DE10254153A1

DE10254153A1 - Klemmmechanismus für eine einstellbare Lenksäule

Info

Publication number: DE10254153A1
Application number: DE10254153A
Authority: DE
Inventors: Magnus Cooper; Colin Andrew Mitchell; David Andrew Watson
Original assignee: NSK Steering Systems Europe Ltd
Current assignee: NSK Steering Systems Europe Ltd
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2002-11-20
Publication date: 2003-06-12
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: JP4234384B2; GB2382401B; GB2382401A; JP2003165446A; US6862947B2; DE10254153B4; GB0128012D0; US20030094063A1

Abstract

Ein Klemmmechanismus für eine einstellbare Lenksäule für ein Fahrzeug weist einen Stellhebel (6) zum Betätigen einer Klemmvorrichtung (5) auf, der mit einem Bedienungshebel (8) gekuppelt ist, an dem ein Bedienungsgriff (9) angebracht ist. Die beiden Hebel (6, 8) sind miteinander zwischen ihren Enden derart verbunden, dass ein Hebel in einem Schlitz (7) relativ zu dem anderen verschwenken und gleiten kann, wobei der Hebel (6) einen beweglichen Drehpunkt (12) hat, um eine Einstellung der Lenksäule zu ermöglichen. Der Drehpunkt (13) des Hebels (8) ist fest, und die Geometrie ist derat, dass die Klemmvorrichtung (5) immer in die gleiche, vollständig verriegelte Stellung zurückkehrt, unabhängig von der Neigungs- und/oder Längseinstellungsstellung der Lenksäule.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Klemmechanismus für eine einstellbare Lenksäule für ein Fahrzeug.

Motorfahrzeuge sind allgemein mit Lenksäulen ausgestattet, die in der Längsrichtung und in der Neigung einstellbar sind. Nach dem Einstellen muß die Säule sicher in der gewählten Position verklemmt werden. Die Klemmvorrichtung wird üblicherweise mittels eines Hebels betätigt, der eine waagerechte Drehachse hat, wobei die Achse senkrecht zu der Achse des Lenkrades an einem oberen Ende der Lenksäule ist.

Die allgemein am meisten verwendeten Klemmvorrichtungen für in der Längsrichtung und in der Neigung einstellbare Lenksäulen haben Konstruktionen, die erfordern, daß die Achse des Klemm-Bedienungshebels sich relativ zu der Instrumententafel des Fahrzeugs bewegt, wenn die Säulenstellung eingestellt wird, wobei die Instrumententafel fest ist. Wenn der Klemm- Bedienungshebel durch einen Handgriff betätigt wird, der starr daran befestigt ist, dann ist die Verriegelungsstellung dieses Handgriffs relativ zu der Instrumententafel nicht konsistent.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Klemmechanismus für eine einstellbare Lenksäule für ein Fahrzeug geschaffen, wobei der Klemmechanismus einen ersten Stellhebel zum Betätigen einer Klemmvorrichtung, der zwischen einer geklemmten und einer entklemmten Stellung der Klemmvorrichtung bewegbar ist, und einen zweiten Bedienungshebel zum Betätigen des ersten Hebels aufweist, wobei die beiden Hebel miteinander zwischen ihren Enden derart verbunden sind, daß ein Hebel relativ zu dem anderen verschwenken und gleiten kann; der genannte erste Hebel hat einen beweglichen Drehpunkt, um eine Einstellung der Lenksäule zu ermöglichen, und der zweite Hebel hat einen Drehpunkt, der im Betrieb, relativ zu einer Instrumententafel des Fahrzeugs fest ist, wobei ein Teil des zweiten Hebels im Bereich eines seiner Enden, das von dem festen Drehpunkt entfernt ist, einen Bedienungsgriff für den zweiten Hebel darstellt.

Der erste Hebel kann in sich eine Führungsbahn haben, in der ein Gelenkpunkt des zweiten Hebels verschwenken und gleiten kann, oder umgekehrt. Die Führungsbahn kann gekrümmt sein. Die Führungsbahn kann sich längs des ersten Hebels von der Nähe eines seiner Enden her, das von seinem Drehpunkt entfernt ist, und auf den Drehpunkt zu erstrecken. Die Führungsbahn kann ein Schlitz sein.

Der Drehpunkt des ersten Hebels kann so angebracht sein, daß er eine Neigungs- und/oder Längseinstellung der Lenksäule bewältigt. Der Drehpunkt des ersten Hebels kann durch Schlitze in einem Halterungsbügel für die Lenksäule hindurchgehen, um dieses Ziel zu erreichen.

Der Drehpunkt des zweiten Hebels kann durch einen festen Montagepunkt des zweiten Hebels an dem Halterungsbügel der Lenksäule gebildet sein.

Bei der Montage in einem Fahrzeug erstreckt sich der zweite Hebel durch die Instrumententafel des Fahrzeugs, wobei sich der Bedienungsgriff dieses Hebels an der Kabinenseite des Fahrzeugs befindet.

Die Geometrie der ersten und zweiten Hebel des Klemmechanismus kann derart sein, daß bei Montage in einem Fahrzeug der Bedienungsgriff für den zweiten Hebel so angeordnet ist, daß er in der gleichen Stellung relativ zu der Instrumententafel anhält, wenn sich die Klemmvorrichtung in ihrer geklemmten Stellung befindet, und wenn sich der Handgriff in dieser gleichen Stellung befindet, behält die Klemmvorrichtung die gleiche vollständig verriegelte Stellung bei, unabhängig von der Neigungs- und/oder Längsstellung des Lenkrades innerhalb des Einstellbereichs.

Wenigstens ein Endanschlag kann für den Klemmechanismus vorgesehen sein, um einen Überweg des oder jedes Hebels zu verhindern.

Wenigstens eine Feststellvorrichtung kann vorgesehen sein, um den oder jeden Hebel in einer gewünschten Stellung zu halten.

Eine Feststellvorrichtung und/oder ein Endanschlag kann zwischen dem zweiten Bedienungshebel und einem Teil vorgesehen sein, das relativ zu dem Fahrzeugkörper fest ist, wenn der Mechanismus installiert ist. Dieses feste Teil kann der Halterungsbügel der Lenksäule sein.

Der Klemmechanismus kann derart ausgebildet sein, daß bei Benutzung der Bedienungsgriff des zweiten Hebels vorwärts gedrückt wird, auf die Instrumententafel zu, um die Klemmvorrichtung in ihre geklemmte Stellung zu bewegen, und von der Instrumententafel weg bewegt wird, um die Klemmvorrichtung in ihre entklemmte Stellung zu bewegen.

Der zweite oder Bedienungshebel kann mit einem Schwächungsbereich zwischen seinem Bedienungsgriff und seiner Verbindungsstelle mit dem ersten oder Stellhebel versehen sein, um eine Möglichkeit für ein Brechen oder eine Verformung in einer vorbestimmten Weise zu schaffen, wenn zum Beispiel im Falle eines Fahrzeug-Crashs der Fahrer daraufschlägt.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine einstellbare Lenksäule für ein Fahrzeug, die einen Klemmechanismus aufweist, der im wesentlichen wie zuvor definiert gestaltet ist.

Für ein besseres Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese zur Wirkung gebracht werden kann, wird nun anhand eines Beispiels auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen:
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Klemmechanismus für eine einstellbare Lenksäule für ein Fahrzeug, die die Hebel des Klemmechanismus in einer geklemmten Stellung zeigt;
Fig. 1A zeigt ein Detail von Fig. 1 mit einem möglichen Endanschlag und einer Feststellvorrichtung;
Fig. 2 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 1, zeigt aber die Hebel in einer entklemmten Stellung;
Fig. 2A zeigt ein Detail von Fig. 2 und zeigt wieder den Endanschlag und die Feststellvorrichtung;
Fig. 3 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. I, zeigt aber die Hebel in einer unterschiedlichen geklemmten Stellung; und
Fig. 4 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 3 und veranschaulicht für Vergleichszwecke den Klemmechanismus in seiner geklemmten Stellung, wobei sich die beiden Hebel in noch einer anderen geklemmten Stellungsbeziehung befinden.
Die Zeichnungen zeigen eine einstellbare Lenksäule mit einem Lenkrad 1, das an einem oberen Ende einer oberen Lenksäulenwelle 2 angebracht ist, die drehbar in einem äußeren Rohr 3 gelagert ist und die in der Neigung und in der Längsrichtung einstellbar ist. Das äußere Rohr 3 ist in bekannter Weise an einem Halterungsbügel 4 für die Lenksäule angebracht, der seinerseits an einer Querstrebe (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs anbringbar ist.
Eine Klemmvorrichtung 5 für die Lenksäule kann selbst von herkömmlicher Art sein, aber im vorliegenden Fall weist der komplette Klemmechanismus einen ersten oder Stellhebel 6 zum Betätigen der Klemmvorrichtung 5 auf, der zwischen einer geklemmten und einer entklemmten Stellung der Klemmvorrichtung 5 bewegbar ist. Der Stellhebel 6 ist mit einem Bedienungshebel 8 gekuppelt, an dem an einem freien Ende ein Bedienungsgriff 9 angebracht ist. Wie in den Zeichnungen ersichtlich ist, erstreckt sich das Ende des Bedienungshebels 8, das den Bedienungsgriff 9 trägt, durch eine Öffnung in einer Instrumententafel 10 des Fahrzeugs, so daß der Bedienungsgriff 9 innerhalb der Kabine des Fahrzeugs liegt.
Der Stellhebel 6 hat in sich eine Führungsbahn in der Form eines gekrümmten Schlitzes 7, um gleitfähig einen Vorsprung 11 des Bedienungshebels 8 aufzunehmen, der somit in dem Schlitz 7 gleitfähig ist und die Verbindung zwischen den beiden Hebeln bildet.
Der Stellhebel 6, der zum Klemmen und zum Entklemmen der Klemmvorrichtung 5 wirkt, hat eine Drehachse oder einen Drehpunkt 12, die oder der sich relativ zu der Instrumententafel 10 während der Neigungs- und/oder Längseinstellung bewegt. Der Stellhebel 6 wird durch den Bedienungshebel 8 angetrieben, der seinerseits eine Drehachse oder einen Drehpunkt 13 hat, deren oder dessen Stellung relativ zu der Instrumententafel fest ist. Eine auf den Bedienungsgriff 9 aufgebrachte Kraft wird von dem Bedienungshebel 8 auf den Stellhebel 6 mittels des Vorsprungs 11 übertragen, der in dem Schlitz 7 läuft, und demgemäß ist sowohl eine Dreh- als auch eine Gleitbewegung der beiden Hebel relativ zueinander ermöglicht.
Die Geometrie des Mechanismus ist so gestaltet, daß, wenn das Einstellsystem vollständig verriegelt ist, d. h. die Klemmvorrichtung sich in ihrer geklemmten Stellung befindet, um das äußere Rohr 3 und damit die obere Lenksäule 2 in der gewünschten Neigungs- und/oder Längsstellung zu verriegeln, der Bedienungsgriff 9 immer in der gleichen Stellung relativ zu der Instrumententafel 10 anhält, während zur gleichen Zeit die Klemmvorrichtung 5 immer in die gleiche, vollständig verriegelte Stellung zurückkehrt. Dies trifft zu für alle Stellungen des Lenkrades 1 innerhalb des Einstellbereichs, und dies kann klar aus den Fig. 1, 3 und 4 und insbesondere den beiden letzteren Figuren ersehen werden, die die Lenksäule in zwei unterschiedlichen Stellungen der Neigungs- und Längseinstellung zeigen. In jedem Fall kehrt der Bedienungsgriff 9 in die gleiche Stellung relativ zu der Instrumententafel 10 zurück, wenn er festgeklemmt ist. Somit gleicht der Abstand A in Fig. 3 dem Abstand B in Fig. 4. Dies alles wird erreicht mit gerade zwei, miteinander verbundenen oder gekoppelten Hebeln.
Klemmechanismen für einstellbare Lenksäulen sind oft mit einem oder mehreren Endanschlägen ausgestattet, die einen Überweg des Hebels verhindern, und mit einer oder mehreren Feststellvorrichtungen, deren Zweck es ist, den Hebel in einer bestimmten Stellung zu halten, beispielsweise um die Einstellung daran zu hindern, unabsichtlich entklemmt zu werden, wenn sie einer Vibration unterworfen ist. Wenn die Drehachse der Klemmvorrichtung und des Hebels sich relativ zu den anderen Teilen des Fahrzeugs bewegen kann, dann sind die Endanschläge und die Feststellvorrichtungen normalerweise in der Klemmvorrichtung und/oder dem Hebel integriert. Dies kann zu Nachteilen führen. Zum Beispiel muß im Falle von Endanschlägen eine auf den Handgriff aufgebrachte Überlast oder Falschbelastung durch die Klemmvorrichtung mit einer Gegenkraft aufgenommen werden, mit der Gefahr einer Beschädigung derselben. Im Falle einer Feststellvorrichtung, die ganz oder teilweise in der gleichen Richtung wie die Klemmkraft wirkt, wenn der sich drehende Teil der Klemmvorrichtung durch die Feststell-Stellung oder über diese hinaus in seine Ruhestellung geht, kann eine Verminderung der Klemmkraft vorliegen.
Bei der vorliegenden Struktur, wenn die Geometrie so gestaltet ist wie oben beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt, besteht dann jedoch die Option, einen Endanschlag 14 und/oder eine Feststellvorrichtung 15 zwischen dem Bedienungshebel 8 und einem Gegenstand anzuordnen, der relativ zu dem Fahrzeugkörper fest ist, zum Beispiel der Halterungsbügel 4 für die Lenksäule. Auf diese Weise, da der Endanschlag 14 und die Feststellvorrichtung 15 entfernt von der Klemmvorrichtung angeordnet sind, werden die beiden soeben beschriebenen Nachteile überwunden, da der Endanschlag einen Überweg des Hebels 6 und/oder 8 verhindert. In ähnlicher Weise, wenn die Feststellvorrichtung vorgesehen ist, kann sie so angeordnet werden, den Hebel 6 und oder 8 in einer gewünschten Stellung zu halten.
Wie gezeigt, ist der Klemmechanismus derart gestaltet, daß bei Benutzung der Bedienungsgriff 9 des Hebels 8 vorwärts auf die Instrumententafel 10 zu gedrückt wird (von dem Gesichtspunkt der normalen Richtung des Fahrzeugs gesehen), um die Klemmvorrichtung 5 in ihre geklemmte Stellung zu bewegen, und er wird von der Instrumententafel 10 weg bewegt, um die Klemmvorrichtung 5 in ihre entklemmte Stellung zu bewegen.
Nichtsdestoweniger können der Bedienungshebel 8 und der Handgriff 9 so positioniert sein, daß das Knie oder ein anderer Teil des Fahrers während eines frontalen Aufpralls des Fahrzeugs darauf schlägt. Wenn der Mechanismus so gestaltet ist, daß ein Vorwärtsdruck auf den Handgriff bewirkt, daß die Klemmvorrichtung 5 verriegelt, und wenn ein robuster Endanschlag an dem Bedienungshebel 8 zum Beispiel wie oben beschrieben vorgesehen ist, dann hilft dies sicherzustellen, daß das Klemmsystem während des Crashs verriegelt und unbeschädigt bleibt. Jedoch kann der Bedienungshebel 8 mit einem Schwächungsbereich zwischen seinem Bedienungsgriff 9 und seiner Verbindung 11 mit dem Stellhebel 6 versehen sein, um eine Möglichkeit zum Brechen oder zur Verformung in einer vorbestimmten Weise zu schaffen, wenn zum Beispiel im Falle eines Crashs der Fahrer darauf schlägt, womit die Gefahr einer Verletzung vermindert wird. Die Anordnung kann derart sein, daß der Bedienungshebel 8 bei einer geringeren Kraft bricht oder sich verformt als diejenige Kraft, die erforderlich ist, um den Endanschlag abzubrechen, und dies trägt dazu bei sicherzustellen, daß das Klemmsystem während eines Crashs verriegelt und unbeschädigt bleibt.
Es ist einzusehen, daß mit dem vorliegenden Mechanismus, weil die verriegelte Stellung des Bedienungsgriffs 9 relativ zu der Instrumententafel 10 konsistent ist, die Ästhetik des Systems verbessert ist. Der Handgriff 9 kann stilistisch so gestaltet werden, daß er bündig mit der Instrumententafel 10 sitzt, zum Beispiel dann, wenn die Säule geklemmt ist. Zusätzlich ergibt dies eine klare Anzeige für den Fahrer, daß die Säule in der Tat vollständig geklemmt ist. Ferner wird ein kleineres Loch (oder ein kleinerer Schlitz) in der Instrumententafel 10 dort benötigt, wo der Bedienungshebel/-Griff vorragt, was auch eine ästhetische Verbesserung gegenüber dem langen Schlitz darstellt, der manchmal verwendet wird, und auch eine Verbesserung zur Verhinderung des Eindringens von Lärm in die Kabine darstellt.
Der Endanschlag hat den Vorteil, daß einer übermäßigen auf den Handgriff 9 ausgeübten Kraft, wenn dieser sich in der verriegelten Stellung befindet, nicht durch die Klemmvorrichtung 5 mit einer Gegenkraft entgegengewirkt werden muß. Schließlich wirkt die Feststellvorrichtung, die in der verriegelten Stellung verwendet werden kann, die in einer Richtung koaxial mit der Klemmkraft wirkt, auf diese Weise ohne Verminderung der Klemmkraft, wenn die Feststell-Stellung überschritten wird.
Im vorliegenden Fall hat der Stellhebel 6 die gekrümmte Führungsbahn, während der Bedienungshebel 8 den Vorsprung 11 hat, der in der Führungsbahn für die Verbindung zwischen den beiden Hebeln gleitfähig ist. Jedoch kann dieser Mechanismus so gestaltet werden, daß der Bedienungshebel 8 die gekrümmte Führungsbahn hat, während der Stellhebel 6 den Vorsprung hat, der in der Führungsbahn für die Verbindung zwischen den beiden Hebeln gleitfähig ist.

Claims

1. Klemmechanismus für eine einstellbare Lenksäule für ein Fahrzeug, wobei der Klemmechanismus einen ersten oder Stellhebel (6) zum Betätigen einer Klemmvorrichtung (5) aufweist, der zwischen einer geklemmten und einer entklemmten Stellung der Klemmvorrichtung bewegbar ist, gekennzeichnet durch einen zweiten oder Bedienungshebel (8) zum Betätigen des ersten Hebels, wobei die beiden Hebel (6, 8) miteinander zwischen ihren Enden derart verbunden sind, daß ein Hebel relativ zu dem anderen verschwenken und gleiten kann; wobei der erste Hebel (6) einen beweglichen Drehpunkt (12) hat, um eine Einstellung der Lenksäule zu ermöglichen, und der zweite Hebel (8) einen Drehpunkt (13) hat, der im Betrieb relativ zu einer Instrumententafel (10) des Fahrzeugs fest ist, wobei ein Teil des zweiten Hebels (8) im Bereich eines seiner Enden, das von dem festen Drehpunkt (13) entfernt ist, einen Bedienungsgriff (9) für den zweiten Hebel (8) darstellt.

2. Klemmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hebel (6) in sich eine Führungsbahn (7) hat, in der ein Gelenkpunkt (11) des zweiten Hebels (8) verschwenken und gleiten kann.

3. Klemmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (7) gekrümmt ist.

4. Klemmechanismus nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn ein Schlitz (7) in dem ersten Hebel (6) ist.

5. Klemmechanismus nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führungsbahn (7) längs des ersten Hebels (6) von der Nähe eines seiner Enden her, das von seinem Drehpunkt (12) entfernt ist, und auf den Drehpunkt (12) zu erstreckt.

6. Klemmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt (12) des ersten Hebels (6) so angebracht ist, daß er eine Neigungs- und/oder Längseinstellung der Lenksäule bewältigt.

7. Klemmechanismus nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt (12) des ersten Hebels (6) durch Schlitze in einem Halterungsbügel (4) für die Lenksäule hindurchgeht.

8. Klemmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hebel (8) einen Drehpunkt (13) hat, der durch einen festen Montagepunkt des zweiten Hebels an einem oder an dem Halterungsbügel (4) der Lenksäule gebildet ist.

9. Klemmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Mechanismus in einem Fahrzeug montiert ist, der zweite Hebel (8) sich durch eine Instrumententafel (10) des Fahrzeugs erstreckt, wobei der Bedienungsgriff (9) für den zweiten Hebel (8) so angeordnet ist, daß er in der gleichen Stellung relativ zu der Instrumententafel anhält, wenn sich die Klemmvorrichtung (5) in ihrer geklemmten Stellung befindet.

10. Klemmechanismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn sich der Handgriff (9) in der gleichen Stellung befindet, die Klemmvorrichtung (5) die gleiche vollständig verriegelte Stellung beibehält, unabhängig von der Neigungs- und/oder Längsstellung eines Lenkrades (1) der Lenksäulenanordnung innerhalb des Einstellbereichs.

11. Klemmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Endanschlag (14) für den Klemmechanismus (5) vorgesehen ist, um einen Überweg des oder jedes Hebels zu verhindern.

12. Klemmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Feststellvorrichtung (15) vorgesehen ist, um den oder jeden Hebel in einer gewünschten Stellung zu halten.

13. Klemmechanismus nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feststellvorrichtung (15) und/oder ein Endanschlag (14) zwischen dem zweiten Bedienungshebel (8) und einem Teil vorgesehen ist, das relativ zu dem Fahrzeugkörper fest ist, wenn der Mechanismus installiert ist.

14. Klemmechanismus nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil, das relativ zu dem Fahrzeugkörper fest ist, ein Halterungsbügel (4) der Lenksäule ist.

15. Klemmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus derart ausgebildet ist, daß bei Benutzung der Bedienungsgriff (9) des zweiten Hebels (8) vorwärts auf eine Instrumententafel (10) zu gedrückt wird, um die Klemmvorrichtung (5) in ihre geklemmte Stellung zu bewegen, und von der Instrumententafel weg bewegt wird, um die Klemmvorrichtung in ihre entklemmte Stellung zu bewegen.

16. Klemmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite oder Bedienungshebel (8) mit einem Schwächungsbereich zwischen seinem Bedienungsgriff (9) und seiner Verbindungsstelle mit dem ersten oder Stellhebel (6) versehen ist, um eine Möglichkeit für ein Brechen oder eine Verformung in einer vorbestimmten Weise im Falle eines Fahrzeug-Crashs zu schaffen.

17. Einstellbare Lenksäule für ein Fahrzeug mit einem Klemmechanismus nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche.