DE4436091C1 - 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 in radialer Richtung erlauben. Die Verstellungen werden dabei in der Regel über zwei elektromotorisch betriebene Stellvorrichtungen vorgenommen, wobei beispielsweise die Axialverstellung im Sinne eines Zahnstangenantriebs erfolgt und die Radialverstellung über einen Spindelantrieb vorgenommen wird.

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.

Durch die DE 42 10 130 A1 ist eine Lenkvorrichtung bekanntgeworden, bei der die Lenkspindel in radialer Richtung verstellbar ist und bei der ein mit der Lenkspindel kooperierendes Lenkschloß vorhanden ist. Das durch einen (Zünd-)Schlüssel zu betätigende Lenkschloß ist dabei der Lenkspindel so zugeordnet, daß das (Zünd-)Schlüsselloch bei der Radialverstellung der Lenkspindel seine Position quasi beibehält.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Lenkvorrichtung mit durch Fremdkraft erfolgender Radialverstellung 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 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhaft bei einem derartigen Aufbau ist, daß nur eine fremdkraftbetätigte Stellvorrichtung sowohl für die Radialverstellung der Lenkspindel als auch für die Blockade 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 zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene 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 vergrößert dargestellten Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 2 gemäß Linie X-X bei einem in Eingriff mit der Radialzahnung befindlichem Blockierglied,

Fig. 4 einen vergrößert dargestellten Schnitt durch den Gegenstand nach Fig. 2 gemäß Linie Y-Y (Fig. 3) bei einem nicht in Eingriff mit der Radialverzahnung befindlichem Blockierglied.

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 über einen ebenfalls der Einfachheit halber nicht gezeigten Mechanismus der auch der Einfachheit halber nicht veranschaulichte, dem Lenkgetriebe zugeordnete untere Teil der Lenkspindel 1 formschlüssig derart verbunden, daß eine Radialverstellung und in der Regel auch eine Axialverstellung der beiden Teile durchführbar ist.

Zwecks Verstellung des oberen Teils der Lenkspindel 1 in radialer Richtung ist an dem die Lenkspindel umgebenden Mantelrohr 2 über eine daran befestigte Halterung 2** eine motorisch betätigte Stellvorrichtung 4 einerseits in einem bestimmten Bereich (α + α′) schwenkbar gehalten, die andererseits über ihren als verstellbare Spindel 4* ausgeführten Stellmechanismus und ein damit verbundenes Koppelorgan 4** einem ortsfest gehaltenen Auslöseteil 14 beweglich zugeordnet ist. Dadurch ist die Lenkspindel 1 in einem radialen Verstellbereich a zwischen den Endlagen A1 und A2 beliebig positionierbar, wobei das Koppelorgan eine Relativbewegung um den Winkelbereich α macht.

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 vorgegebenen Verstellbereiches a liegenden Position A3, wobei das Koppelorgan eine Relativbewegung um den Winkelbereich α ausgeführt. In dieser Position kommt ein an dem die Lenkspindel umgebenden Mantelrohr angeordnetes Blockierglied 7 mit einer Radialverzahnung 5 in Eingriff, die an der Lenkspindel 1 vorhanden ist. Aufgrund dieses formschlüssigen Eingriffes wird die Lenkspindel 1 gegen jede Drehbewegung gesichert.

Damit bei der Zuordnung des Blockiergliedes 7 zu der Radialverzahnung 5 eindeutige Verhältnisse sich ergeben, ist die Radialverzahnung 5 und der derselben zugeordnete eine Endbereich 7′ des Blockiergliedes 7 keilförmig ausgebildet und jeweils am äußersten Ende abgerundet ausgeführt. Um auch den letzten Rest eines indifferenten Verhaltens auszuschließen, ist der andere Endbereich 7′′ des in einem am Mantelrohr 2 vorhandenen Aufnahmekörper 2* angeordneten Blockiergliedes 7 geringfügig, d. h. in einem von der Zahnausbildung abhängigen Umfang um einen Winkel β auslenkbar gehalten. Dabei wird das Spielverhalten durch die Bemessung von zwei an dem Blockierglied 7 angeformten, sich gegenüberliegenden Innenwandabschnitten des Aufnahmekörpers 2* zugeordneten Führungsteilen 7** und die Bemessung des einen, ebenfalls zwei sich gegenüberliegenden Innenwandbereichen des Aufnahmekörpers zugeordneten Endbereichs 7′ bestimmt.

Solange die Lenkspindel 1 in einer der Positionen A1 oder A2 bzw. einer Zwischenposition sich befindet, wird das Blockierglied 7 durch zwei in dem Aufnahmekörper 2* angeordnete Federelemente 15 aus dem Eingriffsbereich der Radialverzahnung 5 herausgehalten. Die als blattfederartige Druckfedern ausgebildeten Federelemente 15 stützen sich dabei einerseits jeweils an einer Innenwandzone des Aufnahmekörpers und andererseits an den beiden Führungsteilen 7** des Blockiergliedes ab.

Bei Überführung der Lenkspindel 1 in die Position 13 wird über das Auslöseteil 14 das Blockierglied gegen die Kraft der beiden Druckfedern in Richtung auf die Lenkspindel 1 bewegt und gelangt schließlich mit der Radialverzahnung 5 in Eingriff.

Um zu verhindern, daß die Lenkspindel während des Fahrbetriebes des Kraftfahrzeuges in die Sperrposition gelangt, sind der einen (oberen) Endlage A2 des vorgegebenen Verstellbereiches a zwei jeweils über ein magnetisches Mittel 10 - vorzugsweise über zwei jeweils in einem am Aufnahmekörper 2* angebrachten Gehäuse 10* vorhandene Hubmagnete - entfernbare Anschläge 11 zugeordnet, die mit einem im mittleren Bereich des Blockiergliedes 7 vorhandenen Langloch 7* kooperieren, das sich in Richtung der Längsachse desselben erstreckt und einem am Aufnahmekörper vorhandenen Führungszapfen 2a* zugeordnet ist. Diese Anschläge 11 sind jeweils als einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisende Schieber ausgebildet, deren in das Langloch 7* oberhalb des Führungszapfens 2a* von sich gegenüberliegenden Seiten eingreifende freie Enden 11′ mit als Einführhilfe anzusehenden Schrägen 11′′ versehen sind.

Um das Mantelrohr 2 und damit die Lenkspindel 1 einwandfrei im Kraftfahrzeug zu halten, ist das Mantelrohr 2 über zumindest einen teleskopartigen Auszug 16 am Auslöseteil 14 befestigt.

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 radialer Richtung innerhalb eines vorgegebenen Verstellbereichs einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellvorrichtung (4) so ausgebildet und/oder angeordnet ist, daß darüber die Lenkspindel (1) bei außer Betrieb befindlichem Kraftfahrzeug in eine außerhalb des vorgegebenen 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) angeordnet ist.

4. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Formschluß durch eine an der Lenkspindel (1) vorgesehene Radialverzahnung (5) und das radial zur Lenkspindel (1) verstellbare, mit einem keilförmig ausgebildeten Endbereich (7′) in die Radialverzahnung (5) eingreifende Blockierglied (7) realisiert ist.

5. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkspindel (1) für ihre zusammen mit dem Mantelrohr (2) erfolgende Radialverstellung über die Stellvorrichtung (4) um eine Schwenkachse (13) bewegbar ist, die von dem dem Lenkrad zugeordneten einen Ende (1′) der Lenkspindel entfernt vorhanden ist, daß das am Mantelrohr (2) angeordnete Blockierorgan (7) einem auf den dem keilförmigen einen Endbereich (7′) gegenüberliegenden anderen Endbereich (7′′) einwirkenden, ortsfest gehaltenen Auslöseteil (14) zugeordnet ist und daß das Blockierglied (7) unter der Einwirkung von zumindest einem Federelement (15) derart gehalten ist, daß der keilförmige eine Endbereich (7′) bei nicht am Auslöseteil (14) anliegendem anderen Endbereich (7′′) mit der Radialverzahnung (5) nicht in Eingriff ist.

6. Lenkvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierglied (7) in einem am Mantelrohr (2) vorhandenen Aufnahmekörper (2*) untergebracht ist.

7. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierglied (7) als ein unter der Einwirkung des als Druckfeder ausgebildeten, in dem Aufnahmekörper (2*) angeordneten zumindest einen Federelementes (15) stehendes Riegelorgan ausgebildet ist.

8. Lenkvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das als Riegelorgan ausgebildete Blockierglied (7) mit einem im Bereich seiner Längsachse vorgesehenen Langloch (7*) versehen ist, das einem im Aufnahmekörper (2*) ortsfest vorhandenen Zapfen (2a*) zugeordnet ist.

9. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das als Riegelorgan ausgebildete Blockierglied (7) mit seinem einen Endbereich (7′) im Aufnahmekörper (2*) quasi spielfrei verschiebbar geführt ist und mit seinem anderen Endbereich (7′′) um einen bestimmten Winkel β bezüglich seiner Längsachse auslenkbar ist.

10. Lenkvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Blockierglied (7) zumindest einem entfernbaren Anschlag (11) zugeordnet ist.

11. Lenkvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwei jeweils durch elektromagnetische Mittel (10) entfernbare Anschläge (11) vorhanden sind, die jeweils in einem dem Aufnahmekörper (2*) des Blockiergliedes (7) zugeordneten Gehäuse (10*) angeordnet sind.

12. Lenkvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (11) jeweils als einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisende Schieber ausgebildet sind, deren freie Enden (11′) dem im Blockierorgan (7) vorhandenen Langloch (7*) zugeordnet sind.

13. Lenkvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dem im Blockierorgan (7) vorhandenen Langloch (7*) zugeordneten freien Enden (11′) der Schieber mit als Einführhilfe dienenden Schrägen (11′′) versehen sind.

14. Lenkvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch (7*) sich in Richtung der Längsachse der Lenkspindel (1) erstreckt und daß das den elektromagnetischen Mitteln (10) jeweils zugeordnete Gehäuse (10*) am Aufnahmekörper (2*) angebracht ist.

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