DE60214260T2 - Vorrichtung zum Verbinden eines Fahrzeuglenkrads mit einer Lenkspindel - Google Patents
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Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verbinden eines Fahrzeuglenkrads mit einer Lenkspindel bzw. Lenkwelle.
- Hintergrund der Erfindung
- Eine herkömmliche Vorrichtung zum Verbinden eines Lenkrads mit einer Fahrzeuglenkwelle umfasst eine Öffnung in einer Nabe des Lenkrads, die einen Endteil der Lenkwelle aufnimmt. Eine Feststellschraube wird in einer sich radial erstreckenden Bohrung in der Nabe des Lenkrads getragen. Die Feststellschraube steht mit dem Ende der Lenkwelle in Eingriff, um das Lenkrad auf der Lenkwelle zu halten.
-
EP 0 936 128 A offenbart eine Vorrichtung zum Verbinden eines Lenkrads mit einer Lenkwelle unter Verwendung einer Vielzahl von Keilen. Genau gesagt ist ein Lenksystem für ein Fahrzeug offenbart, das eine Säule mit einem Endteil aufweist, der mit einer Stoppoberfläche (stop surface) versehen ist; und ein Lenkrad, das eine Nabe mit einer Bohrung aufweist, die angepasst ist, um durch Gleiten in einer axialen Richtung auf dem Endteil der Säule in Eingriff gebracht zu werden mit einer Anschlagoberfläche (abutment surface), die angepasst ist, um auf der Stoppoberfläche der Säule zu lagern, um die Eindrückbewegung der Nabe gegenüber der Säule in der Axialrichtung zu stoppen, und mit einer Tragoberfläche gegenüber der Anschlagoberfläche, die angepasst ist, um einen Träger für ein axiales Verriegelungsmittel vorzusehen, das dazu dient, die Nabe zwischen der Stoppoberfläche der Säule gepackt zu halten, auf welcher dort dann die Anschlagoberfläche der Nabe lagert, und die Verriegelungsmittel lagern dann auf der Tragoberfläche während sie sich in Eingriff befindet auf der Säule; wobei der Endteil der Säule ein Einschnapp- bzw. Einrastendstück umfasst, das angepasst ist in die Bohrung der Nabe des Lenkrads hineinzugehen und mit einer Endoberfläche, die mit einer lateralen bzw. seitlichen Oberfläche verbunden ist, die in Bezug auf die Endoberfläche ausgenommen ist; und wobei die Verriegelungsmittel für die Nabe des Lenk rads drei Einrastelemente oder Keile aufweisen, die eine Verriegelungsposition zulassen, in welcher sie angepasst sind, sowohl auf der Tragoberfläche der Nabe als auch auf der lateralen Oberfläche des Einrastendstücks der Säule zu lagern, wenn die Anschlagoberfläche der Nabe auf der Stoppoberfläche der Säule lagert, wobei elastische Mittel vorgesehen sind in der Nabe, um das Einrastelement zu der Verriegelungsposition hin zu zwingen; wobei die laterale Oberfläche des Endteils der Säule in Bezug auf die axiale Richtung zu der Innenseite hin geneigt ist und zu der Stoppoberfläche, während die Tragoberfläche der Nabe des Lenkrads in Bezug auf die axiale Richtung hin geneigt ist, zum Inneren und zu der Anschlagoberfläche und kommt gegenüber der lateralen Oberfläche des Einrastendstücks der Säule, wenn die Anschlagoberfläche der Nabe auf der Stoppoberfläche der Säule lagert; und das Einrastelement ist ein starrer Keil, der zu der Tragoberfläche hin gezwungen wird durch die elastischen Mittel, wobei der Keil eine erste geneigte Oberfläche aufweist, die angepasst ist auf der Anschlagoberfläche zu lagern und der eine zweite geneigte Oberfläche aufweist, gegenüber der ersten Oberfläche, die angepasst ist, mit der lateralen Oberfläche des Endstücks zusammenzuarbeiten. Diese Konstruktion ist in Herstellung und Zusammenbau kompliziert. - Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine vereinfachte Vorrichtung zum Verbinden eines Lenkrads mit einer Lenkwelle vorzusehen.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele können aus den abhängigen Ansprüchen entnommen werden. Die Vorrichtung umfasst eine Lenkwelle, die drehbar ist, um lenkbare Fahrzeugräder zu verschwenken. Ein Lenkrad besitzt eine Nabe zur Verbindung mit einem axialen Ende der Lenkwelle. Die Nabe besitzt eine verjüngte Oberfläche, die eine Öffnung definiert, in welche sich das axiale Ende der Lenkwelle erstreckt. Eine Hülse weist eine sich radial verjüngende Außenoberfläche auf, die mit der verjüngten Oberfläche der Nabe in Eingriff bringbar ist und eine zylindrische Innenoberfläche, die mit dem axialen Ende der Lenkwelle in Eingriff bringbar ist. Ein Befestiger verbindet das Lenkrad mit der Lenkwelle. Der Befestiger legt Kraft an die Hülse an, um die sich radial verjüngende Außenoberfläche der Hülse mit der verjüngten Oberfläche, die die Öffnung in der Nabe definiert, in Eingriff zu bringen.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Die vorangegangen und anderen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann des Gebietes, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, beim Berücksichtigen der folgenden Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, offensichtlich werden, wobei in den Zeichnungen zeigt:
-
1 eine Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die ein Lenkrad zeigt, das mit einer Lenkwelle verbunden ist; -
2 eine Schnittansicht der Vorrichtung der1 , die das Lenkrad in einem von der Lenkwelle getrennten bzw. unverbundenen Zustand zeigt; und -
3 eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht der Vorrichtung der1 . - Beschreibung der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Anbringung eines Fahrzeuglenkrads an eine Lenkwelle eines Fahrzeugs. Repräsentativ für die vorliegende Erfindung stellt
1 eine Vorrichtung10 dar, die eine Fahrzeuglenkwelle12 und ein Lenkrad14 umfasst. - Die Lenkwelle
12 ist Teil einer Lenksäule eines Fahrzeugs. Die Lenkwelle12 besitzt ein axiales Ende20 und einen Hauptteil24 . Das axiale Ende20 besitzt einen Durchmesser, der geringer ist als ein Durchmesser des Hauptteils24 . Demgemäß besitzt die Lenkwelle12 eine ringförmige Schulter26 , von der sich das axiale Ende20 aus erstreckt. - Das axiale Ende
20 (1 und2 ) der Lenkwelle12 besitzt äußere Keilnuten28 , die sich von der Schulter26 aus erstrecken. Das Ende20 besitzt eine zylindrische Außenoberfläche30 , die auf einer Achse32 der Lenkwelle12 zentriert ist. Die Lenkwelle12 wird zur Drehung um die Achse32 getragen. - Das Lenkrad
14 umfasst eine Nabe40 , von welcher ein Teil in1 gezeigt ist. Die Nabe40 besitzt eine Öffnung42 , zentriert auf der Achse32 . Eine untere Oberfläche44 der Nabe40 steht mit der Schulter26 auf der Lenkwelle12 in Eingriff. Die Nabe40 besitzt innere Keilnuten46 , die mit den Keilnuten28 auf der Lenkwelle12 in Eingriff stehen. Die Öffnung42 wird durch eine verjüngte oder kegelstumpfförmige Oberfläche50 definiert. - Eine radial spreizbare Hülse
60 (1 ) steht mit der zylindrischen Oberfläche30 auf der Lenkwelle12 und der verjüngten Oberfläche50 auf der Nabe40 in Eingriff, um das Lenkrad14 mit der Lenkwelle zu verbinden. Die Hülse60 (3 ) umfasst eine radiale zylindrische Innenoberfläche62 und eine radiale verjüngte Außenoberfläche64 . Die Oberfläche62 (1 und2 ) steht mit der zylindrischen Oberfläche30 an dem axialen Ende20 der Lenkwelle12 in Eingriff und die verjüngte Oberfläche64 steht mit der verjüngten Oberfläche50 der Nabe40 in Eingriff. - Die Hülse
60 (3 ) besitzt einen sich axial erstreckenden Schlitz66 , um eine radiale Ausdehnung bzw. Spreizung der Hülse zuzulassen. Die Innenoberfläche62 der Hülse60 besitzt einen Durchmesser, der geringer ist als der Durchmesser der Oberfläche30 vor der Spreizung der Hülse60 . Die Hülse60 umfasst eine sich radial erstreckende Lippe70 . Die Lippe70 ist teilweise definiert durch eine axiale Endoberfläche72 der Hülse60 . - Ein Befestiger oder Bolzen
80 (1 –3 ) zwingt die Hülse60 in den Eingriff mit der Lenkwelle12 und dem Lenkrad14 . Der Bolzen80 besitzt einen mit Gewinde versehenen Schaft82 und einen Kopf84 . Der Schaft82 des Bolzens80 steht in Gewindeeingriff mit einer mit Gewinde versehenen Öffnung86 in dem axialen Ende20 der Lenkwelle12 . Der Kopf84 steht in Eingriff mit der Hülse60 . - Der Kopf
84 des Bolzens80 besitzt einen sich radial erstreckenden Flansch90 . Der Flansch90 (1 und2 ) ist teilweise definiert durch eine sich radial erstreckende Oberfläche92 . Die Oberfläche92 ist mit der Oberfläche72 der Hülse60 in Eingriff bringbar, um eine axiale Kraft an die Hülse anzulegen. Eine Kappe100 hält die Hülse60 an dem Bolzen80 fest. Die Kappe100 steht mit der Lippe70 auf dem Bolzen80 und der Lippe70 auf der Hülse60 in Eingriff. Demgemäß bewegt sich beim Entfernen des Bolzens80 von der Welle12 die Hülse60 mit dem Bolzen relativ zu der Welle. - Die Kappe
100 besitzt einen oberen Teil102 , der sich radial nach innen erstreckt. Der obere Teil102 steht mit dem Flansch90 auf dem Bolzen80 in Eingriff. Ein unterer Teil104 der Kappe100 erstreckt sich radial nach innen und steht mit der Lippe70 auf der Hülse60 in Eingriff. Der obere Teil102 steht mit dem Flansch90 in Eingriff und der untere Teil104 steht mit der Lippe70 in Eingriff, um die Hülse70 fest auf dem Bolzen80 zu halten. - Wenn das Lenkrad
14 mit der Lenkwelle12 verbunden werden soll, wird die Nabe40 über das axiale Ende20 der Welle so platziert, dass sich das axiale Ende in die Öffnung42 in der Nabe erstreckt. Der Bolzen80 wird in die Öff nung86 in der Welle12 geschraubt, um eine axial gerichtete Kraft auf die Hülse60 auszuüben. Die Oberfläche62 der Hülse60 steht mit der Oberfläche30 der Welle12 in Eingriff, um die Hülse radial zu spreizen bzw. auszudehnen und die verjüngte Oberfläche64 der Hülse in den Eingriff mit der verjüngten Oberfläche50 der Nabe40 zu zwingen. - Wenn die Nabe
40 von der Welle12 entfernt werden soll, wird der Bolzen80 aus der Öffnung86 in der Welle herausgeschraubt. Wenn der Bolzen80 aus der Welle12 herausgeschraubt ist, legt die Lippe90 des Bolzens eine axial gerichtete Kraft an die Kappe100 an. Die Kappe100 überträgt die axial gerichtete Kraft auf die Lippe70 der Hülse60 . Demgemäß wird beim Herausschrauben des Bolzens80 aus der Öffnung86 in der Welle12 die Hülse60 von der Öffnung42 in der Nabe40 entfernt. Daher kann das Lenkrad14 bei Bedarf leicht von der Welle12 entfernt werden. - Aus der obigen Beschreibung der Erfindung werden Fachleute Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen entnehmen. Solche Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Fachkönnens sollen durch die angefügten Ansprüche abgedeckt werden.
Claims (9)
- Eine Vorrichtung (
10 ), die Folgendes umfasst: eine Lenkwelle (12 ), die um eine Achse (32 ) drehbar ist, um lenkbare Fahrzeugräder zu verschwenken, wobei die Lenkwelle (12 ) ein axiales Ende (20 ) mit einer zylindrischen Außenoberfläche besitzt; ein Lenkrad (14 ) mit einer Nabe (40 ) zur Verbindung mit dem axialen Ende (20 ) der Lenkwelle (12 ), wobei die Nabe (40 ) eine verjüngte Oberfläche (50 ) besitzt, die eine Öffnung (42 ) definiert, in die sich das axiale Ende (20 ) der Lenkwelle (12 ) erstreckt; eine Hülse bzw. ein Halsteil (60 ) mit einer radial verjüngten Außenoberfläche (64 ), der mit der verjüngten Oberfläche (50 ) der Nabe (40 ) in Eingriff bringbar ist und eine zylindrische Innenoberfläche (62 ), die mit der zylindrischen Außenoberfläche des axialen Endes (20 ) der Lenkwelle (12 ) in Eingriff bringbar ist; und einen Befestiger (80 ), der das Lenkrad (14 ) mit der Lenkwelle (12 ) verbindet, wobei der Befestiger (80 ) eine axiale Kraft auf den Halsteil (60 ) ausübt, um die radial verjüngte Außenoberfläche (64 ) des Halsteils (60 ) in den Eingriff mit der verjüngten Oberfläche (50 ) zu bringen, die die Öffnung (42 ) in der Nabe (40 ) definiert, wobei der Befestiger (80 ) ferner die axiale Kraft auf den Halsteil (60 ) ausübt, um die zylindrischen Innenoberfläche (62 ) des Halsteils (60 ) radial in den Eingriff mit der zylindrischen Außenoberfläche des axialen Endes (20 ) der Lenkwelle (12 ) zu zwingen. - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Befestiger (
80 ) in Gewindeeingriff mit der Lenkwelle (12 ) steht. - Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Lenkwelle (
12 ) einen Innengewindeteil (86 ) umfasst und der Befestiger (80 ) einen Außengewindeteil (82 ) umfasst, der mit dem Innengewindeteil (86 ) der Lenkwelle (12 ) in Eingriff steht. - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Halsteil (
60 ) radial ausdehnbar ist. - Vorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Halsteil (
60 ) einen axialen Schlitz (66 ) aufweist, um die radiale Ausdehnung des Halsteils (60 ) zuzulassen. - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Befestiger (
80 ) eine axial gerichtete Kraft an eine Lippe (70 ) des Halsteils (60 ) anlegt. - Vorrichtung gemäß Anspruch 1; wobei die Nabe (
40 ) erste Keilnuten (46 ) aufweist, die mit entsprechenden zweiten Keilnuten (28 ) an dem axialen Ende (20 ) der Lenkwelle (12 ) in Eingriff bringbar sind, wobei die ersten und zweiten Keilnuten (46 ,28 ) axial zu dem Halsteil (60 ) und dem Befestiger (80 ) versetzt sind. - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner eine Abdeckung bzw. Kappe (
100 ) umfasst, die mit dem Halsteil (60 ) und dem Befestiger (80 ) in Eingriff steht, und zwar derart, dass sich beim Entfernen des Befestigers (80 ) von der Lenkwelle (12 ) der Halsteil (60 ) mit dem Befestiger (80 ) relativ zu der Lenkwelle (12 ) bewegt. - Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei der Halsteil (
60 ) eine sich radial erstreckende Lippe (70 ) umfasst, die mit der Kappe (100 ) in Eingriff steht und der Befestiger (80 ) einen sich radial erstreckenden Flansch (90 ) umfasst, der mit der Kappe (100 ) in Eingriff steht.
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