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Die Erfindung betrifft eine Lenksäule für einen Kraftwagen, insbesondere für ein Nutzfahrzeug wie beispielsweise einen Lastkraftwagen (LKW), gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
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Derartige Lenksäulen für Kraftwagen, insbesondere für Nutzfahrzeuge, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Insbesondere kommt eine solche Lenksäule in einem Fahrerhaus eines Lastkraftwagens (LKW) zum Einsatz. Die Lenksäule umfasst eine Lenksäulenspindel, welche ein Lenksäulenspindelunterteil und ein Lenksäulenspindeloberteil aufweist. Das Lenksäulenspindeloberteil ist zum Einstellen einer ersten Schwenkstellung des Lenksäulenspindeloberteils um eine erste Schwenkachse relativ zu einer Konsole der Lenksäule und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil verschwenkbar. Das Lenksäulenspindeloberteil weist ein erstes Spindelelement und ein mit einem Lenkrad drehfest verbindbares oder verbundenes, zweites Spindelelement auf, welches zum Einstellen einer zweiten Schwenkstellung des zweiten Spindelelements um eine von der ersten Schwenkachse beabstandete und parallel zur ersten Schwenkachse verlaufende, zweite Schwenkachse relativ zu der Konsole und relativ zu dem ersten Spindelelement verschwenkbar mit dem ersten Spindelelement gekoppelt ist, insbesondere derart, dass durch Drehen des zweiten Spindelelements das erste Spindelelement zu drehen ist, das heißt gedreht wird. Das Einstellen der ersten Schwenkstellung wird auch als sogenannter Haupttilt bezeichnet, wobei das Einstellen der zweiten Schwenkstellung auch als sogenannter Necktilt bezeichnet wird.
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Des Weiteren ist der
DE 10 2009 001 324 A1 eine Lenksäulenhalterung als bekannt zu entnehmen, mit einem Trägergehäuse für eine Lenksäule, die in einer zumindest drehbeweglich angeordneten Lenksäulenaufnahme gelagert ist, wodurch zumindest die Neigung der Lenksäule veränderbar ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lenksäule der eingangs genannten Art zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch eine Lenksäule mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um eine Lenksäule der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu verbessern, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der ersten Schwenkachse ein erster Pneumatikzylinder zugeordnet ist, mittels welchem die erste Schwenkstellung des Lenksäulenspindeloberteils relativ zu der Konsole und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil in einem ersten Schwenkbereich pneumatisch stufenlos einstellbar ist. Dies bedeutet, dass das Lenksäulenspindeloberteil, mithin die Spindelelemente, um die erste Schwenkachse relativ zu der Konsole und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil verschwenkt und dadurch in unterschiedliche, erste Stellungen bewegt werden können, sodass sozusagen die ersten Stellungen unterschiedliche Werte der ersten Schwenkstellung sind. In der jeweiligen, ersten Stellung kann das Lenksäulenspindeloberteil relativ zu der Konsole und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil fixiert werden, wobei es der erste Pneumatikzylinder ermöglicht, die ersten Stellungen und somit die erste Schwenkstellung in den ersten Verstellbereich stufenlos einzustellen. Dies bedeutet, dass das Lenksäulenspindeloberteil und somit die Spindelelemente um die erste Schwenkachse relativ zu der Konsole und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil in dem ersten Verstellbereich mittels des ersten Pneumatikzylinders stufenlos verstellt werden können.
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Des Weiteren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der zweiten Schwenkachse ein zweiter Pneumatikzylinder zugeordnet ist, mittels welchem die zweite Schwenkstellung des zweiten Spindelelements relativ zu dem ersten Spindelelement und relativ zu der Konsole in einem zweiten Schwenkbereich pneumatisch stufenlos einstellbar ist. Dies bedeutet, dass in dem zweiten Verstellbereich das zweite Spindelelement um die zweite Schwenkachse relativ zu dem ersten Spindelelement und relativ zu der Konsole verschwenkt und dadurch in unterschiedliche, zweite Stellungen bewegt werden kann, wobei die zweiten Stellungen sozusagen zweite Werte der zweiten Schwenkstellung sind. Die zweiten Stellungen und somit die zweite Schwenkstellung können mittels des zweiten Pneumatikzylinders stufenlos eingestellt werden, insbesondere in den zweiten Verstellbereich, sodass das zweite Spindelelement um die zweite Schwenkachse relativ zu dem ersten Spindelelement und relativ zu der Konsole stufenlos eingestellt oder verstellt werden kann, insbesondere in dem zweiten Verstellbereich. Insbesondere mittels des zweiten Pneumatikzylinders kann das zweite Spindelelement in der jeweiligen zweiten Stellung relativ zu der Konsole und relativ zu dem ersten Spindelelement fixiert werden. Da das Einstellen der ersten Schwenkstellung auch als Haupttilt und das Einstellen der zweiten Schwenkstellung auch als Necktilt bezeichnet wird, können bei der Erfindung sowohl der Haupttilt als auch der Necktilt, die zusammenfassend auch als Radialverstellungen bezeichnet werden, pneumatisch und stufenlos eingestellt beziehungsweise verstellt werden. Dies ist dabei möglich, ohne einen Beugungswinkel von maximal 40 Grad zu überschreiten. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt kann das Lenksäulenspindeloberteil im Hinblick auf ihre um die erste Schwenkachse und relativ zu der Konsole und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil verlaufende Verstellbarkeit mittels des ersten Pneumatikzylinders stufenlos arretiert werden, und das zweite Spindelelement kann im Hinblick auf seine um die zweite Schwenkachse und relativ zu dem ersten Spindelelement und relativ zu der Konsole verlaufende Verschwenkbarkeit mittels des zweiten Pneumatikzylinders stufenlos arretiert werden, wodurch das drehfest mit dem zweiten Spindelelement verbindbare oder verbundene Lenkrad von einer Person wie beispielsweise dem Fahrer des Kraftwagens bedarfsgerecht eingestellt werden kann, insbesondere dadurch, dass das Lenkrad sowohl um die erste Schwenkachse als auch um die zweite Schwenkachse relativ zu der Konsole und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil verschwenkt und dadurch stufenlos in unterschiedliche Lenkradstellungen gebracht und in den unterschiedlichen Lenkradstellungen relativ zu der Konsole und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil fixiert werden kann. Dadurch kann eine besonders hohe Ergonomie gewährleistet werden.
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Die auch als pneumatische Druckzylinder bezeichneten oder als pneumatische Druckzylinder ausgebildeten Pneumatikzylinder sind separate Zylinder, welche es ermöglichen, die Radialverstellungen, das heißt den Haupttilt und den Necktilt, separat voneinander zu verstehen, das heißt einzustellen. Dies bedeutet, dass beispielsweise das zweite Spindelelement um die zweite Schwenkachse relativ zu dem ersten Spindelelement verstellt werden kann, ohne das Lenksäulenspindeloberteil um die erste Schwenkachse relativ zu der Konsole und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil zu verstellen. Ferner kann beispielsweise das Lenksäulenspindeloberteil um die erste Schwenkachse relativ zu der Konsole und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil verschwenkt werden, ohne das zweite Spindelelement um die zweite Schwenkachse relativ zu dem ersten Spindelelement zu verstellen. Dadurch kann beispielsweise das Lenkrad wie bei einem Personenkraftwagen in eine jeweilige, auch als Fahrposition bezeichnete Lenkradstellung gebracht werden, ohne den zuvor genannten, maximalen Beugungswinkel von beispielsweise 40 Grad zu überschreiten. Hierdurch kann eine besonders ergonomische Fahrposition des Lenkrads eingestellt werden.
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Anstelle des jeweiligen Pneumatikzylinders könnte beispielsweise auch ein jeweiliger Hydraulikzylinder verwendet werden, sodass beispielsweise die erste Schwenkstellung und/oder die zweite Schwenkstellung mittels des jeweiligen Hydraulikzylinders hydraulisch stufenlos einstellbar ist.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
- 1 eine schematische und geschnittene Seitenansicht einer Lenksäule für einen Kraftwagen, insbesondere für ein Nutzfahrzeug;
- 2 eine weitere schematische Seitenansicht der Lenksäule;
- 3 eine schematische Explosionsansicht der Lenksäule von oben; und
- 4 eine schematische Explosionsansicht der Lenksäule von der Seite.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen und geschnittenen Seitenansicht eine Lenksäule 10 für einen als Nutzfahrzeug, insbesondere als Lastkraftwagen (LKW), ausgebildeten Kraftwagen. Die Lenksäule 10 weist eine auch als Lenkungskonsole oder Lenkkonsole bezeichnete Konsole 12 und eine auch als erste Lenkspindel bezeichnete Lenksäulenspindel 14 auf, welche ein Lenksäulenspindelunterteil 15 und ein Lenksäulenspindeloberteil 16 aufweist. Das Lenksäulenspindelunterteil 15 und das Lenksäulenspindeloberteil 16 werden zusammenfassend auch als Lenksäulenspindelteile bezeichnet und sind drehmomentübertragend miteinander gekoppelt, insbesondere derart, dass durch insbesondere relativ zu der Konsole 12 erfolgendes Drehen des Lenksäulenspindeloberteils 16 das Lenksäulenspindelunterteil 15 relativ zu der Konsole 12 gedreht wird. Zum Einstellen einer ersten Schwenkstellung des Lenksäulenspindeloberteils 16 ist das Lenksäulenspindeloberteil 16 um eine erste Schwenkachse S1 relativ zu der Konsole 12 der Lenksäule 10 und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil 15 verschwenkbar ist, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Lenksäulenspindeloberteil 16 um die erste Schwenkachse S1 relativ zu der Konsole 12 und somit relativ zu einem Aufbau des Kraftwagens und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil 15 verschwenkbar an der Konsole 12 gehalten ist. Beispielsweise ist die Konsole 12, insbesondere unbeweglich, an dem Aufbau befestigt. Der Aufbau begrenzt beispielsweise einen auch als Fahrgastzelle oder Fahrgastraum bezeichneten Innenraum des Kraftwagens, in dessen Innenraum sich während einer Fahrt des Kraftwagens Personen wie beispielsweise der Fahrer des Kraftwagens aufhalten können.
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Das Lenksäulenspindeloberteil 16 weist ein erstes Spindelelement 17 und ein zweites Spindelelement 18 auf, mit welchem ein Lenkrad 20 drehfest verbunden ist. Das Lenkrad 20 und mit diesem das zweite Spindelelement 18 können um eine Lenkachse L relativ zu der Konsole 12 und somit relativ zu dem Aufbau gedreht werden, um dadurch Richtungsänderungen und Kurvenfahrten und Spurwechsel des Kraftwagens zu bewirken, mithin um lenkbare Fahrzeugräder des Kraftwagens zu lenken. Die Spindelelemente 17 und 18 sind drehmomentübertragend miteinander gekoppelt, derart, dass durch Drehen des Lenkrads 20 um die Lenkachse L das Spindelelement 18 relativ zu der Konsole 12 um die Lenkachse L drehbar ist, und dass durch Drehen des Spindelelements 18 um die Lenkachse L relativ zu der Konsole 12 das Spindelelement 17 relativ zu der Konsole 12 drehbar ist. Zum Einstellen einer zweiten Schwenkstellung des zweiten Spindelelements 18 und somit des Lenkrads 20 sind das zweite Spindelelement 18 und mit diesem das Lenkrad 20 um eine von der ersten Schwenkachse S1 beabstandete und parallel zur ersten Schwenkachse S1 verlaufende, zweite Schwenkachse S2 relativ zu der Konsole 12 und relativ zu dem ersten Spindelelement 17 verschwenkbar. Somit sind die Spindelelemente 17 und 18 gelenkig, das heißt mittels eines Gelenks, miteinander gekoppelt, sodass die Spindelelemente 17 und 18 um die Schwenkachse S2 relativ zueinander verschwenkt werden können, während die Spindelelemente 17 und 18 miteinander verbunden sind, und sodass durch um die Lenkachse L und relativ zu der Konsole 12 erfolgendes Drehen des Spindelelements 18 das Spindelelement 18 das Spindelelement 17 antreiben und dadurch um eine erste Drehachse relativ zu der Konsole 12 drehen kann. Dabei ist zum Einstellen der zweiten Schwenkstellung des zweiten Spindelelements 18 das zweite Spindelelement 18 um die zweite Schwenkachse S2 relativ zu dem ersten Spindelelement 17 verschwenkbar mit dem ersten Spindelelement 17 gekoppelt. Insbesondere sind die Spindelelemente 17 und 18 drehmomentübertragend miteinander verbunden, sodass dann, wenn das Lenkrad 20 und dadurch das Spindelelement 18 um die Lenkachse L relativ zu der Konsole 12 gedreht werden, hierdurch das Spindelelement 17 insbesondere um die erste Drehachse relativ zu der Konsole 12 gedreht wird. Unter dem Einstellen der ersten Schwenkstellung ist zu verstehen, dass unterschiedliche, erste Werte der ersten Schwenkstellung eingestellt werden können, das heißt dass das Lenksäulenspindeloberteil 16 und somit die Spindelelemente 17 und 18 um die Schwenkachse S1 relativ zu der Konsole 12 und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil 15 in unterschiedliche, erste Positionen oder erste Stellungen bewegt und in der jeweiligen ersten Stellung relativ zu der Konsole 12 und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil 15 arretiert, das heißt fixiert, werden können, insbesondere im Hinblick auf um die Schwenkachse S1 verlaufende Schwenkbewegungen. Demzufolge ist unter dem Einstellen der zweiten Schwenkstellung zu verstehen, dass unterschiedliche, zweite Werte der zweiten Schwenkstellung eingestellt werden können, das heißt dass das Spindelelement 18 und mit diesem das Lenkrad 20 und damit die Lenkachse L um die zweite Schwenkachse S2 relativ zu dem Spindelelement 17 in unterschiedliche, zweite Positionen oder zweite Stellungen verschwenkt und in der jeweiligen, zweiten Stellung relativ zu der Konsole 12 und relativ zu dem Spindelelement 17 arretiert werden können. In zumindest einer der zweiten Stellungen fällt die Lenkachse L mit der ersten Drehachse zusammen. In wenigstens einer weiteren der zweiten Stellungen verläuft die Längsachse L schräg oder senkrecht zur ersten Drehachse. Das Einstellen der ersten Schwenkstellung wird auch als Haupttilt bezeichnet, und das Einstellen der zweiten Schwenkstellung wird auch als Necktilt bezeichnet.
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Die Lenksäule 10 umfasst beispielsweise ferner eine insbesondere als Teleskopspindel ausgebildete, einfach auch als weitere Spindel 22 bezeichnete, weitere Lenkspindel, die, insbesondere über ein beispielsweise als Kreuzgelenk ausgebildetes Gelenk 24, drehmomentübertragend mit der Lenksäulenspindel 14 gekoppelt ist. Werden das Lenkrad 20 und somit das Spindelelement 18 um die Lenkachse L relativ zu der Konsole 12 gedreht, wodurch das Spindelelement 17 um die erste Drehachse relativ zu der Konsole 12 gedreht wird, so wird das Lenksäulenspindelunterteil 15 insbesondere um eine zweite Drehachse relativ zu der Konsole 12 gedreht. In einer der zweiten Stellungen kann die zweite Drehachse mit der ersten Drehachse zusammenfallen. Wird das Lenksäulenspindelunterteil 15 um die zweite Drehachse relativ zu der Konsole 12 gedreht, so wird hierdurch die Spindel 22 um eine dritte Drehachse relativ zu der Konsole 12 und insbesondere relativ zu dem Aufbau gedreht, wobei beispielsweise die dritte Drehachse zumindest im Wesentlichen in Fahrzeughochrichtung verläuft. In 1 ist ein sogenannter Beugewinkel mit α bezeichnet, wobei der Beugewinkel α von der Spindel 22, insbesondere von der dritten Drehachse, und dem Lenksäulenspindelunterteil 15, insbesondere der zweiten Drehachse, eingeschlossen wird, und/oder der Beugewinkel α wird von der Spindel 22, insbesondere der dritten Drehachse, und dem Spindelelement 17, insbesondere der ersten Drehachse, eingeschlossen. Somit wird beispielsweise durch Einstellen des Haupttilts, das heißt durch Einstellen der ersten Schwenkstellung, wird der Beugewinkel α eingestellt, mithin variiert. Beispielsweise beträgt der Beugewinkel α maximal 40 Grad, sodass der Beugewinkel α auf maximal 40 Grad eingestellt werden kann. Der Haupttilt und der Necktilt werden auch als Radialverstellungen bezeichnet.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist auch eine Axialverstellung der Lenksäule 10 beziehungsweise der Lenkspindel 14 vorgesehen. Unter der Axialverstellung ist insbesondere zu verstehen, dass zumindest das Lenksäulenspindeloberteil 16 in axialer Richtung zumindest des Spindelelements 17 und somit entlang der ersten Drehachse relativ zu der Konsole 12 translatorisch verstellbar, das heißt translatorisch bewegbar, ist, insbesondere in jeweilige, dritte Positionen oder dritte Stellungen, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Lenksäulenspindeloberteil 16 in der jeweiligen, dritten Stellung relativ zu der Konsole 12 arretierbar ist.
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2 zeigt die Lenksäule 10 in einer schematischen Seitenansicht. Aus 2 ist ein Seitenteil 26 der Konsole 12 erkennbar. Das Seitenteil 26 weist einen Schlitz 28 auf, durch welchen die auch als Axialverschiebung bezeichnete Axialverstellung ermöglicht ist, derart, dass das Lenksäulenspindeloberteil 16 14 entlang des Schlitzes 28 relativ zu der Konsole 12 translatorisch bewegt werden kann. Außerdem weist das Seitenteil 26 eine auch als Verstellfenster bezeichnete Verstellkontur 30 auf, welches wie der Schlitz 28 als Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Die Verstellkontur 30 wird auch als Radialverstellfeld bezeichnet und ermöglicht beispielsweise das Einstellen des Haupttilts, mithin der ersten Schwenkstellung.
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Um nun sowohl den Haupttilt als auch den Necktilt besonders bedarfsgerecht einstellen und somit eine besonders hohe Ergonomie realisieren zu können, ist - wie aus 3 und 4 erkennbar ist - der ersten Schwenkachse S1 ein erster Pneumatikzylinder 32 zugeordnet, mittels welchem die erste Schwenkstellung des Lenksäulenspindeloberteils 16 relativ zu der Konsole 10 und relativ zu dem Lenksäulenspindelunterteil 15 in einem ersten Schwenkbereich stufenlos einstellbar ist. Des Weiteren ist der zweiten Schwenkachse S2 ein zweiter Pneumatikzylinder 34 zugeordnet, mittels welchem die zweite Schwenkstellung des zweiten Spindelelements 18 relativ zu dem ersten Spindelelement 17 und relativ zu der Konsole 12 in einem zweiten Schwenkbereich stufenlos einstellbar ist. Des Weiteren weist die Konsole 12 ein zweites Seitenteil 36 auf. Die Lenksäule 10 umfasst außerdem ein Mantelrohr 38, unter dessen Vermittlung das Lenksäulenspindeloberteil 16 um die erste Schwenkachse S1 relativ zu der Konsole 12 verschwenkbar an der Konsole 12 gehalten ist, insbesondere derart, dass das Mantelrohr 38 und mit dem Mantelrohr 38 das Lenksäulenspindeloberteil 16 um die erste Schwenkachse S1 relativ zu der Konsole 12 verschwenkbar sind. Beispielsweise ist das Lenksäulenspindeloberteil Lenksäulenspindeloberteil 16 relativ zu dem Mantelrohr 38 drehbar, insbesondere derart, dass das Spindelelement 18 um die Lenkachse L und das Spindelelement 17 um die erste Drehachse relativ zu dem Mantelrohr 38 drehbar ist. Beispielsweise ist das Lenksäulenspindeloberteil 16 über ein Kugellager 40 drehbar an dem Mantelrohr 38 gelagert. Eine insbesondere aus Kunststoff gebildete Kulisse ist mit 42 bezeichnet und eine Befestigungsschraube insbesondere zum Befestigen der Kulisse 42, insbesondere an der Konsole 12, ist mit 44 bezeichnet. Die Lenksäule 10 umfasst außerdem eine Ausgleichsfeder 46 sowie Lamellen 48 für den Haupttilt. Des Weiteren vorgesehen sind eine Federaufnahme 50, Befestigungsschrauben 52 für die Lamellen 48 sowie Abstandsbuchsen 54 für die Lamellen 48. Lamellen für den Necktilt sind mit 58 bezeichnet. Vorgesehen sind außerdem Abstandsbuchsen 60 für die Lamellen 58, eine Gabel 62 für den Pneumatikzylinder 34, ein Kugellager 64 für den Necktilt, eine Befestigungsschraube 66 für den zweiten Pneumatikzylinder 34, eine Mutter 68 für die Befestigungsschraube 66 und Schrauben 70 für die Seitenteile 26 und 36.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009001324 A1 [0003]
