DE69936782T2 - Lenkradbefestigung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Befestigung eines Lenkrades an einer Lenksäule.
  • Typischerweise kommen ein Lenkrad und eine Lenksäule nicht als eine vormontierte Einheit. Daher ist es erforderlich, eine Vorrichtung für das Befestigen des Lenkrades an der Lenksäule zur Verfügung zu stellen. Frühere Befestigungsmechanismen waren nicht vollständig zufriedenstellend. Zusätzlich gestattet die Einbeziehung von Airbagsystemen bei Lenkrädern in einem integrierten Lenkrad-Airbag-System nicht die Anwendung traditioneller Verfahren für das Befestigen eines Lenkrades an einer Lenksäule. In einem integrierten Lenkrad-Airbag-System wird der Airbagabschnitt des Systems in das Lenkrad vor der Befestigung des Lenkrades an der Lenksäule montiert.
  • Eine Schwierigkeit bei der Verwendung der früheren Befestigungsmechanismen bei einem integrierten Lenkrad-Airbag-System ist, dass die traditionellen Befestigungsmechanismen nicht zugänglich sind, wenn ein Airbagmodul am Lenkrad montiert wird. Eine zweite Schwierigkeit bei früheren Befestigungsmechanismen war die Forderung nach komplizierten Werkzeugen, um das Lenkrad an der Lenksäule zu befestigen und davon zu entfernen. Schließlich waren die früheren Verfahren sehr kostspielig und zeigten eine Schwierigkeit beim Anbringen der Befestigungsvorrichtung innerhalb des zulässigen Raumes.
  • Es ist daher wünschenswert, eine Befestigungsvorrichtung bereitzustellen, die einem Benutzer gestattet, ein Lenkrad an einer Lenksäule reproduzierbar zu sichern, ob ein Airbagmodul am Lenkrad montiert ist oder nicht. Es ist außerdem wünschenswert, eine Vorrichtung bereitzustellen, die in der Konstruktion einfacher ist als die gegenwärtigen Befestigungsmechanismen.
  • Das EP 0648661 zeigt ein Teil für das Sichern einer Lenksäule an einem Lenkrad, wobei das Teil sich neigende obere und untere Flächen umfassen kann, um eine Keilpassung zu bewirken.
  • In Übereinstimmung mit der Erfindung wird eine Vorrichtung für die Befestigung eines Lenkrades an einer Lenksäule bereitgestellt, wobei die Vorrichtung aufweist:
    eine Lenkradverankerung mit einer Hülse (bzw. einem Kragen), wobei die Hülse ausgeführt ist, um eine Lenksäule aufzunehmen; einen Keil mit einem Schlitz und einem abgeschrägten Abschnitt benachbart dem Schlitz, wobei der Schlitz ausgeführt ist, um einen Schlitzabschnitt einer Lenksäule aufzunehmen, wobei der abgeschrägte Abschnitt ausgeführt ist, um einen Flansch an einer Lenksäule zu kontaktieren;
    wobei der Keil relativ zur Lenkradverankerung zwischen einer entriegelten Position und einer verriegelten Position beweglich ist; und
    wobei der Keil angepasst ist, um ein Keilschloss zwischen der Hülse und einer Lenksäule zu bilden, wenn sich der Keil in der verriegelten Position (siehe EP 0648661 ) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung außerdem eine Keilführung aufweist, die angeordnet ist, um zu sichern, dass sich der Keil in einer linearen Weise zwischen der entriegelten und verriegelten Position bewegt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Es zeigen:
  • 1 eine auseinandergezogene Darstellung einer Ausführung einer Vorrichtung für die Befestigung eines Lenkrades, die entsprechend der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
  • 2 eine Seitenansicht einer Ausführung einer Lenksäule, die entsprechend der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
  • 3 eine Seitenansicht einer Ausführung eines Keils und eines Befestigungselementes, die entsprechend der vorliegenden Erfindung konstruiert sind;
  • 4 eine Draufsicht des in 3 gezeigten Keils;
  • 5 eine auseinandergezogene Teilschnittdarstellung der in 1 gezeigten Ausführung mit dem Keil in einer entriegelten Position;
  • 6 eine Teilschnittdarstellung der in 1 gezeigten Ausführung, mit dem Keil in einer verriegelten Position vollständig montiert;
  • 7 eine auseinandergezogene Darstellung einer weiteren Ausführung einer Vorrichtung für die Befestigung eines Lenkrades und eine Lenksäule, die entsprechend der vorliegenden Erfindung konstruiert sind;
  • 8 eine Teilschnittdarstellung der in 7 gezeigten Ausführung mit einem Keil in einer entriegelten Position;
  • 9 eine Teilschnittdarstellung der in 7 gezeigten Ausführung, mit dem Keil in einer verriegelten Position vollständig montiert.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Befestigungsvorrichtung 20, die entsprechend der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, wird in 1 gezeigt. Eine Lenkradverankerung 22 umfasst eine Hülse 24, die in Phantomlinien gezeigt wird, die eine Öffnung 26 aufweist. Wie im Fachgebiet bekannt ist, ist die Lenkradverankerung 22 im Allgemeinen mit einer Vielzahl von Speichen (nicht gezeigt) und einem Lenkradkranz (nicht gezeigt) verbunden, um das Lenkrad zu bilden. Vorzugsweise ist die Lenkradverankerung 22 ein Teil eines integrierten Lenkrades. Wie es hierin und in den Patentansprüchen verwendet wird, ist es so zu verstehen, dass ein integriertes Lenkrad ein Lenkrad ist, in dem ein Airbagmodul im Lenkrad vor der Befestigung des Lenkrades an der Lenksäule montiert wird. Eine Keilhalterung 28 wird mittels einer Vielzahl von Schrauben 30 an der Lenkradverankerung 22 gesichert. Die Keilhalterung 28 könnte ebenfalls an der Lenkradverankerung 22 mittels anderer Verfahren, die im Fachgebiet bekannt sind, gesichert werden, wie beispielsweise durch Schweißen. Die Keilhalterung 28 liegt über einer Hülse 24. Vorzugsweise ist die Hülse 24 zusammenhängend mit der und wird aus der Lenkradverankerung 22 gebildet.
  • Die Befestigungsvorrichtung 20 umfasst außerdem einen Keil 32. Der Keil 32 ist vorzugsweise ein L-förmiger Keil mit einem langen Schenkel 34 und einem kurzen Schenkel 36. Ein abgeschrägter Abschnitt 38 befindet sich auf der oberen Fläche des langen Schenkels 34. Ein Schlitz 40 wird im langen Schenkel 34 des Keils 32 gebildet. Der abgeschrägte Abschnitt 38 umgibt einen Schlitz 40. Ein Befestigungselement 42 erstreckt sich durch das Loch 44 und in ein Gewindeloch 46, um den Keil 32 an der Lenkradverankerung 22 zu sichern. Vorzugsweise weist das Befestigungselement 42 eine Gewindeschraube auf, wie in 1 gezeigt wird.
  • Eine Lenksäule 50 ist so ausgeführt, dass sie sich durch die Hülse 24 mittels einer Öffnung 26 in der Lenkradverankerung 22 erstreckt. die Lenksäule 50 weist einen unteren Abschnitt 52, einen sich verjüngenden Abschnitt 54 und einen oberen Abschnitt 56 auf. Ein Schlitzabschnitt 58 und ein Flansch 60 befinden sich an der Lenksäule 50 über dem oberen Abschnitt 56. Die Breite des Schlitzabschnittes 58 ist so konstruiert, dass sie etwas kleiner ist als die Breite des Schlitzes 40. Daher kann der Schlitzabschnitt 58 im Schlitz 40 aufgenommen werden.
  • 2 ist eine Seitenansicht der Lenksäule 50. Der Flansch 60 umfasst eine abgeschrägte Fläche 62 benachbart dem Schlitzabschnitt 58. Der Winkel der abgeschrägten Fläche 62 ist nahezu identisch mit der Neigung des abgeschrägten Abschnittes 38 des Keils 32. Der Durchmesser des unteren Abschnittes 52 ist größer als der Durchmesser der Öffnung 26 in der Hülse 24. Der Durchmesser des oberen Abschnittes 56 ist kleiner als der Durchmesser der Öffnung 26 in der Hülse 24.
  • 3 ist eine Seitenansicht eines Keils 32 und eines Befestigungselementes 42. 4 ist eine Draufsicht des Keils 32. Wie in 3 und 4 gezeigt wird, erstreckt sich ein Schlitz 40 über die Länge des abgeschrägten Abschnittes 38.
  • 5 ist eine auseinandergezogene Teilschnittdarstellung der Befestigungsvorrichtung 20 mit dem Keil 32 in einer entriegelten Position. Wahlweise umfasst die Hülse 24 eine innere Verjüngung 64 mit einer Neigung, die nahezu mit der des sich verjüngenden Abschnittes 54 identisch ist. Wie es ein Fachmann verstehen würde, muss die Hülse 24 nicht die innere Verjüngung 64 umfassen.
  • 6 ist eine Teilschnittseitenansicht der Befestigung der Vorrichtung 20 mit dem Keil 32 in einer verriegelten Position. Beim Montieren der Befestigungsvorrichtung 70 soll der erste Schritt die Lenkradverankerung 22 mit der befestigten Keilhalterung 28 auf der Lenksäule 50 anordnen. Die Lenksäule 50 erstreckt sich durch die Hülse 24. Zweitens wird der Keil 32 auf der Lenkradverankerung 22 angeordnet, und der Schlitz 40 wird ausgerichtet, um den Schlitzabschnitt 58 aufzunehmen. In dieser Position befindet sich der Keil 32 in der entriegelten Position. Drittens wird der Keil 32 in der Richtung des Pfeils 66 angetrieben. Während der Keil 32 in der Richtung des Pfeils 66 angetrieben wird, bewegt sich die abgeschrägte Fläche 62 des Flansches 60 auf dem abgeschrägten Abschnitt 38 des Keiles 32 nach oben. Gleichzeitig wird die Lenkradverankerung 22 in der Richtung des Pfeils 68 angetrieben. Diese Bewegung treibt die innere Verjüngung 64 gegen den sich verjüngenden Abschnitt 54 der Lenksäule 50. Wenn sich der Keil 32 in der verriegelten Position befindet, wie in 6 gezeigt wird, ist die abgeschrägte Fläche 62 nahe eines oberen Endes des abgeschrägten Abschnittes 38, und der kurze Schenkel 36 des Keiles 32 ist nahezu bündig an der Lenkradverankerung 22. In der verriegelten Position bildet der Keil 32 ein Keilschloss zwischen der Hülse 24 und dem sich verjüngenden Abschnitt 54 der Lenksäule 50. Das Keilschloss bildet sich, weil der Durchmesser des unteren Abschnittes 52 größer ist als der Durchmesser der Hülse 24, wodurch sich die innere Verjüngung 64 gegen den sich verjüngenden Abschnitt 54 verkeilt. Viertens wird das Befestigungselement 42 durch das Loch 44 und das Gewindeloch 46 eingesetzt, um den Keil 32 an der Lenkradverankerung 22 zu sichern. Auf diese Weise wird die Lenkradverankerung 22 an der Lenksäule 50 gesichert.
  • Beim Demontieren der Befestigungsvorrichtung 20 wird zuerst das Befestigungselement 42 entfernt. Zweitens wird der Keil 32 in einer Richtung entgegengesetzt der des Pfeils 66 getrieben. Drittens, um das Keilschloss zwischen der Hülse 24 und dem sich verjüngenden Abschnitt 54 zu trennen, wird der lange Schenkel 34 zwischen der Oberseite des Flansches 60 und der Keilhalterung 28 angeordnet, und der Keil 32 wird danach in der Richtung des Pfeils 66 getrieben. Das Treiben des Keiles 32 in der Richtung des Pfeils 66 trennt die Hülse 24 vom sich verjüngenden Abschnitt 54.
  • Eine zweite Ausführung der Befestigungsvorrichtung 70 wird in 7 gezeigt. Eine Lenkradverankerung 72 umfasst eine Hülse 74 mit einer Öffnung 76. Wie vorangehend bemerkt wird, wird die Lenkradverankerung 72 im Allgemeinen mit einer Vielzahl von Speichen (nicht gezeigt) und einem oberen Lenkradkranz (nicht gezeigt) verbunden, um das Lenkrad zu bilden. Vorzugsweise ist die Lenkradverankerung 72 ein Teil eines integrierten Lenkrades. Eine Keilführung 78 ist an der Lenkradverankerung 72 befestigt. Die Keilführung 78 kann ebenfalls mit der Lenkradverankerung 72 zusammenhängend sein. Die Hülse 74 umfasst vorzugsweise eine Schaltfläche (bzw. Indexfläche) 80. Eine Antriebshalterung 82 ist an der Lenkradverankerung 72 entgegengesetzt der Keilführung 78 angeordnet. Eine Antriebsschraube 84 ist so ausgeführt, dass sie sich durch eine Öffnung 86 in der Antriebshalterung 82 erstreckt. Die Öffnung 86 ist überdimensioniert, um zu gestatten, dass sich die Antriebsschraube 84 ungehindert in einer axialen Richtung durch die Öffnung 86 bewegt.
  • Ein Keil 88 ist so konstruiert, dass er zwischen die Keilführung 78 und die Lenkradverankerung 72 passt. Der Keil 88 umfasst einen Schlitz 90, der mit einer Öffnung 92 verbunden ist. Ein abgeschrägter Abschnitt 94 umgibt den Schlitz 90. Der Keil 88 umfasst außerdem eine Antriebsschraubenöffnung 96 für das Aufnehmen der Antriebsschraube 84. Die Öffnung 96 ist mit Gewinde versehen, um die Antriebsschraube 84 zu akzeptieren.
  • Ein Lenksäule 98 ist so ausgeführt, dass sie sich durch die Hülse 74 erstreckt. Die Lenksäule 98 umfasst einen unteren Abschnitt 100 benachbart einem sich verjüngenden Abschnitt 102, der einem oberen Abschnitt 104 benachbart ist. Der Durchmesser des unteren Abschnittes 100 ist größer als der Durchmesser der Hülse 74. Eine Vielzahl von Keilen 106 ist im oberen Abschnitt 104 angeordnet. Ein Schlitzabschnitt 108 der Lenksäule 98 befindet sich benachbart dem oberen Abschnitt 104. Ein Flansch 110 ist benachbart dem Schlitzabschnitt 108 angeordnet. Eine Schaltfläche 112 ist im oberen Abschnitt 104 angeordnet. Die Kontur der Schaltfläche 112 gestattet, dass sie gegen die Schaltfläche 80 passt. Daher dienen die Schaltfläche 80 und die Schaltfläche 112 dazu, die Lenkradverankerung 72 relativ zur Lenksäule 98 auszurichten. Der Flansch 110 ist so ausgeführt, dass er durch die Öffnung 82 hindurchgeht. Der Schlitzabschnitt 108 weist eine Breite auf, die kleiner ist als die Breite des Schlitzes 90, wodurch der Schlitzabschnitt 108 in den Schlitz 90 passen kann.
  • 8 ist eine Teilschnittdarstellung der in 7 gezeigten Ausführung mit dem Keil 88 in einer entriegelten Position. Die Hülse 74 umfasst außerdem eine Vielzahl von Keilnuten 114, die komplementär zu den Keilen 106 an der Lenksäule 98 sind. Wie von einem Fachmann verstanden wird, könnten alternativ die Keile 106 innerhalb der Hülse 74 und die Keilnuten 114 auf der Lenksäule 98 angeordnet werden. Die Keile 106, die Keilnuten 114 und die Schaltflächen 80 und 112 dienen alle dazu, die Lenkradverankerung 72 relativ zur Lenksäule 98 auszurichten, und sie dienen als Antirotationsmechanismen. Die Keile 106 und die Keilnuten 114 könnten durch andere Antirotationsmechanismen ersetzt werden, wie beispielsweise ein Doppel-D-System von zwei Sätzen von passenden flachen Schaltflächen, oder die Lenksäule 98 und die Hülse 74 könnten eine nichtkreisförmige Form aufweisen, wie beispielsweise eine sechseckige Form. Wenn sich die Lenksäule 98 durch die Hülse 74 erstreckt, verhindern die Keile 106 und die Keilnuten 114 eine Drehung der Lenkradverankerung 72 unabhängig von der Lenksäule 98. Vorzugsweise umfasst die Hülse 74 eine Verjüngung 116 mit einer Neigung, die im Wesentlichen gleich der des sich verjüngenden Abschnittes 102 ist. Der Flansch 110 umfasst außerdem eine abgeschrägte Fläche 118. Vorzugsweise passt die Neigung der abgeschrägten Flache 118 zu der des abgeschrägten Abschnittes 94.
  • In 9 wird die Befestigungsvorrichtung 70 vollständig montiert gezeigt. Der Keil 88 wird in einer verriegelten Position gezeigt. Die Schritte der Montage der Befestigungsvorrichtung 70 sind die folgenden. Erstens wird der Keil 88 auf der Lenkradverankerung 72 angeordnet, wobei die Öffnung 92 über der Hülse 74 zentriert wird. Zweitens wird die Antriebsschraube 84 durch die Öffnung 86 eingesetzt und in die Antriebsschraubenöffnung 96 geschraubt. Drittens wird die Lenkradverankerung 72 auf der Lenksäule 98 angeordnet, wobei sich der Schlitzabschnitt 108 und der Flansch 110 durch die Öffnung 92 im Keil 88 erstrecken. Die Schaltflächen 112 und 80 werden miteinander ausgerichtet wie die Keilnuten 114 und die Keile 106. Viertens wird die Antriebsschraube 84 gedreht, bis sie den Flansch 110 berührt. Eine weitere Drehung der Antriebsschraube 84 bewegt den Keil 88 in der Richtung des Pfeils 120. Während die Antriebsschraube 84 weiter gedreht wird, bewegt sich die abgeschrägte Fläche 118 auf dem abgeschrägten Abschnitt 94 des Keiles 88 nach oben. Eine weitere Drehung der Antriebsschraube 84 treibt die Lenkradverankerung 72 in der Richtung des Pfeils 122, um die Hülse 74 gegen den sich verjüngenden Abschnitt 102 zu drücken. Vorzugsweise wird die Antriebsschraube 84 mit einem vorgegebenen Drehmoment gedreht, um eine reproduzierbare und sichere Befestigung der Lenkradverankerung 72 an der Lenksäule 98 zu bewirken. Mit dem vorgegebenen Drehmoment wird ein keilartiges Schloss zwischen der Hülse 74 und dem sich verjüngenden Abschnitt 102 gebildet, und der Keil 88 befindet sich in der verriegelten Position.
  • Beim Demontieren der Befestigungsvorrichtung 70 ist der erste Schritt das Entfernen der Antriebsschraube 84. Zweitens wird der Keil 88 von unterhalb des Flansches 110 getrieben. Drittens wird die Lenkradverankerung 72 in einer Richtung entgegengesetzt dem Pfeil 122 getrieben, um das keilartige Schloss zwischen der Hülse 74 und dem sich verjüngenden Abschnitt 102 außer Eingriff zu bringen.

Claims (10)

  1. Vorrichtung (20) für die Befestigung eines Lenkrades an einer Lenksäule (50), wobei die Vorrichtung aufweist: eine Lenkradverankerung (22) mit einem Kragen (24), wobei der Kragen angepasst ist, um eine Lenksäule aufzunehmen; einen Keil (32) mit einem Schlitz (40) und einem abgeschrägten Abschnitt (38) benachbart dem Schlitz, wobei der Schlitz angepasst ist, um einen Schlitzabschnitt (108) einer Lenksäule aufzunehmen, wobei der abgeschrägte Abschnitt angepasst ist, um einen Flansch (110) an einer Lenksäule zu kontaktieren; wobei der Keil relativ zur Lenkradverankerung zwischen einer entriegelten Position und einer verriegelten Position beweglich ist; und wobei der Keil angepasst ist, um ein Keilschloss zwischen dem Kragen und einer Lenksäule zu bilden, wenn sich der Keil in der verriegelten Position befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung außerdem eine Keilführung (78) aufweist, die angeordnet ist, um zu sichern, dass sich der Keil in einer linearen Weise zwischen der entriegelten und verriegelten Position bewegt.
  2. Vorrichtung (20) für die Befestigung eines Lenkrades an einer Lenksäule (50) nach Anspruch 1, bei der der Keil (32) außerdem ein Befestigungselement aufweist, das den Keil an der Lenkradverankerung (22) sichert, wenn sich der Keil in der verriegelten Position befindet.
  3. Vorrichtung (20) für die Befestigung eines Lenkrades an einer Lenksäule (50) nach Anspruch 2, bei der das Befestigungselement eine Schraube (84) aufweist, die den Keil (32) an der Lenkradverankerung (22) sichert, wenn sich der Keil in der verriegelten Position befindet.
  4. Vorrichtung (20) für die Befestigung eines Lenkrades an einer Lenksäule (50) nach Anspruch 1, bei der die Lenkradverankerung (22) außerdem eine Keilhalterung (28) aufweist, die über dem Kragen (24) ausgerichtet ist, wobei die Halterung (28) die Keilführung bildet, und wobei der Keil (32) zwischen der Lenkradverankerung und der Keilhalterung aufgenommen werden kann, und wobei der Keil zwischen der Keilhalterung und einer Lenksäule aufgenommen werden kann, wobei der Keil und die Keilhalterung angepasst sind, um zusammenwirkend das Keilschloss zu lösen, wenn der Keil zwischen der Keilhalterung und einer Lenksäule aufgenommen wird.
  5. Vorrichtung (20) für die Befestigung eines Lenkrades an einer Lenksäule (50) nach Anspruch 1, bei der der Kragen (24) eine Indexfläche umfasst, die angepasst ist, um die Lenkradverankerung (22) relativ zu einer Lenksäule auszurichten, und wobei der Kragen mindestens einen ersten Antirotationsmechanismus umfasst, der angepasst ist, um einen zweiten Antirotationsmechanismus aufzunehmen, der an einer Lenksäule angeordnet ist.
  6. Vorrichtung (20) für die Befestigung eines Lenkrades an einer Lenksäule (50) nach Anspruch 5, bei der der erste Antirotationsmechanismus eine von einer Vielzahl von Keilen (106) und einer Vielzahl von Keilnuten (114) aufweist, die so angepasst sind, dass sie die Vielzahl von Keilen aufnehmen, und wobei der zweite Antirotationsmechanismus die andere der Vielzahl von Keilen und der Vielzahl von Keilnuten aufweist.
  7. Vorrichtung (20) für die Befestigung eines Lenkrades an einer Lenksäule (50) nach Anspruch 1, bei der der Keil (32) eine Öffnung (26) umfasst, die mit dem Schlitz verbunden und angepasst ist, um eine Lenksäule aufzunehmen.
  8. Vorrichtung (20) für die Befestigung eines Lenkrades an einer Lenksäule (50) nach Anspruch 1, die außerdem eine Antriebshalterung (82) und eine Antriebsschraube (84) aufweist, wobei die Antriebshalterung mit der Lenkradverankerung (22) verbunden ist und die Antriebsschraube aufnimmt, wobei die Antriebsschraube in einer Gewindeöffnung (26) im Keil (32) aufgenommen wird, und wobei die Drehung der Antriebsschraube den Keil zwischen der entriegelten Position und der verriegelten Position bewegt.
  9. Vorrichtung (20) für die Befestigung eines Lenkrades an einer Lenksäule (50) nach Anspruch 1, die außerdem eine Lenksäule umfasst, wobei die Lenksäule einen sich verjüngenden Abschnitt (102), einen Schlitzabschnitt (108) und einen Flanschabschnitt (110) benachbart dem Schlitzabschnitt aufweist, wobei der Schlitzabschnitt im Schlitz aufgenommen wird, der abgeschrägte Abschnitt (38) den Flansch kontaktiert und der sich verjüngende Abschnitt (102) ein Keilschloss mit dem Kragen (24) bildet, wenn sich der Keil (32) in der verriegelten Position befindet.
  10. Vorrichtung (20) für die Befestigung eines Lenkrades an einer Lenksäule (50) nach Anspruch 9, bei der der Flansch (110) eine abgeschrägte Fläche (62) mit einer Neigung umfasst, die im Wesentlichen die gleiche ist wie die Neigung des abgeschrägten Abschnittes (38).
DE69936782T 1998-07-25 1999-06-22 Lenkradbefestigung Expired - Fee Related DE69936782T2 (de)

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