DE60311455T2

DE60311455T2 - Teleskopische lenksäule

Info

Publication number: DE60311455T2
Application number: DE60311455T
Authority: DE
Inventors: Marvin V. Clio Manwaring; Ravindra Saginaw Jwalapathy; Melvin L. Clio Tinnin; Ray G. Bay City Armstrong; K. Richard Saginaw RIEFE
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2003-05-09
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2023-05-10
Also published as: WO2003099631A1; US20030209897A1; ATE352468T1; US6948741B2; EP1506110A1; EP1506110B1; DE60311455D1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die gegenständliche Erfindung betrifft eine Fahrzeuglenksäule und im Spezielleren einen Mechanismus zum Verstellen einer Höhenposition eines Lenkrads, das mit der Fahrzeuglenksäule verbunden ist, um es der Position eines Fahrers anzupassen.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Allgemein wurde eine Vielfalt von Neigungs- und Teleskoplenksäulenanordnungen entwickelt und diese werden heute auf dem Gebiet der Autoindustrie verwendet. Eine Teleskoplenksäulenanordnung verwendet typischerweise zwei Verkleidungen, wobei eine Verkleidung an einem Rahmen einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist und eine weitere Verkleidung derart eingerichtet ist, dass sie in Bezug auf die an dem Rahmen befestigte Verkleidung geradlinig verschiebbar ist, wodurch eine relative Bewegung in Längsrichtung zwischen den zwei Verkleidungen in Bezug aufeinander bereitgestellt ist.
Verschiedene Konfigurationen und Konstruktionen sind im Stand der Technik für Teleskoplenksäulenanordnungen verfügbar und wurden in den US-Patenten Nr. 5 287 763 an Nagashima, 5 520 416 an Singer, III et al., 5 921 577 an Weiss et al., 6 036 228 an Olgren et al., 6 364 357 an Jurik et al., 6 450 532 an Ryne et al. und 6 543 807 an Fujiu et al. offenbart. Des Weiteren beschreibt die JP-A-05 116 635 eine Teleskoplenksäulenanordnung mit einer einzigen feststehenden Verkleidung kombiniert mit einem Keilspannsystem, das zwischen der feststehenden Verkleidung und einem inneren, rohrförmigen Element reagiert.
Obwohl die Konfigurationen der Teleskop-Lenksäulenanordnung nach dem Stand der Technik heutzutage in der Autoindustrie verwendet werden, besteht die Gelegenheit für eine neue Konstruktion zum Verstellen der relativen Längsposition zwischen zwei Verkleidungen einer Lenksäule und einem inneren, rohrförmigen Element
Kurzzusammenfassung der Erfindung
Eine Teleskoplenksäulenanordnung der vorliegenden Erfindung umfasst eine feststehende Verkleidung, eine geradlinig verschiebbare Verkleidung, die in Teleskop-Beziehung innerhalb der feststehenden Verkleidung angeordnet ist, und ein inneres, rohrförmiges Element, das in Teleskop-Beziehung innerhalb der geradlinig verschiebbaren Verkleidung angeordnet ist. Ein Keil reagiert mit der feststehenden Verkleidung und ist quer zu der feststehenden Verkleidung und der geradlinig verschiebbaren Verkleidung bewegbar, um das innere, rohrförmige Element in Eingriff mit der geradlinig verschiebbaren Verkleidung und die geradlinig verschiebbare Verkleidung in die feststehende Verkleidung zu zwingen und eine relative Bewegung in Längsrichtung zwischen der feststehenden Verkleidung und der geradlinig verschiebbaren Verkleidung und dem inneren, rohrförmigen Element zu verhindern.
Demgemäß ist die Teleskoplenksäule der vorliegenden Erfindung neu, wirksam und stellt einen effektiven Weg bereit, um die relative Bewegung in Längsrichtung zwischen der feststehenden Verkleidung, der geradlinig verschiebbaren Verkleidung und dem inneren, rohrförmigen Element zu verhindern.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine wirtschaftliche und sichere Reduktion von sowohl einem Spiel und einer Reibung zwischen der geradlinig verschiebbaren Verkleidung und der feststehenden Verkleidung bereitzustellen, wodurch die Teleskopwirkung verbessert wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einfach ersichtlich und besser verständlich durch Bezugnahme auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, wobei:
1 eine Explosionsdarstellung einer Teleskoplenksäulenanordnung ist;
2 eine Querschnittsansicht der Teleskoplenksäulenanordnung ist;
3 eine perspektivische Darstellung der Teleskoplenksäulenanordnung ist, bei der eine geradlinig verschiebbare Verkleidung in Teleskop-Beziehung innerhalb einer feststehenden Verkleidung angeordnet ist; und
4 eine perspektivische Darstellung der in 3 gezeigten Teleskoplenksäulenanordnung ist, wobei ein Kipphebel an einer von Seitenwänden der feststehenden Verkleidung verschwenkbar befestigt ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4, wobei gleiche Bezugsziffern in den verschiedenen Darstellungen durchgehend gleiche oder entsprechende Teile bezeichnen, ist eine Teleskoplenksäulenanordnung allgemein bei 10 gezeigt. Die Teleskoplenksäulenanordnung 10 umfasst eine feststehende Verkleidung, allgemein bei 12 bezeichnet, eine geradlinig verschiebbare Verkleidung, allgemein bei 14 bezeichnet, die in Teleskop-Beziehung innerhalb der feststehenden Verkleidung 12 angeordnet ist, und ein inneres, rohrförmiges Element, allgemein bei 16 bezeichnet, das in Teleskop-Beziehung innerhalb der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 angeordnet ist. Die Teleskoplenksäulenanordnung 10 umfasst ferner einen Keil 18, der mit der feststehenden Verkleidung 12 reagiert und quer zu der feststehenden Verkleidung 12 und der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 bewegbar ist, um das innere, rohrförmige Element 16 in Eingriff mit der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 und die geradlinig verschiebbare Verkleidung 14 in die feststehende Verkleidung 12 zu zwingen und eine relative Bewegung in Längsrichtung zwischen der feststehenden Verkleidung 12 und der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 und dem inneren, rohrförmigen Element 16 zu verhindern.
Die feststehende Verkleidung 12 umfasst ein erstes 20 und ein zweites 22 Ende, eine Oberseite 24, eine Unterseite 26 und Seitenwände 28, 30, die weiter ein Gehäuse 32 definieren. Jede der Seitenwände 28, 30 der feststehenden Verkleidung 12 umfasst mindestens eine Nut 34, die sich zwischen dem ersten 20 und dem zweiten 22 Ende der feststehenden Verkleidung 12 erstreckt. Die Seitenwände 28, 30 umfassen einen oberen Flansch 36 und einen unteren Flansch 38 mit einem ersten 40 und einem zweiten 42 Ende, die benachbart und voneinander beabstandet sind. Der obere 36 und der untere 38 Flansch erstrecken sich nach außen und ho rizontal von jeder der Seitenwände 28, 30 weg. Der obere 36 und der untere 38 Flansch sind mit einer Wand 44 verbunden, um eine Öffnung 46 dazwischen zu definieren. Eine der Seitenwände 28 definiert ferner ein Loch 48, das zwischen dem oberen Flansch 36 und dem unteren Flansch 38 angeordnet ist, wobei das Loch 48 einen Außengewindeverbinder 50 umfasst.
Der obere Flansch 36 des rohrförmigen, feststehenden Gehäuses 12 umfasst einen V-förmigen Schlitz 52 mit einer Kante an dem ersten Ende 40 und einer rechtwinkligen Öffnung 54 an dem zweiten Ende 42 des oberen Flansches 36. Der obere Flansch 36 definiert ferner mindestens ein Loch 56 um eine Kontur des V-förmigen Schlitzes 52 herum. Der untere Flansch 38 umfasst einen U-förmigen Schlitz 58 mit einer Kante an dem ersten Ende 40 des unteren Flansches 38.
Die feststehende Verkleidung 12 umfasst eine Auslösekapsel 60 mit einer Bohrung 62 und einem Seitenkanal 64, der sich um die Auslösekapsel 60 herum erstreckt. Die Auslösekapsel 60 umfasst eine Vielzahl von Löchern 66, die um die Bohrung 62 herum angeordnet und mit den Löchern 56 um die Kontur des V-förmigen Schlitzes 52 des oberen Flansches 36 herum ausgerichtet sind, um Befestigungselemente (nicht gezeigt) aufzunehmen und dadurch die Auslösekapsel 60 an dem oberen Flansch 36 zu befestigen. Der Seitenkanal 64 ist derart konstruiert, dass er mit der Kante des V-förmigen Schlitzes 52 rechtwinklig zu dem oberen Flansch 36 in Eingriff steht. Die feststehende Verkleidung 12 umfasst ein Führungselement 70, das innerhalb der rechtwinkligen Öffnung 54 angeordnet ist, um ein Energie absorbierendes Band 72 mit einem ersten 74 und einem zweiten Ende (nicht gezeigt) zu befestigen. Das Energie absorbierende Band 72 umfasst ferner eine Lochung 76 an dem ersten Ende 74, die mit der Boh rung 62 der Auslösekapsel 60 ausgerichtet ist. Der Auslösemechanismus ist in dem zuvor erwähnten US-Patent 6 450 532 beschrieben.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die feststehende Verkleidung 12 aus einem Polymer mittels Extrudieren des Polymers durch Spritzguss gebildet. Wie für den Fachmann einzusehen ist, kann die feststehende Verkleidung 12 aus einem Metall gebildet sein.
Die geradlinig verschiebbare Verkleidung 14 umfasst ein erstes 80 und ein zweites 82 Ende, eine Oberseite 84, eine Unterseite 86 und Seitenwände 88, 90, die ein zweites Gehäuse 92 mit einer allgemein kreisförmigen Form definieren. Jede der Seitenwände 88, 90 der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 definiert ferner mindestens einen Rücken 94, der einteilig mit jeder der Seitenwände 88, 90 der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 ist. Die Rücken 94 erstrecken sich nach außen und rechtwinklig davon zwischen dem ersten 80 und dem zweiten 82 Ende der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14. Die Rücken 94 definieren eine Spur 96 dazwischen. Die geradlinig verschiebbare Verkleidung 14 umfasst Stützen 98, 100, die einteilig mit den Seitenwänden 88, 90 der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 sind und sich von diesen neben der unteren Wand 26 der feststehenden Verkleidung 12 nach unten erstrecken. Die geradlinig verschiebbare Verkleidung 14 umfasst ferner einen länglichen Schlitz 102, der sich in Längsrichtung von dem ersten Ende 80 und dem zweiten Ende 82 der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 erstreckt, um den Keil 18 aufzunehmen. Der Keil 18 ist in dem länglichen Schlitz 102 verschiebbar angeordnet, um das innere, rohrförmige Element 16 in Eingriff mit der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 und die geradlinig verschiebbare Verkleidung 14 in die feststehende Verkleidung 12 zu zwingen und um eine relative Bewegung in Längsrichtung zwischen der feststehenden Verkleidung 12, der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 und dem inneren, rohrförmigen Element 16 zu verhindern. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die geradlinig verschiebbare Verkleidung 12 durch Extrudieren eines Polymers gebildet. Der längliche Schlitz 102 und der Keil weisen die gleiche Länge auf, um eine Bewegung des Keils 18 in Längsrichtung zu verhindern.
Die Teleskoplenksäulenanordnung 10 umfasst ein Paar Laufflächen 104, 106, das ein erstes 108 und ein zweites 110 äußeres Ende aufweist, wobei eine der Laufflächen 104 mechanisch mit jeder der Nuten 34 verbunden ist, die sich zwischen dem ersten 20 und dem zweiten 22 Ende der feststehenden Verkleidung 12 erstrecken. Eine weitere Lauffläche 106 ist mit der Spur 96 verbunden, die zwischen den Rücken 94, welche sich zwischen dem ersten 80 und dem zweiten 82 Ende der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 124 erstrecken, definiert ist. Die Laufflächen 104, 106 besitzen eine V-förmige Konfiguration und sind aus einem Metall gebildet. Die Teleskoplenksäulenanordnung 10 umfasst ferner eine Vielzahl von Lagern 112, die zwischen den Laufflächen 104, 106 eingeschlossen sind, um für eine lockere Bewegung des geradlinig verschiebbaren Gehäuses 14 innerhalb der feststehenden Verkleidung 12 zu sorgen. Ähnlich den Laufflächen 104, 106 sind die Lager 112 aus einem Metall gebildet.
Die Teleskoplenksäulenanordnung 10 umfasst das innere, rohrförmige Element 16 mit einer kreisförmigen oder zylindrischen Seitenwand 112 und einem ersten 114 und einem zweiten 116 Ende. Das innere, rohrförmige Element 16 ist innerhalb des zweiten Gehäuses 92 der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 angeordnet. Ähnlich der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 und der feststehenden Verkleidung 12 ist das innere, rohrförmige Element 16 durch Extrudieren aus einem Polymer gebildet. Das innere, rohrförmige Element 16 ist derart konstruiert, dass es eine Lenksäulenwelle 118, die darin angeordnet ist, aufnimmt und hält.
Die Teleskoplenksäulenanordnung 10 umfasst einen Entriegelungshebel 120 mit einer Schulter 122 an einem äußeren Ende und einer Platte 124 an einem anderen äußeren Ende. Die Schulter 122 umfasst eine Schulterlochung 126, um eine Abdeckung 128 aufzunehmen. Der Entriegelungshebel 120 ist in der Öffnung 46, die zwischen dem oberen 36 und dem unteren 38 Flansch der feststehenden Verkleidung 12 definiert ist, positioniert. Im Hinblick auf verschiedene Betriebsarten erstreckt sich der Entriegelungshebel 120 über den unteren Flansch 38 der feststehenden Verkleidung 12 hinaus. Der Entriegelungshebel 120 ist mit der Seitenwand 28 der feststehenden Verkleidung 12 durch eine Schraube 130 verschwenkbar verbunden. Die Schraube 130 umfasst einen oberen Abschnitt 132 und einen Körper 134, der einteilig mit dem oberen Abschnitt 132 ist. Der obere Abschnitt 132 der Schraube 130 steht innerhalb der Schulterlochung 126 in Eingriff und ist durch die Abdeckung 128 gesichert. Der Körper 134 der Schraube 130 erstreckt sich durch das Loch 48, das innerhalb der Seitenwand 28 zwischen dem oberen Flansch 36 und dem unteren Flansch 38 definiert ist. Der Körper 134 der Schraube 130 definiert ferner einen Innengewindeverbinder 136, um mit dem Außengewindeverbinder 50 des Lochs 48 mechanisch in Eingriff zu stehen.
Der Keil 18 weist eine untere Fläche 140 und eine obere Fläche 142 auf, wobei die obere Fläche 142 eine Vertiefung 144 umfasst, die zu der Seitenwand 112 des inneren, rohrförmigen Elements 16 komplementär ist. Der Keil 18 ist zwischen der Seitenwand 28 der feststehenden Verkleidung 12 und der Seitenwand 88 der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 positioniert und erstreckt sich durch den länglichen Schlitz 102 von dem ersten Ende 80 zu dem zweiten Ende 82 der geradlinig verschiebbaren Verkleidung, wobei der Keil 18 an dem Körper 134 de Schraube 130 anliegt.
Im Gebrauch, wenn der Entriegelungshebel 120 nach unten gedrückt wird, liegt der Körper 134 der Schraube 130 an dem Keil 18 an und bewegt diesen quer in Bezug auf die feststehende Verkleidung 12 und die verschiebbare Verkleidung 14, wodurch das innere, rohrförmige Element 16 in Eingriff mit der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 in die feststehende Verkleidung 12 gezwungen wird, um eine relative Bewegung in Längsrichtung zwischen der feststehenden Verkleidung 12, der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 und dem inneren, rohrförmigen Element 16 zu verhindern. Wenn der Entriegelungshebel 120 nach oben gedrückt wird, zieht sich der Körper 134 der Schraube 130 innerhalb des Lochs 48 nach außen zurück, wodurch er den Keil 18 innerhalb des länglichen Schlitzes 102 freigibt und eine relative Bewegung in Längsrichtung zwischen der feststehenden Verkleidung 12, der geradlinig verschiebbaren Verkleidung 14 und dem inneren, rohrförmigen Element 16 in Bezug zueinander zulässt, um eine Höhenposition eines mit der Teleskoplenksäulenanordnung 10 verbundenen Lenkrads (nicht gezeigt) zu verstellen und es der Position eines Fahrers anzupassen.
Es ist offensichtlich, dass zahlreiche Abwandlungen und Varianten der vorliegenden Erfindung innerhalb des Umfangs der beiliegenden Ansprüche möglich sind.

Claims

Teleskoplenksäulenanordnung (10), die umfasst: eine feststehende Verkleidung (12), eine geradlinig verschiebbare Verkleidung (14), die in Teleskop-Beziehung innerhalb der feststehenden Verkleidung (12) angeordnet ist, ein inneres, rohrförmiges Element (16), das in Teleskop-Beziehung innerhalb der geradlinig verschiebbaren Verkleidung (14) angeordnet ist, einen Keil (18), der mit der feststehenden Verkleidung (12) reagiert und quer zu der feststehenden Verkleidung (12) und der geradlinig verschiebbaren Verkleidung (14) bewegbar ist, um das innere, rohrförmige Element (16) in Eingriff mit der geradlinig verschiebbaren Verkleidung (14) und die geradlinig verschiebbare Verkleidung (14) in die feststehende Verkleidung (12) zu zwingen und eine relative Bewegung in Längsrichtung zwischen der feststehenden Verkleidung (12) und der geradlinig verschiebbaren Verkleidung (14) und dem inneren rohrförmigen Element (16) zu verhindern.
Anordnung (10) nach Anspruch 1, umfassend eine Schraube (130) in Gewindeeingriff mit der feststehenden Verkleidung (12), die an dem Keil (18) anliegt, um den Keil (18) zu bewegen.
Anordnung (10) nach Anspruch 2, wobei die geradlinig verschiebbare Verkleidung (14) ein erstes (80) und ein zweites (82) Ende und Seitenwände (88, 90) umfasst.
Anordnung (10) nach Anspruch 3, wobei die Seitenwände (88, 90) der geradlinig verschiebbaren Verkleidung (14) einen länglichen Schlitz (102) umfassen, der sich in Längsrichtung von dem ersten Ende (80) und dem zweiten Ende (82) der geradlinig verschiebbaren Verkleidung (14) erstreckt, um den Keil (18) aufzunehmen.
Anordnung (10) nach Anspruch 4, wobei der längliche Schlitz (102) und der Keil (18) die gleiche Länge aufweisen, um eine Bewegung des Keils (18) in Längsrichtung zu verhindern.
Anordnung (10) nach Anspruch 5, wobei die feststehende Verkleidung (12) ein erstes (20) und ein zweites Ende (22) und Seitenwände (88, 90) umfasst, die ein Loch (48) zum Aufnehmen der Schraube (130) definieren.
Anordnung (10) nach Anspruch 6, umfassend eine Vielzahl von Lagern (111), die zwischen der geradlinig verschiebbaren Verkleidung (14) und der feststehenden Verkleidung (12) angeordnet sind, um eine Teleskopbewegung zwischen diesen zu erleichtern.
Anordnung (10) nach Anspruch 7, umfassend ein Paar Laufflächen (104, 106), das die Lager (111) miteinander verbindet.
Anordnung (10) nach Anspruch 5, wobei der Keil (18) eine Vertiefung (144) umfasst, die zu dem inneren, rohrförmigen Element (16) komplementär ist.
Anordnung (10) nach Anspruch 7, umfassend einen Hebel (120), der an der Schraube (130) befestigt ist, um die Schraube (130) innerhalb des Loches (48) zu drehen.
Anordnung (10) nach Anspruch 7, wobei die Seitenwände der feststehenden Verkleidung (12) ein Paar Nuten (34) umfassen, das sich zwischen dem ersten (20) und dem zweiten Ende (22) der feststehenden Verkleidung (12) der in den Nuten (34) angeordneten Lager erstreckt.