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 (sieheEP 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 in3 gezeigten Keils; -
5 eine auseinandergezogene Teilschnittdarstellung der in1 gezeigten Ausführung mit dem Keil in einer entriegelten Position; -
6 eine Teilschnittdarstellung der in1 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 in7 gezeigten Ausführung mit einem Keil in einer entriegelten Position; -
9 eine Teilschnittdarstellung der in7 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 in1 gezeigt. Eine Lenkradverankerung22 umfasst eine Hülse24 , die in Phantomlinien gezeigt wird, die eine Öffnung26 aufweist. Wie im Fachgebiet bekannt ist, ist die Lenkradverankerung22 im Allgemeinen mit einer Vielzahl von Speichen (nicht gezeigt) und einem Lenkradkranz (nicht gezeigt) verbunden, um das Lenkrad zu bilden. Vorzugsweise ist die Lenkradverankerung22 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 Keilhalterung28 wird mittels einer Vielzahl von Schrauben30 an der Lenkradverankerung22 gesichert. Die Keilhalterung28 könnte ebenfalls an der Lenkradverankerung22 mittels anderer Verfahren, die im Fachgebiet bekannt sind, gesichert werden, wie beispielsweise durch Schweißen. Die Keilhalterung28 liegt über einer Hülse24 . Vorzugsweise ist die Hülse24 zusammenhängend mit der und wird aus der Lenkradverankerung22 gebildet. - Die Befestigungsvorrichtung
20 umfasst außerdem einen Keil32 . Der Keil32 ist vorzugsweise ein L-förmiger Keil mit einem langen Schenkel34 und einem kurzen Schenkel36 . Ein abgeschrägter Abschnitt38 befindet sich auf der oberen Fläche des langen Schenkels34 . Ein Schlitz40 wird im langen Schenkel34 des Keils32 gebildet. Der abgeschrägte Abschnitt38 umgibt einen Schlitz40 . Ein Befestigungselement42 erstreckt sich durch das Loch44 und in ein Gewindeloch46 , um den Keil32 an der Lenkradverankerung22 zu sichern. Vorzugsweise weist das Befestigungselement42 eine Gewindeschraube auf, wie in1 gezeigt wird. - Eine Lenksäule
50 ist so ausgeführt, dass sie sich durch die Hülse24 mittels einer Öffnung26 in der Lenkradverankerung22 erstreckt. die Lenksäule50 weist einen unteren Abschnitt52 , einen sich verjüngenden Abschnitt54 und einen oberen Abschnitt56 auf. Ein Schlitzabschnitt58 und ein Flansch60 befinden sich an der Lenksäule50 über dem oberen Abschnitt56 . Die Breite des Schlitzabschnittes58 ist so konstruiert, dass sie etwas kleiner ist als die Breite des Schlitzes40 . Daher kann der Schlitzabschnitt58 im Schlitz40 aufgenommen werden. -
2 ist eine Seitenansicht der Lenksäule50 . Der Flansch60 umfasst eine abgeschrägte Fläche62 benachbart dem Schlitzabschnitt58 . Der Winkel der abgeschrägten Fläche62 ist nahezu identisch mit der Neigung des abgeschrägten Abschnittes38 des Keils32 . Der Durchmesser des unteren Abschnittes52 ist größer als der Durchmesser der Öffnung26 in der Hülse24 . Der Durchmesser des oberen Abschnittes56 ist kleiner als der Durchmesser der Öffnung26 in der Hülse24 . -
3 ist eine Seitenansicht eines Keils32 und eines Befestigungselementes42 .4 ist eine Draufsicht des Keils32 . Wie in3 und4 gezeigt wird, erstreckt sich ein Schlitz40 über die Länge des abgeschrägten Abschnittes38 . -
5 ist eine auseinandergezogene Teilschnittdarstellung der Befestigungsvorrichtung20 mit dem Keil32 in einer entriegelten Position. Wahlweise umfasst die Hülse24 eine innere Verjüngung64 mit einer Neigung, die nahezu mit der des sich verjüngenden Abschnittes54 identisch ist. Wie es ein Fachmann verstehen würde, muss die Hülse24 nicht die innere Verjüngung64 umfassen. -
6 ist eine Teilschnittseitenansicht der Befestigung der Vorrichtung20 mit dem Keil32 in einer verriegelten Position. Beim Montieren der Befestigungsvorrichtung70 soll der erste Schritt die Lenkradverankerung22 mit der befestigten Keilhalterung28 auf der Lenksäule50 anordnen. Die Lenksäule50 erstreckt sich durch die Hülse24 . Zweitens wird der Keil32 auf der Lenkradverankerung22 angeordnet, und der Schlitz40 wird ausgerichtet, um den Schlitzabschnitt58 aufzunehmen. In dieser Position befindet sich der Keil32 in der entriegelten Position. Drittens wird der Keil32 in der Richtung des Pfeils66 angetrieben. Während der Keil32 in der Richtung des Pfeils66 angetrieben wird, bewegt sich die abgeschrägte Fläche62 des Flansches60 auf dem abgeschrägten Abschnitt38 des Keiles32 nach oben. Gleichzeitig wird die Lenkradverankerung22 in der Richtung des Pfeils68 angetrieben. Diese Bewegung treibt die innere Verjüngung64 gegen den sich verjüngenden Abschnitt54 der Lenksäule50 . Wenn sich der Keil32 in der verriegelten Position befindet, wie in6 gezeigt wird, ist die abgeschrägte Fläche62 nahe eines oberen Endes des abgeschrägten Abschnittes38 , und der kurze Schenkel36 des Keiles32 ist nahezu bündig an der Lenkradverankerung22 . In der verriegelten Position bildet der Keil32 ein Keilschloss zwischen der Hülse24 und dem sich verjüngenden Abschnitt54 der Lenksäule50 . Das Keilschloss bildet sich, weil der Durchmesser des unteren Abschnittes52 größer ist als der Durchmesser der Hülse24 , wodurch sich die innere Verjüngung64 gegen den sich verjüngenden Abschnitt54 verkeilt. Viertens wird das Befestigungselement42 durch das Loch44 und das Gewindeloch46 eingesetzt, um den Keil32 an der Lenkradverankerung22 zu sichern. Auf diese Weise wird die Lenkradverankerung22 an der Lenksäule50 gesichert. - Beim Demontieren der Befestigungsvorrichtung
20 wird zuerst das Befestigungselement42 entfernt. Zweitens wird der Keil32 in einer Richtung entgegengesetzt der des Pfeils66 getrieben. Drittens, um das Keilschloss zwischen der Hülse24 und dem sich verjüngenden Abschnitt54 zu trennen, wird der lange Schenkel34 zwischen der Oberseite des Flansches60 und der Keilhalterung28 angeordnet, und der Keil32 wird danach in der Richtung des Pfeils66 getrieben. Das Treiben des Keiles32 in der Richtung des Pfeils66 trennt die Hülse24 vom sich verjüngenden Abschnitt54 . - Eine zweite Ausführung der Befestigungsvorrichtung
70 wird in7 gezeigt. Eine Lenkradverankerung72 umfasst eine Hülse74 mit einer Öffnung76 . Wie vorangehend bemerkt wird, wird die Lenkradverankerung72 im Allgemeinen mit einer Vielzahl von Speichen (nicht gezeigt) und einem oberen Lenkradkranz (nicht gezeigt) verbunden, um das Lenkrad zu bilden. Vorzugsweise ist die Lenkradverankerung72 ein Teil eines integrierten Lenkrades. Eine Keilführung78 ist an der Lenkradverankerung72 befestigt. Die Keilführung78 kann ebenfalls mit der Lenkradverankerung72 zusammenhängend sein. Die Hülse74 umfasst vorzugsweise eine Schaltfläche (bzw. Indexfläche)80 . Eine Antriebshalterung82 ist an der Lenkradverankerung72 entgegengesetzt der Keilführung78 angeordnet. Eine Antriebsschraube84 ist so ausgeführt, dass sie sich durch eine Öffnung86 in der Antriebshalterung82 erstreckt. Die Öffnung86 ist überdimensioniert, um zu gestatten, dass sich die Antriebsschraube84 ungehindert in einer axialen Richtung durch die Öffnung86 bewegt. - Ein Keil
88 ist so konstruiert, dass er zwischen die Keilführung78 und die Lenkradverankerung72 passt. Der Keil88 umfasst einen Schlitz90 , der mit einer Öffnung92 verbunden ist. Ein abgeschrägter Abschnitt94 umgibt den Schlitz90 . Der Keil88 umfasst außerdem eine Antriebsschraubenöffnung96 für das Aufnehmen der Antriebsschraube84 . Die Öffnung96 ist mit Gewinde versehen, um die Antriebsschraube84 zu akzeptieren. - Ein Lenksäule
98 ist so ausgeführt, dass sie sich durch die Hülse74 erstreckt. Die Lenksäule98 umfasst einen unteren Abschnitt100 benachbart einem sich verjüngenden Abschnitt102 , der einem oberen Abschnitt104 benachbart ist. Der Durchmesser des unteren Abschnittes100 ist größer als der Durchmesser der Hülse74 . Eine Vielzahl von Keilen106 ist im oberen Abschnitt104 angeordnet. Ein Schlitzabschnitt108 der Lenksäule98 befindet sich benachbart dem oberen Abschnitt104 . Ein Flansch110 ist benachbart dem Schlitzabschnitt108 angeordnet. Eine Schaltfläche112 ist im oberen Abschnitt104 angeordnet. Die Kontur der Schaltfläche112 gestattet, dass sie gegen die Schaltfläche80 passt. Daher dienen die Schaltfläche80 und die Schaltfläche112 dazu, die Lenkradverankerung72 relativ zur Lenksäule98 auszurichten. Der Flansch110 ist so ausgeführt, dass er durch die Öffnung82 hindurchgeht. Der Schlitzabschnitt108 weist eine Breite auf, die kleiner ist als die Breite des Schlitzes90 , wodurch der Schlitzabschnitt108 in den Schlitz90 passen kann. -
8 ist eine Teilschnittdarstellung der in7 gezeigten Ausführung mit dem Keil88 in einer entriegelten Position. Die Hülse74 umfasst außerdem eine Vielzahl von Keilnuten114 , die komplementär zu den Keilen106 an der Lenksäule98 sind. Wie von einem Fachmann verstanden wird, könnten alternativ die Keile106 innerhalb der Hülse74 und die Keilnuten114 auf der Lenksäule98 angeordnet werden. Die Keile106 , die Keilnuten114 und die Schaltflächen80 und112 dienen alle dazu, die Lenkradverankerung72 relativ zur Lenksäule98 auszurichten, und sie dienen als Antirotationsmechanismen. Die Keile106 und die Keilnuten114 könnten durch andere Antirotationsmechanismen ersetzt werden, wie beispielsweise ein Doppel-D-System von zwei Sätzen von passenden flachen Schaltflächen, oder die Lenksäule98 und die Hülse74 könnten eine nichtkreisförmige Form aufweisen, wie beispielsweise eine sechseckige Form. Wenn sich die Lenksäule98 durch die Hülse74 erstreckt, verhindern die Keile106 und die Keilnuten114 eine Drehung der Lenkradverankerung72 unabhängig von der Lenksäule98 . Vorzugsweise umfasst die Hülse74 eine Verjüngung116 mit einer Neigung, die im Wesentlichen gleich der des sich verjüngenden Abschnittes102 ist. Der Flansch110 umfasst außerdem eine abgeschrägte Fläche118 . Vorzugsweise passt die Neigung der abgeschrägten Flache118 zu der des abgeschrägten Abschnittes94 . - In
9 wird die Befestigungsvorrichtung70 vollständig montiert gezeigt. Der Keil88 wird in einer verriegelten Position gezeigt. Die Schritte der Montage der Befestigungsvorrichtung70 sind die folgenden. Erstens wird der Keil88 auf der Lenkradverankerung72 angeordnet, wobei die Öffnung92 über der Hülse74 zentriert wird. Zweitens wird die Antriebsschraube84 durch die Öffnung86 eingesetzt und in die Antriebsschraubenöffnung96 geschraubt. Drittens wird die Lenkradverankerung72 auf der Lenksäule98 angeordnet, wobei sich der Schlitzabschnitt108 und der Flansch110 durch die Öffnung92 im Keil88 erstrecken. Die Schaltflächen112 und80 werden miteinander ausgerichtet wie die Keilnuten114 und die Keile106 . Viertens wird die Antriebsschraube84 gedreht, bis sie den Flansch110 berührt. Eine weitere Drehung der Antriebsschraube84 bewegt den Keil88 in der Richtung des Pfeils120 . Während die Antriebsschraube84 weiter gedreht wird, bewegt sich die abgeschrägte Fläche118 auf dem abgeschrägten Abschnitt94 des Keiles88 nach oben. Eine weitere Drehung der Antriebsschraube84 treibt die Lenkradverankerung72 in der Richtung des Pfeils122 , um die Hülse74 gegen den sich verjüngenden Abschnitt102 zu drücken. Vorzugsweise wird die Antriebsschraube84 mit einem vorgegebenen Drehmoment gedreht, um eine reproduzierbare und sichere Befestigung der Lenkradverankerung72 an der Lenksäule98 zu bewirken. Mit dem vorgegebenen Drehmoment wird ein keilartiges Schloss zwischen der Hülse74 und dem sich verjüngenden Abschnitt102 gebildet, und der Keil88 befindet sich in der verriegelten Position. - Beim Demontieren der Befestigungsvorrichtung
70 ist der erste Schritt das Entfernen der Antriebsschraube84 . Zweitens wird der Keil88 von unterhalb des Flansches110 getrieben. Drittens wird die Lenkradverankerung72 in einer Richtung entgegengesetzt dem Pfeil122 getrieben, um das keilartige Schloss zwischen der Hülse74 und dem sich verjüngenden Abschnitt102 außer Eingriff zu bringen.
Claims (10)
- 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. - 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. - 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. - 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. - 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. - 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. - 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. - 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. - 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. - 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 ).
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