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Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug, mit einer Einbauhalterung und einer verstellbaren Lenksäulenbaugruppe mit einer Lenksäule, die relativ zur Einbauhalterung schwenkbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Lenkvorrichtung.
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Lenkvorrichtungen zum Steuern von Fahrzeugen sind bekannt.
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Ferner sind Lenkvorrichtungen mit einer Lenksäule bekannt, die um eine waagrechte Drehachse schwenkbar gelagert ist, um gleichzeitig eine Höhen- und Neigungseinstellung eines an der Lenksäule angebrachten Lenkrads bereitzustellen. Die Lenksäule ist hierbei mittels einer Klemmvorrichtung in verschiedenen Positionen feststellbar.
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Um zu verhindern, dass die Lenksäule beim Lösen der Klemmvorrichtung mit ihrem vollen Gewicht nach unten absackt, werden Haltefedern verwendet, die die Auslenkbewegung nach unten dämpfen und die Lenksäule zurückhalten.
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Üblicherweise sind als Haltefedern doppelte Spiralfedern vorgesehen, die in vertikaler Anordnung zwischen der Lenksäule und einer Einbauhalterung befestigt sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenkvorrichtung mit einem vereinfacht gestalteten Federmechanismus bereitzustellen. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Fahrzeug mit einer solchen Lenkvorrichtung bereitzustellen.
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Zur Lösung der Aufgabe ist eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, die eine Einbauhalterung und eine verstellbare Lenksäulenbaugruppe mit einer Lenksäule hat, die um eine Drehachse relativ zur Einbauhalterung schwenkbar ist. Die Lenkvorrichtung weist ferner eine Haltefeder auf, die die Lenksäule elastisch mit der Einbauhalterung verbindet und die ein erstes Ende und ein zweites Ende hat. Das erste Ende der Haltefeder ist dabei an einem Befestigungsabschnitt der Einbauhalterung befestigt, während das zweite Ende der Haltefeder an einer Befestigungsstelle der Lenksäule angeschweißt ist.
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Die Lenksäule ist hierbei das Lenkrohr, durch das der Abschnitt der Lenkspindel des Fahrzeugs verläuft, an dem das Steuer bzw. Lenkrad des Fahrzeugs vorgesehen ist.
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Es wurde erkannt, dass der Federmechanismus der Lenkvorrichtung einfacher gestaltet werden kann, wenn das zweite Ende der Haltefeder direkt mit der Lenksäule verschweißt wird. Hierdurch kann eine aufwendig gestaltete Halteeinrichtung zur Befestigung der Haltefeder an der Lenksäule entfallen, wodurch die Lenkvorrichtung einfacher gestaltet und somit kostengünstiger hergestellt werden kann. Ferner können Montageschritte vermieden und Bauteile eingespart werden, die sonst zur Befestigung der Haltefeder erforderlich wären.
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In einer Ausführungsform ist die Haltefeder eine Blattfeder, die aufgrund ihrer Gestalt Flächen aufweist, die besonders gut zum Verschweißen geeignet sind und eine zuverlässige Verbindung sicherstellen.
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Hierbei kann die Blattfeder U-förmig gebogen verbaut sein, wodurch sie einen großen Federweg mit besonders günstigem Federverhalten bereitstellt.
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Die Haltefeder kann durch einen einzelnen Streifen gebildet sein, wodurch sie einfach und kostengünstig gestaltet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform hat die Lenkvorrichtung lediglich eine einzige Haltefeder, die zum elastischen Rückhalten der Lenksäule vorgesehen ist. Auf diese Weise besteht der Federmechanismus der Lenkvorrichtung aus besonders wenigen Einzelteilen und die Lenkvorrichtung kann mit wenigen Schritten montiert werden.
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Es ist von Vorteil, wenn die Haltefeder einstückig gestaltet ist. Hierdurch ist die Haltefeder besonders robust und zuverlässig.
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Gemäß einer Ausführungsform wirkt die Haltefeder in Schwenkrichtung der Lenksäulenbaugruppe relativ zur Einbauhalterung, so dass sie einem Ausschwenken, d.h. Entfernen, der Lenksäulenbaugruppe von der Einbauhalterung entgegenwirkt und ein Einschwenken, d.h. Annähern, der Lenksäulenbaugruppe zur Einbauhalterung unterstützt. Auf diese Weise wird der Komfort verbessert, wenn das Lenkrad mittels der Lenksäule verstellt wird.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Lenksäule hohlzylinderförmig gestaltet ist und die Befestigungsstelle durch einen äußeren Mantelabschnitt der Lenksäule gebildet ist. Indem das zweite Ende der Haltefeder direkt am Mantel der Lenksäule angeschweißt wird, kann die Haltefeder besonders einfach montiert werden. Insbesondere weist die Lenksäule hierdurch keine speziell gestaltete Befestigungsstruktur zur Befestigung der Haltefeder auf, so dass die Lenkvorrichtung besonders kompakt und einfach aufgebaut sein kann.
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Das erste Ende der Haltefeder kann an dem Befestigungsabschnitt mit der Einbauhalterung verschraubt sein. Hierdurch ist die Haltefeder zuverlässig sowie zerstörungsfrei lösbar an der Einbauhalterung befestigt, wodurch die Montage und Demontage der Lenkvorrichtung mit geringem Aufwand erfolgen können.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Befestigungsstelle der Lenksäule gegenüberliegend zum Befestigungsabschnitt der Einbauhalterung angeordnet, insbesondere direkt gegenüberliegend. Hierdurch kann die Lenkvorrichtung besonders kompakt gestaltet sein. Ferner kann auf diese Weise die Haltefeder derart befestigt werden, dass sie eine besonders komfortable Dämpfung bereitstellt.
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In einer Ausführungsform erstreckt sich eine Gerade durch das erste Ende der Haltefeder und das zweite Ende der Haltefeder, wobei die Gerade die Lenkachse der Lenksäule schneidet. Indem somit die Stellen, an denen die Haltefeder mit der Einbauhalterung und der Lenksäule befestigt ist, auf einer Geraden mit der Lenkachse liegen, wird die Belastung der Haltefeder sowie der Befestigungsstellen aufgrund der günstigen Lastenverteilung verringert, wodurch der durch die Haltefeder gebildete Federmechanismus eine hohe Lebensdauer sowie einen hohen Komfort bietet.
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Ferner kann vorgesehen sein, dass der Befestigungsabschnitt der Einbauhalterung zwischen dem ersten Ende der Haltefeder und der Lenksäule angeordnet ist. Das bedeutet, das erste Ende der Haltefeder ist auf der der Lenksäule abgewandten Seite des Befestigungsabschnitts befestig. Somit ist die Stelle, an der das erste Ende der Haltefeder am Befestigungsabschnitt befestigt ist, besonders gut zu erreichen und damit die Haltefeder mit geringem Aufwand und in kurzer Zeit montierbar.
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Der Befestigungsabschnitt der Einbauhalterung kann eine abgerundete Führungskante aufweisen, an der die Haltefeder zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende anliegt. Aufgrund der Abrundung kann die Haltefeder mit geringer Belastung über die Führungskante der Einbauhalterung geführt werden, so dass die Beanspruchung reduziert und die Lebensdauer der Haltefeder erhöht ist.
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Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung mit den oben genannten Vorteilen vorgesehen.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- - 1 in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung,
- - 2 in einer Explosionsdarstellung die Lenkvorrichtung aus 1, und
- - 3 in einer Detailansicht einen Ausschnitt der Lenkvorrichtung aus 2.
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In 1 ist ein Fahrzeug 10 mit einer Lenkvorrichtung 20, einer Lenkspindel 12, die mit der Lenkvorrichtung 20 gekoppelt ist, und einem Lenkrad 14 gezeigt.
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Das Fahrzeug 10 kann ein beliebiges Fahrzeug sein, insbesondere ein PKW oder ein Lastkraftwagen.
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Das Lenkrad 14 bildet ein Steuer des Fahrzeugs 10 und ist an einem axialen Ende 16 der Lenkspindel 12 mit der Lenkspindel 12 drehmomentübertragend verbunden.
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Die Lenkvorrichtung 20 umfasst eine Einbauhalterung 22 (siehe 2), mittels der die Lenkvorrichtung 20 an einem Karosserieelement des Fahrzeugs 10 im Fahrzeug 10 befestigt ist, eine Lenksäulenbaugruppe 24 mit einer Lenksäulenvorrichtung 30, eine Klemmvorrichtung 26 mit einem Hebel 28 sowie eine Haltefeder 32.
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Die Lenkspindel 12 erstreckt sich in axialer Richtung A durch die Lenksäulenvorrichtung 30 und ist dabei um die Lenkachse L drehbar in dieser angeordnet, insbesondere gelagert.
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Die Lenksäulenvorrichtung 30 ist eine Teleskoplenksäule mit einer äußeren Lenksäule 34 und einer inneren Lenksäule 36, die in axialer Richtung A teleskopartig verstellbar sind.
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Die innere Lenksäule 36 ist hohlzylinderförmig gestaltet.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die Lenksäulenvorrichtung 30 eine beliebige Art von Lenksäule sein und/oder eine beliebige Anzahl an Lenksäulen 34, 36 aufweisen.
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Des Weiteren ist die Lenksäulenvorrichtung 30 um eine Drehachse D schwenkbar an der Einbauhalterung 22 angebracht, beispielsweise mittels Drehzapfen.
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Die Einbauhalterung 22 ist hierbei im Fahrzeug 10 derart befestigt, dass die Drehachse D im Wesentlichen waagrecht bzw. horizontal verläuft, d.h. in Bezug auf das Fahrzeug 10 bzw. zur Fahrbahn, auf der das Fahrzeug 10 steht oder fährt.
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Auf diese Weise können mittels der Lenkvorrichtung 20 die Höhe und die Neigung des Lenkrads 14 eingestellt werden.
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Um einen gewünschten Neigungswinkel des Lenkrads 14 zu arretieren, ist die Klemmvorrichtung 26 vorgesehen, die über den Hebel 28 bedienbar ist. Die Klemmvorrichtung 26 ist hierbei zwischen einer geöffneten Position, in der die Lenksäulenvorrichtung 30 um die Drehachse D schwenkbar ist, und einer verriegelten Position verstellbar, in der die Lenksäulenvorrichtung 30 gesperrt und damit um die Drehachse D nicht schwenkbar ist.
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Um das Schwenken der Lenksäulenvorrichtung 30 bei geöffneter Klemmvorrichtung 26 komfortabler zu gestalten, ist die Haltefeder 32 vorgesehen, die die Lenksäulenvorrichtung 30 elastisch mit der Einbauhalterung 22 verbindet.
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Anhand der 3 wird im Folgenden der Aufbau und die Funktionsweise des durch die Haltefeder 32 gebildeten Federmechanismus 38 erläutert.
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Die Haltefeder 32 ist eine einstückige Blattfeder, die aus einem einzelnen Streifen mit einem ersten Ende 40 und einem zweiten Ende 42 gebildet ist.
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In einer alternativen Ausführungsform kann die Haltefeder 32 eine beliebige Feder mit beliebiger Gestalt sein.
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Der Federmechanismus 38 umfasst somit nur eine einzige Haltefeder 32.
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Grundsätzlich kann der Federmechanismus 38 in einer alternativen Ausführungsform mehrere Haltefedern 32 umfassen, die jeweils beliebig gestaltet sein können.
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Das erste Ende 40 der Haltefeder 32 ist an einem Befestigungsabschnitt 44 der Einbauhalterung 22 mittels einer Schraube 46 befestigt und das zweite Ende 42 der Haltefeder 32 ist an einer Befestigungsstelle 48 der inneren Lenksäule 36 angeschweißt.
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Die Befestigungsstelle 48 ist durch einen Mantelabschnitt der inneren Lenksäule 36 gebildet, der dem Befestigungsabschnitt 44 der Einbauhalterung 22 in zumindest einer Stellung der Lenksäulenvorrichtung 30 direkt gegenüberliegt.
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Selbstverständlich kann die Befestigungsstelle 48 in einer alternativen Ausführungsform an beliebiger Stelle sowie durch einen beliebigen Abschnitt der inneren Lenksäule 36 gebildet sein.
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Ferner kann die Haltefeder 32 an einer beliebigen Lenksäule 34, 36 der Lenksäulenvorrichtung 30 angeschweißt sein.
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Das erste Ende 40 der Haltefeder 32 ist an einer Oberseite 50 des Befestigungsabschnitts 44 angebracht, die entgegengesetzt zur inneren Lenksäule 36 angeordnet ist. Hierdurch ist der Befestigungsabschnitt 44 der Einbauhalterung 22 zwischen dem ersten Ende 40 der Haltefeder 32 und der inneren Lenksäule 36 angeordnet.
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In einer alternativen Ausführungsform kann das erste Ende 40 der Haltefeder 32 an einer beliebigen Seite des Befestigungsabschnitts 44 angebracht sein, insbesondere der Seite, die der inneren Lenksäule 36 gegenüberliegt und die somit entgegengesetzt zur Oberseite 50 angeordnet ist.
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Der Befestigungsabschnitt 44 weist an einem axialen Ende eine an die Oberseite 50 angrenzende Führungskante 52 mit einer Verrundung 54 auf.
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Die Haltefeder 32 ist derart befestigt, dass Sie sich vom ersten Ende 40 in axialer Richtung A über die Führungskante 52 in Richtung der inneren Lenksäule 36 und zum zweiten Ende 42 entgegen der axialen Richtung A zur Befestigungsstelle 48 hin erstreckt.
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Hierbei liegt die Haltefeder 32 in zumindest einer Stellung der Lenksäulenvorrichtung 30 abschnittsweise an der Verrundung 54 der Führungskante 52 an.
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Die Haltefeder 32 ist somit U-förmig in einer Ebene verbaut, die parallel zur axialen Richtung A steht.
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Ferner liegen das erste Ende 40 und das zweite Ende 42 der Haltefeder 32 auf einer Geraden G, die die Lenkachse L der Lenksäulenvorrichtung 30 im Schnittpunkt X schneidet.
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Grundsätzlich kann die Haltefeder 32 in beliebiger Weise verbaut sein, so dass sie die Lenksäulenvorrichtung 30 elastisch mit der Einbauhalterung 22 koppelt.
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Ferner kann in einer alternativen Ausführungsform das erste Ende 40 der Haltefeder 32 auf beliebige Weise am Befestigungsabschnitt 44 der Einbauhalterung 22 befestigt sein.
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In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform ist die Drehachse D in axialer Richtung A zwischen dem Lenkrad 14 und der Haltefeder 32 angeordnet, d.h. das Lenkrad 14 und die Haltefeder 32 sind in axialer Richtung A auf unterschiedlichen Seiten von der Drehachse D vorgesehen.
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Alternativ können das Lenkrad 14 und die Haltefeder 32 in axialer Richtung A auf derselben Seite von der Drehachse D vorgesehen sein.
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Die Haltefeder 32 wirkt in allen Fällen in Schwenkrichtung um die Drehachse D, sodass beim Schwenken der Lenksäulenvorrichtung 30 um die Drehachse D die Haltefeder 32 je nach Schwenkrichtung gespannt oder entspannt wird und somit der Schwenkbewegung entgegenwirkt oder diese unterstützt.
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Auf diese Weise wird eine Lenkvorrichtung 20 mit einem besonders einfach gestalteten Federmechanismus 38 bereitgestellt.
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Indem ein Ende 42 der Haltefeder 32 direkt an der inneren Lenksäule 36 angeschweißt ist, weist die Lenkvorrichtung 20 besonders wenige Bauteile auf und ist mit wenigen Montageschritten kostengünstig herstellbar.
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Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform beliebig mit Merkmalen anderer Ausführungsformen kombiniert werden, insbesondere unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsformen.
