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Die Erfindung betrifft ein Gerät mit einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil, die gegeneinander drehbeweglich angeordnet sind, wobei das Gerät einen am ersten Gehäuseteil gegen die Kraft einer Druckfeder verschiebbar angeordneten Riegel aufweist, der in einer ersten Riegelstellung in eine Ausnehmung am zweiten Gehäuseteil eingreift und dadurch die Drehbeweglichkeit der Gehäuseteile gegeneinander einschränkt, und der nach einer Verschiebung in eine zweiten Riegelstellung die Drehbeweglichkeit der Gehäuseteile gegeneinander freigibt.
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Ein derartiges Gerät ist aus der europäischen Patentschrift
EP 2 064 091 B1 bekannt und ist dort als ein Lenkstockmodul beschrieben. Zwei Gehäuseteile können durch ein Verriegelungselement gegeneinander drehgesichert werden, damit beim Ein- und Ausbau des Geräts in ein Kraftfahrzeug sich die Gehäuseteile in einer genau definierten Stellung zueinander befinden.
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Derartige Verriegelungselemente sind zur Vermeidung hoher Kosten zumeist so bemessen, dass sie die Gehäuseteile relativ zueinander in einer definierten Drehstellung halten können, so lange sie keinen starken äußeren Einwirkungen ausgesetzt sind. Auf die Gehäuseteile von außen einwirkende Missbrauchskräfte erzeugen Drehmomente, die ab einer gewissen Stärke zu einer Überlastung der Verriegelungsmechanik führen, etwa durch ein Abscheren eines in eine Ausnehmung eingreifenden Riegels. Geschieht dieses, so wird dadurch das Verriegelungselement zerstört.
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Wesentlich stabiler ausgeführte Verriegelungselemente, die etwa aus Metall bestehen, sind wesentlich kostenaufwändiger und können im Überlastungsfall ihrerseits die oftmals aus Kunststoff bestehenden Gehäuseteile beschädigen.
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Es stellte sich die Aufgabe, ein derartiges Gerät so auszubilden, dass es auch durch relativ große an den Gehäuseteilen angreifende Missbrauchskräfte nicht beschädigt wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem sich in der ersten Riegelstellung befindlichen Riegel eine Verdrehung der Gehäuseteile gegeneinander bei Überschreiten eines Mindestdrehmoments den Riegel aus der ersten Riegelstellung in die zweite Riegelstellung verschiebt.
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Erfindungsgemäß ist somit ein Riegel vorgesehen, welcher die Gehäuseteile bei üblichen Belastungen, wie sie beim Transport auftreten können sicher in einer definierten Position zueinander hält. Bei einwirkenden starken Missbrauchskräften ist als Überdrehschutz eine automatisch erfolgende Entriegelung der Gehäuseteile vorgesehen, um eine mechanische Beschädigung oder Zerstörung des Riegels und/oder der Gehäuseteile zu vermeiden.
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Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass der Riegel erste und zweite Gleitkonturen aufweist, die an zueinander parallelen Außenflächen des Riegels angeformt sind, und die durch Gleitbewegungen an schiefwinklig zur Verschieberichtung des Riegels ausgerichteten ersten bzw. zweiten Gleitflächen am ersten Gehäuseteil jeweils den Riegel bis in die zweite Riegelstellung führen können.
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Die erste Gleitfläche kann vorteilhaft an einem senkecht zur Verschieberichtung des Riegels beweglich angeordneten Tastenkörper ausgebildet sein, der entweder manuell durch eine Person oder automatisch bei der Montage durch Anfügen an einen weiteren Gegenstand verschoben werden kann und so eine Verschiebung des Riegels an der ersten Gleitfläche bewirkt, welche eine Verriegelung der Gehäuseteile aufhebt.
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Eine zweite Gleitfläche kann so an dem ersten Gehäuseteil angeordnet sein, dass eine scherend auf den Riegel wirkende Kraft die zweite Gehäusekontur des Riegels entlang der zweiten Gleitfläche verschiebt und dadurch den Riegel gleichfalls in eine die Gehäuseteile entriegelnde Stellung führt. Die genannte Krafteinwirkung wird dabei aus Missbrauchskräften, welche die Gehäuseteile gegeneinander zu verdrehen versuchen, abgeleitet.
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Die jeweilige Kraft, die erforderlich ist, den Riegel auf die erste oder zweite der genannten Arten zu verschieben, kann durch die Formgebung der ersten und zweiten Gleitkonturen und die Lage der zugehörigen Gleitflächen vorgegeben werden. Zweckmäßigerweise sind diese Elemente derart ausgeführt, dass das Auslösen des Überdrehschutzes eine deutlich größere Kraft erfordert als das Lösen der Transportsicherungsvorrichtung.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung hervor. Es zeigen die
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1 und 2 jeweils eine Schnittansicht durch ein als Wickelfederkassette ausgeführtes Gerät,
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3 eine erste Ansicht eines an einem ersten Gehäuseteil gelagerten Riegels,
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4 eine Vorderansicht des Riegels als Einzelteil,
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5 die an einer ersten Gleitfläche anliegende erste Gleitkontur des Riegels,
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6 eine zweite Ansicht des am ersten Gehäuseteil gelagerten Riegels,
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7 eine Rückansicht des Riegels als Einzelteil,
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8 die an einer zweiten Gleitfläche anliegende zweite Gleitkontur des Riegels.
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Die 1 und 2 zeigen als Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Geräts eine Wickelfederkassette für ein Kraftfahrzeug in jeweils einer Schnittansicht. Die Wickelfederkassette ist zur Anbringung an einer, in den Figuren nicht dargestellten, Lenksäule eines Kraftfahrzeugs vorgesehen.
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Die Wickelfederkassette besteht aus einem ersten Gehäuseteil 1 und einem damit verbundenen zweiten Gehäuseteil 2, welche gegeneinander verdrehbar sind. Beim Einbau wird das zweite Gehäuseteil 2 an der hier nicht dargestellten Lenksäule vorzugsweise durch eine Verschraubung befestigt und ist danach bezüglich des Kraftfahrzeugs feststehend angeordnet.
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Das gegen das zweite Gehäuseteil 2 drehbare erste Gehäuseteil 1 wird bei der Montage drehfest mit einem hier ebenfalls nicht dargestellten Lenkrad gekoppelt. Das Lenkrad wird dabei zugleich mit einer Lenkwelle verbunden.
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An das erste Gehäuseteil 1 sind die Steckerkörbe mehrerer Steckverbinder 20 angeformt. Das erste und das zweite Gehäuseteil 1, 2 bilden zusammen einen ringförmigen Hohlraum 21 aus, in den ein Flachbandkabel 17 eingelegt ist. Das Flachbandkabel 17 dient zum elektrischen Anschluss beispielsweise eines am Lenkrad angeordneten Airbags und verbindet elektrisch einen zum zweiten Gehäuseteil 2 gehörenden feststehend angeordneten Steckeranschluss 18 mit mehreren relativ dazu verdrehbaren Steckverbindern 20.
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In den ringförmigen Hohlraum 21 ist das Flachbandkabel 17 in mehreren schlaufenartigen Windungen eingelegt, die sich mit den Umdrehungen des Lenkrads auf- und abwickeln. Die Anordnung der Windungen muss dabei auf den Drehbereich des Lenkrads abgestimmt sein; wird der vorgesehene Drehbereich überschritten, so wird das Flachbandkabel 17 gespannt und danach durch Überlastung zerstört. Es ist daher wichtig, dass sich die Wickelfederkassette beim Verbinden mit dem Lenkrad in einer Drehstellung befindet, die auf die Montagestellung des Lenkrads abgestimmt ist. Zweckmäßigerweise kann beispielsweise vorgesehen sein, dass sich bei der Montage sowohl das Lenkrad als auch die Wickelfederkassette genau in der Mittelstellung ihrer Drehbereiche befinden.
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Da sich diese Drehbereiche jeweils über mehrere Umdrehungen erstrecken, ist es nicht ausreichend, wenn das erste Gehäuseteil 1 der Wickelfederkassette beim Anfügen an das Lenkrad in einer bestimmten Winkelstellung relativ zu dem feststehenden Gehäuseteil 2 ausgerichtet ist, was durch eine Ansicht leicht zu überprüfen wäre, sondern es ist zusätzlich erforderlich, dass sich die Wickelfederkassette innerhalb der richtigen ”Umdrehungsrunde” befindet.
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Um sicherzustellen, dass die Wickelfederkassette nicht vor der Montage verdreht wird, sind die Gehäuseteile 1, 2 in der korrekten Montagestellung durch eine Transportsicherungsvorrichtung fixiert, die erst durch die Montage der Wickelfederkassette an das Lenkrad gelöst wird.
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Die Transportsicherungsvorrichtung ist hier durch einen federbelasteten Riegel 4 und einen Tastenkörper 10 realisiert. Der Riegel 4 wird durch die Kraft einer Druckfeder 3 zunächst in einer Stellung gehalten, in der ein Blockierabschnitt 14 des Riegels 4 in eine Ausnehmung 5 des zweiten Gehäuseteils 2 eintaucht und dadurch die Drehbeweglichkeit der beiden Gehäuseteile 1, 2 gegeneinander begrenzt. Vorzugsweise sind die Abmessungen des Blockierabschnitts 14 und der Ausnehmung 5 so auf einander abgestimmt, dass diese zwischen den Gehäuseteilen 1, 2 ein Drehspiel von einigen Winkelgraden zulassen, wodurch die Gehäuseteile 1, 2 bei der Montage zueinander feinpositionierbar sind.
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Wie in der 4 deutlicher erkennbar ist, weist der Riegel 4 eine ebene Außenfläche 13 auf, an der eine Gleitkontur 6 angeformt ist. Am Riegel 4 ist zudem sowohl auf seiner in der 4 dargestellten Vorderseite als auch auf seiner in der 7 dargestellten Rückseite jeweils ein Rundstift 12a, 12b angeordnet oder angeformt. Diese Rundstifte 12a, 12b sind am ersten Gehäuseteil 1 in jeweils einen Führungskanal 11a, 11b gelagert, was in den 3 und 6 ersichtlich ist.
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Die Oberseite des Riegels 4 ist durch eine Druckfeder 3 belastet. Wie die 5 zeigt, liegt dadurch die halbkreisförmige Unterseite der ersten Gleitkontur 6 an einer ersten Gleitfläche 8 an, die zu dem Tastenkörper 10 gehört. Der Tastenkörper 10 ist am ersten Gehäuseteil 1 horizontal verschiebbar gelagert, wobei die erste Gleitfläche 8 sowohl zur Verschieberichtung des Tastenkörpers 10 als zur dazu senkrechten Verschieberichtung des Riegels 4 schiefwinklig ausgerichtet ist.
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Wird auf den Tastenkörper 10 eine seitliche Kraft ausgeübt, die den Tastenkörper 10 gemäß der Darstellung der 5 nach links verschiebt, so bewegt sich die erste Gleitkontur 6 entlang der ersten Gleitfläche 8 und verschiebt den Riegel 4 entgegen der Kraftrichtung der Druckfeder 3 nach oben. Hierdurch wird zugleich der Blockierabschnitt 14 aus der Ausnehmung 5 des zweiten Gehäuseteils 2 herausgeführt und die Drehblockade der beiden Gehäuseteile 1, 2 aufgehoben.
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Die erwähnte Verschiebung des Tastenkörpers 10 kann bei der Montage des Lenkrads an das erste Gehäuseteil 1 automatisch erfolgen. Wird ein hülsenförmiger Verbindungsabschnitt des Lenkrads in die in der 1 erkennbare Lenkradaufnahmeöffnung 16 eingesetzt, so trifft dieser auf eine Schräge 15 am Tastenkörper 10, welcher dadurch nach links ausweicht und den Riegel 4, wie zuvor beschrieben, nach oben verschiebt. Die über den Riegel 4 auf den Tastenkörper 10 zurückwirkende Kraft der Feder 3 spannt zudem den Verbindungsabschnitts des Lenkrads fest in der Lenkradaufnahmeöffnung 16 ein.
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Entsprechend der in den 3 bis 5 gezeigten Vorderseite des Riegels 4 ist die Rückseite des Riegels 4 ist in den 6 bis 8 dargestellt. Gemäß den 6 und 7 weist die Rückseite des Riegels 4 eine angeformte zweite Gleitkontur 7 und einen angeformten Rundstift 12b auf, der ebenfalls in einem Führungskanal 11b des ersten Gehäuseteils 1 schwimmend gelagert ist.
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In der durch die Druckfeder 3 vorgegebenen Grundposition des Riegels 4 liegt die auf dieser Seite angeformte zweite Gleitkontur 7 in einer dazu passend geformten Gehäuseausnehmung 19, deren Wände zweite Gleitflächen 9 ausbilden.
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Durch das Zusammenwirken der zweiten Gleitkontur 7 mit den zweiten Gleitflächen 9 erfolgt eine Verschiebung des Riegels 4, wenn – vor der Montage des Lenkrads – ein zwischen den Gehäuseteilen 1, 2 wirkendes Drehmoment den Blockierabschnitt 14 des Riegels 4 gegen die Begrenzungen der Ausnehmung 5 verschiebt. Die seitlich gegen den Blockierabschnitt 14 drückenden Teile des zweiten Gehäuseteils 2 drehen den Riegel 4 ein Stück weit um die schwimmend in den Führungskanälen 11a, 11b gelagerten Rundstifte 12a, 12b, wodurch ein ursprünglich parallel zu einer zweiten Gleitfläche 9 ausgerichteter Abschnitt der zweiten Gleitkontur 7 nun gegen eine der Gleitflächen 9 verkippt wird. Hierdurch ergibt sich eine vertikale Kraftkomponente, welche den Riegel 4 gegen die Kraft der Druckfeder 3 nach oben verschiebt und den Blockierabschnitt 14 aus der Ausnehmung 5 herausführt.
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Die Blockierung zwischen den Gehäuseteilen 1, 2 wird so bei einwirkenden Missbrauchskräften, die ein Mindestdrehmoment auf die Gehäuseteile 1, 2 ausüben, aufgehoben, bevor eine Zerstörung des Riegels 4 oder der Gehäuseteile 1, 2 eintreten kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erstes Gehäuseteil
- 2
- zweites Gehäuseteil
- 3
- Druckfeder
- 4
- Riegel
- 5
- Ausnehmung
- 6
- erste Gleitkontur
- 7
- zweite Gleitkontur
- 8
- erste Gleitflächen
- 9
- zweite Gleitflächen
- 10
- Tastenkörper
- 11a, 11b
- Führungskanäle
- 12a, 12b
- Rundstifte
- 13
- Außenfläche
- 14
- Blockierabschnitt
- 15
- Schräge
- 16
- Lenkradaufnahmeöffnung
- 17
- Flachbandkabel
- 18
- Steckeranschluss
- 19
- Gehäuseausnehmung
- 20
- Steckverbinder
- 21
- Hohlraum
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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