DE3633732A1 - Teleskopische lenkvorrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge und insbesondere auf eine teleskopische Lenkvorrichtung des Typs, der ein erstes und zweites Trag­ element, die teleskopisch miteinander verbunden und rela­ tiv zueinander bewegbar sind, eine erste Welle, die von dem ersten Tragelement drehbar gehalten ist, eine zweite Welle, die von dem zweiten Tragelement drehbar gehalten und mit der ersten Welle zur Drehung mit dieser telesko­ pisch verbunden ist, eine Vorschubspindelwelle, die paral­ lel zu der ersten und zweiten Welle angeordnet und mittels des ersten Tragelementes drehbar gehalten ist, und eine Vorschubmutter aufweist, die fest an dem zweiten Tragele­ ment angebracht ist und zur Erzielung einer Relativbewe­ gung des ersten und zweiten Tragelementes in Abhängigkeit von einer Drehung der Vorschubspindelwelle mit dieser im Gewindeeingriff steht.

In der JP-PS 60-44 64 ist eine solche teleskopische Lenk­ vorrichtung vorgeschlagen worden, bei der das erste Trag­ element an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist und die zweite Welle daran mit einem Lenkrad vorgesehen ist. Bei der teleskopischen Lenkvorrichtung ist es erforderlich, die erste und zweite Welle miteinander ohne einen unge­ wollten Zwischenraum zwischen diesen zu verbinden, um Vi­ brationen des Lenkrades zu verhindern und das Gefühl bei Betätigung der Lenkung zu verbessern. Es ist des weiteren erforderlich, einen ungewollten Zwischenraum zwischen der Vorschubspindelwelle und der Mutter zu vermeiden, um das Lenkrad festzuhalten. In der JP-PS 60-18 86 14 ist eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, die diesen Anforde­ rungen genügt. Unerwünschte Vibrationen der Tragelemente können aber infolge von deren Relativbewegung nicht ver­ mieden werden. Wenn des weiteren eine fehlerhafte Bear­ beitung der Vorschubspindelwelle und Mutter vorliegt, tritt eine unerwünschte Bewegung oder Vibration der Trag­ elemente während der Drehung der Vorschubspindelwelle auf. Dies führt zu ungewünschten Vibrationen der Betätigungs­ hebel, die an dem zweiten Tragelement befestigt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte teleskopische Lenkvorrichtung zu schaffen, bei der eine unerwünschte Bewegung oder Vibration der Betätigungshebel, die an dem Tragelement befestigt sind, in möglichst ein­ facher Weise vermieden werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lenkvorrich­ tung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen teleskopischen Lenkvorrichtung ist eines der Tragelemente einstückig mit einem länglichen Führungsansatz, der parallel zu der ersten und zweiten Welle verläuft, versehen, das andere Tragelement ist einstückig mit einem Tragabschnitt versehen, der axial verschiebbar mit dem länglichen Führungsansatz verbunden ist und mit diesem federnd in Eingriff steht, und die Vorschubspindel­ welle ist so angebracht, daß sie in eine radiale Richtung des ersten Tragelementes in geringem Maße verschiebbar ist.

Weitere Ziele, Anwendungen und Vorteile der Erfindung wer­ den aus der folgenden ausführlichen Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung vollständig ersichtlich.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer erfindungsgemäßen teleskopischen Lenkvorrichtung in teilweise geschnit­ tener Darstellung,

Fig. 2 zeigt die teleskopische Lenkvorrichtung gemäß Fig. 1 in Explosionsdarstellung,

Fig. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 zeigt einen Tragvorsprung eines in Fig. 2 dar­ gestellten zweiten Tragelementes in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der Lenkvorrichtung und

Fig. 6 zeigt einen Abschnitt gemäß Fig. 5 in perspek­ tivischer Darstellung.

In den Zeichnungen und insbesondere in den Fig. 1 und 2 ist eine teleskopische Lenkvorrichtung dargestellt, die ein erstes Tragelement 21, das über einen herkömmlichen schwenkbaren Mechanismus, der nicht dargestellt ist, an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist, ein zweites Trag­ element 22, das teleskopisch mit dem ersten Tragelement 21 verbunden ist und eine Relativbewegung zu diesem aus­ führen kann, und eine Lenkwellen- oder Lenkspindelvorrich­ tung 10 aufweist, die an dem ersten und zweiten Tragele­ ment 21 bzw. 22 drehbar gehalten ist. Die Lenkwellenvor­ richtung 10 weist eine erste Welle 11 auf, die von einem Paar axial beabstandeter Radiallager 31 und 32, die an dem ersten Tragelement 21 gehalten sind, drehbar gelagert wird und in Axialrichtung ortsfest gehalten ist. Die Lenkwel­ lenvorrichtung 10 weist des weiteren eine zweite Welle 12 auf, die an einem mittleren Abschnitt mittels eines Radiallagers 33, das an dem zweiten Tragelement 22 gehal­ ten ist, drehbar gelagert ist und in Axialrichtung bezüg­ lich des zweiten Tragelementes 22 ortsfest gehalten ist.

Die erste Welle 11 weist eine Gabel bzw. einen Bügel 11 a auf, der bzw. die mittels einer Universalverbindung mit einer nicht dargestellten Lenkhauptwelle verbunden ist, so daß er bzw. sie um eine Achse O geschwenkt werden kann, und der bzw. die eine innenverzahnte Bohrung 11 b aufweist. Die zweite Welle 12 weist einen rechten Endabschnitt 12 a, an dem ein Lenkrad 13 gehalten ist, und einen außenver­ zahnten Abschnitt 12 b auf, der mit der innenverzahnten Bohrung 11 b der ersten Welle 11 zur Drehung mit dieser teleskopisch verbunden ist. Der außenverzahnte Abschnitt 12 b der zweiten Welle 12 ist mit einer Vielzahl von nicht dar­ gestellten, in Umfangsrichtung gleichen Abstand voneinan­ der aufweisenden, axialen Schlitzen versehen, so daß er sich ra­ dial nach außen aufweiten kann, und ist an seinem linken Ende mit ei­ ner kegelförmigen bzw. konischen Bohrung 12 c ausgebildet, in die ein Konuselement 14 eingesetzt ist. Das Konuselement 14 ist mit einem Ende einer inneren Welle 15 verbunden, die durch eine axiale Bohrung der zweiten Welle 12 nach außen verläuft. Das äußere Ende der inneren Welle 15 steht mit dem rechten Ende 12 a der zweiten Welle 12 in Gewinde­ eingriff und ist mittels einer aufgeschraubten Befesti­ gungsmutter 16 ortsfest gehalten. Wenn die innere Welle 15 so gedreht wird, daß sie sich nach außen bewegt, bewegt sich das Konuselement 14 nach rechts und weitet den außen­ verzahnten Abschnitt 12 b der zweiten Welle 12 auf. Dadurch ist ein ungewollter Zwischenraum zwischen dem außenver­ zahnten Abschnitt 12 b der zweiten Welle 12 und der innen­ verzahnten Bohrung 11 b der ersten Welle 11 vermieden.

Wie in Fig. 2 dargestellt ist, ist das rechte Ende der ersten Welle mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung einen gleichen Abstand voneinander aufweisenden axialen Schlitzen 11 c ausgebildet und wird von einer aufgeschraub­ ten Befestigungsmutter 17 radial nach innen gedrückt, um einen ungewollten Zwischenraum zwischen dem außenverzahn­ ten Abschnitt 12 b der zweiten Welle 12 und der innenver­ zahnten Bohrung 11 b der ersten Welle 11 zu vermeiden. Das rechte Ende der ersten Welle 11 ist mit einem schrägver­ laufenden bzw. konischen Außengewinde 11 d ausgebildet, während die Befestigungsmutter 17 mit einem schrägverlau­ fenden bzw. konischen Innengewinde 17 a versehen ist, das über dem konischen Außengewinde 11 d angebracht ist, um das rechte Ende der ersten Welle 11 radial nach innen zu halten.

Auf einer Seite des ersten Tragelementes 21 sind eine Vor­ schubspindelwelle 40 zur Erzielung einer Axialbewegung des zweiten Tragelementes 22 und ein Elektromotor 50 zur Drehung der Vorschubspindelwelle 40 angeordnet. Die Vorschub­ spindelwelle 40 ist an ihrem linken Endabschnitt einstückig mit einem Schneckenrad 40 a und an ihrem Mittelab­ schnitt mit einem Vorschubgewinde 40 b versehen. Die Spindel­ welle 40 ist parallel zu der Lenkwellenvorrichtung 10 an­ geordnet und an ihrem linken Ende mittels eines Axial­ lagers 34 sowie an ihrem rechten Ende mittels eines Axial­ lagers 35 drehbar gehalten. Das Axiallager 34 ist an dem ersten Tragelement 21 in der Weise befestigt, daß eine Axialverschiebung der Spindelwelle 40 behindert und eine leichte Radialverschiebung der Spindelwelle 40 zugelassen ist. Das Axiallager 35 ist mit einer Abdeckplatte 24 ver­ bunden, die über eine Unterlegplatte 23 mittels eines Schrauben- bzw. Bolzenpaares an einer Endoberfläche des ersten Tragelementes 21 befestigt ist. Das Axiallager 35 ist an der Abdeckplatte 24 in der Weise gehalten, daß eine Axialverschiebung der Spindelwelle 40 behindert und eine leichte Radialverschiebung der Spindelwelle 40 zuge­ lassen ist. Der Elektromotor 50 ist ein Umkehrmotor und wird unter Steuerung eines geeigneten, nicht dargestellten Betätigungsschalters angetrieben. Eine Drehwelle 50 a des Motors 50 ist mit einer Schnecke 51 versehen, die mit dem Schneckenrad 40 a der Spindelwelle 40 in Eingriff steht.

An dem zweiten Tragelement 22 sind eine Vorschubmutter bzw. -nuß 41 und ein Halter 60 angeordnet, die an dem Betäti­ gungshebel 61 und 62 gehalten sind. Wie in Fig. 2 darge­ stellt ist, ist die Vorschubmutter 41 mit einer Vielzahl von in Umfangsrichtung einen gleichen Abstand voneinander aufweisenden axialen Schlitzen 41 a und einem sechseckigen Kopf 41 b versehen. Die Vorschubmutter 41 ist mit einem Arm 22 a des zweiten Tragelementes 22 fest verbunden, indem sie mit ihrem konischen Außengewinde 41 c mit einem koni­ schen Innengewinde 22 b des Arms 22 a in Eingriff steht. Eine Halteplatte 25 ist an dem Arm 22 a des zweiten Trag­ elementes 22 mittels eines Paares von Schrauben bzw. Bol­ zen befestigt, um die Vorschubmutter 41 mittels des Ein­ griffs mit deren sechseckigem Kopf 41 b ortsfest zu halten. Auf diese Weise steht die Vorschubmutter 41 mit der Vor­ schubspindelwelle 40 dermaßen in Gewindeeingriff, daß sie bei einer Drehung der Lenkwelle 10 axial bewegt wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das erste Tragelement 21 an seiner anderen Seite mit einem länglichen Führungs­ ansatz 21 a einstückig ausgebildet, der parallel zu der Lenkwellenvorrichtung 10 angeordnet ist, während das zwei­ te Tragelement 22 einstückig mit einem Tragvorsprung 22 c ausgebildet ist, der um den länglichen Führungsansatz 21 a herum axial bewegbar angeordnet ist. Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, weist das zweite Tragelement 22 an seiner Seitenwand einen axialen Schlitz 22 d auf, der so angeordnet ist, daß darin der längliche Führungsansatz 21 a des ersten Tragelementes 21 aufgenommen werden kann. Der Tragvorsprung 22 c des zweiten Tragelementes 22 ist im Inneren mit einer federbelasteten Kugelvorrichtung 80 versehen, die mit einer Oberfläche des länglichen Führungs­ ansatzes 21 a in Eingriff steht, um die entgegengesetzte Oberfläche des länglichen Führungsansatzes 21 a mit einer Innenwand des Tragvorsprungs 22 c federnd in Eingriff zu bringen. Die federbelastete Kugelvorrichtung 80 weist eine Kugel 81, die in einer abgestuften Bohrung des Tragvor­ sprungs 22 c enthalten ist, eine Platte 82, die mit der Kugel 81 in Berührung steht, eine Druckfeder 83, die von der Platte 82 aufgenommen ist, und einen Befestigungs­ stopfen 84 auf, der in die abgestufte Bohrung des Trag­ vorsprungs 22 c eingeschraubt ist, um die Feder 83 mittels des gegenseitigen Eingriffs zusammenzudrücken.

Bei der oben beschriebenen teleskopischen Lenkvorrichtung wird der Elektromotor 50 unter Steuerung des Betätigungs­ schalters betrieben, so daß die Spindelwelle 40 in einer Richtung gedreht wird. Dies bewirkt, daß das zweite Trag­ element 22 relativ zum ersten Tragelement 21 nach links bewegt wird. Die zweite Welle 12 wird so in die erste Wel­ le 11 gedrängt, um die Lenkwellenvorrichtung 10 zu ver­ kürzen. Wenn der Elektromotor 50 unter Steuerung des Be­ tätigungsschalters so angetrieben wird, daß die Spindel­ welle 40 in eine Gegenrichtung gedreht wird, wird das zweite Tragelement 22 relativ zum ersten Tragelement 21 nach rechts bewegt, wodurch die zweite Welle 12 aus der ersten Welle 11 herausgeschoben wird. Auf diese Weise ist die Lenkwellenvorrichtung 10 auf eine für den Fahrer ge­ eignete Länge ausgezogen.

Während der Einstellung der Lenkwellenvorrichtung 10 steht der längliche Führungsansatz 21 a des ersten Tragelementes 21 federnd mit dem Tragvorsprung 22 c des zweiten Tragele­ mentes 22 unter der Last der Druckfeder 23 in Eingriff, während der Tragvorsprung 22 c des zweiten Tragelementes 22 mittels des längliches Führungsansatzes 21 a des ersten Tragelementes 21 gleitend geführt ist. Dies bewirkt eine federnd begrenzte Umfangsbewegung des zweiten Tragelemen­ tes 22 relativ zu dem ersten Tragelement 21. Wenn die Re­ lativbewegung zwischen der Vorschubspindelwelle 40 und der Mutter 41 in eine Radialrichtung infolge eines Fehlers bei der Herstellung des Gewindes 40 b hervorgerufen wird, lassen die Axiallager 34 und 35 eine geringe Bewegung der Vorschubspindelwelle 40 in die Radialrichtung zu. Dies bewirkt, daß eine ungewollte Bewegung des zweiten Trag­ elementes 22 aufgenommen wird und verhindert eine unge­ wollte Bewegung der Betätigungshebel 61 und 62.

In den Fig. 5 und 6 ist eine Abwandlung der teleskopischen Lenkvorrichtung dargestellt,wobei die federbelastete Ku­ gelvorrichtung 80 durch eine Blattfeder 180 ersetzt ist, die an ihrem einen Ende mittels einer Schraube 181 an dem zweiten Tragelement 22 befestigt ist. Bei dieser Ausfüh­ rung steht die Blattfeder 180 mit einer Oberfläche des länglichen Führungsansatzes 21 a des ersten Tragelementes 21 in Eingriff, um die entgegengesetzte Oberfläche des Führungsansatzes 21 a mit dem zweiten Tragelement 22 fe­ dernd in Eingriff zu bringen.

Vorstehend sind nur einige Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung erläutert worden. Es liegt jedoch für den Fachmann auf der Hand, daß zahlreiche Änderungen und Abwandlungen ausführbar sind, ohne den Rahmen und den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Eine teleskopische Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge weist ein erstes und ein zweites Tragelement, die teleskopisch miteinander verbunden und relativ zueinander bewegbar sind, eine erste Welle, die von dem ersten Tragelement drehbar gehalten wird, eine zweite Welle, die von dem zweiten Trag­ element drehbar gehalten und mit der ersten Welle zur Drehung mit dieser teleskopisch verbunden ist, eine Vorschubspindelwelle, die parallel zu der ersten und der zweiten Welle angeordnet und mittels des ersten Tragele­ mentes drehbar gehalten ist, und eine Vorschubmutter auf, die fest an dem zweiten Tragelement angebracht ist und zur Erzielung einer Relativbewegung der Tragelemente in Abhängigkeit von einer Drehung der Vorschubspindelwelle mit dieser im Gewindeeingriff steht. Dabei ist das erste Tragelement einstückig mit einem länglichen Führungsansatz versehen, der parallel zu der ersten und der zweiten Welle verläuft, das zweite Tragelement ist einstückig mit einem Tragabschnitt versehen, der axial verschiebbar mit dem länglichen Führungsansatz verbunden ist und mit diesem federnd in Eingriff steht, und die Vorschubspindelwelle ist so angeordnet, daß sie in eine Radialrichtung des ersten Tragelementes in geringem Maße verschiebbar ist.

Claims (4)

1. Teleskopische Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem ersten und einem zweiten Tragelement, die telesko­ pisch miteinander verbunden und relativ zueinander beweg­ bar sind, einer ersten Welle, die von dem ersten Tragele­ ment drehbar gehalten ist, einer zweiten Welle, die von dem zweiten Tragelement drehbar gehalten und mit der ersten Welle zur Drehung mit dieser teleskopisch verbunden ist, einer Vorschubspindelwelle, die parallel zu der ersten und der zweiten Welle angeordnet und mittels des ersten Tragelementes drehbar gehalten ist, und einer Vorschubmut­ ter, die fest an dem zweiten Tragelement angebracht ist und zur Erzielung einer Relativbewegung der Tragelemente in Abhängigkeit von einer Drehung der Vorschubspindelwelle mit dieser im Gewindeeingriff steht, dadurch gekennzeich­ net, daß eines der Tragelemente (21) einstückig mit einem länglichen Führungsansatz 21 a, der parallel zu der ersten und zweiten Welle (11, 12) verläuft und das andere Trag­ element (22) einstückig mit einem Tragabschnitt (22 c) ver­ sehen ist, der axial verschiebbar mit dem länglichen Füh­ rungsansatz (21 a) verbunden ist, daß das andere Tragele­ ment (22) mit einer Vorrichtung (80) versehen ist, um den länglichen Führungsansatz (21 a) mit dem Tragabschnitt (22 c) des anderen Tragelementes (22) federnd in Eingriff zu hal­ ten, und daß die Vorschubspindelwelle (40) so angebracht ist, daß sie in eine Radialrichtung des ersten Tragelemen­ tes (21) in geringem Maße verschiebbar ist.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der längliche Führungsansatz (21 a) einstückig an dem ersten Tragelement (21) und der Tragabschnitt (22 c) ein­ stückig an dem zweiten Tragelement (22) ausgebildet ist und daß die federnde Vorrichtung (80) an dem zweiten Trag­ element (22) vorgesehen ist.

3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Vorrichtung (80) eine federbelastete Ku­ gel (81) aufweist, die im Tragabschnitt (22 c) des zweiten Tragelementes (22) angebracht ist und mit einer Oberfläche des länglichen Führungsansatzes (21 a) in Eingriff steht, um die entgegengesetzte Oberfläche des Führungsansatzes mit dem Tragabschnitt (22 c) federnd in Eingriff zu halten.

4. Lenkvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die federnde Vorrichtung eine Blattfeder (180) aufweist, die an ihrem einem Ende an dem Tragab­ schnitt (22 c) des zweiten Tragelementes (22) angebracht ist und mit einer Oberfläche des länglichen Führungsan­ satzes (21 a) in Eingriff steht, um die entgegengesetzte Oberfläche des Führungsansatzes mit dem Tragabschnitt (22 c) in Eingriff zu halten.