DE102008036548A1 - Klemmvorrichtung zur Lagefixierung einer verstellbaren Lenksäule in einem Fahrzeug - Google Patents

Klemmvorrichtung zur Lagefixierung einer verstellbaren Lenksäule in einem Fahrzeug Download PDF

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DE102008036548A1
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Georg Scheck
Sebastian Heinze
Linda Löffler
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Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Klemmvorrichtung (100) zur Lagefixierung einer in ihrer Länge und/oder Neigung verstellbaren Lenksäule in einem Fahrzeug, wobei ein die Lenksäule mantelförmig umschließendes Führungsteil (110) in einem Aufnahmegehäuse (140) angeordnet ist. Um eine besonders effektive und bedienfreundliche Verklemmung zur Lagefixierung der Lenksäule zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, in dem Aufnahmegehäuse (140) ein elastisches Element (130) anzuordnen, das einen Querschnitt aufweist, der sich durch Einwirken einer physikalischen Größe, wie z. B. eines Moments oder einer Kraft (F), aufweitet und eine Verklemmung des Führungsteils (110) im Aufnahmegehäuse (140) löst. Durch eine mechanische Kopplung zwischen einer Einfassung (120) des Führungsteils (110) und der drehbeweglichen Lagerung des Aufnahmegehäuses (140) erfolgt bei Verstellung der Länge (X) auch gleichzeitig eine Verstellung der Neigung (Y) der Lenksäule. Die Vorrichtung kann z. B. auch über einen elektromotorisch betriebenen Aktuator betätigt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zur Lagefixierung einer in ihrer Länge und/Neigung verstellbaren Lenksäule in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Klemmvorrichtung, bei der ein die Lenksäule mantelförmig umschließendes Führungsteil in einem Aufnahmegehäuse angeordnet ist, welches mit der Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist.
  • Eine Klemmvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2005 031 594 A2 bekannt. Dort wird eine Klemmvorrichtung zur Lagefixierung einer Lenksäule beschrieben, bei der ein Führungsteil für die Lenksäule (s. dort Haltevorrichtung 4) die mantelförmig bzw. rohrförmig ausgebildet ist, zwischen zwei Tragarmen mittels einer Schraubanordnung verklemmt wird, wobei die Schraubanordnung im wesentlichen aus einem Klemmbolzen 5, einer Klemmscheibe 8 und einem Schlussstück 10 besteht. Der Klemmbolzen durchdringt das rohrförmige bzw. mantelförmige Führungsteil (Haltevorrichtung 4) und bewirkt durch manuelle Betätigung der Klemmscheibe, dass die seitlich am Führungsteil anliegenden Tragarme verspannt werden und einen Klemmdruck an den äußeren Umfangspunkten des mantelförmigen Führungsteils erzeugen, die die Tragarme berühren. Der Klemmdruck wirkt somit im wesentlichen nur punktuell. Zudem ist die dort beschriebene Klemmvorrichtung lediglich manuell bedienbar und erfordert außerdem das Vorhandensein von entsprechenden Tragarmen.
  • Aus der DE 10 2006 034 715 B3 ist eine Klemmvorrichtung für eine verstellbare Lenksäule eines Kraftwagens bekannt, die zueinander korrespondierende Lamellenanordnungen aufweist. Die dort beschriebene Konstruktion ist recht aufwändig gestaltet und kann ebenfalls lediglich durch manuelle Betätigung ein Verklemmen bzw. eine Lagefixierung der Lenksäule bewirken.
  • Demnach ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Klemmvorrichtung der eingangs genannten Art unter Überwindung der oben genannten Nachteile deutlich zu verbessern. Insbesondere soll eine Klemmvorrichtung vorgeschlagen werden, die eine besonders wirkungsvolle Lagefixierung einer Lenksäule sowohl in Längsrichtung als auch in Neigungsrichtung erlaubt. Zudem soll die vorgeschlagene Klemmvorrichtung für eine möglichst bedienfreundliche Betätigung geeignet sein.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Klemmvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Demnach wird eine Klemmvorrichtung zur Lagefixierung einer in ihrer Länge und/oder Neigung verstellbaren Lenksäule vorgeschlagen, bei der ein in dem Aufnahmegehäuse angeordnetes elastisches Element vorgesehen ist, welches einen das Führungsteil umfassenden Querschnitt aufweist, der durch Einwirken einer physikalischen Größe sich aufweitet oder verengt und ein Lösen einer Verklemmung bzw. ein Herbeiführen einer Verklemmung des Führungsteils in dem Aufnahmegehäuse bewirkt.
  • Demgemäß wird vorgeschlagen, das Führungsteil, welches die Längssäule mantelförmig umschließt, wiederum mit einem elastischen Element zu umfassen, so dass durch Aufweitung oder Verengung des Querschnitts des elastischen Elements eine Eigenverklemmung gelöst bzw. eine Verklemmung aktiv herbeigeführt wird. Vorzugsweise ist das elastische Element als Schlingfeder ausgebildet, deren Querschnitt sich aufgrund einer einwirkenden Kraft oder eines Moments aufweitet bzw. verengt. Alternativ kann das elastische Element auch z. B. aus einer hydraulischen oder pneumatischen Druckmanschette gebildet sein oder kann etwa eine längs geschlitzte Federstahlmanschette darstellen.
  • Durch die vorgeschlagene Klemmvorrichtung wird eine die Lenksäule bzw. ihr Führungsteil umschließende und lösbare Verklemmung entlang des ganzen Umfanges erreicht, so dass sich eine in Umfangsrichtung verteilte und sehr effektive Verklemmung ergibt. Wenn als elastisches Element eine Schlingfeder (auch Porter-Feder genannt) verwendet wird, dann kann die Verklemmung bereits durch eine in ihrem Querschnitt eng ausgelegte Schlingfeder eingestellt sein, wobei durch Ausüben einer Kraft die Verklemmung wiederum gelöst werden kann. Alternativ kann die Verklemmung auch aktiv eingeleitet werden, indem z. B. eine Kraft auf eine in ihrem Querschnitt relativ weit dimensionierte Schlingfeder einwirkt, um eine Verengung des Querschnitts und somit eine Verklemmung zu bewirken. Die hier vorgeschlagene Konstruktion mittels eines solchen elastischen Elements, das vorzugsweise als Schlingfeder ausgebildet ist, ermöglicht eine variantenreiche Realisierung, die verschiedensten Anforderungen entsprechen kann.
  • So kann beispielsweise das als Schlingfeder ausgebildete elastische Element mit einem manuell bedienbaren Mechanismus verbunden sein, um das Verklemmen bzw. Lösen durch einen manuellen Handgriff seitens des Fahrers zu bewirken. Alternativ dazu kann auch ein elektromotorisch betriebener Aktuator vorgesehen sein, so dass das Verklemmen bzw. Lösen sehr bedienfreundlich ohne manuellen Kraftaufwand erfolgen kann. Zudem ist eine intelligente Ansteuerung des elektromotorisch betriebenen Aktuators möglich.
  • Somit kann die erforderliche Kraft sowohl manuell wie auch elektromotorisch erzeugt werden. Unabhängig davon oder auch im Zusammenhang damit kann vorzugsweise auch ein manuell bedienbarer Mechanismus bzw. ein elektromotorisch betriebener Aktuator vorgesehen sein, der lediglich eine bereits vorherrschende Klemmkraft löst. Somit ist beispielsweise denkbar, dass der Fahrer mittels eines Elektromotors eine Verklemmung bzw. Lagefixierung der Lenksäule herbeiführt und diese wiederum durch manuelle Betätigung auflösen kann. Auch die umgekehrte Kombination ist denkbar. Ebenso können beide Tätigkeiten sowohl manuell wie auch elektromotorisch durchgeführt werden.
  • Vorzugsweise ist zwischen dem elastischen Element, das als Schlingfeder ausgebildet sein kann, und dem eigentlichen Führungsteil der Lenksäule eine in ihrem Durchmesser veränderbare Einfassung vorgesehen. Somit wirkt das elastische Element bzw. die Schlingfeder nicht unmittelbar auf das Führungsteil der Lenksäule. Die Einfassung des Führungsteils wiederum kann in dem Aufnahmegehäuse koaxial beweglich angeordnet sein, wodurch eine leichte Verstellung der Lenksäule in Längsrichtung ermöglicht wird. Vorzugsweise ist die Einfassung mehrstückig ausgebildet und weist mehrere Elemente bzw. Segmente auf, die in Aussparungen eingreifen, welche an dem Führungsteil vorgesehen sind. Dadurch ergibt sich ein durch die Klemmkraft bewirkter Reibschluss in axialer Richtung. Die Segmentenform selbst bewirkt einen Formschluss in radialer Richtung sowohl im geklemmten als auch im ungeklemmten Zustand.
  • Bevorzugt ist das Aufnahmegehäuse über ein erstes Drehgelenk mit der Karosserie des Fahrzeugs verbunden. Dadurch kann ein leichtes Verschwenken in Neigungsrichtung der Lenksäule erreicht werden. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Einfassung über mindestens ein zweites Drehgelenk mit der Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist, wobei dieses Drehgelenk zu dem ersten Drehgelenk beabstandet ist. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Einfassung über dieses zweite Drehgelenk, über einen damit verbundenen Kniehebel und über ein sich daran anschließendes drittes Drehgelenk mit der Karosserie des Fahrzeugs verbunden ist. Dadurch ist es möglich, die Drehgelenke so zueinander zu beabstanden, dass eine mit der Verstellung der Länge der Lenksäule einhergehende koaxiale Bewegung der Einfassung in dem Aufnahmegehäuse zu einem dazu orthogonalen Verschwenken des Aufnahmegehäuses führt und somit eine Verstellung der Neigung der Lenksäule bewirkt. Somit wird die Verstellung der Lenksäule in Längsrichtung mit der Verstellung der Lenksäule in Neigungsrichtung direkt miteinander verkoppelt, wobei diese mechanische Verkopplung entsprechend der Dimensionierung des Kniehebels und der Beabstandung der Drehgelenke an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann.
  • Vorzugsweise ist die Einfassung derart mehrstückig ausgebildet, dass sie auch eine Einhängung aufweist, in der die Segmente beweglich fixiert sind. Dabei befindet sich bevorzugt das zweite Drehgelenk an dieser Einhängung.
  • Das hier vorgeschlagene elastische Element, das zur lösbaren Verklemmung des Führungsteils der Lenksäule dient, kann durch verschiedenste Bauteile, wie etwa die genannte Schlingfeder, realisiert werden. Beispielsweise kann das elastische Element auch durch eine hydraulisch oder pneumatisch beeinflussbare Druckmanschette oder dergleichen realisiert werden. Alternativ kann beispielsweise auch eine längsgeschlitzte Federstahlmanschette eingesetzt werden.
  • Die Erfindung und die sich daraus ergebenden Vorteile werden nachfolgend im Detail anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Die 1 zeigt in einer Längsschnittsdarstellung eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung.
  • Die 2 zeigt in einer dazu orthogonalen Querschnittsansicht den Aufbau der Klemmvorrichtung im weiteren Detail sowie das Zusammenwirken mit einem elektromechanischen Aktuator.
  • Die 3 zeigt in einer Längsschnittsdarstellung eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung.
  • Die 4 veranschaulicht dazu die sich bei Verstellung der Lenksäule ergebende Längen- und Neigungsänderung.
  • Die 5 zeigt in einer zu den 3 und 4 orthogonalen Querschnittsansicht den Aufbau der zweiten Ausführungsform im weiteren Detail.
  • In der 1 ist als ein erstes Ausführungsbeispiel eine erfindungsgemäße Klemmvorrichtung 100 dargestellt, die ein Aufnahmegehäuse 140 aufweist, in dem ein Führungsteil 110 für eine Lenksäule bzw. Lenkspindel koaxial verschiebbar in Längsrichtung X aufgenommen ist. Zur Fixierung der Lenksäule, zumindest in koaxialer Richtung, d. h. Längsrichtung X, wird das mantelförmige Führungsteil 110 von einer Einfassung 120 umschlossen, auf die wiederum ein in dem Aufnahmegehäuse 140 vorgesehenes elastisches Element 130 wirkt. Das elastische Element ist hier als Schlingfeder 130 ausgebildet und kann durch Krafteinleitung seinen Querschnitt ändern, so dass über die Einfassung 120 ein Verklemmen des Führungsteils 110 bewirkt bzw. aufgelöst werden kann.
  • In dem hier gezeigten Beispiel wird die Verklemmung bereits durch den eng ausgelegten Querschnitt der Schlingfeder 130 bewirkt (Selbstklemmung). Durch Einleitung einer Kraft F an einem Ende der Federspirale wird diese aufgeweitet, so dass die Verklemmung sich löst. Alternativ dazu könnte bei einer Schlingfeder mit großem Querschnitt die Verklemmung auch aktiv durch Einleitung einer entgegengesetzten Kraft F' herbeigeführt werden, die den Querschnitt der Schlingfeder verengt (s. auch 2).
  • Bei der hier gezeigten Konstruktion weist die Schlingfeder 130 im Normalzustand, d. h. wenn keine äußere Kraft auf sie einwirkt, bereits einen so engen Querschnitt auf, dass in radialer Richtung einen Druck auf die Einfassung 120 ausübt, die wiederum auf das Führungsteil 110 wirkt und dieses somit in dem Aufnahmegehäuse 140 verklemmt. Zur Verstellung der Lenksäule wird eine Kraft F, die die Schlingfeder 130 aufweitet, ausgeübt, um den Querschnitt so zu vergrößern, dass auf die Einfassung 120 nun kein radialer Druck mehr wirkt und die Verklemmung des Führungsteils 110 aufgehoben wird.
  • Wird die Kraft F zurückgenommen und geht die Schlingfeder wieder in den Normalzustand zurück, so verklemmt das Führungsteil 110 und jede axiale Verschiebung wird unterbunden, was wiederum einer Lagefixierung der Lenksäule in Längsrichtung entspricht.
  • Auf die Funktion der Schlingfeder 130 im Zusammenwirken mit der Einfassung 120 wird später noch anhand der 2 näher eingegangen. Hier soll anhand der 1 zunächst beschrieben werden, dass mittels der hier vorgeschlagenen Klemmvorrichtung 100 auch eine Lagefixierung der Lenksäule in Neigungsrichtung erzielt werden kann. Dazu ist an dem Aufnahmegehäuse 140 ein erstes Drehlager 141 vorgesehen, über das das Aufnahmegehäuse 140 schwenkbar mit der Karosserie 150 des Fahrzeugs verbunden ist. Somit ist prinzipiell ein Verschwenken der Lenksäule in Neigungsrichtung Y möglich. Um nun eine Fixierung herbeizuführen, wird hier die an sich nur auf die axiale Verschiebbarkeit des Führungsteils 110 einwirkende Schlingfederkraft auch zur Fixierung in Neigungsrichtung Y genutzt. Dazu wird wie folgt eine mechanische Kopplung zwischen der Einfassung 120 und dem schwenkbaren Aufnahmegehäuse 140 bzw. der Karosserie 150 hergestellt:
    Die Einfassung 120 ist über eine Einhängung 125 mittels eines zweiten Drehgelenkes 127 und eines daran befindlichen Kniehebels 126 über ein weiteres drittes Drehgelenk 128 mit der Karosserie 150 verbunden. Die Drehgelenke 141, 127 und 128 sind voneinander so weit beabstandet, dass bei einem Verschwenken des Aufnahmegehäuses 140 in Neigungsrichtung Y sich eine koaxiale Bewegung der Einfassung 120 in dem Aufnahmegehäuse 140 ergibt. Durch diese mechanische Verkopplung, die durch Dimensionierung des Kniehebels 126 sowie durch Festlegung der Abstände der Drehgelenke zueinander eingestellt werden kann, bewirkt die Fixierung des Führungsteils 110 in koaxialer Richtung X auch gleichzeitig eine Fixierung des gesamten Aufnahmegehäuses 140 in Neigungsrichtung Y. Somit wird mit lediglich einem Fixierungselement, hier mit der Schlingfeder 130, eine Arretierung der Lenksäule sowohl in Längs- wie auch in Neigungsrichtung erzielt.
  • Anhand der 2 wird nun im Detail die Funktion des hier als Schlingfeder 130 ausgeführten elastischen Elements näher beschrieben:
    Wie die 2 im Querschnitt zeigt, wird das mantelförmige Führungsteil 110, in dem sich die hier nicht dargestellte Lenksäule bzw. Lenkspindel befindet, von der mehrstückigen Einfassung 120 vollständig umfasst. Die Einfassung 120 wiederum wird von der Schlingfeder 130 umfasst, deren Querschnitt bereits so stark verengt ist, dass sich eine ausreichende Selbstverklemmung einstellt. Durch Einleitung der Kraft F bzw. eines entsprechenden Moments wird die Federspirale so verdreht, dass sie sich aufweitet. Die Krafteinleitung erfolgt beispielsweise mittels eines elektromechanisch betriebenen Aktuators, der ein Elektromotor M ggf. mit Getriebe sein kann. Im Ruhezustand weist die Schlingfeder 130 einen definierten Querschnitt auf, der so eng ist, dass eine sichere Verklemmung des Führungsteils 110 vorherrscht. Somit kann die Lenksäule nicht in Längsrichtung verstellt werden. Durch eine mechanische Verkopplung mit der Neigungsverstellung der Lenksäule ergibt es sich dann, dass die Lenksäule auch in Neigungsrichtung nicht verstellt werden kann. Nur bei Krafteinleitung wird die Verklemmung zwecks Verstellung der Lenksäule gelöst. Gleichzeitig mit der Längenverstellung kann auch eine Verstellung in Neigungsrichtung erfolgen, wie dies anhand der in 1 dargestellten Konstruktion beschrieben worden ist.
  • Um eine besonders sichere aber auch wieder leicht zu lösende Verklemmung zu erzielen, ist die Einfassung 120 der Schlingfeder 130 (s. beide Figuren) vorzugsweise mehrgliedrig, beispielsweise mehrstückig bzw. segmentiert, ausgebildet und weist in Längsrichtung verlaufende Segmente 121 auf, welche in Umfangsrichtung um das Führungsteil 110 herum angeordnet sind und jeweils in eine dort vorgesehene Aussparung 111 eingreifen. Dadurch kommt es im Ruhezustand zu einer formschlüssigen Verklemmung bzw. Arretierung des Führungsteils und somit zu einer sehr sicheren Lagefixierung der Lenksäule.
  • Wird nun eine Kraft F auf die Schlingfeder 130 ausgeübt, so erweitert sich ihr Querschnitt und gibt die Segmente 121 wieder frei. Zum Lösen bzw. zur Öffnung der Schlingfeder 130 ist ein ausreichendes Moment bzw. eine entsprechende Kraft F an einem Ende der Federspirale aufzubringen. Dies kann manuell oder über einen Elektromotor und/oder ein Getriebe erfolgen.
  • Durch die hier beschriebene Klemmvorrichtung ergibt sich eine besonders effektive und lösbar Lagefixierung der Lenksäule sowohl in Längsrichtung wie auch in Neigungsrichtung. Dabei führt die hier beschriebene mechanische Kopplung zwischen der Einfassung des Führungsteils und der drehbeweglichen Aufhängung des Aufnahmegehäuses gleichzeitig zu einem Verschwenken des Aufnahmegehäuses. Somit gehen Verstellung der Längsrichtung wie auch Verstellung der Neigungsrichtung einher mit der Betätigung des elastischen Elements, das hier vorzugsweise als Schlingfeder ausgeführt ist. Dadurch wird mit nur einem elastischen Element eine Arretierung sowohl in Längs- als auch in Neigungsrichtung erzielt. Die hier beschriebene Klemmvorrichtung ist besonders kompakt ausführbar und eignet sich insbesondere zur elektromotorischen Betätigung, die gegebenenfalls auch mit einer intelligenten Steuerung versehen werden kann. Somit ist eine komfortable Lagefixierung der Lenksäule in einer besonders bedienfreundlichen Art und Weise möglich.
  • In den 3 bis 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Klemmevorrichtung 100' dargestellt, die eine alternative Ausführungsmöglichkeit zu der zuvor beschriebenen Vorrichtung darstellt. Diejenigen Bauteile, die auch bereits die vorige Vorrichtung aufweist, sind mit denselben Bezugszeichen versehen, wobei sie hier in den 3 bis 5 noch mit einer Strichmarkierung versehen sind. Dasselbe gilt für Bauteile, die zwar in der Gestalt verschieden sind, die aber dieselbe Funktion aufweisen.
  • Es ist nun auch die in Kugellagern gelagerte Lenkwelle bzw. Lenkspindel 111 dargestellt, welche sich in dem Führungsteil bzw. Tauchrohr 110' befindet, das wiederum von der Einfassung bzw. dem Hüllrohr 120' umfasst wird.
  • Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist hier in der Ausführungsform nach 3 bis 5 nun der Hebel 126' am Gehäuse 140' und nicht mehr an der Einfassung bzw. am Hüllrohr angebunden (vergl. 120 in 1). Dazu ist nun das zweite Drehgelenk 127' an der Gehäuseeinheit 140' selbst angebracht und über einen Kipphebel 126', an dem das dritte Drehgelenk 128' angeordnet ist, mit der Karosserie 150 des Fahrzeugs gelenkig verbunden. Im geklemmten Zustand fixiert die Schlingfeder 130' das geschlitzte Hüllrohr 120' in axialer Richtung relativ zum Führungsteil bzw. Tauchrohr 110', was eine Längenänderung der Lenksäule verhindert.
  • Gleichzeitig wird durch die geklemmte Feder 130' die Lage des Gehäuses 140' relativ zum geschlitzten Hüllrohr 120' definiert. Da das Gehäuse über den Kipphebel 126' an die Karosserie 150 angebunden ist, wird das Verschwenken der Lenksäule in Neigungsrichtung unterbunden.
  • Bei dieser Variante ist der Kipphebel 126' gehäuseseitig im Überlappungsbereich der Rohre 110' und 120' angebracht, was zu einer besseren Abstützung von Crashkräften führt, die bei einem Unfall auftreten. Da der Hebel 126' nun nicht mehr im Bereich um die Schwenkachse (s. 141 in 1) liegt, steht hier mehr Bauraum zur Verfügung, der z. B. für eine Lenkradsperre sinnvoll genutzt werden kann. Zudem kann die die Anbindung an das Lenkgetriebe leichter erfolgen.
  • In der 4 wird die Verstellung der Lenksäule 111 bzw. des Gehäuses 141 sowohl in Längsrichtung wie auch in Neigungsrichtung veranschaulicht. Wird die Anordnung aus der Verklemmung gellst und z. B. um einen Winkel α verschwenkt, so bewegt sich das zweite an dem Gehäuse 141 angeordnete Drehgelenk 127' auf einer Kreisbahn um die Achse des dritten Drehgelenkes 128' und der Hebel 126' verschwenkt um einen Winkel β. Dies führt auch zu einer Verschiebung des dritten Drehgelenks 127' in axialer Richtung, so dass sich das Gehäuse 141 um einen Abstand s verschiebt. Somit geht aufgrund der mechanischen Verkopplung die Neigungsbewegung um den Winkel α einher mit einer Längsverschiebung um die Strecke S.
  • In der 5 ist in einer Queransicht, die durch die Schnittachse A-A geht (vergl. 3) der Aufbau und die Funktionsweise der Schlingfeder 130' und der segmentartigen Einfassung bzw. Hüllrohr 120' dargestellt, die/das in Aussparungen des Führungsteils bzw. Tauchrohres 110' eingreift. Beim Verstellen, insbesondere beim Aufweiten, der Schlingfeder 130' z. B. um einen Winkel γ wird der Reibschluss bildende Eingriff gelöst und das Tauchrohr 110' kann innerhalb des Hüllenrohrs 120' verschoben werden, wodurch sich eine Längsverschiebung der Lenksäule ergibt. Aufgrund der beschriebenen Verkopplung über den auf jeder Gehäuseseite befindlichen Hebel 126' ergibt sich auch eine Neigungsverstellung. Befindet sich die Lenksäule und damit auch das Lenkrad in der gewünschten Position wird die Verklemmung wieder hergestellt, indem die Schlingfeder 130' wieder ihre Ausgangsposition einnimmt. Somit ist mit nur einem Schlingfeder-Mechanismus eine schnell Verstellung und sichere Arretierung der Lenksäule möglich.
  • 100, 100'
    Klemmvorrichtung (erstes bzw. zweites Ausführungsbeispiel)
    110
    Führungsteil für Lenksäule bzw. Lenkspindel
    110*
    Aussparungen
    111
    Lenkwelle bzw. Lenkspindel
    112
    Lenkwellen-Hülse
    115
    Kugellager
    120
    Einfassung (Hülse, mehrstückig mit Segmenten)
    121
    Segmente der Einfassung
    125
    Einhängung für die Segmente der Einfassung
    126
    Kniehebel
    127
    zweites Drehgelenk (Schwenklager)
    128
    drittes Drehgelenk (Schwenklager)
    130
    elastisches Element, hier als Schlingfeder (Drehfeder, Porter-Feder) ausgebildet
    140
    Aufnahmegehäuse (schwenkbar gelagert)
    141
    erstes Drehgelenk (Schwenklager)
    150
    Karosserie des Fahrzeugs
    F
    Kraft zum Aufweiten bzw. Öffnen der Schlingfeder
    F'
    gegengerichtete Kraft
    M
    elektromotorisch betriebener Aktuator (Motor/Getriebe)
    X
    Bewegung in koaxialer Richtung der Lenksäule (Längsrichtung)
    Y
    Bewegung in orthogonaler Richtung zur Lenksäule (Neigungsrichtung)
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005031594 A2 [0002]
    • - DE 102006034715 B3 [0003]

Claims (17)

  1. Klemmvorrichtung (100) zur Lagefixierung einer in ihrer Länge und/oder Neigung verstellbaren Lenksäule in einem Fahrzeug, wobei ein die Lenksäule mantelförmig umschließendes Führungsteil (110) in einem Aufnahmegehäuse (140) angeordnet ist, das mit der Karosserie (150) des Fahrzeugs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (100) ein in dem Aufnahmegehäuse (140) angeordnetes elastisches Element (130) aufweist, das einen das Führungsteil (110) umfassenden Querschnitt aufweist, der durch Einwirken einer physikalischen Größe (F, F') sich aufweitet oder verengt und ein Lösen einer Verklemmung bzw. ein Herbeiführen einer Verklemmung des Führungsteils (110) in dem Aufnahmegehäuse (140) bewirkt.
  2. Klemmvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element eine Schlingfeder ist (130), die das Führungsteil (110) verklemmend umfasst, und dass die physikalische Größe ein auf die Schlingfeder einwirkendes Moment oder eine Kraft (F) ist, das bzw. die den Querschnitt der Schlingfeder (130) aufweitet und somit das Lösen der Verklemmung des Führungsteils (110) in dem Aufnahmegehäuse (140) bewirkt.
  3. Klemmvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element eine Schlingfeder ist (130), die das Führungsteil (110) nicht verklemmend umfasst, und dass die physikalische Größe ein auf die Schlingfeder einwirkendes Moment oder eine Kraft (F') ist, das bzw. die den Querschnitt der Schlingfeder (130) verengt und somit eine Verklemmung des Führungsteils (110) in dem Aufnahmegehäuse (140) bewirkt.
  4. Klemmvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das, insbesondere als Schlingfeder (130), ausgebildete elastische Element mit einem manuell bedienbaren Mechanismus zur Einleitung der Zugkraft (Fz) bzw. der Druckkraft (Fd) verbunden ist.
  5. Klemmvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das, insbesondere als Schlingfeder (130), ausgebildete elastische Element mit einem elektromotorisch betriebenen Aktuator (M) zur Einleitung des Moments oder der Kraft (F, F') verbunden ist.
  6. Klemmvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (100) mit dem oder einem weiteren manuell bedienbaren Mechanismus verbindbar ist, um eine in dem elastischen Element herrschende Klemmkraft zu lösen.
  7. Klemmvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung (100) mit dem oder einem weiteren elektromotorisch betriebenen Aktuator (M) verbindbar ist, um eine in dem elastischen Element herrschende Klemmkraft zu lösen.
  8. Klemmvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das, insbesondere als Schlingfeder (130), ausgebildete elastische Element eine in seinem Durchmesser veränderbare Einfassung (120) des Führungsteils (110) umschließt.
  9. Klemmvorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfassung (120) mehrgliedrig, insbesondere mehrstückig und/oder segmentiert, ausgebildet ist und Segmente (121) aufweist, die in an dem Führungsteil (110) vorgesehene Aussparungen (111) eingreifen.
  10. Klemmvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfassung (120) in koaxialer Richtung (X) der Lenksäule beweglich in dem Aufnahmegehäuse (140) angeordnet ist.
  11. Klemmvorrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmegehäuse (140) über ein erstes Drehgelenk (141) mit der Karosserie (150) des Fahrzeuges verbunden ist.
  12. Klemmvorrichtung (100) nach Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfassung (120) über mindestens ein zweites zum dem ersten Drehgelenk (141) beabstandetes zweites Drehgelenk (127) mit der Karosserie (150) des Fahrzeuges verbunden ist.
  13. Klemmvorrichtung (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfassung (120) über das zweite Drehgelenk (127), über einen damit verbundenen Kniehebel (126) und über ein sich daran anschließendes drittes Drehgelenk (128) mit der Karosserie (150) des Fahrzeuges verbunden ist.
  14. Klemmvorrichtung (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehgelenke (141, 127, 128) zueinander beanstandet sind, so dass eine mit einer Verstellung der Länge der Lenksäule einhergehende koaxiale Bewegung (X) der Einfassung (120) in dem Aufnahmegehäuse (140) ein dazu orthogonales Verschwenken des Aufnahmegehäuses (140) und damit eine Verstellung der Neigung (Y) der Lenksäule bewirkt.
  15. Klemmvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfassung (120) mehrstückig ausgebildet ist und Segmente (121) aufweist, die in einer Einhängung (125) beweglich fixiert sind.
  16. Klemmvorrichtung (100) nach Anspruch 12 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Drehgelenk (127 an der Einhängung (125) angeordnet ist.
  17. Klemmvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Element eine hydraulische oder pneumatische Druckmanschette oder eine längsgeschlitzte Federstahlmanschette ist.
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