DE3538622A1

DE3538622A1 - Teleskopaufbau

Info

Publication number: DE3538622A1
Application number: DE19853538622
Authority: DE
Inventors: Masanobu Ishikawa; Kenichi Kikuchi; Masumi Nishikawa; Sumio Toyota Aichi Takizawa; Hiroshi Kariya Aichi Watanabe
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 1984-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1986-05-07
Also published as: DE3538622C2; JPH0243921B2; US4669325A; JPS61105358A

Description

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rELLMANN " «RAMS " OTRUIF Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-lng. R. Kinne 3538622 Dipl.-lng. Ρ Gru_pe

Dipl.-lng. B. Pellmann - 3 - Dipl.-lng. K. Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: O 89-537377 cable: Germaniapatent München

30. Oktober I985 DE 5279 / case AS-825

Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Kariya-city, Japan

und

Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Toyota-shi, Japan

Teleskopaufbau

Die Erfindung bezieht sich auf einen Teleskopaufbau des Typs, wie er in einem teleskopischen Lenkradaufbau eines Automobils verwendet werden kann. Der Teleskopaufbau besitzt eine Welle, die in ineinandergreifender Weise in ein Joch, das an einem ortsfesten Teil gehalten ist, eingepaßt ist, und die Anordnung ist so, daß das Joch gedreht wird, wenn die Welle sich dreht.

Ein herkömmlicher Teleskopaufbau des oben beschriebenen Typs wird in der US-PS 3 396 6OO beschrieben. Dieser herkömmliche Aufbau weist ein Paar Wellen, die in teleskopartiger Weise angeordnet sind, ein Joch, das drehbar durch einen ortsfesten Rahmen gehalten wird, der fest an einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist, einen

beweglichen Rahmen, um die Welle auf der Eingangsseite drehbar zu halten, eine Mutter, die drehbar an dem ortsfesten Rahmen angebracht ist, und eine Spindel auf, die am beweglichen Rahmen angebracht ist, wobei die Mutter über ein Gewinde mit der Spindel verbunden ist. Wenn die Mutter mittels z. B. eines Motors gedreht wird, bewegt sich die über das Gewinde mit ihr verbundene Spindel vor und zurück, je nach der Richtung, in die die Mutter gedreht wird. Folglich bewegt sich der bewegliehe Rahmen, an dem die Spindel befestigt ist, relativ zum ortsfesten Rahmen, wobei die Lenkradwelle in axialer Richtung verschoben wird. Die Drehung der Mutter wird angehalten, wenn die Lenkradwelle die gewünschte Lage erreicht. Aufgrund der gewindemäßigen Verbindung zwisehen der Mutter und der Spindel kann die Lenkradwelle auf eine gewünschte Länge eingestellt und gehalten werden.

Da die Spindel an dem beweglichen Rahmen befestigt ist und die Mutter, die über ein Gewinde mit der Spindel verbunden ist, in dem vorhergehenden herkömmlichen Aufbau durch den ortsfesten Rahmen drehbar gehalten wird, beträgt die gesamte Axialverschiebung der Spindel von der einen Seite der ortsfesten Mutter bis zur anderen in etwa das doppelte der Axiallänge der Spindel. Demzufolge ist der Platz, der für die Spindel an der Lenkradwelle erforderlich ist, unnötigerweise groß und stellt einen Nachteil des herkömmlichen Aufbaus dar.

Folglich besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Teleskopaufbau vorzusehen, bei dem ein geringerer Platz für die Vorrichtung der Spindel erforderlich ist.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht

darin, einen Teleskopaufbau vorzusehen, bei dem die Spindel leicht in eine exakt parallele Stellung zu einer Welle gebracht werden kann, die in ineinandergreifender Weise innerhalb eines Joches angeordnet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Aufbau gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die vorstehende Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Teleskopaufbau vorgesehen ist, bei dem eine Mutter an einem beweglichen Rahmen und eine Spindel, mit der die Mutter über ein Gewinde verbunden ist, drehbar an einem ortsfesten Rahmen gehalten ist. Genauer gesagt, weist der Aufbau ein Joch auf, das in axialer Richtung an einem ortsfesten Element gehalten wird. Eine Welle, die in ineinandergreifender Weise innerhalb des Joches sitzt, ist durch einen beweglichen Rahmen drehbar gehalten und in der Lage, sich zusammen mit dem beweglichen Rahmen relativ zum Joch hin- und herzubewegen. Eine Spindel ist durch einen ortsfesten Rahmen drehbar gehalten und eine Mutter, die über ein Gewinde mit der Spindel verbunden ist, ist an einem beweglichen Rahmen angebracht. Die Spindel besitzt ein Ende, das durch den ortsfesten Rahmen selbst und ein anderes Ende, das durch ein fest am ortsfesten Rahmen angebrachtes Teil axial gehalten wird.

Wenn die Welle gedreht wird, dreht sich das in ineinandergreifender Verbindung mit der Welle stehende Joch mit. Wenn die Spindel bewegt wird, bewegt sich die durch den beweglichen Rahmen gehaltene Mutter axial entlang der Spindel, so daß der bewegliche Rahmen relativ zum ortsfesten Rahmen hin- und herbewegt wird. Folglich verschiebt sich die von dem beweglichen Rahmen gehaltene

Welle in Achsrichtung relativ zum Joch in Abhängigkeit der Richtung der Spindeldrehung vorwärts oder rückwärts, wodurch es ermöglicht wird, den Abschnitt der Welle, der aus dem Joch herausragt, längenmäßig einzustellen. Wenn die Spindel nicht axial zur Welle hin- und herbewegt wird, wird der Raum, der zur Anbringung der Spindel längsseits der Welle benötigt wird, durch die Abmessungen der Spindel bestimmt. Dies macht es unnötig, einen sich in axialer Richtung erstreckenden Raum entsprechend der doppelten Länge der Spindel vorzusehen, um die axiale Bewegung der Spindel zu ermöglichen, wie es in der herkömmlichen Art und Weise der Fall war.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann vorvorgesehen sein,daß beide Enden der Spindel durch den ortsfesten Rahmen selbst und durch einen am ortsfesten Rahmen befestigten Spindelhalter axial gehalten sind. Folglich kann leicht eine sehr genaue parallele Stellung zwischen den Mittelachsen der Spindel und der Welle erreicht werden. Die Mutter, die über ein Gewinde mit der Spindel verbunden ist, kann deshalb leicht entlang der Spindel laufen, ohne daß die Mutter infolge schlechter Ausrichtung seitwärts gegen die Spindel gedrückt wird. Außerdem erleichtert die Verwendung des Spindelhalters, der ein Ende der Spindel axial trägt, die Einstellung zur Erreichung der parallelen Stellung zwischen der Spindel und der Welle.

Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen gleiche Bezugszeichen die gleichen oder ähnliche Teile in allen Figuren bezeichnen.

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht, teilweise als Schnitt und unter Weglassung von Teilen, die ein Ausführungsbeispiel des Teleskopaufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht, gesehen in Richtung des Pfeils II in Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Schnitt, gesehen in Richtung des Pfeils III in Fig. 2; und

Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung eines Spindelhalters.

Ein Teleskopaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung ist in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 versehen und weist einen ortsfesten Rahmen 2 auf, der z. B. an einer Fahrzeugkarosserie fest angebracht ist. Der ortsfeste Rahmen 2 besitzt eine allgemeine Mittelöffnung 3, die über Kugellager 5 ein Joch 6 drehbar stützt. Das Joch 6 besitzt eine Mittelbohrung, deren innere Oberfläche mit einem gezahnten Abschnitt 7 versehen ist. Eine Welle 8 besitzt an ihrer äußeren Oberfläche einen gezahnten Abschnitt 9 und ist so in den gezahnten Abschnitt 7 des Joches 6 eingepaßt, das bezüglich des Joches einen Teleskop-, aber keine Drehbewegung möglich ist. Der Teleskopaufbau 1 weist weiterhin einen beweglichen Rahmen 10 auf, der über Kugellager (nicht dargestellt) die Welle 8 stützt. Die Welle 8 und der Rahmen 10 sind so angeordnet, daß sich die Welle 8 unabhängig von dem beweglichen Rahmen 10 drehen kann, daß aber die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Welle 8 den beweglichen Rahmen 10 veranlaßt, sich zum Joch hin- oder davon wegzubewegen. Folglich bewirkt eine Drehung der Welle 8, daß das Joch 6 sich im Einklang mit ihr dreht, und eine Bewegung der Welle 8 vor und zurück bewegt gleichzeitig den beweglichen Rahmen 10 hin und

-ΟΙ her, so daß die Position der Welle 8 relativ zum Joch 6 aufgrund der gezahnten Abschnitte 7 und 9 verändert werden kann. Falls ein mechanisches Bauteil, z. B. ein Lenkrad, am äußeren Ende der Welle 8 angebracht ist, kann die Längsneigungsposition des Lenkrades eingestellt werden, um größtmöglichen Komfort zu erreichen.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist unter dem ortsfesten Rahmen 2 eine Antriebseinheit 11, etwa ein Elektromotor, angebracht. Am unteren Abschnitt des ortsfesten Rahmens 2 ist entlang dem beweglichen Rahmen 10 ein Schenkel

12 vorgesehen, der im wesentlichen die Querschnittsform eines C besitzt. Der Schenkel 12 besitzt im Inneren eine Aussparung, in die eine Mutter 13, die einstückig am beweglichen Rahmen 10 ausgebildet ist, hineinragt. Eine Spindel 14 ist über ein Gewinde mit der Mutter

13 verbunden und im Schenkel 12 enthalten. Die Spindel

14 ist an ihrem einen Ende über ein Kugellager 15 an der Wand des ortsfesten Rahmens axial gestützt. An der Spindel 14 ist ein Schneckenrad 16 befestigt, das über ein Gewinde mit der Schnecke 17, die an der Antriebswelle der Antriebseinheit 11 befestigt ist, verbunden ist. Wie in Fig. 1 zu sehen ist, besitzt der Schenkel 12 eine rechte Stirnfläche, an der ein Spindelhalter 18 fest angebracht ist. Das andere Ende der Spindel 14 wird durch den Spindelhalter 18 über ein Kugellager 19 axial so gestützt, daß die Mittelachsen der Spindel 14 und der Welle 8 parallel zueinander verlaufen.

Auf diese Weise ist die Spindel 14 an beiden Enden axial am ortsfesten Rahmen 2 gestützt und gegen Axialbewegung gesichert, aber über die Kugellager 15 und 19 ist eine Drehbewegung möglich. Die Tatsache, daß beide Enden der Spindel 14 durch den ortsfesten Rahmen 2 gestützt sind, erleichtert die Abstimmung, um die Mittelachse

der Spindel 14 in eine Parallele zur Mittelachse der Welle 8 und des Joches 9 zu bringen. Dies stellt sicher, daß die Mutter 13 ohne Fressen, was im Fehlen einer echten parallen Ausrichtung begründet wäre, glatt entlang der Spindel 14 läuft.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn der Spindelhalter 18 so gestaltet wird, wie es in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Wie dargestellt, besitzt der Spindelhalter 18 Durchgangslöcher 21 an seinem oberen und unteren Ende, um beispielsweise Schraubenbolzen 20 aufzunehmen, die in die Stirnfläche des Schenkels 12 geschraubt werden, um den Spindelhalter am Schenkel zu befestigen. Der Spindelhalter 18 ist so ausgebildet, daß er eine Mittelnabe 2Z aufweist, in der das Kugellager 19 sitzt. Das eine Ende der Spindel 14 ist in das Kugellager 19 eingepaßt und wird dadurch drehbar gehalten. Der Spindelhalter 18 weist des weiteren eine kreisförmige, teilweise weggeschnittene Verbxndungsauskragung 23 auf, die in den Schenkel 12 hineinragt. Die Auskragung 23 besitzt obere und untere Abschnitte 23a, die an ihrer oberen und unteren Seite über die sich in Umfangsrichtung erstreckende Oberfläche Kontakt mit der inneren Wandoberfläche des Schenkels 12 bekommen, wenn der Spindelhalter 18 am ortsfesten Rahmen 2 angebracht ist. Die Verbxndungsauskragung 23 dient so dazu, den Spindelhalter 18 aufwärts oder abwärts bezüglich des ortsfesten Rahmens 2 einzustellen. Dies ermöglicht, die Mittelachse der Spindel 14 in eine Parallele zur Mittelachse der Welle 8 zu bringen, indem bloß die Lage des Spindelhalters 18 nach links oder rechts ausgerichtet wird. Die Verbindungsauskragung 23 weist des weiteren einen seitlichen Abschnitt 23b auf, der über eine Umfangsoberfläche Kontakt mit der inneren Wandoberfläche des Schenkels 12 bekommt, so daß der Spindelhalter 18 nach links

-ΙΟΙ oder rechts verstellt werden kann.

Wenn der Antriebsmotor 11 in Betrieb ist, treibt die Schnecke 17 das Schneckenrad 16 zu einer Drehbewegung an. Das Schneckenrad 16 dreht die Spindel 14 in einer vorbestimmten Richtung, die abhängig von der eingestellten Drehrichtung des Motors ist. Die Drehung der Spindel 14 veranlaßt die Mutter 13, die fest am beweglichen Rahmen 10 angebracht ist, sich vorwärts oder rückwärts zu bewegen, so daß der bewegliche Rahmen 10 zum Joch 6 hin- oder von ihm wegbewegt wird. Da der bewegliche Rahmen 10 über die Kugellager 5 die Welle 8 trägt, bewegt sich die Welle 8 zum Joch 6 hin oder von ihm weg, und stellt so die Länge des Abschnittes der Welle 8 ein, die aus dem Joch 6 herausragt. Da die Spindel 14 an ihren beiden Enden durch den ortsfesten Rahmen 2 axial gestützt wird, bleiben die Spindel 14 und die Welle 8 immer parallel zueinander und gewährleisten somit, daß die Mutter 13 glatt entlang der Spindel 14 läuft.

Da viele erheblich abweichende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden können, ohne daß ihr Charakter und ihre Idee verlassen wird, gilt es als selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungsbeispiele begrenzt ist.

Ein Teleskopaufbau weist ein Joch, das drehbar an einem ortsfesten Element gehalten ist, eine Welle, teleskopartig in das Joch eingepaßt, drehbar gehalten durch einen beweglichen Rahmen und in der Lage, sich zusammen mit dem beweglichen Rahmen relativ zum Joch hin- und herzubewegen, eine Spindel, die drehbar durch einen ortsfesten Rahmen gehalten wird, und eine Mutter auf, die über ein Gewinde mit der Spindel verbunden und an

dem beweglichen Rahmen befestigt ist. Wenn die Spindel gedreht wird, bewegt sich die an dem beweglichen Rahmen vorgesehene Mutter in Achsrichtung entlang der Spindel, so daß sich der bewegliche Rahmen zum ortsfesten Rahmen hin- oder von ihm wegbewegt. Folglich verschiebt sich die von dem beweglichen Rahmen gehaltenen Welle in Achsrichtung relativ zum Joch vorwärts oder seitwärts in Abhängigkeit der Richtung der Spindeldrehung, wodurch es ermöglicht wird, den Abschnitt der Welle, der aus dem Joch herausragt, längenmäßig einzustellen.

Claims

Patentansprüche

1. Teleskopaufbau, gekennzeichnet durch

ein an dem ortsfesten Rahmen (2) drehbar angebrachtes Joch (6), das eine Mittelbohrung (3) aufweist;

einen bezüglich des Joches (6) frei hin- un|i herbewegbaren Rahmen (10);

eine durch den beweglichen Rahmen (10) axial gestützte Welle (8), die mit einem Ende frei hin- und herbewegbar in der Bohrung des Joches (6) eingepaßt ist und so ausgeführt ist, daß das Joch (6) sich dreht, wenn die Welle (8) gedreht wird;

eine Spindel (14) mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende durch den ortsfesten Rahmen (2) frei drehbar gestützt wird;

Stützvorrichtungen, die am ortsfesten Rahmen (2) angebracht sind, um das zweite Ende der Spindel (14) frei drehbar zu stützen;

wobei der ortsfeste Rahmen (2) und die Stützvorrichtungen so angebracht sind, daß sie die Spindel (14) parallel zur Welle (8) halten;

Dresdner Bank (München) KIo. 3939 844

E/15

Deutsche Bank (München) Kto. 286 1060

Ptistscheckatiu (München) KIo. 670-4.) 804

Antriebsmittel, um die Spindel (14) zu drehen; und

eine Mutter (13), die über ein Gewinde mit der

Spindel (14) verbunden ist und durch den beweglichen Rahmen (10) gegenüber einer Drehung festgehalten ist.

2. Teleskopaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtungen

einen Spindelhalter (18) aufweisen, der fest am ortsfesten Rahmen (2) angebracht ist, ein Kugellager (19) aufweist, um das zweite Ende der Spindel (14) drehbar zu stützen, und Eingriffselemente besitzt, die in den ortsfesten Rahmen (2) greifen, um den Spindelhalter (18) relativ dazu einzustellen, wenn der Spindelhalter (18) an dem ortsfesten Rahmen (2) angebracht ist.