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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der oberen Abschnitte
von Kraftfahrzeuglenksäulen.
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Genauer
betrifft die vorliegende Erfindung Mittel zur Befestigung solcher
Einheiten.
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Es
wurden zahlreiche Bedienungseinheiten für den oberen Teil von Kraftfahrzeuglenksäulen und zahlreiche
Befestigungsmittel für
diese vorgeschlagen.
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Insbesondere
wurden zahlreiche Mittel zur Befestigung von Einheiten für den oberen
Teil von Kraftfahrzeuglenksäulen
auf der Basis von Schraubverbindungen zusammen mit Mitteln, die
eine Winkelausrichtung gestatten, vorgeschlagen.
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Allerdings
sind die bisher vorgeschlagenen Vorrichtungen nicht vollständig zufriedenstellend, insbesondere
aufgrund ihrer Komplexität.
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Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, neue Befestigungsmittel vorzuschlagen.
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Die
vorliegende Erfindung hat insbesondere zum Ziel, Befestigungsmittel
mit einem einfachen Aufbau vorzuschlagen, die eine einfache und
automatisierbare Montage am Fahrzeug gestatten.
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Dieses
Ziel wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch eine Befestigungsvorrichtung für eine Bedieneinheit
für den
oberen Teil einer Kraftfahrzeuglenksäule erreicht, die eine Torsionsfeder umfaßt, die
auf einem der Elemente, die von der Einheit und der Lenksäule gebildet
werden, montiert ist, wobei die Feder einen vorstehenden Arm umfaßt, der geeignet
ist, mit einer Blockierzahnung in Eingriff zu kommen, die auf dem
anderen der Elemente vorgesehen ist.
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Gemäß einem
weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung steht die Achse der
Wicklung der Feder rechtwinklig zur Achse der Lenksäule.
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Gemäß noch einem
weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung umfaßt die Feder
zwei Wicklungen, die untereinander durch den vorstehenden Arm verbunden
sind, der eine mittlere U-förmige
Nadel bildet.
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Gemäß einem
weiteren vorteilhaften Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die
Feder auf der Bedieneinheit montiert, während die Blockierrampe auf
dem oberen Teil der Lenksäule
vorgesehen ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ebenso Bedieneinheiten für den oberen
Teil der Lenksäule,
die in dieser Weise ausgestattet sind.
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Andere
Eigenschaften, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
beim Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden
sowie mit Bezug auf die beigefügten
Figuren, die nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen sind, und
in denen:
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1 eine schematische Ansicht
einer Vorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung im Axialschnitt
darstellt, wobei diese in der Ruhestellung, vor der Montage der
Bedieneinheit auf dem oberen Teil der Lenksäule, ist,
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die 2, 3 und 4 ähnliche
Ansichten derselben Vorrichtung im Verlauf dreier aufeinanderfolgender
Montageabschnitte darstellen,
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5 eine perspektivische Ansicht
derselben Vorrichtung vor der Montage darstellt,
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6 eine perspektivische Ansicht
der Vorrichtung nach der Montage darstellt, und
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7 eine weitere perspektivische
Ansicht der Vorrichtung vor der Montage darstellt, die insbesondere
die Torsionsfeder zeigt.
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Das
in den beigefügten
Figuren dargestellte System, das dafür bestimmt ist, den oberen
Teil einer Kraftfahrzeuglenksäule
zu bilden, umfaßt
eine Bedieneinheit 100, die mit einer Torsionsfeder 200 ausgestattet
ist, und eine Lenksäule 300,
die mit einer Verbindungseinrichtung 310 ausgestattet ist,
die mit Blockiermitteln ausgerüstet
ist.
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Die
Bedieneinheit 100 und der obere Teil der Lenksäule 300 können der
Gegenstand zahlreicher Ausführungsvarianten
sein. Die in den beigefügten Figuren
gegebene Darstellung dieser Mittel soll daher nicht als einschränkend angesehen
werden.
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Die
Torsionsfeder 200 umfaßt
zwei koaxiale Wicklungen 210, die untereinander durch eine
mittlere Nadel 220 verbunden sind, die U-förmig ist
und in eine im wesentlichen radiale Richtung in Bezug auf die Achse
der Wicklungen hervorsteht, tangential zu diesen. Die zwei Wicklungen 210 enden
in vorzugsweise geradlinigen Endarmen 230, die ebenfalls
in eine im wesentlichen radiale Richtung in Bezug auf die Achse
der Wicklungen hervorstehen, tangential zu diesen.
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Die
zwei Wicklungen 210 werden durch zwei Hülsen 110, die einen
komplementären
Durchmesser aufweisen und auf der Einheit 100 einstückig mit
dieser ausgebildet sind, mit ihrer Achse 212 senkrecht zur
Achse O-O der Lenksäule
gehalten.
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Die
zwei Endarme 230 sind dazu ausgestaltet, auf den komplementären Blockieranschlägen 130,
die auf der Einheit 100 vorgesehen sind, in Eingriff zu
kommen. Was die Nadel 220 betrifft, wirkt diese mit einem
auf der Einheit 100 vorgesehenen Vorspannanschlag 120 zusammen
und ist außerdem
dafür ausgelegt,
mit den auf der Lenksäule
vorgesehenen Blockiermitteln 310 in Eingriff zu kommen.
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Die
Blockieranschläge 130 und
der Vorspannanschlag 120 sind auf der einen beziehungsweise auf
der anderen Seite der Hülse 110,
die die Aufhängung
der Feder 200 bereitstellt, vorgesehen.
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Vorzugsweise
werden die Blockieranschläge 130 durch
zwei konkave Einkerbungen gebildet, die auf der Spitze einer Platte 132 ausgebildet
sind, die auf der Einheit 100 und einstückig mit dieser ausgebildet
ist und die im wesentlichen parallel zur Achse O-O verläuft. Die
beiden den Blockieranschlag 130 bildenden Einkerbungen
sind in Richtung des unteren Teils der Lenksäule geöffnet. Was den Vorspannanschlag 120 betrifft,
wird dieser durch einen Steg gebildet, der im wesentlichen parallel
zur Achse O-O verläuft
und einstückig
mit der Einheit 100 auf dieser ausgebildet ist. Es ist
jedoch zu bemerken, daß der Steg 120 vorzugsweise
eine Oberfläche 122 aufweist,
die tangential zu den Wicklungen der Feder und gegenüber der
Achse O-O geneigt ist und auf der die Nadel 220 ruht.
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Die
Position der mittleren Nadel 220 und der Endarme 230 auf
den Wicklungen 210 ist derart, daß wenn die Endarme 230 in
den den Blockieranschlag 130 bildenden konkaven Einkerbungen
angeordnet sind, der mittlere Arm 220 auf dem Anschlag 120 ruht und
die Feder sich unter einer bestimmten Vorspannung befinden.
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Wenn
dagegen die Endarme 230 aus den den Blockieranschlag 130 bildenden
konkaven Einkerbungen herausgenommen werden und frei gegen die Seiten
der Platte 132 angeordnet sind, ist die Feder 200 frei.
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Die
auf der Lenksäule 300 vorgesehene
Blockierverbindung 310 wird im wesentlichen durch einen
Blockierzahn gebildet. Dieser kann der Gegenstand zahlreicher Ausführungsvarianten
sein.
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Vorzugsweise
umfaßt
dieser Blockierzahn eine der Nadel 220 gegenüberliegende
Rampe 312, die sich in Richtung des unteren Teils der Lenksäule fortschreitend
der Achse O-O annähert.
Diese Rampe 312 endet in einer Blockierfläche 314,
die im wesentlichen senkrecht zur Achse O-O ist.
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Außerdem sind
vorzugsweise Mittel zur relativen Zentrierung und Positionierung
zwischen der Einheit 100 und der Lenksäule 300 vorgesehen.
Diese Mittel zur Zentrierung werden vorzugsweise durch formkomplementäre Einrichtungen
gebildet, die parallel zur Richtung des gegenseitigen Eingriffs
der Einheit 100 auf der Lenksäule 300 sind, das
heißt,
entsprechend der bestimmten, in den beigefügten Figuren dargestellten
Ausführungsform,
parallel zur Achse O-O.
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Genauer
umfassen diese Mittel zur Zentrierung, entsprechend der bestimmten,
in den beigefügten
Figuren dargestellten Ausführungsform,
eine axiale Rippe 150, die parallel zur Achse O-O verläuft, fest
mit der Innenseite der Einheit 100 verbunden ist und dafür ausgebildet
ist, in einen komplementären Schlitz 350 einzugreifen,
der auf dem oberen Teil der Lenksäule 300 ausgebildet
ist.
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Selbstverständlich ist
auch die umgekehrte Anordnung möglich,
in dem Sinn, daß das
hervorstehende Element auf dem oberen Teil der Lenksäule 300 vorgesehen
ist und dazu ausgebildet ist, in einen komplementären Schlitz
einzugreifen, der fest mit der Einheit 100 verbunden ist.
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Zum
Einsatz der gerade beschriebenen Befestigungsvorrichtung wird im
wesentlichen wie folgt vorgegangen.
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Die
Feder 200 wird auf der Einheit 100 positioniert,
wobei ihre mittlere Nadel 220 auf dem Vorspannanschlag 120 ruht
und ihre Endarme 230 im Eingriff auf den Blockieranschlägen 130 angeordnet sind.
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Die
Einheit 100 wird dann gegenüber dem oberen Teil der Lenksäule 300 angeordnet,
wobei die Einheit 100 durch den Eingriff der Rippe 150 im
komplementären
Schlitz 350 vorzentriert ist.
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Selbstverständlich können diese
Rippe 150 und der komplementäre Schlitz 350 falls
notwendig in Form mehrerer getrennter Segmente verdoppelt oder vervielfältigt werden.
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Es
ist dann ausreichend, die Einheit 100 parallel zur Achse
O-O zu verschieben, wobei sie sich dem oberen Teil der Lenksäule 300 annähert. Wie aus
der vergleichenden Betrachtung der 1 und 2 ersichtlich ist, gleitet
die mittlere Nadel 220 im Verlauf dieses Vorgangs auf der
Rampe 312. Selbstverständlich
kann die Rampe 312 hier wiederum in Form mehrerer Segmente,
die geeignet sind, die Nadel korrekt zu führen, verdoppelt oder vervielfacht
werden, ohne jedoch die gesamte Länge der Spitze der Nadel abzudecken.
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Wie
aus 3 ersichtlich ist,
verläßt die Spitze
der Nadel 220 am Ende des Montagevorgangs die Rampe 312 und
nimmt eine Position in Abstützung gegen
die Blockierfläche 314 ein.
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Die
Montage ist damit abgeschlossen.
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Zur
Entriegelung der Einheit 100 ist es ausreichend, die Enden
der Arme 230 aus den Blockiereinkerbungen 130 zu
heben. Die Drehung der so befreiten Arme 230 der Feder 200 bringt
dann die Nadel 220 aus dem Kontaktbereich der Blockierfläche 314.
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Der
Fachmann versteht, daß die
gerade beschriebene Vorrichtung eine leicht automatisierbare Montage
gestattet, automatisch, ohne Werkzeuge, schnell, ohne Einstellungen
und leicht demontierbar.
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Es
ist außerdem
zu bemerken, daß die
durch die Feder 200 auf die Verbindungseinrichtung 310 des
oberen Teils der Lenksäule
ausgeübte
Spannung zwei Kräfte
F und F1 erzeugt, die in 3 schematisch
dargestellt sind: die parallel zur Achse O-O in Richtung der Einheit 100 ausgerichtete
Kraft F erzeugt eine Spannung zwischen der Einheit 100 und dem
oberen Teil der Lenksäule 300,
die die Einheit 100 gegen den oberen Teil der Lenksäule 300 drückt; die
Kraft F1 ist senkrecht zur Achse O-O und radial in Richtung deren
Außenseite
gerichtet und drückt
die Rippe(n) 150 gegen eine Fläche mit komplementären Schlitzen 350.
Somit gestattet die durch die Feder 200 ausgeübte Spannung
eine feste Anordnung ohne jedes Winkelspiel zu erhalten.
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Es
ist außerdem
zu bemerken, daß im
Rahmen der vorliegenden Erfindung die gerade beschriebene Vorrichtung
eine automatische elektrische Verbindung zwischen elektrischen Kontakten 370,
die auf dem oberen Teil der Lenksäule 300 vorgesehen sind,
und komplementären
elektrischen Kontakten, die beispielsweise auf einer auf der Einheit 100 befestigten
gedruckten Schaltung 170 vorgesehen sind, oder allen gleichwertigen
Mitteln gestattet.
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In
diesem Fall muß die
durch die Feder 200 ausgeübte Kraft F größer als
die elastische Vorspannung der Kontakte 370 und/oder der
auf der Einheit 100 vorgesehenen komplementären Kontakte
sein, um eine zuverlässige
elektrische Verbindung sicherzustellen.
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Entsprechend
der gerade beschriebenen Ausführungsform
ist die Feder 200 mit der abnehmbaren Einheit 100 verbunden,
während
die Verbindungseinrichtung 310 auf dem oberen Teil der
Lenksäule 300 vorgesehen
ist.
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Die
umgekehrte Anordnung ist jedoch auch möglich, das heißt die mit
ihrer Blockiernadel 220 ausgerüstete Feder 200 kann
auf dem oberen Teil der Lenksäule
und die komplementäre
Verbindungseinrichtung 310 auf der abnehmbaren Einheit 100 vorgesehen
werden.
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Selbstverständlich ist
die vorliegende Erfindung nicht auf die gerade beschriebene bestimmte Ausführungsform
beschränkt,
sondern schließt
alle ihrem Geist entsprechenden Varianten ein.
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Insbesondere
kann die vorliegende Erfindung zur Befestigung aller Bedieneinheiten
für den oberen
Teil einer Kraftfahrzeuglenksäule
eingesetzt werden, vor allem aber nicht ausschließlich Bedieneinheiten,
die elektrische Schaltmittel umfassen. Die vorliegende Erfindung
gestattet insbesondere eine perfekte Positionierung, Zentrierung
und Blockierung der Drehung der Bedieneinheit, wobei gleichzeitig
entlang der Achse der Lenksäule
eine Spannung erzeugt wird, die es gestattet, jedes eventuell auftretende
Spiel und im gegebenen Fall die Gegenkraft einer elektrischen Verbindung
auszugleichen, wobei auch eine gute Ausrichtung des Eingriffs beibehalten
wird.
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Die
zuvor genannte Spannung entlang der Achse der Lenksäule wird
dadurch verursacht, daß die
Nadel 220 in der Eingriffposition nicht streng parallel
zur Achse O-O, sondern zu dieser geneigt ist, wobei sie sich in
Richtung der Spitze 222 der Nadel 220 von der
Achse O-O entfernt, da sie auf der Fläche 122 ruht.
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Entsprechend
der in den beigefügten
Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist in der Montageposition
somit die Nadel 220 ebenso wie die Fläche 122 typischerweise
um etwa 20° in
Bezug auf die Achse O-O geneigt.