DE29601914U1 - Fahrzeuglenkvorrichtung - Google Patents
FahrzeuglenkvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeuglenkvorrichtung mit einem Lenkrad, einer mit dem
Lenkrad drehfest verbundenen Lenksäule, welche Drehbewegungen des Lenkrades um eine Lenksäulenachse auf ein Lenkgetriebe überträgt, und einer eingebauten Airbageinrichtung.
Bei derartigen mit eingebauter Airbageinrichtung ausgestatteten Fahrzeuglenkvorrichtungen
sind für die Montage und die raumsparende Anordnung der Airbageinrichtung,
weiche aus mehreren Bestandteilen, wie Gasgenerator zur Erzeugung eines Füllmediums,
Fülleinrichtung zur möglichst raschen Einleitung des erzeugten Füümediums
(Füllgases) in den Luftsack und den im Ruhezustand gefalteten Luftsack besteht, beim
sorgfältigen Zusammenbau der einzelnen Teile und bei der Montage der Airbageinrichtung
in der Fahrzeuglenkvorrichtung eine Vielzahl aufwendiger Montagevorgänge erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Fahrzeuglenkvorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, die in einfacher Weise zusammengebaut werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Airbageinrichtung an der
Lenksäule als vorgefertigtes Modul (Bauteil) vormontiert und dabei zumindest zum Teil
in einem Hohlraum der Lenksäule eingesetzt ist, daß mit der Lenksäule eine Lenkradaufnahme
drehfest verbunden ist, welche um einen Umfang um die Lenksäulenachse
• · 1
verteilte Eingriffstellen aufweist, mit denen bei vormontierter Airbageinrichtung korrespondierende
am Lenkrad vorgesehene Eingriffstellen mit Formschluß zur Drehbewegungsübertragung
beim Aufsetzen des Lenkrades auf die Lenkradaufnahme in Eingriff gebracht sind und daß bei Formschluß zwischen den Eingriffstellen des Lenkradaufsatzes
und des Lenkrades eine mechanische Sperre zwischen Lenkrad und Lenksäule aktiviert
ist, welche ein Lösen des Formschlusses blockiert. Auf diese Weise ist es möglich,
die einzelnen Bestandteile der Airbageinrichtung, wie Gasgenerator, Fülleinrichtung,
gefalteter Luftsack komplett zu einer Baueinheit (Modul) fertig zu montieren und diese
Baueinheit in einem insbesondere am Lenksäulenende vorgesehenen Hohlraum der Lenksäule, zumindest zum Teil, einzusetzen, wobei der Teil der Airbageinrichtung, in
welchem der gefaltete Luftsack untergebracht ist, außerhalb der Lenksäule liegen kann
und bei der Endmontage bei aufgesetztem Lenkrad in einem Hohlraum einer Lenkradnabe,
wie im einzelnen noch erläutert wird, aufgenommen wird. Insbesondere der Gasgenerator,
z.B. ein Behälter mit dem unter Druck gehaltenen Füllgas, ist im Hohlraum der Lenksäule angeordnet.
In bevorzugterWeise erstrecken sich die Eingriffstellen in axialer Richtung der Lenksäule
bzw. des Lenkrades. Hierdurch wird eine einwandfreie Übertragung der Drehbewegung
vom Lenkrad auf die Lenksäule erreicht. Ferner wird das Aufsetzen des Lenkrades auf die Lenksäule in axialer Richtung erleichtert.
Um die Erzielung des Formschlusses zwischen den Eingriffstellen zu erleichtern, können
die an der Lenkradaufnahme vorgesehenen Eingriffstellen nach außen gerichtet sein
und die am Lenkrad vorgesehenen Eingriffstellen nach innen gerichtet sein.
In bevorzugter Weise sind die außenliegende Begrenzungsfläche der Eingriffstellen an
der Lenkradaufnahme und die innenliegende Begrenzungsfläche der Eingriffstellen am
Lenkrad kegelförmig ausgebildet mit gemeinsamer Kegelachse, die koaxial zur Lenksäulenachse
verläuft. Die Eingriffstellen liegen dabei bevorzugt auf Teilkreisbögen. Die Eingriffstellen
sind bevorzugt als Verzahnungen ausgebildet.
Die mechanische Sperre ist in bevorzugter Weise so ausgebildet, daß wenigstens eines
der Sperrelemente durch eine Feder in die Blockiersteliung vorgespannt ist. Wenigstens
eines der Sperrelemente, insbesondere das Sperrelement, auf welches die Feder einwirkt,
ist kreisbogenförmig ausgebildet und kann sich über wenigstens zwei kreissegmentförmige
Eingriffsteilen erstrecken. Eines der Sperrelemente kann stiftförmig ausgebildet
sein. In bevorzugter Weise werden zwei Sperrelemente für die mechanische
Sperre verwendet.
In der Blockierstellung liegen die Sperrelemente der mechanischen Sperre in einem
Hohlraum, welcher von durchgängigen auf einen Umfang um die Lenksäulenachse verlaufende
Nuten in den Eingriffstellen gebildet werden. Durch die Nuten werden die jeweiligen
Eingriffstellen in ihrer axialen Richtung in zwei Teile, insbesondere zwei Hälften,
aufgeteilt.
Zur genauen Positionierung des Lenkrades auf der Lenksäule können an der Lenkradaufnahme
Positioniervorsprünge vorgesehen sein, welche mit Begrenzungsflächen an korrespondierenden Endflächen der am Lenkrad vorgesehenen Eingriffstellen bei
Formschluß anliegen.
In bevorzugter Weise befinden sich die Eingriffstellen am Lenkrad am Innenumfang einer
Lenkradnabe, in deren Hohlraum bei fertig montierter Fahrzeuglenkvorrichtung der
gefaltete Luftsack der vormontierten Airbageinrichtung liegt.
Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1: in auseinandergebautem Zustand ein Ausführungsbeispiel einer Fahrzeuglenkeinrichtung
mit an der Lenksäule vormontierter Airbageinrichtung;
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Fig. 2: eine schnittbildliche Darstellung durch die Lenkradaufnahme des Ausführungsbeispiels
der Fig. 1 mit in Formschluß der Eingriffstellen aufgesetztem Lenkrad;
und
5
und
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Fig. 3: einen Schnitt durch eine Lenkradnabe des Lenkrades mit den daran an
geformten Eingriffstellen.
Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel einer Fahrzeuglenkvorrichtung
besitzt ein Lenkrad 1 mit einer Lenkradnabe 23. Lenkbewegungen (Drehbewegungen) des Lenkrades 1 werden über eine im Fahrzeug um eine Lenksäulenachse 25 drehbar
gelagerte Lenksäule 2 auf ein nicht näher dargestelltes Lenkgetriebe übertragen. Zur
Montage des Lenkrades 1 an der Lenksäule 2 dient eine Lenkradaufnahme 4. Die Lenkradaufnahme
4 besitzt ein Nabenteil 26, weiches drehfest mit der Lenksäule 2, beispielsweise
durch Aufpressen, Verkeilen, Verschweißen oder sonstwie verbunden ist.
,&idigr;
Am Nabenteil 26 der Lenkradaufnahme 4 sind an radial nach außen sich erstreckenden Vorsprüngen Eingriffsteiien 5, 6 und 7 in Form von Verzahnungen vorgesehen. Die Eingriffstellen 5, 6 und 7 sind radial nach außen geöffnet. Die Eingriffelemente in Form der Zähne erstrecken sich im wesentlichen in axialer Richtung der Lenksäulenachse 25. Die äußeren Begrenzungsfiächen der Verzahnungen, auf denen die Zahnspitzen liegen, ist eine Kegelstumpffläche mit einer Kegelachse, die mit der Lenksäuienachse 25 zusammenfällt.
Am Nabenteil 26 der Lenkradaufnahme 4 sind an radial nach außen sich erstreckenden Vorsprüngen Eingriffsteiien 5, 6 und 7 in Form von Verzahnungen vorgesehen. Die Eingriffstellen 5, 6 und 7 sind radial nach außen geöffnet. Die Eingriffelemente in Form der Zähne erstrecken sich im wesentlichen in axialer Richtung der Lenksäulenachse 25. Die äußeren Begrenzungsfiächen der Verzahnungen, auf denen die Zahnspitzen liegen, ist eine Kegelstumpffläche mit einer Kegelachse, die mit der Lenksäuienachse 25 zusammenfällt.
Am Lenkrad sind ebenfalls auf Kreisbögen angeordnete korrespondierende Eingriffstellen
8, 9 und 10 (Figur 3) vorgesehen. Diese Eingriffstellen befinden sich am Innenumfang
einer Lenkradnabe 23. Die Eingriffstellen 8, 9 und 10 sind ebenfalls als Verzahnungen
ausgebildet, deren Zähne mit den Zähnen der Eingriffsteiien 5, 6 und 7 an der Lenkradaufnahme
4 korrespondieren. Die Öffnungen der Eingriffstellen 8, 9 und 10 sind nach
innen gerichtet. Die innere Begrenzungsfläche der Eingriffstellen 8, 9 und 10, d.h. die
Fläche, auf denen die Zahnspitzen liegen, ist ebenfalls eine Kegelstumpffläche um die
Lenksäulenachse 25. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Verzahnungen
der Eingriffstellen 5, 6 und 7 an der Lenkradaufnahme 4 und die Verzahnungen der Eingriffstellen
8, 9 und 10 am Lenkrad, insbesondere an der Innenseite der Lenkradnabe
23, als Kegelsegmentverzahnungen ausgebildet. Die Verzahnungen an der Innenseite
der Lenkradnabe 23 und die Verzahnungen an der Lenkradaufnahme 4 sind so aneinander
angepaßt, daß sie mit Formschluß im montierten Zustand aneinander liegen, wie es in Figur 2 gezeigt ist. Vor dem Zusammenbau des Lenkrades 1 und der Lenksäule 2
bzw. der Lenkradaufnahme 4 wird die zu einer Baueinheit vormontierte Airbageinrichtung
3 auf die Lenksäule 2 aufgesetzt, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Dabei kann ein
Teil der Airbageinrichtung, beispielsweise der Teil, weicher das Füllgas erzeugt oder
unter Druck enthält, beispielsweise ein Gasgenerator 31 oder die Vorratseinrichtung für
ein komprimiertes Füllgas sowie die Fülleinrichtung, insbesondere die Diffusoreinrichtung
zur gleichmäßigen Verteilung des Füllgases im Luftsack in einem Hohlraum am Ende der Lenksäule 2 eingesetzt sein. Der Teil der Airbageinrichtung 3, welcher einen
gefalteten Luftsack 24 aufnimmt, liegt außerhalb der Lenksäule 2. Im fertig montierten
Zustand der Fahrzeuglenkvorrichtung liegt er im Innern der Lenkradnabe 23.
Nach der Vormontage der Airbageinrichtung 3 wird in axialer Richtung der Lenksäulenachse
25 das Lenkrad 1 auf die Lenkradaufnahme 4 aufgesetzt. Dabei kommen die Eingriffstellen 8, 9 und 10 an der Innenseite der Lenkradnabe 23 mit den nach außen
gerichteten Eingriffsteüen 5, 6, 7 an der Lenkradaufnahme 4 in formschlüssigen Eingriff.
Bei diesem formschlüssigen Eingriff liegen die Kegelfiächen, auf denen die Spitzen der
Verzahnungen der Eingriffstellen 5, 6, 7 an der Lenkradaufnahme 4 sich befinden, auf
einer äußeren Kegelfläche. Die Spitzen der Verzahnungen der Eingriffstellen 8, 9, 10 an
der Innenseite des Lenkrades 1 liegen koaxial dazu auf einer inneren Kegelfläche.
Damit bei Formschluß zwischen den Eingriffstellen 5-7 und 8 -10 ein Lösen dieses
Formschlusses verhindert wird, ist eine mechanische Sperre 11 vorgesehen. Diese besitzt
beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein etwa halbkreisförmig ausgebildetes Sperreiement 13, welches sich über die beiden Eingriffstellen 8 und 9 am Lenkrad und
und 6 an der Lenkradaufnahme 4 erstreckt. Auf dieses halbkreisförmige Sperrelement in
Form eines gebogenen Sperrstiftes wirkt eine Feder 12, insbesondere Blattfeder, welche
das Sperrelement 13 in die in der Figur 2 dargestellte Biockierstellung vorspannt.
In dieser Blockierstellung befindet sich in einem Hohlraum, welcher von durchgängigen
in Umfangsrichtung um die Lenksäulenachse verlaufenden Nuten 27 und 28 gebildet wird. Die umlaufende Nut 27 ist in Umfangsrichtung in die Eingriffstellen 5, 6, 7 an der
Lenkradaufnahme 4 eingeformt. Die umlaufende durchgängige Nut 28 ist an der innenseite
der Lenkradnabe 23 etwa in der axialen Mitte der Eingriffstellen 8, 9 und 10 eingeformt.
Auch die Nut 27 befindet sich etwa in der axialen Mitte der sich axial erstreckenden
Eingriffstellen 5, 6 und 7.
In der Blockierposition befindet sich somit das Sperrelement 13 etwa in der Mitte der
axialen Ausdehnungen der mit Formschluß ineinander greifenden Eingriffstellen 5-10.
In dieser Blockierposition erstreckt sich das halbkreisförmige Sperrelement 13 um die
Lenksäulenachse 25, wie es aus Figur 2 zu ersehen ist.
Es kann ein zweites kreisbogenförmiges Sperrelement vorgesehen sein, welches die
formschlüssig ineinander greifenden Eingriffstellen 7 und 10 erfaßt. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel besitzt die mechanische Sperre ein als geradliniger Sperrstift ausgebildetes
Sperreiement 14. In der in Figur 2 dargestellten Blockierposition erstreckt sich
das Sperrelement 14 ebenfalls durch einen Hohlraum, welcher etwa in der Mitte der
axialen Ausdehnungen der Eingriffstellen 7 und 10 von beispielsweise halbkreisförmigen
Nuten 27 und 28 gebildet ist. Mit diesem Hohlraum fluchten Bohrungen 29 und 30 in der
Lenkradnabe 23, durch welche das stiftförmige Sperrelement 14 in die Sperrposition
gebracht werden kann.
Durch die mechanische Sperre, welche von den Sperrelementen 13 und 14 und der Feder
12 gebildet wird, werden das Lenkrad 1 und die Lenksäule 2 in axialer Richtung fest
miteinander verbunden, so daß ein Abziehen des Lenkrades 1 in axialer Richtung verhindert
wird.
Wie aus der Figur 3 zu ersehen ist, kann das Sperrelement 13, auf welches die Feder 12
wirkt, vor der Montage des Lenkrades 1 auf der Lenksäule 2 in einer zurückgezogenen
Position sich befinden. Nachdem der Formschluß zwischen den Eingriffstellen 5 - 7 an
der Lenkradaufnahme 4 und den Eingriffstellen 8 -10 am Lenkrad 1 hergestellt worden
ist, wird durch die Vorspannkraft der Feder 12 das Sperrelement 13 in die in der Figur 2
dargestellte Blockierposition gebracht. Ferner kann durch die Bohrungen 29 und 30 der
Sperrstift, welcher das Sperrelement 14 bildet, in die in der Figur 2 dargestellte Position
gebracht werden.
5
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In bevorzugterWeise kann das etwa halbkreisförmig ausgebildete Sperrelement 13 ein
halbzylindrisches Querschnittsprofi! aufweisen. Ferner können in der Lenkradnabe 23
Demontageöffnungen 21 und 22 vorgesehen sein, durch die mit einem Demontierwerkzeug,
beispielsweise Spannzangen, von außen her das Sperrelement 13 gegen die Kraft
der Feder 12 aus der Blockierposition, beispielsweise in die in der Figur 3 dargestellte
zurückgezogene Ruheposition bewegt werden kann. Auch der Sperrstift (Sperrelement
14) kann von außen her in einfacher Weise aus seiner Sperrposition geschoben werden,
so daß das Lenkrad 1 von der Lenksäule 2 abgezogen werden kann.
Claims (21)
1. Fahrzeuglenkvorrichtung mit einem Lenkrad, einer mit dem Lenkrad drehfest verbundenen
Lenksäule, welche Drehbewegungen des Lenkrades um eine Lenksäulenachse auf ein Lenkgetriebe überträgt, und einer eingebauten Airbageinrichtung,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Airbageinrichtung (3) an der Lenksäule (2) als vorgefertigtes Modul vormontiert
und dabei zumindest zum Teil in einem Hohlraum der Lenksäule (2) eingesetzt ist und daß mit der Lenksäule (2) eine Lenkradaufnahme (5) drehfest
verbunden ist, welche auf einem Umfang um die Lenksäulenachse verteilte Eingriffstellen
{5, 6, 7) aufweist, mit denen bei vormontierter Airbageinrichtung (3) korrespondierende am Lenkrad (1) vorgesehene Eingriffstellen (8, 9, 10) beim
Aufsetzen des Lenkrades (1) auf die Lenkradaufnahme (4) in Eingriff gebracht sind und daß bei Formschluß zwischen den Eingriffstellen des Lenkrades und der
Lenkradaufnahme eine mechanische Sperre (11) zwischen dem Lenkrad (1) und
der Lenkrsäule (2) aktiviert ist, weiche ein Lösen des Formschlusses blockiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffstellen (5,
6, 7) an der Lenkradaufnahme (4) radial nach außen gerichtet sind und daß die Eingriffstellen (8, 9, 10) am Lenkrad (1) radial nach innen gerichtet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschluß
zwischen den Eingriffstellen (5, 6, 7) an der Lenkradaufnahme (4) und
den Eingriffsteiien (8, 9,10) am Lenkrad (1) in axialer Richtung sich erstreckende
Eingriffsfiächen für den Formschluß aufweisen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Eingriffstellen (5-10) an der Lenkradaufnahme (4) und am Lenkrad (1) kegelförmige
Begrenzungsflächen mit einer gemeinsamen Kegelachse, die koaxial zur Lenksäulenachse (25) liegt, aufweisen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Eingriffstellen (5-10) auf Teilkreisbögen liegen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
mechanische Sperre (5) eine axiale Bewegung des Lenkrades (1) gegenüber der Lenkradaufnahme (4) blockiert.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
mechanische Sperre (11) eine Feder (12) aufweist, welche eine Vorspannung in
die Blockierstellung der Sperre erzeugt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
mechanische Sperre (11) wenigstens zwei Sperrelemente (13, 14) aufweist, von
denen wenigstens ein Sperrelement (13) von der Feder (12) beaufschlagt ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Eingriffsteiien (5, 6, 7) der Lenkradaufnahme (4) und die Eingriffstellen (8, 9, 10)
des Lenkrades (1) in ihrer axialen Ausdehnung jeweils von einer in Umfangsrichtung
durchgängigen Nut (15, 16) unterbrochen sind und daß die beiden Nuten (15, 16) bei Formschluß zwischen den Eingriffstellen (5-10) der Lenkradaufnahme
(4) und des Lenkrades (1) einen Raum bilden, in welchem ein jeweiliges Sperrelement (13, 14) in der Blockierstellung aufgenommen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eines der Sperrelemente (13, 14) durch die Feder (12) in die Blokkiersteliung
vorgespannt ist.
11, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eines der Sperrelemente (13, 14) kreisbogenförmig ausgebildet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das kreisbogenförmige
Sperrelement (13) ein halbzylindrisches Querschnittsprofil aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß
das kreisbogenförmige Sperrelement (13) sich über wenigstens zwei kreissegmentförmige
Eingriffstellen um die Lenksäulenachse (25) erstreckt.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens ein Sperrelement (14) stiftförmig ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die Eingriffsteüen (5-10) als Verzahnungen ausgebildet sind.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß
an der Lenkradaufnahme (4) Positioniervorsprünge (15, 16) vorgesehen sind,
durch welche die Winkelposition des Lenkrades (1) an der Lenkradaufnahme (4) bestimmt ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniervorsprünge
(15, 16) neben zwei Eingriffstellen (5, 6) der Lenkradaufnahme (4) angeordnet sind und jeweils den Eingriffstellen benachbarte Begrenzungsflächen
(17, 18) aufweisen, die an die jeweiligen korrespondierenden Endflächen (19, 20)
der am Lenkrad (1) vorgesehenen Eingriffsflächen (8, 9) beim Formschluß anliegen.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß
die Eingriffstellen {8, 9, 10) am Lenkrad (1) am Innenumfang einer Lenkradnabe
(23) angeordnet sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum der
Lenkradnabe (23) ein gefalteter Luftsack (24) der vormontierten Airbageinrichtung
(3) angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß
im Lenkrad (1) die Montagebohrungen (21, 22) für einen Werkzeugzugriff beim
Bewegen des bzw. der Sperrelemente (13, 14) aus der Blockierstellung vorgesehen sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß
zumindest der Gasgenerator (31) zur Erzeugung des Füllgases für den Airbag im Hohlraum der Lenksäule (2) angeordnet ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960425 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990826 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20020426 |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20040303 |
|
R071 | Expiry of right |