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