieren oder können entfernt durch eine dazwischenliegende Schaltungsanordnung kommunizieren.
Beispielsweise wird, wie in den Figuren gezeigt, eine Spiralfeder 34 bevorzugt auf bekannte Weise unmittelbar hinter dem Lenkrad 36 und in das Lenkrad 36 installiert verwendet. zur Veranschaulichung kann eine wie in dem durch Bezugnahme hier aufgenommenen US-Patent Nr. 5,704,633 beschriebene beispielhafte Spiralfeder 34 an der vorliegenden Lenksäule 10 und dem Lenkrad 36 angebracht sein. In Übereinstimmung damit kann die Spiralfeder 34 beispielsweise in eine Teilbaugruppe integriert sein, die das Lenkrad 36, den Airbag 38 und die Spiralfeder 34 enthält.
Wie in den Figuren gezeigt, enthält das Lenkrad 36 einen Beschlag 40 und einen Rahmen 42. Eine massive zylindrische Stange oder erste zylindrische Verlängerung 44 mit einer äußeren oder Exvolut-Keilnut ist durch Druckguß, Schweißen oder auf andere Weise an dem Rahmen 42 fixiert und teilt sich eine Achse 45, die durch die Mitte des Rahmens 42 verläuft. Als solche verläuft die Stange 44 bei Fixierung an dem Rahmen 42 hinter dem Lenkrad 36 und von dem Fahrer weg, wodurch eine mechanische Kopplung oder Kommunikation zwischen dem Lenkrad 36 und einer mechanischen Nabe oder einer zweiten zylindrischen Verlängerung 46 des Aufnehmers 16 bereitgestellt wird. Anders ausgedrückt wird die Stange 44 koaxial und gleitend innerhalb der mechanischen Nabe 46 aufgenommen, wodurch die äußeren Keilnute oder Hohlkehlen 48 der zylindrischen Stange 44 innere oder Involut-Keilnute 50 der Nabe 46 beim Andocken der montierten Lenksäule 10 in Eingriff nehmen. Alternativ kann die zylindrische Stange 44 statt dessen eine rohrförmige Hülse oder eine Steckbuchsenkomponente mit inneren oder Involut-Keilnuten oder -Hohlkehlen 50 sein. In diesem Fall würde die mechanische Nabe 46 des Aufnehmers 16 entsprechend eine Stecker- anstatt eine Steckbuchsenkomponente sein, und als solches würden beim Einsetzen der Säule 10 in den Aufnehmer 16 die inneren Keilnute 50 des Rohrs 44 deshalb bevorzugt um den Nabenumfang angeordnete äußere Keilnute 48 in Eingriff nehmen. Jedenfalls wird angenommen, daß das Fügen sowohl der ersten als auch zweiten zylindrischen Verlängerung 44 bzw. 46 zwischen der Länge der Lenksäule 10 besonders geeignet ist, wenn die Lenksäule 10 in Übereinstimmung mit dem modularen Konzept angedockt wird. Das Rohr oder die zylindrische Stange 44 funktioniert auch als ein Träger, weil bestimmte Lenksäulenkomponenten 28 radial um das Rohr 44 orientiert sind, während sie elektronisch mit dem Elektronikkanal 26 kommunizieren. Dementsprechend verläuft der Kanal 26 im wesentlichen entlang der Länge des Rohrs 44 zur elektronischen Ankopplung der radial um das Rohr 44 orientierten Komponenten 28.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die ringförmige Spiralfeder 34 radial um das Rohr herum unmittelbar hinter dem Lenkrad 36 und in Richtung der Instrumententafel 54 angeordnet. Die Spiralfeder 34 schnappt bevorzugt auf der Rückseite des Lenkrads 36 ein oder ist anderweitig daran fixiert. Ein Airbagmodul 38 ist an der Vorderseite des Lenkrads 36 gegenüber der Spiralfeder 34 fixiert, kommuniziert aber auf bekannte Weise elektronisch mit der Spiralfeder 34. Anders ausgedrückt, wie in US-Patent Nr. 5,704,633 beispielsweise beschrieben, schließt das Airbagmodul 38 bei Fixierung an der Spiralfeder 34 das Lenkrad 36 dazwischen ein. Gemäß der vorliegenden Erfindung kommunizieren elektronische Kontakte des Elektronikkanals 26 elektronisch mit entsprechenden elektrischen Kontakten an der Spiralfeder 34 oder sind damit gekoppelt. Deshalb koppelt ein dritter Stecker oder Elektronikverbinder 56 an der Spiralfeder 34 mit einem entsprechenden vierten Stecker oder Elektronikverbinder 58 des Elektronikkanals 26 und koppelt damit. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Elektronikkanal 26 integral in das Gehäuse der Spiralfeder 34 geformt und erstreckt sich dadurch hinter dem Lenkrad 36 in der gleichen Richtung wie das Rohr. Die Spiralfeder 34 braucht jedoch nicht an dem Elektronikkanal 26 ausgeformt zu sein, sondern kann statt dessen zur Ausbildung einer Teilbaugruppe an dem Elektronikkanal 26 angebracht sein.
Dementsprechend kommuniziert bei einem Unfallereignis und auf bekannte Weise die Spiralfeder 34 ein Signal von beispielsweise einem nicht gezeigten Unfallsensor, wodurch der Airbag 38 aktiviert wird. Eine Reihe von elektrischen Verbindungen verlaufen von Komponenten an dem Lenkrad 36 und sind auf bekannte Weise mit der Spiralfeder 34 verbunden. Eine hintere Lenkradabdeckung 60 schnappt bevorzugt über die Spiralfeder 34. Eine Öffnung 62 in der hinteren Abdeckung 60 nimmt die Passage des Elektronikkanals 26 dort hindurch auf. Gegebenenfalls kann die Spiralfeder 34 statt dessen hinter der hinteren Abdeckung 60 installiert sein und dennoch mit Komponenten 28 an dem Lenkrad 36 elektronisch kommunizieren.
Wie in den Figuren gezeigt, können mindestens ein und bevorzugt mehrere verschiedene Hilfsstecker, Kontakt buchsen und/oder Elektronikverbinder 64 entlang der Länge des Kanals 26 angeordnet sein und eine Anbringung und elektrische Kommunikation anderer Funktionskomponenten 28 erleichtern. Das Lenkrad 36 kann auch alles für den Fahrzeugbetrieb gewünschte funktionale Schalten umfassen. Wie ebenfalls in den Figuren gezeigt, enthalten beispielhafte Hilfselektronikverbinder 64 Kupferbahnen oder Mäander 66 oder Stifte oder Buchsen 66, die sich im Grunde radial nach außen erstrecken und dadurch eine bündige Kommunikation mit einem entsprechenden Elektronikverbinder einer jeweiligen Komponente 28 erleichtern. Mindestens eine Andockstelle 68, und besonders bevorzugt mehrere Andockstellen 68, wobei jede Andockstelle 68 bevorzugt einer jeweiligen funktionellen Komponente 28 entspricht, erleichtert eine bündige Kommunikation zwischen der Komponente 28 und ihrem jeweiligen Hilfselektronikverbinder 64. Dementsprechend könnte die Andockstelle 68 ein Paar im wesentlichen parallel ausgenommener Nuten im wesentlichen quer oder parallel zur Längsachse 45 des Elektronikkanals 26 enthalten, die mit einem Paar entsprechend orientierter Verlängerungen an einer jeweiligen Komponente 28 gekoppelt würden, um dadurch eine gleitende Ineingriffnahme der Komponente gegen den Elektronikkanal 26 und ein Koppeln von gegenüberliegenden Mäandern 66, als Beispiel, zu ermöglichen. Die Andockstelle 68 könnte auch statt dessen einen Stecker oder eine Kontaktbuchse 70 enthalten, der oder die von einem peripheren Mantel 72 umgeben ist und eine Verbindungsstellenfestigkeit bereitstellt, wenn ein entsprechender Stecker oder eine entsprechende Buchse 74 von einer assoziierten Komponente damit verbunden wird.
Wie in dem durch Bezugnahme hier aufgenommenen US-Patent Nr. 6,225,582 gezeigt, könnte eine zentral angeordnete Stützplatte beispielsweise für das leichte Entfernen und den leichten Austausch von Lenksäulenschaltern in den Elektronikkanal 26 integriert sein. Eine assoziierte Schaltungsanordnung wie darin beschrieben könnte wie beschrieben verwendet werden. Es können aber auch wie in dem durch Bezugnahme hier aufgenommenen US-Patent Nr. 6,417,468 beschrieben in die Lenksäulenschalter integrierte elektrische Stecker verwendet werden, um die Schalter mit dem Elektronikkanal 26 zu verbinden. Beispielhafte Blinksignal- und Gefahrenwarnungssteuervorrichtungen könnten wie in dem durch Bezugnahme hier aufgenommenen US-Patent Nr. 4,016,380 beschrieben ausgelegt werden. Im wesentlichen könnte jede Komponente 28, die in der Lenksäule 10 nützlich ist, wie oben beschrieben angeschlossen werden. Es können auch andere bekannte oder geeignete Elektronikverbinder 64 verwendet werden.
Die verschiedenen Komponenten 28 der Lenksäule 10 sind durch in der Technik bekannte Verfahren hergestellt. Das Lenkrad 36 kann beispielsweise einen Beschlag 40 und Rahmen 42 aufweisen, der über Spritzguß hergestellt ist und dann durch Anwendung bekannter Schaumformprozesse mit einer nachgiebigen Beschichtung beschichtet wird. Gegebenenfalls kann die erste elektrische Verlängerung 44 durch Spritzguß in das Lenkrad 36 integriert sein, wodurch die Notwendigkeit entfällt, die Verlängerung 44 an dem Lenkrad 36 nach der Ausbildung davon separat zu fixieren. Die verschiedenen Elektronikkomponenten 28 können von in der Technik bekannten Herstellern geliefert werden. Beispielsweise können Valeo Schalter und Sensoren GmbH in Deutschland und/oder Yazaki Corporation in Japan verschiedene Lenksäulenkomponenten 28 wie in den durch Bezugnahme hier aufgenommenen US-Patenten Nr. 6,183,005 und 6,417,468 beschrieben bereitstellen. Alternativ können Elektronikverbinder hergestellt werden, wie in den durch Bezugnahme hier aufgenommenen US-Patenten Nr. 6,132,229 , 6,116,919 , 3,993,936 , 6,475,005 und 6,386,909 beschrieben, und dann mit bekannten Komponenten 28 integriert werden. Der Elektronikkanal 26 kann aus starren Polymeren ausgebildet und gleichzeitig mit Kupfermetallbahnen 66 und/oder Kupfer← oder Metallrohren 66, die sich gleich mit dem Elektronikkanal 26 erstrecken, ausgelegt werden. Mit anderen Worten können die verschiedenen Verbinder 64 aus bekannten Verfahren hergestellt werden. Es wird in Betracht gezogen, daß die mechanische Nabe oder die zweite zylindrische Verlängerung 46 und ein Kipphebel 76 (unten beschrieben) über Spritzguß hergestellt oder auf andere Weise ausgebildet und dann mit der Kooperation des und/oder der Direktlieferanten des Fahrzeuglenkmechanismus 14 wie etwa Eaton in den Instrumententräger 78 integriert werden. Auf die gleiche Weise kann die an dem ersten Elektronikverbinder 18 bei der mechanischen Nabe 46 gelieferte Systemschaltungsanordnung 12 auch mit der Kooperation beispielsweise des Direktlieferanten bereitgestellt werden.
5 ist eine Perspektivansicht der Schnittstelle zwischen dem Lenksäulenmodul 10 und dem Aufnehmer 16. Wie gezeigt ist der erste Stecker oder Aufnehmerstecker 18 an der Fahrzeugstruktur 78 fixiert, um mit dem zweiten Elektronikverbinder oder Elektronikkanalstecker 22 zu koppeln nachdem die Lenksäule 10 an den Aufnehmer 16 angedockt hat. Eine Nockenverriegelung 80 kann schwenkend um die Aufnehmerkontaktbuchse 18 gedreht werden und unterstützt das feste Setzen des Kanalsteckers 22 gegen die Aufnehmerkontaktbuchse 18. Die Kommunikation zwischen der mechanischen Nabe oder zweiten zylindrischen Verlängerung 46 und dem Säulenträger oder der ersten zylindrischen Verlängerung 44 wird weiter veranschaulicht. Wie ebenfalls in den Figuren gezeigt, kann die Lenksäule 10 fest an dem Aufnehmer 16 fixiert werden, indem einfach mindestens eine Aufnehmerhalterung 82 an mindestens einer Lenksäulenhalterung 84 angeschraubt oder daran fixiert wird.
Es sollte betont werden, daß gemäß der vorliegenden Erfindung das Verbinden der ganzen Lenksäulenschaltungsanordnung 21 mit einem Kanal 26 ein simultanes elektronisches und mechanisches Andocken der Lenksäule 10 erleichtert: mechanisches Andocken durch Koppeln des Trägers 44 und der mechanischen Nabe 46 und elektronisches Docken durch Koppeln des ersten und zweiten Steckers 18 und 22 des Aufnehmers 16 bzw. des Kanals 26. Im Gegensatz zum verwandten Stand der Technik ermöglicht das Integrieren des Trägers 44 mittig von dem Lenkrad 36 und das Integrieren der Elektronikschaltungsanordnung in einen Elektronikkanal 26 anstatt mehrere Stecker, wie herkömmlicherweise praktiziert wird, das einstufige Andocken am Montagepunkt. Zusammengefaßt werden die verschiedenen Lenksäulenkomponentenschaltungsanordnungen in einen Elektronikkanal 26 konsolidiert, der mit einem Aufnehmerstecker 18 kommuniziert, anstatt vielen. Die vorliegende Erfindung erleichtert deshalb eine vollständige Montage der ganzen Lenksäule 10 vor der modularen Installation an der Montageanlage. Als solches erreicht man mit einem einfachen Einsetzen der Lenksäule 10 in den Aufnehmer und Befestigen ein vereinfachtes elektronisches und mechanisches Andocken bei der Montageanlage.
Es sollte weiterhin betont werden, daß der zweite Elektronikverbinder 22 an einem Punkt relativ zum ersten Ende 86 der ersten zylindrischen Verlängerung 44 fixiert ist, wodurch eine stimmige und mechanische und elektronische Ausrichtung während des Koppelns der Säule 10 mit dem Fahrzeug sichergestellt wird. Schrauben 88 exemplifizieren Befestigungsmittel, die verwendet werden können, um die Säule 10 an dem Aufnehmer und/oder der Instrumententafel 54 zu befestigen.
Schließlich kann das Rohr oder die zylindrische Stange 44 so ausgelegt sein, daß sie eine neigungsverstellbare Lenkung aufnimmt. Wie in dem durch Bezugnahme hier aufgenommenen US-Patent Nr. 5,606,892 beschrieben, kann, wenn eine neigungsverstellbare Lenkung gewünscht wird, die mechanische Nabe 46 des Aufnehmers 16 auch entweder einen Punkt mit "geringer Neigung" oder einem niedrigen Drehpunkt, innerhalb der Instrumententafel 54 vertieft, enthalten. Sie kann auch einen oberen neigungsverstellbaren Lenkmechanismus enthalten, der in die mechanische Nabe 46 an einem Punkt integriert ist, wo die mechanische Nabe 46 mit der Lenksäulenstange 44 verbunden ist. Ein beispielhafter neigungsverstellbarer Lenkmechanismus ist in dem durch Bezugnahme hier aufgenommenen US-Patent Nr. 6,450,058 beschrieben. Bei einer Ausführungsform mit geringer Neigung würde der in 5 gezeigte Aufnehmerstecker 18 bevorzugt an einem Punkt zwischen dem Drehpunkt an der mechanischen Nabe 46 und dem Lenkrad 36 fixiert sein. Ein flexibles Leitungsbündel 20, das mit dem Aufnehmerstecker 18 verbunden ist, würde jede Änderung bei der Neigungs← oder Drehaktion der mechanischen Nabe 46 aufnehmen. Auf die gleiche Weise könnte der neigungsverstellbare Lenkmechanismus auch mit einem Aufnehmerstecker 18 versehen sein, der mit einem flexiblen Kabelbaum 20 verbunden ist, wodurch eine neigungsverstellbare Lenkung erleichtert wird und dennoch an dem modularen Konzept festgehalten wird. Der Durchschnittsfachmann versteht, daß andere bekannte Designs in dem Ausmaß eingesetzt werden können, in dem sie die hierin beschriebenen modularen Konzepte nicht beeinträchtigen.
Alternativ könnte der mit einem flexiblen Kabelbaum 20 verbundene Aufnehmerstecker 18 an dem Instrumententräger 78 an einem sich drehenden Kipphebel 76 oder Sitz fixiert sein, wodurch der Winkel des Aufnehmersteckers 18 auf den Winkel der Lenksäule 10 ausgerichtet wird, nachdem sie geneigt worden ist. Auf die gleiche Weise könnte die mechanische Nabe oder zweite zylindrische Verlängerung 46 auf bekannte Weise an den Fahrzeuglenkmechanismus 14 gekoppelt sein, aber immer noch an dem Kipphebel 76 fixiert sein, um eine stimmige mechanische und elektrische Ausrichtung sicherzustellen.
Die vorliegende Beschreibung gilt nur für veranschaulichende Zwecke und sollte nicht so ausgelegt werden, daß sie die vorliegende Erfindung auf irgendeine Weise beschränkt. Somit versteht der Fachmann, daß an den gegenwärtig offenbarten Ausführungsformen verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung, wie oben beschrieben und in den beigefügten Ansprüchen angegeben, abzuweichen.

Claims

Lenksäule verbunden mit einem Fahrzeugelektroniksystem und einem Fahrzeuglenkmechanismus für ein Kraftfahrzeug, umfassend: ein Lenkrad; eine Spiralfeder in elektronischer Kommunikation mit dem Lenkrad, wobei die Spiralfeder einen ersten Elektronikverbinder zur Kommunikation mit dem Fahrzeugelektroniksystem umfaßt; einen Elektronikkanal, der ein erstes Ende und ein zweites Ende zum Bereitstellen einer elektronischen Kommunikation von der Spiralfeder zu dem Fahrzeugelektroniksystem bereitstellt; einen zweiten Elektronikverbinder an dem ersten Ende des Elektronikkanals in Verbindung mit dem Fahrzeugelektroniksystem und einen dritten Elektronikverbinder an dem zweiten Ende des Elektronikkanals in Verbindung mit dem ersten Elektronikverbinder der Spiralfeder; wobei eine elektronische Kommunikation durch die Lenksäule durch eine Verbindung des Elektronikkanals mit dem Fahrzeugelektroniksystem hergestellt wird.
Lenksäule nach Anspruch 1, wobei die Säule weiterhin folgendes umfaßt: mindestens einen Hilfselektronikleiter, der radial um den Elektronikkanal herum positioniert ist; mindestens eine Komponente in elektronischer Kommunikation mit dem mindestens einen Hilfselektronikleiter und eine Andockstelle, um den mindestens einen Hilfselektronikleiter herum zum Einsetzen der mindestens einen Komponente gegen den Elektronikkanal.
Lenksäule nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: mehrere Hilfselektronikverbinder an dem Elektronikkanal, wobei jeder Hilfselektronikverbinder radial um den Elektronikkanal herum positioniert ist; mehrere Komponenten in elektronischer Kommunikation mit den mehreren Elektronikleitern, wobei jede der Komponenten einem jeweiligen Hilfselektronikverbinder entspricht; und mehrere Andockstellen, wobei jede der Andockstellen um einen jeweiligen der mehreren Hilfselektronikleiter herum und diesem entsprechend angeordnet ist, wobei jede der Andockstellen verwendet wird, um eine entsprechende der mehreren Komponenten einzusetzen, wobei das Andocken der mehreren Komponenten gegen den Elektronikkanal eine elektronische Kommunikation zwischen den mehreren Komponenten und dem Fahrzeugelektroniksystem herstellt.
Lenksäule nach Anspruch 2, wobei der mindestens eine Hilfselektronikverbinder aus einem ersten Satz von elektronischen Mäandern ausgebildet ist und die mindestens eine Komponente mit einem zweiten Satz von elektronischen Mäandern ausgebildet ist, wobei beim Andocken des mindestens einen Hilfselektronikverbinders gegen die Komponente der erste Satz elektronischer Mäander und der zweite Satz elektronischer Mäander zusammengekoppelt werden, um dadurch eine elektronische Kommunikation zwischen der Komponente und dem Fahrzeugelektroniksystem zu erleichtern.
Lenksäule nach Anspruch 2, wobei der mindestens eine Hilfselektronikverbinder aus einer elektronischen Kontaktbuchse ausgebildet ist und die mindestens eine Komponente mit einem Stecker ausgebildet ist, der mindestens einen Stift umfaßt, wodurch beim Andocken des mindestens einen Hilfselektronikverbinders gegen die Komponente der Stecker mit der elektronischen Kontaktbuchse gekoppelt wird, wodurch eine elektronische Kommunikation zwischen der Komponente und dem Fahrzeugelektroniksystem erleichtert wird.
Lenksäule nach Anspruch 1, wobei der Elektronikkanal mit Kupferbahnen ausgebildet ist.
Lenksäule nach Anspruch 2, wobei die Andockstelle ein Paar gegenüberliegender Nuten umfaßt und die mindestens eine Komponente eine Peripherie besitzt, die ausgebildet ist, um in die Nuten zu passen, wodurch ein gleitender Eingriff zwischen dem mindestens einen Hilfselektronikverbinder und der mindestens einen Komponente erleichtert wird.
Lenksäule nach Anspruch 2, wobei die Andockstelle einen Mantel umfaßt, der sich von dem mindestens einen Hilfselektronikverbinder aus erstreckt, und die Komponente mindestens teilweise durch den Mantel und gegen den mindestens einen Hilfselektronikverbinder fixiert ist.
Lenksäule nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeugelektroniksystem eine Systemelektronikkontaktbuchse umfaßt und der zweite Elektronikverbinder einen Stecker mit mindestens einem Stift umfaßt, wobei der erste Elektronikverbinder bei Montage innerhalb des Fahrzeugs mit der Systemelektronikkontaktbuchse gekoppelt wird.
Lenksäule nach Anspruch 9, wobei die Lenksäule weiterhin eine Kipphebelbefestigung in der Nähe des Lenkmechanismus umfaßt, wodurch die Systemelektronikkontaktbuchse an der Kipphebelbefestigung fixiert ist, um eine elektronische Kommunikation mit der Lenksäule während des Justierens der Neigung der Lenksäule zu erleichtern.
Lenksäule, die an einem Lenkmechanismus eines Fahrzeugs fixiert ist, wobei die Säule folgendes umfaßt: ein Lenkrad; eine erste zylindrische Verlängerung, die sich von dem Lenkrad zur Verbindung mit dem Fahrzeuglenkmechanismus aus erstreckt, wobei die erste zylindrische Verlängerung ein erstes Ende umfaßt, das als ein Stecker- oder Steckbuchsenkoppler ausgebildet ist und eine zweite zylindrische Verlängerung, die sich von dem Lenkmechanismus zur Verbindung mit der ersten zylindrischen Verlängerung aus erstreckt, wobei die zweite zylindrische Verlängerung ein zweites Ende, als ein Stecker- oder Steckbuchsenkoppler ausgebildet, gegenüber dem ersten Ende und dazu komplementär umfaßt, wodurch die erste und zweite Verlängerung mechanisch in einer Schloß← und Schlüssel-Konfiguration gekoppelt werden.
Lenksäule nach Anspruch 11, wobei das erste Ende mit mehreren sich in Längsrichtung erstreckenden und parallelen Nuten und Hohlkehlen ausgebildet ist, und wobei das zweite Ende mit einer zweiten entsprechenden Mehrzahl von sich in Längsrichtung erstreckenden und parallelen Hohlkehlen ausgebildet ist, wobei die erste Mehrzahl von Hohlkehlen in einer Schloß- und Schlüssel-Beziehung mit der zweiten Mehrzahl von Nuten konfiguriert wird, wenn die erste Verlängerung mit der zweiten Verlängerung gekoppelt wird.
Lenksäule nach Anspruch 11, wobei das erste Ende mit EvolventenKeilnuten ausgebildet ist und das zweite Ende mit Evolventenkeilen ausgebildet ist, wodurch die EvolventenKeilnuten und die Evolventenkeilen in einer Schloß- und Schlüssel-Beziehung konfiguriert werden, wenn die erste Verlängerung mit der zweiten Verlängerung gekoppelt wird.
Lenksäule verbunden mit einem Fahrzeugelektroniksystem und einem Fahrzeuglenkmechanismus für ein Kraftfahrzeug, umfassend: ein Lenkrad; eine Spiralfeder in elektronischer Kommunikation mit dem Lenkrad, wobei die Spiralfeder einen ersten Elektronikverbinder zur Kommunikation mit dem Fahrzeugelektroniksystem umfaßt; einen Elektronikkanal, der ein erstes Ende und ein zweites Ende umfaßt, einen zweiten Elektronikverbinder an dem ersten Ende und einen dritten Elektronikverbinder an dem zweiten Ende; eine Fahrzeugsystemelektronikkontaktbuchse, in der Nähe des zweiten Endes und an dem Fahrzeug montiert, wobei der zweite Elektronikverbinder mit der Fahrzeugsystemkontaktbuchse gekoppelt wird; eine Andockstelle um den mindestens einen Hilfselektronikverbinder herum zum Einsetzen der mindestens einen Komponente gegen den Elektronikkanal; eine erste zylindrische Verlängerung, die sich von dem Lenkrad zur Verbindung mit dem Fahrzeuglenkmechanismus aus erstreckt, wobei die erste zylindrische Verlängerung ein erstes Ende umfaßt, das als ein Stecker- oder Steckbuchsenkoppler ausgebildet ist und eine zweite zylindrische Verlängerung, die sich von dem Lenkmechanismus zur Verbindung mit der ersten zylindrischen Verlängerung aus erstreckt, wobei die zweite zylindrische Verlängerung ein zweites Ende umfaßt, das als ein Stecker- oder Steckbuchsenkoppler gegenüber dem ersten Ende und dazu komplementär ausgebildet ist, wobei die erste und zweite Verlängerung mechanisch in einer Schloß- und Schlüssel-Konfiguration gekoppelt werden und der zweite Elektronik verbinder entlang der ersten zylindrischen Verlängerung positioniert ist, um eine gleichzeitige Ausrichtung und Verbindung zwischen der ersten und zweiten Verlängerung und zwischen dem zweiten Elektronikverbinder und der Fahrzeugsystemkontaktbuchse zu erleichtern.
Lenksäule nach Anspruch 14, wobei die Säule weiterhin folgendes umfaßt: mindestens einen Hilfselektronikverbinder; mindestens eine Komponente in elektronischer Kommunikation mit dem mindestens einen Hilfselektronikverbinder und eine Andockstelle um den mindestens einen Hilfselektronikverbinder herum zum Einsetzen der mindestens einen Komponente gegen den Elektronikkanal.