DE3908179C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für eine elektrische Verbindung an einem Kraftfahrzeug-Lenkrad nach dem Ober­ begriff des Patentanspruches 1.

Insbesondere dreht es sich um eine elektrische Verbindung, die in der Lenksäule eines Kraftfahrzeugs angebracht ist, um eine im Fahrzeug vorgesehene elektrische Einrichtung mit einer solchen am Lenkrad zu verbinden.

Eine Einrichtung für eine elektrische Verbindung - im folgen­ den Verbindungseinrichtung genannt - zum Verbinden einer elektrischen Anordnung, die an einem bewegten Teil angebracht ist, mit einer elektrischen Anordnung, die an einem statio­ nären Teil festsitzt, umfaßt herkömmlicherweise eine Schleif­ ringeinrichtung. Der Schleifring gewährleistet eine elek­ trische Verbindung mit Schleifkontakten. Diese Verbindung kann jedoch durch Staub oder Feuchtigkeit sowie durch Vibra­ tionen des Fahrzeugs gestört werden.

Dann, wenn eine besonders hohe Zuverlässigkeit der elek­ trischen Einrichtung bzw. der dazugehörigen Verbindungsein­ richtung gefordert wird, wie dies in letzter Zeit z. B. für die Betätigungseinrichtung eines Air-Bags gefordert wird, wird ein flexibles spiralförmiges Band verwendet, wie es in der US-PS 35 25 536 gezeigt ist.

Eine solche Verbindungseinrichtung mit einem schrauben­ förmigen, flexiblen Metallband umfaßt einen inneren Ankerring, der an der Lenksäule des Lenkrades befestigt ist und der mit diesem dreht, sowie einen äußeren Ankerring, der am Gehäuse der Lenksäule sitzt. Das flexible Band ist locker in einer Schraubenwindung zwischen dem inneren und dem äußeren Ankerring gewickelt. Ein innerer Endabschnitt des flexiblen Bandes ist elektrisch mit dem inneren Ankerring und das andere Ende mit dem äußeren Ankerring verbunden. Beim Drehen des Lenkrades wird das Spiel im locker gewickelten Band entweder vergrößert oder verkleinert, je nach Dreh­ richtung des Lenkrades. Wenn der innere Ring zusammen mit dem Lenkrad über einen zulässigen Drehwinkel hinaus bezüglich des anderen Rings gedreht wird, ergibt sich eine übergroße Last auf den flexiblen Schraubenstreifen, so daß dieser brechen kann.

Um dieses Problem nun zu vermeiden, wird die Verbindungsein­ richtung in einer Neutralposition des Lenkrads mit diesem verbunden, in welcher der innere Ring im wesentlichen in gleichen Winkeln im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden kann. Um nun die Verbindungseinrichtung in einer derartigen neutralen Position anzubringen, muß der innere Ring vorher in der Neutralposition des Lenkrads aufge­ bracht werden.

Um dies zu erzielen, wird der innere Ring bis zu einer maximalen Grenzposition in einer Richtung gedreht und dann um eine vorbestimmte Anzahl von Drehungen in der anderen Rich­ tung zurückgedreht, so daß der innere Ring in einer Position nahe bei der Neutralposition sitzt. Dies ist jedoch nicht genau und nur sehr schwer zu bewerkstelligen.

Aus der JP-OS 62-2 38 164 ist eine Anordnung zur Anzeige der Neutralposition bekannt, die zum genauen Positionieren des inneren Rings in einer Neutralposition dient. Diese Anzeige­ einrichtung für die Neutralposition umfaßt jedoch eine Vielzahl von Einzelteilen. Darüber hinaus kann über diese Einrichtung nicht vermieden werden, daß eine übermäßige Kraft auf das flexible Band wirkt.

Aus der DE 30 09 109 A1 ist ein Leitungsverbinder für ein Lenkrad bekannt, bei dem eine Justiereinrichtung für die Schlingenfedern des Leitungsverbinders vorgesehen ist. Auch hierdurch läßt sich jedoch keine exakte, einfache Positionierung in einer Neutralposition sicherstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindungs­ einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzu­ bilden, daß die Neutralposition auf einfache Weise angezeigt und eine übermäßige Beanspruchung des flexiblen Bandes sicher vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläu­ tert, die anhand von Abbildungen näher beschrieben werden. Hierbei zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Verbindungseinrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugteils mit einem Air-Bag-System, und

Fig. 4a eine perspektivische Ansicht der Verbindungsein­ richtung.

Wie in Fig. 4 gezeigt, ist ein Air-Bag 3 an einem Lenkrad 2 eines Kraftfahrzeugs montiert. Eine elektrische Verbindungs­ einrichtung 1 ist zur elektrischen Verbindung einer Aufblas­ einrichtung für den Air-Bag 3 mit einer Steuereinheit 4 im Motorfahrzeug angebracht. Mehrere Fühler 5 sind mit der Steuereinheit 4 verbunden, um den Impuls bei einem Zusammen­ stoß des Fahrzeugs festzustellen.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, umfaßt die elektrische Ver­ bindungseinrichtung 1 einen inneren Zylinder 6, der an der Welle einer Lenksäule befestigt ist. Ein äußerer Zylinder 8 ist an der Lenksäule 7 bzw. an deren Gehäuse befestigt (Fig. 4). Ein flexibler Metallstreifen 9 ist zwischen dem inneren Zylinder 6 und dem äußeren Zylinder 8 spiralförmig aufgewickelt. Das innere Ende des Streifens 9 ist am inneren Zylinder 6, das äußere Ende am äußeren Zylinder 8 befestigt.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist in der Verbindungseinrichtung 1 eine Planetenradanordnung vorgesehen. Der innere Zylinder 6 besteht aus Kunststoff und weist ein äußeres Sonnenrad 6a einstückig auf seinem Umfang aufgeformt auf. Der äußere Zylinder 8 besteht ebenfalls aus Kunststoff und weist ein inneres Hohlrad 8a einstückig angeformt auf, welches dem Sonnenrad 6a entspricht. Ein Planetenrad 10, das vorzugsweise dieselbe Anzahl von Zähnen aufweist wie das Sonnenrad 6a ist kämmend mit dem Sonnenrad 6a und dem Hohlrad 8a angebracht. Ein transparenter Ringdeckel 11 ist am äußeren Zylinder 8 wie in Fig. 1 gezeigt angebracht. Auf diese Weise ist das Plane­ tenrad 10 gegen eine Herausbewegung gesichert. Wenn der innere Zylinder 6 gedreht wird, so wälzt sich das Planetenrad 10 ringsum das Sonnenrad 6a ab. An einem rechten und einem linken Drehungsende ist ein Anschlag 8b vorgesehen, der aus zwei (miteinander verbundenen) Zähnen des Hohlrades 8a be­ steht, um die Drehbewegung des Planetenrades 10 abzustoppen. Diametral gegenüber dem Anschlag 8b ist eine Marke 8c auf dem Hohlrad 8a angebracht, die der neutralen Geradeausposition entspricht. Die Anzahl der zulässigen Drehungen des Sonnen­ rades 6a relativ zum äußeren Zylinder 8 wird geringfügig größer gewählt als die zulässige Anzahl von Drehungen des Lenkrads 2 bis zu seinen Endanschlägen (bezüglich der Steuerung).

Wenn das Lenkrad 2 z. B. dreimal gedreht werden kann, so wird die Einstellung derart gewählt, daß sich das Sonnenrad 6a viermal drehen kann. In diesem Fall wird das Getriebeverhält­ nis des Sonnenrades 6a zum Hohlrad 8a auf 1 : 3 eingestellt. Wenn somit der innere Zylinder 6 viermal dreht, so wälzt sich das Planetenrad 10 einmal ringsum den inneren Zylinder 6 ab. Die Positionierung des inneren Zylinders 6 auf die Neutral­ position kann leicht und genau durch Positionierung des Planetenrades auf die Marke 8c bewerkstelligt werden, indem man auf das Planetenrad 10 durch den transparenten Deckel 11 blickt.

Die in die Neutralposition gebrachte Verbindungseinrichtung wird mit dem Lenkrad 2 so verbunden, daß der äußere Zylinder 8 an der Lenksäule 7 und der innere Zylinder 6 an der Lenkwelle in der Geradeausposition des Lenkrades 2 befestigt werden. Wenn die Verbindungseinrichtung 1 am Lenkrad 2 in einer Position angebracht ist, die von der Geradeausposition abweicht, so sitzt das Lenkrad in einer Position, aus der es über die zulässigen zwei Drehungen des inneren Zylinders 6 in der entgegengesetzten Richtung drehbar ist. Die Planetenrad­ anordnung begrenzt nun aber die Drehung des inneren Zylinders 6 auf den zulässigen Bereich. Genauer gesagt, die Drehung des Planetenrades 10 über den zulässigen Bereich wird durch den Anschlag 8b verhindert. Auf diese Weise kann keine unzulässig hohe Kraft auf den spiraligen flexiblen Streifen 9 einwirken, so daß dieser nicht reißen kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der innere Zylinder exakt in der Neutralstellung positioniert werden, die durch eine einfache Struktur umfassend eine Marke und ein Planeten­ rad angezeigt wird. Wenn der innere Zylinder sein Drehende erreicht, so wird er über einen Anschlag gestoppt. Auf diese Weise kann keine übermäßige Kraft auf den flexiblen Streifen wirken.

Der flexible Streifen 9 ist aus elektrisch leitendem Mate­ rial, wobei seine Enden durch Schlitze im inneren Zylinder 6 bzw. im äußeren Zylinder 8 hindurchgeführt und in Zugspan­ nungsrichtung umgebogen sind. Auf diese Weise kann eine elektrische Verbindung zwischen dem Teil, auf welches der innere Zylinder 6 aufgesteckt bzw. in welches der äußere Zylinder 8 eingeführt wird, leicht hergestellt werden.

Claims (3)

1. Einrichtung für eine elektrische Verbindung an einem Kraftfahrzeug-Lenkrad, gekennzeichnet durch
einen inneren Zylinder (6), der an einem Lenkrad (2) be­ festigt ist,
einen äußeren Zylinder (8), der an einer Lenksäule (7) befestigt ist,
ein flexibles, spiralförmiges Band (9) zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen der Lenksäule (7) und dem Lenkrad (2), das zwischen dem inneren und dem äußeren Zylinder (6 bzw. 8) angeordnet ist und dessen Enden jeweils an einem der Zylinder (6, 8) befestigt sind,
eine Planetenradanordnung mit einem Sonnenrad (6a) am Außenumfang des inneren Zylinders (6), einem Hohlrad (8a) an der Innenseite des äußeren Zylinders (8) und ein Planeten­ rad (10), das mit dem Sonnenrad (6a) und dem Hohlrad (8a) kämmt,
einen Anschlag (8b) zum Abstoppen des Planetenrades (10) an dessen Drehungsenden, und durch
eine Markierung (8c) diametral gegenüber dem Anschlag (8b), wobei die Position des Planetenrades (10) an der Markierung (8c) die Neutralposition des inneren Zylinders (6) festlegt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der zulässigen Drehungen des Sonnenrades (6a) durch das Getriebeverhältnis größer gewählt ist als die Anzahl zulässiger Drehungen des Lenkrades (2).

3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine transparente Abdeckplatte (11) zum Abdecken der Planetenradanordnung und zum Halten des Planetenrades (10) innerhalb des Hohlrades (8a).