DE4103548C1 - - Google Patents
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- DE4103548C1 DE4103548C1 DE4103548A DE4103548A DE4103548C1 DE 4103548 C1 DE4103548 C1 DE 4103548C1 DE 4103548 A DE4103548 A DE 4103548A DE 4103548 A DE4103548 A DE 4103548A DE 4103548 C1 DE4103548 C1 DE 4103548C1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/16—Steering columns
- B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
- B62D1/184—Mechanisms for locking columns at selected positions
Description
Die Erfindung betrifft eine axial verstellbare Lenksäule für
Fahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der DE 26 10 139 C3 ist eine axial verstellbare Lenksäule
für Fahrzeuge bekannt, bei der die teleskopartig gegeneinander
verstellbaren Mantelrohrteile mittels einer Klemmverbindung
aneinander festlegbar sind, die einen radial zur Längsachse der
Mantelrohrteile bewegbaren Gewindezapfen aufweist, der am äu
ßeren Mantelrohrteil in einem Gewindeabschnitt gelagert und
durch seine Verdrehung am innenliegenden Mantelrohrteil kraft
schlüssig festlegbar ist. Die Verdrehung des Gewindezapfens
erfolgt durch ein auf ihn aufgesetztes Handrad.
Bei einer Handbetätigung des Gewindezapfens bekommt eine die
axiale Lage der Lenksäule verstellende Person durch die Drehung
des Gewindezapfens keine Information, wie weit sie das Handrad
zu drehen hat, bis der Gewindezapfen weit genug gelöst oder
stark genug festgedreht ist. Es bleibt also nach der Arretie
rung des verschiebbaren Mantelrohrteiles das unangenehme Ge
fühl, nicht zu wissen, ob sich die Arretierung vielleicht dem
nächst z. B. durch Vibrationen wieder selbsttätig löst. Dies
ist vor allem dann möglich, wenn der Gewindezapfen in seiner
eine Druckkraft aufbringenden eingedrehten Lage nicht durch die
Einwirkung einer weiteren Kraft am Losdrehen gehindert ist.
Die DE 34 09 988 A1 zeigt eine axial verstellbare Lenksäule mit
zwei Rohren, deren Bewegung relativ zueinander durch eine
handbetätigbare Verriegelung unterbunden werden kann. Bei der
Entriegelung wirkt hier ein Handhebel über einen Seilzug auf einen
Keilkörper, der dadurch einen Sperrzahn aus einer Gegenverzahnung
bewegt. Eine Feder zieht den Keilkörper selbsttätig in seine
Sperrlage zurück, der ansonsten keine Abstützung in seiner Verrie
gelungsposition findet, die gegen seine Verschiebung in die
Entriegelungsstellung wirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße
Klemmverbindung einfach zu lösen und in ihrer Klemmstellung zu
sichern.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An
spruchs 1 gelöst.
Mit einem Seilzug, der auf einen Gewindezapfen drehend ein
wirkt, welcher damit zwei Mantelrohrteile zueinander kraft
schlüssig festlegt, ist es möglich, auf den Gewindezapfen in
seiner Löse- und in seiner Verriegelungsstellung weiterhin fi
xierend einzuwirken. Die Betätigung des Gewindezapfens kann
dabei auch von einem von der Klemmvorrichtung entfernteren Ort
vorgenommen werden.
Damit ein den Seilzug mit dem Gewindezapfen verbindendes Zap
fenanschlußteil schnell in seiner richtigen Position, in der
das Zapfenanschlußteil zumindest teilweise vom Seilzug um
schlungen und der Seilzug gespannt ist, auf dem Gewindezapfen
positioniert werden kann, ist das Zapfenanschlußteil als auf
setzbare Kappe ausgebildet, die durch eine innenliegende Ver
zahnung in mehreren Positionen auf dem mit einer passenden
Verzahnung versehenen Gewindezapfen formschlüssig plazierbar
ist.
Der Gewindezapfen wirkt in seiner Verriegelungsstellung mit
relativ hoher Kraft auf das innenliegende Mantelrohrteil. Des
halb ist bei seiner Losdrehung auch das erforderliche Drehmo
ment hoch, weswegen bei einer mechanischen Betätigung des
Seilzugs auch hohe Betätigungskräfte notwendig werden. Darum
wird der Gewindezapfen radial in zwei Abschnitte unterteilt,
zwischen denen in Axialrichtung ein Wälzlager liegt, das eine
Verdrehung der Abschnitte gegeneinander ermöglicht, und somit
zuerst der mit dem Seilzug wirkverbundene Abschnitt im
Wälzlager losgedreht, und der am innenliegenden Mantelrohrteil
anliegende Abschnitt durch den losgedrehten Abschnitt in Axi
alrichtung angehoben werden kann.
Ein Betätigungsschalter als Zugbetätigung, der zwei Fixstel
lungen aufweist, nimmt einer bedienenden Person die Möglichkeit
einer unbewußten Fehlbedienung der Klemmvorrichtung, da die
gelöste und die verriegelnde Position des Gewindezapfens durch
diese Fixstellungen vorgegeben werden kann.
In der Klemmvorrichtung können mehrere Gewindezapfen vorgesehen
sein, um z. B. die Klemmkraft zu erhöhen. Hierbei kann der
Seilzug gespannt nacheinander zu den Gewindezapfen verlaufen
und jeweils mit diesen zugverbunden sein, wodurch die Gewinde
zapfen gleichzeitig und in gleichem Maße verdrehbar sind.
Um den Gewindezapfen sicher in seiner Verriegelungsstellung zu
halten, ist es vorteilhaft, ihn fortdauernd durch ein Moment in
Verriegelungsrichtung zu belasten, was durch eine Zugfeder zu
verwirklichen ist, die über einen Seilzug, der das Zapfenan
schlußteil zumindest teilweise umschlingt, mit dem Gewindezap
fen verbunden ist, und die am äußeren Mantelrohrteil gelagert
ist. Bei einem einzelnen Gewindezapfen kann die Zugfeder am
einer Zugbetätigung entgegengesetzten Ende des Seilzugs direkt
befestigt sein. Sollte die Klemmvorrichtung mehrere Gewinde
zapfen aufweisen, so ist es besser, ein Zugseil für die ge
meinsame Losdrehung der Gewindezapfen vorzusehen, und für deren
Verriegelungsbeaufschlagung jeweils ein getrenntes Zugseil mit
einer extra Zugfeder anzuschließen, welche etwa die gleiche
Verriegelungskraft auf jeden Gewindezapfen aufbringen können.
Diese Klemmvorrichtung kann ebenso zur Spielfreimachung zweier
Mantelrohrteile dienen, bei denen für ihre Verschiebung ein
gewisses Spiel zwischen den Mantelrohrwänden notwendig ist, und
die für ihre Festlegung eine andere, in beliebiger Weise aus
gebildete Arretiervorrichtung aufweisen. Hierbei kann der
Seilzug, der auf die Gewindezapfen wirkt, gleichzeitig auch ein
Betätigungsteil der Arretiervorrichtung beaufschlagen, wodurch
die Arretierung und die Spielfreimachung der Mantelrohrteile
synchron vorgenommen werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1: in Ansicht einen Abschnitt einer axial verstellbaren
Lenksäule mit einer Arretiervorrichtung und zwei mit
einem Seilzug betätigten Gewindezapfen zur
Spielfreimachung,
Fig. 2: Fig. 1 in Seitenansicht zusätzlich mit einem
Betätigungsschalter, und
Fig. 3: im Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1
eine weitere Ausbildungsform eines Gewindezapfens
In Fig. 1 und Fig. 2 ist ein Abschnitt einer axial verstell
baren Lenksäule 1 dargestellt, die eine axial verstellbare
Lenkwelle 2 aufweist, welche von zwei Mantelrohrteilen 3 und 4
umgeben ist, die bei der axialen Verschiebung der Lenkwelle 2
teleskopartig zusammen oder auseinander gezogen werden können.
Um die Position der Lenkwelle 2 zusammen mit der Lage der Man
telrohrteile 3, 4 zu fixieren, ist eine Arretiervorrichtung 5
vorgesehen, die hier durch eine parallel zu den Mantelrohr
teilen 3, 4 ausgerichtete hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit
gebildet ist, welche mit je einem Ende an einem Mantelrohrteil
3 bzw. 4 festgelegt ist, und an welcher ein Betätigungsteil 6
angreift, durch dessen Wirkung die Kolbenstange 7 ein- oder
ausfahrbar ist.
Das innenliegende Mantelrohrteil 3 ist in Führungen 8 des äu
ßeren Mantelrohrteils 4 verschiebbar, welche dafür einen ge
ringen Spalt zum innenliegenden Mantelrohrteil 3 aufweisen
müßen. Da dadurch das innenliegende Mantelrohrteil 3 auch nach
seiner Arretierung nicht vollständig unbeweglich im äußeren
Mantelrohrteil 4 liegt, sind die Mantelrohrteile 3, 4 durch
eine Klemmverbindung 9 aneinander festlegbar, die der
Spielfreimachung der beiden Mantelrohrteile 3, 4 dient. Die
Klemmverbindung 9 umfaßt zwei Gewindezapfen 10, 11, die radial
zur Längsachse der Mantelrohrteile 3, 4 bewegbar in einem am
äußeren Mantelrohrteil 4 festgelegten und dieses durchgreifen
den Gewindeabschnitt 12 gelagert sind. Bei der Eindrehbewegung
der Gewindezapfen 10, 11 werden diese axial gegen das innere
Mantelrohrteil 3 verschoben und auf dieses gedrückt, wodurch
die Mantelrohrteile 3 und 4 gegeneinander verspannt werden und
bewegungslos aneinander festliegen. Nach dem Zurückdrehen der
Gewindezapfen 10, 11 sind die Mantelrohrteile 3, 4 nach dem
Lösen der Arretiervorrichtung 5 wieder frei gegeneinander ver
schiebbar.
Um die Verdrehung der Gewindezapfen 10, 11 in die Löse- oder
die Verriegelungsstellung zu steuern, und um die Gewindezapfen
10, 11 dann in einer dieser Stellungen festzuhalten, wirkt auf
die Gewindezapfen 10, 11 ein Seilzug 13, der diese um ihre
Längsachse dreht, indem er mit diesen über je ein, an den Ge
windezapfen 10, 11 festgelegtes Zapfenanschlußteil 14 bzw. 15
verbunden ist, welche der Seilzug 13 zumindest teilweise um
schlingt.
Die Zapfenanschlußteile 14, 15 weisen zwei axial übereinander
liegende kreisförmige Umfangsrillen 16, 17 bzw. 18, 19 auf. In
den vom äußeren Mantelrohr 4 entfernter liegenden Umfangsrillen
16 bzw. 18 ist der Seilzug 13 geführt. Die kreisförmige Anla
gefläche in den Umfangsrillen 16, 17, 18, 19 führt zu einer
gleichförmigen Bewegung des Seilzugs 13. Der Durchmesser der
Umfangsrillen 16, 17 bzw. 18, 19 beeinflußt als Hebelarm das zur
Drehung der Gewindezapfen 10, 11 notwendige Moment. Der Seilzug
13 ist an einem Ende als Bowdenzug 20 ausgebildet, dessen Hülle
an einer Anlage 21 am äußeren Mantelrohr 4 abgestützt ist, und
der mit einer Zugbetätigung 22 verbunden ist. Die Zugbetätigung
22 weist einen Betätigungsschalter 23 auf, der zwei Fixstel
lungen einnimmt und bei dieser Bewegung den Seilzug 13 mit sich
zieht.
Dadurch nimmt auch der Seilzug 13 zwei Stellungen gegenüber den
Gewindezapfen 10, 11 ein. Der Seilzug 13 ist zuerst um das
entfernter von der Anlage 21 liegende Zapfenanschlußteil 15 des
Gewindezapfens 11 in der Umfangsrille 18 geführt, wo es über
einen Verbindungsbolzen 24 eingehakt ist, und ist dann zurück
zum anderen Zapfenanschlußteil 14 gelenkt, wo sein Ende, nach
einer Viertelkreis-Umschlingung der oberen Umfangsrille 16
ebenfalls mit einem Verbindungsbolzen 25 eingehakt ist. Bei
einer Betätigung des Betätigungsschalters 23 (in Fig. 2
Schwenkung nach unten) wird der Seilzug 13 gezogen, und dreht
dabei die Gewindezapfen 11 und 10 durch die Verbindungsbolzen
24 und 25 aus der dargestellten Verriegelungsstellung in eine
etwa um 45 Grad zurückgedrehte Lösestellung, in der die Gewin
dezapfen 10, 11 nicht mehr auf dem inneren Mantelrohrteil 3
aufsitzen. Damit der Seilzug 13 gespannt von der Anlage 21 bis
zu den beiden Zapfenanschlußteilen 14, 15 verläuft, und dort im
richtigen Winkel positioniert werden kann und trotzdem einfach
an den Zapfenanschlußteilen 14, 15 zu montieren ist, sind die
Zapfenanschlußteile 14, 15 als Kappe ausgebildet, welche über
eine, in Fig. 3 sichtbare Verzahnung 26 in verschiedenen Dreh
positionen auf einer Außenverzahnung 27 der Gewindezapfen 10,
11 plazierbar ist. Durch eine Verstellbewegung des Seilzugs 13
werden die Gewindezapfen 10, 11 gleichzeitig und in gleichem
Maße verstellt.
In dieser Lenksäule 1 sind zwei Gewindezapfen 10, 11 angeord
net, die ungefähr mit gleich großer Kraft die Mantelrohrteile
3, 4 gegeneinander verspannen sollen. Deshalb ist für jeden
Gewindezapfen 10, 11 getrennt ein Seilzug 28 bzw. 29 vorgese
hen, die über eine Zugfeder 30 bzw. 31 am äußeren Mantelrohr
teil 4 festgelegt sind, und welche über Verbindungsbolzen 32
bzw. 33 derart an den Zapfenanschlußteilen 14 bzw. 15 eingehakt
sind, daß jeder Seilzug 28 bzw. 29 in Verriegelungsrichtung auf
seinen Gewindezapfen 10 bzw. 11 einwirkt. Der Seilzug 28 um
schlingt die untere Umfangsrille 17 des Zapfenanschlußteils 14
in jeder möglichen Position zumindest teilweise und ist durch
den Verbindungsbolzen 32 mit diesem verbunden. Ebenso ist der
Seilzug 29 über den Verbindungsbolzen 33 am Zapfenanschlußteil
15 in der unteren Umfangsrille 19 festgelegt. Diese Seilzüge 28
und 29 versuchen also, die Gewindezapfen 10 bzw. 11 in ihre
Verriegelungsstellung zu bringen, und werden nur durch den
Einfluß des betätigten Seilzugs 13 daran gehindert. Prinzipiell
könnte die Löse- und Verriegelungsposition der Gewindezapfen 10
bzw. 11 auch nur durch einen Seilzug erreicht werden, der an
beiden Enden durch eine Zugkraft beaufschlagt wäre.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Seilzug 13 ebenfalls
dazu genutzt, die Arretiervorrichtung 5 zu betätigen, deren
Betätigungsteil 6 am Seilzug 13 befestigt ist, wodurch die Ar
retierung und die Spielfreimachung der Mantelrohrteile 3, 4,
sowie die dazugehörige Umkehrbewegung synchron vorgenommen
wird.
Ein Gewindezapfen wirkt in seiner Verriegelungsstellung mit
relativ hoher Kraft auf das innenliegende Mantelrohrteil. Des
halb ist bei seiner Losdrehung auch das erforderliche
Drehmoment hoch, weswegen bei einer mechanischen Betätigung des
Seilzugs auch hohe Betätigungskräfte notwendig werden würden.
Um dies zu vermeiden kann z. B. der Gewindezapfen 11, wie in
Fig. 3 dargestellt, radial in zwei Abschnitte 34, 35 unterteilt
werden, zwischen denen in Axialrichtung ein Wälzlager 36 liegt,
das eine Verdrehung der Abschnitte 34, 35 relativ zueinander
ermöglicht. Somit wird bei der Lösebewegung des Gewindezapfens
11 im Gegenuhrzeigersinn zuerst der mit dem Seilzug 13 wirk
verbundene Abschnitt 34 im Wälzlager 36 losgedreht, und der am
innenliegenden Mantelrohrteil 3 anliegende Abschnitt 35 durch
den losgedrehten Abschnitt 34 anschließend in Axialrichtung
angehoben.
Claims (8)
1. Axial verstellbare Lenksäule für Fahrzeuge mit einer axial
verschiebbaren Lenkwelle, die von zwei teleskopartig zusammen
schiebbaren Mantelrohrteilen umgeben ist, die mittels einer
Klemmverbindung aneinander festlegbar und bei gelöster Klemm
verbindung mit dem Verschieben der Lenkwelle relativ zueinander
axial bewegbar sind, wobei die Klemmverbindung zumindest einen
radial zur Längsachse der Mantelrohrteile bewegbaren Gewinde
zapfen aufweist, der am äußeren Mantelrohrteil in einem Gewin
deabschnitt aufgenommen ist und nach seiner Eindrehbewegung
gegen das innenliegende Mantelrohrteil drückt,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein federbelasteter Seilzug (13, 28 bzw. 13, 29) vorgesehen
ist, der auf den Gewindezapfen (10 bzw. 11) verdrehend ein
wirkt, und daß der Seilzug (13, 28, 29) dazu ein Zapfenanschluß
teil (14 bzw. 15) am Gewindezapfen (10 bzw. 11), an einem
kreisförmigen Querschnitt zumindest einen Kreisbogenabschnitt
weit anliegend, umgibt.
2. Lenksäule nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Seilzug (13, 28, 29) am Zapfenanschlußteil (14 bzw. 15)
einhakbar ist, und daß der Gewindezapfen (10, 11) als Zapfen
anschlußteil (14 bzw. 15) eine Kappe trägt, die über eine Ver
zahnung (26, 27) in mehreren Drehpositionen auf dem Gewindezap
fen (10 bzw. 11) formschlüssig festlegbar ist.
3. Lenksäule nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gewindezapfen (11) radial in zwei Abschnitte (34, 35)
unterteilt ist, die in Axialrichtung über ein Wälzlager (36)
aneinanderliegen.
4. Lenksäule nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an einem Ende des Seilzugs (13) eine Zugbetätigung (22)
vorgesehen ist, die einen Betätigungsschalter (23) mit zwei
Fixstellungen umfaßt.
5. Lenksäule nach einem der Ansprüche 1 oder
2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Seilzug (13) gespannt nacheinander zu mehreren Gewin
dezapfen (11, 10) verläuft und mit diesen zugverbunden ist.
6. Lenksäule nach einem der Ansprüche 1 oder
5 ,
dadurch gekennzeichnet,
daß für jeden Gewindezapfen (10, 11) ein Seilzug (28 bzw. 29)
mit einer Zugfeder (30 bzw. 31) vorgesehen ist, welche den Ge
windezapfen (10 bzw. 11) in Verriegelungsrichtung beaufschlägt.
7. Lenksäule nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an den Mantelrohrteilen (3, 4) eine Arretiervorrichtung (5)
angreift, und daß Gewindezapfen (10, 11) die Mantelrohrteile
(3, 4) bei deren Arretierung zur Spielfreimachung zusätzlich
gegeneinander verspannen.
8. Lenksäule nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Seilzug (13) ein Betätigungsteil (6) der Arretiervor
richtung (5) angelenkt ist, und dadurch mit den Gewindezapfen
(10, 11) synchron betätigbar ist.
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