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"Für einen Kraftwagen bestimmte, verstellbare SicIlerheitalenksaule"
Die Erfindung betrifft eine für einen Kraftwagen bestimmte, verstellbare Sicherheitslenksäule
zumindest mit Ilöhenverstelleinrichtung.
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Durch die deutsche Offenlegungsschrift 1 530 976 ist eine höhenverstellbare
Fahrzeuglenksäule beIcannt, wobei der den Verstellvorgang auslösende Betätigungshebel
so angeordnet ist, daß er vom Fahrer leicht zu erreichen ist. Nachteilig bei dieser
bekannten Ausführung ist, daß die Schwenkachse in unmittelbarer Nähe des Lenkhandrades
liegt. Dieses erfährt somit bei einem Verstellvorgang starke Neigungsänderungen
und kann eine Steillage einnehmen, durch die bei einem Körperaufprall trotz nachgeschalteter
energieverzehrendor Nittel schwere Verletzungen auftreten können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil vermeidend eine verstellbare
Sicherheitslenksäule mit großem Ilöhenverstellbereich zu schaffen.
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Deshalb wird eine für einen Kraftwagen bestimmte verstellbare Sicherheitslenksäule
zumindest mit Höheverstelleinrichtung vorgeschlagen, wobei erfindungsgemäß die Lenkspindel
in an sich bekannter Weise über ein Universalgelenk mit dem
Lenkgetriebe
verbunden ist, und wobei das die Lenkspindel in Nähe des Lenkhandrades umgebende
}ntelrohr mittels zweier, einander gegenüberliegender, der Ilöhenverstellung dienender
Gelenkscheren, von denen mindestens eine arretierbar ist, an einem festen Fahrzeugteil
aufgehängt ist.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die
arretierbare Gelenkschere vorzugsweise im Verbindungsbereich ihrer beiden Schenkel
eine mit Rollkörpern versehene Sperreinrichtung auf, deren Rollkörper auf schräg
geneigten ahmen verlaufend im Belastungsfall eine das Blockieren einer axial nachgeschalteten
Lamellenkupplung hervorrufende Anpreßkraft erzeugen, wobei die Rollkörper von einem
Käfig umgeben sind, der fest mit einen Betätigungshebel in Verbindung steht.
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Ein Selbstklommen sowohl bei aufwärts als auch bei abwärts gerichteter
Belastung des Lenkhandrades wird erreicht, wenn die Bahnen jeweils paarweise dachförmig
aufeinander zulaufen.
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Bei einer Sicherheitslenksäule mit zusätzlicher Längenver stelleinrichtung
kann die Lenkspindel Rollkörperbahnen aufweisen, auf denen sich zwei kranzförmige,
hintereinander angeordnete, in einem in axialer Richtung verschiebbaren Käfig auf
Distanz gehaltene und sich federnd an zugeordneten Anlaufschrägen abstützende Rollkörperreihen
abrollen können, und wobei die Anlaufichrägen von einem das Lenkhandrad aufnehmengen,
drehbar gegenüber dem Mantelrohr gelagerten Führungsrohr zur Lenkspindel hin abragen.
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Die Lenkapindel kann sich selbsttätig bei Zug- und Stoßbelastung verkeilen,
wenn die Anlaufschrägen zueinander ansteigend verlaufen.
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Der Gegenstand der Erfindung soll nachfolgend anhand eines in der
beiliegenden Zeichnung dargestellten AusfUhrungabeispiels näher erläutert werden.
In der Zeichnung zeigen Fig. 1 den lenkrad- und lenkgetriebenahen Bereich einer
erfindungsgemäß ausgestatteten Lenksäule, Fig. 2 den lenkradnahen Bereich der Lenksäule
mit Längenverstelleinrichtung im Längsschnitt und größeren t-laßstab, Fig. 3 einen
Schnitt nach der Linie III-III von Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie
IV-IV von Fig. 1.
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Die in Fig. 1 verkürzt dargestellte Lenksäule»1 weist neben einem
Lenkhandrad 2 und einer Pr-alltopfabdeckung 3 auch ein Mantelrohr i auf, das beidseitig
über eine, eine llöhenverstelleinrichtung 5 bildende Gelenkschere 6 mit einem festen
Fahrzeugteil 7 verbunden ist. Jede Gelenkschere 6 besteht aus zwei Schenkeln 8 und
9, deren einer Verbindungsbe reich einen Betätigungshebel 10 schwenkbar aufnimmt
Ein weiterer Betätigungshebel 11 wirkt in nicht näher dargestellter Weise auf eine
Längenverstelleinrichtung 12 ein. Die Lenkspindel 13, die an ihrem unteren Ende
ein energieabsorbierendes Wellrohr 14 aufweisen kann, ist über ein Universalgelenk
15 mit dem Lenkgetriebe 16 verbunden.
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Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die Lenkspindel 13 mit Rollkörperbahnen
17 versehen, auf denen zwei kranzförmige und hintereinander in einem Käfig 18 angeordnete
Rollkörperreihen
19 abrollen können. Der Käfig 18 läuft auf der
lenkradfernen Seite zu einem Flansch 20 aus, an dem eine in Längsrichtung verschiebbare
Stange 21 befestigt ist. Diese ist mit dem Betätigungshebel 11 durch einen von ihm
abragenden Zapfen 22 gelenkig verbunden. Das untere Ende des Betätigungshebels 11
ist schwenkbar an einem Führungsrohr 23 befestigt, das drehbar gegenüber dem 0Iantelrohr
4 gelagert ist. Das Führungsrohr 23 nimmt in nicht näher dargestellter Weise unter
Zwiscllenscllaltung eines Pralltopfes 24 das Lenkhandrad 2 (Fig. 1) auf und ist
an seinem Innenmantel mit Anlaufschragen 25 ausgerüstet, an denen die ollkörperreihen
19 federnd anliegen. Wie aus Fig. 3 zu ersehen, sind die Anlaufschrägen 25 aus einem
Ring 26 herausgeformt, so daß zwischen dem Führungsrohr 23 und der Lenkspindel 13
(Fig.2) bei Lenkbewegungen kein Spiel auftritt In nicht näher dargestellter Weise
ist die Lenksäule 1 mit einer sicherheitsgerecht gestalteten Lenkstockschaltung
27 (Fig.2) ausgestattet, bei der Schwenkbewegungen des Schalthebels 28 über ein
Teleskop-Schaltrohr 29 und Hubbewegungen des Schalthebels 28 zum Einlegen der Gänge
über einen Bowdenzug 30 zum Lenkgetriebe 16 (Fig. 1) übertragen werden.
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Wie aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich, ragen vom Mantelrohr 4 zwei
Lagerzapfen 31 ab, die jeweils den unteren Schenlcel 8 der Gelenkschere 6 schwenkbar
aufnehmen. Eine dieser Gelenkscheren 6 weist eine Sperreinrichtung 32 mit Itollkörpern
33 auf, die in einem Käfig 34, der mit dem Betätigungshebel 10 fest verbunden ist,
gehalten sind. Die ltollkörper 33 bewegen sich auf schrüg geneigten Bahnen 35 und
wirken auf eine axial nachgeschaltete Lamellenkupplung 36 - die im gezeigten Ausführungsbeispiel
aus zwei voneinander getrennten Paketen besteht
- bei Belastung
irl Sinne einer Schraubkraft ein. Da die Bahnen 35 dacllförrsig aufeinander zulaufen,
erfolgt ein Selbstlclemmen sowohl bei aufwärts als aucl bei abwärts gerichteter
Belastung des Lenkhandrades 2 (Fig. i).
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Eine ilöhenverstellung wird dadurch ermöglicht, daß beim Schwenken
des Betati£ungshebels 10 der Käfig 34 die Rollkörper 33 aus der Klenuuzone herausdrückt,
worauf je nach vorangegangener Betätigungsrichtung die Lenksäule 1 angehoben oder
abgesenkt werden kann. Der Drehpunkt der Schwenkbewegung liegt im Universalgelenk
15, so daß die Neigungsänderung des Lenkhandrades 2 äußerst gering ist. Nach dem
Loslassen des Betätigungshebels 10 erfolgt allein schon durch das Eigengewicht der
Lenksäule 1 ein Auflaufen der Rollkörper 33 und somit eine Fixierung der eingestellten
Lage. Auch bei einem Körperaufprall auf das Lenkhandrad 2 ist ein selbsttatiges
Versciiwenken ausgeschlossen, da in diesem Fall ein noch stärkeres Zusammenpressen
der Lamellenkupplung 3G eintritt.
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Soll das Lenkhandrad 2 in Längsrichtung der Lenksäule 1 verschoben
werden, so wird zuerst der Betätigungshebel 11 in die Richtung geschwenkt, in die
eine Verstellbewegung erlQnscht ist. Wird z n. eine armaturenbrettnahe Position
des Lenkhandrades 2 angestrebt, so wird der Betätigungshebel 11 von dem in Fig.
1 in strichpunktiert dargestellten Linien wiedergegebenen Armaturenbrett 37 wegbewegt.
Dadurch wird die Stange 21 in Richtung des Lenkgetriebes 16 verschoben, wobei der
über den Flansch 20 mit der Stange 21 in Verbindung stehende Käfig 18 in gleicher
Richtung gezogen wird. Letzterer drückt die dem Flansch 20 zugekehrte Rollkörperreihe
19 von den zugeordneten Anlaufschrägen 25 weg, so daß dort die Klemmwirkung aufgehoben
ist. Das Lenkhandrad 2 kann nun zusammen mit der Pralltopfabdeckung 3 und dem riantelrohr
4 in Richtung des Armaturenbrettes 37 verschoben werden. Eine Verschiebung in
Richtung
des Fahrers wäre von dieser Lösestellung aus nicht möglich, da sich in diesem Fall
die andere Rollkörperreihe 19 noch stärker mit den zugeordneten Anlaufschrägen 25
verkeilen würde. Wird der Betätigungshebel 11 wieder losgelassen, so kehrt die L;ångenverstelleinrichtung
12 in die in Fig. 2 wiedergegebene Stellung zurück, in der ein federndes Andrücken
beider Rollkörperreihen 19 an deu Anlaufschrägen 25 erfolgt.
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Dieses in beiden Richtungen wirkende Klemmen wird verstärkt, sobald
eine Belastung in Achsrichtung der Lenksäule 1 erfolgt.
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Dadurch wird selbst bei einem Körperaufprall auf das Lenkhandrad 2
ein Ausläsen der Langenverstelleinrichtung 12 unterbunden, und die Aufprallkraft
kann verzögert unter gleichzeitiger Energieabsorption über den Pralltopf 24 bzw
das Wellrohr 14 (Fig.2) abgebaut werden.