DE10316190A1

DE10316190A1 - Clamping device for fixing the position of a steering column

Info

Publication number: DE10316190A1
Application number: DE2003116190
Authority: DE
Inventors: Harald Hochmuth; Bernhard Dipl.-Ing. Wiesneth (FH)
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2004-10-28
Also published as: WO2004089722A1; EP1610997A1

Abstract

Bei einer Klemmvorrichtung zur Lagefixierung einer verstellbaren Fahrzeuglenksäule, die in Tragarmen einer ortsfesten Konsole geführt ist und einen Zugbolzen (30) umfasst, an welchem eine mit Klemmrampen versehene Rampenscheibe (33) koaxial angeordnet ist, deren Klemmrampen jeweils eine Kontur aufweisen, die sich in Umfangsrichtung von einer Lösestellung zu einer Klemmstellung kontinuierlich verändert, und wobei an den Klemmrampen in Klemmrichtung der Rampenscheibe (33) Wälzkörper (32) abgestützt sind, die in einem an dem Zugbolzen (30) drehbar angeordneten Führungskäfig (31) geführt sind, ist erfindungsgemäß an dem Zugbolzen (30) eine mit Klemmrampen versehene, zu der ersten Rampenscheibe (33) gegenläufig angeordnete weitere Rampenscheibe (34) koaxial angeordnet, an deren Klemmrampen die Wälzkörper (32) ebenfalls abgestützt sind, wobei für jeden Wälzkörper (32) die diesem entsprechenden Klemmrampen der beiden Rampenscheiben (33, 34) denselben geometrischen Verlauf aufweisen.In the case of a clamping device for fixing the position of an adjustable vehicle steering column, which is guided in support arms of a stationary console and comprises a tension bolt (30) on which a ramp disc (33) provided with clamping ramps is arranged coaxially, the clamping ramps of which each have a contour that extends in the circumferential direction Continuously changed from a release position to a clamping position, and roller bodies (32) are supported on the clamping ramps in the clamping direction of the ramp disc (33) and are guided in a guide cage (31) rotatably arranged on the draw bolt (30) Tension bolt (30) a further ramp disc (34), which is provided with clamping ramps and arranged opposite to the first ramp disc (33), on the clamping ramps of which the rolling elements (32) are also supported, the respective corresponding clamping ramps for each rolling element (32) both ramp disks (33, 34) have the same geometric profile a ufweisen.

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zur Lagefixierung einer in ihrer Länge und/oder Neigung verstellbaren Fahrzeuglenksäule, die in Tragarmen einer ortsfesten Konsole geführt ist und einen Zugbolzen umfasst, der sich rechtwinklig zu der Lenksäule zwischen den Tragarmen erstreckt, wobei an dem Zugbolzen eine mit Klemmrampen versehene Rampenscheibe koaxial angeordnet ist, deren Klemmrampen jeweils eine Kontur aufweisen, die sich in Umfangsrichtung von einer Lösestellung zu einer Klemmstellung kontinuierlich verändert, und wobei an den Klemmrampen in Klemmrichtung der Rampenscheibe Wälzkörper abgestützt sind, die an einem an dem Zugbolzen drehbar angeordneten Führungskäfig geführt sind, welcher mittels eines manuell betätigbaren Handhebels verdrehbar ist, wobei die Tragarme sich bei Drehung des Führungskäfigs in einer Drehrichtung zum Klemmen der Lenksäule aneinander annähern und in der anderen Drehrichtung zum Lösen der Lenksäule voneinander entfernen.The The invention relates to a clamping device for fixing the position in length and / or inclination adjustable vehicle steering column, which in a support arms fixed console led is and comprises a draw bolt that is perpendicular to the steering column between the support arms, one on the draw bolt with clamping ramps provided ramp disc is arranged coaxially, the clamping ramps each have a contour that is circumferential from one release position continuously changed to a clamping position, and being on the clamping ramps Rolling elements are supported in the clamping direction of the ramp disc, which on one of the Pull bolts are rotatably arranged guide cage, which can be rotated by means of a manually operated hand lever is, the support arms when rotating the guide cage in one direction for clamping the steering column approach each other and in the other direction of rotation to release the steering column from each other remove.

Eine solche Klemmvorrichtung ist aus der Druckschrift DE 196 40 196 C1 bekannt. Sie weist jedoch sehr viele Einzelteile auf und ist daher kostenaufwendig. Während der Verstellung der dort verwendeten, als Rampenscheibe ausgebildeten Klemmscheibe liegen gleitende und rollende Reibverhältnisse an den Wälzkörpern vor. Zur Verringerung der Betätigungskräfte ist dort außerdem ein Axiallager erforderlich.Such a clamping device is from the document DE 196 40 196 C1 known. However, it has a large number of individual parts and is therefore expensive. During the adjustment of the clamping disc used there, designed as a ramp disc, there are sliding and rolling frictional conditions on the rolling elements. An axial bearing is also required to reduce the actuation forces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmvorrichtung zu schaffen, bei welcher während der Betätigung immer rollende Reibung der Wälzkörper erfolgt, damit nur geringe Betätigungskräfte vorliegen. Dies ermöglicht eine größere Vorspannung des Gesamtsystems und somit eine höhere Klemmkraft, was gleichzeitig bedeutet, daß die Haltekraft des Systems vergrößert wird. Weiterhin soll durch dieses rollende System das bisher zur Betätigungskraftreduzierung eingesetzte Axiallager eingespart werden. Die erfindungsgemäße Einheit soll variable Schnittstellen zur Anbindung an der Lenksäule und zur Hebeladaption aufweisen, damit ihre Mehrfachverwendung möglich ist.The The invention has for its object to provide a clamping device at which during of actuation rolling friction always occurs, so that there are only small actuation forces. this makes possible a greater bias of the overall system and thus a higher clamping force, which at the same time means the holding force of the system is enlarged. Furthermore, this rolling system is said to reduce actuation force used axial bearings can be saved. The unit according to the invention should be variable interfaces for connection to the steering column and for lever adaptation so that their multiple use is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an dem Zugbolzen eine mit Klemmrampen versehene, zu der ersten Rampenscheibe gegenläufig angeordnete weitere Rampenscheibe koaxial angeordnet ist, an deren Klemmrampen die Wälzkörper ebenfalls abgestützt sind, wobei für jeden Wälzkörper die diesem entsprechenden Klemmrampen der beiden Rampenscheiben denselben geometrischen Verlauf aufweisen.This The object of the invention solved, that at the tension bolt is provided with a clamping ramp which is arranged in the opposite direction to the first ramp disc further ramp disc is arranged coaxially, on the clamping ramps the rolling elements as well supported are, for every rolling element this corresponding clamping ramps of the two ramp disks the same have geometric course.

An dem Zugbolzen kann ein Hebeladapter drehbar angeordnet sein, in welchem der Handhebel eingefügt und verrastet ist. Der Hebeladapter kann ein Kunststoffteil sein. Er kann eine propellerartige Geometrie mit zum Zugbolzen achsparallelen Zapfen aufweisen, mit welchen er formschlüssig in die benachbarte erste Rampenscheibe eingreift und in einer Aufnahmegeometrie des Führungskäfigs eintaucht, wobei die Zapfen in Richtung der weiteren Rampenscheibe verlängert sind.On the draw bolt can be rotatably arranged in a lever adapter which inserted the hand lever and is locked. The lever adapter can be a plastic part. It can have a propeller-like geometry with axially parallel to the draw bolt Have pins with which it is positively in the adjacent first Engages ramp disc and immersed in a receiving geometry of the guide cage, the pins being extended in the direction of the further ramp disc.

In dem Führungskäfig kann eine radiale Nut angeordnet sein, in welcher sich eine Rastkugel und eine diese beaufschlagende Schraubendruckfeder befinden. Ein im Bereich der Aufnahmegeometrie des Führungskäfigs befindlicher Zapfen des Hebeladapters kann ein verrundetes Ende aufweisen, mit welchem er an der von der Schraubendruckfeder abgewandten Seite der Rastkugel anliegt. Der Führungskäfig kann radiale Borde aufweisen, mit welchen er in entsprechende Ausnehmungen der weiteren Rampenscheibe formschlüssig eingreift.In the guide cage can a radial groove can be arranged, in which there is a locking ball and a helical compression spring acting thereon. On in the area of the receiving geometry of the guide cage of the Lever adapter can have a rounded end with which it on the side of the locking ball facing away from the helical compression spring is applied. The guide cage can have radial rims with which it fits into corresponding recesses the other ramp disc engages positively.

Die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung ist eine Einheit, welche interne Anschläge aufweist, die gleichzeitig als Rastierung wirken. Damit ergibt sich eine Sicherung des Systems gegen ungewolltes Öffnen bzw. Schließen. Infolge der internen Anordnung der Anschläge ist ein solches System bei der Montage an einem Aggregat gegen Beschädigungen geschützt. Bei der Ausführung als geschlossenes System können z. B. Staub und Verschmutzungen dessen Funktion nicht beeinträchtigen.The Clamping device according to the invention is a unit that has internal stops that operate simultaneously act as a detent. This results in a backup of the system against unwanted opening or close. Such a system is due to the internal arrangement of the stops protected against damage during assembly on an assembly. at the execution as a closed system z. B. Dust and dirt do not affect its function.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden im Vergleich mit einer vorbekannten Klemmvorrichtung näher erläutert. Es zeigenOn embodiment The invention is illustrated in the drawing and is described below explained in more detail in comparison with a known clamping device. It demonstrate

1 eine explosionsartige perspektivische Darstellung von Teilen einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung; 1 an exploded perspective view of parts of a clamping device according to the invention;

2 eine perspektivische Darstellung eines Zugbolzens und eines Hebeladapters mit einem montierten erfindungsgemäßen Führungskäfig mit Rampenscheiben, zum Teil aufgeschnitten; 2 a perspective view of a tension bolt and a lever adapter with an assembled guide cage according to the invention with ramp disks, partially cut away;

3 die Rampenscheiben mit einem dazwischen angeordneten Wälzkörper, jedoch ohne Führungskäfig, in einer ersten Stellung, im Schnitt; 3 the ramp disks with a rolling element arranged between them, but without a guide cage, in a first position, in section;

4 die Rampenscheiben gemäß 3 in einer zweiten Stellung, im Schnitt; 4 the ramp disks according to 3 in a second position, in section;

5 eine bekannte Klemmvorrichtung nach dem Stand der Technik, im Schnitt. 5 a known clamping device according to the prior art, in section.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungFull Description of the drawing

Eine in 5 dargestellte vorbekannte Klemmvorrichtung umfasst ein topfartig gestaltetes, aus Stahlblech spanlos geformtes Gehäuse 2, das alle Klemmittel umschließt. Das Gehäuse ist über einen Boden 3 an einem Tragarm 4 abgestützt, der zusammen mit einem weiteren, parallel angeordneten Tragarm 5 als Konsole zur Halterung einer Lenksäule 6 dient. Zur Lagefixierung des Gehäuses am Tragarm 4 ist zwischen diesen Bauteilen eine Drehsicherung 21 vorgesehen. Die Klemmvorrichtung 1a ist auf einem Zugbolzen 7 angeordnet, welcher, die Tragarme 4, 5 verbindend, gleichzeitig durch eine quer verlaufende Öffnung der Lenksäule 6 geführt ist. An einem Ende stützt sich der Zugbolzen 7 mittels eines Anschlags 8 am Tragarm 5 ab. Das weitere, über die Klemmvorrichtung 1a vorstehende Ende des Zugbolzens 7 ist mit einem Gewinde versehen, auf dem eine Befestigungsmutter 9 angeordnet ist. An dieser liegt eine Tellerfeder 10 an, welche sich andererseits an einer Axialscheibe 11a abstützt, die das Gehäuse 2 stirnseitig verschließt. Alternativ kann die Tellerfeder 10 entfallen, wenn beispielsweise die Federn der Eigenspannung der Tragarme 4, 5 in Längsrichtung des Zugbolzens 7 beim Lösen der Klemmvorrichtung ausreicht, das Spreizmaß aufzuheben, um so eine Verstellung der Lenksäule 6 zu ermöglichen. Zur Schaffung einer Stellwegbegrenzung für die Axialscheibe 11a ist am Ende des Gehäuses 2 eine nach innen weisende Arretierung 20 vorgesehen.One in 5 The known clamping device shown comprises a pot-shaped housing made of sheet steel without cutting 2 , which encloses all clamping means. The case is over a bottom 3 on a support arm 4 supported, together with another, parallel arm 5 as a console for mounting a steering column 6 serves. For fixing the position of the housing on the support arm 4 is a rotation lock between these components 21 intended. The clamping device 1a is on a draw bolt 7 arranged, which, the support arms 4 . 5 connecting, at the same time through a transverse opening of the steering column 6 is led. The draw bolt is supported at one end 7 by means of a stop 8th on the support arm 5 from. The other, via the clamping device 1a protruding end of the draw bolt 7 is provided with a thread on which a fastening nut 9 is arranged. There is a disc spring on this 10 which, on the other hand, is on an axial disk 11a which supports the housing 2 closed at the front. Alternatively, the disc spring 10 omitted if, for example, the springs of the internal stress of the support arms 4 . 5 in the longitudinal direction of the draw bolt 7 when releasing the clamping device, it is sufficient to cancel the spreading dimension in order to adjust the steering column 6 to enable. To create a travel limit for the axial washer 11a is at the end of the case 2 an inward locking 20 intended.

Als Klemmittel der Klemmvorrichtung 1a dient eine Klemmscheibe 12a, die mit Klemmrampen 13a versehen ist und an der sich Wälzkörper 14a abstützen. Zwischen der Klemmscheibe 12a und dem Boden 3 ist eine Verdrehsicherung 28 vorgesehen. Die umfangsverteilt angeordneten, in einer Haltescheibe 15a eingesetzten Wälzkörper 14a sind einerseits an der Klemmscheibe 12a und andererseits an einer Laufscheibe 16a abgestützt. Weiterhin umfasst die Klemmvorrichtung 1a ein Axiallager 17a, das zwischen der Laufscheibe 16a und der Axialscheibe 11a angeordnet ist. Die drehbar auf dem Zugbolzen 7 angeordnete Haltescheibe 15a ist zur Erreichung einer exakten Führung bzw. Vermeidung einer gegenüber der Längsachse des Zugbolzens 7 auftretenden Winkelbewegung einteilig mit einer Hülse 18 versehen, die mit geringem Spiel auf den Zugbolzen 7 aufgesetzt ist und sich vom Boden 3 bis zur Axialscheibe 11 erstreckt.As a clamping device for the clamping device 1a serves a clamping disc 12a that with clamp ramps 13a is provided and on the rolling elements 14a support. Between the clamping disc 12a and the floor 3 is an anti-rotation device 28 intended. The circumferentially distributed, in a holding disc 15a rolling elements used 14a are on the one hand on the clamping disc 12a and on the other hand on a running disk 16a supported. Furthermore, the clamping device comprises 1a a thrust bearing 17a that between the wheel 16a and the thrust washer 11a is arranged. The rotatable on the draw bolt 7 arranged holding disc 15a is to achieve an exact guidance or avoid one opposite the longitudinal axis of the draw bolt 7 angular movement occurring in one piece with a sleeve 18 provided with little play on the draw stud 7 is put on and off the floor 3 up to the axial washer 11 extends.

Die Klemmvorrichtung 1a dient dazu, die zwischen den Tragarmen 4 und 5 angeordnete Lenksäule 6 sowohl in der Neigung, als auch in der Länge stufenlos verstellen zu können. Die Verstellung wird möglich durch ein Verdrehen der Haltescheibe 15a. Dazu dient ein Handhebel 19, der durch eine radiale Öffnung im Gehäuse 2 geführt und einteilig mit der Haltescheibe 15a verbunden ist. Zur Begrenzung des Schwenkbereichs des Handhebels 19 ist eine Gehäusewandung 24 vorgesehen. In 5 ist die Lenksäule 6 in der Klemmstellung abgebildet. Zum Lösen der Lenksäule 6 ist eine Verdrehung der Haltescheibe 15a erforderlich, die eine axiale Verlagerung der Wälzkörpern 14a in Pfeilrichtung an der Klemmrampe 13a hervorruft. Synchron zur Verschiebung der Wälzkörper 14a verlagern sich die kraftschlüssig an den Wälzkörpern 14a anliegenden Bauteile wie Laufscheibe 16a, Axiallager 17a und Axialscheibe 11a, unterstützt durch die Federkraft der Tellerfeder 10. Aufgrund des sich verändernden, d. h. reduzierenden Spreizmaßes verringert sich die von der Tellerfeder 10 ausgeübte Vorspannung auf die Klemmittel der Klemmvorrichtung 1a, wodurch sich die unter Vorspannung eingesetzten Tragarme 4, 5 voneinander axial entfernen und sich dadurch eine Lösestellung der Lenksäule 6 einstellt. Zur Klemmung der Lenksäule 6 ist es erforderlich, mittels eines Handhebels 19 die Haltescheibe 15 im entgegengesetzten Drehsinn zu verdrehen, so daß ein maximales Spreizmaß der Klemmittel erreicht wird.The clamping device 1a serves between the support arms 4 and 5 arranged steering column 6 The inclination as well as the length can be infinitely adjusted. The adjustment is possible by turning the holding disc 15a , A hand lever is used for this 19 through a radial opening in the housing 2 guided and in one piece with the retaining washer 15a connected is. To limit the swivel range of the hand lever 19 is a housing wall 24 intended. In 5 is the steering column 6 shown in the clamped position. To release the steering column 6 is a rotation of the retaining washer 15a required an axial displacement of the rolling elements 14a in the direction of the arrow on the clamping ramp 13a causes. Synchronized with the displacement of the rolling elements 14a they shift non-positively on the rolling elements 14a adjacent components such as running disc 16a , Thrust bearing 17a and thrust washer 11a , supported by the spring force of the disc spring 10 , Due to the changing, ie reducing, spreading dimension, that of the disc spring is reduced 10 exerted prestress on the clamping means of the clamping device 1a , whereby the support arms used under pretension 4 . 5 axially away from each other and thereby a release position of the steering column 6 established. For clamping the steering column 6 it is necessary to use a hand lever 19 the holding disc 15 to rotate in the opposite direction of rotation, so that a maximum spread dimension of the clamping means is achieved.

Demgegenüber weist eine erfindungsgemäße Klemmvorrichtung, wie die 1 bis 4 zeigen, einen Zugbolzen 30 auf, an welchem zusätzlich zu einem Führungskäfig 31 für Wälzkörper 32 und einer ersten Rampenscheibe 33 eine weitere Rampenscheibe 34 so angeordnet ist, daß sich der Führungskäfig 31 zwischen den beiden Rampenscheiben befindet und die Wälzkörper 32 sich sowohl an Klemmrampen 35 der ersten Rampenscheibe 33 als auch an Klemmrampen 36 der weiteren Rampenscheibe 34 abstützen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei als Rollen als ausgebildete Wälzkörper 32 verwendet, welche in dem Führungskäfig 31 in Umfangsrichtung hintereinander, jeweils um 120° zueinander versetzt, angeordnet sind. Statt der Rollen können als Wälzkörper auch Kugeln ver wendet werden.In contrast, a clamping device according to the invention, such as the 1 to 4 show a draw bolt 30 on which in addition to a guide cage 31 for rolling elements 32 and a first ramp disc 33 another ramp disc 34 is arranged so that the guide cage 31 is located between the two ramp discs and the rolling elements 32 themselves on clamp ramps 35 the first ramp disc 33 as well as on clamping ramps 36 the further ramp disc 34 support. In the illustrated embodiment, three are designed as rollers as rolling elements 32 used which in the guide cage 31 are arranged one behind the other in the circumferential direction, each offset by 120 °. Instead of the rollers, balls can also be used as rolling elements.

Damit beim Verdrehen der Rampenscheiben 33 und 34 zueinander, also bei Spreizung bzw. Klemmung des Systems, die Wälzkörper 32 an den Klemmrampen 35 und 36 abrollen und nicht daran entlanggleiten, müssen die Klemmrampen 35 und 36 in ihrer Geometrie identisch und im eingebauten Zustand gegenläufig angeordnet sein, wie es die 3 und 4 zeigen. Beim Verdrehen der Rampenscheiben 33 und 34 gegeneinander kippen die Wälzkörper 32 über Eckkanten um, welche als Rampenanstiegspunkte 37 und 38 dargestellt sind, und jeder Wälzkörper 32 mit dem Durchmesser d dreht sich, wodurch eine rollende Reibung gegeben und somit eine geringere Betätigungskraft F erforderlich ist, als für eine gleitende Reibung der Wälzkörper 32.So when turning the ramp discs 33 and 34 the rolling elements to each other, i.e. when the system is spread or clamped 32 on the clamping ramps 35 and 36 roll and do not slide along it, the clamping ramps must 35 and 36 identical in geometry and arranged in opposite directions in the installed state, as is the case 3 and 4 demonstrate. When turning the ramp discs 33 and 34 the rolling elements tilt against each other 32 over corner edges, which serve as ramp rise points 37 and 38 are shown, and each rolling element 32 with the diameter d rotates, whereby a rolling friction is given and therefore a lower actuating force F is required than for a sliding friction of the rolling elements 32 ,

Bei zunehmender Vorspannung auf die Rampenscheiben 33 und 34 soll die Betätigungskraft nicht ansteigen. Daher wird die Rampengeometrie wie folgt gewählt: Vom Rampengrund steigt die Klemmrampe 35 bzw. 36 jeweils steil an, da in dieser Stellung das System noch wenig Kraftbeaufschlagung hat, d. h. der steile Rampenanstieg hat noch keinen starken Einfluss auf die Betätigungskraft. Nachdem jeder Wälzkörper den steilen Anstieg überwunden hat, wirkt aufgrund des ausgeführten Hubes eine höhere Vorspannung im System. Damit bei der weiteren Verstellung, die über einen Handhebel 39 eingeleitet wird, und bei der dadurch erfolgenden Verdrehung des Führungskäfigs 31 die Betätigungskräfte gering bleiben, geht die Rampenkontur nun in einen flachen Rampenabschnitt über, welcher bis zum Rampenende hin mit einem Wert von 0° des in 4 dargestellten, die Neigung der jeweiligen Klemmrampe 35 bzw. 36 gegenüber der Waagerechten kennzeichnenden Winkels α läuft. Die Bedingungen der Kraftverhältnisse an den Klemmrampen 35 und 36 sind den 3 und 4 entnehmbar. Die Betätigungskraft F erzeugt an dem Rampenanstiegspunkt 37 bzw. 38 eine Klemmkraft F₁. Der Rampenanstiegspunkt 37 bzw. 38 ist jeweils um den Hebelarm f₁ für Rollreibung gegenüber der senkrechten Mittellinie des Wälzkörpers 32 versetzt, der hier an einem konkaven Abschnitt der Klemmrampe 35 bzw. 36 anliegt. In 3 gilt für die Betätigungskraft und die Klemmkraft bei rollender Reibung: F = Froll Froll·d = F1·2f1 With increasing preload on the ramp discs 33 and 34 the actuating force should not increase. The ramp geometry is therefore selected as follows: The clamping ramp rises from the base of the ramp 35 respectively. 36 steep on each, since in this position the system still has little force, ie the steep rise in the ramp has no strong influence on the actuating force. After each rolling element has overcome the steep rise, a higher preload acts in the system due to the stroke performed. So with the further adjustment, which is via a hand lever 39 is initiated, and the resulting rotation of the guide cage 31 the actuation forces remain low, the ramp contour now merges into a flat ramp section, which up to the end of the ramp has a value of 0 ° in 4 shown, the inclination of the respective clamping ramp 35 respectively. 36 runs with respect to the horizontal characteristic angle α. The conditions of the force relationships on the clamping ramps 35 and 36 are the 3 and 4 removable. The operating force F generates at the ramp rise point 37 respectively. 38 a clamping force F ₁ . The ramp rise point 37 respectively. 38 is around the lever arm f ₁ for rolling friction with respect to the vertical center line of the rolling element 32 offset here on a concave section of the clamping ramp 35 respectively. 36 is applied. In 3 applies to the actuation force and the clamping force with rolling friction: F = F rolling F rolling · D = F 1 · 2f 1

In 4 hat der Wälzkörper 32 an der Rampenscheibe 33 bzw. 34 jeweils den Rampenanstiegspunkt 37 bzw. 38 der Klemmrampe 35 bzw. 36 erreicht. Hier gilt für die von dem Winkel αα abhängige Kraftkomponente F' der Betätigungskraft F: F' = F1(μf + sinα) und

wobei μ_f die Rollwiderstandszahl ist. Durch die zunehmende Verspannung des Systems tritt eine Kraft F_N auf, deren Wirkungslinie zur jeweiligen Klemmrampe 35 bzw. 38 normal verläuft. Sie verursacht den Rollwiderstand F_W, welcher sich aus der Kraft F_N durch Multiplikation mit dem Reibungskoeffizienten ergibt. Durch die Realisierung der rollenden Verstellung kann das bisher benötigte Axiallager entfallen und somit können Kosten eingespart werden.In 4 has the rolling element 32 on the ramp disc 33 respectively. 34 the ramp rise point in each case 37 respectively. 38 the clamping ramp 35 respectively. 36 reached. The following applies here for the force component F 'of the actuating force F which is dependent on the angle αα: F '= F 1 (μ f + sinα) and

where μ _{f is} the rolling resistance number. Due to the increasing tension in the system, a force F _N occurs, the line of action of which relates to the respective clamping ramp 35 respectively. 38 is normal. It causes the rolling resistance F _W , which results from the force F _N by multiplication by the coefficient of friction. By implementing the rolling adjustment, the axial bearing previously required can be omitted and costs can thus be saved.

Die erfindungsgemäße Klemmvorrichtung weist einen Hebeladapter 40 auf, der an dem Zugbolzen 30 angeordnet ist und aus einem Kunststoff bestehen kann. In dem Hebeladapter 40 kann jeder beliebige Handhebel, beispielsweise der in 1 dargestellte Handhebel 39, eingefügt und dort verrastet werden. Der Hebeladapter 40 greift mit einer propellerartigen Geometrie mit radialen Zapfen 41 formschlüssig in die erste Rampenscheibe 33 ein. Die Zapfen 41 tauchen in eine Aufnahmegeometrie 42 des Führungskäfigs 31 ein und sind in Richtung der weiteren Rampenscheibe 34 verlängert. Der Führungskäfig 31 ist mit der ersten Rampenscheibe 33 formschlüssig verbunden, um Anschlagskräfte aufnehmen zu können. Die ebenfalls propellerartig ausgeführte Aufnahmegeome trie 42 des Führungskäfigs 31 weist Begrenzungswände auf, welche als Endanschläge 43 und 44 für die Zapfen 41 wirken. Je nach der Betätigungsrichtung des Handhebels 39 schlägt der Zapfen 41 entweder an dem Endanschlag 43 oder an dem Endanschlag 44 innerhalb der Aufnahmegeometrie 42 des Führungskäfigs 31 an.The clamping device according to the invention has a lever adapter 40 on the pull stud 30 is arranged and can consist of a plastic. In the lever adapter 40 any hand lever, for example the one in 1 hand lever shown 39 , inserted and locked there. The lever adapter 40 engages with a propeller-like geometry with radial pins 41 form-fitting in the first ramp disc 33 on. The cones 41 plunge into a recording geometry 42 of the guide cage 31 and are in the direction of the further ramp disc 34 extended. The guide cage 31 is with the first ramp disc 33 positively connected to absorb attack forces. The recording geometry, also designed like a propeller, trie 42 of the guide cage 31 has boundary walls which act as end stops 43 and 44 for the cones 41 Act. Depending on the direction of actuation of the hand lever 39 the cone strikes 41 either at the end stop 43 or at the end stop 44 within the recording geometry 42 of the guide cage 31 on.

Im Führungskäfig 31 ist eine Rastierungsfunktion integriert. Dazu ist eine von der Aufnahmegeometrie 42 ausgehende radiale Nut 45 angeordnet, in welcher eine Schraubendruckfeder 46 und eine Rastkugel 47 eingesetzt sind. Damit ist gemeinsam mit einem verrundeten Ende 48 des Zapfens 41 des Hebeladapters 40 eine Rastvorrichtung gebildet. Bei der Verstellung des Handhebels 39 und der damit verbundenen Verdrehung der ersten Rampenscheibe 33 rastet mindestens ein verrundetes Ende 48 eines Zapfens 41 an der von der Schraubendruckfeder 46 vorgespannten Rastkugel 47 vorbei. Das Rastiermoment kann in Abhängigkeit von der Federvorspannung und der Anzahl der Rastierelemente gezielt eingestellt werden. Das Wirkungsprinzip ist demjenigen einer Schaltungsarretierung ähnlich. Durch die Anordnung im Führungskäfig 31 ist eine geschlossene Einheit gebildet. Diese ist bei der Montage vor Beschädigungen geschützt und benötigt von der Außengeometrie her keinen zusätzlichen Einbauraum. Der Führungskäfig 31 ist mit radialen Borden 49 versehen, welche in entsprechende Ausnehmungen der weiteren Rampenscheibe 34 passend eingreifen. Dadurch ist ein geschlossenes System mit geschachteltem Aufbau geschaffen.In the guide cage 31 a locking function is integrated. This is one of the recording geometry 42 outgoing radial groove 45 arranged in which a helical compression spring 46 and a locking ball 47 are used. This is in common with a rounded end 48 of the cone 41 of the lever adapter 40 a locking device is formed. When adjusting the hand lever 39 and the associated rotation of the first ramp disc 33 snaps at least one rounded end 48 of a cone 41 on the from the helical compression spring 46 preloaded locking ball 47 past. The cogging torque can be set depending on the spring preload and the number of cogging elements. The principle of operation is similar to that of a circuit lock. Due to the arrangement in the guide cage 31 is a closed unit. This is protected against damage during installation and does not require any additional installation space due to the external geometry. The guide cage 31 is with radial rims 49 provided which in corresponding recesses of the further ramp disc 34 intervene appropriately. This creates a closed system with a nested structure.

Die weitere Rampenscheibe 34 weist Nocken 50 auf, welche als formschlüssige Verdrehsicherung der Lamellenscheibe der Klemmvorrichtung gegenüber der Lenksäulenhalterung dienen. Die Nocken 50 befinden sich in einer Führung, welche tangential zum Drehpunkt des verstellbaren Teiles der Lenksäule angeordnet sind. Somit kann im Falle der Lenksäulenverstellung die Lamellenscheibe entlang der Führung bewegt werden und bleibt dennoch um die Drehachse des Handhebels 39 fixiert.The further ramp disc 34 has cams 50 on, which serve as a positive anti-rotation lock of the lamellar disc of the clamping device relative to the steering column holder. The cams 50 are located in a guide, which are arranged tangentially to the pivot point of the adjustable part of the steering column. Thus, in the case of the steering column adjustment, the lamella disc can be moved along the guide and still remains around the axis of rotation of the hand lever 39 fixed.

1a1a: Klemmvorrichtungclamping device
22: Gehäusecasing
33: Bodenground
44: TragarmBeam
55: TragarmBeam
66: Lenksäulesteering column
77: Zugbolzentension bolt
88th: Anschlagattack
99: Befestigungsmutterfixing nut
1010: TellerfederBelleville spring
11a11a: Axialscheibethrust washer
12a12a: Klemmscheibeclamping disc
13a13a: Klemmrampeclamping ramp
14a14a: Wälzkörperrolling elements
15a15a: Halteschieneretaining rail
16a16a: Laufschienerunner
17a17a: Axiallagerthrust
1818: Hülseshell
1919: Handhebelhand lever
2020: Arretierunglock
2121: Drehsicherungrotation
2424: Gehäusewandunghousing
2828: Verdrehsicherungtwist
3030: Zugbolzentension bolt
3131: Führungskäfigguide cage
3232: Wälzkörperrolling elements
3333: erste Rampenscheibefirst ramp disk
3434: weitere RampenscheibeFurther ramp disk
3535: Klemmrampeclamping ramp
3636: Klemmrampeclamping ramp
3737: RampenanstiegspunktRamp rise point
3838: RampenanstiegspunktRamp rise point
3939: Handhebelhand lever
4040: Hebeladapterlever adapter
4141: Zapfenspigot
4242: Aufnahmegeometrierecording geometry
4343: Endanschlagend stop
4444: Endanschlagend stop
4545: Nutgroove
4646: SchraubendruckfederHelical compression spring
4747: Rastkugeldetent ball
4848: verrundetes Enderounded at The End
4949: radialer Bordradial shelf
5050: Nockencam
αα: Winkelangle
dd: Durchmesserdiameter
f₁ f ₁: Hebelarmlever arm
FF: Betätigungskraftoperating force
F₁ F ₁: Klemmkraftclamping force
F'F ': Kraftkomponenteforce component
F_N F _N: Kraftforce
F_W F _W: Rollwiderstandrolling resistance

Claims

Clamping device for fixing the position of a vehicle steering column which is adjustable in length and / or inclination, which is guided in the support arms of a fixed bracket and a tension bolt ( 30 ), which extends at right angles to the steering column between the support arms, with the draw bolt ( 30 ) one with clamping ramps ( 35 ) provided ramp disc ( 33 ) is arranged coaxially, the clamping ramps ( 35 ) each have a contour that changes continuously in the circumferential direction from a release position to a clamping position, and wherein on the clamping ramps ( 35 ) in the clamping direction of the ramp disc ( 33 ) Rolling elements ( 32 ) are supported, which are in a on the draw bolt ( 30 ) rotatably arranged guide cage ( 31 ) which are guided by means of a manually operated hand lever ( 39 ) is rotatable, the support arms rotating when the guide cage ( 31 ) approach each other in one direction of rotation for clamping the steering column and remove from each other in the other direction of rotation for releasing the steering column, characterized in that on the tension bolt ( 30 ) one with clamping ramps ( 36 ) to the first ramp disc ( 33 ) another ramp disc arranged in opposite directions ( 34 ) is arranged coaxially, at the clamping ramps ( 36 ) the rolling elements ( 32 ) are also supported, whereby for each rolling element ( 32 ) the corresponding clamping ramps ( 35 . 36 ) of the two ramp disks ( 33 . 34 ) have the same geometric shape.

Device according to claim 1, characterized in that on the pull bolt ( 30 ) a lever adapter ( 40 ) is rotatably arranged, in which the hand lever ( 39 ) is inserted and locked.

Device according to claim 2, characterized in that the hand lever ( 39 ) or the lever adapter ( 40 ) is a plastic part.

Device according to claim 2, characterized in that the hand lever ( 39 ) or the lever adapter ( 40 ) a propeller-like geometry with a draw bolt ( 30 ) axially parallel pin ( 41 ) with which it positively fits into the adjacent first ramp disc ( 33 ) engages and in a recording geometry ( 42 ) of the guide cage ( 31 ) immersed, whereby the pins ( 41 ) in the direction of the further ramp disc ( 34 ) are extended.

Device according to claim 4, characterized in that in the guide cage ( 31 ) a radial groove ( 45 ) is arranged, in which a locking ball ( 47 ) and a helical compression spring acting on it ( 46 ) are located.

Apparatus according to claim 5, characterized in that a in the region of the receiving geometry ( 42 ) of the guide cage ( 31 ) located pin ( 41 ) of the lever adapter ( 40 ) a rounded end ( 48 ) with which it is attached to the helical compression spring ( 46 ) opposite side of the locking ball ( 47 ) is present.

Device according to claim 1, characterized in that the guide cage ( 31 ) radial rims ( 49 ) with which it fits into corresponding recesses in the further ramp disc ( 34 ) engages positively.