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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Lenkwellenanordnung mit einem ersten Gehäuse, das
eine Kontaktwalze aufnimmt, wobei das erste Gehäuse in einen ersten und einen
zweiten Abschnitt aufgeteilt ist, von denen der erste Abschnitt
mit einer Lenkwelle verbunden ist und der zweite Abschnitt mit einer
Lenksäule
verbunden ist, die in Bezug zu der Lenkwelle fest ist, wobei die
Kontaktwalze mindestens einen elektrischen Leiter aufweist, der
zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist; und
einem zweiten Gehäuse,
das in ein erstes und ein zweites Element aufgeteilt ist, von denen
das erste Element mit der Lenkwelle verbunden ist. Eine Lenkwellenanordnung
nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus
US 5,643,002 A bekannt.
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Ein Lenkrad zum Lenken von Fahrzeug
besitzt häufig
eine Anzahl von Schaltern, wie Knöpfen zum Steuern der Hupe,
des Radios, der Geschwindigkeitsregelung (Tempomat) und dergleichen.
Das Lenkrad enthält
ebenso einen Airbag, der durch eine Airbagladung ausgelöst wird.
Die Airbagladung wird durch ein elektrisches Signal von einem in
dem Fahrzeug angeordneten Sensor gesteuert. Da das Lenkrad in Bezug
auf die Einheiten, die mit den Schaltern und dem Airbag in dem Lenkrad
gekoppelt sind, bewegbar ist, muss eine spezielle Übertragung
der elektrischen Signale zwischen dem bewegbaren Lenkrad und den
Einheiten, die in Bezug auf das Rad fest sind, erzielt werden. Die Übertragung
kann mittels von Elementen erzielt werden, die an dem Lenkrad angeordnet
sind, wie Bürsten,
die an Schleifringen anliegen, welche an einer Lenksäule angeordnet sind,
die in Bezug auf die Lenkwelle fest ist. Die Bürsten und Schleifringe erlauben
jedoch nicht eine ausreichend schnelle und zuverlässige Signalübertragung
für den
Airbag, aus welchem Grund die Signalübertragung zu letzterem durch
eine direkte Verbindung mit elektrischen Leitern bereitgestellt
wird. Damit die elektrischen Leiter in der Lage sind, in Zusammenwirkung
mit Bewegungen des Lenkrades zu wirken, sind sie um eine Anzahl
von Wicklungen um die Lenkwelle gewickelt, die Bewegungen des Lenkrades
auf die Räder
des Fahrzeugs überträgt. Die
elektrischen Leiter sind ferner in ein Gehäuse eingekapselt, das um die
Lenkwelle herum angeordnet ist. Das Fahrzeug kann ebenso mit einem
Lenkwinkelsensor ausgestattet sein, der Informationen über die
Lenkradauslenkung und somit den Lenkwinkel der Räder an ein aktives Bremssystem
ausgibt. Die Informationen werden in dem aktiven Bremssystem verarbeitet,
um die Stabilität
des Fahrzeugs beim Bremsen zu erhöhen.
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Eine Anzahl weiterer Bauteile, wie
ein Rückstellelement
für einen
Blinkhebel, der an der Lenkwelle angeordnet ist, kann ebenso an
der Lenkwelle angeordnet sein.
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Die oben genannten, an der Lenkwelle
angeordneten Bauteile nehmen viel Raum ein, während der Raum an und hinter
dem Lenkrad begrenzt ist. Die Fahrzeuge, die hergestellt werden,
werden oftmals auf Kundenanforderungen angepasst, so dass die Anzahl
derartiger Bauteile von Fahrzeug zu Fahrzeug variiert. Die Bauteile
müssen
daher zum Einbau miteinander oder ohne einander ausgelegt sein.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Lenkwellenanordnung bereitzustellen, die eine Anzahl
von Bauteilen aufweist, die aufeinander abgestimmt sind und die
miteinander oder ohne einander an der Lenkwelle angeordnet sein
können.
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Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine
Lenkwellenanordnung bereitzustellen, die eine Anzahl von Bauteilen
umfasst, die aufeinander auf solche Weise abgestimmt sind, dass
sie eine begrenzte Menge Raumes einnehmen.
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Dies wird durch eine Lenkwellenanordnung der
eingangs beschriebenen Art erzielt, in welcher das zweite Element
des zweiten Gehäuses
lösbar
mit dem zweiten Abschnitt des ersten Gehäuses verbunden ist.
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Durch lösbares Verbinden des ersten
und des zweiten Gehäuses
miteinander kann das erste Gehäuse,
falls gewünscht,
zusammen mit dem zweiten Gehäuse
auf die Lenkwelle aufgepasst werden, oder das erste Gehäuse kann
alleine auf die Lenkwelle aufgepasst werden. Ein Verbinden des ersten und
des zweiten miteinander erleichtert es, die Gehäuse auf die Lenkwelle aufzupassen,
da die Gehäuse
gemeinsam eine Einheit bilden. Gleichzeitig nimmt die durch die
Gehäuse
gebildete, zusammengesetzte Einheit einen kleinen und daher begrenzten Bereich
ein, da keine spezielle Verbindung zwischen dem zweiten Element
des zweiten Gehäuses
und der umgebenden Lenksäule
erforderlich ist. Die Tatsache, dass das erste und das zweite Gehäuse voneinander
gelöst
werden können,
bedeutet, dass eine Anzahl unterschiedliche Kombinationen zusammengesetzter
Einheiten erzielt werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend ausführlicher mit
Hilfe von in den beigefügten
Zeichnungen gezeigten Beispielen von Ausführungsformen erläutert, in denen
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1 dient
zum Zeigen einer Perspektivansicht einer Lenkwellenanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung,
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2 dient
zum Zeigen eines Schnitts durch eine Lenkwellenanordnung gemäß einem
ersten Beispiel einer Ausführungsform
der Erfindung,
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3 dient
zum Zeigen eines Schnitts durch eine Lenkwellenanordnung gemäß einem
zweiten Beispiel einer Ausführungsform
der Erfindung, und
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4 dient
zum Zeigen eines Schnitts durch eine Lenkwellenanordnung gemäß einem
dritten Beispiel einer Ausführungsform
der Erfindung.
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1 zeigt
eine Perspektivansicht einer Lenkwellenanordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung. Ein Lenkrad 2 ist an einem Ende einer Lenkwelle 1 angeordnet.
In dem Lenkrad 2 gibt es eine Anzahl von Schaltern 3,
wie Knöpfen
zum Steuern der Hupe, des Radios, der Geschwindigkeitsregelanlage
und dergleichen (nicht gezeigt). Das Lenkrad 2 enthält ebenso
einen Airbag 4, der durch eine Airbagladung 5 ausgelöst wird,
die in dem einleitenden Teil der Beschreibung beschrieben worden
ist. Eine Lenksäule 6 ist
um die Lenkwelle 1 herum angeordnet. Die Lenksäule 6 ist
zum Einsetzen in ein Fahrzeug (nicht gezeigt) vorgesehen. Alternativ
ist die Lenksäule
derart in dem Fahrzeug angeordnet, dass die Position der Lenksäule 6 zusammen
mit der Lenkwelle 1 und dem Lenkrad 2 gemäß dem Wunsch des
Fahrers eingestellt werden kann. Somit kann die Lenksäule 6 fest
in dem Fahrzeug verankert werden, während die Lenkwelle 1 und
das Lenkrad 2 in Bezug zu der Lenksäule 6 gedreht werden
können.
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Steuervorrichtungen, wie ein Blinkhebel 7 für Richtungsanzeiger
und ein Hebel 8 zum Steuern einer Scheibenwaschflüssigkeit
sind an der Lenksäule 6 angeordnet.
Die Hebel 7, 8 können eine Anzahl weiterer Funktionen
zusätzlich
zu den oben genannten steuern.
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Da das Lenkrad 2 in Bezug
auf die Einheiten, die mit den Schaltern 3 und dem Airbag 4 in
dem Lenkrad 2 gekoppelt sind, bewegbar ist, muss eine spezielle Übertragung
der elektrischen Signale zwischen dem bewegbaren Lenkrad 2 und
den in Bezug auf das Lenkrad 2 festen Einheiten erzielt
werden, wie in im einleitenden Teil der Beschreibung angegeben. 2 dient zum Zeigen einer
Schnittansicht durch eine Lenkwellenanordnung gemäß einem
ersten Beispiel einer Ausführungsform
der Erfindung. Ein erstes Gehäuse 9 ist
an der Lenkwelle 1 angeordnet, welches eine Kontaktwalze 10 in
der Form mindestens eines elektrischen Leiters aufnimmt, der Signale
zwischen den Einheiten und den Schaltern 3 und dem Airbag 4 überträgt. Ein
zweites Gehäuse 11, das
lösbar
mit dem ersten Gehäuse 9 verbunden
ist, ist ebenso an der Lenkwelle 1 angeordnet. Das zweite
Gehäuse 11 nimmt
einen Lenkwinkelsensor auf.
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Das erste Gehäuse 9, das eine Kontaktwalze 10 aufnimmt,
ist in einen ersten Abschnitt 13 und einen zweiten Abschnitt 14 aufgeteilt,
wobei der erste Abschnitt 13 mit der Lenkwelle 1 verbunden
ist und der zweite Abschnitt 14 mit der Lenksäule 6 verbunden
ist. Die Kontaktwalze 10, die aus mindestens einem elektrischen
Leiter besteht, ist zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt 13, 14 angeordnet. Von
dem ersten und dem zweiten Abschnitt 13, 14 erstrecken
sich der Leiter oder die Leiter weiter jeweils zu den Schaltern 3,
dem Airbag 4 und den Einheiten, die gesteuert werden sollen.
Der erste und der zweite Abschnitt 13, 14 des
ersten Gehäuses 9 sind
somit in Bezug zueinander drehbar. Der erste Abschnitt 13 besitzt
eine im wesentlichen ringartige Form und ist mit einem Stift oder
Vorsprung 15 ausgestattet, der sich in eine Axialnut 16 erstreckt,
die in der Lenkwelle 1 angeordnet ist. Die Nut 16 kann
ebenso in der Umfangsrichtung der Lenkwelle 1 gebildet
sein. Der zweite Abschnitt 14 ist ebenso im wesentlichen
ringförmig
und definiert zusammen mit dem ersten Abschnitt 13 einen
im wesentlichen umschlossenen Raum 17. Die Kontaktwalze 10 ist
in dem Raum 17 angeordnet. Der zweite Abschnitt 14 umfasst
bevorzugt eine Anzahl von Aufsätzen 18,
von denen einer in 2 gezeigt
ist. Die Aufsätze 18 verbinden
den zweiten Abschnitt mit der Lenksäule 6.
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Das zweite Gehäuse 11 ist in ein
erstes Element 19 und ein zweites Element 20 aufgeteilt,
wobei das erste Element 19 mit der Lenkwelle 1 verbunden ist.
Das zweite Element 20 des zweiten Gehäuses 11 ist derart
angeordnet, dass es mit dem zweiten Abschnitt 14 des ersten
Gehäuses 9 verbunden
werden kann. Das erste Element 19 ist im wesentlichen ringförmig und
ist wie der erste Abschnitt 13 des ersten Gehäuses 9 mit
einem Stift oder einem Vorsprung 21 ausgestattet, der sich
in die Axialnut 16 erstreckt, die in der Lenkwelle 1 angeordnet
ist. Das zweite Element 20 ist ebenso im wesentlichen ringförmig und definiert
zusammen mit dem ersten Element 19 einen im wesentlichen
umschlossenen Raum 22. Der Lenkwinkelsensor 12 ist
in dem Raum 22 angeordnet. Der Lenkwinkelsensor 12 gibt
Informationen über
die Auslenkung des Lenkrades und somit den Lenkwinkel der Räder an ein
aktives Bremssystem aus. Die Funktion eines Lenkwinkelsensors 12 ist
dem Fachmann bekannt und wird daher hier nicht ausführlicher beschrieben.
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Gemäß dem in 2 gezeigten, ersten Beispiel einer Ausführungsform
ist ein Clipverbinder 23 zum Verbinden des zweiten Elements 20 des
zweiten Gehäuses 11 mit
dem zweiten Abschnitt 14 des ersten Gehäuses 9 angeordnet.
Der Clipverbinder 23 umfasst mindestens eine Zunge oder
einen Haken 24, der an dem zweiten Element 20 des
zweiten Gehäuses 11 angeordnet
ist und mit einer Vertiefung 25 zusammenwirkt, die in dem
zweiten Abschnitt 14 des ersten Gehäuses 9 angeordnet
ist. Die Zunge oder der Haken 24 ist federnd, so dass sie
bzw. er in die Vertiefung 25 eingreift, wenn das erste
und das zweite Gehäuse 9, 11 aneinander
gebracht werden. Durch Auseinanderbringen des ersten und des zweiten
Gehäuses 9, 11 mit
einer bestimmten Kraft löst die
Zunge oder der Haken 24 seinen Griff aus der Vertiefung 25.
Das derartige Verbindbarmachen des ersten und des zweiten Gehäuses 9, 11 macht
es leichter, die Gehäuse 9, 11 auf
die Lenkwelle 1 aufzupassen. Gleichzeitig ist keine spezielle
Befestigung zwischen dem zweiten Abschnitt 14 und der Lenksäule 6 erforderlich.
Ein Anordnen der Zunge oder des Hakens 24 an dem zweiten
Abschnitt 14 des ersten Gehäuses 9 und der Vertiefung 25 an
dem zweiten Element 20 des zweiten Gehäuses 11 ist ebenso vorstellbar.
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An der Lenkwelle 1 gibt
es ebenso ein Rückstellelement 26 für den Blinkhebel 7,
der an der Lenkwelle 1 angeordnet ist. Das Rückstellelement 26 ist derart
an der Lenkwelle 1 gelegen, dass das zweite Gehäuse 11,
betrachtet in der Axialrichtung der Lenkwelle 1, zwischen
dem ersten Gehäuse 9 und
dem Rückstellelement 26 angeordnet
ist. Das Rückstellelement 26 ist
mit einem Stift oder einem Vorsprung 27 ausgestattet, der
in eine an der Lenkwelle 1 angeordnete Vertiefung 28 eingeführt ist,
so dass das Rückstellelement 26 daran
gehindert ist, sich in Bezug auf die Lenkwelle 1 zu drehen.
Der an dem Rückstellelement 26 angeordnete
Stift oder Vorsprung 27 kann alternativ mit der Nut 16 zusammenwirken,
die axial in der Lenkwelle 1 angeordnet ist.
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3 dient
zum Zeigen einer Schnittansicht durch eine Lenkwellenanordnung gemäß einem zweiten
Beispiel einer Ausführungsform
der Erfindung. Was die Anordnung gemäß dem zweiten Beispiel einer
Ausführungsform
von dem ersten Beispiel einer Ausführungsform unterscheidet, ist
die Tatsache, dass ein Schraubenverbinder 29 zum Verbinden des
zweiten Elements 20 des zweiten Gehäuses 11 mit dem zweiten
Abschnitt 14 des ersten Gehäuses 9 angeordnet
ist. Mindestens eine Schraube 30 ist derart angeordnet,
um sich durch ein Durchgangsloch 31 in dem zweiten Abschnitt 14 des
ersten Gehäuses 9 zu
erstrecken und mit einem Gewinde in Eingriff zu gelangen, das in
einem Loch 32 gebildet ist, welches in dem zweiten Element 20 des
zweiten Gehäuses 11 angeordnet
ist. Es ist allerdings möglich,
das Gewindeloch 32 in dem zweiten Abschnitt 14 des
ersten Gehäuses 9 anzuordnen
und das Durchgangsloch 31 in dem zweiten Element 20 des
zweiten Gehäuses 11.
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Gemäß einem dritten Beispiel einer
Ausführungsform
der Erfindung kann der Schraubenverbinder 29 außerhalb
der Gehäuse 9, 11 angeordnet sein,
wie in 4 gezeigt. Gemäß diesem
Beispiel einer Ausführungsform
wurde der Vorsprung 32 an dem zweiten Gehäuse 11 angeordnet.
Die Schrauben 30 erstrecken sich durch den Vorsprung 32 und ferner
in das erste Gehäuse 9.
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Gemäß den obigen Beispielen von
Ausführungsformen
ist ein Lenkwinkelsensor 12 in dem zweiten Gehäuse 11 angeordnet.
Allerdings ist ein Anordnen eines anderen Elements als einem Lenkwinkelsensor 12 in
dem zweiten Gehäuse 11 ebenso vorstellbar.