DE1243035B - Einstellbare Lenksaeule fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

DEUTSCHES #f# PATENTAMT

Deutsche Kl.: 63 c - 47

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1243 035

Aktenzeichen: G 3850111/63 c

^ 243 035 Anmeldetag: 20.August 1963

Auslegetag: 22. Juni 1967

Die Erfindung betrifft eine einstellbare Lenksäule für Kraftfahrzeuge mit einem oberen Lenkwellenteil, der über ein Universalgelenk mit einem unteren, in einem unteren Lenksäulenteil drehbar gelagerten Lenkwellenteil verbunden ist, und mit einer Verriegelung, die den oberen Lenkwellenteil in einer gewünschten Winkellage zum unteren Lenkwellenteil hält, wobei der obere Lenkwellenteil in einem oberen, um eine horizontale Achse schwenkbar mit dem unteren Lenksäulenteil verbundenen Lenksäulenteil gelagert ist.

Bei einer bekannten Lenksäule dieser Art ist das Universalgelenk als selbstzentrierendes Kugelgelenk ausgebildet und der untere Lenkwellenteil undrehbar im unteren Lenksäulenteil gelagert. Die Verriegelung erfolgt durch eine Schraube, die angezogen den oberen Lenkwellenteil in einem bestimmten Winkel zum unteren Lenkwellenteil hält.

Es ist ferner eine Lenksäule der eingangs genannten Art bekannt, in der zum Verriegeln der Teile zueinander Verschraubungen zu betätigen sind. Die Handhabung derartiger Verschraubungen ist umständlich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei möglichst feiner Stufung der Verriegelungsstellungen eine Verriegelung mit vereinfachter Handhabung zu schaffen, wobei die Verriegelungseinrichtung formsteif und raumsparend ausgebildet werden soll, so daß sie in eine Lenksäule üblicher Abmessungen eingebaut werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß die Verriegelung zwei bewegliche Verriegelungsglieder enthält, die an einem der Lenksäulenteile sitzen und den oberen Lenksäulenteil in aufeinanderfolgenden Winkellagen zum untersten Lenksäulenteil durch abwechselndes Zusammenarbeiten mit festen Verriegelungsgliedern am anderen Lenksäulenteil halten. In weiterer Ausgestaltung der Lenksäule nach der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die zwei beweglichen Verriegelungsglieder mehrere Rasten enthalten, die wahlweise mit den als Riegelstifte ausgebildeten festen Verriegelungsgliedern zusammenarbeiten.

Die Verwendung eines oberen Lenksäulenteiles, der sich mit dem Lenkrad verschwenkt, aber nicht mit diesem dreht, stellt einen zweckmäßigen Träger für einen Schwenksteuerhebel dar und gestattet auf der anderen Seite der Lenksäule, falls gewünscht, die Anordnung eines Richtungsanzeiger-Betätigungshebels. Da sich diese Hebel nicht mit dem Lenkrad drehen, sind sie stets bequem zugänglich und liegen stets in derselben Lage zum Lenkrad, gleichgültig wie dessen Schwenkwinkel eingestellt ist.

Einstellbare Lenksäule für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

General Motors Corporation, Detroit, Mich.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. Walther, Patentanwalt,
Berlin 19, Bolivarallee 9

Als Erfinder benannt:
Philip Barnhart ZeigIer₅

Robert Derry Wight, Saginaw, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 6. September 1962
(221 833)

Die Verwendung von beweglichen und festen Verriegelungsgliedern an den betreffenden Lenksäulenteilen ergibt eine robuste Bauart, da die Rohre, die die Lenksäulenteile bilden, an sich einen größeren Durchmesser aufweisen und daher an sich robuster ausgebildet werden können als die Lenkwelle, die nur kleinen Durchmesser hat. Da die beweglichen Verriegelungsglieder abwechselnd in aufeinanderfolgenden Winkellagen des einstellbaren Lenkrades arbeiten, wird ein Optimum an Stabilität erreicht, da die Rasten in weitem Abstand voneinander angeordnet werden können, wobei sich infolge ihrer gestaffelten Anordnung zueinander doppelt so viele mögliche Winkeleinstellungen ergeben, als Rasten an jedem Verriegelungsglied vorgesehen sind. Es ist damit eine sehr feinstufige Einstellung des Lenkrades möglich, ohne die vorhandenen Teile ungebührlich zu schwächen.

Weitere Merkmale der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.

Für die Unteransprüche 3 und 4 wird Schutz nur im Zusammenhang mit dem Hauptanspruch begehrt. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Teilansicht eines üblichen Kraftfahrzeuges mit einer verstellbaren Lenksäule in ihrer

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Normallage und den Grenzlagen der möglichen nuten in einem Zentralteil 38 aus Kunststoff. Der

Einstellung, Zentralteil 38 besteht aus zwei zusammenpassenden

F i g. 2 ein Längsschnitt durch einen Teil der im wesentlichen halbkugelförmigen Teilen 39 und 41,

einstellbaren Lenksäule im Bereich der Gelenk- die einen gemeinsamen geometrischen Mittelpunkt

verbindung, 5 auf der Achse der Zapfen 18 und 20 haben. Um auf

Fig. 3 den Querschnitt 3-3 der Fig. 2, in Richtung die Lenkwelle 28 und den Lenkwellenstummel 32

der Pfeile gesehen, bestimmte einander entgegengesetzte axiale Vorbe-

F ig. 4 den Teilschnitt 4-4 der Fig. 3, in Richtung lastungen auszuüben, um das solchen Universal-

der Pfeile gesehen, gelenken eigene Spiel zu beseitigen, enthält der

Fig. 5 den Längsschnitt 5-5 der Fig. 2, in Rieh- io Zentralteil 38 einen in Längsrichtung sich erstrecken-

tung der Pfeile gesehen, den Durchbruch 40, der mit beim Zusammenbau

F i g. 6 ein der F i g. 2 entsprechender Längsschnitt gebohrten Aussparungen 42 und 44 in den Stegen mit geneigt zueinander liegenden Teilen der Lenk- der Joche 34 bzw. 36 ausgerichtet ist. In den Aussäule und sparungen 42 und 44 stützt sich eine Druckfeder 46

F i g. 7 den Querschnitt 7-7, der F i g. 6, in Richtung 15 ab, die sich durch den Durchbruch 40 erstreckt. Das der Pfeile gesehen. Joch 36 ist zu den Zapfen 18 und 20 durch kombiin der Beschreibung ist mit »oberen« in bezug zur nierte Axial-Radial-Drucklager 48 und 49, die Achse der Lenkwelle die Richtung auf das Lenkrad Rücken an Rücken liegen und durch Balgenfedern 51 zu bezeichnet. belastet sind, genau ausgerichtet. Die Feder 46 drückt

In einem Fahrerhaus 2 ist eine Lenksäule 4 mit 20 die Lenkwelle 28 nach unten, bis das gesamte Spiel einem aus einem festen unteren Lenksäulenteil 6 und zwischen dem Joch 36, dem Zentralteil 38 und dem einem oberen schwenkbaren Lenksäulenteil 8 vor- Joch 34 aufgenommen ist. Die Feder 46 sichert auch gesehen, dem ein Lenkrad 10 zugeordnet ist. Der die spiellose Verbindung bei Winkelbewegungen des obere Lenksäulenteil mit dem Lenkrad 10 kann um oberen Lenksäulenteils 8, sowie während der Dreheine horizontale Querachse von der voll ausgezeich- as bewegungen der Lenkwellenteile 28 und 32 in dieser neten Normalstellung nach oben oder unten Stellung der Lenksäule. Ferner wird durch die Feder geschwenkt werden (gestrichelt dargestellt). In der 46 Abnutzungsspiel ausgeglichen.
Normalstellung liegt die Ebene des Lenkrades 10 Um eine Winkelverstellung des oberen Lenksenkrecht zur Achse des feststehenden unteren säulenteils 8 und seine einwandfreie Festlegung in Lenksäulenteils 6. 30 der jeweiligen Stellung zu erhalten, ist eine will-

Um die Schwenkbewegung des oberen Lenksäulen- kürlich betätigbare doppelte Verriegelung vorgeteils 8 mit dem Lenkrad 10 und die einwandfreie sehen, die eine verhältnismäßig feine Stufung der Verriegelung in der eingestellten Lage zu ermöglichen, Einstellung ermöglicht und dabei eine verhältnisträgt das obere Ende des unteren Lenksäulenteils 6 mäßig hohe Festigkeit in jeder Einstellage aufweist, ein starr mit ihm verbundenes ringförmiges Trag- 35 Am Träger 26 sind um Zapfen 54 und 56 schwenkgehäuse 12, das nach oben ragende, in Querrichtung bare Verriegelungsschuhe 50 und 52 vorgesehen einander gegenüberliegende und zueinander parallele (F i g. 2), die in einer senkrechten axialen Ebene Lappen 14 und 16 aufweist (Fig. 5). In diesen liegen, also rechtwinklig zur Achse der Zapfen 18 Lappen sind die inneren Enden von in Querrichtung und 20. Die beiden Enden des Zapfens 54 sind in zueinander ausgerichteten Zapfen 18 und 20 gelagert. 40 quer am Träger 26 befestigten Lappen 58 und 60 Die äußeren Enden der Zapfen 18 und 20 werden gelagert, während der Zapfen 56 in entsprechenden von nach unten ragenden Lappen 22 und 24 auf- Lappen 62 und 64 gelagert ist (F i g. 3). Die Verriegenommen, die an einem Träger 26 gebildet sind. gelungsschuhe 50 und 52 weisen nach unten und Der Träger 26 ist an dem oberen Lenksäulenteil 8 einwärts vorspringende Teile 66 und 68 auf, deren befestigt. Da sich die Zapfen 18 und 20 quer zum 45 äußere Oberflächen 67 bzw. 69 gekrümmt sind und Fahrzeug in einer horizontalen Ebene erstrecken, in praktisch gleichem Abstand voneinander liegende kann der obere Lenksäulenteil 8 mit dem Lenkrad 10 Rasten 70, 72 und 74 bzw. 76, 78 und 80 aufweisen, nur in einer senkrechten .Längsebene des Fahrzeug- Am Traggehäuse 12 sind ausgerichtet zu den teils 2 geschwenkt werden. Ein napfförmiger Teil 27 Schwenkachsen der Verriegelungsschuhe 50 und 52 von etwa dem gleichen Durchmesser wie der obere 50 Riegelstifte 82 und 84 vorgesehen, die mit den Lenksäulenteil 8 ist nahe dem oberen Ende des Rasten der zugeordneten Verriegelungsschuhe unteren Lenksäulenteils 6 an diesem befestigt und zusammenarbeiten. Zwei am Träger 26 befestigte umschließt einen ringförmig eingezogenen Vorsprung Torsionsfedern 86 und 88 drücken das untere Ende 29 des Trägers 26, wodurch die innenliegenden Teile jedes Verriegelungsschuhes federnd gegen den unabhängig von der jeweiligen Winkellage der beiden 55 benachbarten Riegelstift. Befindet sich die Lenksäule Lenksäulenteile 6 und 8 eingekapselt sind. in der gestreckten Normallage (F i g. 2), so liegt der

Innerhalb des unteren Lenksäulenteils 6 ist dreh- Riegelstift 84 in der Raste 78 des Verriegelungsbar eine übliche Lenkwelle 28 gelagert, deren unteres schuhes 52 und sichert damit die genaue axiale nicht dargestelltes Ende mit einem ebenfalls nicht Ausrichtung der Lenksäulenteile. In dieser Stellung gezeichneten Lenkgetriebe verbunden ist. Die Lenk- 60 liegt der gegenüberliegende andere Riegelstift 82 welle 28 erhält ihre Drehbewegung vom Lenkrad 10 etwa in der Mitte zwischen den Rasten 70 und 72 des über einen oberen Lenkwellenstummel 32, dessen Verriegelungsschuhes 50. Wird der Verriegelungsunteres Ende mit dem oberen Ende der Lenkwelle 26 schuh 52 vom Riegelstift 84 abgehoben, so zeitigt eine durch ein Universalgelenk 30 verbunden ist. Das Winkelbewegung des oberen Lenksäulenteils 8 in Universalgelenk 30 besteht aus zwei gabelförmigen 65 jeder Richtung eine Winkelverschiebung der VerJochen 34 und 36 an den benachbarten Enden der riegelungsschuhe in bezug auf die Riegelstifte 82 und Lenkwellenteile 28 und 32 und liegen rechtwinklig 84, bis die nächste Übereinstimmung zwischen einem zueinander. Sie umschließen gekreuzte Umfangs- Riegelstift und einer Rast eintritt. Die Rasten 70, 72

Claims (7)

i 243 und 74 sind jedoch gegenüber den Rasten 76, 78 und 80 versetzt vorgesehen, so daß die nächste Übereinstimmung zwischen einem Riegelstift und einer Raste bereits nach einem Winkelweg, der dem halben Abstand zwischen zwei benachbarten Rasten entspricht, eintritt. Auf diese Weise wird eine große mechanische Festigkeit der Verriegelungseinrichtung erzielt, die größer ist, als wenn eine einzige Rastenreihe mit entsprechend engerem Abstand der Rasten voneinander verwendet würde. Die Verriegeiungsschuhe 50 und 52 sind mit Hilfe von an nach oben ragenden Verlängerungen 90 und 92 der Verriegelungsschuhe nach innen abgebogenen Fingern 94 bzw. 96 betätigbar, die über einem gabelförmigen Hebel98 liegen (Fig.7). Der Hebel98 ist am Träger 26 über Zapfen 100 angelenkt und durch eine Feder 102 schwach in Anlage gegen die Finger 94 und 96 gehalten. Ein an dem Hebel 98 befestigter Handgriff 104 ragt in Querrichtung durch einen Mantel 106 des oberen Lenksäulenteils 8 für den Fahrer zugänglich nach außen. Ein Schwenken des Handgriffs 104 um die Zapfen 100 nach oben bewirkt das Zusammenarbeiten von Teil 108 und 110 mit den Fingern 94 und 96 der Verriegelungsschuhe 50 und 52, so daß die unteren gewölbten Oberflächen durch das Schwenken der Verriegelungsschuhe um die Zapfen 54 und 56 außer Eingriff mit dem Riegelstift 82 oder 84 kommen. Eine leichte Schwenkbewegung des oberen Lenksäulenteils aus der bisherigen Stellung in beiden Richtungen unter anschließendem Loslassen des Handgriffs 104 gestattet dem Fahrer die nächste Verriegelungsstellung durch Fortsetzung der Schwenkbewegung des oberen Lenksäulenteils 8 zu erreichen. Bei Erreichen der nächsten Übereinstimmung zwischen einem Riegelstift und einer Raste bewirkt eine der Federn 86 oder 88 die Verriegelung in dieser Stellung. Es ist ferner möglich, das selbsttätige Schwenken des oberen Lenksäulenteils 8 und des Lenkrades in die in der Senkrechten höchste Stellung zu bewirken, indem der Handgriff 104 hochgeschwenkt und in dieser Stellung eine Zeitlang festgehalten wird. Hierzu sind zwei Schraubenfedern 112 und 114 vorgesehen, die unter Spannung zwischen dem Traggehäuse 12 und dem Träger 26 oberhalb der Achse der Zapfen 18 und 20 angeordnet sind. Diese Federn 112 und 114 drücken den oberen Lenksäulenteil 8 in die Höchststellung, sofern der Handgriff 104 nach oben geschwenkt ist und in dieser Stellung festgehalten wird. Steigt der Fahrer in das Fahrzeug ein, so kann er augenblicklich den größten verfügbaren Raum durch Anheben des oberen Lenksäulenteils 8 mit dem Lenkrad 10 durch Hochheben des Handgriffs 104 erzielen, so daß er den Sitz leicht erreichen kann. Danach kann dann der obere Lenksäulenteil und damit das LenkradlO in die für das Fahren bequemste Stellung geschwenkt werden. Dies kann durch absatzweises Niedrigerstellen des oberen Lenksäulenteils 8 oder auch durch kontinuierliches Niedrigerstellen unter Hochheben des Handgriffs 104 erfolgen. In der etwa gewünschten Stellung wird der Handgriff 104 losgelassen, und das weitere Verschwenken endet selbsttätig, wenn die nächste Übereinstimmung eines Riegelstifts und einer Raste eintritt. Patentansprüche:

1. Einstellbare Lenksäule für Kraftfahrzeuge mit einem oberen Lenkwellenteil, der über ein Universalgelenk mit einem unteren, in einem unteren Lenksäulenteil drehbar gelagerten Lenkwellenteil verbunden ist, und mit einer Verriegelung, die den oberen Lenkwellenteil in einer gewünschten Winkellage zum unteren Lenkwellenteil hält, wobei der obere Lenkwellenteil in einem oberen, nur eine horizontale Achse schwenkbar mit dem unteren Lenksäulenteil (6) verbundenen Lenksäulenteil (8) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung zwei bewegliche Verriegelungsglieder (50 und 52) enthält, die an einem der Lenksäulenteile sitzen und den oberen Lenksäulenteil in aufeinanderfolgenden Winkellagen zum unteren Lenksäulenteil durch abwechselndes Zusammenarbeiten mit festen Verriegelungsgliedern (82 bzw. 84) am anderen Lenksäulenteil halten.

2. Einstellbare Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei beweglichen Verriegelungsglieder (50 und 52) mehrere Rasten (70, 72 und 74 bzw. 76, 78 und 80) enthalten, die wahlweise mit den als Riegelstifte (82 bzw. 84) ausgebildeten festen Verriegelungsgliedern zusammenarbeiten.

3. Einstellbare Lenksäule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Verriegelungsglieder (50 und 52) durch Federn (86 bzw. 88) in Richtung auf ihre verriegelnde Stellung vorbelastet sind.

4. Einstellbare Lenksäule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Verriegelungsglieder (50 und 52) durch einen Hebel (98) aus ihrer verriegelnden Lage bewegbar sind.

5. Einstellbare Lenksäule nach Anspruch 4, bei der der Hebel in einer Ebene, die senkrecht zur Ebene der Schwenkbewegung des oberen Lenksäulenteils liegt, verschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (98) um Zapfen (100) schwenkbar gelagert ist.

6. Einstellbare Lenksäule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (98) mit einem Handgriff (104) verbunden ist, der seitlich aus dem oberen Lenksäulenteil (8) ragt.

7. Einstellbare Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Lenksäulenteil (8) durch Federn (114) in Richtung auf die in der Senkrechten höchste Winkellage vorbelastet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 875 615;
USA--Patentschriften Nr. 2 127 171, 3 028 766.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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