DE3801630A1

DE3801630A1 - Adjustable steering column

Info

Publication number: DE3801630A1
Application number: DE19883801630
Authority: DE
Inventors: Frank Nolte
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1988-01-21
Filing date: 1988-01-21
Publication date: 1989-08-03
Also published as: DE3801630C2

Abstract

The adjustable steering column has a steering shaft (1, 2) which is supported between two universal joints (3, 4) in a manner such that it can telescope in the longitudinal direction and above these universal joints is supported rotatably in a bearing (8). This bearing is arranged in an axially adjustable manner in a multi-part housing comprising housing parts (10, 11), which can be braced against each other, and an inner clamping element (12a, 12b), which can be compressed radially, this clamping element engaging with a spherical outer surface in similarly spherical shells of the housing parts (10, 11), of which parts one (10) is secured in a fixed manner and one (11) in contrast can be braced by means of tensioning elements (14, 15) (Fig. 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine verstellbare Lenksäule nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Es handelt sich um vorwiegend für Nutzfahrzeuge konzipierte Lenksäulen, die mit oder ohne, in der Regel jedoch ohne, ein Mantelgehäuse eingebaut werden.The invention relates to an adjustable steering column according to the preamble of claim 1. It is mainly for commercial vehicles designed steering columns, with or without, in the As a rule, however, a jacket housing must be installed.

Bekannt sind Lenksäulen mit Verstelleinrichtungen, insbesondere mit einer Kippeinrichtung für das Lenkrad, die an einem die Lenkwelle umschließenden Mantelgehäuse ausgebildet sind (DE-PS 34 09 986 und 32 06 328).Steering columns with adjusting devices are known, in particular with a tilting device for the Steering wheel on a steering shaft enclosing Sheath housings are formed (DE-PS 34 09 986 and 32 06 328).

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber die Ausbildung einer Verstelleinrichtung an einer Lenksäule, vor wiegend einfacher, robuster Bauart, die auch realisierbar ist, wenn die Lenksäule kein Mantel gehäuse aufweist, und die die Verwendung möglichst vieler gleicher Teile bei der Herstellung starrer Lenksäulen, einfachlängenverstellbarer Lenksäulen oder mehrfachverstellbarer Lenksäulen gestattet.In contrast, the object of the invention is the training an adjusting device on a steering column weighing simple, robust design, which too is realizable if the steering column is not a jacket Has housing, and the use as possible many of the same parts in the manufacture of rigid Steering columns, single-length adjustable steering columns or multi-adjustable steering columns allowed.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Erfindungs merkmale nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.The invention solves this problem through invention Features according to the characterizing part of patent claim 1.

Nach diesen Erfindungsmerkmalen wird die Verstell einrichtung im wesentlichen an Teilen des oberen Stützlagers für die Lenksäule ausgebildet, so daß die Lenksäule selbst aus im wesentlichen unverändert bleibenden Teilen bestehen kann. Dies ermöglicht die Verwendung weitestgehend übereinstimmender Teile für die Herstellung einer Lenksäule unabhängig davon, ob diese Lenksäule eine Verstelleinrichtung aufweist oder nicht. Die Erfindungsmerkmale sind unabhängig davon anwendbar, ob die Lenksäule mit einem Mantel gehäuse oder ohne ein solches Mantelgehäuse zum Einsatz gelangt. Die Verspannung der Gehäuseteile und des in dem Gehäuse angeordneten Klemmkörpers kann in jeder beliebigen Stellung erfolgen, so daß eine stufenlose Längenverstellung, eine stufenlose Neigungsverstellung und beide Verstellungen unab hängig voneinander erfolgen können. Darin liegt gegenüber bekannten Anordnungen ein wesentlicher Vorteil. Ein sicherer Halt des Lagers in dem Gehäuse kann ohne weiteres durch relativ große Reibungskräfte zwischen dem Klemmkörper einerseits und dem Gehäuse bzw. dem Lager andererseits erreicht werden.According to these features of the invention, the adjustment furnishings essentially on parts of the upper Support bearing designed for the steering column, so that the Steering column itself from essentially unchanged permanent parts can exist. This enables the Use largely identical parts for the manufacture of a steering column regardless of whether this steering column has an adjusting device or not. The features of the invention are independent applicable whether the steering column with a jacket housing or without such a casing for Use. The bracing of the housing parts and the clamping body arranged in the housing can done in any position so that a stepless length adjustment, a stepless Tilt adjustment and both adjustments independent depending on each other. That is an essential over known arrangements Advantage. A secure hold of the bearing in the housing can easily by relatively large frictional forces between the clamping body on the one hand and the housing or the camp can be reached on the other hand.

Gegebenenfalls können Werkstoffe mit hohen Reibungskoeffizienten zur Anwendung gelangen.If necessary, materials with high Friction coefficients are used.

Eine bevorzugte konstruktive Ausbildung der Erfindungsmerkmale sieht ein Gehäuse aus zwei innenschalenförmigen und durch Spannhebel miteinander verbindbaren Gehäuseteilen sowie aus einem zweiteiligen Klemmkörper vor, dessen Teile in Umfangsrichtung einen Abstand voneinander aufweisen. Dadurch kann durch die Bewegung eines einzigen Hebels eine Verspannung in axialer und in radialer Richtung erreicht werden, so daß nach dem Lösen des Hebels eine Verstellbewegung des Lenkrades in allen Richtungen erfolgen kann.A preferred constructive training of the A housing consists of two features of the invention inner shell-shaped and by tension levers with each other connectable housing parts as well as from one two-part clamp body, the parts in Have a circumferential distance from each other. This can be done by moving a single lever a bracing in the axial and radial directions be achieved so that after releasing the lever Adjustment movement of the steering wheel in all directions can be done.

Weitere vorteilhafte Gestaltungsmerkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh rungsbeispieles. Auf der Zeichnung zeigen:There are further advantageous design features from the following description of an embodiment example. Show on the drawing:

Fig. 1 eine Lenksäule teilweise in Seiten ansicht und teilweise im Schnitt, Fig. 1 is a partial view of the steering column in side and partly in section,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das mehrteilige Gehäuse und Fig. 2 is a plan view of the multi-part housing and

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2. Fig. 3 is a cross section along the line III-III of FIG. 2.

Die Lenkwelle besteht aus dem oberen Lenkwellenteil 1 und dem unteren Lenkwellenteil 2, die beide durch ein Kreuzgelenk 3 miteinander verbunden sind, wobei das untere Lenkwellenteil 1 durch ein weiteres Kreuz gelenk 4 an das Lenkgetriebe angeschlossen ist. Auf dem oberen Ende des oberen Lenkwellenteiles 1 ist durch Schraubverbindung 5 das nicht dargestellte Lenkrad befestigbar. Das untere Lenkwellenteil 2 ist zwischen den beiden Kreuzgelenken 3 und 4 in Längsrichtung teleskopierbar, so daß durch Axial verschiebung der beiden teleskopisch ineinander greifenden Teile eine Höhenverstellung des Lenkrades ermöglicht wird. Das obere Lenkwellenteil 1 ist an zwei einen Abstand voneinander aufweisenden Stellen 6 und 7 in einem Lager frei drehbar gelagert. Dieses Lager ist bei dem Ausführungsbeispiel als eine außenzylindrische Buchse 8 ausgebildet, die in Rich tung der Längsachse 9 der Lenksäule axial verstellbar in einem Gehäuse aus den beiden Gehäuseteilen 10 und 11 sowie einem darin angeordneten Klemmkörper aus zwei Ringsegmenten 12 a und 12 b abgestützt ist. Die Ringsegmente 12 a und 12 b sind außen kugelig ausgebildet und von den beiden Gehäuseteilen 10 und 11 mit komplementär kugeligen Innenschalen um schlossen. Die beiden Gehäuseteile umschließen die Buchse 8 ringförmig und sind in Richtung der Längsachse 9 mit einem gewissen Abstand voneinander angeordnet. An der einen Seite sind beide Gehäuse teile 10 und 11 durch eine Stellschraube 13 mitein ander verbunden, während für die Verbindung an der diametral zur Längsachse 9 gegenüberliegenden Seite eine Spannhebelmechanik aus den Hebeln 14 und 15 vorgesehen ist, von denen der Hebel 14 die beiden Gehäuseteile 10 und 11 gelenkig miteinander verbindet und der Hebel 15 von Hand betätigbar ist. Dieser Hebel 15 stützt sich mit einer Gleitfläche auf einer Gegenfläche an dem Gehäuseteil 10 ab, wobei diese Gleitfläche derart geneigt ist, daß im Hinblick auf Axialkräfte in der Lenksäule eine Selbsthemmung eintritt. Gegebenenfalls können jedoch Sperrein richtungen vorgesehen sein. An der Buchse 8 ist im Bereich des Gehäuses außen ein Blech 16 zwischen den beiden Ringsegmenten 12 a und 12 b befestigt, welches einerseits eine Verdrehsicherung für die Buchse 8 in dem Gehäuse bildet und andererseits vorspringende Enden aufweist, die Anschläge zur Begrenzung der axialen Beweglichkeit der Buchse 8 in dem Gehäuse darstellen.The steering shaft consists of the upper steering shaft part 1 and the lower steering shaft part 2 , both of which are connected to one another by a universal joint 3 , the lower steering shaft part 1 being connected by a further universal joint 4 to the steering gear. On the upper end of the upper steering shaft part 1 , the steering wheel, not shown, can be fastened by screw connection 5 . The lower steering shaft part 2 is telescopic between the two universal joints 3 and 4 in the longitudinal direction, so that an axial adjustment of the two telescopically interlocking parts enables a height adjustment of the steering wheel. The upper steering shaft part 1 is freely rotatably supported in two bearings at two points 6 and 7 . This bearing is formed in the embodiment as an outer cylindrical socket 8 , which is axially adjustable in Rich direction of the longitudinal axis 9 of the steering column in a housing made of the two housing parts 10 and 11 and a clamping body arranged therein made of two ring segments 12 a and 12 b . The ring segments 12 a and 12 b are spherical on the outside and closed by the two housing parts 10 and 11 with complementary spherical inner shells. The two housing parts surround the socket 8 in a ring and are arranged at a certain distance from one another in the direction of the longitudinal axis 9 . On one side, both housing parts 10 and 11 are connected to each other by an adjusting screw 13 , while a tensioning lever mechanism from the levers 14 and 15 is provided for the connection on the diametrically opposed side to the longitudinal axis 9 , of which the lever 14 comprises the two housing parts 10 and 11 articulated together and the lever 15 can be operated by hand. This lever 15 is supported with a sliding surface on a counter surface on the housing part 10 , this sliding surface being inclined such that self-locking occurs in the steering column with regard to axial forces. If necessary, however, locking devices can be provided. On the socket 8 , a sheet 16 is fastened between the two ring segments 12 a and 12 b in the area of the housing, which on the one hand forms an anti-rotation device for the socket 8 in the housing and on the other hand has projecting ends, the stops for limiting the axial mobility of the Represent socket 8 in the housing.

Durch Anheben des Hebels 15 wird der Reibungsschluß der Gehäuseteile 10, 11 und 12 a bzw. 12 b belöst, so daß die Buchse 8 axial beweglich und die Ringsegmente 12 a und 12 b in den Gehäuseteilen 10 und 11 um die Kippachse 17 in den Gehäuseteilen 10 und 11 beweglich sind. Um diese Bewegung zu ermöglichen, sind die beiden Gehäuseteile 10 und 11 in Anpassung an den maximalen Verstellwinkel alpha freigeschnitten. Die Gehäuseflächen bilden dabei gleichzeitig Anschlag flächen für die maximalen Verstellagen. Jede beliebige Stellung des Lenkrades kann durch Herunterdrücken des Hebels 15 durch Reibungsschluß fixiert werden.By lifting the lever 15 , the frictional engagement of the housing parts 10 , 11 and 12 a and 12 b is released, so that the bushing 8 is axially movable and the ring segments 12 a and 12 b in the housing parts 10 and 11 about the tilt axis 17 in the housing parts 10 and 11 are movable. In order to enable this movement, the two housing parts 10 and 11 are cut free to match the maximum adjustment angle alpha. The housing surfaces also form stop surfaces for the maximum adjustment positions. Any position of the steering wheel can be fixed by pressing the lever 15 by friction.

Eine ausreichende Klemmkraft zur Fixierung der eingestellten Stellung des Lenkrades kann durch Verstellung der Stellschraube 13 und gegebenenfalls durch Klemmkörper 12 a, 12 b aus einem Werkstoff mit einem hohen Reibungskoeffizienten an der Oberfläche bzw. auch durch Auflagen in den Innenschalen der Gehäuseteile 10 und 11 oder durch geeignete Ober flächenstrukturen der kugeligen bzw. schalenförmigen Oberflächen und gegebenenfalls der sich berührenden Oberflächen der Buchse 8 und der Ringsegmente 12 a und 12 b erreicht werden.A sufficient clamping force for fixing the set position of the steering wheel can be achieved by adjusting the set screw 13 and, if necessary, by clamping bodies 12 a , 12 b made of a material with a high coefficient of friction on the surface or also by means of supports in the inner shells of the housing parts 10 and 11 or by Suitable upper surface structures of the spherical or shell-shaped surfaces and optionally the contacting surfaces of the bushing 8 and the ring segments 12 a and 12 b can be achieved.

Dargestellt sind die Erfindungsmerkmale in dem Aus führungsbeispiel bei einer Lenksäule ohne Mantel gehäuse. Die Fig. 1 zeigt jedoch, daß die Erfin dungsmerkmale mit gleichem Vorteil auch an einer verstellbaren Lenksäule mit einem Mantelgehäuse ausgebildet sein können, wobei die Buchse 8 gegebenenfalls zugleich den beweglichen oberen Teil des Mantelgehäuses bilden kann.The features of the invention are shown in the exemplary embodiment from a steering column without a casing. Fig. 1 shows, however, that the inven tion features with the same advantage can also be formed on an adjustable steering column with a casing, the socket 8 may optionally also form the movable upper part of the casing.

Claims

1. Adjustable steering column, the steering shaft between two universal joints is telescopic in the longitudinal direction and rotatably supported above these universal joints in a bearing, characterized in that the bearing in a multi-part housing made of mutually clampable housing parts ( 10 , 11 ) and an inner, radially compressible clamping body ( 12 a , 12 b ) is axially adjustable, which engages with a spherical outer surface in complementary spherical shells of the housing parts ( 10 , 11 ), of which one ( 10 ) is firmly anchored and one ( 11 ) by means of tendons ( 14 , 15 ) is tense.

2. Adjustable steering column according to claim 1, characterized in that the housing consists of two inner shell-shaped and by clamping levers ( 14 , 15 ) interconnectable housing parts ( 10 , 11 ) and a two-part clamping body, the parts ( 12 a , 12 b ) have a distance from one another in the circumferential direction.

3. Adjustable steering column according to claims 1 and 2, characterized in that the clamping body consists of two ring segments ( 12 a , 12 b ) with a spherical outer jacket.

4. Adjustable steering column according to claims 1 to 3, characterized in that the bearing, in which the steering shaft ( 1 ) is rotatably supported, consists of a in the housing ( 10 , 11 ) axially adjustable, but rotatably supported bushing ( 8 ) .

5. Adjustable steering column according to claims 1 to 4, characterized in that the two housing parts ( 10 , 11 ) of a two-part housing on one side by means of an adjusting screw ( 13 ) and on the diametrical to the longitudinal axis ( 9 ) of the steering column opposite side are connected to one another by means of a manually operated clamping lever mechanism ( 14 , 15 ).

6. Adjustable steering column according to claims 1 to 5, characterized in that the axial adjustment of the bushing ( 8 ) of the bearing of the steering shaft ( 1 ) in the housing ( 10 , 11 ) is limited by stops.