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Die
Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug,
nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs, mit einem Lenkrad, das
drehfest mit einer durchgehend hohlen Lenkwelle verbunden ist, durch
die mindestens ein elektrischer Leiter zur elektrischen Anbindung
lenkradseitiger Steuereinrichtungen geführt ist. Insbesondere
betrifft dies eine Lenkeinrichtung der Flexible-Steering-Concept,
FSC-Bauart, ohne mechanischen Durchtrieb zwischen einem Lenkrad
und einem Lenkgetriebe, mit einer hydraulischen Rückfallebene
aus einer an das Lenkrad gekoppelten Hydraulik-Fördereinheit,
sowie einer an das Lenkgetriebe gekoppelten Hydraulik-Stelleinheit, über
welche im Versagensfall auch ein über das Lenkrad vorgegebener
Rad-Lenkeinschlag hergestellt werden kann. Zum bekannten Stand der
Technik, was die FSC-Bauart betrifft, wird auf die noch nicht veröffentlichte
Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen
DE 10 2008 021 973.8 verwiesen.
Eine Lenkeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des
ersten Anspruchs ist in dem
deutschen
Gebrauchsmuster Nr. 1 698 768 offenbart.
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Die
sogenannten FSC-Systeme, bei denen der vom Fahrer eines Fahrzeugs
am Lenkrad oder dergleichen (anstelle eines Lenkrads kann auch ein sog.
Sidestick oder anderes als Lenkhandhabe vorgesehen sein – im
Weiteren wird der Einfachheit halber nur vom Lenkrad gesprochen)
eingestellte Lenkwunsch den lenkbaren Fahrzeugrädern nicht
auf direktem mechanischen Wege, nämlich wie im oben genannten
Gebrauchsmuster und bei den heute üblichen Fahrzeugen,
und über die sog. Lenksäule oder Lenkwelle, sowie
ein daran gekoppeltes Lenkgetriebe (bspw. Zahnstangenlenkgetriebe) übermittelt
wird, sondern auf elektrischem oder hydraulischem Weg, sind hinsichtlich
der Anordnungsmöglichkeiten für die Systembestandteile
im Fahrzeug vorteilhaft. Da jedoch ein Aktuator, der, angesteuert
von Signalen der Lenkradvorgabe, die lenkbaren Räder verschwenkt, ausfallen
kann, ist eine sogenannte Rückfallebene vorzusehen, welche
im Hinblick auf eine erwünschte Bauraum-Flexibilität
zumeist hydraulisch ausgebildet ist und die die Merkmale, eine an
das Lenkrad gekoppelte Hydraulik-Fördereinheit, sowie eine
an das genannte Lenkgetriebe gekoppelte Hydraulik-Stelleinheit,
sowie einen diese beiden Einheiten hydraulisch miteinander verbindenden
Hydraulikkreis, aufweist.
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Weiterhin
benötigt ein FSC-System einen sogenannten Lenkmoment-Simulator,
mit Hilfe dessen an das Lenkrad ein dem vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoment
entgegen gerichtetes Moment angelegt werden kann, um dem Fahrer
ein übliches Lenkgefühl und somit quasi einen
haptischen Kontakt zur Fahrbahn zu vermitteln. Insbesondere ist
auch ein Endanschlag für die Drehbewegung des Lenkrads vorzusehen,
welcher dem maximalen Einschlagwinkel der lenkbaren Fahrzeugräder
entspricht. Dieser Endanschlag wird üblicherweise durch
den genannten Lenkmoment-Simulator dargestellt, indem ein diesen
bildender Elektromotor bei Erreichen des Endanschlags ein derart
hohes Gegenmoment zum vom Fahrer aufgebrachten Lenkmoment an das Lenkrad
anlegt, dass der Fahrer das Lenkrad nicht weiter verdrehen kann.
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Zum
Stand der Technik gehören auch flexible Leiterplatten,
hochflexible Kabel und Flachleiterbandleitungen, die sich zwischen
bewegten Elementen mit elektrischen Anschlüssen als flexible Übertragungsmittel
für elektrischen Strom bereits bewährt haben.
Der Inhalt von
DE
10 2005 016 676 A1 und
EP 1 713 096 B1 , die solche Leiter beschreiben,
soll somit, in dem für die Erfindung erforderlichen Umfang zum
bekannten Stand der Technik gehörend, auch hier als offenbart
gelten.
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Durch
direkt am Lenkrad platzierte Bedienelemente und Sicherheitsvorrichtungen,
wie zum Beispiel ein Airbag, ist es notwendig, Informationen und Leistung
elektrisch von feststehenden Fahrzeugteilen in das drehbare Lenkrad
und zurück zu übertragen. Dies muss möglich
sein, während das Lenkrad aus seiner Mittelstellung heraus
zum Einschlagen der Räder bis zu den vorgegebenen Lenkanschlägen verdrehbar
bleiben muss, zum Beispiel eineinhalb Umdrehungen in jede Richtung.
Dabei ist die Funktion bei Leichtgängigkeit, Geräuscharmut
und mit geringen Kosten über die gesamte Lebensdauer des Kraftfahrzeugs
sicher zu stellen und zwar mindestens für eine, aber gewöhnlich
für eine große Anzahl an, elektrische(n) Leitung(en)
mit einem Querschnitt für Stromstärken bis 8 Ampere.
Zum Beispiel kann es leicht nötig sein, 16 elektrische
Leitungen ins Lenkrad zu führen. Außerdem sollen
der erforderliche Einbauraum minimiert und der Montageprozess einfach
gestaltet sein bei zuverlässigem, schnellem Ein- und Ausbau
im Kraftfahrzeug.
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Dies
bedingt die Aufgabe der Erfindung, eine Lenkeinrichtung und ein
Verfahren zur elektrischen Anbindung lenkradseitiger Ausrüstung
bereit zu stellen, die, aufbauend auf dem genannten Stand der Technik,
vorstehende Anforderungen erfüllen können.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen
der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte
Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der abhängigen Ansprüche.
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Nach
der Erfindung ist eine Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
mit einem Lenkrad, das drehfest mit einer durchgehend hohlen Lenkwelle
verbunden ist, durch die mindestens ein elektrischer Leiter zur elektrischen
Anbindung lenkradseitiger Ausrüstung geführt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Leiter, insbesondere eine flexible
Leiterplatte und/oder hochflexible Kabel und/oder Flachleiterbandleitungen,
in axialer Richtung durch die gesamte Lenkwelle geführt
ist und an beiden Enden der Lenkwelle aus dieser austritt.
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Das
hat den Vorteil, dass die elektrische Anbindung, bei radial extrem
kleinem Bauraumbedarf, in axialer Richtung genügend lang
gestaltet werden kann, was ein Versagen der elektrischen Anbindung aufgrund
der über die gewöhnliche Nutzungszeit eines Kraftfahrzeugs
auftretenden Spannungsbeanspruchung der Leiter durch die Lenkraddrehung
verhindert. Denn diese Beanspruchung, aufgrund der Drehbarkeit des
Lenkrads um beispielsweise etwa drei Umdrehungen, vermindert sich
für die mittig in der Lenkwelle verlaufenden Leiter umso
mehr, je länger die Leiter gewählt werden können.
Außerdem sind die Leiter in der hohlen Lenkwelle geschützt
untergebracht, bei gleichzeitiger Inanspruchnahme von für
andere Verwendung nicht benötigtem Raum in der Lenkwelle.
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Bevorzugte
Ausführungen der Erfindung sehen vor, dass der Leiter im
wesentlichen von einer, insbesondere mit der Lenkwelle mitdrehenden, Schutzeinrichtung
umgeben ist, insbesondere von einem Schutzrohr. Wenn dann der Leiter
am lenkradabgekehrten Ende der Lenkwelle oder der Schutzeinrichtung
durch ein sich nicht mit der Lenkwelle drehendes Endmodul erstreckt
und am lenkradzugekehrten Ende der Lenkwelle und/oder der Schutzeinrichtung
und/oder des Leiters durch ein sich mit der Lenkwelle mit drehendes,
weiteres Endmodul gehalten wird, kann die tordierbare Länge
des Leiters größer gewählt werden als
die Länge der Lenkwelle. Über die Endmodule kann
der Leiter auf einfache Weise in seiner Lage fixiert werden, in
einem abgeschlossenen Schutzgehäuse. Dabei ist es zum Verbinden
des Leiters mit seinen korrespondierenden Anschlüssen am
Lenkrad von Vorteil, wenn am lenkradzugekehrten Ende des Leiters,
dieser, insbesondere über mindestens einen Leitungsverbinder,
im weiteren Endmodul, insbesondere in axialer und radialer Richtung,
fixiert ist. Dann kann auf einfache Weise am lenkradabgekehrten
Ende des vom Lenkrad kommenden elektrischen Leiters zur elektrischen
Anbindung der lenkradseitigen Ausrüstung mindestens ein
mit dem Leitungsverbinder des Leiters korrespondierender weiterer
Leitungsverbinder angebracht sein, der, insbesondere im weiteren
Endmodul, mit dem Leitungsverbinder des Leiters, insbesondere mechanisch
verriegelt, elektrisch kontaktierend verbunden ist. Dabei ist es
von Vorteil, wenn die Leitungsverbinder Steckverbinder sind.
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Ebenso
ist für die einfache Montage von Vorteil, wenn der Leiter
an seinem lenkradabgekehrten Ende mit mindestens einem elektrischen
Verbinder, insbesondere einem Steckverbinder, versehen ist, der
mit dem Leiter und insbesondere der Schutzeinrichtung, durch die
Lenkwelle und/oder die Schutzeinrichtung hindurch gezogen werden
kann.
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Um
an beiden Leiterenden Anschlüsse über vormontierte
Steckverbinder bei einfacher Montagemöglichkeit zu ermöglichen,
ist es weiter vorteilhaft, wenn der Leiter an seinem lenkradabgekehrten
Ende mit mindestens einem elektrischen Verbindern, insbesondere
einem Steckverbinder, versehen ist, der mit dem Leiter und insbesondere
der Schutzeinrichtung, durch die Lenkwelle und/oder die Schutzeinrichtung
hindurch gezogen werden kann.
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Um
Steckverbinder mit den Leitern in die Lenkwelle einführen
zu können, müssen diese alle durch die Lenkwelle
hindurch passen, was bei gleichzeitig möglichst groß dimensionierten
Steckverbindern günstig erreicht wird, wenn die Leiter
an wenigstens einem ihrer Enden mit mehreren elektrischen Steckverbindern
versehen sind, die entlang der Leiter axial versetzt so angeordnet
sind, dass sie hintereinander liegend mit den Leitern wenigstens
durch die Lenkwelle hindurch passen.
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Für
die Montage des Lenkrads ist es von Vorteil wenn die elektrische
Anschlussverbindung automatisch bei dessen Anbringen erzeugt wird,
indem der Steckverbinder lenkradseitig die Verbindung vom Leiter
zu den Anschlüssen im Lenkrad herstellt, insbesondere beim
Aufstecken des Lenkrads, und indem das weitere Endmodul, insbesondere
am Ende der Lenkwelle, mit dieser drehfest verbunden ist.
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Damit
sich die Beanspruchung für den Leiter aufgrund der Drehbarkeit
des Lenkrads um etwa drei Umdrehungen noch weiter vermindert und
daher ein Versagen der elektrischen Anbindung aufgrund der über
die gewöhnliche Nutzungszeit eines Kraftfahrzeugs auftretenden
Spannungsbeanspruchung der Leiter durch die Lenkraddrehung noch
unwahrscheinlicher wird, ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung
der Erfindung vorgesehen, dass die Länge des Leiters zwischen
den beiden Endmodulen größer ist als deren Abstand
voneinander. Dies kann in bevorzugten Ausführungen der
Erfindung dadurch erreicht werden, dass der Leiter in axialer Richtung wenigstens
innerhalb der Lenkwelle spiralförmig und/oder gewellt und/oder
zieharmonikaförmig und/oder helixförmig und/oder
bandförmig, und/oder als Einzelkabel ausgeführt
ist.
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Des
Weiteren ist es vorteilhaft, wenn mehrere Leiter elektrisch voneinander
isoliert auf einem Leiterträger untergebracht sind, und
dieser zum Beispiel als flexible Leiterplatte und/oder hochflexibel und/oder
als Flachleiterbandleitung ausgeführt ist. Es können
auch mehrere solche Leiterträger mit elektrisch isolierten
Leitern miteinander wenigstens in der Lenkwelle, zum Beispiel übereinander
liegend, untergebracht sein. Dabei ist es vorteilhaft, wenn ein
oder beide Endmodule den Leiter bzw. die Leiterträger wenigstens
in axialer Richtung, insbesondere aber auch in radialer Richtung,
festlegen.
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Für
eine Lenkeinrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie keine
mechanische Triebverbindung zwischen dem Lenkrad und einem Lenkgetriebe
aufweist, insbesondere wenn das Lenkgetriebe von einem mit Ausgangssignalen
aus der Lenkradbetätigung angesteuerten Aktuator beaufschlagt
wird, ist eine solche Anordnung wenigstens eines Leiters in der
Lenkwelle besonders von Vorteil. Es kann so besonders einfach und
Kosten sparend eine elektrisch gesteuerte Lenkung eines flexiblen Lenkungskonzepts,
FSC (Flexible Steering Concept), verwirklicht werden, bei dem das Lenkgetriebe an
eine Hydraulik-Stelleinheit gekoppelt ist, die von einer vom Lenkrad
gesteuerten Hydraulik-Förderdereinheit beaufschlagt wird
und über eine im Hydraulikkreis einschaltbare hydraulische
Verbindung zwischen der Hydraulik-Fördereinheit und der
Hydraulik-Stelleinheit eine Rückfallebene zur Lenkungsbetätigung
bei Ausfall des Aktuators bildet.
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Für
eine einfache und zuverlässige Montage vorteilhaft sind
Ausführungsformen der Lenkeinrichtung, bei denen eine Baueinheit
vormontierbar gestaltet ist, wenigstens bestehend aus Endmodul,
weiterem Endmodul und Leiter, insbesondere noch mit Steckverbindern
und/oder Schutzeinrichtung. Vom vormontierten Zustand in den montierten
Zustand im Kraftfahrzeug ist dann so eine Baueinheit ohne Weiteres
zu überführen, wenn sie eine Verdrehsicherung besitzt,
die die Position des Endmoduls zu der des weiteren Endmoduls wenigstens
in Verdrehrichtung und insbesondere im Wesentlichen in einer Mittelstellung
festlegt. Diese Mittelstellung gewährleistet, dass der
Leiter auf jeden Fall in beide Richtungen mit dem Lenkrad bis zu
dessen Anschlag verdreht werden kann.
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Eine
einfache Ausführungsform einer Verdrehsicherung kann aus
einem Klebestreifen bestehen, der für definiertes Versagen
bei Belastung ab einem bestimmten Drehmoment eine Sollbruchstelle besitzt,
insbesondere perforiert ist. Zur Verdrehsicherung kann dann der
Klebestreifen das Endmodul mit dem weiteren Endmodul und/oder mit
der Schutzeinrichtung verbinden. Nach dem Einbau der vormontierten
Baueinheit wird dann durch Verdrehen des Lenkrads die Verbindung
durch den Klebestreifen zerstört, indem dieser an der perforierten
Stelle reißt.
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Alternativ
kann die Verdrehsicherung aus einem Distanzhalter zwischen Endmodul
und weiterem Endmodul bestehen, der diese zueinander in Axial- und
Verdrehrichtung, insbesonder in Verdrehruichtung im Wesentlichen
in Mittelstellung, fixiert. Zum Beispiel kann der Distanzhalter
vorteilhafterweise die beiden Endmodule in einer ersten Stellung,
der Verriegelungsstellung, zueinander fixieren und in wenigstens
einer weiteren Stellung, der Entriegelungsstellung, unter Lösen
der Fixierung aus der Baueinheit entfernbar sein. Weiterhin ist
dabei noch vorteilhaft, wenn das Endmodul mittels des Distanzhalters noch
fahrzeugfest festlegbar ist. So kann zum Beispiel das Endmodul,
nach dem Einführen der Baueinheit in die Lenkwelle, durch
die Entriegelungsbewegung der Verdrehsicherung am Fahrzeug festgelegt und
danach die Verdrehsicherung entfernt werden.
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Die
Erfindung besteht auch aus einem Verfahren zur elektrischen Anbindung
lenkradseitiger Ausrüstung in einer Lenkeinrichtung eines
Kraftfahrzeugs, mit einer durchgehend hohlen Lenkwelle, durch die
mindestens ein elektrischer Leiter geführt wird, und das
dadurch gekennzeichnet ist, dass der Leiter, insbesondere eine flexible
Leiterplatte und/oder hochflexible Kabel und/oder Flachleiterbandleitungen,
in einer vormontierten Baueinheit, wenigstens bestehend aus einem
Endmodul, einem weiteren Endmodul, dem Leiter mit elektrischen Verbindern
und einer Schutzeinrichtung, in axialer Richtung wenigstens teilweise
in die hohle Lenkwelle eingeführt wird, nachfolgend das
Endmodul fahrzeugfest und das weitere Endmodul lenkradfest festgelegt wird
und die elektrischen Verbinder des an beiden Enden der Lenkwelle
austretenden Leiters an Ihre korrespondierenden Anschlüsse
angeschlossen werden. Besondere Ausführungsformen des Verfahrens können
vorteilhafterweise einzelne gegenständliche Erfindungsmerkmale,
wie vorstehend erläutert, beinhalten. Ein besonders vorteilhaftes
Verfahren ist zum Beispiel dadurch gekennzeichnet, dass die vormontierte
Baueinheit zusätzlich eine Verdrehsicherung enthält,
die das Endmodul und das weitere Endmodul, mindestens während
des Einführens in die hohle Lenkwelle, zueinander in einer
definierten Position, mindestens in Verdrehrichtung, hält
und dass die Verdrehsicherung nach dem Einführen und dem
Festlegen der beiden Endmodule außer Funktion gesetzt wird,
insbesondere durch Entfernen. Noch vorteilhafter ist dann ein Verfahren,
das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verdrehsicherung als Distanzhalter zusätzlich
eine definierte Position der beiden Endmodule zueinander in axialer
Richtung aufrecht erhält und das Endmodul fahrzeugfest
festlegt, insbesondere beim Entfernen der Verdrehsicherung.
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Die
folgende Beschreibung zeigt in 1 ein Ausführungsbeispiel
einer FSC-Lenkung nach dem Stand der Technik, ausgerüstet
mit einer Lenkwelle nach dem Stand der Technik. Eine Lenkwelle gemäß der
Erfindung, unter anderem zum Einsatz in einer FSC-Lenkung, ist in
den 2 und 3 dargestellt. Die 4 bis 9 zeigen
in Prinzip-Skizzen erfindungsgemäße Möglichkeiten
der Gestaltung von Leitern innerhalb einer Lenkwelle, während
die 10 bis 15 räumliche
Ansichten verschiedener erfindungsgemäßer Ausführungsformen
zeigen, in denen das Innere einer Lenkwelle einer erfindungsgemäßen
Lenkeinrichtung dargestellt ist. Gleiche Elemente sind mit den gleichen
Bezugsziffern bezeichnet.
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Eine
FSC-Lenkung (Flexible-Steering-Concept) nach dem Stand der Technik
entsprechend 1 ist eine Lenkung ohne mechanische
Triebverbindung zwischen einem Lenkrad 1 und einem Lenkgetriebe 2,
das von einem mit Ausgangssignalen aus der Lenkradbetätigung
angesteuerten Aktuator 3 beaufschlagt wird und das an eine
Hydraulik-Stelleinheit 4 gekoppelt ist, die von einer vom
Lenkrad 1 gesteuerten Hydraulik-Fördereinheit 5 beaufschlagt wird
und über eine im Hydraulikkreis 6 einschaltbare hydraulische
Verbindung zwischen der Hydraulik-Fördereinheit 5 und
der Hydraulik-Stelleinheit 4 eine Rückfallebene
zur Lenkungsbetätigung bei Ausfall des Aktuators 3 bildet.
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Das
von einem Fahrer eines Fahrzeugs zu betätigende Lenkrad 1 ist
verdrehfest mit einer Lenkwelle 7' verbunden. Diese ist
mit einem Drehwinkelsensor 8 ausgestattet, mit dem der
vom Fahrer mit seinem Lenkrad 1 vorgegebene Lenkwinkel
erfasst werden kann. Des Weiteren ein auf die Lenkwelle 7' einwirkender
Lenkmoment-Simulator 9, als Elektromotor ausgebildet. Schließlich
ist an dem dem Lenkrad 1 gegenüberliegenden Ende
der Lenkwelle 7' die Hydraulik-Fördereinheit 5 in
Form einer Gleichgang-Zylinder-Kolben-Einheit vorgesehen. Durch diese
wird mit einer Drehbewegung des Lenkrads 1, je nach Drehrichtung,
eine Hydraulik-Flüssigkeit in einem lenkradseitigen Teil 10 des
Hydraulikkreises 6 nach der einen oder anderen Seite gefördert,
das heißt in eine der beiden jeweils mit der Bezugsziffer 10 gekennzeichneten
Hydraulik-Leitungen.
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Die
beiden lenkbaren Räder 11 des zweispurigen Fahrzeugs
sind in grundsätzlich bekannter Weise über Spurhebel
und Spurstangen 12 verschwenkbar und somit lenkbar, wobei
diese Spurstangen 12 an eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung
verlagerbare Kolbenstange 14 des Lenkgetriebes 2 angelenkt sind.
Dieses Lenkgetriebe 2 ist mittels des elektromotorischen
Aktuators 3 derart betätigbar bzw. beaufschlagbar,
dass die gewünschte Verschwenkbewegung der lenkbaren Räder 11 initiiert
wird. In diesem Sinne wird der genannte Aktuator 3, genauer
ein Elektromotor desselben, von einer elektronischen Steuereinheit 13 anhand
der Signale des mit dem Lenkrad 1 verbundenen Drehwinkelsensors 8,
welcher eine Lenkvorgabe des Fahrers wiedergibt, angesteuert. Dabei
wird der elektronischen Steuereinheit 13 die Position der
Kolbenstange 14 des Lenkgetriebes 2 übermittelt.
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Falls
der elektromotorische Aktuator 3 und insbesondere der Elektromotor
desselben ausfallen sollte, muss das Fahrzeug weiterhin lenkbar
sein, wofür eine sogenannte Rückfallebene vorgesehen ist,
die unter anderem durch den bereits genannten lenkradseitigen Teil 10 eines
Hydraulikkreises 6, sowie einen über ein sogenanntes
Fail-Safe-Ventil 15 mit diesem geeignet verbindbaren lenkgetriebeseitigen
Teil 16 des Hydraulikkreises 6 gebildet wird,
der seinerseits auf die hydraulische Stelleinheit 4 einwirkt,
welche durch das Lenk-Getriebe 2 selbst gebildet ist. Es
kann der lenkgetriebeseitige Teil 16 des Hydraulikkreises 6 über
die Hydraulik-Stelleinheit 4 derart auf das Lenkgetriebe 2 einwirken,
dass bei Verbindung des lenkradseitigen Teils 10 mit dem lenkgetriebeseitigen
Teil 16 des besagten Hydraulikkreises 6 die lenkbaren
Räder 11 entsprechend der Lenkvorgabe am Lenkrad 1 gelenkt
werden. Im Sinne einer Herstellung oder Aktivierung der Rückfallebene können
die beiden genannten Teile 10, 16 des Hydraulikkreises 6 über
das Fail-Safe-Ventil 15 geeignet miteinander verbunden
werden, wobei das Fail-Safe-Ventil 15 so gestaltet ist,
dass es im nicht bestromten Zustand die Verbindung zwischen den beiden
Teilen 10, 16 des Hydraulikkreises 6 und
somit auch eine hydraulische Verbindung zwischen der Hydraulik-Fördereinheit 5 und
der Hydraulik-Stelleinheit 4 herstellt.
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Insbesondere
eine solche Lenkeinrichtung besitzt eine erfindungsgemäß durchgehend
hohle Lenkwelle 7 nach den 2 und 3,
wobei durch diese zum Beispiel sechs Signaleitungen zur Ansteuerung
von Lenkradairbags, sechs Signalleitungen für weitere lenkradseitige
Ausrüstung und für eine Lenkradheizung zwei Leitungen
geführt sind. Für jede dieser drei Gruppen von
Anschlüssen ist zur elektrischen Anbindung auf jeder Seite
der Lenkwelle 7 jeweils ein elektrischer Steckverbinder 20, 21 vorhanden.
Die Signalleitungen 22 erstrecken sich am lenkradabgekehrten
Ende der Lenkwelle 7 durch ein sich nicht mit der Lenkwelle 7 drehendes
Endmodul 23 und werden am lenkradzugekehrten Ende der Lenkwelle 7 durch
ein sich mit der Lenkwelle 7 mit drehendes, weiteres Endmodul 24 gehalten.
Gleichzeitig sind die Signalleitungen 22 dort über
drei in den 2 und 3 nicht
sichtbare zusätzliche Steckverbinder 25 im weiteren
Endmodul 24 in axialer und radialer Richtung fixiert.
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Zur
elektrischen Anbindung der lenkradseitigen Ausrüstung sind
an den drei zusätzlichen Steckverbindern 25 (10, 12, 13)
die Steckverbinder 20 angebracht, die mit nicht gezeichneten, korrespondierenden
Steckverbindern der lenkradseitigen Ausrüstrung durch Zusammenstecken
eine mechanisch verriegelte elektrische Kontaktverbindung bilden.
Am lenkradabgekehrten Ende der Signalleitungen 22 sind
diese ebenfalls mit drei weiteren Steckverbindern 21 versehen.
Diese sind so gestaltet, dass sie durch die Lenkwelle 7 hindurch
gezogen werden können. Dazu sind sie entlang der Signalleitungen 22 axial
versetzt so angeordnet, dass sie hintereinanderliegend mit den Signalleitungen 22 durch die
Lenkwelle 7 hindurch passen.
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Eine
radiale Verdrehsicherung an der Lenkwelle 7, zum Beispiel
eine Verzahnung 26, auf die das in diesen Figuren nicht
gezeichnete Lenkrad 1 mit einer entsprechenden Gegenverzahnung
aufgebracht wird, dient zur Befestigung und zur Übertragung
von Drehmoment zwischen Lenkrad 1 und Lenkwelle 7.
Die Signalleitungen 22 können von einem mit der
Lenkwelle 7 mit drehenden Schutzrohr 27 (14)
umgeben sein, das bei der Montage von der Lenkradseite her in die
Lenkwelle 7 eingeschoben wird. Dabei kommen für
die Signalleitungen 22, wie in den 4 bis 9 schematisch
dargestellt, flexible Leiterplatten (8) und/oder
hochflexible Kabel (4, 6, 9)
und/oder Flachleiterbandleitungen (5, 7)
in Frage, wobei auch mehrere Leiter elektrisch voneinander isoliert
auf einem Leiterträger und auch mehrere Leiterträger
mit elektrisch isolierten Leitern miteinander in der Lenkwelle 7 untergebracht
sein können, die in axialer Richtung durch die gesamte
Lenkwelle 7 geführt sind und an beiden Enden der
Lenkwelle 7 aus dieser austreten. Da die Signalleitungen 22 in
den Endmodulen 23, 24 fixiert sind und von diesen
eines fahrzeugfest und eines lenkradfest ist, das Lenkrad 1 beim
Verdrehen die Signalleitungen 22 also tordiert bzw. auslenkt,
werden diese länger gewählt, so dass die Länge
der Signalleitungen 22 zwischen den beiden Endmodulen 23, 24 größer
ist als deren Abstand voneinander. Innerhalb der Lenkwelle 7,
in axialer Richtung, können dann die Signalleitungen 22 als
flexible Leiterplatten (8) und/oder hochflexible Kabel
(4, 6, 9) und/oder
Flachleiterbandleitungen (5, 7)
spiralförmig (9) und/oder gewellt (7)
und/oder zieharmonikaförmig (5) und/oder
helixförmig (6) und/oder bandförmig
(7), und/oder als Einzelkabel (4) ausgeführt
sein.
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Die 10 bis 15 zeigen
jeweils eine vormontierbar gestaltete Baueinheit, wenigstens bestehend
aus Endmodulen 23, 24, Signalleitungen 22 und
Steckverbindern 20, 21, 25. Das Schutzrohr 27, das
die Signalleitungen 22 umgibt, ist nur in 14 gezeichnet
und das weitere Endmodul 24 nur in den 11, 14 und 15.
In diesem sind die Steckverbinder 25 nicht sichtbar fixiert
untergebracht. Weiter gehört zu der vormontierten Baueinheit,
wie sie komplett in den 14 und 15 dargestellt
ist, noch eine Verdrehsicherung, die die Position des Endmoduls 23 zu
der des weiteren Endmoduls 24 wenigstens in Verdrehrichtung
und insbesondere im Wesentlichen in einer Mittelstellung festlegt. Diese
Verdrehsicherung besteht in der Ausführung nach 14 aus
einem Klebestreifen 28, der für definiertes Versagen
bei Belastung ab einem bestimmten Drehmoment eine Sollbruchstelle
besitzt, insbesondere perforiert ist. Nach dem Einbau der vormontierten
Baueinheit in die Lenkwelle 7, dem Verbinden der Steckverbindungen
und dem Aufsetzen des Lenkrads 1, wird durch dessen Verdrehen
der Klebestreifen 28, der das Endmodul 23 mit
dem Schutzrohr 27 verbindet, an seiner Perforation 29 zerstört.
So wird der Einbau der Signalleitungen 22 in einer definierten
Mittelstellung gewährleistet, von der aus das Lenkrad 1 zu
jeder Seite bis zum Lenkanschlag verdreht werden kann, ohne die
Signalleitungen 22 über die Lebensdauer der Kraftfahrzeugs
in ihrer Funktion zu beeinträchtigen.
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In
der Ausführung nach 15 besteht
die Verdrehsicherung aus einem Distanzhalter 30 zwischen
Endmodul 23 und weiterem Endmodul 24, der diese
zueinander zum Einführen in die Lenkwelle 7 in Mittelstellung
und Axialrichtung fixiert und der nach dem Einbau der Baueinheit
aus dieser entfernbar ist. Durch den Distanzhalter 30 wird
gleichzeitig das Endmodul 23 fahrzeugfest festgelegt. Zum
Beispiel durch eine Verdrehbewegung vor dem Herausziehen aus der
Baueinheit.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102008021973 [0001]
- - DE 1698768 U [0001]
- - DE 102005016676 A1 [0004]
- - EP 1713096 B1 [0004]