DE2727270C2 - Vorrichtung zur schwenkbaren Anordnung eines Lenkrads in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer solchen bekannten, durch die DE-AS 15 30 759 offenbarten Vorrichtung, besteht die Klinken-Verriegelungsvorrichtung einerseits aus zwei Zahnsegmenten, von denen sich je einss an den beiden freien Enden der beiden Arme des feststehenden Bügels befindet, und andererseits aus einem am bewegbaren Bügel angelenkten Verriegelungsbügel, der an seinen beiden die Lenkwelle umgreifenden und vor den Zahnsegmenten verlaufenden Schenkeln je einen mit dem zugeordneten Zahnsegment zusammenwirkenden Klinkenzahn aufweist und durch eine Feder im Sinne einer Einschwenkung der beiden Klinken in die zugeordneten Zahnsegmente vorbelastet ist. Zu einer Änderung der jeweiligen Winkeleinstellung der am bewegbaren Bügel gelagerten, das Lenkrad tragenden Lenkwelle muß der rfie beiden Klinken tragende Verriegeiungsbügel mittels eines an ihm festgelegten Betätigungshebels von den beiden Zahnsegmenten weggeschwenkt werden. Abgesehen von einer recht aufwendigen Konstruktion der Verriegelungsvorrichtung mit zwei Zahnsegmenten und zwei an dem Verriegelungsbügel befindlichen Klinken, deren gleichzeitiger, spielfreier Eingriff mit Rücksicht auf die unvermeidlichen Herstellungstoleranzen kaum zu gewährleisten ist, ist auch die Einkupplung der beiden Zähne in die zugeordneten Zahnsegmente lediglich aufgrund einer in Eingriffsrichtung wirkenden Federkraft unzuverlässig, weil auch im eingerückten Zustand vom Lenkrad her beträchtliche Schwenkkräfte auftreten und unter Umständen zu einer selbsttätigen, ungewollten Einstellungsänderung führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechende, schwenkbare Verbindung eines Lenkrades nebst Lenkwelle mit dem anschließenden Lenkgetriebe eines Kraftfahrzeugs so zu vervollkommnen, daß mit einer möglichst einfachen Konstruktion eine allen mechanischen Beanspruchungen gewachsene, zuverlässig spielfreie Verriegelung der zu verbindenden Teile in jeder gewählten Einstellung gewährleistet wird.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 wiedergegebenen Maßnahmen gelöst.

Dadurch, daß ein Verriegelungs-Zahneingriff lediglich an einer Seite der Lenkwelle vorgesehen ist, ergibt sich eine einfache, kompakte Bauweise, die auf keinen gleichzeitigen Eingriff an zwei voneinander abgelegenen Verriegelungsstellen Rücksicht nehmen muß.

Außerdem wird die in ihrer Eingriffsstellung befindliche Klinke vom zusätzlich vorgesehenen Andrückelement zuverlässig in ihrer Eingriffsstellung festgehalten, womit ein selbsttätiges Lockern der Verriegelung und ein daraus resultierender Verschleiß genauso ausgeschlossen sind, wie etwa ein gewaltsames Verändern einer gegebenen Einstellung vom Lenkrad her.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 eine vergrößerte Einzelheit aus F i g. 1,

Fi g. 3 im wesentlichen die gleiche Einzelheit jedoch

^fe5 noch etwas vergrößert und von oben gesehen, teilweise geschnitten,

Fig. 4 eine vergrößerte Einzelheit aus Fig. 3. nämlich von der Seite gesehene, erste und zweite Rüpel.

F i g. 5 und 6 vergrößerte Querschnitte von Schwenk-Einrichtungen der ersten und zweiten Bügel gemäß F i g. 3, und

F i g. 7 eine zweite Ausführungsform der >;rfindungsgemäßen Vorrichtung, von oben gesehen und teilweise geschnitten.

Nach der Darstellung gemäß Fig. 1 ist eine Lenkwelle 10 aus drei Teilen zusammengesetzt, nämlich einer unteren Hohlwelle 11, einer mittleren Welle 12 und einer oberen Welle 13. Die untere Hohlwelle 11 und die mittlere Welle 12 sind über einen Schiebesitz miteinander verbunden, während die Verbindung zwischen der mittleren Welle 12 und der oberen Welle 13 über ein Kreuzgelenk 14 erfolgt Die untere Hohlwelle 11 reicht durch eine Fußraumwand 15 des Insassenraums hindurch und steht über eine biegsame Kupplung 16 mit einem nicht dargestellten Lenkgetriebe iii Verbindung. Am oberen Ende weist die untere Hohlwelle 11 einen rechteckförmigen Quenxhnitt auf, und das untere Ende der mittleren Weile 12 ist darin axial verschieblich gehalten, wobei jedoch ein Drehmoment übertragen werden kann. Am oberen Ende der oberen Welle 13 ist ein Lenkrad 17 befestigt.

Ein zusammengesetztes, rohrförmiges Lenksäulengehäuse 20 weist drei rohrförmige Gehäuse 21, 22 und 23 auf. Das erste Gehäuse 21 umgibt die untere Hohlwelle 11 und ist mit seinem unteren Ende an der Fußraumwand 15 befestigt. Das obere Ende des Gehäuses 21 ist über eine Stoßenergie-Aufnahmeeinrichtung 24 von der mit Kugeln arbeitenden Art mit dem zweiten Gehäuse 22 verbunden. Das zweite Gehäuse 22 umgibt die mittlere Welle 12 und wird über einen feststehenden Bügel 31 von einem an der Fahrzeugkarosserie befestigten Träger 18 gehalten. Der feststehende Bügel 31 ist mittels Schrauben 25 am oberen, äußeren Rand des zweiten Gehäuses 22 befestigt. Der Träger 18 ist an der Fußraumwand 15 unterhalb der Instrumententafel der Fahrzeugkarosserie befestigt. Die obere Welle 13 ist in zwei Lagern 27 und 28 (F i g. 3) in dem dritten Gehäuse 23 gelagert. Am unteren Ende des dritten Gehäuses 23 ist ein bewegbarer Bügel 32 mittels Schrauben 26 befestigt und gegenüber dem feststehenden Bügel 31 schwenkbar gelagert, wie noch im einzelnen erläutert wird. Das dritte Gehäuse 23 und der bewegbare Bügel 32 sind in einem Sollbruch-Lenksäulendeckel 29 untergebracht.

Wie in F i g. 3 dargestellt, weist der erste, feststehende Bügel 31 einen U-förmigen Gehäuseteil mit zwei seitlichen Flanschen und zwei vertikalen Armen 31Z- und 31Λ auf, die sich von dem Gehäuseteil nach oben erstrecken. Die seitlichen Flansche des feststehenden Bügels 31 sind mit zwei Montageteilen 31a zur Befestigung unterhalb des Trägers 18 versehen (F i g. 3). Am linken Arm 31L ist eine Klinke 41 mittels eines seitlichen Zapfens 42 auf und ab schwenkbar (F i g. 2). Am rechten Arm 31/? hingegen ist ein sich teilweise in Umfangsrichtung erstreckender, bogenförmiger Schlitz 31c vorgesehen, dessen Krümmungsmittelpunkt mit einem rechts davon angeordneten Zapfen 50 zusammenfällt (F i g. 4). Das zweite rohrförmige Gehäuse 22 wird demnach von dem ortsfesten Träger 18 in der Weise gehalten, daß der feststehende Bügel 31 an den Montageteilen 31a an der Unterseite des Trägers 18 mittels Schrauben 33 und Muttern 34 gesichert ist.

Der bewegliche Bügel 32 ist U-förmig ausgebildet, wie sich aus F i g. 3 ergibt, und weist eine Durchgangsbohrung 32a für die obere Welle 13 der Lenkwelle 10 sowie zwei Federaufnahmebohrungen 32b auf. Am freien Ende des linken senkrechten Armes 32L des bewegbaren Bügels 32 ist ein mit Zähnen 43 versehener Teil vorgesehen, in welchen die Klinke 41 eingreift. (Fig.2), während der rechte vertikale Arm 32/? des bewegbaren Bügels 32 am freien Ende einen als Anschlagsbolzen dienenden, seitlichen Stift 32t/aufweist und mit diesem fest verbunden ist (F i g. 3). Der Stift 32d greift in den bogenförmigen Schlitz 31 c des feststehenden Bügels 31 ein, wie sich aus Fig.4 ergibt, und

ίο begrenzt die vertikale Schwingbewegung des bewegbaren Bügels 3Z Dieser bewegbare Bügel 32 ist mit dem feststehenden Bügel 31 in solcher Weise zusammengebaut, daß sich die Arme 32/? und 32L des bewegbaren Bügels 32 und die Arme 31/? und 31L des festehenden Bügels 31 überlappen. Deshalb sind die Arme 32/? und 32L jeweils zu den Armen 31/? und 31L mittels der rechten und linken Schwenkeinrichtung 50 bzw. 60 schwenkbar gelagert

Wie aus F i g. 5 hervorgeht, weist die rechte Schwenkeinrichtung 50 einen seitlichen Schwenkeinrichtung 50 einen seitlichen Schwenkzapfen 51, eine Verriegelungsmutter 52, einen Ring 53, eine gesinterte Metallbuchse 54 mit sphärischer Seite und eine Abstandsplatte 55 aus Federstahl auf. Der Schwenkzapfen 51 reicht durch eine Bohrung 316 des rechten Armes 31/? und die Abstandplatte 55 in die Buchse 54 hinein, die innerhalb einer Bohrung 32c des rechten Armes 32/? gehalten ist. Der Ring 53 und die Verriegelungsmutter 52 bilden einen Kopf am äußeren Ende des Schwenkzapfens 51. Auf diese Weise sind die Buchse 54 und die Abstandsplatte 55 am rechten Arm 31R befestigt, so daß der rechte Arm 32/? des bewegbaren Bügels um die sphärische Seite der Buchse 54 in vertikaler Richtung geschwenkt werden kann.

Die linke Schwenkeinrichtung SO weist einen seitlichen Schwenkzapfen 6), eine Verriegelungsmutter 62, einen Ring 63, eine gesinterte Metallbuchse 64 mit sphärischer Seite sowie zwei Lagerteilen und zwei Abstandshalter 65 bzw. 66 aus Federstahl auf (Fig. 6).

Der Schwenkzapfen 61 reicht durch die Bohrung 316 des linken Arms 31L den inneren Abstandshalter 66 und eine Verstärkungsplatte 47 in die Metallbuchse 64 hinein, die innerhalb der Bohrung 32c des linken Arms 32Z- gehalten ist. Die Verriegelungsmutter 62 am äußeren Ende des Schwenkzapfens 61 spannt die äußere Abstandsplatte 65, einen Handhebel 44, eine Verstärkungsplatte 48 und den Ring 63 ein. Auf diese Weise sind die Verstärkungsplatte 48, die Metallbuchse 64 und der innere Abstandshalter 66 mit dem linken Arm 31L verbunden, so daß dieser linke Arm 32L des bewegbaren Bügels 32 um die sphärische Seite der Metallbuchse 64 in vertikaler Richtung schwenken kann. Ferner sind der Handhebel 44 und die Verstarkungsplatte 47 drehbar auf dem jeweiligen Lagerteil der Metallbuchse 64 eingefügt.

Die Achsen der Schwenkeinrichtungen 50 und 60

bzw. der seitlichen Schwenkzapfen 51 und 61 fluchten zueinander und bilden eine gemeinsame horizontale Achse, die durch den Mittelpunkt des Kreuzgelenks 14 hindurchgeht. Wenn die Schwenkzapfen 51 und 61 nicht auf der gemeinsamen Achse liegen, kann beim Zusammenbau für Ausfluchten gesorgt werden, da der beweebare Bügel 32 wegen der sphärischen Führungen der jeweiligen Metallbuchsen 54 und 64 entsprechend ausgerichtet werden kann.

In einem auf der linken Seite des feststehenden Bügels 31 und des bewegbaren Bügels 32 angebauten Befestigungseinrichtung 40 ist die Klinke 41 betriebsmä-

Big mit dem Handhebel 44 verbunden, um wahlweise in die Zähne 43 des bewegbaren Bügels 32 einzugreifen (Fig.3). Der Handhebel 44 ist auf dem äußeren Lagerteil der Metallbuchse 64 senkrecht zur gemeinsamen horizontalen Achse drehbar und wird in Uhrzeigerrichtung durch eine Zug- oder Schraubenfeder 45 vorgespannt (F i g. 2). Die Feder 45 ist zwischen einem Teil des feststehenden Bügels 31 und einem unteren Teil des Handhebels 44 gespannt. Ein oberer Teil des Handhebels 44 steht nach außen vor und reicht in einen bogenförmigen Schlitz 29a des Sollbruch-Lenksäulendeckels 29 und ist dort mit einem Griff 44a versehen (F i g. 3). Der Krümmungsmittelpunkt des bogenförmigen Schlitzes 29a wird durch die Achse der rechten Schwenkeinrichtütig 50 gebildet.

Der Handhebel 44 weist ferner am unteren Ende einen seitlichen Stift 46a auf, der mit seinen beiden Enden am Handhebel 44 und der Verstärkungsplatte 47 befestigt ist. Auf dem seitlichen Stift 46a sitzt zwischen dem Handhebel 44 und der Verstärkungsplatte 47 ein als Rolle ausgebildeter Nocken 46, der an der Unterseite der Klinke 41 anliegt. Wenn der Handhebel in seiner verriegelten Lage ist, die in Fig.2 in ausgezogenen Linien dargestellt ist, liegt die Rolle 46 auf der Unterseite der Klinke 41 infolge der Federspannung 45 an und hält die Klinke 41 im Eingriff mit den Zähnen 43 des bewegbaren Bügels 32. Der Handhebel 44 weist an seinem unteren Teil einen bogenförmigen Schlitz 44b auf, dessen Krümmungsmittelpunkt von dem seitlichen Stift 46a gebildet wird. In den bogenförmigen Schlitz 44b ist ein seitlicher Stift 41a eingefügt, der an einem unteren Teil der Klinke 41 befestigt ist und sich nach außen erstreckt. Wenn daher der Handhebel 44 entgegen dem Uhrzeigersinn und gegen die Spannung der Feder 45 bewegt wird, hebt die Rolle 46 von der Klinke 41 ab, und gleichzeitig wird der Stift 41a der Klinke 41 zwangsweise nach unten wegen des Eingriffs mit der oberen, inneren Oberfläche des Schlitzes 44b bewegt, was dazu führt, daß die Klinke 41 sich aus den Zähnen 43 des bewegbaren Bügels löst. Die in F i g. 2 strichpunktiert dargestellte Verstärkungsplatte 48 hat eine im wesentliche dreieckförmige Gestalt und ist an ihren drei Ecken mit dem feststehenden Bügel 31 über die Schwenkeinricht'jng 60, den seitlichen Stift 42 bzw. einen Befestigungsstift 49 verbunden.

Wie sich aus F i g. 3 ergibt, wird der bewegbare Bügel 32 mittels zweier auf Zugspannung beaufschlagter Schraubenfedern 36 gegen den feststehenden Bügel 31 vorgespannt Die Federn 36 sind Haken der Flansche des feststehenden Bügels 31 eingehängt, und ihre anderen Enden sind über Stahidrähte 37 mit den Federaufnahmebohrungen 32b des bewegbaren Bügels 32 verbunden.

Wenn die Befestigungseinrichtung 40 sich in ihrer verriegelten Lage befindet, befindet sich der Griff 44a des Handhebels 44 in der unteren Lage, und die Rolle 46 liegt an der Unterseite der Klinke 41 infolge der Federkraft 45 an und hält den Eingriff der Klinke 41 in den Zähnen 43 des bewegbaren Bügels 32 aufrecht. Daher wird der bewegbare Bügel 32 in vorgewählter Winkelposition in bezug auf den feststehenden Bügel 31 gegen die nach oben gerichtete Vorspannungskraft der Schraubenfedern 36 gehalten. In diesem Betriebszustand wird der obere Teil 13 der Lenkwelle 10, gestützt über das rohrförmige Gehäuse 23, sicher in vorgewählter Winkellage in bezug auf den mittleren Teil 12 der Lenkwelle 10 gehalten, so daß das Lenkrad 17 in einem gewünschten Winkel zu dem Fahrer gehalten wird.

Wenn es erwünscht ist, den Winkel des Lenkrades 17 zum Fahrer einzustellen, wird der Griff 44a des Handhebels 44 gegen die Zugfeder 45 gedrückt. Wie zuvor beschrieben, hebt dabei die Rolle 46 von der Klinke 41 ab, und gleichzeitig wird der seitliche Stift 41a der Klinke 41 zwangsweise nach unten bewegt, und zwar infolge des Eingriffs mit der oberen Innenseite des Schlitzes 44b, wobei die Klinke 41 von den Zähnen 43 des bewegbaren Bügels 32 außer Eingriff kommt. Daher wird der bewegbare Bügel 32 von dem feststehenden Bügel 31 gelöst. Wenn bei dieser Einstellung das Lenkrad 17 frei ist, zieht die Zugfeder 36 den bewegbaren Bügel 32, der mit dem rohrförmigen

Gehäuse 23 vereinigt ist, um die Schwenkeinrichtungen 50 und 60 nach oben. Daher bewegt sich das Lenkrad in eine entfernte Lage nach oben in bezug auf die Lenkposition. Die nach oben gerichtete Verschiebung des bewegbaren Bügels 32 wird durch Eingriff des Anschlagzapfens 32c/im unteren Ende des Schlitzes 31c an der rechten Seite des bewegbaren Bügels 32 begrenzt.

Auf diese Weise kann das Lenkrad 17 frei nach oben in eine gewünschte Winkellage verschwenkt werden.

Der obere Teil 13 der Lenkwelle 10 wird entsprechend um das Kreuzgelenk 14 geschwenkt, und der bewegbare Bügel 32 wird auch nach unten um die Schwenkeinrichtungen 50 und 60 geschwenkt. Wenn danach der Handhebel 44 losgelassen wird, wird die Klinke 41 durch

die Rolle 46 nach oben gestoßen, und die Klinke 41 greift in die Zähne 43 ein. Dadurch wird die Befestigungseinrichtung 40 verriegelt und hält das Lenkrad 17 in vorgewählter Winkelposition in bezug auf den Fahrer.

F i g. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der ein verzahntes Glied 143 auf den linken Arm 32L des bewegbaren Bügels 32 geschweißt ist und dem die Zähne 43 aufweisenden Teil des linken Arms 32L entspricht Bei dieser Ausführungsform kann die als Nocken wirksame Rolle 46 durch einen Nocken ersetzt werden, der ar. der Innenseite des Handhebels 44 oder an einem nach innen vorstehenden Lappen dieses Hebels 44 befestigt ist. Ferner können der Schlitz 44£> und der seitliche Stift 41a jeweils durch einen seitlichen I Stift, der sich nach innen vom Handhebel 44 erstreckt und eine seitliche Fortsetzung der Klinke 41 bildet, ersetzt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur schwenkbaren Anordnung eines Lenkrads in einem Kraftfahrzeug, bei der das Lenkrad mit einer mit einem Lenkgetriebe verbundenen Lenkwelle schwenkbar verbunden ist, mit einem rohrförmigen Gehäuse, in dem ein Teil der Lenkwelle drehbar gelagert ist, mit einem an der Fahrzeugkarosserie befestigten feststehenden Bügel, der zwei sich gegenüberstehende Arme aufweist, mit einem am rohrförmigen Gehäuse befestigten bewegbaren Bügel, der zwei sich gegenüberstehende Arme aufweist, die an den Armen des feststehenden Bügels schwenkbar gelagert sind, mit einer Klinkenverriegelungsvorrichtung an einem der beiden Bügel, bei der die Klinke mittels einer Feder in Eingriff mit Zähnen gehalten wird, und mit einem Handhebel, mit dem die Klinke entgegen der Kraft der Feder aus der Verriegelungslage in eine unverriegelte Lage bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne 43 an einem der Arme (32L^ des bewegbaren Bügels (32) vorgesehen sind, daß der Handhebel (44) koaxial zi>m bewegbaren Bügel (32) gegenüber dem feststehenden Bügel (31) schwenkbar gelagert ist und ein unter der Klinke (41) gegenüber deren Verzahnung angeordnetes Andrückelement aufweist, das bei losgelassenem Handhebel (44) die Klinke (41) mit Unterstützung der Feder (45) von unten her in die Verriegelungslage drängt und bei einer Verschwenkung des Handhebels (44) entgegen der Kraft der Feder (45) von der Unterseite der Klinke (41) abgehoben wird, und daß der Handhebel (44) an seinem unteren Teil einen bogenförmigen Schlitz (44b) aufweist, in dem ein am unteren Teil der Klinke (41) befestigter Stift (41 abgeführt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrückelement als Nocken oder Rolle (46) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bogenförmige Schlitz (44b) sich längs eines Kreisbogens mit einem Krümmungsmittelpunkt erstreckt, der bei der Rolle (46) liegt.

4. Vorrichtung noch einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Federeinrichtung (36, 37) zwischen dem feststehenden und dem bewegbaren Bügel (31 und 32) vorgesehen ist und einen oberen Teil (13) der Lenkwelle (10) mit dem Lenkrad (17) in eine obere Lage schwenkt, wenn das Andrückelement (46) durch Betätigung des Handhebels (44) von der Klinke (41) abgehoben ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein seitlicher Stift (32d) an einem Arm (32R) des bewegbaren Bügels (32) vorgesehen ist, daß der feststehende Bügel (31) an seinem einen Arm (3IR) mit einem bogenförmigen Schlitz (3ic) versehen ist, der den seitlichen Stift (32d) aufnimmt und dessen Krümmungsmittelpunkt mit der Schwenkachse (50—6C) zusammenfällt, und daß das untere Ende des bogenförmigen Schlitzes (3ic) infolge Anschlags des seitlichen Stifts (32c/) die nach oben gerichtete Schwenkbewegung des Lenkrades (17) begrenzt.