DE3300268C2

DE3300268C2 - Verstellbare Lenksäule für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3300268C2
Application number: DE3300268A
Authority: DE
Inventors: Derek William Chelmsford Essex Strutt
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1982-01-15
Filing date: 1983-01-07
Publication date: 1986-04-10
Also published as: US4541298A; GB2113164A; DE3300268A1; GB2113164B

Abstract

Die Erfindung betrifft eine verstellbare Lenksäule für Kraftfahrzeuge, wobei die Verstellvorrichtung einen Haltebügel für die Lenksäule enthält, in der die Lenksäule in zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen verstellbar ist und Feststellvorrichtungen vorgesehen sind, durch die die Lenksäule in jeder Position feststellbar ist. Erfindungsgemäß erfolgt die Feststellung der Lenksäule formschlüssig dadurch, daß auf jeder Seite der Haltevorrichtung zwei Ritzelpaare angeordnet sind, die in Eingriff stehen zu zwei senkrecht aufeinander stehenden Zahnstangen, wobei jeweils eine der Zahnstangen am Halteteil und die andere Zahnstangenanordnung am Haltebügel befestigt ist. Zwischen den Ritzeln jedes Ritzelpaares sind Federscheiben angeordnet, die eine formschlüssige Verbindung der beiden Ritzel jedes Ritzelpaares verhindern, sofern sich die Lenkradanordnung in der Löseposition befindet. Nach Vornahme der Verstellung der Lenksäule stehen die Ritzel jedes Ritzelpaares in Eingriff miteinander, wobei die Ritzel jeweils in die entsprechenden Zahnstangen eingreifen und so eine Verschiebung der Lenksäule relativ zum Haltebügel verhindern. Die Anordnung ist dabei so vorgenommen, daß die Klemmkraft vergrößert wird, sofern eine Verschiebung der Lenksäule versucht wird. Diese Anordnung ist insbesondere für solche Lenksäulen geeignet, die aus Sicherheitsgründen eine Knautschzone zwischen Haltebügel und Lenkrad enthalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine verstellbare Lenksäule für Kraftfahrzeuge, wobei die Verstellvorrichtung einen Haltebügel für die Lenksäule enthält, in der die Lenksäule in zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen verstellbar ist und Feststellvorrichtungen vorgesehen sind, durch die die Lenksäule in jeder Position feststellbar ist.

Verstellbare Lenksäulen dieser Art sind bekannt; so zeigt die FR-PS 15 32 530 eine Lenksäule, die in zwei senkrecht zueinander laufenden Richtungen verstellbar ist, wobei die Lenksäule in jeder Position feststellbar ist. Durch die Anordnung von Stirnverzahnungen erfolgt hier bei einer Relativbewegung zwischen der Lenksäule und den Befestigungseinrichtungen eine Verstärkung der Klemmwirkung für die Feststellvorrichtung. Aus der FR-PS 4 75 893 ist bekannt, bei einer Lenksäulenverstcllvorrichtung beidseits eines Langloches eine Zahnung anzubringen, um damit eine Reibungsverstärkung für die Feststellvorrichtung vorzunehmen. Die durch die bekannten Anordnungen gezeigten Reibungsverstärkungen für die Feststellvorrichtungen von verstellbaren Lenksäulen bringen jedoch nicht eine solche Verstärkung der Klemmwirkung mit sich, daß die Einrichtung unter allen Umständen, auch im Falle eines Unfalles, eine sichere Halterung der Lenksäule gewährleistet.

Entsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, bei einer verstellbaren Lenksäule der eingangs geschilderten Art die Anordnung so vorzunehmen, daß mit Sicherheit, insbesondere auch im Falle eines Unfalles, eine unbeabsichtigte Verstellung der Lenksäule aus der Verstellposition heraus ausgeschlossen ist. Dabei soll die Anordnung auch so vorgenommen werden, daß durch die auf die Einrichtung wirkenden Klemmkräfte nicht der Nachteil bewirkt wird, daß der Fahrzeugführer diese großen K.Iemmkräfte durch einen großen Kraftaufwand beim Lösen der Klemmvorrichtung bei em m beabsichtigten Verstellen überwinden muß.

ίο Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Hauptanspruchs angeführten Merkmale erreicht; zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprikhen 2 und 3.

Durch die Erfindung wird nicht nur eine sichere, formschlüssige Fixierung der Position der Lenksäule, die verstellbar ist, zu den Halteteilen erreicht, sondern es wird auch ermöglicht, daß bei einer zwangsweisen Verschiebung der Lenksäule relativ zu den Halteteilen, etwa im Falle eines Unfalles, eine Selbstverstärkung der

?n Klemmwirkung in erheblichem Umfang durch die unbeabsichtigte Verschiebung der Lenksäule eintritt, wobei die Klemmwirkung mit der Größe der unbeabsichtigten Verschiebung wächst.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der einzigen Figur dargestellt, die die erfindungsgemäße Lenksäule, teilweise in Exp-Iosionsdarstellung, zeigt.

In der Figur ist ein Haltebügel insgesamt mit 1 bezeichnet; er besteht aus Stahlblech und weist zwei Seitenwände 2 und 3 auf. In jeder der Seitenwände befindet

jo sich ein Langloch 4 bzw. 5. Eine Haltevorrichtung zur Aufnahme der Lenksäule ist mit 6 bezeichnet. Die Haltevorrichtung 6 wird durch die Seitenwände 2 und 3 des Haltebügels 1 aufgenommen. Die Haltevorrichtung 6 besteht aus gegossenem Metall und weist ein Langloch 7 auf, das senkrecht verläuft zu den Langlöchern 4 und 5. Eine Hauptbohrung 8 in der Haltevorrichtung 6 nimmt eine Hülse 9 auf, in der die Lenksäule gelagert ist. Die Hülse 9 weist einen Wellbereich \ϋ auf, der insbesondere geeignet ist, bei einem Unfal! Formänderungsarbeit zu leisten und somit Stöße auf die Lenksäule bzw. auf das Lenkrad aufzunehmen, innerhalb der Hülse 9 ist drehbar die Lenksäule angeordnet.

Die Haltevorrichtung 6 ist im Haltebügel 1 durch einen Bolzen 12 befestigt, der sich durch die Langlöcher 4, 5 und 7 erstreckt und die es erlaubt, daß die Haltevorrichtung 6 in zwei senkrecht aufeinander stehenden Richtungen relativ zum Haltebügel 1 bewegt werden kann.

Die Relativbewegung der Haltevorrichtung 6 zum

so Haltebügel 1 wird durch zwei Einrichtungen kontrolliert, die aus einer Ritzel-Zahnstangen-Anordnung bestehen. Die erste Anordnung enthält zwei Zahnstangen

16 und 17 sowie zwei Ritzel 18 und 19. Die beiden Zahnstangen 16 und 17 sind auf der Innenseite der Seitenwände 2 und 3 parallel zu den Langlöchern 4 und 5 angeordnet, wobei eine Zahnstange, nämlich die Zahnstange 16, vor dem Langioch 5, die andere Zahnstange

17 hinter dem anderen Langloch 4 angeordnet ist. Die zwei Ritzel 18 und 19 sind drehbar auf dem Bolzen 12

bo angeordnet, und zwar auf beiden Seiten der Haltevorrichtung 6, so daß sie in Eingriff stehen mit den Zahnslangen 16 und 17. Die Außenseiten der Ritzel liegen dabei an den Seitenwänden 2 und 3 des Haltebügels an. Die inneren Seitenflächen der Ritzel 16 und 17 weisen

bj Zähne 20 und 2i auf.

Die zweite Anordnung enthält Zahnstangen 22 und 23 sowie Ritzel 24 und 25. Die Zahnstangen 22 und 23 sind auf den entgegengesetzten Seiten der Haltevorrichtung

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6 angeordnet, und zwar direkt unterhalb der Langlöcher 7. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können jedoch auch eine Zahnstange 22 oberhalb des Langloches

7 und eine Zahnstange 23 unterhalb des Langloches 7 angeordnet sein. Die beiden Ritzel 24 und 25 sind drehbar auf dem Bolzen 12 auf beiden Seiten der Haltevorrichtung 6 angeordnet, so daß sie in Eingriff stehen mit den Zahnstangen 22 und 23. wobei ihre inneren Seitenflächen an die Seitenflächen der Haltevorrichtung 6 anliegen. Die anderen Seitenflächen der Ritzel 24 bzw. 25 weisen Zähne 26 bzw. 27 auf, die korrespondieren zu den Zähnen 20 bzw. 21 auf der inneren Seitenfläche der Ritzel 18 und 19. Die beiden Ritzel 18 und 24 bzw. 19 und 25 werden voneinander weggedrückt durch zwei Federscheiben 28, die ebenfalls auf dem Bolzen 12 angeordnet sind.

Die Festlegung der Haltevorrichtung 6 relativ zum Haltebügei 1 erfolgt in folgender Weise: Der Bolzen 12 ist mit einem Kopf 30 an einem Ende versehen, der gegen ein Schiebestück 31 anstößt, wobei dieses Schiebestuci. verschiebiich innerhalb des Langioches 5 in der Seitenwand 3 des Haltebügels 1 angeordnet ist. Das andere Ende des Bolzens 12 ist mit einem Gewinde versehen und schaut aus dem Langloch 4 auf der anderen Seite der Seitenwand 3 des Haltebügels 1 heraus.

Ein Verstellhebel 32 ist verschwenkbar auf dem Ende des Bolzens 12 angeordnet und durch eine Scheibe 33. eine Kronenmutter 34 sowie einen Splint 35 auf dem Bolzen 12 gesichert. Die Seitenfläche des Verstellhebels 32. die der Seitenwand 3 zugewandt ist, ist mit einem Vorsprung 36 versehen, der sich quer über dieses Teil erstreckt. Der Vorsprung 36 steht in Eingriff mit einer Nut 37, die in einem Schiebestiick 38 angeordnet ist, wobei dieses Schiebestück in dem Langloch 4 der Seitenwand 3 verschiebiich gelagert ist. Die Nut 37 weist zwei gcgenuueriicgcnuc /-vusriCiimungcn jzr υπυ tu aiii und steht in Verbindung mit dem Vorsprung 36, so daß bei einer Verschwenkung des Verstellhebels 32 eine Axialverschiebung durch eine Verkürzung des Bolzens 12 eintritt, und zwar durch Verbiegung der Federscheiben 28.

Befindet sich der Verstellhebel 32 in der Position, wie in der Zeichnung dargestellt, so wirkt eine relativ kleine Kraft auf die Teile zwischen den Schiebestücken 38 und 31. In dieser Position sind die Feder^cheiben 28 in der Lage, die Ritzel 19 und 25 bzw. 18 und 24 auseinanderzudrücken, so daß die Zähne 26, 21, 20 und 27 nicht in Eingriff miteinander stehen. Der Fahrzeugführer ist also in der Lage, die Haltevorrichtung 6 in jede gewünschte Position zu bringen innerhalb der Grenzen, die die Langlöcher 4,5 und 7 erlauben. Trotzdem ist der Druck, der auf die Ritzel durch die Federscheiben ausgeübt wird, in der Lage, einen kleinen Widerstand der Bewegung entgegenzusefzen, so daß der Fahrzeugführer einen gewissen Druck ausüben muß, um die Verstellung vorzunehmen.

Während einer solchen Verstellung bewirkt die Bewegung der Haltevorrichtung 6 in Richtung des Langloches 7. daß die Ritzel 24 und 25 auf den Zahnstangen 22 und 23 abrollen. Eine Bewegung der Haltevorrichtung 6 bo in Richtung der Langlöcher 4 und 5 bewirkt auch, daß die Ritzel 18 und 19 auf den Zahnstangen 16 und 17 abrollen. Da die Zahnstangen 16 und 17 auf entgegengesetzten Seiten der Langlöcher 4 und 5 liegen, bewirkt eine Bewegung der Haltevorrichtung 6 in Richtung der Langlöcher 4 und 5, daß sich die Ritzel um den Bolzen 12 in entgegengesetzten Richtungen drehen.

Diese unterschiedliche Verdrehrichtung ist von großer Bedeutung für die Erfindung, wei! dadurch für den Fall der festgelegten Lenksäule und einer unbeabsichtigten Bewegung ein Festklemmen im Sinne einer Erhöhung der Klemmkraft erfolgt.

Hat eier Fahrzeugführer eine bestimmte Position der Lenksäule ausgesucht, so verschwenkt er den Verstellhebel 32 in Richtung des Pfeiles 48. Das hat zur Folge, daß der Vorsprung 36 am Verstellhebel 32 aus der Nut 37 im Schiebestück 38 aufsteigt und in die Ausnehmung 40 eintritt, wodurch eine höhere axiale Kraft zwischen den Schiebestücken 31 und 38 erreicht wird. Diese Kraft wird durch die Seitenwände 3 und 4 des Haltebügels 1 auf die Ritzel 18,19,24 und 25 übertragen; sie ist ausreichend, um die Federscheiben 28 zusammenzudrücken. Dadurch wird die Reibungskraft zwischen den Außenflächen der Ritzel 18 und 19 und den Seitenwänden 2 und 3 vergrößert. In gleicher Weise wird die Reibungskraft zwischen den Außenflächen der Ritzel 24 und 25 und den Außenflächen der Haltevorrichtung 6 vergrößert. Zusätzlich treten die Zähne 20 \.,..d 21 der Ritzel 18 und i9 in Kontakt mit den Zähnen 26 an.'' 27 der Ritzel 24 und 25. wodurch eine formschlüssige Verbindung zwischen den Ritzeln 18, 19, 24 und 25 erreicht wird. Diese Ritzel stehen jedoch in formschlüssiger Verbindung mi- den Zahnstangen 16,17,22 und 23.

Da, wie schon oben ausgeführt, eine Bewegung der Haltevorrichtung 6 eine Drehung der Ritzel 18 und 19 in unterschiedlichen Richtungen zur Folge hat, tritt bei einer solchen möglichen Bewegung eine Erhöhung der Klemmwirkung ein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

33 OO 268 Patentansprüche:

1. Verstellbare Lenksäule für Kraftfahrzeuge, wobei die Verstellvorrichtung einen Haltebügel für die Lenksäule enthält, in der die Lenksäule in zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen verstellbar ist und Feststellvorrichtungen vorgesehen sind, durch die die Lenksäule in jeder Position feststellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Haltevorrichtung (6) und dem Haltebügel (1) zwei Zahnstangen-Ritzel-Anordnungen (16, 17, 18,19,22,23,24,25) vorgesehen sind und wobei jede Ritzelanordnung aus zwei Ritzeln (19,25 bzw. 18,24) besteht, die jeweils mit Zahnstangen (17, 23, 22, 16) in Eingriff stehen, wobei an den einander zugewandten Stirnseiten der auf einem gemeinsamen Bolzen (12) gelagerten Ritzel (19, 25, 18, 24) Zähne (20, 21, 26,27) angeordnet sind, die formschlüssig ineinander greifen und daß zwischen den Ritzeln (19. 25. 18. 24) Federscheiben (28) vorgesehen sind, so daß bei einer Relativbewegung der Haltevorrichtung (6) zum Haltebügel (1) in der Klemmposition der Lenksäule eine Verstärkung der Klemmwirkung erfolgt.

2. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Bolzen (12) ein Verstellhebel (32) angeordnet ist, durch den über einen Vorsprung (36) und eine Nut (37) in einem Schiebestück (38) die Axialkraft, wirkend auf die auf dem Bolzen M2) angeordneten Teile, veränderbar ist.

3. Verstellbare Lenksäule nas.ii Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, da3 die Zahnstangen (16, 17) auf unterschiedlichen Seiten ier Langlöcher (5, 4) angeordnet sind.