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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Eine
Vorrichtung dieser Art ist aus der US-3 769 851 bekannt.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere Lenkvorrichtungen, bei denen die
Neigung der Lenksäule dank
den Verbindungsmitteln zwischen dem Träger und dem Säulenkörper verändert werden
kann, um die Höhe
des Lenkrades einzustellen.
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Es
sind Lenkvorrichtungen der zuvor genannten Art bekannt, bei welchen
die vorderen und hinteren Befestigungsvorrichtungen vier Bolzen
zum Befestigen des Lenksäulenträgers an
dem Gehäuse aufweisen.
Diese Bolzen sind in den vier Ecken des Trägers angeordnet.
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Die
Konstrukteure von Kraftfahrzeugen verlangen von den Ausrüstern die
Lieferung von Lenkvorrichtungen, deren Vibrationseigenfrequenz hoch ist,
wenn sie einmal in den Kraftfahrzeugen montiert sind, damit die
Fahrer nicht zu stark die Vibrationen fühlen, die durch den Betrieb
der Fahrzeuge erzeugt werden.
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Um
diese Eigenfrequenz zu erhöhen,
ist es möglich
den Lenksäulenträger zu versteifen,
indem die zu seiner Herstellung eingesetzte Materialmenge erhöht wird.
Um eine zu große
Steigerung der Masse zu verhindern, hat man sich überlegt,
den für
die Herstellung solcher Träger
verwendeten Stahl durch Aluminium zu ersetzen. Allerdings würde dies
eine erhebliche Erhöhung
der Kosten für
diese Träger
bedeuten.
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Ein
Ziel der Erfindung besteht darin dieses Problem zu lösen, indem
eine Lenkvorrichtung der zuvor genannten Art bereitgestellt wird,
die eine höhere
Vibrationseigenfrequenz aufweist, wenn sie einmal in einem Kraftfahrzeug
montiert ist, wobei sie eine geringe Masse und geringe Kosten aufweist.
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Hierzu
hat die Erfindung eine Lenkvorrichtung gemäß Anspruch 1 zum Gegenstand.
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Gemäß besonderen
Ausführungsformen kann
die Lenkvorrichtung eine oder mehrere der Eigenschaften der Ansprüche 2 bis
8 aufweisen.
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Die
Erfindung hat ebenfalls ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 9 zum Gegenstand.
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Die
Erfindung wird besser verstanden werden bei der Lektüre der nachfolgenden,
allein beispielhaft gegebenen Beschreibung, die unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen erstellt ist, in welchen:
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1 eine
schematische Teilansicht im Seitenschnitt eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist,
und
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2 eine
Perspektivansicht ist, welche den Körper und den Träger der
Lenksäule
des Fahrzeugs der 1 illustriert.
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Im
nachfolgenden Teil sind die verwendeten Ausrichtungen die gewöhnlichen
Ausrichtungen eines Kraftfahrzeugs. So verstehen sich die Ausdrücke „vorne", „hinten", „oben" und „unten" in Bezug auf die Position
eines Fahrers und auf die Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs.
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1 illustriert
teilweise ein Kraftfahrzeug, das ein Gehäuse 1 und eine an
dem Gehäuse 1 befestigte
Lenkvorrichtung 3 aufweist.
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Nur
ein Teil des Gehäuses 1 ist
dargestellt, aber dieses besitzt einen klassischen Aufbau.
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Wie
in den 1 und 2 illustriert, weist die Lenkvorrichtung 3 grundsätzlich auf:
- – eine
Lenksäule 5,
- – ein
an dem hinteren Ende 9 der Säule 5 befestigtes
Lenkrad 7 und
- – einen
Säulenträger 11.
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Die
Lenksäule 5 umfasst
in klassischer Weise einen Säulenkörper 13 und
eine Lenkwelle 15, die drehbar in dem Körper 13 um seine Längsachse
L angeordnet ist. Das hintere Ende der Lenkwelle 15 bildet
das hintere Ende 9 der Lenksäule 13, auf welcher
das Lenkrad 7 befestigt ist. Diese Befestigung ist klassisch
mit Hilfe der zentralen Nabe des Lenkrades 7 sichergestellt.
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Das
vordere Ende der Lenkwelle 15 ist mit dem Rest des Lenkmechanismus
(nicht dargestellt) beispielsweise mit Hilfe einer Kardangabel 17 verbunden.
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Der
Träger 11 umfasst
eine Tragplatte 19 zur Befestigung an dem Gehäuse 1 und
Vorrichtungen zur Verbindung mit der Lenksäule 5.
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Genauer
umfasst der Träger 11 vordere
Verbindungsvorrichtungen 21, welche zwei Flansche 23 aufweisen,
welche die Tragplatte 19 nach unten verlängern, und
welche beidseits von dem Säulenkörper 13 angeordnet
sind. Ein einstückig
mit dem Säulenkörper 13 ausgebildeter
Reifen 27 ist über
zwei Gelenkzapfen 28 gelenkig mit diesen Flanschen 23 verbunden.
Der Reifen 27 ist nur in 2 dargestellt.
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So
erlauben die vorderen Verbindungsvorrichtungen 21 dem Säulenkörper 13 und
somit der Säule 5 bezüglich des
Trägers 11 um
eine Querachse T herum zu schwenken.
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Der
Träger 11 weist
ebenfalls hintere Verbindungsvorrichtungen 29 auf, die
zwei Flansche 31 aufweisen, welche die Tragplatte 19 ebenfalls
nach unten verlängern.
Diese Flansche 31 sind beidseits von dem Säulenkörper 13 angeordnet.
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Die
hinteren Verbindungsvorrichtungen 29 weisen außerdem eine
Vorrichtung 33 zum Blockieren der Lenksäule 5 in ihrer Position
auf. Diese Vorrichtung 33 besteht beispielsweise aus einer
klassischen Vorrichtung mit einem Querriegel 35, der sich in
Querrichtung erstreckt, wobei er durch Schenkel 37 eines
mit dem Säulenkörper 13 einstückig ausgebildeten
Bügels 39 läuft. Dieser
Bügel 39 ist
in 2 sichtbar, ist aber nicht in 1 dargestellt.
Die Querstange 35 ist außerdem in den Führungsschlitzen 41 aufgenommen,
die in den Flanschen 31 ausgebildet sind.
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Die
Blockiervorrichtung 33 umfasst ebenfalls einen Verriegelungsmechanismus 43 mit
Kugeln oder Nocken, der von einem Griff 45 gesteuert wird. Ein
solcher Mechanismus 43 ist klassisch.
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In
dem dargestellten Beispiel liegt dieser Mechanismus 43 an
der äußeren Seitenfläche des
linken Flansches 31 an.
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In
klassischer Weise ermöglicht
der Griff 45 den Mechanismus 43 zwischen einer
verriegelten Position und einer entriegelten Position zu bewegen. In
der verriegelten Position hat der Mechanismus 43 die Annäherung der
beiden Flansche 31 bewirkt, welche zwischen sich den Bügel 39 einklemmen
und so das Schwenken des Körpers 13 und
der Lenksäule
5 um die Querachse T herum verhindern. Die Säule 5 ist somit in
der Position blockiert.
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In
der entriegelten Position sind die Flansche 31 beabstandet
voneinander angeordnet und so können
sich der Bügel 39 und
somit der Säulenkörper 5 zwischen
den Flanschen 31 bewegen. So ist es dank der Drehzapfen 28 und
der Führung
der Querstange 35 in den Schlitzen 41 der Flansche 31 möglich die Neigung
der Lenksäule 5 und
somit die Position des Lenkrades 7 zu verändern. Eine
solche Einstellung der Position der Lenksäule 5 und des Lenkrades 7 gilt allgemein
als Höheneinstellung.
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Wenn
die gewünschte
Position einmal erreicht ist, wird der Griff 45 betätigt, um
den Mechanismus 43 in die verriegelte Position zurückzuführen und
so die Säule 5 in
der gewünschten
Position zu blockieren.
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Wie
in 2 illustriert, umfasst die Tragplatte 19 des
Trägers 11 zwei
Seitenflügel 47,
die beidseits der Lenksäule 5 angeordnet
sind. Die Flügel 47 weisen
jeweils einen vorderen Ausschnitt 49 und einen hinteren
Ausschnitt 50 auf. Ausschnitte 50 und 52 sind
einander gegenüberliegend
in dem Gehäuse ausgebildet
und Klemmbolzen, die durch die gestrichelten Linien 53 in 1 dargestellt
sind, werden in den Ausschnitten 49 und 51 bzw. 50 und 52 aufgenommen.
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Die
Tragplatte 19 ist so durch die Bolzen 53 an dem
Gehäuse 1 befestigt.
Die Tragplatte 19 weist somit in der Nähe der Ausschnitte 49 und 50 einen vorderen
Bereich 55 und einen hinteren Bereich 57 auf,
die unter Spannung an dem Gehäuse 1 anliegen.
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Zwischen
den Ausschnitten 49 und 50 weist jeder Flügel 47 eine
Ausbuchtung 59 auf. Diese Ausbuchtung 59 springt
nach oben hin und somit zu dem Gehäuse 1 hin bezüglich des
betreffenden Seitenflügels 47 vor.
Es ist festzustellen, dass die Abmessungen der Ausbuchtung 59 in 1 übertrieben
wurden, deren Schnittebene I-I in 2 zu sehen
ist. Ebenfalls ist die Dicke des Gehäuses 1 in 1 örtlich verringert,
um die Darstellung der Ausbuchtung 59 zu erleichtern, aber
das Gehäuse
weist in der Tat keine Aussparung oder verringerte Dicke an dieser Stelle
auf.
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Es
ist festzustellen, dass die Ausbuchtungen 59 den Drehzapfen 28 und
somit den vorderen Verbindungsvorrichtungen 21 gegenüberliegend
angeordnet sind. Anders gesagt, sind die Ausbuchtungen 59 in
Längsrichtung
senkrecht zu den Drehzapfen 28 angeordnet.
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Aufgrund
der Befestigung der Tragplatte 19 an dem Gehäuse 1 bilden
die Ausbuchtungen 59 Zwischenbereiche zur Auflage unter
Spannung der Tragplatte 19 auf dem Gehäuse 1.
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So
liegt jeder Seitenflügel 47 der
Tragplatte 19 in drei Bereichen, die in Längsrichtung
voneinander beabstandet angeordnet sind, auf dem Gehäuse 1 auf.
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Während des
Betriebs des Kraftfahrzeugs und selbst bei Vorhandensein von Vibrationen
bleibt die Tragplatte 19 gegen das Gehäuse 1 in den vorderen
Bereichen 55, in den Zwischenbereichen 59 und in
den hinteren Bereichen 57 gepresst. Die Bereiche 61 und 63 der
Seitenflügel 47,
die zwischen den Bereichen 55 und 57 und dem Zwischenbereich 59 angeordnet
sind, bilden Schwingungsbäuche.
Dies bedeutet, dass bei Vorhandensein von Vibrationen, die durch
den Betrieb des Kraftfahrzeugs erzeugt werden, sich diese Bereiche 61 und 63 leicht
von dem Gehäuse 1 entfernen
können.
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Da
allerdings die Längen
dieser Bereiche 61 und 63 kurz sind, ist die Vibrationseigenfrequenz
der Lenkvorrichtung 3 hoch. So steigern die Auflagezwischenbereiche 59 die
Festigkeit der Lenkvorrichtung 3 und ihre Vibrationseigenfrequenz.
Es wurde beobachtet, dass diese Wirkung umso stärker ist, wenn die Auflagezwischenbereiche 59 senkrecht
zu den Drehzapfen 28 liegend angeordnet sind.
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Außerdem erweist
sich diese Lösung
als wirtschaftlich und zieht keine Materialerhöhung der Lenkvorrichtung 3 nach
sich, da sie dank der Ausbuchtungen einfach eingesetzt werden kann.
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Allgemeiner
können
die hier oben dargelegten Prinzipien auf eine Lenkvorrichtung 3 angewandt werden,
welche die Einstellung der Position des Lenkrades 7 in
der Höhe
ermöglicht,
wie zuvor beschrieben, und/oder in der Tiefe, d.h. eine Einstellung entlang
der Längsachse
L.
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Vorzugsweise
sind die Auflagezwischenbereiche 59 gegenüber den
Vorrichtungen zur Verbindung des Trägers 11 an der Lenksäule 5 angeordnet.
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Die
Auflagezwischenbereiche 59 können ebenfalls eine andere
Struktur als die zuvor beschriebene aufweisen.