DE3409987A1

DE3409987A1 - Lenksaeule fuer kraftfahrzeuge mit einstellbarer neigung des lenkrades

Info

Publication number: DE3409987A1
Application number: DE19843409987
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr.-Ing. 4515 Bad Essen Burmeister
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1984-03-19
Filing date: 1984-03-19
Publication date: 1985-09-26
Also published as: DE3409987C2

Description

Lenksäule für Kraftfahrzeuge mit einstellbarer Neigung des
Lenkrades Die Erfindung betrifft eine Lenksäule für Kraftfahrzeuge mit einstellbarer Neigung des Lenkrades nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Lenksäulen mit diesen Merkmalen sind von verschiedenen Herstellern bereits mehrfach gebaut worden. Die Verriegelung der beiden Teile der Lenksäule miteinander erfolgt durch Reibungsschluß, wobei die Reibungskräfte meist mit einer Exzenterspannvorrichtung aufgebracht werden, die mittels eines Handhebels betätigbar ist. Unsicherheiten in der Funktion und vorschneller Verschleiß haben zu einer Lösung geführt, bei der die Neigungsverstellung über ein Ritzel und ein Zahnsegment erfolgen, die beide nach der Verstellung ebenfalls durch Reibungsschluß miteinander verspannt werden. Bei einer solchen Ausbildung nach der DE-AS 26 30 370 liegt der Verstellmechanismus jedoch weit außerhalb der die Neigungsverstellung, um dadurch die auftretende Belastung in den Reibschlußelementen der Verriegelung zu reduzieren. Solche Ausbildungen sind daher kostenaufwendig und vor allem sehr schwer.
Sie verändern außerdem die an sich schlanke Ausbildung der Lenksäule in unerwünschter Weise und führen zu Anordnungen, bei denen die Neigungsverstellung des Lenkrades mit einer ebenfalls unerwünschten Verlagerung des Lenkrades aus-der optimalen Fahrposition heraus verbunden ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Neigungsverstellung eines Lenkrades so zu gestalten, daD sie eine möglichst unauffällige kompakte Bauweise zuläßt, eine wesentliche Verlagerung des Lenkrades bei der Neigungsverstellung vermeidet und vor allem formschlüssige Verriegelungselemente aufweist, die somit frei sind von durch Abnutzung beeinträchtigter Funktionssicherheit.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch eine Ausbildung mit Merkmalen nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1. Wesentliches Merkmal dieser Ausbildung ist der Zahneingriff des die beiden Teile der Lenksäule in der verriegelten Sperrlage miteinander verbindenden Sperrgliedes. Dieses Sperrglied sitzt zentral auf der quer verlaufenden Gelenkachse, um die die beiden Teile der Lenksäule bei der Neigungsverstellung des Lenkrades gegeneinander verschwenkt werden. Die Verzahnung des Sperrgliedes mit den beiden Teilen der Lenksäule in der Sperrlage ergibt eine fonnschlüssige Verbindung, so daß das Sperrglied relativ klein bemessen werden kann. Dadurch ist das Gelenk für die Neigungsverstellung möglichst weit nach oben nahe unter dem Lenkrad anzuordnen, so daß bei der Neigungsverstellung des Lenkrades nicht zwangsläufig eine Verlagerung des Lenkrades aus der gewünschten Fahrposition heraus verbunden ist. Nach einem beson- deren Gedanken zur Gestaltung der erfindungsgemäßen Lösung besteht das Sperrglied aus einem Tellerkörper mit einem inneren Zahnkranz am Tellerrand, der sich im wesentlichen in einer Kegel ebene erstreckt, und in dessen Verzahnung eine Gegenverzahnung der beiden Teile der Lenksäule eingreift, wobei diese Gegenverzahnung auf einem segmentförmigen Zahnkranzteil jedes der beiden Teile der Lenksäule angeordnet ist. Beide Zahnsegmente auf den Teilen der Lenksäule liegen somit in einer Ebene, die mit der Ebene der Verzahnung am Rand des Tellerkörpers übereinstimmt. Vorteilhaft ist die Ausbildung des Tellerkörpers mit einem Glockenrand und innerer Verzahnung am Glockenrand, so daß der Tellerkörper haubenförmig alle weiteren Bauteile verdeckt. Für die Bewegung zur Verriegelung und Entriegelung ist der Tellerkörper auf der Gelenkachse des die beiden Teile der Lenksäule miteinander verbindenden Gelenks gelagert und begrenzt axial beweglich. Auf der Rückseite des Tellerkörpers ist eine Keilfläche vorgesehen, die mit einer Gegenfläche einer weiteren Scheibe zusammenwirkt, welche mittels eines Betätigungshebels verdrehbar ist und sich axial gegen einen Bund auf der Gelenkachse oder dergleichen abstützt, so daß durch Bewegung des Betätigungshebels axiale Spannungskräfte auf den Tellerkörper zur Herstellung des Zahneingriffes ausgeübt werden können.
Zur Entriegelung kann eine Tellerfeder zwischen der Scheibe und dem Tellerkörper mit der Verzahnung angeordnet sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der Zeichnung teils schematisch dargestellt. Es zeigen Figur 1 einen senkrechten Schnitt durch das die beiden Teile einer Lenksäule mit einstellbarer Neigung des Lenkrades verbindende Gelenk und Figur 2 eine Aufsicht auf die Verzahnung an den beiden Teilen der Lenksäule bei entferntem Sperrglied.
Der obere Schaftteil 1 und der untere Schaftteil 2 einer Lenksäule für Kraftfahrzeuge mit einstellbarer Neigung des Lenkrades sind durch ein Gelenk mit quer zur Langsrichtung der Lenksäule verlaufender Gelenkachse 3 miteinander verbunden. Die Lenkwelle 4 weist ebenfalls ein zentrales Gelenk 5 auf und ist durch die Lenksäule 1 und 2 hindurchgeführt. Das Gelenk soll möglichst hoch nahe unter dem Lenkrad angeordnet sein. Für die Neigungsverstellung ist auf einer Seite jedes der beiden Teile 1 und 2 der Lenksäule eine Verzahnung 6 bzw. 7 in einem Segment angeordnet, wie es aus dem Beispiel der Figur 2 besonders deutlich hervorgeht. Die Verzahnung der beiden Segmente 6 und 7 an den Teilen 1 und 2 der Lenksäule liegen auf einer gemeinsamen Kegel ebene und greifen in die Innenverzahnung eines Sperrgliedes 8 ein, welches als Tellerkörper ausgebildet ist. Letzterer weist somit eine ringförmig angeordnete Verzahnung auf, die sich in einer Kegel ebene erstreckt. Vorteilhaft ist dieser Tellerkörper leicht glockenförmig ausgebildet, so daß er die Zahnsegmente 6 und 7 an den Teilen 1 und 2 der Lenksäule schJtzend überdeckt. Auf der Rückseite ist der Tellerkörper 8 mit einer Keilfläche 9 ausgestattet, die mit einer Gegenfläche an einer Scheibe 10 zusammenwirkt, die sich andererseits axial gegen einen Bund 11 auf der Achse 3 des Gelenkes abstützt. Die Scheibe 10 ist über ein Betätigungsglied, z. B. einen Handhebel 12, verdrehbar, so daß durch.Verdrehung der Scheibe 10 eine Axialkraft auf den Tellerkörper 8 in Richtung Zahneingriff ausgeübt werden kann. Es wird somit eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Teilen 1 und 2 über den Tellerkörper 8 erreicht, die praktisch keinem Verschleiß unterliegt und in jedem Fall eine sichere Verriegelung der beiden Teile 1 und 2 in der eingestellten eigungslage des Lenkrades ergIbt. Eirie Tellerfeder 13 zwischen der Scheibe 10 und dem Tellerkörper 8 dient zur Lösung des Tellerkörpers 8 nach dem Verschvienken der Scheibe 10 in Gegenrichtung so da3 die Tellerfeder 13 den Zahneingriff zwischen der Verzahnung des Tellerkörpers und den Zahnsegrenten 6 und 7 löst, um eine Verstellung des Neigungswinkels des Lenkrades durchzuüjhren.
Anstelle der erläuterten Spannvorrichtung ist nach einem abweichenden Vorschlag vorgesehen, daß der Tellerkörper des Sperrgliedes 8 mittels einer auf einem Gewinde eines festen Bolzens verschraubbaren Mutter gegen die Zahnsegmente 6 und 7 spannbar ist.
Um die Betätigungselemente möglichst an beliebiger Stelle unabhängig von der Lenksäule anordnen zu können, sind nach einem besonderen Vorschlag motorisch betriebene Spannelemente, z. B.
pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betriebene Spannelemente vorgesehen.

Claims

Patentansprüche X Lenksäule für Kraftfahrzeuge mit einstellbarer Neigung des Lenkrades, mit einem Kippgelenk zwischen zwei Teilen der Lenksäule, die beide auf gemeinsamer Gelenkachse gelagert und durch ein Sperrglied lösbar miteinander verriegelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf der Gel.enkachse (3) axial bewegliches Sperrglied (8) mit einer konzentrisch zur Gelenkachse angeordneten Tellerverzahnung in Zahnsegmente (6, 7) beider Lenksäulenteile (1, 2) eingreift.
2. Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (8) als ein auf der Gelenkachse (3) drehbar und axial begrenzt verschiebbarer Tellerkörper mit einem Zahnkranz und einer sich in einer Kegel ebene erstreckenden Verzahnung ausgebildet ist, die mit einer Verzahnung in Zahnsegmenten (6, 7) an den beiden Teilen (1, 2) der Lenksäule übereinstimmt, die in der gleichen Ebene angeordnet sind.
3. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tellerkörper (8) einen Glockenrand mit einer Innenverzahnung aufweist, in die die Verzahnung der Segmente (6, 7) an den beiden Teilen (1, 2) der Lenksäule eingreift.
4. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tellerkörper des Sperrgliedes -(8) auf der der Verzahnung gegenüberliegenden Rückseite eine konzentrisch zur Gelenkachse (3) angeordnete Keilfläche (9) aufweist, die mit einer Gegenfläche eines auf der Gelenkachse (3) schwenkbar und axial unverschiebbar abgestützten Haltegliedes (10) zusammenwirkt.
5. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tellerkörper des Sperrgliedes (8) mittels einer auf einem Gewinde eines festen Bolzens verschraubbaren Mutter gegen Zahnsegmente (6, 7) spannbar ist.
6. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verspannung des Tellerkörpers des Sperrgliedes (8) mit den Zahnsegmenten (6, 7) motorisch betriebene Spannelemente vorgesehen sind.