DE3908179A1 - Einrichtung fuer eine elektrische verbindung an einem kraftfahrzeug-lenkrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für eine elektrische Verbindung an einem Kraftfahrzeug-Lenkrad nach dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1.

Insbesondere dreht es sich um eine elektrische Verbindung, die in der Lenksäule eines Kraftfahrzeugs angebracht ist, um eine im Fahrzeug vorgesehene elektrische Einrichtung mit einer solchen am Lenkrad zu verbinden.

Eine Einrichtung für eine elektrische Verbindung - im folgen­ den Verbindungseinrichtung genannt - zum Verbinden einer elektrischen Anordnung, die an einem bewegten Teil angebracht ist, mit einer elektrischen Anordnung, die an einem statio­ nären Teil festsitzt, umfaßt herkömmlicherweise eine Schleif­ ringeinrichtung. Der Schleifring gewährleistet eine elek­ trische Verbindung mit Schleifkontakten. Diese Verbindung kann jedoch durch Staub oder Feuchtigkeit sowie durch Vibra­ tionen des Fahrzeugs gestört werden.

Dann, wenn eine besonders hohe Zuverlässigkeit der elek­ trischen Einrichtung bzw. der dazugehörigen Verbindungsein­ richtung gefordert wird, wie dies in letzter Zeit z. B. für die Betätigungseinrichtung eines Air-Bags gefordert wird, werden flexible schraubenförmige Streifen verwendet, wie sie in der US-PS 35 25 536 gezeigt sind.

Eine solche Verbindungseinrichtung mit einem schrauben­ förmigen, flexiblen Metallstreifen umfaßt einen inneren Ankerring, der an der Lenksäule des Lenkrades befestigt ist und der mit diesem dreht, sowie einen äußeren Ankerring, der am Gehäuse der Lenksäule sitzt. Der flexible Streifen ist locker in einer Schraubenwindung zwischen dem inneren und dem äußeren Ankerring gewickelt. Ein innerer Endabschnitt des flexiblen Streifens ist elektrisch mit dem inneren Ankerring und das andere Ende mit dem äußeren Ankerring verbunden. Beim Drehen des Lenkrades wird das Spiel im locker gewickelten Streifen entweder vergrößert oder verkleinert, je nach Dreh­ richtung des Lenkrades. Wenn der innere Ring zusammen mit dem Lenkrad über einen zulässigen Drehwinkel hinaus bezüglich des anderen Rings gedreht wird, ergibt sich eine übergroße Last auf den flexiblen Schraubenstreifen, so daß dieser brechen kann.

Um dieses Problem nun zu vermeiden, wird die Verbindungsein­ richtung in einer Neutralposition des Lenkrads mit diesem verbunden, in welcher der innere Ring im wesentlichen in gleichen Winkeln im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden kann. Um nun die Verbindungseinrichtung in einer derartigen neutralen Position anzubringen, muß der innere Ring vorher in der Neutralposition des Lenkrads aufge­ bracht werden.

Um dies zu erzielen, wird der innere Ring bis zu einer maximalen Grenzposition in einer Richtung gedreht und dann um eine vorbestimmte Anzahl von Drehungen in der anderen Rich­ tung zurückgedreht, so daß der innere Ring in einer Position nahe bei der Neutralposition sitzt. Dies ist jedoch nicht genau und nur sehr schwer zu bewerkstelligen.

Aus der JP-OS 62-2 38 164 ist eine Anordnung zur Anzeige der Neutralposition bekannt, die zum genauen Positionieren des inneren Rings in einer Neutralposition dient. Diese Anzeige­ einrichtung für die Neutralposition umfaßt jedoch eine Vielzahl von Einzelteilen. Darüber hinaus kann über diese Einrichtung nicht vermieden werden, daß eine übermäßige Kraft auf den flexiblen Streifen wirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungs­ einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzu­ bilden, daß die Neutralposition auf einfache Weise angezeigt und eine übermäßige Beanspruchung des flexiblen Streifens sicher vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung für eine elek­ trische Verbindung an einem Kraftfahrzeug-Lenkrad gelöst, die einen inneren Zylinder, der am Lenkrad gesichert ist, einen äußeren Zylinder, der an der Lenksäule für das Lenkrad befes­ tigt ist, einen flexiblen spiralförmigen Streifen zwischen dem inneren und dem äußeren Zylinder, dessen Enden jeweils an einem der Zylinder, eine Planetengetriebeanordnung mit einem Sonnenrad am Außenumfang des inneren Zylinders, einem Hohlrad an einer Seite des äußeren Zylinders und (mindestens ein) Planetenrad in Eingriff mit dem Sonnen- und dem Hohlrad, einen Anschlag zum Anhalten des Planetenrades an dessen Dreh­ enden und Markierungsmittel aufweist, die in einer Neutral­ position diametral gegenüber dem Anschlag vorgesehen sind.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläu­ tert, die anhand von Abbildungen näher beschrieben werden.

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Verbindungseinrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugteils mit einem Air-Bag-System, und

Fig. 4a eine perspektivische Ansicht der Verbindungsein­ richtung.

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein Air-Bag 3 an einem Lenkrad 2 eines Kraftfahrzeugs montiert. Eine elektrische Verbindungs­ einrichtung 1 ist zur elektrischen Verbindung einer Aufblas­ einrichtung für den Air-Bag 3 mit einer Steuereinheit 4 im Motorfahrzeug angebracht. Mehrere Fühler 5 sind mit der Steuereinheit 4 verbunden, um den Impuls bei einem Zusammen­ stoß des Fahrzeugs festzustellen.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, umfaßt die elektrische Ver­ bindungseinrichtung 1 einen inneren Zylinder 6, der an der Welle einer Lenksäule befestigt ist. Ein äußerer Zylinder 8 ist an der Lenksäule 7 bzw. an deren Gehäuse befestigt (Fig. 4). Ein flexibler Metallstreifen 9 ist zwischen dem inneren Zylinder 6 und dem äußeren Zylinder 8 spiralförmig aufgewickelt. Das innere Ende des Streifens 9 ist am inneren Zylinder 6, das äußere Ende am äußeren Zylinder 8 befestigt.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist in der Verbindungseinrichtung 1 eine Planetenradanordnung vorgesehen. Der innere Zylinder 6 besteht aus Kunststoff und weist ein äußeres Sonnenrad 6 a einstückig auf seinem Umfang aufgeformt auf. Der äußere Zylinder 8 besteht ebenfalls aus Kunststoff und weist ein inneres Hohlrad 8 a einstückig angeformt auf, welches dem Sonnenrad 6 a entspricht. Ein Planetenrad 10, das vorzugsweise dieselbe Anzahl von Zähnen aufweist wie das Sonnenrad 6 a ist kämmend mit dem Sonnenrad 6 a und dem Hohlrad 8 a angebracht. Ein transparenter Ringdeckel 11 ist am äußeren Zylinder 8 wie in Fig. 1 gezeigt angebracht. Auf diese Weise ist das Plane­ tenrad 10 gegen eine Herausbewegung gesichert. Wenn der innere Zylinder 6 gedreht wird, so wälzt sich das Planetenrad 10 ringsum das Sonnenrad 6 a ab. An einem rechten und einem linken Drehungsende ist ein Anschlag 8 b vorgesehen, der aus zwei (miteinander verbundenen) Zähnen des Hohlrades 8 a be­ steht, um die Drehbewegung des Planetenrades 10 abzustoppen. Diametral gegenüber dem Anschlag 8 b ist eine Marke 8 c auf dem Hohlrad 8 a angebracht, die der neutralen Geradeausposition entspricht. Die Anzahl der zulässigen Drehungen des Sonnen­ rades 6 a relativ zum äußeren Zylinder 8 wird geringfügig größer gewählt als die zulässige Anzahl von Drehungen des Lenkrads 2 bis zu seinen Endanschlägen (bezüglich der Steuerung).

Wenn das Lenkrad 2 z. B. dreimal gedreht werden kann, so wird die Einstellung derart gewählt, daß sich das Sonnenrad 6 a viermal drehen kann. In diesem Fall wird das Getriebeverhält­ nis des Sonnenrades 6 a zum Hohlrad 8 a auf 1:3 eingestellt. Wenn somit der innere Zylinder 6 viermal dreht, so wälzt sich das Planetenrad 10 einmal ringsum den inneren Zylinder 6 ab. Die Positionierung des inneren Zylinders 6 auf die Neutral­ position kann leicht und genau durch Positionierung des Planetenrades auf die Marke 8 c bewerkstelligt werden, indem man auf das Planetenrad 10 durch den transparenten Deckel 11 blickt.

Die in die Neutralposition gebrachte Verbindungseinrichtung wird mit dem Lenkrad 2 so verbunden, daß der äußere Zylinder 8 an der Lenksäule 7 und der innere Zylinder 6 an der Lenkwelle in der Geradeausposition des Lenkrades 2 befestigt werden. Wenn die Verbindungseinrichtung 1 am Lenkrad 2 in einer Position angebracht ist, die von der Geradeausposition abweicht, so sitzt das Lenkrad in einer Position, aus der es über die zulässigen zwei Drehungen des inneren Zylinders 6 in der entgegengesetzten Richtung drehbar ist. Die Planetenrad­ anordnung begrenzt nun aber die Drehung des inneren Zylinders 6 auf den zulässigen Bereich. Genauer gesagt, die Drehung des Planetenrades 10 über den zulässigen Bereich wird durch den Anschlag 8 b verhindert. Auf diese Weise kann keine unzulässig hohe Kraft auf den spiraligen flexiblen Streifen 9 einwirken, so daß dieser nicht reißen kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der innere Zylinder exakt in der Neutralstellung positioniert werden, die durch eine einfache Struktur umfassend eine Marke und ein Planeten­ rad angezeigt wird. Wenn der innere Zylinder sein Drehende erreicht, so wird er über einen Anschlag gestoppt. Auf diese Weise kann keine übermäßige Kraft auf den flexiblen Streifen wirken.

Der flexible Streifen 9 ist aus elektrisch leitendem Mate­ rial, wobei seine Enden durch Schlitze im inneren Zylinder 6 bzw. im äußeren Zylinder 8 hindurchgeführt und in Zugspan­ nungsrichtung umgebogen sind. Auf diese Weise kann eine elektrische Verbindung zwischen dem Teil, auf welches der innere Zylinder 6 aufgesteckt bzw. in welches der äußere Zylinder 8 eingeführt wird, leicht hergestellt werden.

Claims (3)

1. Einrichtung für eine elektrische Verbindung an einem Kraftfahrzeug-Lenkrad, gekennzeichnet durch
einen inneren Zylinder (6), der an einem Lenkrad (2) be­ festigt ist,
einen äußeren Zylinder (8), der an einer Lenksäule (7) für das Lenkrad (2) befestigt ist,
einen flexiblen, spiralförmigen Streifen (9) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen der Lenksäule (7) und dem Lenkrad (2), der zwischen dem inneren und dem äußeren Zylinder (6 bzw. 8) angeordnet ist und dessen Enden jeweils an einem der Zylinder (6, 8) gesichert sind,
eine Planetenradanordnung mit einem Sonnenrad (6 a) am Außenumfang des inneren Zylinders (6), einem Hohlrad (8 a) an einer Seite des äußeren Zylinders (8) und ein Planeten­ rad (10), das mit dem Sonnenrad (6 a) und dem Hohlrad (8 a) kämmt,
einen Anschlag (8 b) zum Abstoppen des Planetenrades (10) an dessen Drehungsenden, und durch
Markierungseinrichtungen (8 c) in einer Neutralposition diametral gegenüber dem Anschlag (8 b) zur Darstellung der Neutralposition, wenn das Planetenrad (10) hiermit über­ einstimmt, wodurch der innere Zylinder (6) in Überein­ stimmung mit den Markierungseinrichtungen (8 c) in die Neutralposition bringbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der zulässigen Drehungen des Sonnenrades (6) durch das Getriebeverhältnis größer gewählt ist als die Anzahl zulässiger Drehungen des Lenkrades (2).

3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine transparente Abdeckplatte (11) zum Abdecken der Planetenradanordnung und zum Halten des Planetenrades (10) innerhalb des Hohlrades (8).