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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Feststellvorrichtung für eine verstellbare
Kraftfahrzeuglenksäule
mit den im gattungsbildenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmalen
sowie eine Kraftfahrzeuglenksäule
mit einer derartigen Feststellvorrichtung.
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Zur
besseren Anpassung der Sitzposition des Fahrers werden moderne Kraftfahrzeuge
mit verstellbaren Kraftfahrzeuglenksäulen ausgestattet. Diese Lenksäulen sind
in der Regel sowohl in der Höhe
als auch entlang der Lenksäulenachse
verstellbar. Der Kraftfahrzeugnutzer kann bei diesen Lenksäulen das
Lenkrad in eine für
ihn bequeme Position bringen, wobei nach dem Positionieren der Lenksäule diese
mit einer Feststellvorrichtung arretiert wird. Dabei muss die Arretierung
zuverlässig
sowohl für die
vertikale Verstellung des Lenkrades als auch für dessen Längsverstellung gleichzeitig
erfolgen. Es darf daher nicht eine der beiden Verschieberichtungen
schon arretiert sein, während
die andere noch entriegelt ist.
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Aus
dem Stand der Technik ist für
eine derartige gattungsbildende Feststellvorrichtung beispielsweise
aus der
DE 102 34 514 B3 eine
dort als Positionseinstellvorrichtung für Kraftfahrzeuglenksäulen bezeichnete
Feststellvorrichtung bekannt, die mit einem ersten Träger zur
Verbindung der Positionseinstellvorrichtung mit der Kraftfahrzeuglenksäule, einem
zweiten Träger
zur Verbindung der Positionseinstellvorrichtung mit der Karosserie
eines Kraftfahrzeuges, einer am ersten Träger angeordneten Zahnleiste
mit zumindest einer Reihe von Rastzähnen und einer Ausrichtung
der Reihe von Rastzähnen
parallel zu einer ersten Verstellrichtung, einer am zweiten Träger angeordneten
zweiten Zahnleiste mit zumindest einer Reihe von Rastzähnen und
einer Ausrichtung der Reihe von Rastzähnen parallel zu einer zweiten
Verstellrichtung, einem ersten Rastelement mit zumindest einer Reihe
von Rastzähnen,
die mit der Reihe von Rastzähnen
der ersten Zahnleiste in Eingriff gebracht werden kann, einem zweiten
Rastelement mit zumindest einer Reihe von Rastzähnen, die mit der Reihe von
Rastzähnen
der zweiten Zahnleiste in Eingriff gebracht werden kann sowie einem Abstandhalter
zur definierten Beabstandung des zweiten Rastelementes relativ zum
ersten Rastelement bekannt.
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Mittels
eines Klemmmechanismus können die
ersten und zweiten Rastelemente simultan mit jeweils der korrespondierenden
ersten und zweiten Zahnleiste in Eingriff gebracht werden. Dabei
sind beide Rastelemente mittels einer separaten Einstellvorrichtung
im Hinblick auf die Lage der jeweiligen zugehörigen Zahnleiste einstellbar.
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Eine
derartige gattungsbildende Feststellvorrichtung hat sich zwar prinzipiell
bewährt,
ist jedoch im Hinblick auf die Anzahl der verwendeten Bauelemente
aufgrund der sich ergebenden Produktionskosten für die Einzelbauteile sowie
des sich daraus ergebenden hohen Montage- und Einstellaufwandes nachteilig.
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Darüber hinaus
ist durch die größere Anzahl der
Bauelemente die Gefahr gegeben, dass sich die Abmaße der Einzelteile
im Rahmen so genannter Toleranzketten nachteilig ergänzen, was
wiederum den Justieraufwand derartiger Feststellvorrichtungen vergrößert.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend vom bestehenden
Stand der Technik eine Feststellvorrichtung für eine Kraftfahrzeuglenksäule der
gattungsgemäßen Art
so weiter zu entwickeln, dass der Herstell- und Montageaufwand einer
derartigen Vorrichtung signifikant gesenkt, gleichzeitig jedoch
eine zuverlässige Festlegung
der Kraftfahrzeuglenksäule
innerhalb des Fahrzeuges sowie eine einfache Bedienung unter allen
Betriebsbedingungen gewährleistet
ist.
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Diese
Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen der
Erfindung gelöst.
Besondere Ausgestaltungen ergeben sich ergänzend aus den auf die unabhängigen Ansprüche rückbezogenen Unteransprüchen.
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Die
erfindungswesentliche technische Lehre zur Lösung der Aufgabe sieht dabei
vor, dass bei einer Feststellvorrichtung für eine einstellbare Kraftfahrzeuglenksäule mit
einem ersten Träger
zur Verbindung der Feststellvorrichtung mit der Kraftfahrzeuglenksäule, einem
zweiten Träger
zur Verbindung der Feststellvorrichtung mit der Karosserie eines Kraftfahrzeuges,
einer am ersten Träger
angeordneten ersten Zahnleiste mit mindestens einer Reihe von Rastzähnen und
einer Ausrichtung der Reihe der Rastzähne in Richtung einer ersten
Verstellrichtung, einer am zweiten Träger angeordneten zweiten Zahnleiste
mit zumindest einer Reihe von Rastzähnen mit einer Ausrichtung
der Reihe der Rastzähne
in Richtung einer zweiten Verstellrichtung, wobei die Zahnleisten
mittels eines Klemmmechanismus mit jeweils einem Rastelement zur
Festlegung der Lenksäule
in einer vom Kraftfahrzeugnutzer vorgewählten Position in Eingriff
gebracht werden können,
erfindungsgemäß die beiden
Rastelemente an einem gemeinsamen Tragelement angeordnet sind, wobei
die Rastelemente in unterschiedlichen im Wesentlichen parallel zueinander
angeordneten Rastebenen liegen.
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Die
Funktionsintegration der üblicherweise getrennt
vorhandenen Rastelemente in einem gemeinsamen Tragelement bei gleichzeitig
vorhandenen unterschiedlichen Rastebenen bewirkt eine signifikante
Bauteilreduktion bei gleichzeitiger Minimierung der Toleranzfehler
der verbleibenden Bauteile.
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Entsprechend
einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Tragelement durch eine
Einstellvorrichtung relativ zu den Zahnleisten justierbar sein. Durch
diese Maße
lässt sich
die Abhängigkeit
von den Fertigungstoleranzen der verwendeten Elemente der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung
ausgleichen.
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Eine
zusätzliche
Bauteilreduktion kann entsprechend einer zweckmäßigen Weiterbildung dadurch
herbeigeführt
werden, dass die am ersten und am zweiten Träger angeordneten Zahnleisten
einstückig
mit den korrespondierenden Trägern
ausgebildet werden.
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Da
insbesondere der zweite Träger
in der Regel durch ein geformtes Blechteil gebildet ist, kann hier
auf Grund der guten Umformbarkeit die Zahnleiste auf einfache Art
und Weise im Rahmen der insgesamt notwendigen Umformarbeiten zur
Herstellung des Trägers
mit ausgebildet werden. Eine mit der oben geschilderten erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung
ausgerüstete
Kraftfahrzeuglenksäule,
bei der die erste Verstellrichtung der Kraftfahrzeuglenksäule in axialer
Richtung und die zweite Verstellrichtung senkrecht zur Achse der
Kraftfahrzeuglenksäule ausgerichtet
ist, ermöglicht
unter allen Rahmenbedingungen für
Fahrer unterschiedlicher Größe eine ergonomisch
richtige Positionierung der Kraftfahrzeuglenksäule bzw. des Lenkrades. Ergänzt wird
die ergonomisch mögliche
Positionierung durch die Tatsache, dass die zweite Verstellrichtung
der Kraftfahrzeuglenksäule
eine Höhenverstellung
oder eine Neigungsverstellung ermöglicht.
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Im
Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des
Gegenstandes der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
perspektivische Teildarstellung der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung
als Teil einer Kraftfahrzeuglenksäulenbaueinheit,
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2 eine
perspektivische Detaildarstellung des erfindungsgemäßen Tragelementes,
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3 eine
perspektivische Darstellung des Tragelementes aus 2 im
Teilmontagezustand der Feststellvorrichtung und
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4 eine
perspektivische Gesamtdarstellung der Feststellvorrichtung aus anderem
Blickwinkel als in 1.
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Die 1 zeigt
eine bevorzugte Ausführung einer
erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung 1,
angeordnet an einem Lenksäulenkörper 2 einer
Kraftfahrzeuglenksäule.
Die Achse des Lenksäulenkörpers 2 entspricht
der Achse der Kraftfahrzeuglenksäule.
Am Lenksäulenkörper 2 ist
ein erster Träger 3 angeordnet,
welcher über
eine Zahnleiste 5 verfügt. Die
Zahnleiste 5 ist dabei mit einer Reihe von Rastzähnen ausgestattet,
die bei der Zahnleiste 5 parallel zur Längsachse des Lenksäulenkörpers 2 nebeneinander
angeordnet sind. Der Lenksäulenkörper 2 mit dem
ersten Träger 3 wird
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
von einem zweiten Träger 4 zumindest dreiseitig
umschlossen, wobei der Träger 4 eine
im Wesentlichen U-förmige
Gestalt mit zwei parallel beabstandeten Schenkeln 4a und 4b aufweist.
Der zweite Träger 4 ist
mit der Karosserie des Fahrzeuges verbunden und weist an seiner
dem Lenksäulenkörper 2 abgewandten
Außenseite
eine Zahnleiste 6 auf. Diese Zahnleiste 6 besteht
aus zwei senkrecht nach außen über den
Grundkörper
des Schenkels 4a des zweiten Trägers 4 vorstehenden
Schenkeln 6a und 6b, die an ihrem freien Ende
mit einer Reihe von Rastzähnen
ausgestattet sind.
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Der
Zahnleiste 6 gegenüberliegend
ist erfindungsgemäß ein Tragelement 7 angeordnet.
An der der Zahnleiste 6 gegenüber liegenden Außenseite des
Tragelementes 7 ist dies mit einem Klemmmechanismus 8 versehen.
Als Klemmmechanismus 8 können bekannte Konstruktionen
verwendet werden. Er besitzt prinzipiell eine Verriegelungsposition
sowie eine Löseposition,
die mit Hilfe des am Klemmmechanismus 8 befestigten Handhebels 9 vom
Benutzer des Kraftfahrzeuges gewählt
werden können.
Befindet sich der Handhebel 9 in der Löseposition, so ist das Tragelement 7 in
Richtung des Pfeiles P in 1 nach außen verschoben,
so dass sich die an der Innenseite des Tragelementes 7 an
seiner dem Lenksäulenkörper 2 zugewandten
Seite befindlichen Rastelemente 10 und 11 mit
den korrespondierenden Zahnleisten 5 und 6 nicht
in Eingriff befinden.
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Die
Lage der Rastelemente 10 und 11 ist im Einzelnen
der 2 zu entnehmen, in der das Tragelement 7 als
Einzelteil zusammen mit dem Klemmmechanismus 8 sowie dem
Handhebel 9 auszugsweise dargestellt ist. Wie dieser Figur
im Einzelnen entnehmbar ist, besteht das Rastelement 10 aus
jeweils nebeneinander vertikal angeordneten Rastzähnen, die
in zwei parallel zueinander befindlichen Bahnen angeordnet sind.
Die Bahnen korrespondieren mit den Schenkeln 6a und 6b der
am zweiten Träger 4 befindlichen
Zahnleiste 6. Das Rastelement 11 besteht ebenfalls
aus einer Mehrzahl von Rastzähnen, welche
im Gegensatz zum Rastelement 10 rechtwinklig zu den an
diesem Rastelement angeordneten Rastzähnen nebeneinander in einer
Reihe angeordnet sind.
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Ebenfalls
ist in der 2 erkennbar, dass die Rastzähne des
Rastelementes 11 und die Rastzähne des Rastelementes 10 sich
in unterschiedlichen parallel zueinander liegenden Rastebenen befinden.
Die unterschiedliche Lage der Rastebenen ist notwendig, da sich
die korrespondierenden Zahnleisten 6 und 5 zum
einen am zweiten Träger 4 und
zum anderen am ersten Träger 3 befinden
und somit ebenfalls in unterschiedlichen Lageebenen angeordnet sind.
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Zum
Tragelement 7 gehört
als ergänzendes Bauteil
eine Druckfeder 12, die sich auf einem das Tragelement 7 durchgreifenden
Bolzen 13 befindet. Das Tragelement ist deshalb mit einer
Bohrung versehen. Der Bolzen 13 ist bezüglich seiner Länge so gestaltet,
dass er den Klemmmechanismus 8, das Tragelement 7,
den Schenkel 4a des zweiten Trägers 4, den ersten
Träger 3 am
Lenksäulenkörper 2 als auch
den weiteren Schenkel 4b des zweiten Trägers 4 durchgreift.
Die Lage des Tragelementes 7 sowie des Bolzens 13 ist
im Einzelnen der 4 zu entnehmen.
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In
dieser Figur ist zur Vereinfachung der Lenksäulenkörper 2 im Ganzen nicht
dargestellt, jedoch zum besseren Verständnis die zugehörige Zahnleiste 5,
die sich entsprechend der oben zur 1 erfolgten
Beschreibung am Lenksäulenkörper 2 befindet.
Der 4 ist zu entnehmen, dass an dem dem Klemmmechanismus 8 entgegengesetzten
freien Ende des Bolzens 13 dieser mit einer Einstellvorrichtung 14 in
Form einer auf das Ende des Bolzens 13 aufschraubbaren
Mutter 15 versehen ist. Die oben genannten Bauteile Klemmmechanismus 8,
Tragelement 7, Schenkel 4a des zweiten Trägers 4,
erster Träger 3 am
Lenksäulenkörper 2 als
auch der weitere Schenkel 4b des zweiten Trägers 4 befinden
sich somit im montierten Zustand gespannt zwischen der Mutter 15 am
freien Ende des Bolzens 13 und einem im Durchmesser gegenüber dem
Bolzendurchmesser vergrößerten Bolzenkopf
am gegenüberliegenden
Ende des Bolzens 13.
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Im
Bereich der Einstellvorrichtung 14 am Schenkel 4b des
zweiten Trägers 4 befindet
sich darüber
hinaus eine Verschiebelagerung 16, durch die der Bolzen 13 innerhalb
des Schenkels 4b senkrecht zur Längsachse des Lenksäulenkörpers 2 verschiebbar
ist.
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Korrespondierend
befindet sich im Schenkel 4a ebenfalls eine Verschiebelagerung 17,
die zwischen den beiden Schenkeln 6a und 6b der
Zahnleiste 6 angeordnet ist. Die Verschiebelagerung besteht aus
einem Kunststoffelement 18, welches gleichzeitig als Anschlagelement
für die
vertikale Bewegung des Lenksäulenkörpers 2 mit
der daran angeschlossenen Lenksäule
dient. Die Wegbegrenzung des Kunststoffelementes 18 wird
durch Kontaktierung der Stirnseiten des Kunststoffelementes 18 mit
jeweils einer oberen und unteren, nach außen stehenden Zunge 19,
realisiert, die am Schenkel 4a des zweiten Trägers 4 angeordnet
ist. Zur Anschlagunterstützung
befindet sich am Schenkel 4b des zweiten Trägers 4 ebenfalls
eine anlog ausgebildete Zunge 19.
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Insbesondere
der 3 ist zu entnehmen, dass im Kunststoffelement 18 ein
Fenster 20 ausgespart ist, durch welches in montiertem
Zustand das Rastelement 11 des Tragelementes 7 hindurchgreift, so
dass für
dieses die Möglichkeit
des Eingriffes mit der korrespondierenden Zahnleiste 5 am
Lenksäulenkörper 2 besteht.
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Darüber hinaus
ist der 3 zu entnehmen, dass die am
Tragelement 7 befindliche Druckfeder 12 sich an
besagtem Kunststoffelement 18 abstützt. Die Druckfeder 12 dient
dazu, in gelöstem
Zustand des Klemmmechanismus 8 das Tragelement 7 mit
dem daran befindlichen Rastelementen 10 und 11 nach außen in Richtung
des Pfeiles P aus 1 auf dem Bolzen zu verschieben
und somit die Rastelemente 10 und 11 mit den korrespondierenden
Zahnleisten 5 und 6 außer Eingriff zu bringen.
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In
diesem Fall kann der Lenksäulenkörper 2 mit
der daran festgelegten Lenksäule
sowohl in Richtung der Lenksäulenlängsachse
als auch senkrecht dazu in vertikaler Richtung entsprechend den
Vorgaben des Kraftfahrzeugnutzers positioniert werden. Ist die Positionierung
erfolgt, so wird durch Betätigung des
Handhebels 9 der daran befindliche Klemmmechanismus 8 in
seine Verriegelungsstellung gebracht, was zu einer Bewegung des
Tragelementes 7 in Richtung des Pfeiles Q aus 3 führt. Die
innerhalb des Tragelementes 7 befindliche Druckfeder 12 wird
dadurch zusammengepresst und gleichzeitig die am Tragelement befindlichen
Rastelemente 10 und 11 mit den korrespondierenden
Zahnleisten 5 und 6 in Eingriff gebracht. Vorteil
der erfindungsgemäßen Gestaltung
ist es dabei, dass durch die gemeinsame Anordnung der Rastelemente 10 und 11 am
Tragelement 7 ein gleichzeitiger Eingriff der Rastelemente 10 und 11 mit
den korrespondierenden Zahnleisten 5 und 6 gewährleistet
ist, ohne dass zusätzliche
relative Einstellarbeiten vorgenommen werden müssen.
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Zusammenfassend
ist somit festzuhalten, dass die erfindungsgemäße Feststellvorrichtung im Gegensatz
zu aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen aus wesentlich
weniger Elementen besteht. Dies reduziert in signifikanter Weise
sowohl die Herstellkosten der Feststellvorrichtung als auch den
notwendigen Montageaufwand, da nunmehr nach dem Zusammenstecken
der einzelnen Bauteile nur noch die Einstellvorrichtung 14 in
Form der auf den Bolzen 13 aufschraubbaren Mutter justiert
werden muss, um den Bolzen 13, das Tragelement 7 sowie
den Klemmmechanismus 8 miteinander zu verspannen.
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Zusätzlich ist
vorteilhaft, dass, wie aus dem Stand der Technik bekannte Toleranzketten,
bezüglich
der Anordnung der Rastelemente 10 und 11 zueinander
entfallen.
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- 1
- Feststellvorrichtung
- 2
- Lenksäulenkörper
- 3
- erster
Träger
- 4
- zweiter
Träger
- 4a
- Schenkel
- 4b
- Schenkel
- 5
- Zahnleiste
- 6
- Zahnleiste
- 6a
- Schenkel
- 6b
- Schenkel
- 7
- Tragelement
- 8
- Klemmmechanismus
- 9
- Handhebel
- 10
- Rastelement
- 11
- Rastelement
- 12
- Druckfeder
- 13
- Bolzen
- 14
- Einstellvorrichtung
- 15
- Mutter
- 16
- Verschiebelagerung
- 17
- Verschiebelagerung
- 18
- Kunststoffelement
- 19
- Zunge
- 20
- Fenster