WO2012076073A1

WO2012076073A1 - Teleskopierbare lenksäulenanordnung

Info

Publication number: WO2012076073A1
Application number: PCT/EP2011/005185
Authority: WO
Inventors: Christian Born; Karsten Braeuer; Detlef Hansen; Torsten Harms; Axel Hebenstreit; Holger Kittler; Jan Maak; Marco Schwieger
Original assignee: Daimler Ag
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2011-10-15
Publication date: 2012-06-14
Also published as: DE102010053849A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine teleskopierbare Lenksäulenanordnung für ein Kraftfahrzeug bereit. Die Lenksäulenanordnung weist ein Lenksäulengehäuse (1) auf, an dessen lenkradnahem Ende (1') ein äußeres Mantelrohr (8) angeordnet ist, das mit einem darin positionierten inneren Mantelrohr (3) einen Mantelrohrschiebesitz für eine Lenkspindelhülse (4), in der die Lenkspindel (2) aufgenommen ist, bereitstellt. Die Lenkspindelhülse (4) ist in dem inneren Mantelrohr (3) an dessen lenkradnahem Ende mittels eines ersten Lagers (6) gelagert ist, und die Lenkspindel (2) ist mit ihrem lenkradfernen Ende mittels eines zweiten Lagers, das ein Festlager (7) ist, in dem Lenkradgehäuse (1) gelagert. Die Lenksäulenanordnung weist ein drittes Lager (5) auf, das auf der Lenkspindelhülse (4) in dem inneren Mantelrohr (3) an dessen lenkradfernem Ende angeordnet ist, und das in Zusammenwirkung mit dem ersten Lager (6) die Lenkspindelhülse (4) axial verspannt.

Description

Teleskopierbare Lenksäulenanordnung

Die Erfindung betrifft eine teleskopierbare Lenksäulenanordnung.

Bekanntermaßen werden in verstellbaren Sicherheitslenksäulen die Lenkspindeln zur Realisierung einer Längsverstellung teleskopierbar ausgebildet. Um dennoch eine hohe Steifigkeit der Lenksäule zu schaffen, werden die Lenkspindeln so gelagert, dass der erforderliche Schiebesitz abgestützt wird. Bekannte Lageranordnungen von Teleskopspindeln sehen dazu etwa vor, die Lenkspindeln mittels zweier Festlager, die sogenannte Rillenoder Vierpunktlager sein können, zu lagern.

Eine Sicherheitslenksäule, die eine nicht teleskopierbare Lenksäulenanordnung aufweist, die eine Lenkspindel umfasst, die beidenends gelagert ist, ist in der DE 198 03 200 B4 offenbart. Die dort beschriebene Fahrzeuglenksäule verfügt über ein inneres längliches Glied, die Spindelwelle, und ein äußeres längliches Glied, die Lenkspindelhülse, die die Lenkspindel umgibt, wobei die Lenkspindel in der Lenkspindelhülse mittels zweier auf den Enden der Lenkspindelwelle angeordneten Lagern in der Lenkspindelhülse abgestützt ist.

Eine Sicherheitslenksäule, die teleskopierbar ist, wird in der DE 103 55 899 B3 offenbart: Die teleskopierbare Lenkspindel besteht aus einem lenkradnahen oberen Spindelteil und einem lenkradfernen unteren Spindelteil und ist in einem Mantelrohr mittels eines lenkradnahen oberen Lagers, das das obere Spindelteil am Mantelrohr abstützt, und mittels eines zweiten Lagers, das ein lenkradfernes unteres Lager ist und das das untere Spindelteil am Mantelrohr abstützt, drehbar gelagert. Das Mantelrohr hat dabei ein lenkradnahes oberes Rohrteil und ein lenkradfernes unteres Rohrteil. Die beiden Spindelteile und die beiden Rohrteile sind im Bereich eines Schiebesitzes ineinander gesteckt. Wie dort explizit ausgeführt ist, sollen das sogenannte obere Lager, das die Lenkspindelhülse am oberen Rohrteil abstützt, und die zweite Hülse, die das motorraumseitige Ende der Spindel am unteren Rohrteil abstützt, explizit als Festlager ausgebildet sein. Ausgehend von diesem Stand der Technik ergibt sich die Aufgabe, eine Lagerung einer Sicherheitslenksäule derart zu gestalten, dass die Lagerung bei Ausnutzung von Fertigungstoleranzen der Komponenten, die die Lenksäulenanordnung bilden, zu möglichst geringen oder gar keinen unerwünschten Spannungen führt, um ein möglichst niedriges Lenkmoment und Reibmoment zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die Lenksäulenanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Weiterbildungen der Lenksäulenanordnung sind in den Unteransprüchen ausgeführt.

Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen teleskopierbaren Lenksäulenanordnung eines Kraftfahrzeugs weist ein Lenksäulengehäuse auf, an dessen lenkradnahem Ende ein äußeres Mantelrohr angeordnet ist. Dieses bildet mit einem darin positionierten inneren Mantelrohr einen Mantelrohrschiebesitz für die Lenkspindelhülse. In der Lenkspindelhülse ist die Lenkspindel aufgenommen. Die Lenkspindelhülse ist einmal in dem inneren Mantelrohr an dessen lenkradnahem Ende mittels eines ersten Lagers gelagert. Mit einem zweiten Lager wird die Lenkspindel an ihrem lenkradfernen Ende in dem Lenksäulengehäuse gelagert. Erfindungsgemäß ist nun ein drittes Lager vorgesehen, das auf der Lenkspindelhülse in dem inneren Mantelrohr sitzt. Dieses verspannt in Zusammenwirkung mit dem Lager, das in dem inneren Mantelrohr an dessen lenkradnahem Ende angeordnet ist, die Lenkspindelhülse axial. So wird vorteilhaft eine besonders hohe Steifigkeit der Lenksäule erhalten und es werden Verspannungen der Bauteile der Lenksäulenanordnung vermieden. Durch die Anordnung der beiden Lager innerhalb des inneren lenkradnahen Mantelrohrs wird die Lenkspindelhülse abgestützt.

In einer weiteren Ausführungsform sind diese axial verspannend wirkenden Lager vorteilhaft Schrägkugellager. Da die Lenkspindelwelle an ihrem dem Motorraum zugewandten Ende in dem Lenksäulengehäuse mittels eines Festlagers gelagert wird, werden Fertigungstoleranzen im Schiebesitzbereich, also in dem Bereich, in dem die Lenkspindelwelle in die Lenkspindelhülse eintaucht, ausgeglichen, ebenso auch Verspannungen, die durch die beiden weiteren Lager hervorgerufen werden. Diese beiden weiteren Lager, die im inneren Mantelrohr angeordnet sind, bewirken jedoch eine hohe Steifigkeit und Eigenfrequenz der Lenksäule und erhöhen damit die Fahrsicherheit.

Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitende Figur dargelegt. Der Bezug auf die Figur in der Beschreibung dient der Unterstützung der Beschreibung und dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figur ist lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.

Die einzige Figur zeigt eine Seitenschnittansicht durch die erfindungsgemäße teleskopierbare Lenksäulenanordnung.

Die dort gezeigte teleskopierbare Lenksäulenanordnung eines Kraftfahrzeugs umfasst ein Lenksäulengehäuse 1 mit einer Lageraufnahme 10, um in dem motornahen Abschnitt des Lenksäulengehäuses 1 die Lenkspindel 2 aufzunehmen. Diese ist mit ihrem lenkradfernen Ende mittels eines in der Lageraufnahme 10 angeordneten Festlagers 7, das etwa ein Rillen- oder Vierpunktlager sein kann, in dem Lenksäulengehäuse 1 gelagert. Die Lenkspindel 2 ist im Lenksäulengehäuse 1 auf motorabgewandter Seite des Festlagers 7 von einem Schließring 9 umgeben, welcher zur Lenkungsverriegelung gehört.

Unter Festlager wird dabei ein Lager verstanden, das die Lenkspindel 2 in zwei Transla- tions-Freiheitsgraden fixiert, so dass die Lenkspindel 2 nicht senkrecht oder tangential verschoben werden kann. Drehungen der Lenkspindel 2 werden aber zugelassen.

An dem lenkradnahen Abschnitt V des Lenksäulengehäuses 1 ist ein äußeres Mantelrohr 8 angeordnet, das mit einem darin positionierten inneren Mantelrohr 3 einen Mantelrohrschiebesitz für die Lenkspindelhülse 4, in der der motorraumferne Abschnitt der Lenkspindel 2 aufgenommen ist, bildet. Die Lenkspindelhülse 4 ist in dem inneren Mantelrohr 3 an dessen lenkradnahem Ende mittels eines ersten Lagers 6 und mittels eines dritten Lagers 5 gelagert, das auf der Lenkspindelhülse 4 in dem inneren Mantelrohr 3 an dessen lenkradfernem Ende angeordnet ist. Das erste und das dritte Lager 5,6 sollen, anders als das Festlager, für Lagerungen konzipiert sein, die kombinierte Belastungen, also gleichzeitig wirkende Radial- und Axialbelastungen, aufnehmen können.

Besonders geeignet sind daher hierzu Schrägkugellager, deren axiale Tragfähigkeit mit der Größe des Berührungswinkels α zunimmt. Als Berührungswinkel wird der Winkel bezeichnet, den die Verbindungslinie der beiden Berührungspunkte zwischen Kugel und Laufbahnen mit der Radialebene einschließt und unter dem die Belastung von einer Laufbahn auf die andere übertragen wird. Durch die Schrägkugellager 5,6 wird die Lenkspindelhülse 4 axial verspannt. Damit stützen die beiden in dem inneren Mantelrohr 3 gelegenen Lager 5,6 die Lenkspindelhülse 4 ab, während das Festlager 7 in dem Lenksäulengehäuses 1 die Lenkspindel 2 einenends abstützt und Fertigungstoleranzen der Lenkspindel 2 im Schiebesitzbereich ausgleicht und Verspannungen, die durch die beiden anderen Lager 5,6 hervorgerufen werden, egalisiert.

Claims

Patentansprüche

Teleskopierbare Lenksäulenanordnung eines Kraftfahrzeugs, die ein Lenksäulengehäuse (1) aufweist, an dessen lenkradnahem Abschnitt (1 ') ein äußeres Mantelrohr (8) angeordnet ist, das mit einem darin positionierten inneren Mantelrohr (3) einen Mantelrohrschiebesitz für eine Lenkspindelhülse (4), in der die Lenkspindel (2) aufgenommen ist, bereitstellt,

wobei die Lenkspindelhülse (4) in dem inneren Mantelrohr (3) an dessen lenkradnahem Ende mittels eines ersten Lagers (6) gelagert ist, und wobei die Lenkspindel (2) mit ihrem lenkradfernen Ende mittels eines zweiten Lagers, das ein Festlager (7) ist, in dem Lenkradgehäuse (1) gelagert ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Lenksäulenanordnung ein drittes Lager (5) aufweist, das auf der Lenkspindelhülse (4) in dem inneren Mantelrohr (3) an dessen lenkradfernem Ende angeordnet ist, und das in Zusammenwirkung mit dem ersten Lager (6) die Lenkspindelhülse (4) axial verspannt.

Teleskopierbare Lenksäulenanordnung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

das erste und das dritte Lager (5,6) Schrägkugellager sind.

Teleskopierbare Lenksäulenanordnung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Festlager (7) ein Rillen- oder Vierpunktlager ist.