DE3409986C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ausbildung der Lenksäule für Kraft­ fahrzeuge mit Gattungsmerkmalen nach dem Patentanspruch 1.

In der DE-OS 32 06 328 ist eine solche Lenksäule beschrieben. Die besonderen Ausbildungsmerkmale ermöglichen die Einstellung der Neigung der Lenksäule in unterschiedlichen Fahrpositionen zur Anpassung an individuelle Bedürfnisse des Fahrers und außerdem die Schwenkung in eine Ruheposition, die das Ein­ steigen und Aussteigen erleichtert und aus der die Lenksäule in die vorher eingestellte Fahrposition zurückgeschwenkt werden kann. Bei der bekannten Ausbildung erfolgt die einerseits ein­ stellbare Verriegelung und die andererseits lediglich lösbare Verriegelung der beiden Teile der Lenksäule über eine große Anzahl von Zwischengliedern, die stets mit dem einen Teil der zweiteiligen Lenksäule fest und mit dem anderen Teil lösbar verbunden sind, wobei Federn die Verriegelungsposition sichern und die gleichzeitige Entriegelung beider Verbindungen verhin­ dern sollen. Dies wird bei der bekannten Ausbildung durch ein Speicherteil erreicht, welches in Abhängigkeit von der Dreh­ stellung des Betätigungshebels außer Eingriff mit dem eigent­ lichen Verriegelungsteil gebracht wird, wenn das Verriegelungs­ teil mit einer Klinke in Eingriff steht. Umgekehrt wird das Speicherteil in Eingriff mit dem Verriegelungsteil gebracht, wenn das Verriegelungsteil und die Klinke außer Eingriff mit­ einander gebracht werden. Ein zusätzliches Regulierteil wird mit der Klinke in Eingriff gebracht, wenn eine relative Winkel­ stellung zwischen der Klinke und dem Speicherteil bei der gleichen Stellung dieser Elemente erreicht wird, so daß dann die Klinke in Eingriff mit dem Verriegelungsteil steht. Außer­ dem ist eine auf das Speicherteil wirkende Einrichtung er­ forderlich, die die relative Winkelstellung zwischen der Klinke und dem Speicherteil ständig herzustellen versucht. Diese bekannte Ausbildung besteht daher aus sehr vielen ein­ zelnen Elementen, ist daher störanfällig und in der Betriebs­ sicherheit durch die Zahl der miteinander funktionierenden Einzelelemente beeinträchtigt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine solche Lenksäule wesentlich zu vereinfachen, die angestrebte Wirkung mit weniger Einzel­ teilen zu erreichen und die Funktionssicherheit vor allem im Hinblick auf die gegenseitige Zwangsverriegelung beider Teile der Lenksäule sowohl für die der Ruheposition zugeordnete Schwenkbewegung als auch für die einstellbare Fahrposition zu erhöhen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit Merkmalen nach dem Kenn­ zeichen des Patentanspruches 1.

Wesentliches und nahezu einziges bewegliches Bauelement zur Verriegelung der beiden Teile der Lenksäule miteinander ist das als Joch ausgebildete Sperrglied, welches beide Teile mitein­ ander verbindet, ohne mit einem der beiden Teile fest verbunden zu sein. Trotz der umfassenden Forderung nach einer einstell­ baren Neigung der Lenksäule und nach einer Schwenklage in eine Ruheposition, aus der das Lenkrad in die vorher eingestellte Fahrposition zurückkehren kann, sind weitere bewegliche Bauteile praktisch nicht erforderlich. Das Joch ist an den beiden Teilen der Lenksäule so geführt, daß es entweder nur die Lösung der Riegelelemente für die Verstellung der Neigung der Lenksäule in der Fahrposition oder die Lösung der Riegelelemente für die Verschwenkung des Lenkrades bzw. der Lenksäule in die Ruheposi­ tion ermöglicht, wobei die jeweils andere Sperrstellung blo­ ckiert ist, so daß nicht gleichzeitig eine Entriegelung zur Ver­ schwenkung in die Ruheposition und eine Entriegelung zur Verstellung der Neigung für die Fahrposition durchgeführt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß das Joch zur Verbindung der beiden Teile der Lenksäule erfindungsgemäß an dem ei­ nen Ende für die Verstellung der Neigung der Lenksäule in der Fahrposition und an dem anderen Ende für die Verriegelung der Lenksäule ausgebildet ist, aus der heraus eine Verschwenkung in die Ruheposition möglich ist. Das Joch wird dabei zwangs­ weise so geführt, daß die Entriegelung der einen Seite nur mög­ lich ist, wenn die andere Seite gegen Entriegelung blockiert ist. Dies kann durch schwenkbare Sperrhebel erreicht werden, die durch einen von außen betätigbaren Nocken gegen die Wir­ kung einer Feder beweglich sind, wobei jeweils ein Sperrhebel eine der beiden Verriegelungspositionen des Jochs blockiert, wenn der andere aus der Verriegelungsstellung herausbewegt wird. Das gleiche Ergebnis kann aber auch mit einer Kurvenfüh­ rung an dem Joch und entsprechenden Gegenführungen an den Teilen der Lenksäule erreicht werden, wie es nachstehend noch näher erläutert wird.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in verschiedenen Positionen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel in der Fahr­ position bei eingestellter Mittel­ lage der Neigung des oberen Teiles der Lenksäule,

Fig. 2 eine Entriegelung der beiden Teile der Lenksäule zum Zwecke der Neu­ einstellung der Neigung des oberen Teiles der Lenksäule,

Fig. 3 die Ruheposition des oberen Teiles der Lenksäule bei dem Ausführungs­ beispiel nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 einen vertikalen Schnitt durch ein abgeändertes Ausführungsbeispiel in der Fahrposition bei einer Mittel­ lage des oberen Teiles der Lenk­ säule,

Fig. 5 den gleichen Schnitt wie Fig. 4, je­ doch bei einer veränderten Neigungs­ position des oberen Teiles der Lenk­ säule,

Fig. 6 den Schnitt der Fig. 4 und 5 in der Ruheposition des oberen Teiles der Lenksäule.

Bei den Ausführungsbeispielen ist die Lenksäule aus­ gebildet und besteht aus einem oberen Teil 1 sowie einem unte­ ren Teil 2, die durch ein Gelenk mit gemeinsamer Lenkachse 3 miteinander verbunden sind. Beide Teile sind durch Sperrglieder miteinander verbindbar, die so ausgebildet sind, daß einerseits der Neigungswinkel des oberen Teiles 1 der Lenksäule einstell­ bar ist und andererseits eine Ruheposition des Lenkrades einge­ stellt werden kann, aus der das Lenkrad mit dem oberen Teil 1 der Lenksäule in die vorher eingestellte Neigungsposition zu­ rückkehrt. Die Lenkwelle 4 ist durch die Lenksäule 5 in bekannter Weise hindurchgeführt.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 sind die Sperr­ glieder für die Verriegelung der beiden Teile 1 und 2 der Lenk­ säule mit einigem Abstand von der Achse 3 des die beiden Teile miteinander verbindenden Gelenks angeordnet, um auf diese Weise möglichst geringe Kräfte auf die Sperrglieder wirksam werden zu lassen und um eine Ausbildung mit möglichst kleinen unauf­ fälligen Bauteilen zu erreichen, die möglichst innerhalb des Seitenrisses der Lenksäule untergebracht werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist der obere Teil 1 der Lenksäule einseitig mit einer laschenartigen Verlängerung 5 versehen, dessen freies Ende mehrere zahnartige Einkerbungen 6 aufweist. Das Sperrglied zur Verriegelung der beiden Teile 1 und 2 miteinander besteht aus einem lose angeord­ neten Joch 7, welches mit keinem der beiden Teile 1 und 2 fest verbunden ist, sondern durch weitere Zwischenglieder zwangs­ weise in seiner Bewegung geführt ist. Dieses Joch 7 weist zwei mit Abstand voneinander angeordnete Sperrzähne 8 und 9 auf, von denen der Sperrzahn 8 für die Einstellung des Neigungswin­ kels des oberen Teiles 1 der Lenksäule und somit des Neigungs­ winkels des Lenkrades bestimmt ist und in eine der zahnartigen Kerbungen 6 am freien Ende der laschenartigen Verlängerung 5 eingreifen kann. Der andere Zahn 9 wirkt mit einer einzigen zahnartigen Einkerbung in einem Bauteil 10 des unteren Teils 2 der Lenksäule zusammen. Sperrhebel 11 und 12 sind durch eine um eine Achse 13 mittels eines Betätigungshebels 14 drehbare Nocke 15 gegen Federn 16 und 17 beweglich. Ihre Abmessung und Lage im Zusammenwirken mit der Nocke 15 sind so ausgelegt, daß die Nocke 15 bei Schwenkung um die Achse 13 immer nur einen der beiden Sperrhebel 11 und 12 aus der gezeichneten Lage heraus nach außen schwenken kann. Die gezeichnete Lage wird durch die Federn 16 und 17 aufrechterhalten. Durch Schwenkung des Hebels in die eine oder andere Richtung kann jeweils der Sperrzahn 8 zur Verstellung des Neigungswinkels des oberen Teiles 1 aus einer zahnartigen Ausnehmung 6 am freien Ende der laschenartigen Verlängerung 7 herausgezogen werden, wobei der Sperrhebel 12 den Zahn 9 in der Ausnehmung des Bauteiles 10 blockiert. Andererseits kann der Sperrhebel 12 durch Ver­ schwenken der Nocke 15 in Gegenrichtung nach außen bewegt werden, wobei der Sperrhebel 11 den Zahn 8 in einer Ausnehmung 6 blockiert, so daß nur der Sperrzahn 9 aus der Ausnehmung des Bauteils 10 herausgleiten kann. In dieser Position kann der obere Teil 1 der Lenksäule in die Ruheposition geschwenkt werden. Die eingestellte Neigungslage bleibt dabei erhalten, so daß der obere Teil 1 aus der Ruheposition in die vorher eingestellte Neigungslage zurückgeschwenkt werden kann.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, 2 und 3 ist für die Ver­ zahnungselemente vorteilhaft, eine Keilverzahnung gewählt, die bei Lockerung der Hinterkeilung selbsttätig außer Eingriff kommt. Dadurch können Rückholfedern oder vergleichbare Zwischenglieder vermieden werden.

Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 entspricht hinsichtlich des Aufbaues der Lenksäule den Angaben zu dem Beispiel in den Fig. 1 bis 3. Die beiden Teile 1 und 2 der Lenksäule sind bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch in Höhe der Gelenkachse 3 des die beiden Teile 1 und 2 der Lenksäule miteinander verbindenden Gelenkes miteinander durch das Joch 7 verriegelbar. Die Zwangsführung des Joches 7 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine kurvenförmige Außenkontur des Joches 7 in Verbindung mit Zapfen an den Teilen 1 und 2, wobei zwei Zapfen 18 und 19 an dem einen Teil, z. B. an dem oberen Teil, und ein dritter Zapfen 20 an dem andere Teil, z. B. an dem unteren Teil 2, angeordnet ist. Der eine Zapfen 20 an dem unteren Teil 2 wirkt mit mehreren einander benachbarten zahnartigen Ausnehmungen 6 an dem Joch 7 zusammen, so daß durch Verlagerung des Zapfens 2 in benachbarte Zahnausnehmungen 6 eine Veränderung des Neigungs­ winkels des oberen Teiles 1 der Lenksäule erreicht werden kann. Dies ist aus einem Vergleich der Fig. 4 und 5 erkennbar, in denen der Zapfen 20 in unterschiedlichen Zahnausnehmungen 6 des Joches 7 dargestellt ist. Das gegenüberliegende Ende des Joches 7 weist lediglich eine einzige Zahnausnehmung aus, die mit einem der beiden Zapfen 18 zusam­ menwirkt, so daß der Zapfen 18 in die Ausnehmung 21 eingreift, um den oberen Teil 1 der Lenksäule mit dem Joch 7 zu verriegeln und über den Zapfen 20 in einer der Ausnehmungen 6 gleichzeitig auch mit dem unteren Teil 2 der Lenksäule. Sowohl der Zapfen 18 als auch der Zapfen 20 weisen vorteilhaft den auf der Zeich­ nung dargestellten runden Querschnitt auf. Die Ausnehmungen 6 und 21 sind in ihrer Form dem Zapfen­ querschnitt angepaßt, so daß sie die Zapfen bei Zahneingriff mit nahezu 180 Grad umschließen.

Über einen Hebel 22 kann das Joch 7 an dem einen oder anderen Ende gegen die Wirkung einer das Joch in Richtung des Zahneingriffs (18 in 21 und 20 in 6) belastenden Feder 25 angehoben werden. Dadurch kann entweder der Zapfen 18 aus der Ausnehmung 21 oder der Zapfen 20 aus einer der Ausnehmungen 6 herausgehoben werden, um so entweder eine Verschwenkung in die Ruheposition oder eine Veränderung des eingestellten Neigungswinkels des oberen Teiles der Lenksäule zu erreichen. Form und Länge der kurvenförmigen Gestal­ tung 22 des Joches 7 in Verbindung mit dem Zapfen 19 verhindern dabei, daß gleichzeitig eine Entriegelung des Zapfens 18 aus der Ausnehmung 21 und des Zapfens 20 aus einer der Ausnehmungen 6 möglich ist, so daß immer nur eine der beiden Schwenkbewegungen ausge­ führt werden kann.

Mit 24 ist ein Schutzmantel bezeichnet, wie er an sich bekannt ist. Das Joch ist vorteilhaft über pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betriebene Bedienelemente beweglich, so daß die Betätigungs­ elemente unabhängig von der Lenksäule angeordnet werden können.

Claims (9)

1. Lenksäule für Kraftfahrzeuge, bei der ein oberer Teil gegenüber einem feststehenden unteren Teil in der Neigung einstellbar ist, die beide um eine Quer­ achse gelenkig miteinander verbunden und durch ein Sperrglied miteinander verriegelbar sind, welches durch Betätigung einerseits zur Verschwenkung des oberen Teils der Lenksäule lösbar und andererseits zum individuellen Einstellen der Neigungsposition des oberen Teils der Lenksäule lösbar ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß das Sperrglied als ein gegenüber beiden Teilen (1, 2) der Lenksäule mittels Zwischenglieder in einer Zwangsbewegung geführtes Joch (7) ausgebil­ det ist
• - daß das Joch über Zahneingriff mit beiden Teilen (1, 2) der Lenksäule gleichzeitig verbindbar ist und
• - daß bei Entriegelung des Zahneingriffes des Joches (7) mit dem einen Teil (1) der Lenksäule der Zahneingriff der Verzahnung des Joches (7) mit dem andere Teil (2) der Lenksäule blockiert ist.

2. Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (7) zwei Verzahnungselemente (8, 9 bzw. 18, 20) aufweist, von denen eines mit einer einzigen Gegenverzahnung (10, 21) an einem der beiden Teile der Lenksäule und das andere in der Ausbildung als Mehrfachverzahnung (6) mit einer Gegenverzahnung am anderen Teil der Lenksäule zusammenwirkt.

3. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch mittels Betätigungs­ glieder (14, 22) beweglich und wahlweise aus einer der beiden Verriegelungspositionen mit einem der beiden Teile (1, 2) der Lenksäule heraus beweglich ist.

4. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungselemente als Keil­ verzahnung ausgebildet sind, die in der jeweiligen Entriegelungsposition selbsttätig ausrasten.

5. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung aus im Querschnitt runden Zapfen (18, 20) einerseits und aus diese bei Zahneingriff etwa 180 Grad umschließende Ausnehmungen (6, 21) andererseits besteht.

6. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (7) mit einem Betäti­ gungshebel (22) verbunden ist.

7. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Joch (7) bei seiner Bewegung führenden Zwischenglieder aus Sperrhebeln (11, 12) bestehen, die mittels einer Betätigungsnocke (15) gegen eine Feder (16, 17) beweglich gelagert sind.

8. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Joch (7) bei seiner Bewegung führenden Zwischenglieder aus Kurvenflächen (23) am Joch (7) und Widerlagern (18, 19, 20 ) an den beiden Teilen (1, 2) der Lenksäule bestehen.

9. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (7) mittels motorischer Bedienelemente beweglich ist.