DE3308788A1

DE3308788A1 - Halterung fuer das mantelrohr einer fahrzeuglenksaeule

Info

Publication number: DE3308788A1
Application number: DE3308788A
Authority: DE
Inventors: Stephen Roland Luton Bedfordshire Messenger; Alan Neil; Geoffrey Eppstein Taylor; Dennis William Dunstable Bedfordshire Thomas
Original assignee: SAGINAW STEERING GEAR OVERSEAS
Current assignee: SAGINAW STEERING GEAR OVERSEAS
Priority date: 1982-03-09
Filing date: 1983-03-09
Publication date: 1983-09-29
Also published as: ES8403072A1; FR2523061B1; GB2116496B; IT1166428B; GB2116496A; IT8347880A0; ES520413A0; FR2523061A1

Description

Die übliche Bauart von Fahrzeuglenksäulen weist ein Mantelrohr/fdas die Lenkwelle umschliesst. Die Lenkwelle ist mit dem Lenkgetriebe über ein Universalgelenk verbunden, das eine untere Halterung für die Lenksäule bildet. Sine obere Halterung der Lenksäule fasst das Mantelrohr und dient zugleich dazu ein Drehen des Mantelrohre zu unterbinden und ein Durchstossen der ^enkwelle aus dem Mantelrohr beim Zusammenstoss zu erschweren. Ausserdem kann die obere Halterung so ausgebildet werden, dass die Lage der Lenksäule wahlweise eingestellt werden kann.

Eine Halterung gemäss dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise durch die GB-PS 1 287 269 bekannt. Bei dieser sind jochartige Klemmstücke vorgesehen, die über ein mechanisches Gelenk miteinander verbunden sind und gegen das Mantelrohr spannbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halterung gemäss dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 so weiter auszugestalten, dass eine verbesserte Spannwirkung durch ein geringes Gewicht aufweisendes Bauteil, das zudem billig in der ⁿerstellung ist, erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 herausgestellten Merkmale gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der -^rfindun ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemässe Ausgestaltung erfüllt ausse dem Vorteil des geringen Gewichts und der billigen Perti-

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Cmöglichkeit auch die eingangs erwähnten allgemeinen Voraussetzungen. Das verwendete Klemmstück aus Metallblech, vorzugsweise Stahl, ist so ausgebildet, dass es sozusagen ein "metallurgisches Gelenk" aufweist und damit als ein federndes Joch wirkt, das eine sehr gute Spannkraft auf das Mantelrohr auzuüben imstande ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, in den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine perspektivische darstellung einer Halterung nach der Erfindung,

Pig. 2 ein«=* Teilseitenansicht auf die Halterung, Fig. 3 eine zum ^xeil geschnittene Ansicht der

Halterung senkrecht zur Achse des Mantelrohrs,

Fig. 4 eine Teilansicht von unten gesehen, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines U-förmigen Klemmstücks der Halterung.

Eine obere Halterung 10 für die einstellbare Abstützung eines Mantelrohrs 12 einer Fahrzeuglenksäule besteht aus einer U-förmigen Stütze 14, die an einem nicht dargestellten Fahrzeugteil befestigt ist. Die Stütze 14 weist zwei nach unten gerichtete Schenkel 16 und 18 auf, die parallel zueinander gerichtet Abstand voneinander haben und durch eine in Querrichtung liegende Grundplatte miteinander verbunden sind.

Eine axial geschlitzte Büchse 22 rinnenfönnigen

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Querschnitts aus einem Kunststoff geringen Reibbeiwerts (im Ausführungsbeispiel Acetal-Kunstharz) umgibt einen Teil des Mantelrohrs 12 und liegt zwischen den enteprechend profilierten Schenkeln 24 und 26 eines U-förmigen Klemmstücks 28 aus Metallblech, das seinerseits von den Schenkeln 16 und 18 der Stütze 14 gehalten ist. Die Büchse 22 könnte in abgewandelter Weise auch aus Nylon (Polyamid-Kunstharz) bestehen, wie auch die Verwendung einer Büchse aus Sfcahl oder anderem Metall möglich ist. Die natürliche Federung der geschlitzten Büchse 22 hält diese in Anlage gegen die profilierten Flächen der Schenkel 24 und 26 und der. rinnenförmige Querschnitt schafft Flansche, die eine Relativbewegung der Eüchse 22 und des Klemmstücks 28 in Längsrichtung des Mantelrohrs 12 verhindern.

Das U-förmige Klemmstück 28 ist .in Fig. 5 näher dargestellt« Es ist j.m Ausführungsbeispiel aus einem einteiligen Metallblechblank einer Stärke von etwa 2 mm gepresst. Es sind zwei ebene Teile 30 und 32 gebildet, die mit Abstand voneinander parallel zueinander liegen und durch einen Steg 34 miteinander verbunden sind. Im Bereich des Stegs 34 sind zwei Lappen 36 und 38 nach oben abgeboger und liegen sich parallel zueinander gegenüber. Sie enthalten zueinander ausgerichtete Löcher 40 bzw. 42. Die ebenen Teile 30 und 32 enthalten die jochähnlich profilierten Schenkel 24 und 26, an denen sich die Büchse 22 abstützt. Diametral zu einem Spalt 46 sind zwischen den profilierten

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Schenkeln 24 und 26 jedes ebenen ^Teils 30 und 32 je eine Aussparung 44 gebildet.

Durch diese Aussparungen 44 ist das die Schenkel 24 und 26 verbindende Seil 48 verhältnismässig schmal und stellt infolge der natürlichen federung ein federndes Brükkenglied dar. Das einteilige Klemmstück 28 weist damit sozusagen ein "metallurgische*Gelenk" auf, das im ^uegensatz zu den bekannten Jochen aus zwei '^eilen mit verbindendem ^elenkzapfen steht. Durch die Ausnutzung der natürliche Federung des ^eila 48 und die damit gegebene Federeigenschaft des Klemmstücks 28 wird die verbesserte Spannwirkung erzielt.

Für besondere Anwendungen könnte das Klemmstück 28 auch als Preßstück aus Messing ausgebildet werden.

Das Klemmstück 28 liegt mit seinen einander gegenüberliegenden Seitenkanten 50 und 52 gegen entsprechende Flächen der Schenkel 16 und 18 der Stütze 14 an, wenn das Klemmstück 28 entsprechend Fig. 1 eingebaut ist. Ein wahlweise betätigbares Spannwerk 54 enthält ein zylindrisches Gehäuse 56, das neben einer, aussen liegenden Fläche des Schenkels 18 der Stütze 14 angeordnet ist, und ferner eine Stange 58 mit einem abgewinkeltem Handgriff 60. Die Stange 58 erstreckt sich durch einen bogenförmigen Schiit« 64 im Schflokll 18, durch die zueinander ausgerichteten Löcher 42 und 40 in den Lappen 38 bzw.36 und einen bogenförmigen Schlitz 62 im anderen Schenkel 16 der Stütze

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Auf das freie Ende der Stange 58 ist eine Mutter 65" aufgeschraubt (Fig.3), die über eine Scheibe gegen die Aussenfläche dos Schenkels 16 der Stütze 14 anliegt.

Jas Spannzeug 54 weist eine ringförmige Nockenfläche 66 auf, die entweder wie in Fig. 1 als Einsatz in dem Gehäuse 56 festgelegt ist oder auch einteilig mit dem Gehäuse 56 ausgebildet sein könnte. Ein von der Stange 58 getragener Querstift 68 arbeit als Nocken mit der Nockenflär ehe zusammen. Eine im ^tfehäuse 56 angeordnete Schraubenfeder 70 übt die erforderliche Vorspannung aus und verhindert ein Buttern.

Um das Klemmstück 28 in seiner Lage zur Stütze 14 zu halten ist ein Riegel 72 aus Metallblech vorgesehen. Dieser besteht aus zwei Endstücken 74 und 76, die durch ein Zwischenteil 78 miteinander verbunden sind, das verschieblich von dem Schlitz 64 des Schenkels 18 der Stütze 14 aufgenommen ist. Das erste Endstück 74 erstreckt·sich zwischen die ebenen Teile 30 und 32 des ^-lemmstücks 28 bis in den -Bereich des Mantelrohrs 12 und liegt mit zueinander parallelen ^üeitenkanten gegen die ebenen ^'eile 30 und 32 an. Das andere Endstück 76 liegt neben der aussen liegenden Fläche des Schenkels 18 der Stütze 14 und enthält ein Loch zur Durchführung der Stange 58, wodurch der Riegel 72 in seiner Lage festgelegt ist.

Das Gehäuse 56 des Spannzeugs 54 ist mit dem zweit Endstück 76 des Riegels 72 verschweißt oder anderweitig ver

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blinden. Es ist somit in axialer Richtung der Stange* 58 eine Festlegung gegeben, jedoch e;in_e Auf-und Abbewegung mit der Stange 58 möglich.

In abgewandelter Weise könnten Gehäuse 56 und Riegel 72 auch getrennt voneinander sein; es wäre dann eine Anordnung an einander entgegengesetzten ^eitei der Stütze 14 vorzusehen. Eine weitere Abwandlung bestände darin, am einen Ende der Stange 58 einen Betätigungsknopf aufzuschrauben, und den Riegel 72 am anderen Ende der Stange zwischen der Mutter 65 und dem benachbarten Schenkel der Stütze anzuordnen.

Das Mantelrohr 12 ist an seiner Mantelfläche mit einem Führungsteil versehen, das durch einen Metallblechstreifen 80 gebildet ist, der in Längsrichtung des Mantelrohrs 12 mit diesem gurch Nieten, Schrauben oder eine Schweißnaht verbunden ist. Der Metallstreifen 80 hat ein ebenes Teil 82 , dessen Enden 84 nach oben .abgebogen sind, um Anschläge zu bilden. Der Metallstreifen liegt in den Aussparungen 44 der ebenen ^eile 30 und des klemmstücks 28 mit radialem Spiel zwischen dem ebenen Teil 82 und dem Teil 48 des ^lemmstücks 28 und etwaiSpiel in Umfangsrichtung zwischen dem ebenen *eil 82 und den Schultern 86 der Aussparungen 44.

Die Grundplatte 20 der Stütze H ist mit zwei symmetrisch zueinander liegenden nach hinten offenen Aussparungen 88 versehen (Fig.4), in denen verschieblich Wür-

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fei 90 aufgenommen sind. Die Würfel 90 enthalten Löcher 92 zur Aufnahme von Schrauben, über die die Stütze mit dem nicht dargestellten fahrzeugteil verbunden wird. Dies erfolgt in üblicher Weise im "^ereich der Motorhaube unterhalb der Windschutzscheibe β Die Würfel 90 sind mit der Grundplatte 20 der Stütze 14 über zerstörbare Verbinder 94 verbunden, die beispielsweise als an Ort und Stelle eingespritzte und ausgehärtete Kunststoff-Stifte ausgebildet sind. Bei einem Zusammenstoss tritt ihre Zerstörung bei Überschreiten einer vorgegebenen Scherkraft ein.

Während des Betriebes befindet sich das Spannzeug 54 in der Spannlage, in der also Verstellbewegungen des Mantelrohrs 12 verhindert sind. In dieser Stellung ist der Nocken 68 auf die Nockenfläche aufgelaufen und bewirkt eine Einstellung des Gehäuses 56 des Spannzeugs und der Mutter 65, bei der sich die Schenkel 16 und 18 der Stütze 14 ausreichend aufeinander zu bewegen, um über die Schenkel 24 und 26 des K-iemmstücks 28 auf die Büchse 22 eine ausreichend Spannwirkung auszuüben, die jegliche Bewegung des Mantelrohrs 12 verhindert₀

Zum Lösen des Spannzeugs, um das Mantelrohr 12 in eine andere Stellung bringen zu können, wird der Handgriff 60 gedreht, um den Nocken 68 in Ablaufstellung zu bringen, wodurch ein grässerer Abstand zwischen dem Gehäuse 56 ur.d der Mutter 65, beispielsweise um 2 mm enateht. Die

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Eigenfe/Fung des Klemmstücka 28 insbesondere im Bereich

sen eils 48 bedingt ein Rückfedern der sich gegenüberliegenden Schenkel 24 und 26 um beispielsweise 1 mm, wodurch die Spannwirkung der Büchse 22 ausreichend vermindert wird, um eine Verstellung des Mantelrohrs 12 vornehmen zu können. Die Anschläge 84 begrenzen hierbei das Ausmass der Längsveratellung durch Anfahren gegen das ^xeil 48 des Klemmstücks 26.

Bei gelöstem Spannzeug 54 ist ausserdem eine Veränderung der Neigung der lenksäule möglich. Diese wird in einer lotrechten Ebene geschwenkt, wobei die Stange 58 eich längs der Schlitze 64 und 62 verschiebt, und die Lenksäule um die gelenkige untere Halterung schwenkt.

Nach der ""eueinstellung des Mantelrohrs wird durch Betätigen des Spannzeugs 54 in seine Spannlage das Mantelrohr 12 in seiner neuen Lage wieder festgespannt.

Der aus Metallblech bestehende Riegel 72 des Ausführungsbeispiels trägt nicht nur das Gehäuse 56 des Spannzeugs, sondern verhindert auch ein Drehen des Klemmatücks 28 um die Stange 58. Der Riegel 72 legt auch das Klemmstück 28 in Längsrichtung des Mantelsrohrs 12 im Falle eines Zusamsenstosses fest. Der Riegel kann einteilig mit dem Gehäuse 56 ausgebildet werden, wie auch die Nockenfläche unmittelbar am Gehäuse 56 gebildet sein kann.

Die geschlitzte Büchse 22 sichert glatte Bewegung bei der Einstellung und verhindert Kratzer am Mantelrohr durch die Schenkel des Klemmstücks. Ferner sind durch sie

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erratische Belastungen unter Zusammenstoßbedingungen vermieden.

Das Führungsteil 90 begrenzt nicht nur das Ausaass der möglichen Verstellung in Längsrichtung des Mantel*, rohrs 12, sondern verhindert eine Relativdrehung des Mantelrohrs. Dies ermöglicht die leichte Eingliederung einer Diebstahlricherung, falls diese erwünscht ist. Eine gewaltsame Drehung des Mantelrohrs in beiden Richtungen würde Widerstand an dem Führungsteil finden, das sich am Klemmstück abstützt. Im Falle eines Zusammenstosses wird durch das Anfahren der Anschläge 84 des Führungsteils 80 gegen die ^xeile 4-8 des Klemmstücks 28 eine Sicherung gegen ein Herausdrücken der lenkwelle aus dem Mantelrohr darstellen, da das Auftreten einer Spitze in der axial gerichteten Absorptionskraft verhindert ist·

Claims

Saginaw Steering Gear Overseas Corporation, Detroit,V.St.A. Halterung für das Mantelrohr einer Pahr2euglenksäule

Patentansprüche :

Halterung für das Mantelrohr einer zum Fahrzeugkörper wahlweise einstellbaren Pahrzeuglenksäule mit einer am Pahrζeugkörper befestigten U-förmigen Stütze aus awei Abstand voneinander aufweisenden Schenkeln und einer diese miteinander verbindenden Grundplatte,g e k e η η zeichnet durch folgende Merkmale:

a) das Mantelrohr (12) ist von einer nachgiebigen Büchse (22) umgeben;

b) ein U-förmiges Klemmstück aus Metallblech ist an den Schenkeln (16,18) der Stütze (H) abgestützt und liegt mit seinen Schenkeln (24,26), die durch ein federndes Teil (48) miteinander verbunden sind, gegen die Büchse (22) an und ist in dieser Lage festgelegt;

c) ein Spannzeug (54) ist in eine die Verstellung des Mantelrohrs (12) gestattende oder eine dessen Pestapnnen bewirkende Lage wahlweise bewegbar, wobei in der letzte· ren Stellung die einander gegenüber liegenden Schenkel (24,26) des Klemmstücks (28) aufeinander zu bewegt das Pestspannen des Mantelrohrs in seiner Stellung bewirken

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2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (16,18) der Stütze (H) Schlitze (64 enthalten* die bei gelöstem Spannzeug (54) das Schwenken des Kantelrohrs (12) in einer lotrechten Ebene gestatten,
3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannzeug (54) ein willkürlich betätigbares Teil (60) hat, das mit einer aussen liegenden Fläche des einen Schenkels (18) der Stütze zusammenarbeitet und in eine Stange (58) übergeht, die durch die Schlitze (64)

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t^nd mit ihrem freien Ende an dem anderen Schenkel (16) der Stütze (14) festgelegt ist.
4· Halterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das U-förmige Klemmstück (28) aus einem einteiligen Kstallblechblank gepresst oder ausgestanzt ist und zwe nach oben abgebogene, Abstand voneinander habende Lappen (36,38) 2ur Aufnhame der Stange (58) des Spannzeugs (54) aufweist.
5» Halterung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannzeug (54) eine Nockenfläche (66) und einen mit dieser zusammenarbeitenden Nocken (68) enthält, von denen das eine IeIl an der Stange (58) sitzt und das andere von dem einen Schenkel (18) der Stütze (H) getragen ist·

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6. Halterung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannzeug (54) einen auf die Stange (58) aufgeschraubten Knopf aufweist.
7. Halterung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Riegel (72) vorgesehen ist der mit einem ersten Endteil (74) in den U-Querschnitt des Klemmstücks (28) greift, mit seinem Mittelteil (78) gleitend von dem Schlitz (64) des einen Schenkels (18) der
Stütze (14) aufgenommen ist, und mit einem zweiten Endstück (76) neben einer aussen liegenden Fläche einer der Schenkel der Stütze liegt und durch die Stange (58) des Spannzeuge
(54) festgelegt ist.
8. Halterung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse (22) axial geschütz· ist, rinnenförmigen Querschnitt hat und aus Kunststoff geringen Reibwerts besteht.
9. Halterung nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (12) an der
Mantelfläche mit Führungsteilen (8o) versehen ist, die waü weise mit Schultern im Bereich des die Schenkel (24,26) de Klemmstücks verbindenden Teils (48) (Aussparung 44) zusammenarbeiten und eine relative Drehung zwischen dem Mantelrohr und dem Klemmstück begrenzen.

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10. Halterung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeicl

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net, dass die Enden/des PUhrungsteils als Anschläge zur Begrenzung der längsbewegung zwischen dem Mantelrohr (12) und dem Klemmstück (28) ausgebildet sind.
11. Halterung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsteile als mit dem Mantelrohr (12) beispielsweise durch Nieten verbundene Metallblechstreifen (82) ausgebildet sind, deren Enden (84) nach aussen abgebogen sind.
12. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

die/ dadurch gekennzeichnet, dass die/in Abstand voneinander liegenden Schenkel (16,18) miteinander verbindende Grundplatte (20) der Stütze (14) mit symmetrisch zueinander angeordneten nach hinten offenen Aussparungen (88) versehe ist, in die mit Löchern zur Aufnahme von Befestigungsgliedern am Fahrzeugkörper versehene Würfel (90) gleitend eingesetzt sind und mit der Stütze (14) durch Verbinder (94) verbunden sind, die unter Zusammenstoßbedingungen zerstört werden.

13· Halterung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zerstörbaren Verbinder (94) durch an Ort und Stelle eingebrachte Stifte aus Kunststoff gebildet sind.