DE102015212857A1

DE102015212857A1 - Justierungsvorrichtung und Verfahren zum Justieren der Mittelstellung eines Lenkrades eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE102015212857A1
Application number: DE102015212857.1A
Authority: DE
Inventors: Dominik Lemke; Christian Greis; Joachim Klement; Frank Büttner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2014-07-09
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2016-01-14
Anticipated expiration: 2035-07-10
Also published as: DE102015212857B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Justierungsvorrichtung und ein Verfahren zum Justieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeuges, wobei die Justierungsvorrichtung wenigstens ein Innenrohrsegment mit einem an einem distalen Ende des Innenrohrsegmentes angeordneten Befestigungselement zur Anordnung eines ersten Gelenkelementes, ein Außenrohrsegment, welches am Innenrohsegment angeordnet ist und zumindest einen sich von einer äußeren Oberfläche weg erstreckenden Vorsprung aufweist, und ein Justierungssegment mit einem an einem distalen Ende des Justierungssegmentes angeordneten Befestigungselement zur Anordnung eines zweiten Gelenkelementes aufweist, wobei das Justierungssegment das Außenrohrsegment wenigstens abschnittsweise umgibt und wenigstens eine schräg zu einer Längsachse des Justierungssegmentes verlaufende Führungsnut zum Führen des Vorsprunges des Außenrohrsegmentes aufweist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Lenkung eines Fahrzeuges, welche wenigstens eine Justierungsvorrichtung aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Justierungsvorrichtung sowie ein Verfahren zum Justieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeuges. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Lenkung eines Fahrzeuges, aufweisend wenigstens eine Justierungsvorrichtung sowie ein mit der Justierungsvorrichtung wirkverbundenes Lenkrad und ein mit der Justierungsvorrichtung wirkverbundenes Lenkgetriebe.
Grundlegend ist es bekannt, dass nach der Herstellung eines Fahrzeuges und insbesondere der Montage des Fahrzeuges sowie auch nach einem Setzen von Verschraubungen im Lenkgetriebe beim Endkunden eine Schiefstellung des Lenkrades nachteilig erfolgen kann. Die Schiefstellung des Lenkrades wird insbesondere durch gerade Sichtkanten im Hintergrund des Lenkrades, wie beispielsweise durch die Sichtkanten des Armaturenbrettes, sowie auch aufgrund gerader Kanten am Lenkrad selbst optisch verstärkt. Unter einer Lenkradschiefstellung wird insbesondere ein nach rechts oder nach links verdrehtes Lenkrad bei einer beabsichtigten Geradeausfahrt des Fahrzeuges verstanden. Vorteilhaft besteht bei Kraftfahrzeugen bzw. Fahrzeugen das Bedürfnis, ein Lenkrad derart anzuordnen, dass es möglichst genau mittig ausgerichtet ist, wenn das Fahrzeug selbst geradeaus fahren soll. Ein von der Mittellage abweichend ausgerichtetes Lenkrad weist folglich eine Lenkradschiefstellung auf und stört den Fahrzeugführer beim Lenken des Fahrzeuges. Die Lenkradschiefstellung kann nachteilig zur Einschränkung im Fahrverhalten des Fahrzeugführers und folglich zu einem Unfall beim Fahren des Fahrzeuges führen. Insbesondere bei der Montage des Kraftfahrzeuges und insbesondere des Lenksystems können sich unterschiedliche Herstellungstoleranzen von lenkbaren Fahrzeugrädern über beispielsweise das Lenkgestänge, das Lenkgetriebe, die Lenkspindel und das Lenkrad und so weiter aufaddieren, wodurch eine Schiefstellung des Lenkrades erzeugt werden kann. Grundlegend ist es bekannt, dass Lenkradschiefstellungen korrigiert werden können, wenn insbesondere der Winkelwert des Lenkradschiefstandes bekannt ist. Jedoch ist es bei der Montage der Fahrzeuge unüblich, das Fahrzeug selbst und folglich auch das Lenkrad zu bewegen. Meist stehen die Fahrzeuge still und werden nur geradeaus über eine Transportvorrichtung bewegt, wobei der Lenkradwinkel nicht überprüfbar ist.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile der Lenkradschiefstellung eines Fahrzeuges zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Justieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeuges zur Verfügung zu stellen, mittels welchen auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise eine Lenkradschiefstellung eines Lenkrades eines Fahrzeuges behoben werden kann. Vorteilhaft soll die Lenkradschiefstellung manuell auch durch jeden Endbenutzer selbst behoben werden können.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Justierungsvorrichtung zum Justieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeuges mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Justieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeuges mit den Merkmalen gemäß Anspruch 10. Ferner wird die voranstehende Aufgabe gelöst durch eine Lenkung eines Fahrzeuges mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der Justierungsvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und/oder der erfindungsgemäßen Lenkung eines Fahrzeuges und jeweils umgekehrt, so dass bzgl. der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Außerdem kann das erfindungsgemäße Verfahren mit der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung durchgeführt werden.
Die Justierungsvorrichtung zum Justieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeuges weist wenigstens

– ein Innenrohrsegment mit einem an einem distalen Ende des Innenrohrsegmentes angeordneten Befestigungselement zur Anordnung eines ersten Gelenkelementes,
– ein Außenrohrsegment, welches am Innenrohrsegment angeordnet ist und zumindest einen sich von einer äußeren Oberfläche wegerstreckenden Vorsprung aufweist, und
– ein Justierungssegment mit einem an einem distalen Ende des Justierungssegmentes angeordneten Befestigungselement zur Anordnung eines zweiten Gelenkelementes

Erfindungsgemäß umgibt das Justierungssegment das Außenrohrsegment wenigstens abschnittsweise und weist wenigstens eine schräg zu einer Längsachse des Justierungssegmentes verlaufende Führungsnut zum Führen des Vorsprunges des Außenrohrsegmentes auf. Vorteilhaft ist die Justierungsvorrichtung ein Bestandteil einer Gelenkzwischenwelle bzw. bildet die Gelenkzwischenwelle. Die Gelenkzwischenwelle bzw. Lenkzwischenwelle und die Lenksäule eines Fahrzeuges stellen in ihrer Grundfunktion eine mechanische Kopplung zwischen dem Lenkrad und dem Lenkgetriebe her. Vorteilhaft werden dabei das Lenkrad und der Torsionsstab des Lenkgetriebes derart miteinander verbunden, dass die am Lenkrad eingeleitete Drehbewegung verlustfrei und ohne Spiel übertragen werden kann. Vorteilhaft werden zudem die vom Lenkgetriebe ausgehenden Drehmomente an das Lenkrad übertragen, so dass durch die Koppelglieder Lenksäule und Lenkzwischenwelle das Fahrverhalten und der spürbare Kontakt zum Fahrbahnuntergrund beeinflusst werden können. Vorteilhaft ermöglicht die Lenksäule zudem auch die Positionierung des Lenkrades gegenüber dem Fahrer. Hierbei wird in eine Neigungs- bzw. Höhen- und Längsverstellung unterschieden.
Das Innenrohrsegment, welches erfindungsgemäß ein Bestandteil der Justierungsvorrichtung ist, ist vorteilhaft in Form eines Rohres bzw. eines Zylinders und vorteilhaft eines Vollzylinders ausgestaltet. An wenigstens einem distalen Ende des Innenrohrsegmentes, das bedeutet im Bereich einer Stirnwandung und vorteilhaft sich von der Stirnwandung des Innenrohsegmentes weg erstreckend, ist ein Befestigungselement angeordnet, welches beispielsweise in Form einer Vertiefung, einer Aussparung, eines kleiner dimensionierten (Kreis-)Segmentes oder in vergleichbarer Weise ausgestaltet sein kann. Mittels des Befestigungselementes, welches auch ein Befestigungsabschnitt sein kann, ist ein Gelenkelement, insbesondere das erste Gelenkelement, anordenbar bzw. fixierbar. Vorteilhaft wird das erste Gelenkelement derart mit dem distalen Ende des Innenrohrsegmentes verbunden, dass bei einer translatorischen sowie auch rotatorischen Bewegung des Innenrohrsegmentes entlang dessen Längsachse bzw. um dessen Längsachse herum auch das Gelenkelement selbst in translatorischer oder auch rotatorischer Richtung bewegt wird.
Das Außenrohrsegment, welches am Innenrohrsegment angeordnet ist und vorzugsweise das Innenrohrsegment zumindest abschnittsweise umgibt, ist vorteilhaft in Form eines Rohres und insbesondere eines Hohlzylinders ausgestaltet. So ist es denkbar, dass das Außenrohrsegment das Innenrohrsegment zumindest abschnittsweise aufnimmt bzw. über das Innenrohrsegment gestülpt werden kann. Vorteilhaft sind das Innenrohrsegment und das Außenrohrsegment derart miteinander verbunden, dass eine translatorische Bewegung zwischen dem Außenrohrsegment und dem Innenrohrsegment ermöglicht wird, während eine rotatorische Bewegung insbesondere des Außenrohrsegmentes um das Innenrohrsegment bzw. des Innenrohrsegmentes innerhalb des Außenrohrsegmentes vermieden wird. Demzufolge wechselwirken das Innenrohrsegment und das Außenrohrsegment miteinander. Dies ist insbesondere dadurch von Vorteil, dass die Drehbewegung des Lenkrades über das Außenrohrsegment an das Innenrohrsegment übertragen bzw. weitergeleitet werden kann, wodurch eine entsprechende Lenkbewegung auf das Lenkgetriebe des Fahrzeugs übertragen wird. Das Innenrohrsegment und das Außenrohrsegment bilden demzufolge vorteilhaft ineinander verschiebbare stabförmige Segmente, welche vorteilhaft im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind und folglich eine gemeinsame Drehachse aufweisen. Innenrohrsegment und Außenrohrsegment können auch einstückig ausgestaltet sein. Das heißt Innenrohr- und Außenrohrsegment bilden eine Einheit, an der das erste Gelenkelement angeordnet und der wegerstreckende Vorsprung ausgebildet ist.
Des Weiteren weist das Außenrohrsegment zumindest einen Vorsprung bzw. eine Nase oder auch eine Aufwölbung oder Vergleichbares auf, welche sich ausgehend von einer Außenseite und insbesondere einer äußeren Oberfläche des Außenrohrsegmentes von diesem Außenrohrsegment im Wesentlichen orthogonal zur Längsachse des Außenrohrsegmentes betrachtet, wegerstreckt. So ist es auch denkbar, dass das Außenrohrsegment mehr als einen derartigen Vorsprung aufweist und vorteilhaft zwei, drei oder auch vier derartige Vorsprünge aufweist. Bei einer Mehrzahl von Vorsprüngen sind diese im Wesentlichen in einem Abstand zueinander am Umfang des Außenrohrsegmentes in einer definierten Höhe und insbesondere einer gleichen Höhe, in Längsrichtung der Längsachse des Außenrohrsegmentes betrachtet, angeordnet.
Das Justierungssegment ist ein weiterer Bestandteil der Justierungsvorrichtung. Es weist an dessen distalen Ende bzw. an einem Endbereich, welcher im Wesentlichen einem Bereich an der Grundfläche oder der Deckfläche des zylinderförmigen Justierungssegmentes entspricht, ein Befestigungselement zur Anordnung eines zweiten Gelenkelementes auf. Das Befestigungselement des Justierungssegmentes kann vergleichbar zu dem Befestigungselement des Innenrohrsegmentes ausgestaltet sein. So ist es denkbar, dass das Befestigungselement selbst in Form einer Aussparung, einer Aufwölbung, eines Eingriffsbereichs, einer Klemmvorrichtung, einer Spannvorrichtung oder auch eines sich verjüngenden Absatzes oder in vergleichbarer Weise ausgestaltet ist, um insbesondere ein Aufbringen, wie beispielsweise ein Aufstecken, eines Gelenkelementes im Bereich des distalen Endes des Justierungssegmentes zu ermöglichen. So ist es möglich, dass das erste Gelenkelement auf das Befestigungselement des Innenrohrsegmentes sowie auch das zweite Gelenkelement auf das Befestigungselement des Justierungssegmentes aufgepresst wird, so dass insbesondere eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem jeweiligen Gelenkelement und dem Befestigungselement entsteht. Es ist des Weiteren auch denkbar, dass das Gelenkelement auf dem jeweiligen Befestigungselement mittels einer formschlüssigen Verbindung gehalten wird. Ebenso ist es denkbar, dass das Gelenkelement bereits ein Bestandteil des Innenrohrsegmentes bzw. des Justierungssegmentes ist, so dass das Innenrohrsegment und das erste Gelenkelement bzw. das Justierungssegment und das zweite Gelenkelement einteilig bzw. einstückig ausgebildet sind. Das Justierungssegment ist insbesondere in Form eines Rohres bzw. eines (Kreis-)Zylinders und vorteilhaft eines hohlen Kreiszylinders ausgestaltet und umgibt insbesondere einen Außenumfang des Außenrohrsegmentes zumindest abschnittsweise. Das bedeutet, dass das Justierungssegment zumindest über einen Abschnitt, insbesondere in einem Bereich eines distalen Endes des Außenrohrsegmentes über das Außenrohrsegment aufgeschoben werden kann. Das Justierungssegment selbst weist wenigstens eine Führungsnut zum Führen des wenigstens einen Vorsprunges des Außenrohrsegmentes auf. Die Führungsnut selbst erstreckt sich dabei in einem definierten Winkel ausgehend von der Längsachse des Justierungssegmentes. Vorteilhaft weist das Justierungssegment eine definierte Anzahl von Führungsnuten auf, welche der Anzahl der Vorsprünge des Außenrohrsegmentes entsprechen, so dass jeder Vorsprung des Außenrohrsegmentes in einer eigenen Führungsnut des Justierungssegmentes angeordnet werden kann. Die Führungsnut selbst dient insbesondere zum gleitenden Führen des Vorsprunges.
Es ist des Weiteren auch eine kinematische Umkehr hinsichtlich der Merkmale der Führungsnut und des Vorsprunges möglich. Das bedeutet, dass es auch denkbar ist, dass das Außenrohrsegment selbst Führungsnuten aufweist, in welche Vorsprünge, insbesondere des Justierungssegmentes eingebracht werden können, so dass die Vorsprünge des Justierungssegmentes in den Führungsnuten des Außenrohrsegmentes verlaufen. Vorteilhaft erstrecken sich dann auch die Führungsnuten des Außenrohrsegmentes schräg und insbesondere in einem definierten Winkel, ausgehend von einer Längsachse des Außenrohrsegmentes entlang der Wandung des Außenrohrsegmentes. Die Führungsnuten des Justierungssegmentes oder auch des Außenrohrsegmentes können sich dabei vollständig durch die Wandung des Justierungssegmentes bzw. des Außenrohrsegmentes hindurcherstrecken, wobei es jedoch auch denkbar ist, dass diese lediglich in Form einer Vertiefung ausgestaltet sind. Es ist denkbar, dass das Innenrohrsegment die Funktion des Außenrohrsegments übernimmt und analog dazu ausgestaltet ist. Es können beispielsweise Führungsnuten oder Vorsprünge an dem Innenrohrsegment angeordnet sein mit der entsprechend korrespondierenden Ausgestaltung des Justierungssegments.
Das erste Gelenkelement und/oder das zweite Gelenkelement sind vorteilhaft Gelenkgabeln, welche zur Ausbildung eines Kreuzgelenkes bzw. Kardangelenkes dienen. Vorteilhaft ist das erste Gelenkelement zumindest indirekt mit dem Lenkrad des Fahrzeuges wirkverbunden, während das zweite Gelenkelement zumindest indirekt mit dem Lenkgetriebe des Fahrzeuges wirkverbunden ist. Das Lenkgetriebe selbst dient im Rahmen der Erfindung dazu, die Drehbewegungen des Lenkrades, je nach dessen Bauart, entweder direkt oder indirekt über ein Gestänge auf die Spurstangen des Fahrzeuges zu übertragen.
Im Rahmen der Erfindung ist das Fahrzeug, welches die erfindungsgemäße Justierungsvorrichtung aufweist, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug oder auch ein Lastkraftfahrzeug. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Fahrzeug ein Zweirad, wie beispielsweise ein Motorrad oder ein Mofa, ist. Des Weiteren ist es denkbar, dass das Fahrzeug ein Fahrrad bzw. ein elektrisch angetriebenes Fahrrad und insbesondere ein Pedelec ist. Es ist des Weiteren möglich, dass die erfindungsgemäße Justierungsvorrichtung in einem Luftfahrzeug, wie beispielsweise einem Flugzeug, oder auch einem Wasserfahrzeug, wie insbesondere einem Schiff oder Boot, integriert werden kann.
Wie oben bereits erwähnt, ist es im Rahmen der Erfindung denkbar, dass das Justierungssegment eine tubusförmige Gestalt aufweist und an einem distalen Ende des Außenrohrsegmentes an dem Außenrohrsegment angeordnet ist. Dabei versteht sich unter einem Anordnen des Justierungssegmentes an dem Außenrohrsegment ein Aufstülpen bzw. Aufsetzen des Justierungssegmentes auf zumindest einen Abschnitt des Außenrohrsegmentes, so dass das Außenrohrsegment zumindest abschnittsweise innerhalb des Justierungssegmentes angeordnet ist. Vorteilhaft kann zwischen dem Justierungssegment und dem Außenrohrsegment eine im Wesentlichen translatorische Bewegung stattfinden. Aufgrund der Führung des wenigstens einen Vorsprunges des Außenrohrsegmentes innerhalb der wenigstens einen Führungsnut des Justierungssegmentes findet vorteilhaft durch die translatorischen Bewegung zwischen dem Justierungssegment und dem Außenrohrsegment auch eine rotatorische Bewegung des Justierungssegmentes um das Außenrohrsegment und insbesondere in Umfangsrichtung um das Außenrohrsegment statt. Diese rotatorische Bewegung führt zu der gewünschten Behebung der Lenkradschiefstellung.
Es ist des Weiteren möglich, dass die Justierungsvorrichtung ein Einstellelement aufweist. Das Einstellelement ist mit dem Außenrohrsegment derart verbunden, dass beim Betätigen des Einstellelements das Außenrohrsegment entlang des Justierungssegment verschoben wird. Das Einstellelement ist dafür mit dem Außenrohrsegment form- oder kraftschlüssig verbunden.
In der Folge kann sichergestellt werden, dass bei einer Betätigung des Einstellelements das Außenrohrsegment rotatorisch bewegt und dementsprechend entlang des Justierungssegments translatorisch verschoben wird. Die Längsachse des Außenrohrsegmentes ist vorzugsweise auch die zentrale Drehachse der Justierungsvorrichtung.
Vorteilhaft ist das Einstellelement hierbei eine Einstellmutter, welche wenigstens eine Aussparung zum zumindest abschnittsweisen Aufnehmen des Vorsprunges des Außenrohrsegmentes aufweist. Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Vorsprünge des Außenrohrsegments sich durch die Führungsnuten des Justierungssegments erstrecken und in eine an der Innenseite der Einstellmutter ausgestaltete umlaufende Ringnut eingreifen. Hierbei liegt mindestens eine Stirnseite am Ende der Vorsprünge reibschlüssig an mindestens einer Innenkante der Ringnut an. In der Folge wird sichergestellt, dass bei einer Betätigung des Einstellelements eine Kraft auf das Außenrohrsegment über die Vorsprünge übertragen wird. Das Außenrohrsegment bewegt sich daraufhin rotatorisch und wird so entlang des Justierungssegments translatorisch verschoben.
Das Einstellelement ist vorteilhaft derart angeordnet, dass sich das Justierungssegment zumindest abschnittsweise durch das Einstellelement erstreckt, während auch gleichzeitig das Außenrohrsegment sich durch das Einstellelement zumindest abschnittsweise erstreckt. Das bedeutet, dass das Einstellelement wenigstens einen Abschnitt des Justierungssegmentes sowie auch einen Abschnitt des Außenrohrsegmentes umgibt und vorteilhaft umschließt. Bei einem Zusammenbau der Justierungsvorrichtung wird demzufolge vorteilhaft das Einstellelement auf das Außenrohrsegment aufgeschoben, wonach das Justierungssegment derart auf das Außenrohrsegment aufgeschoben wird bzw. aufgesetzt wird, dass sich die Wandung des Justierungssegmentes in den Zwischenraum zwischen einer Innenwandung des Einstellelementes und einer Außenwandung des Außenrohrsegmentes zumindest abschnittsweise entlangerstreckt.
Vorteilhaft weist das Einstellelement wenigstens eine Aussparung zum Aufnehmen des wenigstens einen Vorsprunges des Außenrohrsegmentes auf. Es ist auch denkbar, dass das Einstellelement eine Mehrzahl an Aussparungen aufweist und insbesondere zwei, drei, vier oder auch mehr Aussparungen zum Aufnehmen der vorteilhaften Mehrzahl an Vorsprüngen des Außenrohrsegmentes aufweist.
Es ist des Weiteren vorteilhaft denkbar, dass das Justierungssegment ein Außengewinde und das Einstellelement ein Innengewinde aufweisen, um das Justierungssegment und das Einstellelement miteinander zu verschrauben und die Führung zu unterstützen. Vorteilhaft wird bei einem Zusammenbau der einzelnen Segmente und Elemente der Justierungsvorrichtung das Justierungssegment in das Einstellelement, welches sich vorteilhaft auf dem Außenrohrsegment befindet bzw. auf das Außenrohrsegment aufgesteckt ist, eingeschraubt. Demzufolge ist es denkbar, dass das Einstellelement auf das Justierungssegment aufgeschraubt bzw. das Justierungssegment in das Einstellelement eingeschraubt wird. Vorteilhaft erstreckt sich das Außengewinde entlang der gesamten Wandung des Justierungssegmentes in Längsrichtung des Justierungssegmentes betrachtet. Es ist jedoch auch denkbar, dass lediglich ein Abschnitt der Wandung des Justierungssegmentes das Außengewinde aufweist. Das Verschrauben der Segmente aufeinander bedingt vorteilhaft ein einfaches Montieren der Justierungsvorrichtung ohne spezielle Werkzeuge oder Hilfsmittel.
Für die einfache Montage des Justierungssegments und Sicherung der Einstellmutter ist es von Vorteil, wenn das Einstellelement bei Vorliegen von vier Vorsprüngen am Außenrohrsegment drei Aussparungen aufweist. Die Aussparungen können außenmittig, also nicht rotationssymmetrisch zum Mittelpunkt des Einstellelements, vorgesehen sein. Auf diese Weise kann das Einstellelement bei der Montage auf das Ende des Außenrohrsegments aufgefädelt werden. Anschließend erfolgt die mittige Ausrichtung des Einstellelements zum Außenrohrsegments. Des Weiteren kann das Einstellelements mittig gegenüber dem Justierungssegment ausgerichtet und auf das Gewinde des Justierungssegment montiert werden. Eine zusätzliche Öffnung des Einstellelements und eine weitere Herstellung des Kontakts mit den Vorsprüngen des Außenrohrsegments kann mit dieser vorteilhaften Ausführungsform vermieden werden.
Im Rahmen der Erfindung ist es des Weiteren möglich, dass die Justierungsvorrichtung ein Konterelement, insbesondere eine Kontermutter aufweist, um zumindest ein ungewolltes Bewegen des Einstellelementes zu verhindern. Das Konterelement bzw. die Kontermutter, welche auch als Gegenmutter bezeichnet werden kann, kann dabei oberhalb oder unterhalb der Einstellmutter auf dem Justierungssegment aufgebracht werden. Als Konterelement bzw. Kontermutter wird im Rahmen der Erfindung eine mit einer primären Mutter und insbesondere mit dem Einstellelement bzw. der Einstellmutter kombinierbare zweite Mutter verstanden. Die Einstellmutter und die Kontermutter werden vorteilhaft gegeneinander verdreht, wodurch ein Kraftschluss zwischen ihnen und dem Justierungssegment unter ihnen entsteht. Es ist des Weiteren denkbar, dass die Kontermutter als eine flache Sechskantmutter ausgestaltet ist.
Vorteilhaft weist folglich die Justierungsvorrichtung zwei Kontermuttern auf, wobei die erste Kontermutter zwischen dem Einstellelement und dem ersten distalen Ende des Justierungssegmentes, an welchem das Befestigungselement zur Anordnung eines zweiten Gelenkelementes angeordnet ist, auf dem Justierungssegment aufgeschraubt ist, während die zweite Kontermutter zwischen dem Einstellelement bzw. der Einstellmutter und dem zweiten distalen Ende des Justierungssegmentes auf dem Justierungssegment aufgeschraubt ist, welches dem ersten distalen Ende mit dem Befestigungselement gegenüberliegt. Demzufolge ist es denkbar, dass die Einstellmutter bzw. das Einstellelement zwischen den beiden Kontermuttern angeordnet auf dem Justierungssegment aufgeschraubt ist. Vorteilhaft sind das Einstellelement sowie auch die beiden Kontermuttern, welche ebenfalls vorteilhaft ein Innengewinde aufweisen, auf das Außengewinde des Justierungssegmentes aufgeschraubt. Das Konterelement kann vorteilhaft die einseitige Schließung des Einstellelements und die Herstellung der beidseitig geschlossenen Ringnut des Einstellelements erwirken. Des Weiteren ist denkbar, dass die zweiseitige Anordnung mit zwei Konterelementen die Funktion des Einstellelements durch einen Kontakt mit den Vorsprüngen des Außenrohrsegments erfüllt. In diesen Fall würde in wechselseitiges Lösen und Festziehen der Konterelemente ein Verschieben des Einstellelements bewirken, wodurch eine rotatorische Bewegung des Außenrohrsegments und damit eine Verschiebung entlang des Justierungssegments erzielt wird.
Es ist des Weiteren denkbar, dass das Außenrohrsegment wenigstens eine Führungsnase zumindest zum Ermöglichen einer translatorischen Bewegung entlang einer Längsachse des Innenrohrsegmentes und zum Verhindern einer rotatorischen Bewegung des Außenrohrsegmentes um die Längsachse des Innenrohrsegmentes aufweist. Hierzu ist es zudem auch denkbar, dass die Führungsnase des Außenrohrsegmentes in eine entsprechende Aussparung des Innenrohrsegmentes eingreift. Die Führungsnase des Außenrohrsegmentes erstreckt sich dabei vorteilhaft in radialer Richtung nach innen und demzufolge ausgehend von einer inneren Oberfläche bzw. einer Innenseite des Außenrohrsegmentes in radialer Richtung zu dessen zentrischer Achse, welche auch als Längsachse oder zentrische Drehachse bezeichnet werden kann. Das Innenrohrsegment kann dabei folglich eine Ausnehmung bzw. Aussparung bzw. Vertiefung aufweisen, welche sich ausgehend von einer äußeren Oberfläche des Innenrohrsegmentes bzw. einer Außenwandung in radialer Richtung betrachtet in das Material des Innenrohrsegmentes hineinerstreckt. Ist das Innenrohrsegment in Form eines Vollzylinders ausgestaltet, ist die Ausnehmung insbesondere eine Vertiefung bzw. Nut. Währenddessen ist bei der Ausgestaltung eines Innenrohrsegmentes in Form eines Hohlzylinders die Ausnehmung des Innenrohrsegmentes beispielsweise in Form eines Schlitzes bzw. eines Loches oder auch einer Bohrung oder Kulisse ausgestaltet. So ist es zudem auch denkbar, dass das Außenrohrsegment eine Mehrzahl an Führungsnasen aufweist, welche vorteilhaft beabstandet zueinander in Umfangsrichtung um das Außenrohrsegment an dessen Innenseite angeordnet sind und sich jeweils zumindest abschnittsweise radial nach innen erstrecken. Es ist auch denkbar, dass die wenigstens eine Führungsnase des Außenrohrsegmentes in Form einer sich entlang in Längsrichtung des Außenrohrsegmentes erstreckenden Materialerhebung ausgestaltet ist, welche vorteilhaft sich nahezu vollständig entlang der Innenwandung des Außenrohrsegmentes in Längsrichtung erstreckt. Es ist als Vorteil anzusehen, wenn bei einem Anordnen des Innenrohrsegmentes innerhalb des Außenrohrsegmentes eine translatorische Bewegung bzw. eine Verschiebebewegung zwischen dem Innenrohrsegment und dem Außenrohrsegment entlang dessen Längsachse bzw. zentrischer Achse ermöglicht wird. Vorteilhaft weisen das Außenrohrsegment und das Innenrohrsegment eine gemeinsame zentrische (Dreh-)Achse auf und sind folglich koaxial zueinander angeordnet. Des Weiteren ist es als Vorteil anzusehen, wenn die Anordnung der Führungsnase in einer entsprechenden Ausnehmung des Innenrohrsegmentes ein Verdrehen des Außenrohrsegmentes um das Innenrohrsegment bzw. ein Verdrehen des Innenrohrsegmentes in dem Außenrohrsegment, insbesondere um die zentrische Drehachse bzw. Längsachse herum, und folglich eine rotatorische Bewegung des Innenrohrsegmentes und des Außenrohrsegmentes zueinander verhindert. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine über das Lenkrad übertragene Lenkbewegung, ausgehend von einem Fahrzeugführer, auf das Lenkgestänge übertragen und dennoch eine translatorische Bewegung zwischen dem Innenrohrsegment und Außenrohrsegment mit der resultierenden Höhenänderung ermöglicht werden soll.
Es ist des Weiteren denkbar, dass die Justierungsvorrichtung zusätzlich wenigstens das erste mit dem Innenrohrsegment verbindbare Gelenkelement oder das zweite mit dem Justierungssegment verbindbare Gelenkelement aufweist. Demzufolge ist es denkbar, dass das erste sowie auch das zweite Gelenkelement oder zumindest das erste oder zumindest das zweite Gelenkelement ein wesentlicher Bestandteil der Justierungsvorrichtung sind. Hierbei ist es denkbar, dass das erste Gelenkelement und/oder das zweite Gelenkelement verdrehsteif und folglich drehmomentübertragend mit dem Justierungssegment bzw. mit dem Innenrohrsegment wirkverbunden sind. Dabei ist es zudem denkbar, dass das Innenrohrsegment und das erste Gelenkelement einstückig bzw. einteilig ausgebildet sind, wobei es zudem auch denkbar ist, dass das Justierungssegment und das zweite Gelenkelement einteilig bzw. einstückig ausgebildet sind. Das Gelenkelement ist vorteilhaft eine Gelenkgabel beispielsweise eines Kreuzgelenkes bzw. Kardangelenkes. Die Gelenkgabel wechselwirkt vorteilhaft über ein entsprechendes Gelenkkreuzelement mit einer entsprechenden zweiten Gelenkgabel, so dass die beiden Gelenkgabeln verdrehbar miteinander verbunden werden können. Vorteilhaft werden mittels dem Kreuzgelenk bzw. dem Kardangelenk zwei nicht fluchtende Wellen miteinander verbunden, wobei der Beugewinkel insbesondere während der Drehmomentübertragung verändert werden darf. Das Gelenkkreuzelement, welches auch als Kreuzstück bezeichnet werden kann, ist ein zentrales Teil des Kreuzgelenkes bzw. des Kardangelenkes und enthält vorteilhaft zwei rechtwinklig gekreuzte Achsstummelpaare, über die es mit je einer der beiden Wellen bzw. mit je einer der beiden Gelenkelemente bzw. Gelenkgabeln gelenkig verbunden ist. Die Gelenkgabeln weisen vorteilhaft Querbohrungen auf, welche jeweils ein Achsstummelpaar aufnehmen.
Es ist des Weiteren eine Lenkung eines Fahrzeuges beansprucht, welche wenigstens eine Justierungsvorrichtung gemäß wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, ein mit der Justierungsvorrichtung wirkverbundenes Lenkrad sowie ein mit der Justierungsvorrichtung wirkverbundenes Lenkgetriebe aufweist. Vorteilhaft weist folglich die Lenkung eine Justierungsvorrichtung gemäß der oben genannten Art auf.
Im Rahmen der Erfindung ist die Lenkung des Fahrzeuges insbesondere eine mechanische Lenkung, welche unter anderem die Lenksäule, das Lenkgetriebe und das Lenkrad sowie auch eine Justierungsvorrichtung, welche vorteilhaft zwischen dem Lenkrad und dem Lenkgetriebe angeordnet ist, aufweist. Zusätzlich ist es denkbar, dass die Lenkung auch einen Lenkkopf bzw. eine Lenkstange, einen Lenkungsdämpfer, einen Lenkbegrenzer, Spurstangen, Achskörper oder auch Achsschenkel mit Lenkbolzen oder Kugelgelenken aufweist. Das Lenkrad selbst, welches auch als Steuerrad bezeichnet werden kann und ein Bestandteil der Lenkung des Fahrzeuges ist, dient dazu, den Fahrzeuglenker durch eine Drehbewegung der Vorderräder des Fahrzeuges aus der Geradestellung in eine Lenkstellung zu bringen, um die Richtung des Fahrzeuges und insbesondere die Fahrtrichtung zu ändern. Das Lenkgetriebe dient vorteilhaft dazu, die Drehbewegung des Lenkrades entweder direkt oder indirekt über das Gestänge auf die Spurstangen zu übertragen. Hierbei sind grundlegend verschiedene Bauformen des Lenkgetriebes bekannt, wie beispielsweise das Schneckengetriebe, die Zahnstangenlenkung, die Kugelumlauflenkung, die Rosslenkung oder auch die Gemmerlenkung.
Bei der beschriebenen erfindungsgemäßen Lenkung ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einer erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben worden sind.
Des Weiteren ist ein Verfahren zum Justieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeuges unter Verwendung einer Justierungsvorrichtung gemäß wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8 beansprucht, wobei das Justierungssegment zumindest abschnittsweise translatorisch gegenüber dem Außenrohrsegment entlang der Längsachse des Außenrohrsegmentes bewegt wird, so dass über den wenigstens einen in der wenigstens einen Führungsnut angeordneten Vorsprung das Justierungssegment derart um die Längsachse gedreht wird, dass ein mit dem Justierungssegment verbindbares erstes Gelenkelement, welches mit einem Lenkrad eines Fahrzeuges wechselwirkt, ebenfalls um die Längsachse gedreht wird, wodurch der Lenkwinkel des Lenkrades vorteilhaft verstellt wird. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann folglich die Schiefstellung des Lenkrades behoben bzw. ausgeglichen werden. Das minimale Erfordernis zur Behebung der Lenkradschiefstellung ist eine Bewegung des Justierungssegmentes oder Außenrohrsegments, insbesondere in translatorischer Richtung, und vorteilhaft entlang der Längsachse bzw. der zentrischen Drehachse des Außenrohrsegmentes. Da vorteilhaft das Innenrohrsegment, das Außenrohrsegment sowie auch das Justierungssegment im Wesentlichen koaxial zueinander angeordnet sind, weisen folglich das Innenrohrsegment, das Außenrohrsegment sowie auch das Justierungssegment eine gemeinsame zentrische Drehachse und folglich eine gemeinsame Längsachse auf. Dementsprechend weist die gesamte Justierungsvorrichtung eine zentrische Längsachse bzw. Drehachse auf, welche der zentrischen Längsachse der einzelnen Segmente bzw. Bestandteile der Justierungsvorrichtung entspricht. Aufgrund der in sich in einem definierten Winkel erstreckenden bzw. schräg zu der Längsachse des Justierungssegmentes ausgerichteten wenigstens einen Führungsnut erfolgt bei einer translatorischen Bewegung des Justierungssegmentes entlang der Längsachse, gleichzeitig eine rotatorische Bewegung des Justierungssegmentes um die zentrische Drehachse. Hinsichtlich der translatorischen Bewegung wird das Justierungssegment entweder zumindest abschnittsweise gegenüber dem Außenrohrsegment weggeschoben bzw. von dem Außenrohrsegment abgeschoben oder auch in Richtung des Außenrohrsegmentes auf das Außenrohrsegment aufgeschoben. Die aus der translatorischen Bewegung resultierende rotatorische Bewegung des Justierungssegmentes ist bedingt durch das Eingreifen des wenigstens einen Vorsprunges des Außenrohrsegmentes in die wenigstens eine Führungsnut des Justierungssegmentes. Der für die Führungsnuten gewählte Winkel bzw. die Schräge der Führungsnuten bestimmt hierbei den Drehwinkel des Justierungssegmentes um die zentrische Drehachse bei einer definierten translatorischen Bewegung entlang der zentrischen Achse.
Insbesondere um das Verstellen des Justierungssegmentes und folglich das Einstellen des Lenkradwinkels zu erleichtern, ist ein Einstellelement vorgesehen. Demzufolge ist es denkbar, dass die translatorische Bewegung des Justierungssegmentes gegenüber dem Außenrohrsegment entlang der Längsachse des Außenrohrsegmentes mittels einer Bewegung eines mit dem Außenrohrsegment verbundenen Einstellelementes entlang der Längsachse des Außenrohrsegmentes erzielt wird. Das bedeutet, dass bei einer Bewegung des Einstellelementes, welches vorteilhaft eine Einstellmutter ist, entlang der zentrische Drehachse aufgrund der Einspannung der Justierungsvorrichtung zwischen dem Lenkrad und dem Lenkgetriebe eine definierte Kraft auf das Außenrohrsegment ausgeübt wird. Vorteilhaft wird hierdurch eine Kraft, von dem Einstellelement auf das Außenrohrsegment, insbesondere über dessen Vorsprünge, übertragen, so dass sich folglich auch das Außenrohrsegment entlang des Justierungssegments verschiebt und dadurch eine definierte Drehbewegung ausführen will. Aufgrund der Einspannung der Justierungsvorrichtung zwischen dem Lenkrad und dem Lenkgetriebe gewährleistet diese Drehbewegung ein Behebung einer Lenkradschiefstellung. Eine Längenerweiterung der gesamten Justierungsvorrichtung aufgrund einer translatorische Bewegung des Justierungssegmentes entlang der zentrischen Drehachse wird insbesondere durch eine Verschiebung (translatorischen Bewegung) des Außenrohrsegmentes entlang der zentrischen Drehachse aufgrund der Einspannung der Justierungsvorrichtung zwischen dem Lenkrad und dem Lenkgetriebe vermieden. Das bedeutet, dass das Innenrohrsegment entweder fortführend in den Hohlraum des Außenrohrsegmentes aufgenommen oder aus diesem ausgegeben wird, wenn das Außenrohrsegment entlang des entlang der zentrischen Drehachse bewegt wird. Hierdurch verbleibt folglich im Bereich des mit dem Justierungssegment verbindbaren Gelenkelementes eine rotatorische Bewegung und insbesondere eine Drehbewegung um die zentrische Drehachse herum, wodurch folglich auch das zumindest indirekt mit dem Gelenkelement verbundene Lenkrad in dessen Winkel verstellt wird. Vorteilhaft wird hierdurch die Schiefstellung des Lenkrades korrigiert.
Bei dem beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren ergeben sich sämtliche Vorteile, die bereits zu einer erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung und/oder einer erfindungsgemäßen Lenkung gemäß den ersten Aspekten der Erfindung beschrieben worden sind.
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung sowie der einzelnen Segmente der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen jeweils schematisch:
1 eine Seitenansicht einer Explosionszeichnung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung,
2 eine Seitenansicht einer Zusammenbauzeichnung der in der 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung in einer ersten Position,
3 eine Seitenansicht einer Zusammenbauzeichnung der in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung in einer zweiten Position,
4 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines Außenrohrsegmentes der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung,
5 in einer Seitenansicht die in der 4 gezeigte Ausführungsform eines Außenrohrsegmentes der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung,
6 in einer Draufsicht die in den 4 und 5 gezeigte Ausführungsform eines Außenrohrsegmentes der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung,
7 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines Justierungssegmentes der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung,
8 in einer Seitenansicht die in der 7 gezeigte Ausführungsform eines Justierungssegmentes der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung,
9 in einer perspektivischen Ansicht eine Ausführungsform eines Einstellelementes der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung, und
10 in einer Seitenansicht die in der 9 gezeigte Ausführungsform eines Einstellelementes der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung.
In der 1 ist in einer Seitenansicht eine Explosionszeichnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung 1 gezeigt. Die Justierungsvorrichtung 1 weist ein Innenrohrsegment 2 sowie ein mit dem Innenrohrsegment 2 verbindbares erstes Gelenkelement 3 auf, welches eine Querbohrung 3.1 aufweist. Das erste Gelenkelement 3 ist vorteilhaft auf das Innenrohrsegment 2 und insbesondere ein hier nicht gezeigtes Befestigungselement des Innenrohrsegmentes, welches sich an einem zweiten distalen Ende 2.2 des Innenrohrsegmentes 2 befindet, aufgebracht bzw. aufgesteckt, aufgeschraubt oder in anderer Weise formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Innenrohrsegment 2 und insbesondere dessen Befestigungselement verbunden. Es ist jedoch auch denkbar, dass das erste Gelenkelement 3 und das Innenrohrsegment 2 einteilig ausgebildet sind und folglich ein gleiches Material aufweisen. So ist es auch denkbar, dass das erste Gelenkelement 3 ein von dem Innenrohrsegment 2 unterschiedliches Material aufweist, insbesondere wenn das erste Gelenkelement 3 auf das Innenrohrsegment 2 und insbesondere dessen Befestigungselement montiert wird. Des Weiteren weist die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung 1 ein Außenrohrsegment 4 auf, welches wenigstens einen Vorsprung 5.1 bzw. wenigstens zwei Vorsprünge 5.1 und 5.2 aufweist, die sich ausgehend von einer äußeren Oberfläche 4.1 des Außenrohrsegmentes 4 nach außen wegerstrecken. Das Außenrohrsegment 4 weist ein erstes distales Ende 4.3 sowie ein zweites distales Ende 4.4 auf und wird insbesondere im Bereich des ersten distalen Endes 2.1 des Innenrohrsegmentes 2 auf das Innenrohrsegment 2 aufgebracht, wie insbesondere in den nachfolgenden 2 und 3 beschrieben. Die distalen Enden 2.1, 2.2, 4.3, 4.4, 6.5, 6.6 der einzelnen Segmente sind Endbereiche bzw. Endabschnitte der einzelnen Segmente.
Des Weiteren ist in der 1 ein Justierungssegment 6 gezeigt, welches ein Befestigungselement 6.8, welches hierbei insbesondere in Form eines Befestigungsabschnittes ausgestaltet ist, aufweist. Das Befestigungselement 6.8 weist einen geringeren Durchmesser auf, als das verbleibende Justierungssegment 6 und insbesondere dessen Wandung. In Bereichen des Justierungssegmentes 6 erstrecken sich Führungsnuten 6.1 bzw. 6.2 im Wesentlichen entlang eines definierten Winkels α (vgl. 8) zur zentrischen Drehachse D (vgl. 2 oder 3). Vorteilhaft sind die Führungsnuten 6.1 bzw. 6.2 schräg zur zentrischen Drehachse D verlaufend ausgebildet. Die zentrische Drehachse D ist vorteilhaft die Längsachse der einzelnen Segmente 2, 4, 6 und 8. Des Weiteren ist ein zweites Gelenkelement 7 gezeigt, welches ebenfalls, wie das erste Gelenkelement 3, eine Querbohrung 7.1 aufweist. Das zweite Gelenkelement 7 ist an dem Justierungssegment 6 und insbesondere auf dessen Befestigungselement 6.8 anordenbar. Hierbei ist es denkbar, dass das zweite Gelenkelement 7 auf dem Befestigungselement 6.8 des Justierungssegmentes 6 aufgepresst bzw. aufgeschraubt oder in anderer Weise formschlüssig und/oder kraftschlüssig aufgebracht werden kann. Vorteilhaft weisen insbesondere das Innenrohrsegment 2, das Außenrohrsegment 4 sowie das Justierungssegment 6 eine gemeinsame zentrische Drehachse D auf und sind folglich koaxial zueinander angeordnet. Vorteilhaft weist das Innenrohrsegment 2 einen geringeren Durchmesser und folglich einen geringeren Radius auf, als das Außenrohrsegment 4, welches wiederum vorteilhaft einen geringeren Durchmesser und folglich einen geringeren Radius aufweist, als das Justierungssegment 6. Des Weiteren ist ein Einstellelement 8, insbesondere in Form einer Einstellmutter gezeigt, deren Innenradius im Wesentlichen dem Außenradius des Justierungssegmentes 6 entspricht.
Wie insbesondere in den 2 und 3 gezeigt, welche eine Zusammenbauzeichnung der in der 1 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung 1 darstellen, ist das Innenrohrsegment 2 innerhalb des Außenrohrsegmentes 4 angeordnet, während zumindest ein Abschnitt des Außenrohrsegmentes 4 in das Justierungssegment 6 eingreift. Das Einstellelement 8 ist mit dem Außenrohrsegment 4 über dessen Vorsprünge 5.1 bzw. 5.2 wirkverbunden, wobei das Einstellelement 8 mittels eines hier nicht gezeigten Innengewindes auf ein nicht gezeigtes Außengewinde des Justierungssegmentes 6 aufgeschraubt wird. Vorteilhaft erstreckt sich folglich zumindest ein Abschnitt des Justierungssegmentes 6 zwischen der äußeren Oberfläche 4.1 des Außenrohrsegmentes 4 und einer hier nicht sichtbaren inneren Oberfläche des Einstellelementes 8. In der 2 ist eine erste Positionierung der Justierungsvorrichtung 1 gezeigt. Demzufolge ist in der 3 eine zweite Positionierung der Justierungsvorrichtung 1 gezeigt, mittels welcher die Ausgestaltung der Gelenkelemente 3 und 7 hervorgeht. Wie in der 3 gezeigt, weist das erste Gelenkelement 3 einen ersten Gelenkelementarm 3.2 sowie einen zweiten Gelenkelementarm 3.3 auf und ist folglich in Form einer Gabel ausgestaltet. Dementsprechend ist auch folglich das zweite Gelenkelement 7 in Form einer Gabel ausgestaltet und weist einen ersten Gelenkelementarm 7.2 sowie einen zweiten Gelenkelementarm 7.3 auf. Beide Gelenkelementarme 3.2, 3.3 bzw. 7.2, 7.3 sind jeweils mit einer entsprechenden Querbohrung versehen, durch welche der Abschnitt eines Gelenkkreuzelementes des Kardangelenkes bzw. des Kreuzgelenkes eingebracht werden kann.
In den 4 bis 6 ist eine Ausführungsform eines Außenrohrsegmentes 4 einer erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung gezeigt. Insbesondere in der 4 ist das Außenrohrsegment 4 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Hierbei zeigt sich deutlich, dass das Außenrohrsegment 4 Vorsprünge 5.1 bis 5.3 aufweist, wobei insbesondere ein vierter Vorsprung in der Darstellung der 4 nicht sichtbar ist. Das Außenrohrsegment 4 weist eine tubusförmige Gestalt und insbesondere eine hohle kreiszylindrische Form auf. Die Vorsprünge 5.1 bis 5.3 erstrecken sich ausgehend von der äußeren Oberfläche 4.1 im Wesentlichen in radialer Richtung weg und bilden folglich Nasen. Des Weiteren ist schematisch eine Führungsnase 9 gezeigt, welche sich entlang der Wandung des Außenrohrsegmentes 4 nach innen gerichtet erstreckt. Diese Führungsnase 9 dient insbesondere dazu, eine translatorische Bewegung zwischen dem Außenrohrsegment 4 und dem hier nicht gezeigten Innenrohrsegment zu ermöglichen, während gleichzeitig eine Verdrehbewegung (rotatorische Bewegung) zwischen dem Außenrohrsegment 4 und dem Innenrohrsegment verhindert werden soll.
Wie insbesondere in der 6 gezeigt, weist das Außenrohrsegment 4 vorteilhaft vier Vorsprünge 5.1 bis 5.4 auf, welche im Wesentlichen gleichmäßig zueinander beabstandet in Umfangsrichtung des Außenrohrsegmentes 4 angeordnet sind und sich ausgehend von der äußeren Oberfläche 4.1 von dem Außenrohrsegment 4 radial nach außen wegerstrecken. Die Ausgestaltung der Vorsprünge 5.1 bis 5.4 ist dabei auf keine definierte Form eingeschränkt. So ist es denkbar, dass die Vorsprünge 5.1 bis 5.4 in Form von Auswölbungen bzw. Nasen mit unterschiedlichster geometrischer Gestalt ausgeführt sein können. Ausschlaggebend für die Ausgestaltung der Vorsprünge 5.1 bis 5.4 sind insbesondere das Fertigungsverfahren und/oder die Bauweise des Justierungssegmentes und/oder des später noch beschriebenen Einstellelementes. Des Weiteren ist in der 6 insbesondere die Anordnung der Führungsnase 9 bzw. von vier Führungsnasen 9.1 bis 9.4 gezeigt, welche sich ausgehend von der inneren Oberfläche 4.1 des Außenrohrsegmentes 4 radial nach innen erstrecken und vorteilhaft gleichmäßig beabstandet zueinander angeordnet sind.
In den 7 und 8 ist eine Ausführungsform eines Justierungssegmentes 6 einer erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung gezeigt. In der 7 ist das Justierungssegment 6 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt, während in der 8 das in der 7 dargestellte Justierungssegment 6 in einer Seitenansicht dargestellt ist. Wie sich deutlich zeigt, ist es möglich, dass das Justierungssegment 6 vier Führungsnuten 6.1 bis 6.4 aufweist, welche sich vorteilhaft in einem definierten Winkel α ausgehend von der zentrischen Drehachse D bzw. der Längsachse D des Justierungssegmentes 6 entlang der Wandung des Justierungssegmentes 6 erstrecken. Vorteilhaft sind die Führungsnuten 6.1 bis 6.4 gleichermaßen zueinander beabstandet in Umfangsrichtung des Justierungssegmentes 6 in die Wandung des Justierungssegmentes 6 eingebracht. Des Weiteren ist es vorteilhaft möglich, dass sich die Führungsnuten 6.1 bis 6.4 ausgehend von einem distalen Ende 6.6 des Justierungssegmentes 6 in Richtung des Befestigungselementes 6.8 erstrecken, welches an einem weiteren distalen Ende 6.5 des Justierungssegmentes 6 angeordnet ist bzw. an diesem ausgestaltet ist. Vorteilhaft ist das Befestigungselement 6.8 ein Bestandteil des Justierungssegmentes 6 und weiterhin vorteilhaft einteilig mit dem Justierungssegment 6 ausgebildet. Vorteilhaft weist das Justierungssegment 6 eine tubusförmige Gestalt und insbesondere eine kreiszylindrische bzw. hohle kreiszylindrische Form auf. Des Weiteren weist das Justierungssegment 6 ein Außengewinde 6.7 auf, welches vorteilhaft über die gesamte sich entlang der Längsachse bzw. Drehachse D erstreckenden Wandung des Justierungssegmentes 6 ausgebildet ist.
In den 9 und 10 ist jeweils eine Ausführungsform eines Einstellelementes 8 der erfindungsgemäßen Justierungsvorrichtung gezeigt. Das Einstellelement 8 weist insbesondere ein Innengewinde auf, welches mit einem Außengewinde 6.7 des Justierungssegmentes 6 (vgl. 8) in Eingriff gebracht werden kann. Des Weiteren weist das Einstellelement 8 Aussparungen 8.2, 8.3 und 8.4 auf, welche dazu dienen, wenigstens drei der vorteilhaft vier Vorsprünge 5.1 bis 5.4 des Außenrohrsegmentes 4 (vgl. 4 bis 6) aufzunehmen. Hierfür gleiten die Vorsprünge 5.1 bis 5.3 in eine innenliegende umlaufende Ringnut 8.1 des Einstellelements 8 und verkannten sich, indem die Stirnseite am Ende der Vorsprünge reibschlüssig an der Innenkante der Ringnut 8.1 anliegt. Auf diese Weise wird die Kraftübertragung vom Einstellelement 8 auf das Außenrohrsegment 4 gewährleistet, ein ungewolltes Trennen des Außenrohrsegments 4 vom Einstellelement 8 verhindert und die Montage durch ein leichtes Einführen der Vorsprünge vereinfacht. Das Einstellelement 8 ist vorteilhaft in Form einer Einstellmutter und insbesondere einer Sechskantmutter ausgestaltet.
Mittels der vorliegenden Erfindung kann in kostengünstiger und einfacher Art und Weise eine Korrigierung einer Lenkradschiefstellung erfolgen, wobei zudem lediglich eine geringe Anzahl zusätzlicher Bauteile in die grundlegend bekannte Lenkung integriert werden müssen, um ein durch vorteilhaft jeden Benutzer mögliches Verstellen des Lenkradwinkels zu realisieren.
Bezugszeichenliste

1: Justierungsvorrichtung
2: Innenrohrsegment
2.1: erstes distales Ende
2.2: zweites distales Ende
3: erstes Gelenkelement
3.1: Querbohrung
3.2: erster Gelenkelementarm
3.3: zweiter Gelenkelementarm
4: Außenrohrsegment
4.1: äußere Oberfläche
4.2: innere Oberfläche
4.3: erstes distales Ende
4.4: zweites distales Ende
5.1, 5.2,: Vorsprung
5.3, 5.4: Vorsprung
6: Justierungssegment
6.1, 6.2: Führungsnut
6.3, 6.4: Führungsnut
6.5: erstes distales Ende
6.6: zweites distales Ende
6.7: Außengewinde
6.8: Befestigungselement / Befestigungsabschnitt
7: zweites Gelenkelement
7.1: Querbohrung
7.2: erster Gelenkelementarm
7.3: zweiter Gelenkelementarm
8: Einstellelement
8.1: Innengewinde
8.2, 8.3, 8.4: Aussparung
9, 9.1, 9.2: Führungsnase
9.3, 9.4: Führungsnase
D: zentrale Drehachse / Längsachse
α: Winkel

Claims

Justierungsvorrichtung (1) zum Justieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeuges, wobei die Justierungsvorrichtung (1) wenigstens – ein Innenrohrsegment (2) mit einem an einem distalen Ende (2.1) des Innenrohrsegmentes (2) angeordneten Befestigungselement zur Anordnung eines ersten Gelenkelementes (3), – ein Außenrohrsegment (4), welches am Innenrohrsegment angeordnet ist und zumindest einen sich von einer äußeren Oberfläche (4.1) weg erstreckenden Vorsprung (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) aufweist, und – ein Justierungssegment (6) mit einem an einem distalen Ende (6.9) des Justierungssegmentes (6) angeordneten Befestigungselement (6.8) zur Anordnung eines zweiten Gelenkelementes (7) aufweist, wobei das Justierungssegment (6) das Außenrohrsegment (4) wenigstens abschnittsweise umgibt und wenigstens eine schräg zu einer Längsachse (D) des Justierungssegmentes (6) verlaufende Führungsnut (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) zum Führen des Vorsprunges (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) des Außenrohrsegmentes (4) aufweist.
Justierungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Justierungssegment (6) eine tubusförmige Gestalt aufweist und an einem distalen Ende (4.5) des Außenrohrsegmentes (4) an dem Außenrohrsegment (4) angeordnet ist.
Justierungsvorrichtung (1) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Justierungsvorrichtung (1) ein Einstellelement (8) zum Aufbringen einer Kraft auf das Außenrohrsegment (4) aufweist.
Justierungsvorrichtung (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellelement (8) eine Einstellmutter ist, welche wenigstens eine Aussparung (8.2, 8.3, 8.4) zum zumindest abschnittsweisen Aufnehmen des Vorsprunges des Außenrohrsegmentes (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) aufweist.
Justierungsvorrichtung (1) gemäß wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Justierungssegment (6) ein Außengewinde (6.7) und das Einstellelement (8) ein Innengewinde (8.1) aufweisen, um das Justierungssegment (6) und das Einstellelement (8) miteinander zu verschrauben.
Justierungsvorrichtung (1) gemäß wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenrohrsegment (4) wenigstens eine Führungsnase (9, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4) zumindest zum Ermöglichen einer translatorischen Bewegung entlang einer Längsachse (D) des Innenrohrsegmentes (2) und zum Verhindern einer rotatorischen Bewegung des Außenrohrsegmentes (4) um die Längsachse (D) des Innenrohrsegmentes (2) aufweist.
Justierungsvorrichtung (1) gemäß wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Justierungsvorrichtung (1) zusätzlich wenigstens das erste mit dem Innenrohrsegment (2) verbindbare Gelenkelement (3) oder das zweite mit dem Justierungssegment (6) verbindbare Gelenkelement (7) aufweist.
Lenkung eines Fahrzeuges, welche wenigstens eine Justierungsvorrichtung (1) gemäß wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, ein mit der Justierungsvorrichtung (1) wirkverbundenes Lenkrad sowie ein mit der Justierungsvorrichtung (1) wirkverbundenes Lenkgetriebe aufweist.
Verfahren zum Justieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeuges unter Verwendung einer Justierungsvorrichtung (1) gemäß wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, wobei das Justierungssegment (6) gegenüber dem Außenrohrsegment (4) zumindest abschnittsweise translatorisch entlang der Längsachse (D) des Außenrohrsegmentes (4) bewegt wird, so dass über den wenigstens einen in der wenigstens einen Führungsnut (6.1, 6.2, 6.3, 6.4) angeordneten Vorsprung (5.1, 5.2, 5.3, 5.4) das Justierungssegment (6) derart um die Längsachse (D) gedreht wird, dass ein mit dem Justierungssegment (6) verbindbares zweites Gelenkelement (7), welches mit einem Lenkrad eines Fahrzeuges wechselwirkt, ebenfalls um die Längsachse (D) gedreht wird, wodurch der Lenkwinkel das Lenkrad verstellt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die translatorische Bewegung des Justierungssegmentes (6) gegenüber dem Außenrohrsegment (4) entlang der Längsachse (D) des Außenrohrsegmentes (4) mittels einer Bewegung eines mit dem Außenrohrsegment (4) verbundenen Einstellelementes (8) entlang der Längsachse (D) des Außenrohrsegmentes (4) bewirkt wird.