WO2014114674A1 - Klemmvorrichtung für eine längsverstellbare und/oder höhenverstellbare lenksäule eines fahrzeugs - Google Patents

Klemmvorrichtung für eine längsverstellbare und/oder höhenverstellbare lenksäule eines fahrzeugs Download PDF

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WO2014114674A1
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WO
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clamping device
damping
actuating part
actuating
axis
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PCT/EP2014/051246
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Dirk Baumeister
Kai Grebe
Magnus Loyen
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Trw Automotive Gmbh
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Publication date
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    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • Y10T403/32—Articulated members
    • Y10T403/32008—Plural distinct articulation axes

Definitions

  • Clamping device for a longitudinally adjustable and / or height-adjustable
  • the invention relates to a clamping device for a longitudinally adjustable and / or height-adjustable steering column of a vehicle.
  • the steering column usually couples a steering wheel in vehicles with a steering linkage of steerable vehicle wheels such that the vehicle wheels execute a steering movement during a rotation of the steering wheel.
  • the steering column is increasingly designed so that its length and / or height (or inclination) is adjustable. Once the desired steering wheel position is reached, the steering column is again fixed so that it only allows the rotation of a steering shaft relative to a longitudinal axis of the steering column during vehicle operation to implement a steering wheel rotation in corresponding steering movements of the steerable wheels.
  • Clamping devices with a device part and an actuating part are already known from the prior art, wherein the actuating part is movable relative to the device part between a release position in which the steering column is longitudinally adjustable and / or height adjustable, and a fixing position in which the steering column neither longitudinally adjustable nor height adjustable.
  • a generic clamping device for adjustable steering columns is described for example in US 2003/0221505 A1.
  • the object of the invention is to provide a clamping device in which the actuating part is movable in low noise independently of its manual operation and guidance, in particular from its fixing position in its release position.
  • a damping unit is provided for damping a relative movement between the device part and the actuating part.
  • the damping unit of the clamping device dampens the relative movement between the device part and the actuating part preferably over substantially the entire path of the actuating part between the release position and the fixing position. In this way, the kinetic energy of the actuating part over the entire path between the fixing position and release position is kept small, resulting in a low component load and thus ultimately to a long service life of the clamping device.
  • the path of the operating part between the release position and the fixing position may be divided into active damping sections and inactive damping sections.
  • the relative movement between the device part and the actuating part is damped by the damping unit only in the active, but not in the inactive damping sections. In this way, a fine tuning of the damping can be realized.
  • the actuating member is pivotable about the axis relative to the axis of rotation with respect to an apparatus part between the release position and the fixing position. Due to the lever arm such a pivoting operation compared to a purely translatory operation with less effort is possible. Since the operating part is usually moved manually, thus resulting in a higher comfort by the pivoting operation for the driver, in particular during a movement of the actuating part from the release position against a spring force into the fixing position.
  • the damping unit has a first damping surface connected to the device part and concentric with an axis, and a second damping surface connected to the actuating part and concentric with the axis, wherein the two damping surfaces adjoin each other at least in sections and through a gap are spaced apart, and wherein in the gap a highly viscous material, in particular a viscous grease or a highly viscous liquid, is provided for damping the relative movement between the device part and the actuating part.
  • the damping unit in this case is structurally simple and inexpensive to produce.
  • there is a very durable damping unit with a highly reliable motion damping since the damping is done by inherent shear forces in the highly viscous material.
  • the two damping surfaces are preferably on the lateral surface of a circular cylinder. This can be easily achieved in terms of production, wherein the two damping surfaces can alternatively also be located on the lateral surface of a circular cone.
  • the device part is a ramp element, wherein a radial outer side of the ramp element forms the first damping surface.
  • the executed as a ramp element device part is thus a multi-functional part, which assumes both a clamping function and a damping function in the clamping device.
  • the device part is a tension bolt of the clamping device.
  • the damping unit has a ring with a circumferential annular wall, wherein the ring is connected to the actuating part, and wherein a radial inner side of the annular wall forms the second damping surface.
  • the ring is connected in the circumferential direction positively with the actuating part and in particular of a plastic produced.
  • the positive connection allows a simple and rapid attachment to the operating part, and the rather low material stresses allow an inexpensive production of the ring made of a plastic.
  • the ring may also be integrally integrated in the actuating part, wherein the actuating part is then preferably a ramp element and is made together with the integrally integrated ring of a sintered metal.
  • the actuating part is also a multifunction part, which takes over both a clamping function and a damping function.
  • the ring and the actuating part can otherwise form a cup-shaped receptacle for the highly viscous material. In this way, with little effort creates a "reservoir” for the highly viscous material, so that even with a caused for example by numerous cycles of operation "material loss” always enough highly viscous material for reliable damping between the two damping surfaces remains and thus ensures a long life of the damping unit is.
  • the device part is a rotatable relative to an axis, first ramp element with first inclined surfaces and the actuating part a pivotable about the axis, second ramp element with second inclined surfaces, wherein the ramp elements are acted upon by at least one spring element axially against each other, and wherein the first inclined surfaces and the second inclined surfaces cooperate in a relative rotation about the axis so that the two ramp elements also move in the axial direction relative to each other.
  • FIG. 1 shows an exploded perspective view of a clamping device according to the invention according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a perspective view of the clamping device according to FIG. 1 in the assembled state
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through the clamping device according to Figure 1 in a fixing position
  • FIG. 4 shows a perspective detailed view of an actuating part for the clamping device according to FIG. 1;
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a clamping device according to the invention according to a second embodiment
  • FIG. 6 shows a longitudinal section through a clamping device according to the invention according to a third embodiment in a fixing position
  • Figure 7 shows a longitudinal section through the clamping device according to Figure 6 in a release position
  • FIG. 8 shows a perspective view of a device part of the clamping device according to FIGS. 6 and 7
  • FIG. 9 shows a perspective view of an actuating part of the clamping device according to FIGS. 6 and 7;
  • FIG. 10 shows a perspective view of a steering column adjustment assembly with a clamping device according to FIGS. 1 to 4.
  • Figures 1 to 5 show a clamping device 10 for a longitudinally adjustable and / or height-adjustable steering column 12 (see Figure 10) of a vehicle, with a device part 14 and an actuating part 16 which is movable relative to the device part 14 between a release position in which the steering column 12 is longitudinally adjustable and / or adjustable in height, and a fixing position in which the steering column 12 is neither longitudinally adjustable nor adjustable in height, wherein a damping unit 18 is provided for damping a relative movement between the device part 14 and the actuating part 16.
  • the actuating member 16 relative to the relative to an axis A non-rotatable device part 14 between the release position and the fixing position about the axis A pivotally.
  • the actuating member 16 is thereby manually pivoted by means of an actuating lever 20 which is fixed in rotation with respect to the pivot axis A on the actuating member 16.
  • an axial projection 22 of the actuating part 16 engages axially into a precisely fitting opening 24 of the actuating lever 20, so that a rotationally positive positive connection between the actuating part 16 and the actuating lever 20 results in the circumferential direction.
  • the damping unit 18 has a fixedly connected to the device part 14 and to the axis A concentrically arranged first damping surface 26 and a fixedly connected to the actuating member 16 and to the axis A concentrically arranged, second damping surface 28, wherein the two damping surfaces 26, 28 at least partially adjoin each other and are spaced from each other by a circumferentially circumferential, radial gap 30.
  • a highly viscous material 32 for damping the relative movement between the device part 14 and the actuating part 16 is provided in the gap 30.
  • the high-viscosity material 32 is, for example, a viscous grease or a highly viscous liquid, wherein the shear forces occurring in the high-viscosity material 32 are used to dampen a relative movement of the two damping surfaces 26, 28.
  • a gap width s of the gap 30 should be substantially constant and not too large.
  • the gap width s ⁇ 0.8 mm, in particular s ⁇ 0.5 mm and is particularly preferably s 0.1 - 0.4 mm.
  • the present damping unit 18 has the advantage that it damps the relative movement between the device part 14 and the actuating part 16 over the entire path of the actuating part 16 between the release position and the fixing position.
  • the relative speed between the device part 14 and the actuating part 16 as well as the maximum achieved kinetic energy remains comparatively low and can be achieved at the end of the relative movement under low component stress. be reduced. This results in addition to a lower noise and also to a longer life of the clamping device 10th
  • the path of the actuating part between the release position and the fixing position has both active damping sections and inactive damping sections, wherein the relative movement between the device section and the actuating section of the damping unit only in the active, but not attenuated in the inactive damping sections.
  • the two damping surfaces 26, 28 are each on the lateral surface of a circular cylinder.
  • the highly viscous material 32 can attenuate both a translational relative movement in the axial direction and a rotational relative movement in the circumferential direction, since the gap width s remains substantially constant in both relative movements.
  • the damping surfaces 26, 28 may alternatively also each lie on the conical lateral surface of a circular cone.
  • the device part 14 is in particular a ramp element, wherein a radial outer side of the ramp element forms the first damping surface 26. Since the axial clamping function of the clamping device 10 is realized via the device part designed as a ramp element 14, the device part 14 is preferably made of a sintered metal in this case.
  • the device part 14 may also be a relative to the axis A rotatably mounted tension bolt 34 of the clamping device 10, as can be seen in Figure 5.
  • the damping unit 18 has a ring 36 with a circumferential
  • the actuating part 16 in the present case has both a radially outer ring 36 and a radially inner ring 36.
  • the radial inner side of the annular wall 38 of the radially outer ring 36 can be the second Form damping surface 28 and cooperate with the radial outer side of the device part 14 and the high-viscosity material 32 as a damping unit 18.
  • the radial inner side of the annular wall 38 of the radially inner ring 36 may form the second damping surface 28 and cooperate with a radial outer side of the tension bolt 34 and the highly viscous material 32 as a damping unit 18.
  • FIG. 1 shows a part of the actuating lever 20, the actuating part 16 connected in a rotationally fixed manner to the actuating lever 20 and the device part 14 in an exploded perspective view.
  • FIG. 3 shows a longitudinal section through the clamping device 10 according to FIG. 2.
  • the device part 14 is a relative to the axis A non-rotatable, first ramp element with first inclined surfaces 40 and the actuating member 16 a pivotable between the release position and the fixing position about the axis A second ramp element with second inclined surfaces 42, wherein the ramp elements by at least one spring element 44th (see Figure 10) are axially against each other acted upon, wherein the first inclined surfaces 40 and the second inclined surfaces 42 cooperate in a relative rotation about the axis A so that the two ramp elements move in the axial direction relative to each other.
  • the two ramp elements have in the circumferential direction in each case alternately axial clamping cam 46 with inclined surfaces 40 and 42 and depressions 48.
  • the clamping device 10 or the actuating part 16 is in the release position, in which the steering column 12 is longitudinally adjustable and / or height adjustable. If the actuating part 16 embodied as a second ramp element is now pivoted relative to the device part 14 designed as a first ramp element, then the first and second inclined surfaces 40, 42 of the clamping cams 46 slide against each other, as a result of which the device part 14 and the actuating part 16 move away from each other axially.
  • the actuating part 16 and the device part 14 are pivoted against each other until finally axial end faces 50 of the clamping cam 46, which extend substantially perpendicular to the axis A, abut each other.
  • the actuating part 16 or the entire clamping device 10 has then reached the fixing position according to Figure 3, in which the steering column 12 is clamped so that it is neither longitudinally adjustable nor adjustable in height.
  • the ring 36 according to the first embodiment of the clamping device 10 is integrated in one piece into the actuating part 16.
  • the actuating member 16 is here a ramp element and made together with the integrally integrated ring 36 of a sintered metal.
  • the ring 36 and the actuating member 16 form a cup-shaped receptacle for the highly viscous material 32, from the operation of the clamping device 10 again always highly viscous material 32 between the damping surfaces 26, 28 can be pressed to the relative movement between the actuating member 16 and the device part 14 to dampen.
  • This serving as a reservoir, cup-shaped receptacle for the highly viscous material 32 ensures a reliable damping function over a large number of actuation cycles of the clamping device 10 and thus ultimately ensures a long life of the motion-damped clamping device 10th
  • Embodiments of the first embodiment are also conceivable with respect to the clamping device 10, in which the actuating lever 20 is designed as a plastic injection-molded part.
  • the sintered actuating part 16 according to FIG. 4 is preferably integrated directly into the actuating lever 20 during the production of the actuating lever 20 by injection-molding.
  • the above-mentioned connection of the actuating lever 20 with the actuating part 16 by crimping, welding, gluing or the like can be omitted as a result of this immediate encapsulation of the actuating part 16.
  • FIG. 5 shows the clamping device 10 according to a second embodiment, which differs from the first embodiment according to FIGS. 1 to 4 only in that the ring 36 and the actuating part 16 are two separate components, but the ring 36 has a positive fit in the circumferential direction rotatably connected to the actuating member 16 is connected.
  • the annular wall 38 has radially inwardly directed projections 52, which can engage in corresponding recesses 54 of the actuating part 16.
  • the ring 36 and the actuating member 16 in this embodiment form a cup-shaped receptacle for the high-viscosity material 32nd
  • the relatively highly stressed by the clamping function actuating member 16 is preferably made of a sintered metal, whereas the separately producible, much less stressed ring 36 for cost and / or weight reasons, preferably a plastic ring.
  • Embodiment variants of the second embodiment are also conceivable with respect to the clamping device 10, in which the actuating lever 20 is embodied as a plastic injection-molded part, wherein the ring 36 made of plastic, according to FIG. 5, is preferably integrated in one piece into the actuating lever 20.
  • the sintered actuating part 16 according to FIG. 5 can in this case be integrated directly into the actuating lever 20 during the production of the actuating lever 20 by injection-molding.
  • the above-mentioned connection of the Actuating lever 20 with the actuating member 16 by crimping, welding, gluing or the like can be omitted as a result of this immediate encapsulation of the operating part 16.
  • Figures 6 and 7 show the clamping device 10 according to a third embodiment in the fixing position or in the release position.
  • the third embodiment of the clamping device 10 differs from the previously described embodiments only by design details with respect to the specific arrangement of the damping surfaces 26, 28 of the damping unit 18, and therefore with regard to the operation and the general construction principle of the clamping device 10 explicitly to the description of Figures 1 to 5 referenced and will be discussed below only on constructive differences of the third embodiment.
  • FIGS. 8 and 9 To clarify the component geometry in the third embodiment of the clamping device 10, detailed detail views of the device part 14 and of the actuating part 16 are shown in FIGS. 8 and 9.
  • the device part 14 according to FIG. 8 is a first ramp element with first inclined surfaces 40 that is rotationally fixed relative to the axis A and the actuating member 16 according to FIG. 9 between the release position and the Fixing position about the axis A pivotable second ramp element with second inclined surfaces 42. Since the axial clamping function of the clamping device 10 is realized via the two ramp elements, the device part 14 and the actuating member 16 in this case are preferably made of a sintered metal. In contrast to the first and second embodiment of the
  • the apparatus part 14 according to Figure 8 has a concentric to the axis A, circular cylindrical recess 76, wherein a recess 76 adjacent to the radial inner side of the device part 14, the first damping surface 26 forms.
  • the actuating part 16 according to FIG. 9 has a circular-cylindrical extension 78, wherein a radial outer side of the extension 78 forms the second damping surface 28 and cooperates with the radial inner side of the device part 14 and the high-viscosity material 32 as damping unit 18.
  • the circular cylindrical Recess 76 is formed in the device part 14 a cup-shaped receptacle for the highly viscous material 32, wherein the circular cylindrical extension 78 of the operating part 16 in the release position of FIG 7 dips into the cup-shaped receptacle, so again by pressing the clamping device 10 again highly viscous material 32 into the gap 30th between the damping surfaces 26, 28 is pressed in order to dampen the relative movement between the actuating part 16 and the device part 14.
  • the circular cylindrical damping surfaces 26, 28 are arranged in the third embodiment according to Figures 6 to 9 radially inside the clamping cam 46 and recesses 48 of the device part 14 and the operating part 16 and have a larger diameter than the draw bolt 34 or a draw bolt opening 80 in the device part 14.
  • a damping unit 18 which is formed by the radial outer side of the tension bolt 40, the radial inner side of the radially inner ring 36 (see FIGS.
  • the damping unit 18 according to FIGS offers the damping unit 18 according to Figures 6 to 9 with respect to a damping unit 18, which by the radial outer side of the Vorric hhrtsteils 14, the radial inner side of the radially outer ring 36 (see Figure 1) and the highly viscous material 32 is formed, due to the smaller damping surfaces 26, 28 and the smaller lever arm, a lower damping of the relative movement between the device part 14 and the actuating member 16th
  • an advantageous "average" damping of the damping unit 18 is achieved, which on the one hand reliably and quietly reduces the kinetic energy and on the other hand ensures that the actuating part 16 (acted upon by the spring element 44) relative to the device part 14 to moved to the release position and not stopped by excessive damping before.
  • a steering column adjustment assembly 56 is shown in FIG. 10, in which a clamping device 10 according to FIGS. 1 to 4 is used.
  • the steering column 12 is seen with a rotatable about a steering column axis B steering shaft 58, wherein the steering column 12 is received in a first clamp carrier 60 having a slot 62 for Lnaturesverstellen the steering column 12.
  • a body-second clamp carrier 64 which has a slot 66 for tilting or height adjustment of the steering column 12.
  • the device part 14 is rotatably held with respect to the axis A on the second clamping carrier 64 and can only be moved along the slot 66.
  • a telescopic tube 68 is provided, in which the steering column 12 can be inserted and to which the clamping device 10 is attached.
  • the tension bolt 34 is thereby guided through the slots 62, 66 of the clamping beams 60, 64, a sleeve 70 optionally provided on the telescopic tube 68 and the device part 14, the actuating part 16 and the actuating lever 20 and finally secured with an axial roller bearing 72 and a bolt nut 74.
  • the sleeve 70 is part of an optional energy absorption device, through which defined energy can be reduced in the event of a crash.
  • the two clamping beams 60, 64 act with respect to the axis A as spring elements and act on, just like the spring element 44, the tension bolt 34 with a tensile force.
  • the steering column 12 in the clamping carriers 60, 64 is both longitudinally and vertically adjustable via the slots 62, 66.
  • the clamping supports 60, 64 are axially compressed by the clamping device 10 with respect to the axis A and thereby pressed against the steering column 12, that this is clamped in position and fixed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung (10) für eine längsverstellbare und/oder höhenverstellbare Lenksäule (12) eines Fahrzeugs, mit einem Vorrichtungsteil (14) und einem Betätigungsteil (16), das relativ zum Vorrichtungsteil (14) bewegbar ist zwischen einer Freigabeposition, in der die Lenksäule (12) längsverstellbar und/oder höhenverstellbar ist, und einer Fixierposition, in der die Lenksäule (12) weder längsverstellbar noch höhenverstellbar ist, wobei eine Dämpfungseinheit (18) zur Dämpfung einer Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil (14) und dem Betätigungsteil (16) vorgesehen ist.

Description

Klemmvorrichtung für eine längsverstellbare und/oder höhenverstellbare
Lenksäule eines Fahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung für eine längsverstellbare und/oder höhenverstellbare Lenksäule eines Fahrzeugs.
Die Lenksäule koppelt in Fahrzeugen ein Lenkrad üblicherweise so mit einem Lenkgestänge lenkbarer Fahrzeugräder, dass die Fahrzeugräder bei einer Rotation des Lenkrads eine Lenkbewegung ausführen. Um die Lenkradposition individuell an die Wünsche und Erfordernisse des jeweiligen Fahrers anpassen zu können, wird die Lenksäule zunehmend so ausgebildet, dass sie in ihrer Länge und/oder Höhe (bzw. Neigung) verstellbar ist. Sobald die gewünschte Lenkradposition erreicht ist, wird die Lenksäule wieder so fixiert, dass sie im Fahrbetrieb des Fahrzeugs nur noch die Rotation einer Lenkwelle bezüglich einer Längsachse der Lenksäule zulässt, um eine Lenkraddrehung in entsprechende Lenkbewegungen der lenkbaren Räder umzusetzen.
Aus dem Stand der Technik sind in diesem Zusammenhang bereits Klemmvorrichtungen mit einem Vorrichtungsteil und einem Betätigungsteil bekannt, wobei das Betätigungsteil relativ zum Vorrichtungsteil bewegbar ist zwischen einer Freigabeposition, in der die Lenksäule längsverstellbar und/oder höhenverstellbar ist, und einer Fixierposition, in der die Lenksäule weder längsverstellbar noch höhenverstellbar ist. Eine solche gattungsgemäße Klemmvorrichtung für verstellbare Lenksäulen ist beispielsweise in der US 2003/0221505 A1 beschrieben.
Nach dem Lösen des Betätigungsteils aus seiner Fixierposition wird das Betätigungsteil durch eine Federkraft in Richtung zur Freigabeposition beaufschlagt und beschleunigt. Sofern das Betätigungsteil bei seiner Bewegung von der Fixierposition in die Freigabeposition nicht manuell geführt und gebremst wird, führt die Federkraft zu einer Bewegungsenergie des Betätigungsteils, die in der Freigabeposition abrupt abgebaut wird und dabei einen unerwünschten, hohen Geräuschimpuls verursacht. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Klemmvorrichtung, bei der das Betätigungsteil unabhängig von seiner manuellen Betätigung und Führung geräuscharm bewegbar ist, insbesondere von seiner Fixierposition in seine Freigabeposition. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Klemmvorrichtung der eingangs genannten Art, bei der eine Dämpfungseinheit zur Dämpfung einer Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil und dem Betätigungsteil vorgesehen ist. Insbesondere bei einer Bewegung von der Fixierposition in die Freigabeposition wird das durch die Federkraft beschleunigte Betätigungsteil mit geringem Aufwand von der Dämpfungseinheit gebremst, sodass die Bewegungsenergie des Betätigungsteils nahezu geräuschlos abgebaut werden kann.
Die Dämpfungseinheit der Klemmvorrichtung dämpft dabei die Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil und dem Betätigungsteil vorzugsweise über im Wesentlichen den gesamten Weg des Betätigungsteils zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition. Auf diese Weise wird die Bewegungsenergie des Betätigungsteils über den gesamten Weg zwischen Fixierposition und Freigabeposition klein gehalten, was zu einer geringen Bauteilbelastung und damit letztlich zu einer hohen Lebensdauer der Klemmvorrichtung führt.
Alternativ kann der Weg des Betätigungsteils zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition in aktive Dämpfungsabschnitte und inaktive Dämpfungsabschnitte unterteilt sein. Dabei wird die Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil und dem Betätigungsteil von der Dämpfungseinheit nur in den aktiven, nicht aber in den inaktiven Dämpfungsabschnitten gedämpft. Auf diese Weise lässt sich eine Feinabstimmung der Dämpfung realisieren.
Bevorzugt ist das Betätigungsteil relativ zu dem bezüglich einer Achse drehfesten Vorrichtungsteil zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition um die Achse schwenkbar. Aufgrund des Hebelarms ist eine solche Schwenkbetätigung gegenüber einer rein translatorischen Betätigung mit geringerem Kraftaufwand möglich. Da das Betätigungsteil üblicherweise manuell bewegt wird, ergibt sich somit durch die Schwenkbetätigung ein höherer Komfort für den Fahrer, insbesondere bei einer Bewegung des Betätigungsteils von der Freigabeposition entgegen einer Federkraft in die Fixierposition.
In einer Ausführungsform der Klemmvorrichtung weist die Dämpfungseinheit eine mit dem Vorrichtungsteil verbundene sowie zu einer Achse konzentrisch angeordnete, erste Dämpfungsfläche und eine mit dem Betätigungsteil verbundene sowie zur Achse konzentrisch angeordnete, zweite Dämpfungsfläche auf, wobei die beiden Dämpfungsflächen zumindest abschnittsweise aneinander angrenzen sowie durch einen Spalt voneinander beabstandet sind, und wobei in dem Spalt ein hochviskoses Material, insbesondere ein viskoses Fett oder eine hochviskose Flüssigkeit, zur Dämpfung der Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil und dem Betätigungsteil vorgesehen ist. Mit im Wesentlichen zwei Dämpfungsflächen und einem hochviskosen Material ist die Dämpfungseinheit in diesem Fall konstruktiv einfach und preiswert herstellbar. Außerdem ergibt sich eine sehr langlebige Dämpfungseinheit mit einer höchst zuverlässigen Bewegungsdämpfung, da die Dämpfung über inhärente Scherkräfte im hochviskosen Material erfolgt.
In dieser Ausführungsform der Klemmvorrichtung liegen die beiden Dämpfungsflächen bevorzugt auf der Mantelfläche eines Kreiszylinders. Dies ist fertigungstechnisch einfach realisierbar, wobei die beiden Dämpfungsflächen alternativ auch auf der Mantelfläche eines Kreiskegels liegen können.
Vorzugsweise ist das Vorrichtungsteil ein Rampenelement, wobei eine radiale Außenseite des Rampenelements die erste Dämpfungsfläche bildet. Das als Rampenelement ausgeführte Vorrichtungsteil ist somit ein Multifunktionsteil, welches sowohl eine Klemmfunktion als auch eine Dämpfungsfunktion in der Klemmvorrichtung übernimmt. Alternativ ist jedoch auch denkbar, dass das Vorrichtungsteil ein Zugbolzen der Klemmvorrichtung ist.
Besonders bevorzugt weist die Dämpfungseinheit einen Ring mit einer umlaufenden Ringwand auf, wobei der Ring mit dem Betätigungsteil verbunden ist, und wobei eine radiale Innenseite der Ringwand die zweite Dämpfungsfläche bildet.
In einer Ausführungsvariante ist der Ring in Umfangsrichtung formschlüssig mit dem Betätigungsteil verbunden und insbesondere aus einem Kunststoff hergestellt. Die Formschlussverbindung ermöglicht eine einfache und rasche Befestigung am Betätigungsteil, und die eher geringen Materialbeanspruchungen erlauben eine preiswerte Herstellung des Rings aus einem Kunststoff.
Alternativ kann der Ring auch einstückig in das Betätigungsteil integriert sein, wobei das Betätigungsteil dann vorzugsweise ein Rampenelement ist und zusammen mit dem einstückig integrierten Ring aus einem Sintermetall hergestellt ist. Durch die einstückige Integration des Rings in das Betätigungsteil lässt sich die Anzahl der Einzelbauteile in vorteilhafter Weise reduzieren. Bei Ausführung als Rampenelement wird das Betätigungsteil zudem ein Multifunktionsteil, welches sowohl eine Klemmfunktion als auch eine Dämpfungsfunktion übernimmt.
Der Ring und das Betätigungsteil können im Übrigen eine topfförmige Aufnahme für das hochviskose Material bilden. Auf diese Weise entsteht mit geringem Aufwand ein„Reservoir" für das hochviskose Material, sodass auch bei einem zum Beispiel durch zahlreiche Betätigungszyklen verursachten „Materialverlust" stets genügend hochviskoses Material für eine zuverlässige Dämpfung zwischen den beiden Dämpfungsflächen verbleibt und folglich eine hohe Lebensdauer der Dämpfungseinheit gewährleistet ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Klemmvorrichtung ist das Vorrichtungsteil ein bezüglich einer Achse drehfestes, erstes Rampenelement mit ersten Schrägflächen und das Betätigungsteil ein um die Achse schwenkbares, zweites Rampenelement mit zweiten Schrägflächen, wobei die Rampenelemente durch wenigstens ein Federelement axial gegeneinander beaufschlagt sind, und wobei die ersten Schrägflächen und die zweiten Schrägflächen bei einer Relativdrehung um die Achse so zusammenwirken, dass sich die beiden Rampenelemente auch in axialer Richtung relativ zueinander bewegen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen: - Figur 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform; - Figur 2 eine perspektivische Ansicht der Klemmvorrichtung gemäß Figur 1 im zusammengesetzten Zustand;
- Figur 3 einen Längsschnitt durch die Klemmvorrichtung gemäß Figur 1 in einer Fixierposition; - Figur 4 eine perspektivische Detailansicht eines Betätigungsteils für die Klemmvorrichtung gemäß Figur 1 ;
- Figur 5 eine perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Klemmvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- Figur 6 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Klemmvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform in einer Fixierposition;
- Figur 7 einen Längsschnitt durch die Klemmvorrichtung gemäß Figur 6 in einer Freigabeposition;
- Figur 8 eine perspektivische Ansicht eines Vorrichtungsteils der Klemmvorrichtung gemäß den Figuren 6 und 7; - Figur 9 eine perspektivische Ansicht eines Betätigungsteils der Klemmvorrichtung gemäß den Figuren 6 und 7; und
- Figur 10 eine perspektivische Ansicht einer Lenksäulenverstellbaugruppe mit einer Klemmvorrichtung gemäß den Figuren 1 bis 4.
Die Figuren 1 bis 5 zeigen eine Klemmvorrichtung 10 für eine längsverstellbare und/oder höhenverstellbare Lenksäule 12 (siehe Figur 10) eines Fahrzeugs, mit einem Vorrichtungsteil 14 und einem Betätigungsteil 16, das relativ zum Vorrichtungsteil 14 bewegbar ist zwischen einer Freigabeposition, in der die Lenksäule 12 längsverstellbar und/oder höhenverstellbar ist, und einer Fixierposition, in der die Lenksäule 12 weder längsverstellbar noch höhenverstellbar ist, wobei eine Dämpfungseinheit 18 zur Dämpfung einer Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil 14 und dem Betätigungsteil 16 vorgesehen ist.
Konkret ist das Betätigungsteil 16 gemäß den Figuren 1 bis 5 relativ zu dem bezüglich einer Achse A drehfesten Vorrichtungsteil 14 zwischen der Freigabe- position und der Fixierposition um die Achse A schwenkbar. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen wird das Betätigungsteil 16 dabei manuell mittels eines Betätigungshebels 20 verschwenkt, der in Bezug auf die Schwenkachse A drehfest am Betätigungsteil 16 befestigt ist. Insbesondere greift ein axialer Fortsatz 22 des Betätigungsteils 16 (siehe Figur 5) axial in eine passgenaue Öffnung 24 des Betätigungshebels 20 ein, sodass sich in Umfangsrichtung eine drehfeste Formschlussverbindung zwischen dem Betätigungsteil 16 und dem Betätigungshebel 20 ergibt. Anschließend werden der Betätigungshebel 20 und das Betätigungsteil 16 auch in axialer Richtung aneinander fixiert, beispielsweise vercrimpt, verschweißt, verklebt oder auf sonstige Weise miteinander verbunden. Die Dämpfungseinheit 18 weist eine mit dem Vorrichtungsteil 14 fest verbundene sowie zur Achse A konzentrisch angeordnete, erste Dämpfungsfläche 26 und eine mit dem Betätigungsteil 16 fest verbundene sowie zur Achse A konzentrisch angeordnete, zweite Dämpfungsfläche 28 auf, wobei die beiden Dämpfungsflächen 26, 28 zumindest abschnittsweise aneinander angrenzen sowie durch einen in Umfangsrichtung umlaufenden, radialen Spalt 30 voneinander beabstandet sind. Wie in den Figuren 1 und 4 angedeutet, ist in dem Spalt 30 ein hochviskoses Material 32 zur Dämpfung der Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil 14 und dem Betätigungsteil 16 vorgesehen. Konkret ist das hochviskose Material 32 beispielsweise ein viskoses Fett oder eine hochviskose Flüssigkeit, wobei die in dem hochviskosen Material 32 auftretenden Scherkräfte genutzt werden, um eine Relativbewegung der beiden Dämpfungsflächen 26, 28 zu dämpfen. Damit die Scherkräfte für eine wirksame Bewegungsdämpfung hoch genug sind, sollte eine Spaltbreite s des Spalts 30 (siehe Figur 3) im Wesentlichen konstant und nicht zu groß sein. So hat es sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen, wenn die Spaltbreite s < 0,8 mm, insbesondere s < 0,5 mm ist und besonders bevorzugt bei s = 0,1 - 0,4 mm liegt.
Gegenüber reinen Endanschlagdämpfern weist die vorliegende Dämpfungseinheit 18 den Vorteil auf, dass sie die Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil 14 und dem Betätigungsteil 16 über den gesamten Weg des Betäti- gungsteils 16 zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition dämpft. Somit bleibt die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Vorrichtungsteil 14 und dem Betätigungsteil 16 sowie die maximal erreichte Bewegungsenergie vergleichsweise gering und kann unter geringer Bauteilbeanspruchung am Ende der Relativbewe- gung abgebaut werden. Dies führt neben einer geringeren Geräuschentwicklung auch zu einer höheren Lebensdauer der Klemmvorrichtung 10.
Um eine bessere Feinabstimmung der Dämpfung zu ermöglichen ist jedoch auch denkbar, dass der Weg des Betätigungsteils zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition sowohl aktive Dämpfungsabschnitte als auch inaktive Dämpfungsabschnitte aufweist, wobei die Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil und dem Betätigungsteil von der Dämpfungseinheit nur in den aktiven, nicht aber in den inaktiven Dämpfungsabschnitten gedämpft wird.
Gemäß den Figuren 1 bis 5 liegen die beiden Dämpfungsflächen 26, 28 jeweils auf der Mantelfläche eines Kreiszylinders. In diesem Fall kann das hochviskose Material 32 sowohl eine translatorische Relativbewegung in axialer Richtung als auch eine rotatorische Relativbewegung in Umfangsrichtung dämpfen, da die Spaltbreite s bei beiden Relativbewegungen im Wesentlichen konstant bleibt. Insbesondere bei (hauptsächlich) rotatorischen Relativbewegungen können die Dämpfungsflächen 26, 28 alternativ auch jeweils auf der konischen Mantelfläche eines Kreiskegels liegen.
Gemäß Figur 1 ist das Vorrichtungsteil 14 insbesondere ein Rampenelement, wobei eine radiale Außenseite des Rampenelements die erste Dämpfungsfläche 26 bildet. Da die axiale Klemmfunktion der Klemmvorrichtung 10 über das als Rampenelement ausgebildete Vorrichtungsteil 14 realisiert wird, ist das Vorrichtungsteil 14 in diesem Fall bevorzugt aus einem Sintermetall hergestellt.
Alternativ oder zusätzlich kann das Vorrichtungsteil 14 auch ein relativ zur Achse A drehfest gelagerter Zugbolzen 34 der Klemmvorrichtung 10 sein, wie er in Figur 5 zu sehen ist. Ferner weist die Dämpfungseinheit 18 einen Ring 36 mit einer umlaufenden
Ringwand 38 auf, wobei der Ring 36 mit dem Betätigungsteil 16 drehfest verbunden ist, und eine radiale Innenseite der Ringwand 38 die zweite Dämpfungsfläche 28 bildet.
Wie in der Detailansicht des Betätigungsteils 16 gemäß Figur 4 zu sehen, weist das Betätigungsteil 16 im vorliegenden Fall sowohl einen radial äußeren Ring 36 als auch einen radial inneren Ring 36 auf. Die radiale Innenseite der Ringwand 38 des radial äußeren Rings 36 kann dabei die zweite Dämpfungsfläche 28 bilden und mit der radialen Außenseite des Vorrichtungsteils 14 sowie dem hochviskosen Material 32 als Dämpfungseinheit 18 zusammenwirken.
Alternativ oder zusätzlich kann auch die radiale Innenseite der Ringwand 38 des radial inneren Rings 36 die zweite Dämpfungsfläche 28 bilden und mit einer radialen Außenseite des Zugbolzens 34 sowie dem hochviskosen Material 32 als Dämpfungseinheit 18 zusammenwirken.
In diesem Zusammenhang ist allerdings hervorzuheben, dass die Dämpfungseinheit 18, welche durch die radiale Außenseite des Vorrichtungsteils 14 und die radiale Innenseite der Ringwand 38 des radial äußeren Rings 36 gebildet wird, aufgrund der größeren Dämpfungsflächen 26, 28 sowie des größeren Hebelarms eine deutlich wirksamere und stärkere Dämpfung der Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil 14 und dem Betätigungsteil 16 bietet. Die Figuren 1 bis 4 zeigen die Klemmvorrichtung 10 gemäß einer ersten
Ausführungsform, anhand derer die Funktionsweise der Klemmvorrichtung 10 kurz erläutert werden soll.
Die Figur 1 zeigt einen Teil des Betätigungshebels 20, das drehfest mit dem Betätigungshebel 20 verbundene Betätigungsteil 16 sowie das Vorrichtungsteil 14 in einer perspektivischen Explosionsansicht.
In Figur 2 sind die Bauteile aus Figur 1 zusammengesetzt dargestellt, wobei sich die Klemmvorrichtung 10 in ihrer Fixierposition befindet.
In Figur 3 ist ein Längsschnitt durch die Klemmvorrichtung 10 gemäß Figur 2 zu sehen. Dabei ist das Vorrichtungsteil 14 ein bezüglich der Achse A drehfestes, erstes Rampenelement mit ersten Schrägflächen 40 und das Betätigungsteil 16 ein zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition um die Achse A schwenkbares, zweites Rampenelement mit zweiten Schrägflächen 42, wobei die Rampenelemente durch wenigstens ein Federelement 44 (siehe Figur 10) axial gegeneinander beaufschlagt sind, wobei die ersten Schrägflächen 40 und die zweiten Schrägflächen 42 bei einer Relativdrehung um die Achse A so zusammenwirken, dass sich die beiden Rampenelemente auch in axialer Richtung relativ zueinander bewegen. Die beiden Rampenelemente weisen in Umfangsrichtung jeweils abwechselnd axiale Klemmnocken 46 mit Schrägflächen 40 bzw. 42 und Vertiefungen 48 auf.
Greifen die Klemmnocken 46 des ersten Rampenelements in die Vertiefungen 48 des zweiten Rampenelements ein und umgekehrt, so befindet sich die Klemmvorrichtung 10 bzw. das Betätigungsteil 16 in der Freigabeposition, in welcher die Lenksäule 12 längsverstellbar und/oder höhenverstellbar ist. Wird das als zweites Rampenelement ausgebildete Betätigungsteil 16 nunmehr gegenüber dem als erstes Rampenelement ausgebildete Vorrichtungsteil 14 verschwenkt, so gleiten die ersten und zweiten Schrägflächen 40, 42 der Klemmnocken 46 aneinander, wodurch sich das Vorrichtungsteil 14 und das Betätigungsteil 16 axial voneinander wegbewegen. Dabei werden das Betätigungsteil 16 und das Vorrichtungsteil 14 so weit gegeneinander verschwenkt, bis sich schließlich axiale Stirnflächen 50 der Klemmnocken 46, die sich im Wesentlichen senkrecht zur Achse A erstrecken, aneinander abstützen. Das Betätigungsteil 16 bzw. die gesamte Klemmvorrichtung 10 hat dann die Fixierposition gemäß Figur 3 erreicht, in welcher die Lenksäule 12 so geklemmt ist, dass sie weder längsverstellbar noch höhenverstellbar ist. Anhand der perspektivischen Detailansicht des Betätigungsteils 16 in Figur 4 wird deutlich, dass der Ring 36 gemäß der ersten Ausführungsform der Klemmvorrichtung 10 einstückig in das Betätigungsteil 16 integriert ist. Das Betätigungsteil 16 ist hierbei ein Rampenelement und zusammen mit dem einstückig integrierten Ring 36 aus einem Sintermetall hergestellt. Zudem bilden der Ring 36 und das Betätigungsteil 16 eine topfförmige Aufnahme für das hochviskose Material 32, aus der durch Betätigung der Klemmvorrichtung 10 stets wieder hochviskoses Material 32 zwischen die Dämpfungsflächen 26, 28 gedrückt werden kann, um die Relativbewegung zwischen dem Betätigungsteil 16 und dem Vorrichtungsteil 14 zu dämpfen. Diese als Reservoir dienende, topfförmige Aufnahme für das hochviskose Material 32 stellt über eine große Anzahl von Betätigungszyklen der Klemmvorrichtung 10 eine zuverlässige Dämpfungsfunktion sicher und gewährleistet somit letztlich eine lange Lebensdauer der bewegungsgedämpften Klemmvorrichtung 10. ln Bezug auf die Klemmvorrichtung 10 sind auch Ausführungsvarianten der ersten Ausführungsform denkbar, bei denen der Betätigungshebel 20 als Kunststoffspritzteil ausgeführt ist. Bevorzugt wird in diesem Fall das gesinterte Betätigungsteil 16 gemäß Figur 4 bei der Herstellung des Betätigungshebels 20 durch Umspritzen direkt in den Betätigungshebel 20 integriert. Die oben erwähnte Verbindung des Betätigungshebels 20 mit dem Betätigungsteil 16 durch Crimpen, Schweißen, Kleben oder Ähnliches kann infolge dieser unmittelbaren Umspritzung des Betätigungsteils 16 entfallen.
Die Figur 5 zeigt die Klemmvorrichtung 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform, welche sich von der ersten Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 4 lediglich dadurch unterscheidet, dass der Ring 36 und das Betätigungsteil 16 zwei separate Bauelemente sind, wobei der Ring 36 jedoch in Umfangsrichtung formschlüssig und drehfest mit dem Betätigungsteil 16 verbunden ist. Zur Realisierung der Formschlussverbindung weist die Ringwand 38 radial einwärts gerichtete Vorsprünge 52 auf, welche in entsprechende Aussparungen 54 des Betätigungsteils 16 eingreifen können.
Durch die bereits oben erwähnte, axiale Fixierung des Betätigungshebels 20 am Betätigungsteil 16 wird der Ring 36 axial geklemmt, sodass sich eine feste vormontierte Baueinheit aus dem Betätigungshebel 20, dem Ring 36 und dem Betätigungsteil 16 ergibt. Dementsprechend bilden der Ring 36 und das Betätigungsteil 16 auch in dieser Ausführungsform eine topfförmige Aufnahme für das hochviskose Material 32.
Das durch die Klemmfunktion relativ hoch beanspruchte Betätigungsteil 16 ist vorzugsweise aus einem Sintermetall hergestellt, wohingegen der separat herstellbare, deutlich geringer beanspruchte Ring 36 aus Kosten- und/oder Gewichtsgründen vorzugsweise ein Kunststoff ring ist.
In Bezug auf die Klemmvorrichtung 10 sind auch Ausführungsvarianten der zweiten Ausführungsform denkbar, bei denen der Betätigungshebel 20 als Kunststoffspritzteil ausgeführt ist, wobei der aus Kunststoff gefertigte Ring 36 gemäß Figur 5 vorzugsweise einstückig in den Betätigungshebel 20 integriert ist. Insbesondere lässt sich das gesinterte Betätigungsteil 16 gemäß Figur 5 in diesem Fall bei der Herstellung des Betätigungshebels 20 durch Umspritzen direkt in den Betätigungshebel 20 integrieren. Die oben erwähnte Verbindung des Betätigungshebels 20 mit dem Betätigungsteil 16 durch Crimpen, Schweißen, Kleben oder Ähnliches kann infolge dieser unmittelbaren Umspritzung des Betätigungsteils 16 entfallen.
Die Figuren 6 und 7 zeigen die Klemmvorrichtung 10 gemäß einer dritten Ausführungsform in der Fixierposition bzw. in der Freigabeposition. Dabei unterscheidet sich die dritte Ausführungsform der Klemmvorrichtung 10 von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen lediglich durch Konstruktionsdetails in Bezug auf die konkrete Anordnung der Dämpfungsflächen 26, 28 der Dämpfungseinheit 18, weshalb hinsichtlich der Funktionsweise und des generellen Konstruktions- prinzips der Klemmvorrichtung 10 explizit auf die Beschreibung der Figuren 1 bis 5 verwiesen und im folgenden lediglich auf konstruktive Unterschiede der dritten Ausführungsform eingegangen wird.
Zur Verdeutlichung der Bauteilgeometrie in der dritten Ausführungsform der Klemmvorrichtung 10 sind in den Figuren 8 und 9 perspektivische Detailansichten des Vorrichtungsteils 14 bzw. des Betätigungsteils 16 dargestellt.
Analog zu der anhand der Figuren 1 bis 4 strukturell und funktional ausführlich beschriebenen, ersten Ausführungsform ist das Vorrichtungsteil 14 gemäß Figur 8 ein bezüglich der Achse A drehfestes, erstes Rampenelement mit ersten Schrägflächen 40 und das Betätigungsteil 16 gemäß Figur 9 ein zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition um die Achse A schwenkbares, zweites Rampenelement mit zweiten Schrägflächen 42. Da die axiale Klemmfunktion der Klemmvorrichtung 10 über die beiden Rampenelemente realisiert wird, sind das Vorrichtungsteil 14 und das Betätigungsteil 16 in diesem Fall bevorzugt aus einem Sintermetall hergestellt. Im Unterschied zur ersten und zweiten Ausführungsform der
Klemmvorrichtung 10 weist das Vorrichtungsteil 14 gemäß Figur 8 eine zur Achse A konzentrische, kreiszylindrische Ausnehmung 76 auf, wobei eine an die Ausnehmung 76 angrenzende radiale Innenseite des Vorrichtungsteils 14 die erste Dämpfungsfläche 26 bildet. Entsprechend weist das Betätigungsteil 16 gemäß Figur 9 einen kreiszylindrischen Fortsatz 78 auf, wobei eine radiale Außenseite des Fortsatzes 78 die zweite Dämpfungsfläche 28 bildet und mit der radialen Innenseite des Vorrichtungsteils 14 sowie dem hochviskosen Material 32 als Dämpfungseinheit 18 zusammenwirkt. Durch die kreiszylindrische Ausnehmung 76 entsteht im Vorrichtungsteil 14 eine topfformige Aufnahme für das hochviskose Material 32, wobei der kreiszylindrische Fortsatz 78 des Betätigungsteils 16 in der Freigabeposition gemäß Figur 7 in die topfformige Aufnahme eintaucht, sodass durch Betätigung der Klemmvorrichtung 10 stets wieder hochviskoses Material 32 in den Spalt 30 zwischen den Dämpfungsflächen 26, 28 gedrückt wird, um die Relativbewegung zwischen dem Betätigungsteil 16 und dem Vorrichtungsteil 14 zu dämpfen.
Die kreiszylindrischen Dämpfungsflächen 26, 28 sind in der dritten Ausführungsform gemäß den Figuren 6 bis 9 radial innerhalb der Klemmnocken 46 und Vertiefungen 48 des Vorrichtungsteils 14 bzw. des Betätigungsteils 16 angeordnet und weisen einen größeren Durchmesser auf als der Zugbolzen 34 oder eine Zugbolzenöffnung 80 im Vorrichtungsteil 14. Gegenüber einer Dämpfungseinheit 18, welche durch die radiale Außenseite des Zugbolzens 40, die radiale Innenseite des radial inneren Rings 36 (siehe Figuren 4 und 5) und das hochviskose Material 32 gebildet wird, bietet die Dämpfungseinheit 18 gemäß den Figuren 6 bis 9 aufgrund der größeren Dämpfungsflächen 26, 28 sowie des größeren Hebelarms eine deutlich wirksamere und stärkere Dämpfung der Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil 14 und dem Betätigungsteil 16. Hingegen bietet die Dämpfungseinheit 18 gemäß den Figuren 6 bis 9 gegenüber einer Dämpfungseinheit 18, welche durch die radiale Außenseite des Vorrichtungsteils 14, die radiale Innenseite des radial äußeren Rings 36 (siehe Figur 1 ) und das hochviskose Material 32 gebildet wird, aufgrund der kleineren Dämpfungsflächen 26, 28 sowie des kleineren Hebelarms, eine geringere Dämpfung der Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil 14 und dem Betätigungsteil 16.
Entsprechend wird in der dritten Ausführungsform der Klemmvorrichtung 10 eine vorteilhafte„mittlere" Dämpfung der Dämpfungseinheit 18 erreicht, welche zum einen die Bewegungsenergie zuverlässig und geräuscharm abbaut sowie zum anderen sicherstellt, dass das Betätigungsteil 16 (beaufschlagt durch das Federelement 44) relativ zum Vorrichtungsteil 14 bis in die Freigabeposition bewegt und nicht durch zu starke Dämpfung vorher gestoppt wird. Um die Verwendung der Klemmvorrichtung 10 zu verdeutlichen, ist in Figur 10 eine Lenksäulenverstellbaugruppe 56 dargestellt, bei der eine Klemmvorrichtung 10 gemäß den Figuren 1 bis 4 zum Einsatz kommt.
Hierbei ist die Lenksäule 12 mit einer um eine Lenksäulenachse B rotierbaren Lenkwelle 58 zu sehen, wobei die Lenksäule 12 in einem ersten Klemmträger 60 aufgenommen ist, der einen Schlitz 62 zum Längsverstellen der Lenksäule 12 aufweist.
Außerdem ist ein karosseriefester, zweiter Klemmträger 64 vorgesehen, der einen Schlitz 66 zur Neigungs- bzw. Höhenverstellung der Lenksäule 12 aufweist. Das Vorrichtungsteil 14 ist in Bezug auf die Achse A drehfest am zweiten Klemmträger 64 gehalten und kann lediglich längs des Schlitzes 66 verschoben werden.
Ferner ist ein Teleskoprohr 68 vorgesehen, in welches die Lenksäule 12 eingeschoben werden kann und an welchem die Klemmvorrichtung 10 befestigt ist. Der Zugbolzen 34 wird dabei durch die Schlitze 62, 66 der Klemmträger 60, 64, eine am Teleskoprohr 68 optional vorgesehene Hülse 70 sowie das Vorrichtungsteil 14, das Betätigungsteil 16 und den Betätigungshebel 20 geführt sowie abschließend mit einem Axialwälzkörperlager 72 und einer Bolzenmutter 74 gesichert. Die Hülse 70 ist dabei Teil einer optionalen Energieabsorptionseinrichtung, durch die im Crash-Fall definiert Energie abgebaut werden kann.
Die beiden Klemmträger 60, 64 wirken in Bezug auf die Achse A als Federelemente und beaufschlagen, genau wie das Federelement 44, den Zugbolzen 34 mit einer Zugkraft. Dadurch wird in der Freigabeposition der Klemmvorrichtung 10 sichergestellt, dass die Lenksäule 12 in den Klemmträgern 60, 64 über die Schlitze 62, 66 sowohl längs- als auch höhenverstellbar ist. In der Fixierposition werden die Klemmträger 60, 64 durch die Klemmvorrichtung 10 jedoch in Bezug auf die Achse A axial zusammengedrückt und dabei so gegen die Lenksäule 12 gepresst, dass diese in ihrer Position festgeklemmt und fixiert ist.

Claims

Patentansprüche
1 . Klemmvorrichtung für eine längsverstellbare und/oder höhenverstellbare Lenksäule (12) eines Fahrzeugs, mit
einem Vorrichtungsteil (14) und
einem Betätigungsteil (16), das relativ zum Vorrichtungsteil (14) bewegbar ist zwischen einer Freigabeposition, in der die Lenksäule (12) längsverstellbar und/oder höhenverstellbar ist, und einer Fixierposition, in der die Lenksäule (12) weder längsverstellbar noch höhenverstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämpfungseinheit (18) zur Dämpfung einer Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil (14) und dem Betätigungsteil (16) vorgesehen ist.
2. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (18) die Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil (14) und dem Betätigungsteil (16) über im Wesentlichen den gesamten Weg des Betätigungsteils (16) zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition dämpft.
3. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (18) die Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil (14) und dem Betätigungsteil (16) dämpft, wobei der Weg des Betätigungsteils (16) zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition in aktive Dämpfungsabschnitte und inaktive Dämpfungsabschnitte unterteilt ist.
4. Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (16) relativ zu dem bezüglich einer Achse (A) drehfesten Vorrichtungsteil (14) zwischen der Freigabeposition und der Fixierposition um die Achse (A) schwenkbar ist.
5. Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (18) eine mit dem Vorrichtungsteil (14) verbundene sowie zu einer Achse (A) konzentrisch angeordnete, erste Dämpfungsfläche (26) und eine mit dem Betätigungsteil (16) verbundene sowie zur Achse (A) konzentrisch angeordnete, zweite Dämpfungsfläche (28) aufweist, wobei die beiden Dämpfungsflächen (26, 28) zumindest abschnittsweise aneinander angrenzen sowie durch einen Spalt (30) voneinander beabstandet sind, und
wobei in dem Spalt (30) ein hochviskoses Material (32) zur Dämpfung der Relativbewegung zwischen dem Vorrichtungsteil (14) und dem Betätigungsteil (16) vorgesehen ist.
6. Klemmvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dämpfungsflächen (26, 28) auf der Mantelfläche eines Kreiszylinders liegen.
7. Klemmvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsteil (14) ein Rampenelement ist, wobei eine radiale Außenseite des Rampenelements die erste Dämpfungsfläche (26) bildet.
8. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinheit (18) einen Ring (36) mit einer umlaufenden Ringwand (38) aufweist, wobei der Ring (36) mit dem Betätigungsteil (16) verbunden ist und eine radiale Innenseite der Ringwand (38) die zweite Dämpfungsfläche (28) bildet.
9. Klemmvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (36) in Umfangsrichtung formschlüssig mit dem Betätigungsteil (16) ver- bunden ist.
10. Klemmvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (36) aus einem Kunststoff hergestellt ist.
1 1 . Klemmvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (36) einstückig in das Betätigungsteil (16) integriert ist.
12. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Betätigungsteil (16) ein Rampenelement ist und zusammen mit dem einstückig integrierten Ring (36) aus einem Sintermetall hergestellt ist.
13. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (36) und das Betätigungsteil (16) eine topfförmige Aufnahme für das hochviskose Material (32) bilden.
14. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsteil (14) ein Rampenelement ist, welches eine zur Achse (A) konzentrische, kreiszylindrische Ausnehmung (76) aufweist, wobei eine an die Ausnehmung (76) angrenzende, radiale Innenseite des Vorrichtungsteils (14) die erste Dämpfungsfläche (26) bildet.
15. Klemmvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (16) einen kreiszylindrischen Fortsatz (78) aufweist, wobei eine radiale Außenseite des Fortsatzes (78) die zweite Dämpfungsfläche (28) bildet.
16. Klemmvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorrichtungsteil (14) ein bezüglich einer Achse (A) drehfestes, erstes Rampenelement mit ersten Schrägflächen (40) und das Betätigungsteil (16) ein um die Achse (A) schwenkbares, zweites Rampenelement mit zweiten Schrägflächen (42) ist, wobei die Rampenelemente durch wenigstens ein Federelement (44, 60, 64) axial gegeneinander beaufschlagt sind, und wobei die ersten Schrägflächen (40) und die zweiten Schrägflächen (42) bei einer Relativdrehung um die Achse (A) so zusammenwirken, dass sich die beiden Rampenelemente auch in axialer Richtung relativ zueinander bewegen.
PCT/EP2014/051246 2013-01-23 2014-01-22 Klemmvorrichtung für eine längsverstellbare und/oder höhenverstellbare lenksäule eines fahrzeugs WO2014114674A1 (de)

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