DE4429365C1 - Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer entsprechend dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge aus.

Bei Kraftfahrzeugen werden heutzutage in zunehmendem Maße Lenkvorrichtungen eingesetzt, die zwecks Anpassung an die körperlichen Gegebenheiten von mehreren ein und dasselbe Kraftfahrzeug benutzenden Personen eine Verstellung der Lenkspindel und damit des Lenkrades in axialer und ggf. in radialer Richtung erlauben. Die Verstellung wird dabei über eine elektromotorisch betriebene Stellvorrichtung vorgenommen, wobei die Axialverstellung im Sinne eines Zahnstangenantriebs erfolgt.

Der Lenkspindel ist weiterhin in der Regel ein mechanisch bzw. elektromechanisch wirkendes Lenkschloß zugeordnet, um die unbefugte Benutzung bzw. die Entwendung eines Kraftfahrzeuges zumindest zu erschweren, wenn nicht zu verhindern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Lenkvorrichtung mit durch Fremdkraft erfolgender Axialverstellung der Lenkspindel unter nur geringfügig erhöhtem Aufwand im Bereich der Stellvorrichtung auch eine wirkungsvolle Unterbindung der Beeinflussung des Lenkgetriebes über das Lenkrad zu realisieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Lenkvorrichtung der eingangs erwähnten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches erwähnten Merkmale gelöst.

Vorteilhaft bei einem derartigen Aufbau ist, daß nur eine fremdkraftbetätigte Stellvorrichtung sowohl für die Axialverstellung der Lenkspindel als auch für die Blockade bzw. den Freilauf derselben erforderlich ist.

Es ist zwar durch die DE 39 33 288 A1 eine Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge bekanntgeworden, die mittels einer fremdkraftbetätigten Stellvorrichtung in einer (radialen) Richtung innerhalb eines vorgegebenen Verstellbereichs einstellbar ist. Dabei ist die Stellvorrichtung so ausgebildet und/oder so angeordnet, daß die Lenkspindel bei außer Betrieb befindlichem Kraftfahrzeug in eine außerhalb des Verstellbereichs liegende Position bringbar ist.

Dadurch wird jedoch nur erreicht, daß das Ein- und Aussteigen insbesondere des Fahrers eines Kraftfahrzeuges erleichtert und zugleich die Wirkungsweise eines Airbags durch die Verstellung des Lenkrades nicht beeinträchtigt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene und teilweise aufgebrochene Ansicht des wesentlichen Teiles der Lenkvorrichtung bei in einer Endlage des einstellbaren Verstellbereiches sich befindender Lenkspindel,

Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 bei in einer außerhalb des einstellbaren Verstellbereiches liegenden Position sich befindender Lenkspindel,

Fig. 3 einen Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 2 gemäß der Linie A-A,

Fig. 4 eine vergrößert hervorgehobene Einzelheit "Z" des Gegenstandes nach Fig. 2.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der obere Teil einer zweiteilig ausgeführten Lenkspindel 1 eines Kraftfahrzeuges teilweise in einem Mantelrohr 2 angeordnet. Das aus dem Mantelrohr herausragende obere Ende 1′ der Lenkspindel ist mit einem der Einfachheit halber nicht dargestellten Lenkrad form­ und/oder kraftschlüssig verbindbar. Mit dem dargestellten unteren Ende 1′′ ist z. B. über eine ebenfalls der Einfachheit halber nicht gezeigte Schiebehülse der auch der Einfachheit halber nicht veranschaulichte, dem Lenkgetriebe zugeordnete untere Teil der Lenkspindel 1 formschlüssig derart verbunden, daß eine Axialverstellung der beiden Teile in Relation zueinander durchführbar ist.

Zwecks Verstellung in axialer Richtung ist an der Lenkspindel 1 an ihrem vom Mantelrohr 2 umgebenen Bereich eine zahnstangenartige Axialverzahnung 3 angebracht, die mit einer motorisch betätigten, im einzelnen nicht dargestellten Stellvorrichtung 4 kooperiert, wodurch die Lenkspindel 1 in einem axialen Verstellbereich a zwischen den Endlagen A1 und A2 beliebig positionierbar ist.

Darüber hinaus wird bei einer Außerbetriebsetzung des Kraftfahrzeuges - z. B. durch Abziehen des Zündschlüssels - eine weitere Verstellung der Lenkspindel über einen zusätzlichen Verstellbereich a′ zwangsläufig vorgenommen. Diese gelangt somit zu der außerhalb des Verstellbereiches a liegenden Position A3. In dieser Position ist eine an der Lenkspindel 1 angeordnete, unterhalb der Axialverzahnung 3 vorgesehene Radialverzahnung 5 mit einer Radialverzahnung 6 in Eingriff, die an einem Blockierglied 7 vorhanden ist, das mit dem Mantelrohr 2 verbunden ist. Aufgrund dieses formschlüssigen Eingriffes wird die Lenkspindel 1 gegen jede Drehbewegung gesichert.

Damit bei der Zuordnung der beiden Radialverzahnungen 5, 6 zueinander so gut wie keine Kollision der zuerst in Eingriff kommenden Zahnbereiche erfolgen kann, sind diese Bereiche 5′ dachförmig ausgeführt. Um den letzten Rest einer solchen Möglichkeit auszuschließen, ist die Radialverzahnung 6 des Blockiergliedes 7 in Umfangsrichtung unter geringfügigem, d. h. von der Zahnausbildung abhängigen Spiel gehalten, wobei das Spielverhalten durch ein unter der Einwirkung eines Federelementes 8 stehendes Bauteil 9 beeinflußt wird.

Um zu verhindern, daß die Lenkspindel 1 während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeuges in die Sperrposition gelangt, ist der unteren Endlage A2 des Verstellbereiches A ein über ein magnetisches wirkendes Mittel 10 - wie z. B. einem Hubmagnet - entfernbarer Anschlag 11 zugeordnet, der mit einem an der Lenkspindel vorhandenen Absatz 1* kooperiert. Dieser Anschlag 11 ist als eine einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisender Schieber ausgebildet, dessen freies Ende in Abstimmung auf den Radius des Querschnittes der Lenkspindel 1 konkav ausgebildet ist.

Damit auch die Verriegelungsposition gesichert ist, fährt der den Anschlag 11 bildende Schieber dann, wenn die Lenkspindel 1 die außerhalb des Verstellbereiches a liegenden Position A3 erreicht hat, in eine Freimachung 12, die zwischen dem die untere Endlage definierenden Absatz 1* der Lenkspindel 1 und der Radialverzahnung 5 vorhanden ist.

Natürlich kann anstelle der vorbeschriebenen Blockierung der Lenkspindel 1 auch ein Freilauf derselben realisiert werden, um zu verhindern, daß eine Kraft auf das zugeordnete Lenkgetriebe übertragen wird. In diesem Fall wird z. B. über die Stellvorrichtung 4 die Lenkspindel über die obere Endlage A1 hinaus bewegt, so daß das Ende 1′′ mit der eingangs erwähnten Schiebehülse außer Eingriff kommt.

Claims (15)

1. Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer zumindest partiell von einem Mantelrohr umgebenen Lenkspindel, von der das eine Ende mit einem Lenkrad verbunden und das andere Ende einem Lenkgetriebe zugeordnet ist, und die mittels einer fremdkraftbetätigten Stellvorrichtung in axialer Richtung innerhalb eines vorgebenen Verstellbereichs einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (4) so ausgebildet und/oder so angeordnet ist, daß darüber die Lenkspindel (1) bei außer Betrieb befindlichem Kraftfahrzeug in eine außerhalb des Verstellbereichs (a) liegende Position (A3) bringbar ist, in der eine über das Lenkrad auf die Lenkspindel (1) ausgeübte Torsionskraft nicht auf das Lenkgetriebe übertragbar ist.

2. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der außerhalb des Verstellbereichs (a) befindlichen Position (A3) die Lenkspindel (1) einem ortsfest im Kraftfahrzeug gehaltenen Blockierglied (7) unter Bildung eines Formschlusses zugeordnet ist.

3. Lenkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierglied (7) an dem die Lenkspindel (1) umgebenden Mantelrohr (2) befestigt ist.

4. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschluß durch eine die Lenkspindel (1) zumindest partiell umgebende, am Blockierglied (7) vorhandene, senkrecht zur Längsachse der Lenkspindel verlaufende Radialverzahnung (6) und eine damit kooperierende, an der Lenkspindel (1) entsprechend vorgesehene Radialverzahnung (5) realisiert ist.

5. Lenkvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden miteinander kooperierenden Radialverzahnungen (5, 6) bei ihrer Zuordnung zueinander an ihren zuerst in Eingriff kommenden Zahnbereichen (5′, 6′) dachförmig ausgeführt sind.

6. Lenkvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die am Blockierglied (7) vorhandene Radialverzahnung (6) in Umfangsrichtung mit einem auf die Zahnbreite abgestimmten geringfügigen Spiel an demselben gehalten ist.

7. Lenkvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spielbereich von einem unter der Einwirkung eines Federelementes (8) stehenden Bauteiles (9) beeinflußbar ist.

8. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkspindel (1) für die Axialverstellung eine zahnstangenartige Axialverzahnung (3) aufweist, und daß einem mit der unteren Endlage (A2) des Verstellbereiches (a) korrespondierenden Absatz (1*) der Lenkspindel (1) ein entfernbarer Anschlag (11) zugeordnet ist.

9. Lenkvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (11) durch elektromagnetische Mittel (10) entfernbar ist.

10. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (11) als ein einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisender Schieber ausgebildet ist.

11. Lenkvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das der Lenkspindel (1) zugeordnete freie Ende des Schiebers entsprechend dem Radius des Lenkspindel-Querschnitts konkav ausgeführt ist.

12. Lenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem mit der unteren Endlage (A3) korrespondierenden Absatz (1*) und der Radialverzahnung (5) ein Freiraum (12) an der Lenkspindel (1) vorhanden ist, in den der Schieber beim Erreichen der außerhalb des Verstellbereichs (a) liegenden Position (A3) quasi spielfrei einfährt.

13. Lenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkspindel (1) in der außerhalb des Verstellbereiches (a) befindlichen Position nicht mehr mit dem Lenkgetriebe in Eingriff sondern freilaufend ist.

14. Lenkvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkspindel (1) in der Nähe der Stellvorrichtung (4) geteilt ausgeführt ist, und daß die beiden Lenkspindelteile in der außerhalb des Verstellbereiches (a) befindlichen Position voneinander entkoppelt sind.

15. Lenkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (4) elektromotorisch betrieben wird.