DE102006054455A1

DE102006054455A1 - Feststellvorrichtung für verstellbare Kraftfahrzeuglenksäule

Info

Publication number: DE102006054455A1
Application number: DE200610054455
Authority: DE
Inventors: Kay-Uwe Grams
Original assignee: ZF Lenksysteme Nacam GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering Bremen GmbH
Priority date: 2006-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2008-05-21

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Feststellvorrichtung für eine in einer ersten sowie in einer zweiten Verstellrichtung verstellbare Lenksäule (2) eines Kraftfahrzeugs. Die Feststellvorrichtung umfasst eine an der Kraftfahrzeuglenksäule (2) anordenbare erste Trägereinrichtung (3), eine mit der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs verbindbare zweite Trägereinrichtung (4), eine an der ersten Trägereinrichtung (3) angeordnete erste Zahnleiste (14) mit Langloch, eine an der zweiten Trägereinrichtung (4) angeordnete zweite Zahnleiste (15) mit Langloch sowie einen die Langlöcher durchgreifenden, mittels Betätigungshebels (10) spannbaren Spannbolzen (7) mit Axialkulisseneinrichtung (9, 20) und Zahnklemmstück (16, 21). Erfindungsgemäß zeichnet sich die Feststellvorrichtung dadurch aus, dass die Axialkulisseneinrichtung (20) durch zumindest eine kreisringsegmentförmige schiefe Ebene (24) am Zahnklemmstück (21) und durch zumindest ein an den Betätigungshebel (10) einstückig angeformtes Gleitstück (22) gebildet ist. Die erfindungsgemäße Parksperreneinrichtung weist gegenüber dem Stand der Technik insbesondere Vorteile auf bezüglich Verringerung von Teileanzahl und Kosten sowie in Bezug auf Verringerung des von der Feststellvorrichtung beanspruchten Bauraums im Kniebereich des Fahrers. Ferner wird eine konstruktiv einfache sowie kostengünstige Migration auf die erfindungsgemäße Lösung in Produktion und Montage möglich, ohne dass nennenswerte konstruktive Änderungen an angrenzenden ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Feststellvorrichtung für eine verstellbare Lenksäule eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Anpassung an die Sitzposition des Fahrers sind moderne Kraftfahrzeuge zumeist mit verstellbaren Lenkrädern bzw. Lenksäulen ausgestattet. Derartige verstellbare Lenksäulen sind in der Regel sowohl in der Vertikalen als auch entlang der Lenksäulenachse verstellbar. Der Fahrzeugführer kann das Lenkrad bei diesen Lenksäulen somit in eine für ihn bequeme Höhen- und Abstandposition bringen, wobei die Lenksäule vom Benutzer nach der entsprechenden Positionierung mit einer Feststellvorrichtung arretiert wird. Dabei muss die Arretierung zuverlässig sowohl bezüglich der vertikalen Verstellung des Lenkrades als auch gleichzeitig für dessen Längsverstellung erfolgen.
Eine gattungsgemäße Feststellvorrichtung ist beispielsweise aus der unveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2006 019 361.3 bekannt.
Diese bekannte Feststellvorrichtung umfasst eine an der Kraftfahrzeuglenksäule anordnenbare erste Trägereinrichtung sowie eine mit der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs verbindbare weitere Trägereinrichtung, weiterhin eine an der ersten Trägereinrichtung angeordnete erste Zahnleiste mit Langloch für eine erste Verstellrichtung und eine an der zweiten Trägereinrichtung angeordnete zweite Zahnleiste mit Langloch für eine zweite Verstellrichtung. Ferner weist diese bekannte Feststellvorrichtung einen die Langlöcher sowie die Trägereinrichtungen durchgreifenden Spannbolzen auf, der durch den Benutzer mittels eines Betätigungshebels entspannt und wieder gespannt werden kann. Dabei sind zur Festlegung der Lenksäule in einer vom Kraftfahrzeugnutzer gewählten Position die beiden Zahnleisten mittels des Spannbolzens sowie mittels einer auf dem Spannbolzen angeordneten Kulisseneinrichtung mit einem auf dem Spannbolzen angeordneten, gemeinsamen Zahnklemmstück in Eingriff bringbar.
Bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Feststellvorrichtung umfasst die Kulisseneinrichtung das mit den beiden Zahnleisten in Eingriff bringbare Zahnklemmstück sowie einen zusätzlichen, mit dem Betätigungshebel in Eingriff stehenden Spannadapter, wobei die einander zugewandten Stirnseiten von Zahnklemmstück und Spannadapter formkorrespondierend so ausgebildet sind, dass sie bei einer Relativverdrehung gegeneinander ihren gegenseitigen Axialabstand verändern. Durch diese Veränderung des gegenseitigen Axialabstands zwischen Zahnklemmstück und Spannadapter, die beide auf dem Spannbolzen aufgefädelt sind, erfolgt der Vorgang des Spannens bzw. Entspannens des Spannbolzens und damit das Lösen von Lenkrad und Lenksäule, bzw. die Festlegung von Lenkrad und Lenksäule in der gewünschten Verstellposition.
Eine derartige gattungsbildende Feststellvorrichtung hat sich zwar funktionell im Prinzip bewährt, ist jedoch im Hinblick auf die Anzahl der verwendeten Bauelemente, aufgrund der sich ergebenden Produktionskosten für die Einzelbauteile sowie im Hinblick auf den sich daraus ergebenden hohen Montage- und Einstellaufwand nachteilig.
Darüber hinaus ist durch die vergleichsweise große Anzahl der Bauelemente die Gefahr nicht ausgeschlossen, dass sich die Abmaße der Einzelteile im Rahmen einer Toleranzkette nachteilig aufaddieren, was wiederum den Justieraufwand derartiger gattungsgemäßer Feststellvorrichtungen vergrößert.
Insbesondere infolge der Mehrzahl der auf dem Spannbolzen in axialer Abfolge aufgefädelten Einzelteile des Klemmmechanismus benötigen derartige aus dem Stand der Technik bekannte Feststellvorrichtungen zudem nicht unerheblichen Bauraum im Kniebereich des Kraftfahrzeugführers, was einerseits den Sitzkomfort beeinträchtigen, andererseits im Crashfall aber auch zu einem Sicherheitsrisiko führen kann.
Mit diesem Hintergrund ist es somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Feststellvorrichtung für eine Kraftfahrzeuglenksäule zu schaffen, mit der sich die genannten, im Stand der Technik vorhandenen Nachteile überwinden lassen. Die Erfindung soll dabei insbesondere eine Verminderung der mit der Feststellvorrichtung verbundenen Teileanzahl sowie eine Reduktion des konstruktiven Aufwands und der daraus resultierenden Kosten ermöglichen. Ferner soll die Feststellvorrichtung möglichst bauraumsparend und robust sein, und es soll eine möglichst einfache Migration auf die neue, erfindungsgemäße Feststellvorrichtung in Produktion und Montage möglich sein, ohne dass damit maßgebliche konstruktive Änderungen an angrenzenden Baugruppen verbunden sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Feststellvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
In für sich genommen zunächst bekannter Weise umfasst die Feststellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine an der Kraftfahrzeuglenksäule anordnenbare erste Trägereinrichtung sowie eine mit der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs verbindbare zweite Trägereinrichtung, ferner eine an der ersten Trägereinrichtung angeordnete erste Zahnleiste mit einem Langloch, wobei Zahnleiste und Langloch der ersten Trägereinrichtung entlang der ersten Verstellrichtung ausgerichtet sind, und eine an der zweiten Trägereinrichtung angeordnete zweite Zahnleiste mit Langloch, wobei Zahnleiste und Langloch der zweiten Trägereinrichtung entlang der zweiten Verstellrichtung ausgerichtet sind. Außerdem weist die Feststellvorrichtung in für sich genommen ebenfalls bekannter Weise einen die Feststellvorrichtung in den Langlöchern durchgreifenden Spannbolzen auf, der mittels eines Betätigungshebels entspannt und wieder gespannt werden kann. Dabei sind – zur Festlegung der Lenksäule in der gewählten Position – die beiden Zahnleisten mittels des Spannbolzens sowie mittels einer auf dem Spannbolzen angeordneten, durch den Betätigungshebel betätigbaren Axialkulisseneinrichtung mit einem auf dem Spannbolzen angeordneten, gemeinsamen Zahnklemmstück in Eingriff bringbar.
Erfindungsgemäß jedoch zeichnet sich die Feststellvorrichtung dadurch aus, dass die Axialkulisseneinrichtung durch zumindest eine im Wesentlichen kreisringsegmentförmige schiefe Ebene auf einer Stirnseite des Zahnklemmstücks und durch zumindest ein im Bohrungsbereich des Betätigungshebels angeordnetes, mit der schiefen Ebene des Zahnklemmstücks in Eingriff bringbares Gleitstück gebildet ist. Dabei ist das zumindest eine Gleitstück des Betätigungshebels einstückig an den Betätigungshebel angeformt.
Dies bedeutet mit anderen Worten, dass dank der Erfindung insbesondere auf den im Stand der Technik noch separat erforderlichen Spannadapter zwischen Betätigungshebel und Zahnklemmstück komplett verzichtet werden kann. Auf diese Weise wird zunächst einmal Bauraum und Gewicht eingespart, der Spannbolzen kann dementsprechend verkürzt werden, und es lässt sich eine nicht unerhebliche Kostenreduktion in Produktion und Montage der Feststellvorrichtung erzielen. Insbesondere aufgrund der geringeren Länge und des geringeren Überstands des Spannbolzens wird der von der Feststellvorrichtung eingenommene Bauraum im Kniebereich des Fahrers reduziert, was sowohl dem Sitzkomfort als auch der Sicherheit im Crashfall mit Vorteil entgegenkommt. Schließlich lässt sich eine erfindungsgemäß ausgebildete Feststellvorrichtung nahezu ohne konstruktive Modifikationen im Bereich der Lenksäule, im Bereich der beiden Trägereinrichtungen und bei den Zahnleisten mit einer existierenden, verstellbaren Kraftfahrzeuglenksäule kombinieren.
Die Erfindung wird zunächst einmal verwirklicht unabhängig von der konkreten Ausgestaltung und konstruktiven Formgebung der Axialkulisseneinrichtung, bzw. der die Axialkulisseneinrichtung bildenden Bauteile Zahnklemmstück und Betätigungshebel, solange sich bei Relativverdrehung von Zahnklemmstück und Betätigungshebel über die zumindest eine schiefe Ebene die erforderliche Veränderung der wirksamen axialen Länge der Axialkulisseneinrichtung einstellt.
Gemäß bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Zahnklemmstück stirnseitig zwei punktsymmetrisch gegenüberliegend bzw. drei rotationssymmetrisch angeordnete schiefe Ebenen und der Betätigungshebel zwei dementsprechend punktsymmetrisch bzw. drei rotationssymmetrisch angeordnete Gleitstücke aufweist. Auf diese Weise lassen sich innerhalb des begrenzten Bauraums der Axialkulisseneinrichtung besonders hohe Klemmkräfte übertragen, und ein Verkanten des Zahnklemmstücks oder des Betätigungshebels wird dank der auf diese Weise erreichten zwei bzw. drei Berührungsstellen zwischen Zahnklemmstück und Betätigungshebel vermieden. Ferner wird auf diese Weise der Betätigungshebel zuverlässig geführt, so dass ein separater Aufwand für die Lagerung und Führung des Betätigungshebels entfallen kann.
Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Ende des Betätigungshebels im Bohrungsbereich des Betätigungshebels propellerartig ausgeformt ist. Dabei stellen die Flügelbereiche des dergestalt propellerartig ausgeformten Endes des Betätigungshebels die Gleitstücke dar, die wiederum mit den entsprechenden schiefen Ebenen des Zahnklemmstücks in Eingriff bringbar sind. Dank dieser Ausführungsform der Erfindung ergibt sich insbesondere eine einfache und damit kostensparende und zudem äußerst kompakte Formgebung des spannbolzenseitigen Endes des Betätigungshebels.
Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist am bergseitigen Ende zumindest einer der schiefen Ebenen des Zahnklemmstücks ein in der bolzenaxialen Richtung verlaufender Vorsprung angeordnet. Dabei bildet dieser axial verlaufende Vorsprung einen zwischen den Flügelbereichen des propellerartig ausgebildeten Endes des Betätigungshebels zur Wirkung kommenden Winkelanschlag für die Schwenkbewegung zwischen Betätigungshebel und Zahnklemmstück. Auf diese Weise wird somit eine vorteilhafte doppelte Funktion des spannbolzenseitigen Endes des Betätigungshebels erreicht, indem die Propellerform am Ende des Betätigungshebels sowohl die Gleitstücke als Gegenstück zu den schiefen Ebenen des Zahnklemmstücks bildet, gleichzeitig jedoch auch den Winkelanschlag zur Begrenzung des Schwenkwinkels des Betätigungshebels darstellt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der propellerartig ausgeformte Bohrungsbereich des Betätigungshebels mittels der Enden zweier seiner Flügelbereiche einstückig mit den Betätigungshebel verbunden ist. Diese Ausführungsform erlaubt eine äußerst platzsparende und stabile Formgebung des Betätigungshebels im Übergangsbereich zwischen Betätigungshebel und Bohrungsbereich. Dabei kann der Bohrungsbereich des Betätigungshebels insbesondere als einfaches und kostensparend herstellbares, flaches Stanzteil ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist schließlich vorgesehen, dass das Zahnklemmstück ein Sinterformteil ist. Auf diese Weise lässt sich das hochbelastete Zahnklemmstück mit sämtlichen Funktionsflächen kostengünstig und einstückig herstellen, ohne dass nennenswerte spanabhebende Nachbearbeitung erforderlich ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 in isometrischer Darstellung eine Feststellvorrichtung für eine verstellbare Lenksäule gemäß dem Stand der Technik;
2 in einer 1 entsprechenden Darstellung eine Feststellvorrichtung für eine verstellbare Lenksäule gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 in schematischer isometrischer Darstellung eine Explosionsansicht von Betätigungshebel, Spannbolzen und Axialkulisseneinrichtung einer Feststellvorrichtung gemäß dem Stand der Technik;
4 in einer 3 entsprechenden Darstellung Betätigungshebel, Spannbolzen und Axialkulisseneinrichtung gemäß 3 im Zusammenbau;
5 in einer 3 entsprechenden Darstellung und Ansicht Betätigungshebel, Spannbolzen und Axialkulisseneinrichtung einer Feststellvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
6 in einer 5 entsprechenden Darstellung Betätigungshebel, Spannbolzen und Axialkulisseneinrichtung gemäß 5 im Zusammenbau.
1 zeigt zunächst einmal eine Feststellvorrichtung für eine verstellbare Lenksäule, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Man erkennt zunächst einmal das Mantelrohr 1, in dem die eigentliche (nicht dargestellte) Lenkwelle zur Verbindung des Lenkgetriebes mit dem Lenkrad drehbar gelagert angeordnet ist. Das Mantelrohr 1 und die darin angeordnete Lenkwelle bilden dabei die Lenksäule 2 des Kraftfahrzeugs.
Aus 1 geht ferner eine mit dem Mantelrohr 1 verbundene, erste Trägereinrichtung 3, sowie eine mit der (nicht dargestellten) Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs verbindbare zweite Trägereinrichtung 4 hervor. Die zweite Trägereinrichtung 4 ist dabei so ausgebildet, dass die erste Trägereinrichtung 3 zwischen zwei Schenkeln 5 und 6 der zweiten Trägereinrichtung 4 angeordnet ist, und dort zum Zweck der Verstellung der Lenksäule 2 bzw. des Lenkrads beweglich geführt wird. Die Verstellung kann dabei sowohl in der vertikalen Richtung (zur Einstellung der Höhenposition des Lenkrads) als auch entlang der Achse der Lenksäule 2 erfolgen (zur Einstellung der Längsposition des Lenkrads).
Zum Zweck der Feststellung der verstellbaren Lenksäule 2 in der gewünschten Position des Lenkrads weist die in 1 dargestellte Feststellvorrichtung einen Spannbolzen 7 auf, der entlang der strichlierten Linie 8 sowohl die erste Trägereinrichtung 3 als auch – im Bereich deren Schenkel 5 und 6 – die zweite Trägereinrichtung 4 durchdringt. Die wirksame Klemmlänge des Spannbolzens 7 kann dabei mittels einer Axialkulisseneinrichtung 9 verändert werden, wobei die Axialkulisseneinrichtung 9 mittels eines Betätigungshebels 10 über die Steckkupplung 11 manuell durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs betätigt werden kann.
In seiner gespannten Position klemmt dabei der Spannbolzen 7 die erste Trägereinrichtung 3 zwischen den Schenkeln 5 und 6 der zweiten Trägereinrichtung 4 dergestalt fest, dass Relativbewegungen zwischen der ersten Trägereinrichtung 3 und der zweiten Trägereinrichtung 4 zunächst einmal unterbunden sind.
In der entspannten Position erlaubt der Spannbolzen 7 hingegen die erwünschten Verschiebebewegungen der Lenksäule 2 und der mit der Lenksäule 1 verbundenen ersten Trägereinrichtung 3 sowohl entlang der Längsachse der Lenksäule 2, als auch in der Vertikalen. Um diese Relativbewegungen entlang der beiden vorgesehenen Verstellrichtungen der Lenksäule 2 zu kontrollieren und zu führen, sind sowohl an der ersten Trägereinrichtung 3 als auch an der zweiten Trägereinrichtung 4 entsprechende Führungen in Form von Langlöchern angebracht. Die an der ersten Trägereinrichtung 3 angebrachte Langlochführung 12 sorgt dabei dafür, dass die erste Trägereinrichtung 3 und die mit der ersten Trägereinrichtung 3 verbundene Lenksäule 2 kontrolliert auf dem Spannbolzen entlang der Längsachse der Lenksäule 2 gleiten kann. Die an der zweiten Trägereinrichtung 4 angeordnete (größtenteils von der Axialkulisseneinrichtung 9 verdeckte) zweite Langlochführung 13 hingegen kontrolliert und führt die Verstellbewegung von Lenksäule 2 und erster Trägereinrichtung 3 in der Vertikalen, wiederum mittels Gleitens der Langlochführung 13 auf der Oberfläche des Spannbolzens 7.
Um im gespannten Zustand des Spannbolzens 7 beispielsweise auch im Crashfall unkontrollierte Verschiebebewegungen zwischen den beiden Trägereinrichtungen 3 und 4 sicher zu unterbinden, sind im Bereich der beiden Langlochführungen 12 und 13 jeweils Zahnleisten 14, 15 angeordnet. Die Zahnleisten 14, 15 treten beim Spannen des Spannbolzens 7 mit entsprechenden formkorrespondierenden Verzahnungen in Eingriff, die zeichnungsbezogen auf der Rückseite eines Zahnklemmstücks 16 angeordnet sind, wobei das Zahnklemmstück 16 gleichzeitig einen Teil der Axialkulisseneinrichtung 9 bildet, die zum Spannen und Entspannen des Spannbolzens 7 mittels des Betätigungshebels 10 dient.
Im gespannten Zustand des Spannbolzens 7 werden somit einerseits die Schenkel 5 und 6 der zweiten Trägereinrichtung 4 gegen die erste Trägereinrichtung 3 gepresst, wodurch die erste Trägereinrichtung 3 durch die zweite Trägereinrichtung 4 zunächst einmal geklemmt und in der gewünschten Position festgeklemmt wird. Zusätzlich erfolgt jedoch durch Eingriff der rückwärtigen Verzahnungen des Zahnklemmstücks 16 in die Zahnleisten 14 und 15 eine formschlüssige Verbindung von Zahnklemmstück 16, erster Trägereinrichtung 3, zweiter Trägereinrichtung 4 sowie Spannbolzen 7. Aufgrund dieser formschlüssigen Verbindung der beiden Trägereinrichtungen 3 und 4 kann es somit auch bei hohen Kräften (beispielsweise im Crashfall) nicht zu unkontrollierten Verschiebebewegungen der beiden Trägereinrichtungen 3 und 4 relativ zueinander kommen.
Das Kernelement der in 1 dargestellten Feststellvorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist dabei die Axialkulisseneinrichtung 9. Die Axialkulisseneinrichtung 9 dient dem manuellen Spannen und Entspannen des Spannbolzens 7 mittels Schwenkbetätigung des Betätigungshebels 10. Hierzu umfasst die Axialkulisseneinrichtung 9 beim Stand der Technik einerseits das Zahnklemmstück 16 und andererseits den ebenso wie das Zahnklemmstück 16 auf dem Spannbolzen 7 aufgefädelten Spannadapter 17.
Der Spannadapter 17 greift dabei mit seinen Gleitvorsprüngen 18 in entsprechende, formkorrespondierende Ausnehmungen 19 auf der stirnseitigen Oberfläche des Zahnklemmstücks 16 ein. Ferner ist der Spannadapter 17 im Bereich des Endes des Spannbolzens 7 mittels Steckkupplung 11 formschlüssig mit dem Betätigungshebel 10 verbunden. Bei der manuellen Betätigung des Betätigungshebels 10 lässt sich somit der Spannadapter 17 auf dem Spannbolzen 7 relativ zum Zahnklemmstück 16 verdrehen. Hierbei gleiten die Gleitvorsprünge 18 des Spannadapters 17 in den Ausnehmungen 19 des Zahnklemmstücks 16 sowie auf sich an die Ausnehmungen 19 in Umfangsrichtung anschließenden schiefen Ebenen auf der stirnseitigen Oberfläche des Zahnklemmstücks 16. Dies führt bei der Relativverdrehung des Spannadapters 17 relativ zum Zahnklemmstück 16 dazu, dass Spannadapter 17 und Zahnklemmstück 16 ihren bolzenaxialen Abstand voneinander vergrößern, wodurch der Spannbolzen 7 gespannt und die Schenkel 5 und 6 der zweiten Trägereinrichtung 4 auf die entsprechenden Spannoberflächen an der ersten Trägereinrichtung 3 gepresst, wie auch gleichzeitig die rückwärtigen Verzahnungen des Zahnklemmstücks 16 mit den entsprechenden Zahnleisten 14 und 15 an den beiden Trägereinrichtungen 3 und 4 in Eingriff gebracht werden.
Die in 2 dargestellte, erfindungsgemäße Feststellvorrichtung hingegen unterscheidet sich insbesondere in der Ausgestaltung der Axialkulisseneinrichtung 20 von der aus dem Stand der Technik bekannten Feststellvorrichtung gemäß 1. Die Axialkulisseneinrichtung 20 der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung gemäß 2 umfasst – im Unterschied zu der aus Zahnklemmstück 16 und Spannadapter 17 bestehenden Axialkulisseneinrichtung 9 gemäß 1 – lediglich noch das Zahnklemmstück 21, wohingegen der im Stand der Technik notwendige Spannadapter 17 bei der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung gemäß 2 komplett entfallen ist.
Bei der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung gemäß 2 übernimmt vielmehr das spannbolzenseitige Ende des Betätigungshebels 10 im Bohrungsbereich 26 (vgl. 5) der Verbindung des Betätigungshebels 10 mit dem Spannbolzen 7 die Aufgaben des Spannadapters 17 gemäß 1, wodurch bei der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung gemäß 2 der Spannadapter 17 vollständig entfallen kann. Zum Zweck der Übernahme der Aufgaben des Spannadapters 17 weist das Ende des Betätigungshebels 10 im Bohrungsbereich 26 eine besondere Formgebung auf. Diese umfasst beim dargestellten Ausführungsbeispiel drei propellerartig aus dem Bohrungsbereich 26 vom Spannbolzen 7 aus abragende Flügelbereiche 22, zwischen denen drei mit den Flügelbereichen formkorrespondierende Ausnehmungsbereiche 23 angeordnet sind.
Die drei Flügelbereiche 22 übernehmen dabei die Aufgabe der Gleitvorsprünge 18 des Spannadapters 17 der Feststellvorrichtung aus dem Stand der Technik gemäß 1. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die drei Flügelbereiche 22 entlang der jeweils entsprechenden stirnseitig am Zahnklemmstück 21 angeordneten schiefen Ebenen 24 gleiten, wenn der Betätigungshebel 10 durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs verschwenkt wird. Durch dieses Gleiten der drei Flügelbereiche 22 auf den schiefen Ebenen 24 des Zahnklemmstücks 21 wird der axiale Abstand zwischen dem spannbolzenseitigen Ende des Betätigungshebels 10 und dem Zahnklemmstück 21 verändert, sobald eine dementsprechende Schwenkbetätigung des Betätigungshebels 10 durch den Nutzer erfolgt. Diese Veränderung des axialen Abstands zwischen dem Ende des Betätigungshebels 10 im Bohrungsbereich 26 und dem Zahnklemmstück 21 wiederum führt schließlich wahlweise zur Entspannung bzw. zum Spannvorgang des Spannbolzens 7.
Die 3 und 4 zeigen nochmals Betätigungshebel 10, Spannbolzen 7 und Axialkulisseneinrichtung 9 der Feststellvorrichtung gemäß dem Stand der Technik, wie er auch in 1 dargestellt ist. Insbesondere in der Explosionsansicht gemäß 3 erkennt man die aus Zahnklemmstück 16 und Spannadapter 17 bestehende Axialkulisseneinrichtung 9. Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Feststellvorrichtung gemäß 3 und 4 erfolgt dabei die Betätigung der Axialkulisseneinrichtung 9 über eine Steckkupplung 11, die das bolzenseitige Ende des Betätigungshebels 10 drehfest mit dem Spannadapter 17 verbindet, wie diese Verbindung insbesondere aus 4 hervorgeht.
In den 5 und 6 hingegen sind nochmals Betätigungshebel 10, Spannbolzen 7 und Axialkulisseneinrichtung 20 der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung dargestellt, wie sie auch in 2 dargestellt ist. Man erkennt, dass die Axialkulisseneinrichtung 20 der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung gemäß 5 und 6 – im Unterschied zu der aus Zahnklemmstück 16 und Spannadapter 17 bestehenden Axialkulisseneinrichtung 9 gemäß 3 und 4 – lediglich noch ein Zahnklemmstück 21 aufweist, wohingegen der im Stand der Technik gemäß 1, 3 und 4 noch notwendige Spannadapter 17 bei der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung gemäß 2, 5 und 6 komplett entfallen ist.
Bei der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung mit der Axialkulisseneinrichtung 20 gemäß 5 und 6 übernimmt stattdessen das Ende des Betätigungshebels 10 im Bohrungsbereich 26 des Betätigungshebels 10 am Spannbolzen 7 die Aufgaben des Spannadapters 17 gemäß 3 und 4. Hierdurch kann bei der Axialkulisseneinrichtung 20 gemäß 5 und 6 ein Spannadapter 17 somit vollständig entfallen.
Zur Übernahme der Aufgabe des Spannadapters 17 weist das Ende des Betätigungshebels 10 im Bohrungsbereich 26 eine besondere Formgebung auf. Die spezielle Formgebung des bolzenseitigen Endes des Betätigungshebels 10 umfasst bei dem in 2, 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel drei propellerartig aus dem Bohrungsbereich 26 vom Spannbolzen 7 aus abragende, einstückig am Betätigungshebel 10 angeformte Flügelbereiche 22, zwischen denen wiederum drei mit den Flügelbereichen formkorrespondierende Ausnehmungsbereiche 23 angeordnet sind.
Dabei übernehmen die drei Flügelbereiche 22 die Aufgabe der Gleitvorsprünge 18 des Spannadapters 17 gemäß 4 und 5. Dies bedeutet, dass die drei Flügelbereiche 22 entlang der jeweils zugehörigen, stirnseitig am Zahnklemmstück 21 angeordneten schiefen Ebenen 24 gleiten, sobald der Betätigungshebel 10 verschwenkt wird. Durch das Gleiten der drei Flügelbereiche 22 auf den am Zahnklemmstück 21 angeordneten schiefen Ebenen 24 wird somit der axiale Abstand zwischen dem bolzenseitigen Ende des Betätigungshebels 10 und dem Zahnklemmstück 21 verändert, sobald Schwenkbetätigung des Betätigungshebels 10 erfolgt. Die Veränderung des axialen Abstand zwischen dem bolzenseitigen Ende des Betätigungshebels 10 und dem Zahnklemmstück 21 führt wiederum zum Spannvorgang bzw. zur Entspannung des Spannbolzens 7, und damit zum Festsetzen bzw. Lösen der verstellbaren Lenksäule.
Die zwischen den drei Flügelbereichen 22 angeordneten Ausnehmungsbereiche 23 übernehmen dabei – zusammen mit entsprechenden Anschlagsvorsprüngen 25 des Zahnklemmstücks 21 – gleichzeitig die Aufgabe der Schwenkwinkelbegrenzung für den Betätigungshebel 10. Ferner werden zwei der drei Flügelbereiche 22 gleichzeitig zur einstückigen Verbindung des Bohrungsbereichs 26 mit dem Betätigungshebel 10 verwendet, was zu einer besonders kompakten und platzsparenden Gestaltung des bolzenseitigen Endes des Betätigungshebels 10 beiträgt.
Insbesondere anhand einer Zusammenschau der 4 und 6 erkennt man somit nochmals den erheblich vereinfachen und in Axialrichtung des Spannbolzens 7 deutlich schmäleren Aufbau der Axialkulisseneinrichtung 20 gemäß 6, im Vergleich zu der mit dem Stand der Technik übereinstimmenden Axialkulisseneinrichtung 9 gemäß 4.
Im Ergebnis wird damit deutlich, dass mit der Erfindung eine Feststellvorrichtung für eine Kraftfahrzeuglenksäule geschaffen wird, die Vorteile gegenüber dem Stand der Technik insbesondere aufweist bezüglich Verringerung der mit der Feststellvorrichtung verbundenen Teileanzahl und der damit zusammenhängenden Kosten, sowie in Bezug auf eine Verkleinerung des von der Feststellvorrichtung beanspruchten Bauraums im Kniebereich des Fahrers. Aufgrund der weitgehenden Kompatibilität der erfindungsgemäßen Feststellvorrichtung mit Feststellvorrichtungen aus dem Stand der Technik wird ferner eine konstruktiv einfache sowie kostengünstige Migration auf die erfindungsgemäße neue Technik in Produktion und Montage möglich, ohne dass nennenswerte konstruktive Änderungen an angrenzenden Baugruppen erforderlich sind.
Die Erfindung leistet damit einen Beitrag zur konstruktiven Weiterentwicklung und zur gleichzeitigen Kostendämpfung, unter Verringerung von Teileanzahl und Bauraumbedarf, auf dem Gebiet der Feststellvorrichtungen für Kraftfahrzeuglenksäulen.

1: Mantelrohr
2: Lenksäule
3, 4: Trägereinrichtung
5, 6: Schenkel
7: Spannbolzen
8: Spannbolzenachse
9: Axialkulisseneinrichtung
10: Betätigungshebel
11: Steckkupplung
12, 13: Langlochführung
14, 15: Zahnleiste
16: Zahnklemmstück
17: Spannadapter
18: Gleitvorsprung
19: Ausnehmung
20: Axialkulisseneinrichtung
21: Zahnklemmstück
22: Flügelbereich
23: Ausnehmungsbereich
24: schiefe Ebene
25: Anschlagsvorsprung
26: Bohrungsbereich

Claims

Feststellvorrichtung für eine in einer ersten sowie in einer zweiten Verstellrichtung verstellbare Lenksäule (2) eines Kraftfahrzeugs, die Feststellvorrichtung umfassend eine an der Kraftfahrzeuglenksäule (2) anordnenbare erste Trägereinrichtung (3), eine mit der Karosseriestruktur des Kraftfahrzeugs verbindbare zweite Trägereinrichtung (4), eine an der ersten Trägereinrichtung (3) angeordnete erste Zahnleiste (14) mit Langloch und mit Ausrichtung von Zahnleiste (14) und Langloch entlang der ersten Verstellrichtung, eine an der zweiten Trägereinrichtung (4) angeordnete zweite Zahnleiste (15) mit Langloch und mit Ausrichtung von Zahnleiste (15) und Langloch entlang der zweiten Verstellrichtung, sowie umfassend einen die Langlöcher durchgreifenden, mittels eines Betätigungshebels (10) spannbaren Spannbolzen (7), wobei zur Festlegung der Lenksäule (2) in einer vom Kraftfahrzeugnutzer gewählten Position beide Zahnleisten (14, 15) mittels des Spannbolzens (7) sowie mittels einer auf dem Spannbolzen (7) angeordneten, durch den Betätigungshebel (10) betätigbaren Axialkulisseneinrichtung (20) mit einem auf dem Spannbolzen (7) angeordneten, gemeinsamen Zahnklemmstück (21) in Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialkulisseneinrichtung (20) durch zumindest eine im Wesentlichen kreisringsegmentförmige schiefe Ebene (24) auf einer Stirnseite des Zahnklemmstücks (21) und durch zumindest ein im Bohrungsbereich (26) des Betätigungshebels (10) an den Betätigungshebel (10) einstückig angeformtes, mit der schiefen Ebene (24) in Eingriff bringbares Gleitstück (22) gebildet ist.
Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnklemmstück (21) zwei punktsymmetrisch stirnseitig angeordnete schiefe Ebenen (24) und der Betätigungshebel (10) zwei punktsymmetrisch angeordnete Gleitstücke (22) aufweist.
Feststellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnklemmstück (21) drei rotationssymmetrisch stirnseitig angeordnete schiefe Ebenen (24) und der Betätigungshebel (10) drei rotationssymmetrisch angeordnete Gleitstücke (22) aufweist.
Feststellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Betätigungshebels (10) im Bohrungsbereich (26) propellerartig ausgebildet ist, wobei die Flügelbereiche des Propellers die Gleitstücke (22) ausbilden.
Feststellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass am bergseitigen Auslauf zumindest einer der schiefen Ebenen (24) des Zahnklemmstücks ein in bolzenaxialer Richtung (8) verlaufender Vorsprung (25) angeordnet ist, wobei der axiale Vorsprung (25) einen zwischen den Flügelbereichen (22) des propellerartig ausgebildeten Endes des Betätigungshebels (10) anordnenbaren Winkelanschlag bildet.
Feststellvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrungsbereich (26) des Betätigungshebels (10) mittels der Enden zweier seiner Flügelbereiche (22) einstückig mit dem Betätigungshebel (10) verbunden ist.
Feststellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnklemmstück (21) ein Sinterformteil ist.