DE69505861T2

DE69505861T2 - Zweiteiliger Drehschalter mit Verriegelung und Kabelbaum

Info

Publication number: DE69505861T2
Application number: DE69505861T
Authority: DE
Inventors: Patrick A. Carthage Illinois 62321 Bolen
Original assignee: Methode Electronics Inc
Current assignee: Methode Electronics Inc
Priority date: 1994-02-14
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2015-02-11
Also published as: KR100352542B1; CA2142051A1; CN1045695C; JPH07263103A; ES2123906T3; CN1113042A; US5429517A; EP0667262A1; JP3558719B2; CA2142051C; EP0667262B1; KR950031678A; DE69505861D1; ATE173211T1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Federwerk- Verbinder zum Umschließen eines elektrischen Leitungskabels, wobei der Drehschalter eine drehbare elektrische Anordnung mit einer stationären elektrischen Anordnung elektrisch verbindet.
Eine zunehmende Zahl von Kraftfahrzeugen hat Airbag- Aufprallsysteme. Ein Airbag ist typischerweise am Lenkrad gegenüber dem Fahrer gelegen. Der Airbag muß eine kontinuierliche elektrische Verbindung mit Sensoren im Fahrzeugkörper haben. Die Sensoren liefern der Airbag- Aufpralleinheit ein elektrisches Signal, das den Airbag im Fall eines Zusammenstoßes augenblicklich aufbläst.
Entsprechend besteht ein Bedarf an einer elektrischen Verbindung zwischen dem drehbaren Abschnitt der Airbag-Einheit, die am Lenkrad angebracht ist, und dem restlichen Teil der Einheit, die in einer stationären Lage im Fahrzeugkörper gelegen ist. Elektrische Verbindungen zwischen drehbaren und stationären Teilen sind gut bekannt. Typischerweise ruht eine elektrische Bürste auf einem leitenden Ring, wobei einer der Teiles drehbar ist, um eine derartige drehbare elektrische Verbindung bereitzustellen. Es besteht jedoch ein Risiko insbesondere während dem Aufprall eines Unfalls, eines Übergangsfehlers der elektrischen Verbindung mit einem Bürsten- und Ringsystem, das einen Ausfall der gesamten Airbag- Aufprallsystem-Einheit zur Folge haben würde.
Dementsprechend ist vorher ein Federwerk-Verbinder vorher entwickelt worden, der ein äußeres Gehäuse, ein Rotorelement und Vielfach-Gehäuse-Zwischenelemente zum Einkapseln und Verbinden der Elemente umfaßt; das Gehäuse und das Rotorelement sind einander an einer Anzahl von Lagerflächen zugeordnet. Eine "Uhrfeder" ist innerhalb des Drehschalters gelegen. Die Uhrfeder stellt ein flaches Leitungskabel dar und hat zwei Enden, die leitend an Leitungsdrähten befestigt sind, welche aus dem Drehschalter heraus führen, um den Airbag mit der Abfühlvorrichtung zu vereinen. Der Drehschalter ist am Lenkrad angebracht, und das Lenkrad kann in beiden Richtungen gedreht werden, während eine kontinuierliche, feste elektrische Verbindung zwischen den Airbag-Sensoren über den Federwerk-Verbinder bereitgestellt wird.
Während Federwerk-Verbinder nach dem Stand der Technik dahingehend wirksam sind, daß sie die notwendige kontinuierliche elektrische Verbindung zwischen einem Airbag oder einer anderen Anordnung an einer Lenksäule und einem stationären Abschnitt einer Schaltung bereitstellen, waren Systeme nach dem Stand der Technik manchmal vollständig fest herumgewickelt, bevor die Anordnung installiert war, was die installierte Anordnung nutzlos machte. Dieses Problem wurde teilweise durch Bereitstellung einer Drehschaltereinheit mit einer Anordnung gelöst, welche den Federwerk-Verbinder davon abhält, sich vor der Installation zu drehen.
Ein solcher Sperrmechanismus wurde in dem US-Patent Nr. 4 722 690 beschrieben. Dieses Patent beschreibt einen Federwerk-Verbinder, der einen Vorsprung aufweist, welcher in eine nicht kreisförmige Öffnung des Rotor elements eingreift, um das Rotorelement am Drehen zu hindern. Dieser Vorsprung war per Hand entfernbar, indem man in die zentrale Öffnung des Drehschalters griff. Diese Gestaltung ist insofern nicht vorteilhaft, daß sie eine zentrale Öffnung erfordert, die nicht kreisförmig ist und auch ein Freiliegen der zentralen Öffnung am Drehschalter erfordert, so daß eine Bedienungsperson den Vorsprung zum Entfernen ergreifen kann. Bei gewissen Einbauoperationen des Drehschalters am Lenkrad und an der Lenksäule ist es manchmal unmöglich, einen solchen Verschlußvorsprung zu entfernen, der durch ein Lenkradgehäuse oder ein Lenksäulengehäuse eingeschlossen werden kann. Es besteht somit ein Bedarf an einer entfernbaren externen Sperreinrichtung, die nach dem Zusammenbau des Drehschalters mit einem Lenkradgehäuse und einem Lenksäulengehäuse freiliegen kann. Solche Sperrmechanismen nach dem Stand der Technik erforderten auch einen zusätzlichen Sperrmechanismus zum Sperren bzw. Verriegeln der Lenksäuleneinheit vor dem Einbau der Drehschaltereinheit. Durch eine solche verbesserte externe Sperreinrichtung, die ein Freiliegen nach dem Zusammenbau vorsah, konnte auch das Extrateil für den Lenksäulen-Sperrmechanismus eliminiert werden.
Das US-Patent Nr. 5 171 157 beschreibt einen Federwerk-Verbinder mit federvorbelasteten Sperr- bzw. Verriegelungszapfen, die einstückig mit der inneren Nabe des Rotors sind. Dieses Patent beschreibt Sperrzapfen, die nur durch Eingriff von oben niedergedrückt werden können, indem man eine direkte Vertikalkraft auf die Sperrzapfen ausübt. Eine solche Gestaltung erfordert, daß eine durch das Zentrum eines solchen Drehschalters eingeführte Lenksäule vorstehende Abschnitte aufweist, die senkrecht zum Einsetzweg der Säule in den Drehschalter vorstehen und Flächen bereitstellt, die mit den Sperrzapfen in. einer Vertikalrichtung in Eingriff kommen. Ein solches System ist von Nachteil, weil die in einen solchen Drehschalter eingeführte Nabe speziell ausgestaltet sein muß, so daß die vorspringenden Abschnitte der Nabe mit den Sperrzapfen zum Eingriff kommen, während dabei immer noch eine vollständige Einpassung der Säule durch den Drehschalter in die Lenkeinheit möglich ist. Demgemäß ist es wünschenswert, über eine Sperreinrichtung zu verfügen, die ohne die Notwendigkeit einer speziellen Säulengestaltung in Eingriff kommen kann.
Das US-Patent Nr. 5 059 134 beschreibt eine Verbindungsstelle, an der die elektrischen. Leiter des Flachbandkabels in Reihe mit Verbindungsleitungsdrähten über den Eingriff der unisolierten Endabschnitte der Leitungsdrähte gegen einen Klemmenkörper verbunden sind, der von einer spritzgegossenen Schutzhülle um den Klemmenkörper umgeben ist. Diese Anordnung ist schwierig und auch kostspielig im Zusammenbau. Um den Klemmenkörper gegen die Leitungsdrähte zu positionieren und dann die Schutzhülle um den Klemmenkörper im Spritzgußverfahren herzustellen, ist es erforderlich, daß diese Arbeit separat vom Einbau des Flachkabels innerhalb des Drehschaltergehäuses vorgenommen wird. Demgemäß ist eine verbesserte Struktur erwünscht, die eine einfache, billige und schnelle Befestigung externer Leitungsdrähte an die elektrischen Leiter des Flachkabels ermöglicht, so daß der gesamte Einbau des Drehschalters vor der Befestigung der externen Kabel vonstatten gehen kann.
Es sind allgemein Federwerk-Verbinder bekannt, die mit mindestens drei Komponenten zusammengebaut wurden. Das US-Patent Nr. 4 607 898 beschreibt einen Drehschalter mit einer ersten Hälfte und einer zweiten Hälfte, die durch eine Frontscheibe zusammengebaut werden. Der Zusammenbau des Drehschalters mit drei oder mehr Teilen ist unvorteilhaft aufgrund der Notwendigkeit, die mehreren Teile herzustellen und dann zusammenzubauen, was kostspielig und zeitaufwendig ist und eine erhöhte Anzahl von Lagerflächen aufweist, die Störgeräusche verursachen. Demgemäß ist ein Drehschalter erwünscht, der nur zwei Teile und eine einzige Lagerfläche aufweist, und der schnell und leicht zusammengebaut werden kann. Ein solcher Zusammenbau, der alle oben beschriebenen Vorteile aufweist, ist durch Einbeziehung der Strukturen der vorliegenden Erfindung entweder in einer einzelnen Drehschaltereinheit oder als Einzelkomponente von getrennten Drehschaltereinheiten möglich.
Die EP-A-0 579 188 offenbart einen Federwerk- Verbinder mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils von · Anspruch 1, bei dem ein Rotordeckel eine mit diesem einstückige Befestigungseinrichtung aufweist, die drehbar mit einem Gehäuse in Eingriff steht. Das Gehäuse weist eine ein aufgewickeltes flaches Kabel festhaltende Kammer auf. Der Rotor kann sich jedoch relativ zum Gehäuse drehen, wobei sich das flache Kabel beim Versand abwickelt. Dies würde eine Fehlausrichtung des Rotordeckels und des Gehäuses und in der Folge, nach dem Zusammenbau mit einem Lenkmechanismus, eine Nicht- Zentrierung des Drehschalters relativ zum Lenkmechanismus verursachen.
Die vorliegende Erfindung beseitigt dieses Problem, indem sie Verriegelungs- bzw. Sperrmittel gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 bereitstellt.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Flachbandkabel an einem ersten Ende an einer ersten Verbinderstelle des Rotordeckels und ein zweites Ende an einer zweiten Verbinderstelle des Gehäuses befestigt.
Der Rotordeckel legt ein zentrales Loch mit einer oberen Öffnung und einer unteren Öffnung fest. Der externe Durchmesser des Lochs weist einstückige Flansche auf, die sich vom Rotordeckel nächst der unteren Öffnung erstrecken. Das Gehäuse hat ein zentrales Loch mit einem Rand an seinem Außendurchmesser. Die Flansche haben abgewinkelte Flächen, um über den Rand zu gleiten, und eine vorstehende Fläche, um mit dem Rand des Gehäuses in Eingriff zu kommen und den Rotordeckel an diesem zu sichern.
Das erste und zweite Ende des Flachbandkabels umfaßt einen Träger zur Aufnahme des Endes des Flachbandkabels. Der Träger steht von dem Rotordeckel an einer ersten Verbindungsstelle ab. Der Träger steht vom Gehäuse an einer zweiten Verbindungsstelle ab. Der Träger umfaßt parallele Kanäle zum Positionieren der Leiter des Flachbandkabels. Die Kanäle des Trägers sind durch Rippen und Positionierrippen voneinander getrennt. Sie befinden sich nächst den Leitern des Flachbandkabels. Die Positionierrippen nehmen die isolierten Drähte mit unisolierten Endabschnitten auf. Die Positionierrippen liegen an den Drähten an einem isolierten Abschnitt an. Die Drähte werden durch. Preßsitz zwischen die Positionierrippen eingepaßt und auf die Leiter des Flachbandkabels ausgerichtet. Die Positionierrippen werden ausreichend hitzegestaucht, um sie so zu verformen, daß der Draht in den Kanälen festgehalten wird. Der unisolierte Endabschnitt des Drahtes wird an den Leitern des Flachbandkabels angelötet. Ein Trägerdeckel ist am Träger befestigt. Der Träger umfaßt eine quer zu den Kanälen verlaufende Lücke. Der Trägerdeckel weist eine Rippe auf. Bei Befestigung des Trägerdeckels am Träger mit dem darin eingefügten isolierten Draht kommt die Rippe mit dem isolierten Abschnitt des Drahts zur Anlage und stößt bzw. drückt den Draht in die Lücke.
Der Trägerdeckel ist am Träger durch Anbringung einer Niete durch den Trägerdeckel und den Träger befestigt.
Das Freigabe- (bzw. Sperr-)mittel umfaßt eine niedergedrückte oder Freigabeposition und eine nicht niedergedrückte oder Sperrposition. Die Sperrvorrichtung umfaßt eine Druckfeder, welche die Sperreinheit mit einem Einrastteil zum Eingriff in eine Ausnehmung längs des Gehäuserandes drängt. Beim Einbau des Drehschalters an einer Lenksäule wird das Freigabemittel niedergedrückt, wobei das Einrastelement des Sperrmittels sich von der Ausnehmung des Gehäuses löst und dem Rotordeckel ermöglicht, sich zu drehen.
Ein weiteres Sperrmittel ist mit einem Verriegelungskörper vorgesehen, der in einem Kanal des Gehäuses sitzt. Ein Anschlagkopf steht aus dem Verriegelungskörper hervor. Der Anschlagkopf stößt an einen Anschlagflügel der Rotoroberseite an. Der Anschlagflügel umfaßt einen Halsabschnitt. Ein enger Halsabschnitt des Anschlagflügels ermöglicht die Drehung des Rotordeckels um 350º, und beim Anstoßen des Anschlagkopfs gegen den Halsabschnitt des Anschlagflügels wird der Rotordeckel daran gehindert, eine volle Drehung auszuführen. Ein Zugansatz ist mit dem Verriegelungskörper verbunden, und steht senkrecht von der Seitenwand des Gehäuses vor. Der Zugansatz umfaßt einen Hahn von ausreichender Länge, um zu gestatten, daß der Zugansatz genügend hervorsteht, und nach dem Einbau des Drehschalters innerhalb eines Lenkradgehäuses und Lenksäulengehäuses festgehalten wird. Ein Ziehen an dem Zugansatz mit ausreichender Kraft bringt den Verriegelungs- bzw. Sperrkörper mit dem Kanal des Gehäuses außer Eingriff und löst den Anschlagkopf aus seiner Position, wodurch eine freie Drehung des Anschlagflügels und des Rotordeckels ermöglicht wird.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt ein nicht auswechselbares Verriegelungsmittel, das die Drehung des Rotordeckels um mehr als 180º verhindert. Das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel weist eine Sicherungszunge auf, die nach Entfernen des nicht auswechselbaren Verriegelungsmittels in einem Schlitz des Drehschalters verbleibt. Das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel ist am Rotordeckel befestigt. Der Federwerk-Verbinder weist eine aus dem Gehäuse vorstehende Lippe auf, einen vom Gehäuse in einem bestimmten Abstand von der Lippe abstehenden Vorsprung sowie einen an dem nicht auswechselbaren Verriegelungsmittel befestigten Stoppansatz, der zum Anschlag mit der Lippe kommt, wenn er in einer ersten Richtung gedreht wird, und mit dem Vorsprung, wenn er in einer zweiten Richtung gedreht wird. Der Federwerk-Verbinder umfaßt ein an dem nicht auswechselbaren Verriegelungsmittel befestigtes Griffelement. Das Griffelement, der Stoppansatz und die Sicherungszunge sind einstückig miteinander verbunden. Die Sicherungszunge weist ein Mittel zum Trennen der Sicherungszunge von dem nicht auswechselbaren Verriegelungsmittel auf. Das Mittel zum Trennen der Sicherungszunge umfaßt einen Aufreißansatz zum Ermöglichen des aufreißenden Trennens des nicht auswechselbaren Verriegelungsmittels von der Sicherungszunge. Ein Entfernen des nicht auswechselbaren Verriegelungsmittels gestattet dem Rotordeckel, sich um mehr als 180º zu drehen.
Diese und andere Merkmale der Erfindung werden in der folgenden genauen Beschreibung der zur Zeit bevorzugten Ausführungsformen erläutert.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Drehschalters,
Fig. 2 eine Seitenansicht von Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht auf Fig. 1,
Fig. 4 eine ausschnittweise Seitenansicht von Fig. 3 längs der Linie A-A,
Fig. 5 eine. Ansicht der Fig. 1 von unten,
Fig. 6 eine ausschnittweise Seitenansicht von Fig. 5 längs der Linie B-B,
Fig. 7 eine Seitenansicht eines Trägerdeckels,
Fig. 8 eine Seitenansicht im Aufriß eines Trägerdeckels,
Fig. 9 eine Draufsicht auf einen Träger,
Fig. 10 eine Seitenansicht eines eingebauten Trägers,
Fig. 11 eine vergrößerte Draufsicht auf einen eingebauten Träger,
Fig. 12 eine ausschnittweise Seitenansicht von Fig. 3 längs der Linie D-D,
Fig. 13 eine ausschnittweise Seitenansicht von Fig. 3 längs der Linie C-C, und
Fig. 14 eine ausschnittweise Seitenansicht von Fig. 3 längs der Linie C-C,
Fig. 15 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform eines Drehschalters, und
Fig. 16 eine vergrößerte ausschnittweise Seitenansicht von Fig. 15 längs der Linie E-E.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Der Federwerk-Verbinder dieser Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 14 besser verständlich, die verschiedene Aspekte eines zur Zeit bevorzugten Federwerk-Verbinders zeigen. Gemäß Fig. 1 umfaßt der Drehschalter 10 ein Gehäuse 12 mit einer Seitenwand 14. Die Oberseite des Gehäuses 12 umschließt ein Rotordeckel 16. Der Rotordeckel 16 kombiniert die einzelnen Rotorkomponenten aus dem Stand der Technik und einen Deckel zu einer einzigen, einstückigen Komponente. Der Rotordeckel 16 umfaßt (nicht dargestellte) Flansche, die ermöglichen, daß der Rotordeckel 16 im Schnappverschluß auf das Gehäuse 12 gesetzt wird. Somit sind die Hauptkomponenten des Drehschalters 10 nur der Rotordeckel und das Gehäuse 12. Es sind keine anderen Elemente nötig, um die Kammer 18 des Gehäuses 12 zu umschließen, und keine weiteren Teile, um den Drehschalter 10 zusammenzuhalten. Diese zweistückige Gestaltung minimiert durch das Vorhandensein von nur zwei Teilen die Kosten, und die zwei Komponenten sind schnell und einfach zusammengebaut, sparen Arbeits-, Lager- und Werkzeugkosten. Die einzigartige Gestaltung umfaßt auch eine einzige Lagerfläche am Befestigungsmittel der Flansche, da die Oberseite 17 des Rotordeckels 16 vom Gehäuse 12 über eine Lücke 15 getrennt ist und in diesem Bereich nicht anliegt.
Der Rotordeckel 16 weist ein Loch 20 mit einer oberen Öffnung 21 und einer unteren Öffnung 22 auf. Das Loch umfaßt eine Innenwand 24. Längs des Umfangs der Innenwand 24 des Rotordeckels 16 sitzt ein automatisches Freigabemittel 30, um für die Freigabe des Rotordeckels 16 zu sorgen, die dessen freie Drehung auf dem Gehäuse 12 gestattet. Das automatische Freigabemittel 30 umfaßt einen Knopf 35 mit einer Gleitfläche 31 und ist in einer Zelle 32 aufgenommen. Der Knopf 35 ist in seiner nicht niedergedrückten Sperrstellung vor dem Einbau des Drehschalters 10 in eine Lenkeinheit dargestellt. Beim Einbau in eine Lenkeinheit und Einführen eines Abschnitts des Lenkrads durch das Loch 20 des Rotordeckels 16 kommt das Lenkrad in Eingriff mit der Gleitfläche 31 und zwingt den Knopf 35, sich in Querrichtung zur Einführrichtung des Lenkrads in Richtung des Pfeils 33 zu bewegen. Eine Bewegung des Knopfes 35 in Richtung des Pfeils 33 bewirkt, daß der Knopf 35 in die Zelle 32 zurückweicht, wodurch die Vorderfläche 34 mit der Innenwand 24 des Lochs 20 fluchtend wird. Die Bewegung des Knopfes 35 in Richtung von Pfeil 33 bewirkt auch, daß ein (nicht dargestelltes) Einrastteil sich aus einer Ausnehmung des Gehäuses 12 löst und es ermöglicht, daß der Rotordeckel 16 sich frei um das Gehäuse 12 dreht.
Diese Anordnung des automatischen Freigabemittels 30 ermöglicht einen Versand des Drehschalters, während er in seiner geregelten Position ist, und verhindert; daß das flache Kabel in der Kammer 18 des Gehäuses 12 sich beim Versand abwickelt und eine Fehlausrichtung des Rotordeckels zum Gehäuse 12 verursacht. Im Einbauzustand des Drehschalters in einem Lenkmechanismus ist es wesentlich, daß der Drehschalter zumindest zweieinhalb Drehungen in jeder Richtung zur Verfügung hat. Es ist nötig, daß der Drehschalter, wenn er am Lenkmechanismus eingebaut wird, zentriert wird. Dies stellt sicher, daß genügend Drehungen für das ordnungsgemäße Funktionieren des Drehschalters vorhanden sind. Wenn die Einheit nicht mit einem ordnungsgemäß zentrierten Drehschalter versehen wird, kann dies zu einem Sperren des Rotordeckels oder einem Bruch des Flachbandkabels des Drehschalters führen, wenn dieser zu weit in eine Richtung gedreht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform kommt das Freigabemittel 30 gleitend in einer Querrichtung zur Einführrichtung der Lenkradeinheit in und außer Eingriff. Das Freigabemittel 30 ermöglicht es auch, den Drehschalter von der Lenkeinheit für Reparaturen zu entfernen, während es das Abwickeln oder die nicht zentrierte Ausrichtung des Rotordeckels 16 in bezug auf das Gehäuse 12 sperrt. Somit kann ein Reparaturarbeiter einfach den Drehschalter 10 von der Lenkeinheit entfernen, was veranlaßt, daß der Knopf 33 mit der Zelle 32 außer Eingriff kommt und sein Rastelement in die Ausnehmung des Gehäuses 12 eingreift. Dieses automatische Freigabemittel stellt sicher, daß der Rotordeckel 16 zu jeder Zeit am Gehäuse 12 zentriert ist, wenn der Drehschalter 10 auseinandergebaut wird.
Während das automatische Freigabe- bzw. Entriegelungsmittel 30 ein Mittel zum Verhindern der Drehung während der ganzen Betriebsdauer des Drehschalters zur Verfügung stellt, ist das Verriegelungsmittel 40 ein eher zeitweiliger Mechanismus. Dieses Verriegelungsmittel 40 muß manuell entfernt werden und sorgt für die Verriegelung des Federwerks 10 auch nach dem Einbau in einer Lenkeinheit, wenn das Freigabe- bzw. Entriegelungsmittel 30 niedergedrückt und entriegelt ist. Dieses Verriegelungsmittel wird jedoch in einem vom automatischen Freigabemittel 30 getrennten Kontext diskutiert, wobei man davon ausgeht, daß sie unabhängig voneinander funktionieren, sofern dies nicht anders angegeben ist. Das Verriegelungs- bzw. Sperrmittel 40 umfaßt einen Sperrkörper 41, der innerhalb eines längs der Außenwand 14 des Gehäuses 12 ausgebildeten Kanals 42 sitzt. Das Sperrmittel 40 ist innerhalb des Kanals 42 durch kraftschlüssigen Eingriff eines Basisabschnitts 43 des Sperrkörpers eingesetzt, der mit einer Sohle bzw. Schwelle 44 des Kanals 42 in Eingriff steht. Einstückig mit dem Sperrkörper 41 ist ein Anschlagkopf 45, der oberhalb der Ebene des Rotordeckels 16 vorsteht. Der Anschlagkopf 45 ist so ausgerichtet, daß er mit einem mit dem Rotordeckel 16 einstückigen Anschlagflügel 48 zum Eingriff kommt. Der Anschlagflügel 48 umfaßt einen Halsabschnitt 49. Bei Drehung des Rotordeckels 16 im Gegenuhrzeigersinn kommt der Halsabschnitt 49 des Anschlagflügels 48 zur Anlage am Anschlagkopf 45 des Sperrmittels 40. Der Rotordeckel 16 kann auch im Uhrzeigersinn gedreht werden. Eine volle Drehung des Rotordeckels 16 wird jedoch dadurch verhindert, daß der Halsabschnitt 49 des Anschlagflügels 48 mit der anderen Seite des Anschlagkopfs 45 zur Anlage kommt und eine weitere Drehung verhindert. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Halsabschnitt 49 ausreichend breit, so daß die Drehung auf 350º beschränkt ist. Die Ausweitung des Halsabschnitts 49 verringert den Grad der Drehung, der vom Rotordeckel 16 zugelassen wird. Umgekehrt erhöht eine Einengung des Halsabschnitts 49 des Anschlagflügels 48 den Grad der Drehung, der vom Rotordeckel 16 zugelassen ist. Beispielsweise könnte eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung einen Halsabschnitt 49 vorsehen, der bei etwa 180º vom Rotordeckel 16 vorsteht. Somit wäre dem Rotordeckel eine Drehung um nur 180º möglich, bevor er mit dem Halsabschnitt 49 des Anschlagflügels 48 zum Anschlag kommt.
Der notwendige Grad der Drehung hängt von den erforderlichen Einbauvorgängen ab. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Federwerk 10 in einer Lenkeinheit eingebaut, in der der Rotordeckel 16 in einem Lenkradgehäuse untergebracht ist, und der untere Abschnitt des Gehäuses 12 in einem Lenksäulengehäuse. Es ist jedoch in manchen Fällen selbst nach dem Einoau des Federwerks 10 in eine Lenkeinheit eine weitere Montage der Lenksäule an den Antriebsmechanismus erforderlich. Bei dieser Montage kann eine Drehung der Lenksäule und folglich auch der Lenkradeinheit erforderlich sein. Um eine Anzahl von Teilen der Lenksäule zusammenzubauen, kann zu deren Zusammenbau ein hoher Grad der Drehung erforderlich sein. Es ist jedoch auch während dieses Einbaus wesentlich, daß das Federwerk zentriert bleibt. Während eines solchen Einbaus der Lenksäule ist es möglich, daß ohne einen geeigneten Sperrmechanismus das Federwerk die Zentrierung verliert und zu weit in eine Richtung gedreht wird, so daß, wenn der Lenksäulenmechanismus schließlich vollständig befestigt ist, das Federwerk nicht ausgerichtet ist. Ebenso wird beim Einbau des Federwerks, falls das Federwerk 10 ein automatisches Freigabe- bzw. Entriegelungsmittel 30 nach obiger Beschreibung umfaßt, das automatische Freigabemittel entriegelt und eine volle Drehung des Rotordeckels 16 am Gehäuse 12 ermöglicht. In einem solchen Fall ist es wahrscheinlich, daß nach der Beendigung der Montage und bei Betätigung des Lenkrads eine Drehung in einer Richtung das Flachbandkabel zerreißt bzw. unterbricht, während eine Drehung (des Lenkrads) in der anderen Richtung eine Drehung weit über zweieinhalb Umdrehungen zulassen würde. Das Anliegen des Anschlagkopfs 45 gegen den Halsabschnitt 49 des Anschlagflügels 48 gestattet somit eine beschränkte Bewegung des Federwerks und der Lenkeinheit, an der es befestigt ist, während es eine Drehung des Rotordeckels 16 über 360º hinaus bei der richtigen Montage der Lenksäule verhindert. Nach einer solchen Montage und dem Zurückdrehen des Lenkrads auf seine zentrierte Position kann das Sperrmittel 40 entfernt werden. Die obigen Vorteile werden für das Sperrmittel 40 eines Federwerks, das sowohl ein Sperrmittel 40 als auch ein automatisches Freigabemittel 30 aufweist, nur dann realisiert, wenn der Lenkmechanismus eingebaut wird, nachdem das Federwerk an der Lenksäule eingebaut ist.
Es ist ein Zugansatz 46 vorgesehen, der senkrecht von der Seitenwand 14 des Gehäuses 12 absteht. Der Zugansatz 46 ist vertikal zur Seitenwand 14 positioniert, so daß er aus einer Lücke hervorsteht, die besteht, wenn ein Lenkradgehäuse über ihr und ein Lenksäulengehäuse unter ihr montiert ist. Die Länge des Arms 47 des Zugansatzes 46 hängt ab von dem Überhang, mit dem das Lenkradgehäuse und das Lenksäulengehäuse vom Federwerk 10 abstehen. Der Zugansatz 46 umfaßt ein Griffteil 78, das ein leichtes Herausziehen des Zugansatzes 46 und ein Entfernen des Verriegelungsmittels 40 aus dem Kanal 42 ermöglicht. Während der Finger 49 den Sperrkörper 41 des Sperrmittels 40 im Kanal 42 hält, wird beim Anziehen an dem Zugansatz 46 der Basisabschnitt 43 des Sperrkörpers über den Finger 49 gebracht und ermöglicht eine Beseitigung aus dem Kanal 42. Beim Ziehen an dem Zugansatz 46 gleitet der Anschlagkopf 45 die Seitenwand 14 des Gehäuses hinunter und folgt dem Zugansatz aus der Lücke heraus, die zwischen dem Lenkradgehäuse und dem Lenksäulengehäuse vorhanden ist. Nach Entfernen des Sperrmittels 40 ist das Federwerk 10 in der Lage, sich frei zu drehen. Wenn das Sperrmittel 40 einmal außer Eingriff ist, kann es nicht mehr in den Kanal 42 wieder eingesetzt werden und stellt nur eine vorübergehende Sperreinrichtung bereit.
Das Gehäuse 12 legt eine Kammer 18 zur Aufnahme des Flachbandkabels fest. Das Flachbandkabel ist um die Innenwand des Rotordeckels 16 gewickelt. Das Flachbandkabel hat ein erstes Ende und ein zweites Ende. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Ende mit dem Rotordeckel 16 an einer ersten Verbindungsstelle 50 verbunden. Die erste Verbindungsstelle 50 umfaßt einen Träger 51, der durch einen Durchgang 58 eingesetzt ist und über die obere Fläche des Rotordeckels 16 vorsteht. Die erste Verbindungsstelle 50 sichert die Leiter des Flachbandkabels in einer zugänglichen Ausrichtung auf dem Träger 1. Nach vollständigem Einbau des Federwerks 10 können externe Kabel 60, 61 schnell und leicht am Träger 51 befestigt werden. Die externen Kabel 60, 61 können an Steuereinrichtungen im Lenkrad oder an einem Zündverbinder (squib connector) 62 befestigt sein, der mit einem den Airbag betätigenden Zünder verbunden ist. Das zweite Ende des Flachbandkabels endet an einer zweiten Verbindungsstelle 55 von ähnlicher Konstruktion wie die erste Verbindungsstelle und mit an ihr befestigten externen Drähten 63, die an einer Abfühleinrichtung oder einer Energiequelle innerhalb des Motorgehäuses eines Kraftfahrzeugs angeschlossen sein können.
In Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Federwerks 10 von Fig. 1 dargestellt. Der obere Rotordeckel 16 ist am Gehäuse 12 befestigt dargestellt. Es ist erkennbar, daß eine Lücke bzw. ein Abstand 15 zwischen dem Gehäuse 12 und dem Rotordeckel 16 besteht. Der Einbau des Federwerks 10 mit der Lücke 15 ermöglicht die Drehung des Rotordeckels 16 am Gehäuse 12 ohne eine Reibungsfläche, die übermäßigen Lärm oder Reibung verursachen kann. Die Lücke bzw. der Abstand 15 verringert den Lagerflächenbetrag wesentlich und sorgt für eine viel leichtere Drehung des Federwerks 10. Die erste Verbindungsstelle 50 ist mit einem durch einen Trägerdeckel 52 umschlossenen Träger 51 und von diesem ausgehenden Drähten 53 dargestellt. Es ist eine einstückig mit dem Rotordeckel 16 ausgebildete Lippe 54 gezeigt, die eine Fläche für den Trägerdeckel 52 bietet, in die dieser zur Sicherung um den Träger 51 herum gleitet. Ein Sperrmittel 40 ist mit einem Sperrkörper 41 und einem Anschlagkopf 45 dargestellt. Eine zweite Verbindungsstelle 55 liegt dort, wo das zweite Ende des Flachbandkabels endet. Einstückig mit dem Gehäuse 12 sind Einschnappschenkel 11 ausgebildet, die für eine Anbringung des Gehäuses durch Einschnappen an einem Lenksäulengehäuse sorgen. Einsetzzapfen 13 helfen ebenfalls bei der Anbringung des Gehäuses 12 an einem Lenksäulengehäuse. In Fig. 3 ist eine Draufsicht auf einFederwerk 10 dargestellt. Der Rotordeckel 16 umfaßt ein Loch 20. An dem Rotordeckel 16 ist eine erste Verbindungsstelle 50 und das automatische Freigabe- bzw. Entriegelungsmittel 30 ausgebildet. Das Sperrmittel 40 ist am Gehäuse 12 befestigt dargestellt. Der Anschlagflügel 48 ist einstückig mit dem Rotordeckel 16 geformt, um mit dem Anschlagkopf 45 zur Anlage zu kommen.
In Fig. 4 ist eine ausschnittweise Seitenansicht von Fig. 3 gemäß Linie A-A dargestellt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Rotordeckel 16 direkt an das Gehäuse 12 anmontiert. Das Gehäuse legt eine Kammer 18 fest, in der das Flachbandkabel (nicht dargestellt) untergebracht ist. Der Rotordeckel 16 bildet ein. Loch 20. Das Loch 20 umfaßt eine obere Öffnung 21 und eine untere Öffnung 22. Der Rotordeckel 16 weist eine Oberseite 17 und einstückig mit dieser eine Innenwand 24 auf. Die Innenwand 24 legt an ihrer Außenfläche das Loch 20 fest, und an ihrer Innenfläche ist der Rotor vorgesehen, um den das Federwerk gewunden ist. Einstückig mit der Innenwand 24 sind Flansche 25 vorhanden.
Das Gehäuse 12 umfaßt ein zentrales Loch 26, in das die Innenwand 24 und die Öffnung bzw. das Loch 20 des Rotordeckels 16 eingefügt sind. Aus dem zentralen Loch 26 des Gehäuses 12 steht ein Rand 27 vor. Der Eingriff der Flansche 25 des Rotordeckels 16 mit dem Rand 27 des Gehäuses 12 sorgt für die Befestigung des Rotordeckels am Gehäuse 12. Die Flansche 25 umfassen abgewinkelte Flächen 28 und vorstehende Flächen 29. Der Rotordeckel 16 ist aus Polymer-Material geformt, das hart, aber biegsam ist. Bei Einführung der Flansche in das zentrale Loch 26 des Gehäuses kommen die abgewinkelten Flächen 28 der Flansche 25 des Rotordeckels 16 mit der oberen Fläche des Randes 27 in Eingriff. Die Flansche werden nach innen gezwängt und gleiten am Rand 27 vorüber. Nach voller Einführung der Flansche in das zentrale Loch des Gehäuses 12 schnappen die nach außen abstehenden Flächen 29 der Flansche unter den Rand 27 ein. In einer bevorzugten Ausführungsform sind acht Flansche um die untere Öffnung 22 des Rotordeckels 16 vorhanden und liefern Eingriffspunkte an jeder 45º-Position um den Rand 27 des Gehäuses 12. Ein solcher Zusammenbau sorgt für die dauerhafte Verbindung des Rotordeckels 16 mit dem Gehäuse 12 und ermöglicht auch die gleichmäßige Drehung des Rotordeckels 16 am Gehäuse 12. Es können jedoch auch nur vier Flansche diese Funktionen erfüllen. Schultern 31 des Rotordeckels 16 sorgen für einen festen Sitz und beseitigen jegliches Taumeln bzw. Wobbeln beim Zusammenpassen des Rotordeckels 16 mit dem Gehäuse 12. Die Schulter 31 des Rotordeckels 16 und der Rand 27 des Gehäuses 12 sind die einzigen Lagerflächen der vorliegenden Erfindung und sorgen für geringen Lärm bei der Drehung des Rotordeckels 16 gegenüber dem Gehäuse 12.
Innerhalb der Kammer 18 des Gehäuses 12 ist Isoliermaterial 70 vorgesehen. Dieses Isoliermaterial 70 stellt eine Fläche bereit, an der das Flachbandkabel sich reiben kann. Bei Drehung des Rotordeckels 16 und einer Bewegung des Flachbandkabels wird das durch die Drehung erzeugte Reiben und Geräusch des Flachbandkabels verringert. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Isoliermaterial ein als Vlies gefertigtes Vinylschaumband (Great Lakes Tape & Label, Inc.) mit einer zellulären, flexiblen Polyvinylchlorid- (CH&sub2;-CHCL)n Schaummasse. Das Vinylschaumband weist ein Acrylklebemittel an einer Seite auf, so daß es leicht am Gehäuse befestigt werden kann. Eine derartige Isolierung kann auch auf der Unterseite 71 des Rotordeckels 16 angebracht sein. Die Schalldämpfung, welche das Isoliermaterial erbringt, erfolgt teilweise aufgrund der rauhen Oberfläche des Isoliermaterials 70, gegen das das Flachbandkabel reibt. Es sind auch die erste Verbindungsstelle 50 und die zweite Verbindungsstelle 55 gezeigt.
Fig. 5 zeigt eine Ansicht des Federwerks von Fig. 1 von unten. Das Gehäuse 12 ist mit einem zentralen Loch 26 dargestellt. Die untere Öffnung 22 der Öffnung 20 des Rotordeckels weist mit diesem einstückige Flansche 25 auf, die über den Rand 27 des Gehäuses 12 einschnappen. Eine zweite Verbindungsstelle 55 ist dargestellt.
In Fig. 6 ist eine ausschnittweise Seitenansicht der zweiten Verbindungsstelle gemäß Linie B-B von Fig. 5 gezeigt. Die Fig. 6 bis 11 zeigen alle eine bevorzugte Ausführungsform eines Kabelbaumverbinders, der das Ende des Flachbandkabels abschließt und eine leichte und schnelle Befestigung externer Kabel an den Verbindungsstellen ermöglicht. Bei der Erläuterung der Fig. 6 bis 11 und der zweiten Verbindungsstelle 55 wird gleichermaßen die Struktur der ersten Verbindungsstelle 50 angewandt, und eine solche Struktur kann an beiden Stellen ausgetauscht werden. Die zweite Verbindungsstelle 55 ist an der Basis des Gehäuses 12 nächst der Seitenwand 14 gelegen. Die Oberseite 17 des Rotordeckels 16 ist über dem Gehäuse 12 dargestellt. Das Gehäuse 12 bildet eine Kammer 18, in der das flache Leitungskabel um die Innenwand des Rotordeckels 16 gewickelt ist. Das Flachkabel weist ein erstes Ende auf, das an der ersten Verbindungsstelle am Rotordeckel endet, und ein zweites Ende, das an der zweiten Verbindungsstelle am Gehäuse 12 endet.
Die zweite Verbindungsstelle 55 besteht aus einem Träger 51. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Träger 51 eine erste Seite 63 und eine zweite Seite 64. Der zweite Endabschnitt des Flachbandkabels 65 wird auf der ersten Seite 63 des Trägers 51 aufgenommen. Der Endabschnitt 65 des. Flachbandkabels läuft auf den Träger 51 aus einer Querrichtung zu. Es trifft auf einer ersten Seite 63 auf den Träger 51 und ist dann um den Träger 51 auf die zweite Seite 64 des Trägers 51 hin umgebogen. Das Flachbandkabel 56 ist dann im Winkel nach unten geknickt, um eine Änderung in der Längsrichtung des Flachbandkabels 56 von etwa 90º zu bilden, so daß der Endabschnitt 56 des Flachbandkabels parallel zur Richtung des Trägers 51 verläuft.
Vom Endabschnitt 56 des Flachbandkabels aus erstrecken sich elektrische Leiter 57, die nicht isoliert sind und sich aus der Latexbeschichtung des Endabschnitts des Flachbandkabels 56 erstrecken. Die Leiter 57 sind innerhalb von Kanälen des Trägers 51 geführt. Der Träger weist Stifte zum Festhalten des Flachbandkabels in seiner Lage auf. Die Schritte des Befestigens bzw. Sicherns des Flachbandkabels an dem Träger, um das Flachbandkabel enden zu lassen, sind alle, die beim Einbau des Federwerks 10 vorgenommen werden müssen. Der einfache und schnelle Arbeitsschritt der Anbringung des Flachbandkabels am Träger, wie er oben beschrieben wurde, und des Einsetzens des Trägers in den Durchgang 58 des Gehäuses ist alles, was beim Einbau erforderlich ist. Der weitere Einbau des Federwerks kann vorgenommen werden, ohne die äußeren Kabel des Federwerks befestigen zu müssen. Somit kann das Federwerk 10 leicht und schnell gehandhabt werden, ohne die überschüssigen und hinderlichen externen Drähte und Kabelbäume, die eine schnelle Handhabung des Federwerks 10 auf einer Fertigungsstraße verhindern. Da die Kabelbaummontage ebenfalls ein komplizierter und zeitaufwendiger Prozeß ist, ist es von Vorteil, wenn man eine solche Montage separat von der des Federwerks ausführen kann, und man verfügt außerdem über die Vorteile, diese Montagen durchzuführen, ohne daß das Federwerk daran befestigt ist, was eine umständliche und zeitaufwendige Handhabung verursacht. Das einfache Anbringen des Flachbandkabels am Träger 51 und die Tatsache, daß der Träger aus dem Gehäuse herausragt und die Leiter 57 für spätere Befestigung externer Kabel freiliegen, stellt eine wichtige, kostensparende Maßnahme dar.
Nach vollständigem Einbau des Federwerks 10 und der Anbringung des Rotordeckels 16 am Gehäuse 12 können die externen Kabel befestigt werden. Die freiliegenden Leiter 57 des Flachbandkabels werden schnell und. leicht mit den externen Kabeln verbunden, indem die isolierten Drähte 53 in die Kanäle des Trägers 51 eingeführt werden. Rippen zwischen den Kanälen führen die isolierten Abschnitte der Drähte 53 in die Kanäle. Die unisolierten Drähte 62 werden anschließend an den Leitern 57 eingesetzt. Die Drähte 53 werden dann am Träger 51 befestigt, und die unisolierten Drähte 62 an dem Leiter 57 angelötet, wie im einzelnen später beschrieben wird. Ein Trägerdeckel 52 ist am Träger 51 befestigt, um den fertiggestellten Leiter und die daran befestigten Drähte 53 zu schützen. Der Trägerdeckel 52 umfaßt auch eine Rippe 66, die an den isolierten Drähten 53 am Punkt 81 anliegt. Die Rippe 66 zwingt die isolierten Drähte 53 in die Lücke 76 und verformt die isolierten Drähte 53 mit vier Knicken von 90º. Das Anliegen der Rippe 66 am isolierten Draht stellt ein Zugentlastungsmittel bereit, um zu verhindern, daß die isolierten Drähte 53 aus dem Träger 51 herausgezogen werden.
In Fig. 7 ist der Trägerdeckel 52 mit der Rippe 66 dargestellt. Der Trägerdeckel 52 gleitet über den Träger, und die Rippe 66 liegt an den isolierten Drähten an und drückt diese zusammen, um einen Zugentlastungsmechanismus zu bilden. Figur. 8 ist eine Seitenansicht des Trägerdeckels 52 mit der Rippe 66.
In Fig. 9 ist der Träger 51 mit seiner zweiten, freiliegenden Seite 64 dargestellt. Ein Endabschnitt 65 des Flachbandkabels ist an einer ersten Seite 63 des Trägers 51 eingeführt. Das Flachbandkabel ist auf dem Träger 51 an der ersten Seite 63 unter einem Winkel plaziert, der quer zur Länge des Trägers 51 verläuft. Das Flachbandkabel 65 ist um den Träger 51 auf die zweite Seite 65 hin an einer ersten Knickstelle 67 abgeknickt. Eine zweite Knickstelle 68 wird unter einem Winkel erzeugt, bei dem der Endabschnitt 65 des Flachbandkabels gegenüber sich selbst umgeknickt ist und das Flachbandkabel in einem 90º-Winkel so umrichtet, daß der Endabschnitt 56 dann parallel zur Länge des Trägers 51 ausgerichtet ist.
Kanäle 71 sind einstückig in die zweite Seite 64 des Trägers 51 geformt. Die Leiter 57 des Flachbandkabels 56 sind in die Kanäle 71 eingesetzt. Das Flachbandkabel wird am Träger 51 über Stifte 73 festgehalten, die von den Seiten des Trägers vorstehen, und unter, denen das Flachbandkabel 56, 65 positioniert ist. Durch das Positionieren des Flachbandkabels 56, 65 unter den Stiften 73 des Trägers 51 und das Umknicken des Flachbandkabels an der ersten Knickstelle 67 und der zweiten Knickstelle 68 wird das Flachbandkabel sicher am Träger 51 festgehalten.
Diese am Träger fertiggestellte Montage des Flachbandkabels ist alles, was für den Einbau des Federwerks selbst erforderlich ist. Der zusammengebaute Träger kann dann durch den Durchgang 58 des Gehäuses 12 eingesetzt werden. Die Verwendung des Trägers 51 gestattet den einfachen Abschluß des Flachbandkabels 56, 65 ohne die Notwendigkeit, unmittelbar externe Kabel am Flachbandkabel zu befestigen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Vormontage des Rotordeckels, des Gehäuses, des Innendurchmesser-Verbinders, des Außendurchmesser- Verbinders und des Flachbandkabels separat von den Kabelbäumen, die bei einem endgültigen Arbeitsschritt befestigt werden müssen. Das Federwerk 10 kann dann weiter montiert werden, ohne daß man hinderliche externe Kabel und Kabelbäume befestigen muß.
Der Träger 51 umfaßt Kanäle 71, die durch Rippen 75 voneinander getrennt sind. Eine Nut bzw. Rille 76 ist ebenfalls einstückig in den Träger 51 geformt und bildet einen Bereich, in den die isolierten Drähte beim Befestigen des Trägerdeckels hineingedrückt werden können.
Positionierrippen 77 sind am Ende des Trägers 51 gelegen und weisen eine ausreichende Breite auf, so daß ein isolierter Draht (nicht dargestellt) im Preßsitz zwischen den Positionierrippen 7 eingesetzt werden kann. Diese Positionierrippen 77 werden auch durch Wärmenietung (contact with a heat stake) geschmolzen, um die eingefügten Drähte in den Kanälen 71 festzuhalten.
Fig. 10 ist eine Seitenansicht eines komplett zusammengesetzten Trägers 51 mit Leitern 57, die an unisolierten Drähten 62 befestigt sind. In Fig. 11 ist eine Draufsicht auf einen komplett montierten Träger 51 gezeigt, der ein Flachbandkabel 56 mit nicht isolierten Leitern 57 aufweist, die aus dem Flachbandkabel 56 in die Kanäle 71 hineinragen. Nach dem kompletten Einbau eines Federwerks wird der externe Kabelbaum 60 am Federwerk befestigt, indem die einzelnen isolierten Drähte 53 in den Kanälen 71 ausgerichtet werden. Die isolierten Drähte 53 werden zwischen den Rippen 75 eingesetzt, und die Positionierrippen 77 und die nicht isolierten Drähte 80 werden auf die Leiter 57 des Flachbandkabels 56 ausgerichtet. Die isolierten Drähte werden zwischen den Positionierrippen 77 im Preßsitz eingesetzt und am Träger 51 darin festgehalten. Die Positionierrippen 77 werden dann durch Wärmevernietung geschmolzen, wobei eine homogene Schicht über den isolierten Drähten 53 gebildet wird, welche die Öffnung über den isolierten Drähten 53 nächst den Positionierrippen 77 verschließt und die Drähte in den Kanälen 71 sichert.
In einer bevorzugten Befestigungsmethode der Drähte 53 an den Leitern 57 des Flachbandkabels 56 werden die nicht isolierten Drähte 80 mit Ultraschall an die Leiter 57 gelötet. Ein Trägerdeckel 52 wird dann über den Träger 51 geschoben, um die fertiggestellten und miteinander verbundenen Enden der Leiter und der Drähte zu schützen. Der Trägerdeckel 52 weist eine Rippe 66 auf, die an den isolierten Drähten 53 im Bereich 81 anliegt und den Draht in die Rille 76 drückt, wodurch eine Verformung des isolierten Drahts 53 gemäß Fig. 6 bewirkt wird. Da die Anlage der Rippe 66 gegen die Drähte 53 im isolierten Bereich des Drahtes 53 erfolgt, wird eine Zugentlastungsfunktion geschaffen. Der Trägerdeckel 52 wird am Träger 51 durch beliebige Mittel gesichert. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Niete zum Befestigen des Trägerdeckels verwendet. Es sei darauf hingewiesen, daß in dieser Erfindung die spezifischen, darin beschriebenen Fertigungsmittel und -methoden nur beispielhaften Charakter haben, und andere spezifische Komponenten und Methoden ebenfalls einbezogen sind.
In Fig. 12 ist eine Seitenansicht im Ausschnitt längs Linie D-D von Fig. 3 gezeigt. Das Federwerk 10 umfaßt den Rotordeckel 16 und das Gehäuse 12. Das Sperrmittel 40 ist aus dem Federwerk 10 hervorstehend dargestellt, das innerhalb eines Lenkradgehäuses 85 und eines Lenksäulengehäuses 86 montiert ist. Das Sperrmittel 40 weist einen Zugansatz 46 auf, der. senkrecht vom Gehäuse 12 an einem Punkt 87 längs der Seitenwand 14 des Gehäuses 12 hervorsteht, und der besonders ausgerichtet ist, so daß er unter dem Lenkradgehäuse 85 und über dem Lenksäulengehäuse 86 liegt. Beim Zusammenbau des Federwerks mit diesen Gehäusen 85, 86 wird eine Lücke 90 gebildet, durch welche der Zugansatz 46 hervorsteht. Der Zugansatz 46 ist einstückig mit dem Sperrkörper 41 verbunden, der im Kanal 42 sitzt. Ein Anschlagkopf 45 ist einstückig mit dem Sperrkörper 41 und steht über die Ebene des Rotordeckels 16 hinaus. Ein Anschlagflügel 48 steht am Anschlagkopf 45 an und schränkt die Drehung des Rotordeckels 16 über 350º hinaus ein.
In Fig. 13 ist das automatische Freigabe- bzw. Entriegelungsmittel 30 dargestellt. Das Freigabemittel 30 ist in seiner nicht niedergedrückten Sperrposition gezeigt. Die Zeichnung zeigt einen Teilausschnitt in Seitenansicht der Fig. 3 gemäß Linie C-C. Ein Knopf 35 weist eine Gleitfläche 31 und ein Rastteil 36 auf. Der Knopf 35 ist nächst der Bodenöffnung 22 des Rotordeckels 16 und innerhalb einer Zelle 32 positioniert. Ein U-förmiges Federelement 38 drängt den Knopf 35 um Zentrum 39 des Federwerks 10 hin. Das Federelement 38 steht im Anschlag mit der Zunge 91, welche das Federelement 38 und den Knopf 35 in der Zelle 32 festhält. In seiner eingerasteten Position wird das Rastelement 36 in eine Ausnehmung 37 des Gehäuses 12 gedrängt. Die Seiten des Rastteils 36 greifen in die Innenwände der Ausnehmung 37 ein und verhindern das Drehen des Rotordeckels 16 in Verbindung mit dem Gehäuse 12. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Rastteil 36 abgeschrägte Kanten, die mit entsprechend abgeschrägten Wänden der Ausnehmung 37 in Eingriff kommen. Die abgeschrägten Kanten stellen sicher, daß das Rastteil 36 sich nicht von der Ausnehmung 37 löst. Außerdem ist die Ausnehmung breit gehalten und läßt Lücken auf beiden Seiten des Rastteils 36, so daß selbst bei einem Eingreifen des Rastteils 36 in die Ausnehmung 37 eine geringe Drehung von 10º (5º in jeder Richtung) des Rotordeckels möglich ist.
In Fig. 14 ist der Knopf 35 in seiner gedrückten und Freigabeposition dargestellt. Beim Einbau des Federwerks 10 in eine Lenkeinheit wird eine Lenkradsektion (nicht dargestellt) in die obere Öffnung 21 des Rotordeckels 16 in der Richtung des Pfeils 90 eingeführt und kommt zur Anlage mit der Gleitfläche 31 des Knopfs 35. Das weitere Einsetzen des Lenkrads innerhalb des Federwerks 10 bewirkt, daß der Knopf 35 vom Zentrum 39 weg verschoben wird und die Lenkradsektion längs der Vorderfläche 34 des Knopfs 35 gleitet, das Federelement 38 niederdrückt und den Knopf in die Zelle 32 und das Rastteil 36 aus der Ausnehmung 37 des Gehäuses 12 verschiebt. Durch das Entfernen des Rastteils 36 aus der Ausnehmung 37 wird es möglich, daß sich der Rotordeckel 16 frei um das Gehäuse 12 dreht. Damit steht das eingebaute Federwerk an einer Lenkeinheit mit dem automatischen Freigabemittel 31 in Eingriff, das seine freie Drehung gestattet.
In Fig. 15 ist eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Rotordeckel 116 umfaßt ein Loch 120 und hat darauf eine erste Verbindungsstelle 150 ausgebildet. Ein zusätzliches Merkmal eines nicht auswechselbaren Verriegelungsmittels 100 umfaßt ein Griffelement 101, eine Sicherungszunge 102 und einen Stoppansatz 103. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 aus einem Polymer-Material, z. B. Minlon oder Hytrel. Die Sicherungszunge 102 wird in den Einführschlitz 105 eingeführt, der als Teil des Rotordeckels 116 ausgebildet ist. Diese alternative Ausführungsform eines Federwerks weist einen Gehäusedeckel 120 auf, der stationär ist. Der Gehäusedeckel 120 umfaßt eine Lippe 121 und einen Vorsprung 122. Bei Drehung des Rotordeckels 116 ist das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 am Rotordeckel 116 befestigt und dreht sich mit dem Rotordeckel 116. Eine Drehung in einer ersten Richtung oder im Gegenuhrzeigersinn etwa 90º von der in Fig. 15 gezeigten Position bewirkt, daß der Stoppansatz 103 an der Lippe 121 des Gehäusedeckels 120 zum Anschlag kommt. Dieser Anschlag verhindert, daß der Rotordeckel 116 sich weiter im Gegenuhrzeigersinn dreht. Eine Drehung des Rotordeckels 116 in einer zweiten Richtung oder im Uhrzeigersinn, etwa 90º von seiner Position gemäß Fig. 15, bewirkt, daß der Stoppansatz 103 gegen den Vorsprung 122 zur Anlage kommt. Das Anliegen des Stoppansatzes 103 gegen den Vorsprung 122 verhindert, daß der Rotordeckel 116 sich weiter im Uhrzeigersinn dreht.
Ähnlich dem Sperrmittel 40 gemäß Fig. 12 stellt das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 ein zeitweiliges Verriegelungsmittel dar, das eine begrenzte Drehung des Rotordeckels 116 ermöglicht, um eine Bewegung des Federwerks für die endgültige Installation in einer Lenkeinheit zu gestattet, während es verhindert, daß die Zentrierung des Federwerks verloren geht. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lippe 121 und der Vorsprung 122 so ausgerichtet, daß eine Drehung um etwa 180º des Rotordeckels 116 möglich ist, so daß der endgültige Einbau des Federwerks an einer Lenksäule leicht vollzogen werden kann, während sichergestellt wird, daß das Federwerk zentriert bleibt. In einer bevorzugten Ausführungsform können andere Sperren bzw. Verriegelungen vorhanden sein, die eine Drehung des Federwerks vor der Vormontage verhindert, aber bei der Befestigung des Federwerks an der Lenksäule deaktiviert werden (siehe US-Patent Nr. 5 171 157), wobei das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel beibehalten wird, um die Drehung nach der Befestigung des Federwerks an der Lenksäule zu beschränken, aber zusätzliche Einstellungen der Lenksäule während dem endgültigen Einbau der Lenkeinheit zu gestattet. Nach dem endgültigen Einbau des Federwerks in einer Lenkeinheit kann das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 leicht von dem Federwerk entfernt werden, indem ein Griffelement 101 erfaßt wird und das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 entfernt wird. Das Griffelement 101 wird von der Sicherungszunge 102 abgetrennt und kann nicht mehr wieder daran angesetzt werden.
In Fig. 16 ist eine ausschnittweise Ansicht von Fig. 15 längs Linie E-E dargestellt. Das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 ist am Rotordeckel 116 befestigt. Die Sicherungszunge 102 ist in den Schlitz 105 eingeführt und darin kraftschlüssig festgehalten. Der Schlitz 105 umfaßt eine abgewinkelte Wand 105a, welche bewirkt, daß die Sicherungszunge 102 zusammengedrückt wird, wenn sie voll in den Schlitz 105 eingeführt ist. Der Stoppansatz 103 steht aus dem nicht auswechselbaren Verriegelungsmittel 100 an der der Sicherungszunge 102 entgegengesetzten Seite hervor. Der Stoppansatz 103 ist parallel zur Seitenwand 114 des Gehäuses 120. Das Gehäuse 120 und der Rotordeckel 116 bilden eine Kammer 118, in welcher das Leitungskabel des Federwerks untergebracht ist.
Der Kanal 105 ist einstückig mit dem Rotordeckel 116 geformt und weist eine Rampe 106 auf. Die Rampe ermöglicht eine leichte Einführung der Sicherungszunge 102 in den Schlitz 105. Das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 weist auch einen Knopf 108 auf, der kraftschlüssig in einer Aushöhlung 109 des Rotordeckels 116 eingesetzt ist. Der Knopf 108 stellt einen zweiten Sicherungspunkt des nicht auswechselbaren Verriegelungsmittels 100 bereit, so daß dieses nicht wackelt oder auf der Achse der Sicherungszunge 102 hin- und hergeworfen wird. Es ist jedoch anzumerken, daß der kraftschlüssige Sitz der Sicherungszunge 102 im Schlitz 105 viel größer ist als der kraftschlüssige Sitz des Knopfs 108 in der Aushöhlung 109.
Nach der Lieferung eines Federwerks mit dem daran montierten, nicht auswechselbaren Verriegelungsmittel 100 kann das Federwerk an einer Lenkeinheit eingebaut werden. Ein solcher endgültiger Einbau kann eine Drehung des Rotorgehäuses 116 erfordern. Wie oben beschrieben, ist durch das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 in einer bevorzugten Ausführungsform eine Drehung um 180º möglich. Während dieser Drehung ist das Gehäuse 120 stationär, während sich der Rotordeckel 116 dreht. Diese Drehung wird auch auf das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 übertragen, und der Stoppansatz 103 verschiebt sich längs der Wand 114 in der Drehrichtung.
Der Stoppansatz 103 kommt an einer Grenze der Drehung mit der Lippe 121 zum Anschlag, und bei der anderen Drehgrenze mit dem Vorsprung 122. Ist das Federwerk einmal komplett an der Lenkeinheit eingebaut, kann das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 entfernt werden. Durch Erfassen des Griffelements 101 des nicht auswechselbaren Verriegelungsmittels 100 kann das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 nach oben und zum Zentrum des Federwerks in Richtung von Pfeil 110 gedreht werden. Dies wird durch ein Entfernen des Knopfes 108 aus der Aushöhlung 109 bewirkt. Die Sicherungszunge 102 hat einen Aufreißansatz 111, der einen Anlenkpunkt 113 bildet. Das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 dreht / schwenkt sich um einen Anlenkungspunkt 113 und wird zur Öffnung 120 des Federwerks hin gekippt, so daß das Griffelement 101 um 90º aus seiner anfänglichen Position gemäß Fig. 16 bewegt wird, so daß es senkrecht zur Oberseite des Rotordeckels 116 steht. Sobald es in diese Position gedreht / geschwenkt ist, kann das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 aus dem Federwerk entfernt werden, indem das Polymer-Material am Anlenkpunkt 113 herausgerissen wird, wobei der Basisabschnitt des Sicherungselements 102 im Schlitz 105 verbleibt. Da die Sicherungszunge 102 in zwei Abschnitte getrennt ist, kann das nicht auswechselbare Sicherungsmittel 100 nicht wieder in das Federwerk eingesetzt werden. Diese Methode, das nicht auswechselbare Sicherungsmittel 100 an der oberen Fläche des Federwerks vorzusehen, ermöglicht es einem Kontrolleur leicht, sich zu vergewissern, daß das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel 100 entfernt worden ist. Dies soll darauf hinweisen, daß der Einbau des Federwerks an der Lenkeinheit abgeschlossen ist. Ein Entfernen des nicht auswechselbaren Verriegelungsmittels 100 vor der Vormontage des Federwerks an der Lenksäule macht Kontrolleure darauf aufmerksam, daß das Federwerk nicht zentriert sein kann und beseitigt werden sollte.

Claims

1. Uhrfader-Drehschalter mit einem eine Kammer (13) festlegenden Gehäuse (12), einem am Gehäuse befestigten Rotordeckel (16), einem flachen Leitungskabel (56), das innerhalb der Kammer aufgespult ist und von dem ein Ende am Rotordeckel (16) und ein zweites Ende am Gehäuse (12) befestigt ist, einer Öffnung (20) in der Mitte des Rotordeckels (16) mit einer Bodenöffnung (22) und einem mit dem Rotordeckel einstückigen und an die Bodenöffnung angrenzenden Befestigungsmittel (25) zum Befestigen des Rotordeckels am Gehäuse,

gekennzeichnet durch Verriegelungsmittel (30) mit (einem) Eingriffsmittel (n) (36, 37) zwischen dem Gehäuse. (12) und dem Rotordeckel (16), die deren Relativdrehung zueinander verhindern, wobei die Verriegelungsmittel einen sich in der Verriegelungsposition in die. Öffnung (20) hinein erstreckenden Abschnitt (35) aufweisen, der durch Aufnahme eines Steuerrads in die Öffnung in eine unverriegelte bzw. Freigabeposition verschiebbar ist, in welcher (das) die Eingriffsmittel (36, 37) das Gehäuse (12) und den Rotordeckel (16) freigibt (freigeben), um deren Relativbewegung zu ermöglichen.

2. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt (35) quer zur Achse des Rotordeckels (16) von der Verriegelungsposition zu der unverriegelten bzw. Freigabeposition verschiebbar ist.

3. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 2, der elastische Mittel (38) zum Drängen des Abschnitts (35) in die Öffnung hinein aufweist.

4. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Eingriffsmittel ein Rastelement (36) am Abschnitt (35) faßt, das in eine Ausnehmung (37) des Gehäuses einrastet.

5. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Befestigungsmittel Flansche (25) und einen Rand (27) angrenzend an die Bodenöffnung aufweist, wobei die Flansche mit dem Rand in Eingriff kommen, um den Rotordeckel (16) an dem Gehäuse (12) zu befestigen.

6. Uhrfeder-Drehschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kammer (18) auf mindestens einer Oberfläche (70) ein Isoliermaterial aus einem Vinylschaumstreifen aufweist.

7. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 6, wobei das Isoliermaterial eine zelluläre, flexible Polyvinylchloridschaummasse umfaßt.

8. Uhrfeder-Drehschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, der sich von dem flachen Kabel (56) erstreckende, nicht isolierte Leiter (57) und

eine Verbindungsstelle (55), an der das flache Leitungskabel (56) befestigt ist, aufweist, wobei die Leiter des flachen Kabels über eine Ebene des Rotordeckels (16) hinaus freiliegen.

9. Uhrfeder-Drehschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, der eine erste Verbindungsstelle (50) des Rotordeckels (16), an der das erste Ende des flachen Kabels (56) befestigt ist, und eine zweite Verbindungsstelle (55), an der das zweite Ende des flachen Kabels befestigt ist, aufweist.

10. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 8, wobei die Verbindungsstelle

einen Träger (51) umfaßt , und

der Träger Kanäle (71) zur Aufnahme der Leiter (57) und Stifte (73) zum Anbringen des flachen Kabels an demselben aufweist.

11. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 10, wobei die Verbindungsstelle (55) einen Trägerdeckel (52) mit einem Zugentlastungsmittel aufweist.

12. Uhrfeder-Drehschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, der ein Sperrmittel (40) zum Verhindern der Drehung des Rotordeckels (16) relativ zum Gehäuse (12) über mehr als 350º aufweist, welches einen Zugansatz (46) aufweist, der nach dem Einbau des Uhrfeder-Drehschalters in eine Steuereinheit freiliegt.

13. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 12, wobei das Sperrmittel (40) einen innerhalb des Kanals (42) des Gehäuses (12) sitzenden Sperrkörper (41) aufweist,

der Zugansatz (46) senkrecht zum Sperrkörper vorsteht,

ein Anschlagkopf (45) über die Ebene des Rotordeckels (16) hinaus absteht und mit einem Anschlagflügel (48) des Rotordeckels in Eingriff steht, und ferner

ein Griffteil (78) aufweist.

14. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 13, wobei der Sperrkörper (41), der Zugansatz (46) und der Anschlagkopf (45) einstückig miteinander verbunden sind.

15. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 14, wobei ein Entfernen des Sperrkörpers (41) durch Ziehen am Zugansatz (46) dem Rotordeckel (16) gestattet, sich über eine einzige Drehung hinaus zu drehen.

16. Uhrfeder-Drehschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Befestigungsmittel (25) die einzige Lagerfläche zwischen dem Rotordeckel (16) und dem Gehäuse (12) ist.

17. Uhrfeder-Drehschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, der umfaßt:

ein nicht auswechselbares Verriegelungsmittel (100), das die Drehung des Rotordeckels um mehr als 180º verhindert und eine Sicherungszunge (102) aufweist, die nach Entfernen des nicht auswechselbaren Verriegelungsmittels innerhalb eines Schlitzes (105) des Uhrfeder-Drehschalters verbleibt.

18. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 17, wobei das nicht auswechselbare Verriegelungsmittel (100) am Rotordeckel (116) befestigt ist.

19. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 18, der umfaßt:

eine vom Gehäuse (120) abstehende Lippe (121),

einen in einem festgelegten Abstand von der Lippe vom Gehäuse abstehenden Vorsprung (122) und

einen an dem nicht auswechselbaren Verriegelungsmittel (100)

befestigten Stoppansatz (103), der an der Lippe (121) zur Anlage kommt, wenn er in eine erste Richtung gedreht wird, und mit dem Vorsprung (122), wenn er in eine zweite Richtung gedreht wird.

20. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 19, der umfaßt: ein an dem nicht auswechselbaren Verriegelungsmittel (100) befestigtes Griffelement (101).

21. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 20, wobei das Griffelement (101), der Stoppansatz (103) und die Sicherungszunge (102) einstückig miteinander verbunden sind.

22. Uhrfeder-Drehschalter nach einem der Ansprüche 17 bis 21, wobei die Sicherungszunge (102) ein Mittel (111) zum Trennen der Sicherungszunge von dem nicht auswechselbaren Verriegelungsmittel aufweist.

23. Uhrfeder-Drehschalter nach Anspruch 22, wobei das Mittel zum Trennen einen Aufreißansatz (111) zum Ermöglichen des aufreißenden Trennens des nicht auswechselbaren Verriegelungsmittels (100) von der Sicherungszunge (102) aufweist.

24. Uhrfeder-Drehschalter nach einem der Ansprüche 17 bis 23, wobei ein Entfernen des nicht auswechselbaren Verriegelungsmittels (100) dem Rotordeckel (116) eine Drehung um mehr als 180º gestattet.