DE19729688C2 - Mittel zum Montieren eines Lenkrades - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Befestigungsmittel zum kraft- und formschlüssigen Montieren eines Lenkrades auf einer Lenksäule gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Befestigungsmittel sind aus der DE 295 18 638 U1 bekannt.

Zur Befestigung des Lenkrades auf der Lenksäule ist das obere Lenksäulenende üblicherweise mit einem Konusteil, einer Kerbverzahnung und einem Außengewinde versehen, wobei die Lenkradnabe ebenfalls ein Konusteil und eine Kerbverzahnung besitzt. Das Lenkrad wird in der richtigen Winkelstellung auf die Lenksäule aufgesetzt und danach mittels einer zentralen Mutter axial derartig gegen die Lenksäule verspannt, daß die kraftschlüssige Verbindung über die Konusteile ausreicht, um die normalerweise auftretenden Drehmomente übertragen zu können. Die Kerbverzahnung, d. h. die formschlüssige Übertragung des Drehmoments kommt nur zum tragen, wenn die kraftschlüssige Verbindung beispielsweise bei einem Unfall überlastet wird, oder wenn sich die selbsthemmende Axialverschraubung lösen sollte.

Da keine mit vertretbarem Aufwand montierbare, formschlüssige Verbindung zur Übertragung des Drehmoments vom Lenkrad auf die Lenksäule völlig spielfrei ausgelegt werden kann, und da dieses Spiel von den herstellungsbedingten Toleranzen überlagert wird, verläßt man sich zur spielfreien Drehmomentübertragung zwischen Lenkrad und Lenksäule nicht auf die formschlüssige Verbindungskomponente, sondern auf die kraftschlüssige, die für sich genommen jedoch auch nicht als ausreichend angenommen wird und deswegen durch die formschlüssige Komponente ergänzt werden muß.

Die vorgenannte Befestigungsmethode setzt voraus, daß das Lenkrad im Bereich der Nabe von oben zugänglich ist, damit die Mutter auf die Lenksäule aufgeschraubt werden kann. Da immer mehr Fahrzeuge serienmäßig zumindest mit einem Fahrer-Airbag ausgestattet werden, der im Lenkrad untergebracht werden muß, kann das Airbag-Modul im allgemeinen erst nach der Befestigung des Lenkrades auf der Lenksäule montiert werden. Das ist nicht nur verhältnismäßig aufwendig, sondern auch fertigungstechnisch nicht unproblematisch, weil das Anbringen des Airbags nicht beim Hersteller der Lenkräder und Airbags, sondern erst in der Endmontage des Kraftfahrzeuges erfolgen kann. Außerdem ist man mehr und mehr bestrebt, die Lenkradummantelung möglichst einstückig herzustellen, wobei keine Möglichkeit besteht, das Lenkrad in der zuvor beschriebenen Weise auf der Lenksäule zu befestigen.

Bei der Befestigung des Lenkrads mit den aus der DE 295 18 638 U1 bekannten gattungsgemäßen Befestigungsmitteln besteht die Gefahr, daß sich das Verriegelungselement (Keil) durch Drehung um eine zur Lenksäule parallele Achse verkantet und deswegen nicht oder nur unter Aufwendung größerer Kräfte verschiebbar ist.

Es besteht somit die Aufgabe, Befestigungsmittel zum kraft- und formschlüssigen Montieren eines Lenkrades auf einer Lenksäule anzugeben, bei denen ein Verkanten des Keils weitestgehend ausgeschlossen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Nabe eine Führung für den Keil besitzt, daß im Keil ein Schraubgewinde ausgebildet und daß eine dazu passende Schraube vorgesehen ist, deren Kopf in der Nabe derartig geführt ist, daß die Schraube zwar um ihre Achse gedreht werden kann, in Achsrichtung - abgesehen von dem erforderlichen Arbeitsspiel - jedoch nicht verschiebbar ist.

Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Befestigungsmittel wird die Axialverspannung zur Ausbildung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen Lenkrad und Lenksäule mittels des radial verschieblichen Keils hergestellt, für dessen Bewegung kein Zugang von der Oberseite des Lenkrades her erforderlich ist. Das Befestigen und Lösen des Lenkrades kann von der Rückseite her erfolgen, indem der Keil radial auf die Lenksäule zu- oder von ihr weg bewegt wird. Damit steht die Oberseite des Lenkrades für die Anordnung des Airbags uneingeschränkt zur Verfügung, und es kann ohne weiteres auch eine zumindest auf der Oberseite einstückige Lenkradummantelung realisiert werden, wenn diese so ausgebildet ist, daß auch der Airbag von der Rückseite des Lenkrades her montiert werden kann.

Vorteilhafte Abwandlungen und Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 beschrieben. Weitere Einzelheiten werden anhand des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Nabenbereich eines Lenkrades.

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch den Nabenbereich des Lenkrades längs der Linie A-A in Fig. 1.

In den Fig. 1 und 2 ist der Montagebereich von Lenksäule 1 und Nabe 5 eines Lenk­ rades dargestellt, wobei an der Lenksäule 1 nacheinander ein Axialanschlag 2, eine Ra­ dialsicherung 3 und eine nutartige Ausnehmung 4 vorgesehen sind. Die Nabe 5 des Lenkrades weist einen im Querschnitt auf die Radialsicherung 3 abgestimmten Durch­ gang 6 mit Anschlagsrand 7 sowie einen in einer Führung der Nabe 5 radial zur Lenksäu­ lenachse vor und zurück verschieblichen, in der Ausnehmung 4 festklemmbaren Keil 8 auf. Dieser Keil 8 wird mittels einer von der Rückseite des Lenkrades zugänglichen Schraube 9 in der Führung verschoben, wenn die Schraube 9 gedreht wird, wobei deren Kopf 10 in der Nabe 5 derartig geführt ist, daß sie zwar um ihre Achse gedreht werden kann, in Achsrichtung jedoch - abgesehen von dem erforderlichen Arbeitsspiel - nicht verschiebbar ist. Auf diese Weise kann der Keil 8 durch Drehen der Schraube 9 zwangsweise auf die Lenksäule 1 zu bzw. von ihr weg bewegt werden. Durch Eingreifen des Keils 8 in die nutartige Ausnehmung 4 wird dabei eine Axialverspannung zwischen der Nabe 5 und der Lenksäule 1 und somit auch eine kraftschlüssige Verbindung zwi­ schen Lenkrad und Lenksäule 1 hergestellt. Über diese kraftschlüssige Verbindung wer­ den unter normalen Bedingungen sämtliche Axialkräfte und Drehmomente zwischen Lenkrad und Lenksäule 1 übertragen. Der zusätzlich vorgesehene, formschlüssige Ein­ griff zwischen der Radialsicherung 3 und dem darauf abgestimmten Durchgang 6, der stets mit einem konstruktiv und fertigungstechnisch bedingten Spiel behaftet ist, ist si­ cherheitstechnisch erforderlich, kommt aber nur zum Einsatz, falls die kraftschlüssige Verbindung ausnahmsweise überfordert ist.

Mittels einer Abdeckung 13 können Keil 8 und Schraube 9 zusätzlich in der Nabe 5 ge­ führt und unverlierbar gehalten werden, wozu die Abdeckung 13 vorzugsweise über eine Steck- bzw. Klipsverbindung mit der Nabe 5 verbunden ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Aus Fig. 2 ergibt sich ferner, daß der Keil 8 an seiner Vorderkante eine an den Restquer­ schnitt 11 der Lenksäule 1 im Bereich der Ausnehmung 4 angepaßte Kontur 12 aufweist. Außerdem ergibt sich aus Fig. 2, wie der Keil 8 seitlich in der Nabe 5 geführt ist und wie der Kopf 10 der Schraube 9 in die Nabe 5 eingebettet ist, so daß er sich zwar drehen, in Axialrichtung aber nur um das erforderliche Arbeitsspiel verlagern kann. Mit anderen Worten, die den Kopf 10 der Schraube 9 aufnehmende Ausnehmung in der Nabe 5 dient in beiden Richtungen als axiales Widerlager für die Bewegung des Keiles 8, der somit zwangsweise in die nutartige Ausnehmung 4 eingeschoben bzw. aus ihr herausgezogen werden kann.

Mit den erfindungsgemäßen Befestigungsmitteln zum kraft- und formschlüssigen Mon­ tieren eines Lenkrades auf einer Lenksäule ist eine Lenkradbefestigung geschaffen, die von der Rückseite des Lenkrades her betätigt werden kann und die allen sicherheits­ technischen Anforderungen entspricht, wobei insbesondere das Prinzip der spielfreien, primär kraftschlüssigen Verbindung mit überlagerter, formschlüssiger Komponente bei­ behalten werden konnte.

Claims (9)

1. Befestigungsmittel zum kraft- und formschlüssigen Montieren eines Lenkrades auf einer Lenksäule, wobei zum Ende der Lenksäule (1) hin nacheinander ein Axialanschlag (2), eine Radialsicherung (3) und eine nutartige Ausnehmung (4) vorgesehen sind und wobei die Nabe (5) des Lenkrades einen im Querschnitt auf die Radialsicherung (3) abge­ stimmten Durchgang (6) mit einem Anschlagsrand (7) sowie einen radial zur Lenksäulenachse vor und zurück verschieblichen, in der Ausnehmung (4) festklemmbaren Keil (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (5) eine Führung für den Keil (8) besitzt, daß im Keil (8) ein Schraubgewinde ausgebildet und daß eine dazu passende Schraube (9) vorgesehen ist, deren Kopf (10) in der Nabe (5) derartig geführt ist, daß die Schraube (9) zwar um ihre Achse gedreht werden kann, in Achs­ richtung - abgesehen von dem erforderlichen Arbeitsspiel - jedoch nicht verschiebbar ist.

2. Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (8) mittels einer von der Rückseite des Lenkrades zugäng­ lichen Schraube (9) verschieblich ist.

3. Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (8) an seiner Vorderkante eine an den Restquerschnitt (11) der Lenksäule (1) im Bereich der Ausnehmung (4) angepaßte Kontur (12) aufweist.

4. Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (8) und die Schraube (9) mittels einer Abdeckung (13) zusätzlich geführt und in der Nabe (5) unverlierbar gehalten sind.

5. Befestigungsmittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (13) mittels einer Steck- oder Schraubverbindung an der Nabe (5) befestigt ist.

6. Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, jedoch mit der Maßgabe, daß die Ausnehmung in der Lenksäule keilförmig zu­ einander angestellte Seitenwandungen aufweist und daß der Eingriffs­ bereich des "Keils" mit zueinander parallelen Wandungsteilen ausge­ bildet ist.

7. Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als formschlüssige Radialsicherung zwischen Lenk­ rad und Lenksäule in an sich bekannter Weise eine Kerbverzahnung vor­ gesehen ist.

8. Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als formschlüssige, Radialsicherung zwischen Lenk­ rad und Lenksäule in an sich bekannter Weise eine Nut- und Federver­ bindung vorgesehen ist.

9. Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Lenkrad und Lenksäule zur Radialsicherung im Ein­ griffsbereich in an sich bekannter Weise im Querschnitt quadratisch, drei- oder sechseckig ausgebildet sind.