DE3911705A1 - Einsteckbare und um eine vierteldrehung verdrehbare befestigungsanordnung - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung und ins­ besondere eine Anordnung, bei der ein Stab durch eine Ver­ dreh-Bewegung an einem Element, das in sich eine geformte Öffnung besitzt, lösbar gesichert ist.

Bei bestimmten mechanischen Mechanismen ist es wünschens­ wert, ein Ende eines Stabes mit mechanischen Mitteln an einem anderen Element des Mechanismus lösbar zu sichern. So ist, nur als Beispiel, in einer Kipp-Lenksäule eines Fahrzeu­ ges, wie es z. B. in der US-PS 45 43 848 gezeigt ist, eine außenliegende, vom Fahrer zu betätigende Kipphebelstange mit einem Ende an einem gebogenen Arm eines Betätigers oder Klotzlösehebels befestigt, der sich in der Lenksäule befin­ det und der wirksam mit einem Sperrklotz verbunden ist, der dazu verwendet wird, die Kippstellung eines oberen Endes der Lenksäule zu steuern.

Bei einer einfachen Konstruktion ist ein Ende der Kipphebel­ stange mit Außengewinde zum verbindenden Eingriff mit dem In­ nengewinde in einer öffnung in dem gebogenen Arm des Klotzlö­ sehebels versehen. Bei einer alternativen Befestigungsstruk­ tur ist der gebogene Arm des Klotzlösehebels mit einer pas­ senden Öffnung und einer zugeordneten, federvorgespannten Sperrklinke versehen, die so angeordnet ist, daß sie in eine Ringnut in einem Innenende der Kipphebelstange einrastet, wenn letztere in die Öffnung eingesetzt wird, wodurch die Kipphebelstange axial zurückgehalten wird. Diese letztere Be­ festigungsvorrichtung ist relativ teuer herzustellen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsanord­ nung, bei der ein erstes Element, wie etwa eine Kipphebel­ stange, an einem Ende mit einem einen reduzierten Durchmes­ ser aufweisenden, D-förmigen Zapfenende versehen ist, das zwischen seinen Enden auf einer Seite mit einer genuteten Nockenfläche versehen ist, und ein zweites Element mit vorge­ gebener Dicke, bezogen auf die axiale Ausdehnung der genute­ ten Nockenfläche, das mit eine komplementären D-förmigen Öff­ nung versehen ist, wodurch der D-förmige Zapfen darin einge­ setzt werden kann und dann, um eine Vierteldrehung verdreht, eine Befestigung der Stange an dem zweiten Element bewirkt. Eine Kompressionsunterlegscheibe mit einer entsprechenden D-förmigen Öffnung darin, die mit erhabenen Wulsten versehen ist, wird auf dem D-förmigen Zapfen der Stange außerhalb des zweiten Elementes angebracht, so daß nach Vollendung der Vierteldrehung der Stange die erhabenen Wulste in entspre­ chenden Nuten einrasten, mit denen die Außenfläche des zwei­ ten Elementes versehen ist, um die Kipphebelstange in der um 90° gedrehten Stellung zu blockieren.

Es ist daher ein primäres Ziel dieser Erfindung, eine verbes­ serte Befestigungsanordnung zu schaffen, die ein erstes Ele­ ment enthält, wie etwa eine Stange, die an einem Ende einen D-förmig ausgebildeten Zapfensteckabschnitt aufweist, der eine Nockenfläche enthält, welche in einem kontrollierten Ab­ stand vom freien Ende des Zapfensteckabschnittes angeordnet ist, und ein zweites Element, das einen Aufnahmeabschnitt mit einer komplementären D-förmigen Durchgangsöffnung defi­ niert, um den Steckabschnitt aufzunehmen, wobei die Außenfla­ che des zweiten Elementes zwei eingeschnittene Nuten ent­ hält, die nahe der D-förmigen Öffnung und im rechten Winkel zur flachen Seites des D angeordnet sind, um die erhabenen Teile einer Kompressionsunterlegscheibe aufzunehmen, die wirksam auf dem D-förmigen Zapfen vor dessen Einsetzen in die D-förmige Öffnung angebracht ist, so daß durch Einsetzen des D-förmigen Zapfenabschnittes in die Öffnung des zweiten Elementes und darauffolgende Viertelverdrehung des ersten Elementes relativ zum zweiten Element diese Elemente lösbar miteinander gesichert sind.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Kipp-Fahrzeuglenk­ säule, mit herausgebrochenem Stück, um zumindest die Befestigungsanordnung einer Kipphebelstange an einem gebogenen Arm eines Klotzelöshebels erfindungsgemä­ ßer Art zu zeigen,

Fig. 2 eine auseinandergezogene Darstellung der Einzelteile nur der einsteckbaren und um ein Viertel verdrehba­ ren Befestigungsanordnung aus Fig. 1.

Fig. 3 eine Ansicht der Elemente aus Fig. 2, wie anfänglich angeordnet, in der Orientierung nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht der teilweise zusammengebauten Elemente aus Fig. 3, jedoch mit um eine Vierteldrehung im Uhr­ zeigersinn aus ihrer in Fig. 3 gezeigten Stellung in die endgültig angeordnete Stellung gedrehter Kipphe­ belstange und Kompressionsfeder,

Fig. 5 eine Querschnittsansicht nach Linie 5-5 aus Fig. 3,

Fig. 6 eine Querschnittsansicht nach Linie 6-6 aus Fig. 4, und

Fig. 7 eine auseinandergezogene Seitenansicht von Kipphebel­ stange und Kompressionsunterlegscheibe aus Fig. 2.

Zwar kann die erfindungsgemäße einsteckbare und um eine Vier­ teldrehung verdrehbare Befestigungsanordnung in zahlreichen Mechanismen verwendet werden, jedoch wird hier die Erfindung als ein Mittel zur lösbaren Sicherung einer Kipphebelstange eines Klotzlösehebels in einer Kipplenksäule eines Fahrzeu­ ges beschrieben, wie es in der erwähnten US-PS 45 43 848 aufgezeigt ist.

So wird in Fig. 1 ein Abschnitt einer üblichen Kipplenksäule 1 gezeigt, die nahe ihrem oberen Ende in einem unteren Außen­ gehäuse 1 a mit einer länglichen Öffnung 2 versehen ist, um lose eine Kipphebelstange 10 aufzunehmen, die an ihrem innen­ liegenden Ende wirksam mit einem Klotzlösehebel 12 verbunden ist, wie anschließend beschrieben wird. Wie wohlbekannt, kann ein Fahrer den Kipphebelarm so betätigen, daß es ihm möglich ist, das obere, rechte Ende der Lenksäule relativ zum unteren, linken Endabschnitt der Lenksäule (je mit Bezug auf Fig. 1) zu kippen.

Die erfindungsgemäße einsteckbare und um eine Vierteldrehung verdrehbare Befestigungsanordnung zur Verwendung in einer Kipp-Lenksäule wie oben beschrieben, enthält in der Reihen­ folge von rechts nach links nach Fig. 2 ein erstes Element in Form einer Kipphelbestange 10, eine Kompressionsunterleg­ scheibe 11 und ein zweites Element, wie einen Hebel, insbe­ sondere einen Klotzlösehebel 12.

Das erste Element, die Kipphebelstange 10, von der nur ein Ende in der Zeichnung gezeigt ist, hat einen Hauptkörperab­ schnitt und ist an einem Ende desselben, dem linken Ende, wie am besten in Fig. 2 und 7 zu sehen, mit einem Zapfen­ steckabschnitt 20 versehen, der allgemein D-förmig gestal­ tet ist, wie durch einen Abschnitt definiert ist mit einer halbkreisförmigen Außenumfangsfläche 21, deren effektiver Au­ ßendurchmesser kleiner ist als der nominale Außendurchmesser des angrenzenden Abschnitts des Hauptkörpers der Kipphebel­ stange 10, die normalerweise von runder Form ist, und eine flache Sehnenfläche 22. Diese Außenflächen des Zapfensteckab­ schnittes 20 sind mit der Außenumfangsfläche des Hauptkörper­ abschnittes der Kipphebelstange 10 durch eine flache Radial­ schulter 23 verbunden, die als eine Abstützfläche für einen Außenflächenabschnitt der Kompressionsunterlegscheibe 11 dient, die anschließend beschrieben wird. Bevorzugterweise ist, wie in Fig. 7 gezeigt ist, das freie Innenende des Zap­ fensteckabschnittes 20 entsprechend gefast, wie bei 24.

Wie am besten in den Fig. 5-7 zu sehen ist, ist der Zapfen­ steckabschnitt 20 mit einer eingeschnittenen, genuteten Noc­ kenfläche 25 versehen, die einen vorgebenen Abstand vom frei­ en Ende des Zapfenabschnittes und auch von der Schulter 23 aufweist, wobei die eingeschnittene genutete Nockenoberflä­ che 25 eine vorgegebene, axiale Ausdehnung hat, um jeweilige Innen- und Außen-Abstützflächen 25 a und 25 b für einen zu be­ schreibenden Zweck zu bestimmen. Die eingeschnittene genute­ te Nockenfläche 25 und im besonderen die Außen-Abstützfläche 25 b läßt so einen D-förmigen, die Unterlegscheibe aufnehmen­ den Bereich 26 nahe bei der Schulter 23 übrig, wie am besten in Fig. 7 zu sehen ist, um die Kompressionsunterlegscheibe 11 abzustützen, wie anschließend beschrieben wird. Wie eben­ falls am besten in Fig. 7 zu sehen, ist die Vorderkante der Innenfläche 25 a mit einer geneigten Einleitnockenfläche 25 a′ versehen.

Die Kompressionsunterlegscheibe 11 hat bei der bevorzugten Ausführung die Form einer dünnen tellerartigen Federunterleg­ scheibe mit einer D-förmigen Öffnung 30 darin, deren Form und Größe mit dem D-förmigen Zapfensteckabschnitt 20 der Kipphebelstange 10 übereinstimmt. So ist, wie am besten in Fig. 2 zu sehen, die Öffnung 30 definiert durch einen halb­ kreisförmigen Oberflächenabschnitt 30 a und einen verbinden­ den, flachen Oberflächenabschnitt 30 b. Die innere oder nach Fig. 7 linke Oberfläche der Unterlegscheibe 11 ist, z.B. durch einen Stanzvorgang, mit sich radial erstreckenden, er­ habenen Wulsten 31 versehen, je einem auf jeder Seite der Öffnung 30, die radial zum ebenen Oberflächenabschnitt 30 b und parallel zum nominalen Zentrum der Kompressionsunterleg­ scheibe 11 ausgerichtet sind. Mit dieser Anordnung kann die Kompressionsunterlegscheibe 11 auf das Ende des Zapfensteck­ abschnittes 20 aufgelegt und dann axial so positioniert wer­ den, daß sie auf dem Bereich 26 und gegen die Schulter 23 an­ liegt, wodurch im wesentlichen keine Relativverdrehung der Kompressionsunterlegscheibe 11 gegen die Kipphebelstange 10 vorkommen kann, während diese an dem Klotzlöshebel 12 ange­ bracht wird.

Das zweite Element hat die Form eines Klotzlösehebels 12 und nur ein Abschnitt desselben ist in Fig. 1-4 gezeigt, der an einem Ende bei der gezeigten Konstruktion mit einem gebo­ genen Armabschnitt 12 a mit vorgegebener Dicke relativ zur axialen Ausdehnung der genuteten Nockenfläche 25 versehen ist. Dieser gebogene Armabschnitt 12 a kann ggf. jede geeigne­ te Form haben, solange seine Außenmaße wesentlich größer sind als der Außendurchmesser der völlig komprimierten Kom­ pressionsunterlegscheibe 11. In der gezeigten Ausführung ist das freie Ende des gebogenen Armabschnittes 12 a kreisförmig, mit einem Außendurchmesser, der wesentlich größer ist als der Außendurchmesser der Kompressionsunterlegscheibe 11. Es sollte dem Fachmann klar sein, daß das zweite Element jede passende Gestalt haben kann, solange es mit einer D-förmigen Durchgangsöffnung versehen werden kann, wie jetzt anschlie­ ßend beschrieben wird.

Der Aufnahmeabschnitt im zweiten Element der Befestigungsan­ ordnung besteht aus einer im gebogenen Armabschnitt 12 a aus­ gebildeten Durchgangsöffnung 40 von solcher Form und Größe, daß der Zapfensteckabschnitt 20 der Hebelstange 10 gleitend aufgenommen wird, und diese Öffnung 40 enthält so einen halb­ kreisförmigen Innenflächenabschnitt 40 a und einen sehnenför­ migen Innenflächenabschnitt 40 b, wie am besten in Fig. 2, 5 und 6 zu sehen ist.

Die freie Außenendfläche des gebogenen Armabschnittes 12 a ist mit zwei Nut-Vertiefungen 41 versehen, je einer auf je­ der Seite der Öffnungen 40, und diese Nut-Vertiefungen 41 liegen im rechten Winkel zur Sehnenfläche 40 b und sind auch zur nominalen Zentralachse der Öffnung 40 ausgerichtet. Die Nut-Vertiefungen 41 sind entsprechend der Form und der Größe der Wulste 31 an der Kompressionsunterlegscheibe 11 gestal­ tet, so daß diese Wulste 31 mit den Vertiefungen 41 als eine Sperr-Rast-Anordnung wirken, wenn sie nach Fig. 4 ineinander­ greifen, während sie doch das Ausrasten der Wulste 31 aus den zugehörenden Vertiefungen 41 unter vorgegebener Last er­ lauben, um ggf. Ausbauen zuzulassen, z.B. für eine Reparatur der Kipp-Lenksäule 1 in der gezeigten besonderen Anwendung der Erfindung.

Wie nun am besten in Fig. 5 und 6 zu sehen ist, ist die genu­ tete Nockenfläche 25 auf einer Seite des D-förmigen Zapfenab­ schnittes 20 ausgebildet, u.zw. der linken Seite mit Bezug auf Fig. 6 bei der gezeigten Ausführung. Mit dieser Anord­ nung kann dann, nachdem die Elemente wie in den Fig. 3 und 5 zusammengebaut sind, die Kipphebelstange 10 im Uhrzeigersinn nach Fig. 3 um eine Vierteldrehung verdreht werden, d.h. um 90°, um die Befestigungsanordnung zu blockieren, wie in den Fig. 4 und 6 gezeigt, eine Stellung, bei der die Abstützflä­ che 25 a das Material auf der Rückseite des gebogenen Armab­ schnittes 12 a nahe dem Sehnenabschnitt 40 b nach Fig. 6 über­ lappt, um eine Bewegung nach außen oder ein Loslösen der Kipphebelstange 12 relativ zum gebogenen Armabschnitt 12 a des Klotzlösehebels 12 zu verhindern.

Es ist einzusehen, daß ggf. die genutete Nockenoberfläche 25 auf der der gezeigten Stelle des D-förmigen Zapfenabschnit­ tes 20 gegenüberliegenden Seite ausgebildet sein kann, wobei nach dem Zusammenbau der Elemente gemäß Fig. 3 die Kipphebel­ stange 10 um eine Vierteldrehung im Gegenuhrzeigersinn rela­ tiv zum Klotzlösehebel 12 gedreht werden muß, um die Befesti­ gungsanordnung der Kipphebelstange 19 mit dem Klotzlösehebel 12 zu verrasten.

Der Abbau der erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung geht genau entgegengesetzt zu dem beschriebenen Zusammenbau vor sich. Bei einer bestimmten ausgeführten Befestigungsanord­ nung einer Kipphebelstange 10 an dem Klotzlösehebel 12 wurde die Größe der genuteten Nockenfläche 25 relativ zur Dicke des gebogenen Armabschnittes 12 a des Klotzlösehebels 12 so festgelegt und die Vorspannkraft der Kompressionsfederunter­ legscheibe 11 so ausgewählt, daß bei dieser Kipp-Lenksäule ein Drehmoment von ungefähr 1,017 Nm auf die Kipphebelstange 10 relativ zum Klotzlösehebels 12 angewendet werden mußte, um den Ausbau zu bewirken.

Claims (1)

1. Einsteckbare und um eine Vierteldrehung verdrehbare Befe­ stigungsanordnung mit einem ersten Element, einer Kompres­ sionsunterlegscheibe und einem zweiten Element, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (10) stabförmig ist und einen Haupt­ körperabschnitt mit einem D-förmigen Zapfensteckabschnitt (20) mit reduziertem Durchmesser an seinem einem Ende be­ sitzt, wobei der Zapfensteckabschnitt (20) zwischen seinen Enden eine genutete Nockenfläche (25) mit vorgege­ bener axialer Ausdehnung aufweist, um ein D-förmiges, eine Unterlegscheibe aufnehmendes Gebiet (26) in nächster Nähe des Hauptkörperabschnitts zu definieren, das daran durch eine radiale Schulter (23) angeschlossen ist, daß die Kompressionsunterlegscheibe (11) eine D-förmige Öff­ nung (30) in sich aufweist und wirksam auf dem die Unter­ legscheibe aufnehmenden Gebiet (26) gestützt ist in An­ lage gegen die radiale Schulter (23), daß das zweite Element (12) einen Abschnitt (12 a) von vorgegebener Dicke relativ zur axialen Ausdehnung der genuteten Nockenfläche (25) aufweist, daß der Abschnitt (12 a) eine durchgehende D-förmige Öffnung von solcher Größe und Gestalt besitzt, daß sich der Zapfensteckabschnitt (20) da hindurcherstrec­ ken kann, so daß durch eine Vierteldrehung des ersten Ele­ mentes (10) relativ zum zweiten Element (12) das erste Element (10) relativ zum zweiten Element (12) axial fest­ gelegt ist und daß die Kompressionsunterlegscheibe (11) und das zweite Element (12) einander gegenüberliegende erhabene Wulste (31) und Nut-Vertiefungen (41) besitzen, die jeweils miteinander zusammenwirkend positioniert sind, so daß sie nach der ausgeführten Vierteldrehung das erste Element (10) an dem zweiten Element (12) lösbar ver­ rasten.