DE19803200A1 - Fahrzeuglenksäule - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuglenksäule. Eine typische Lenksäule weist ein inneres längliches Glied (Welle oder Rohr) und ein äußeres längliches Glied in der Form eines Rohres auf, das das innere Glied umgibt. Durch Lager wird das äußere Rohr an der inneren Welle oder dem inneren Rohr abgestützt. Eine solche Anordnung bildet normaler­ weise einen oberen Abschnitt einer Lenksäule oder weist einen solchen auf.

Bei Verwendung von zwei Schrägkugellagern werden die Lager durch Federn belastet, um die Lager vorzuspannen, um das innere Rohr oder die innere Welle an Ort und Stelle zu halten, aber gleichzeitig die Lagerkraft so niedrig wie möglich zu halten, so daß die Lagerreibung ein Minimum beträgt. Jedoch kann diese Anordnung gestatten, daß die Lenkwelle durch den Fahrer bewegt wird, wenn an dem Lenkrad gezogen wird. Eine solche Bewegung des Lenk­ rads ist normalerweise nicht erwünscht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Lenksäule entsprechend dem Patentanspruch 1 geschaffen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf ein Fahrzeug, das eine erfindungsgemäße Lenksäule aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenschnittansicht einer Fahrzeuglenksäule, die eine Ein­ richtung zum Belasten von Stützlagern aufweist;

Fig. 2 ist eine schematische Seitenansicht, die die Belastungseinrichtung in der Form eines Keilmechanismus und einen benachbarten Abschnitt der Lenksäule in einer vorjustier­ ten Stellung zeigt, in der das Lager vorbelastet ist;

Fig. 3 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 2, zeigt aber den Keilmechanismus in einer einge­ stellten oder das Lager belastenden Stellung;

Fig. 4 ist eine Endansicht eines Teils des Keilmechanismus, gesehen längs der Linie IV-IV von Fig. 2;

Fig. 5 ist eine Endansicht des Teils des Keilmechanismus, der in Fig. 4 gezeigt ist, gesehen längs der Linie V-V von Fig. 3.

Die Zeichnungen zeigen ein oberes Ende einer Fahrzeuglenksäule, die von einem unteren Ende zu einem oberen Ende fortschreitend folgende Teile aufweist: Ein Joch 1, das mit einem Keilmechanismus 2 verbunden ist, der seinerseits selbst mit einem unteren Ende eines länglichen Gliedes in der Form einer inneren Welle 3 verbunden ist. An einem oberen Ende 3A der Welle 3 ist eine Einrichtung zum Anschließen eines Lenkrades (nicht gezeigt) vor­ gesehen. Der größere Teil der Länge der inneren Welle 3 ist koaxial von einem äußeren Rohr 4 umgeben, das im Betrieb an oberen und unteren Befestigungshalterungen 5, 6 befestigt ist.

Die innere Welle 3 ist drehbar innerhalb des äußeren Rohrs 4 unter Zwischenschaltung von Schrägkugellagern 7A und 7B gelagert. Das axial oberste Ende des Lagers 7B liegt an einem Sicherungsring 8 an, der um die innere Welle 3 herum eingepaßt ist. Das axial unterste Ende der inneren Welle 3, außerhalb des benachbarten Endes des äußeren Rohres 4, ist mit einem ersten Keilflächenabschnitt 2A des Keilmechanismus verbunden. Der erste Keilflächen­ abschnitt 2A hat am Ende eine Keilfläche 2B, die ihrerseits sich in anliegender Berührung mit einer Keilfläche 2C eines zweiten Keilflächenabschnitts 2D befindet.

Die beiden Keilflächen 2B und 2C sind jeweils mit einer gebogenen Reihe von sich radial erstreckenden Zähnen 9 versehen. Wie am besten in Fig. 1 zu sehen ist, sind die beiden Keilflächen 2B und 2C in einer gemeinsamen Ebene nicht unter rechten Winkeln zu der Längsachse der inneren Welle 3 geneigt.

Die Keilflächenabschnitte 2A und 2D sind jeweils durch eine Mutter gebildet, wodurch die Keilflächen 2B und 2C relativ zueinander verdreht werden können.

Der Keilmechanismus 2 ersetzt damit die vorbekannte Federbelastung der Lager, indem zwei verzahnte Keileinstellglieder 2A und 2D vorgesehen sind, die relativ zueinander mittels der Zahnkerben in kleinen Teilschritten verdreht werden können. Diese Anordnung nimmt Systemtoleranzen in der Lenksäulenanordnung auf und ermöglicht eine Vorbelastung der Lager 7A, 7B ohne Endspiel oder übermäßige innere Kraft (minimale Vorbelastung). Demge­ mäß sollte es keine merkliche Bewegung geben, wenn ein Fahrer eine Kraft auf das Lenkrad ausübt. Es können mindestens zwei Keilflächen vorgesehen sein; in der Zeichnung sind an jedem Keilabschnitt drei Keilflächen gezeigt.

Um die Komponenten zusammenzufügen, werden die Keilabschnitte 2A und 2D des Keil­ mechanismus 2 auf die innere Welle 3 in einer minimalen Justierstellung aufgepaßt. Die innere Welle 3 wird dann durch die Schrägkugellager 7A und 7b hindurch eingesetzt, und dann wird der Sicherungsring 8 eingepaßt, um die innere Welle 3 in ihrer Stellung zu halten. Durch Verwendung der Muttern der Keilabschnitte 2A und 2D wird der verzahnte Keilmecha­ nismus 2 in einer relativ gedehnten oder expandierten Längsstellung verrastet oder versperrt, bis er die Lager 7A, 7B vorbelastet. Das System der Lenksäule wird dann durch Relativver­ drehung der Keilflächen oder -abschnitte belastet, und diese Bedingung wird durch die Zähne 9 aufrechterhalten. Der Keilmechanismus 2 oder Teile davon können aus Kunststoff oder Metall hergestellt sein.

Claims (9)

1. Fahrzeuglenksäule mit einem inneren länglichen Glied (3) und einem äußeren läng­ lichen Glied (4), das das innere Glied (3) umgibt, mit Lagern (7A, 7B), die das innere Glied (3) in dem äußeren Glied (4) abstützen, wobei die Lager (7A, 7B) durch einen Keilmechanismus (2) belastet sind, der in der Lenksäule eingebaut ist, wobei der Keilmechanismus (2) zwei entgegengesetzte, einander berührende Keilflächenabschnitte (2A, 2D) aufweist, die auf einer Achse des inneren Glieds (3) so montiert sind, daß sie relativ zueinander verdrehbar sind, um den Keilmechanismus (2) zu verlängern, um die Lager (7A, 7B) zu belasten, wobei die einander berührenden Keilflächen (2B, 2C) der Abschnitte (2A, 2D) verzahnt sind, um den Keilmechanismus (2) positiv zu verriegeln, wenn die Flächen (2B, 2C) relativ zueinander in einer Richtung verdreht werden, um die Lager (7A, 7B) über die Keilflächenabschnitte (2A, 2D) zu belasten, wobei sich die Verzähnungen (9) im wesentlichen radial über wenigstens einen Teil eines Bogens eines Kreises erstrecken, der konzentrisch mit der Achse des inneren Gliedes (3) ist.

2. Fahrzeuglenksäule nach Anspruch 1, bei der die Keilflächen (2B, 2C) der Keilflächen­ abschnitte (2A, 2D) jeweils an der Endfläche einer entsprechenden Mutter ausgebildet sind, wodurch die Keilflächen (2B, 2C) relativ zueinander verdreht werden können.

3. Fahrzeuglenksäule nach Anspruch 1 oder 2, bei der jede Keilfläche (2B, 2C) zwei Keilflächenbereiche aufweist.

4. Fahrzeuglenksäule nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der jede Keilfläche (2B, 2C) drei Keilflächenbereiche aufweist, die unter gleichen Abständen auf einem Kreisbogen angeordnet sind.

5. Fahrzeuglenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Keilflächen (2B, 2C) der beiden Keilflächenabschnitte (2A, 2D) in einer gemeinsamen Ebene nicht unter rechten Winkeln gegenüber einer Achse des inneren länglichen Gliedes (3) geneigt sind.

6. Fahrzeuglenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Keilmecha­ nismus (2) benachbart zu einem Lenksäulenjoch (1) des Lenksäulenglieds und zu einem unteren Ende des inneren länglichen Glieds (3) angeordnet ist, welches Ende im Betrieb entfernt von einem Lenkrad angeordnet ist.

7. Fahrzeuglenksäule nach Anspruch 6, bei der ein Keilflächenabschnitt (2B) mit dem inneren länglichen Glied (3) verbunden und der andere Keilflächenabschnitt (2C) mit einem Teil des Jochs (1) verbunden ist.

8. Fahrzeuglenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Lager (7A, 7B) Schrägkugellager sind.

9. Fahrzeug mit einer Fahrzeuglenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche.