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Dokumentenidentifikation DE102006039476A1 12.04.2007
Titel Lenksäulenanordnung
Anmelder TRW Lucas Varity Electric Steering Ltd., Solihull, GB
Erfinder Cuiller, Dominique, New Oscott, Sutton Coldfield, GB;
Appleyard, Michael, Cheltenham, Gloucestershire, GB;
Davies, Niclas, Gowerton, Swansea, GB;
Ward, David, Kings Heath, Birmingham, GB
Vertreter WUESTHOFF & WUESTHOFF Patent- und Rechtsanwälte, 81541 München
DE-Anmeldedatum 23.08.2006
DE-Aktenzeichen 102006039476
Offenlegungstag 12.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse B62D 1/184(2006.01)A, F, I, 20061201, B, H, DE
Zusammenfassung Beschrieben ist eine Lenksäulenanordnung, mit einer Lenksäulenummantelung, welche eine Lenkwelle für ein Lenkrad lagert, wobei die Säulenummantelung aufweist: ein inneres Bauteil und ein äußeres Bauteil, wobei das innere Bauteil zumindest teilweise innerhalb des äußeren Bauteils aufgenommen ist; eine Halteklammer, die relativ zu einem Teil eines Fahrzeugs ortsfest festgelegt ist; und einen Klemmmechanismus, der zwischen einer verriegelten Position, in der der Klemmmechanismus das innere Bauteil und das äußere Bauteil in einer Position relativ zu der halteklammer festlegt, und einer entriegelten Position beweglich ist, in der der Klemmmechanismus die Bewegung von wenigstens einem von innerem und äußerem Bauteil relativ zu der Halteklammer ermöglicht. Der Klemmmechanismus weist einen Klemmstift auf, der durch eine Öffnung in der Halteklammer verläuft und mit einer Ösenplatte in Verbindung steht, wobei die Ösenplatte wenigstens einen Ösenabschnitt aufweist, der einen Teil der Ummantelung umgreift und der in Richtung der Halteklammer gezogen wird, wenn der Klemmmechanismus in die verriegelte Position bewegt wird, um die Ummantelung relativ zu der Halteklammer festzuklemmen.

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft Verbesserungen bei Lenksäulenanordnungen.

Lenksäulenanordnungen für Kraftfahrzeuge oder dergleichen müssen zunehmend in ihrer Neigung und in vielen Fällen auch dem Abstand einstellbar sein. Dies macht es nötig, dass der Säulenmantel, innerhalb dem die Lenksäule drehbar verläuft, an dem Fahrzeug durch einen Klemmmechanismus festgelegt ist, der ver- und entriegelt werden kann, um entweder eine Bewegung zu verhindern oder eine Einstellung der Säulenmantelstellung zu ermöglichen.

Eine übliche Anordnung verwendet einen Säulenmantel, der zwei rohrförmige Bauteile aufweist, die ineinander teleskopierbar sind, um eine Abstandseinstellung zu erlauben. Eine an einer der Röhren festgeschweißte Befestigungsschiene ist an einer Halteklammer mittels eines lösbaren Klemmmechanismus befestigt. Eine Neigungseinstellung kann erreicht werden, indem eine Halteklammer vorgesehen wird, die vertikal fluchtende Schlitze enthält, durch welche der Klemmmechanismus verläuft. Der Klemmmechanismus, der an der Befestigungsschiene befestigt ist, kann innerhalb dieser Schlitze vertikal bewegt werden und nimmt die Säule mit, um die Neigung einzustellen.

Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Lenksäulenanordnung geschaffen, mit einem Lenksäulenmantel, der eine Lenkwelle für ein Lenkrad lagert, wobei der Säulenmantel aufweist: Ein inneres Bauteil und ein äußeres Bauteil, wobei das innere Bauteil zumindest teilweise innerhalb des äußeren Bauteils aufgenommen ist; eine Halteklammer, die in Stellung relativ zu einem Teil des Fahrzeugs festgelegt ist; und einen Klemmmechanismus, der zwischen einer verriegelten Position, in welcher der Klemmmechanismus das innere Bauteil und das äußere Bauteil in einer Stellung relativ zu der Halteklammer festlegt, und einer entriegelten Position beweglich ist, in welcher der Klemmmechanismus eine Bewegung des inneren und/oder des äußeren Bauteils relativ zu der Halteklammer erlaubt, wobei der Klemmmechanismus einen Klemmstift aufweist, der durch eine Öffnung in der Halteklammer verläuft und mit einer Ösenplatte verbunden ist, wobei die Ösenplatte wenigstens einen Ösenabschnitt aufweist, der einen Teil des Mantels umgreift und der in Richtung der Halteklammer gezogen wird, wenn der Klemmmechanismus in eine verriegelte Position bewegt wird, um den Mantel in einer Position relativ zur Halteklammer festzuklemmen.

Das Bereitstellen einer Öse, welche um den Mantel läuft und wie eine Schlinge zusammengezogen wird, wenn der Klemmmechanismus verriegelt wird, bietet eine robuste Einrichtung zum Festlegen des Mantels an der Halteklammer.

Zwischen der Halteklammer und dem äußeren Mantel kann ein Sattel angeordnet sein, wobei die Ösenplatte den Mantel an dem Sattel festklemmt. Dieser kann komplementär zu dem Abschnitt des Mantels geformt sein, an dem die Anlage erfolgt, um einen gleichmäßigen Druck aufzubringen. Wenn die Öse in Richtung der Halteklammer gezogen wird, klemmt sie den Mantel auf diesen Sattel. Er kann einen Block mit einer Öffnung aufweisen, durch welche der Klemmstift läuft.

Die Verbindung des Stifts mit der Ösenplatte kann gebildet werden, indem der Klemmstift durch eine Öffnung in der Ösenplatte läuft und indem eine Mutter oder ein fester Kopf an dem Ende des Stifts, welches auf der der Halteklammer gegenüberliegenden Seite der Öffnung liegt, bereitgestellt wird, wobei der Kopf oder die Mutter so ausgebildet ist, dass er oder sie nicht durch die Öffnung in der Ösenplatte zurückgezogen wird, wenn die Klemme verriegelt wird. Alternativ kann die Ösenplatte einstückig mit dem Stift ausgebildet sein oder sie kann durch einen Gewindeeingriff oder durch Schweißen oder dergleichen befestigt sein.

Die Ösenplatte weist besonders bevorzugt zwei Ösenabschnitte auf, welche jeweils den Mantel an axial beabstandeten Stellen umgreifen, wobei jeder Ösenabschnitt sich vorzugsweise senkrecht von einem Basisabschnitt aus erstreckt. Dies kann vorteilhafterweise erreicht werden, indem eine flache Platte entlang zweier beabstandeter Falzlinien abgeknickt wird, um die Basis und die beiden Ösen zu bilden.

Der Klemmstift kann längs des Mantels liegen, wobei seine Achse senkrecht zu und im Wesentlichen durch die Achse des äußeren Mantelbauteils läuft. Dies ist eine seitliche Klemmanordnung und ist vorteilhaft dahingehend, als sie wenig Raum unterhalb des Lenksäulenmantels einnimmt, wo sie ansonsten ein Hindernis für die Beine des Fahrers darstellen würde. Die Halteklammer enthält bei einer derartigen Anordnung vorzugsweise einen Befestigungsarm, der sich längs des Mantels von einem oberhalb des Mantels angeordneten und an dem Fahrzeug zu befestigenden Körper aus nach unten erstreckt.

Die Klemmwelle kann relativ zu dem Haltearm durch eine Nocke bewegt werden, welche zwischen der Halterung und einer festen oder einstellbaren Mutter oder einem Bolzenkopf liegt, welche oder welcher an der Welle festgelegt ist. Die Nocke kann durch einen Hebel betätigt werden, wie dies allgemein bekannt ist, wobei eine Drehung des Hebels den Abstand zwischen der Mutter und dem Kopf und der Halteklammer erhöht oder verringert.

Die Breite einer jeden Öse in einer Richtung parallel zur Achse des Mantels, die bestimmt ist durch die Dicke des Materials, das im Fall, einen aus einem eher dünnen plattenförmigen Material gebildeten Öse verwendet wird, bestimmt den Druck, der auf den Mantel bei einer bestimmten Klemmkraft aufgebracht wird. Dies wiederum bestimmt, wie weit sich der Mantel verformt und ist wichtig beim Bestimmen der Reibung, welche bei manchen Anordnungen zwischen den inneren und äußeren Abschnitten vorhanden ist.

Um diese Verformung steuern zu helfen, kann die oder jede Öse mit einem von mehreren unterschiedlichen Innenprofilen versehen sein. Das Innenprofil der Öse kann im Wesentlichen komplementär zum Mantel derart sein, dass es einen gleichförmigen Druck über einen Bogen von wenigstens 90 Grad oder möglicherweise bis zu 180 Grad von einem Punkt auf der Röhre diametral gegenüber der Lage des Stifts aufbringt.

Alternativ kann das innere Profil einen oder mehrere Vorsprünge enthalten, welche den Mantel vor anderen benachbarten Abschnitten kontaktieren und so Bereiche mit erhöhtem Druck erzeugen. Es können einer oder mehrere und vorzugsweise vier oder acht solcher Vorsprünge vorhanden sein.

Die oder jede der Ösen, welche von der Ösenplatte gebildet werden, können eine Öffnung enthalten, durch welche der Mantel verläuft und die nicht kreisförmig ist, und vorzugsweise oval mit ihrer langen Achse parallel zur Bewegungsachse der Klemmwelle ist. Dies ist vorzugsweise so gewählt, dass der kleine Durchmesser des Ovals im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des äußeren Abschnitts des Mantels ist.

Einer oder mehrere Zähne können vorgesehen sein, welche sich von der Öse aus nach innen erstrecken und mit einem Schlitz in Eingriff gelangen, der an dem äußeren Mantel ausgebildet ist. Dieser Schlitz erstreckt sich vorzugsweise axial entlang des Mantels, so dass die Zähne während der Abstandseinstellung in dem Schlitz gehalten werden. Die Breite der Zähne und des Schlitzes sollte so gewählt werden, dass die Zähne jegliche Drehung der Öse und/oder des Mantels relativ zueinander, sowie der Halteklammer während des Anziehens verhindern.

Gemäß einem zweiten Aspekt schafft die Erfindung eine Lenksäulenanordnung, mit einem Lenksäulenmantel, welcher eine Lenkwelle für ein Lenkrad lagert, wobei der Säulenmantel ein inneres Bauteil und ein äußeres Bauteil aufweist, wobei das innere Bauteil wenigstens teilweise innerhalb des äußeren Bauteils aufgenommen ist und ein Energiesteuerbauteil aufweist, welches im normalen Gebrauch um wenigstens einen Teil des inneren Bauteils herum angeordnet ist, über das sich das äußere Bauteil im Fall einer Kollision verformen soll, wobei das Energiesteuerbauteil eine Tragschicht, die um das innere Bauteil herum angeordnet ist und so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie zumindest teilweise bei der Verformung in das äußere Bauteil gleitet, und eine oder mehrere vorstehende Leisten aufweist, welche ausreichend weit vorstehen, sodass sie zumindest teilweise von dem äußeren Bauteil abgeschert werden, wenn sich dieses über das innere Bauteil hinweg verformt.

Die ersten und zweiten Aspekte können kombiniert werden, wobei jedes der Merkmale einer jeden Erfindung problemlos mit den anderen kombinierbar ist.

Die inneren und äußeren Bauteile sind vorzugsweise rohrförmig und besonders bevorzugt zylindrisch/rohrförmig, wie der Halteabschnitt des Energiesteuerbauteils. Die inneren und äußeren Bauteile bestehen vorzugsweise aus Metall und das Energiesteuerbauteil ist vorzugsweise aus Kunststoff oder einem Gummimaterial oder zumindest sind dies die Leisten.

Die Leisten erstrecken sich vorzugsweise axial entlang des Energiesteuerbauteils, das heißt in Fluchtung mit der Bewegungsachse der inneren und äußeren Bauteile der Lenkanordnung im Fall eines Zusammenstoßes.

Die Leisten können einen quadratischen oder rechteckigen oder dreieckigen Querschnitt haben. Sie können an ihrer Basis breiter als an ihrem Ende sein und können sich entlang ihrer Länge im Querschnitt ändern oder können von im Wesentlichen gleichförmigen Querschnitt sein.

Wenn es in Kombination mit dem Ösenplatten-Klemmmechanismus verwendet wird, kann das Energiesteuerbauteil zumindest teilweise innerhalb des Raums zwischen den inneren und äußeren Bauteilen des Säulenmantels angeordnet werden, der von der Ösenplatte umschlossen wird, so dass das Zusammendrücken des äußeren Bauteils das energieabsorbierende Bauteil an das innere Bauteil klemmt.

Das energieabsorbierende Bauteil kann so gestaltet sein, dass es eine aus einer Vielzahl unterschiedlicher Hub/Kraft-Charakteristiken liefert. Eine typische Anforderung ist ein Verformungsweg von ungefähr 75 mm, gemessen von der nominalen Mittelposition der Säule aus, und eine Absorption von 300 Joules über diesen Hub hinweg. Dies entspricht einer durchschnittlichen Zusammenstoßkraft von ungefähr 4.000 N oder mehr. Die Anordnung kann so angeordnet sein, dass während eines Anfangswegs der Verformung die äußere Röhre keine der Leisten abschert, wohingegen dies in einem zweiten Hub erfolgt, so dass die Kollabierkraft über den zweiten Abschnitt hinweg anwächst. Alternativ kann nur ein Teil der Leisten während des Anfangsweges abgeschert werden, indem Leisten unterschiedlicher Länge und Positionierung oder Querschnitt vorgesehen werden.

Im Stand der Technik ist es bekannt, Halteklammern vorzusehen, welche Zähne enthalten, die in eine Oberfläche längs des Neigungseinstellungsschlitzes geschlagen sind, um eine unbeabsichtigte Neigungsverstellbewegung unter Belastung zu verhindern. Die Anmelderin hat erkannt, dass Zähne dieses Typs inherent weich sind und sich vorschnell abnutzen, wenn eine häufige Einstellung durchgeführt wird.

Daher schafft gemäß einem dritten Aspekt die Erfindung eine Halteklammer für eine Lenksäulenanordnung mit einem Haltekörper, der wenigstens einen Schlitz enthält, der einen Teil eines Klemmmechanismus aufzunehmen vermag, wobei der Schlitz eine Bewegung des Abschnittes des Klemmstiftes erlaubt, um eine Neigungseinstellung der Lenksäulenanordnung zu ermöglichen und wobei die Halteklammer ein separates gezahntes Metallbauteil enthält, welches an dem Haltekörper in Stellung befestigt ist.

Das separate gezahnte Bauteil kann ein gesinterter Block sein oder weist besonders bevorzugt eine Metallplatte auf, in der die Zähne vor dem Härten des Metalls ausgebildet werden.

Die Erfindung kann sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung einer Halteklammer erstrecken, bei der in einer Platte Zähne ausgeformt werden, sie dann gehärtet wird und dann an der Halteklammer festgenietet wird.

Die Anmelderin hat erkannt, dass dies erhöhte Sicherheit bei gleichzeitig relativ einfachem und preiswertem Aufbau bietet.

Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen exemplarisch beschrieben, in denen:

1 eine geschnittene seitliche Teilansicht einer Ausführungsform einer Lenksäulenanordnung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist;

2 eine auseinandergezogene Darstellung der Lenksäulenanordnung aus 1 mit der Halteklammer und dem Klemmmechanismus ist;

3 eine andere Schnittansicht der Lenksäulenanordnung aus 1 ist, die das Energiesteuerbauteil zeigt;

4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Ösenplatte und des Sattels der Anordnung aus 1 ist;

5 eine andere auseinandergezogene Darstellung des Teils der Anordnung aus 1 ist, die die Positionierung der Bestandteile des Klemmmechanismus zeigt;

6 eine vergrößerte Ansicht eines Details der Anordnung aus 1 ist, die die Lage einer gezahnten Platte zur Verriegelung der Neigungsverstellung der Anordnung zeigt;

7 eine weitere Ansicht der Anordnung aus 1 ist, die den Bereich der Relativbewegung der inneren und äußeren Verkleidungsteile bei einem Zusammenstoß illustriert;

8 eine detaillierte isometrische Ansicht des Energieabsorptionsbauteils in der Anordnung aus 1 ist;

9 eine weitere auseinandergezogene Darstellung eines Details des Klemmmechanismus ist;

10 eine geschnittene Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform einer Lenksäulenanordnung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist; und

11 bis 13 Darstellungen verschiedener Formen von Ösenplatten und äußeren Mantelteilen sind, welche beim Gegenstand der Erfindung verwendbar sind.

Wie in der geschnittenen Teildarstellung der 1 gezeigt, weist eine Lenksäulenanordnung 100 ein inneres Bauteil 102 und ein äußeres Bauteil 104 auf, welches einen Teil des inneren Bauteils aufnimmt. Die inneren und äußeren Bauteile 102 und 104 sind aus Metall und zylindrisch/rohrförmig, wobei der Innendurchmesser des äußeren Bauteils 104 nur geringfügig größer als der Außendurchmesser des inneren Bauteils 102 ist, um eine relative Gleitbewegung zwischen ihnen zu ermöglichen. Eine Buchse 106 ist in dem Spalt zwischen dem inneren Bauteil und dem äußeren Bauteil angeordnet und bietet bei einem Kollabieren eine gewisse Energieabsorption. In dem Beispiel erstreckt sich das innere Bauteil in ein Getriebegehäuse 108, wohingegen sich das äußere Bauteil davon weg in Richtung eines Lenkrads 110 erstreckt. Das Lenkrad wird von einer teleskopierenden Lenkwelle 112 getragen, welche innerhalb des Lenksäulenmantels frei drehbar ist. In anderen Anordnungen kann das äußere Mantelteil mit dem Getriebegehäuse verbunden sein und das innere erstreckt sich davon weg.

Die Lenksäulenummantelung 102, 104 ist schwenkbeweglich an einem Teil der Fahrzeugkarosserie an einem Punkt 110 und auch an einer Halteklammer (in 1 nicht gezeigt, jedoch in den 2, 5, 6, 7, 8 und 9 sichtbar) befestigt, die an der Karosserie des Fahrzeugs mittels eines Klemmmechanismus angebracht ist. Die Klammer 200 ist in einem Bereich unterhalb des Armaturenbretts typischerweise angeschweißt oder verschraubt und klemmt den Mantel an einer Stelle zwischen dem Schwenkpunkt und dem Lenkrad fest. Der Klemmmechanismus kann ver- oder entriegelt werden, um ein Einstellen der Neigung der Lenksäule durch Schwenken um den Schwenkpunkt zu erlauben. Wenn sie verriegelt ist, kann die Lenksäule außer bei einem Unfall nicht bewegt werden.

Die Klammer 200 ist in 2 zusammen mit den Bestandteilen des Klemmmechanismus näher dargestellt. Sie weist ein gebogenes Metallbauteil auf mit einer Basis 210 und einem Befestigungsarm 220, der sich von einer Seite der Basis 210 aus vertikal nach unten und in Richtung der Vorderseite der Basis (d. h. dem Teil der Basis, der dem Lenkrad am nächsten ist) erstreckt. Zwei Befestigungsarme 230 und 240 erstrecken sich von der Basis aus zur Verbindung mit einem Teil der Fahrzeugkarosserie nach oben. Zwei andere Arme 250 und 260 verlaufen von der Rückseite der Basis aus nach unten. Jeder von diesen stellt eine Aufnahmeöffnung für ein Paar koaxialer Schwenkstifte bereit, welche jeweils mit einem Teil der Lenkung oder dem Getriebegehäuse in Verbindung sind und die Achse 110 definieren, um welche die Ummantelung bei der Neigungseinstellung schwenkt.

Der vordere Befestigungsarm 220 stellt einen Befestigungspunkt für den Klemmmechanismus bereit, der die Ummantelung an Ort und Stelle festklemmt. Er ist so positioniert, dass, wenn die Ummantelung an Ort und Stelle ist, er entlang des äußeren Abschnitts des Mantels liegt. Er enthält einen vertikal fluchtenden Schlitz 221, durch welchen ein Klemmstift oder -bolzen 222 laufen kann, wobei ein Nockenverriegelungsmechanismus mit einem festen Abschnitt 223 und einem beweglichen Abschnitt 224 an der Seite des Befestigungsarms gegenüber dem Mantel vorgesehen ist. Das andere Ende der Welle ist mit einer Ösenplatte 225 in Verbindung, welche den äußeren Abschnitt der Ummantelung umgreift. Zwischen dem äußeren Abschnitt 104 und dem Befestigungsarm 220 befindet sich eine Sattelplatte 226, die eine Öffnung hat, durch welche der Klemmbolzen verläuft, bevor er in Verbindung mit der Ösenplatte 225 gelangt.

Die Ösenplatte 225 weist eine dünne Metallplatte auf, die in U-Form gebogen ist. Eine Basis 225a der Platte enthält eine rechteckige Öffnung, die einen Bolzenkopf 227 aufnimmt, der am Ende des Klemmbolzens ausgebildet ist. Der Kopf ist so dimensioniert, dass er nicht durch die Öffnung in der Basis der Ösenplatte 225 gezogen werden kann. Die Ösenplatte 225 weist auch zwei Arme 225b, 225c auf, welche im wesentlichen rechtwinklig von der Basis 225a vorstehen, wobei jeder der Arme 225b und 225c von annähernd ovaler Form ist und eine ovale Öffnung aufweist, die im wesentlichen konzentrisch zur äußeren Form eines jeden Arms ist, so dass jeder Arm letztlich die Form einer geschlossenen Schleife oder Öse hat. Diese beiden geschlossenen Schleifen, welche von den Armen gebildet werden, umgreifen den äußeren Abschnitt des Mantels an voneinander beabstandeten Stellen.

Die Sattelplatte 227 ist so bemessen, dass sie frei um den Ösenplattenbasisabschnitt der Öse passt und wirkt als Stützblock zwischen dem äußeren Abschnitt des Mantels und dem Befestigungsarm 220.

Im Gebrauch wirkt der Nockenmechanismus dahingehend, den Klemmbolzen von dem äußeren Bauteil 104 des Mantels wegzuziehen, wenn er aus einer entriegelten in eine verriegelte Position bewegt wird. Dies zieht die Ösenplatte 225 in Richtung des Befestigungarms 220, was wiederum das äußere Bauteil 104 des Mantels mitzieht. Jedoch stellt sich die Sattelplatte 227, welche zwischen dem äußeren Bauteil 104 und dem Befestigungsarms 220 verkeilt wird, dieser Bewegung entgegen und das Ergebnis ist, dass die Öse und der Sattel das äußere Bauteil einklemmen, so dass die Säule in Stellung verriegelt ist.

Die Ösen der Ösenplatte können eine Anzahl unterschiedlicher Innenprofile haben, wie in den 11 bis 13 gezeigt. 11 zeigt eine unidirektionale Anordnung, bei der die Ösen eine gleichförmige Spannung um einen durchgehenden Teilumfang des äußeren Bauteils des Mantels aufbringen. 12 zeigt eine Anordnung, bei der seitliche Kräfte an beabstandeten Orten entlang eines Teilumfangs des äußeren Bauteils des Mantels aufgebracht werden. Dies erzeugt eine Verformungswirkung. Eine Anzahl nach innen weisender Vorsprünge ist an der Öse ausgebildet, welche mit verschiedenen örtlichen Merkmalen am äußeren Bauteil zusammenwirken, um dies zu erreichen. 13 zeigt eine Anordnung, bei der radiale Kräfte an beabstandeten Stellen um das äußere Bauteil herum aufgebracht werden. Dies macht örtliche Vorsprünge notwendig, die entweder an den Ösen der Platte oder an dem äußeren Bauteil vorgesehen sind, obgleich sie auch an beiden vorgesehen werden können. In jedem Fall sind einer oder mehrere Schlitze ebenfalls im äußeren Bauteil 104 angeordnet, welche sich schließen, wenn die Klemmung aufgebracht wird, um zu bewirken, dass das äußere Bauteil das innere Mantelteil umgreift.

In den 11 bis 13 ist weiterhin ein Positionierungszahn 225d erkennbar, der sich von einer der Ösen der Ösenplatte aus nach innen erstreckt. Dieser Zahn gelangt in Eingriff mit einem Schlitz am äußeren Bauteil, um die Positionierung der Öse und des äußeren Bauteils zu unterstützen und sie an einer Drehung zu hindern, wenn die Klemme verriegelt wird. Es ist auch gezeigt, dass er in einen entsprechenden Schlitz in dem inneren Mantelteil verläuft. Zusätzlich zur Klemmung der äußeren Welle gegen den Sattel verformen die Öse und der Sattel den äußeren Abschnitt, wenn eine ausreichend hohe Kraft aufgebracht wird. Dies kann noch verstärkt werden, indem ein Schlitz im äußeren Abschnitt des Mantels vorgesehen wird, der zumindest über denjenigen Teil in Längsrichtung verläuft, der von der Öse geklemmt wird. Wenn die Öse den äußeren Abschnitt klemmt oder zusammendrückt, kann sich der Schlitz schließen, was bewirkt, dass der äußere Abschnitt den inneren Abschnitt festhält. Dies ist vorteilhaft, weil es eine gleichzeitige Klemmung der inneren und äußeren Abschnitte auf einmal erlaubt.

5 zeigt ein zusätzliches optionales Merkmal, welches ermöglicht, dass das Maß eines freien Spiels im Klemmmechanismus, wenn dieser in der entriegelten Position ist, gesteuert werden kann. Es umfasst eine sternförmige Scheibe 500, die auf einen ebenen Abschnitt des Klemmbolzens 222 während des Zusammenbaus und vor der Hinzufügung des Nockenmechanismus und der einstellbaren Mutter geschoben wird. Diese Sternscheibe 500 stellt das maximale freie Spiel ein und kann frei gleiten, wobei jedoch ein Lockern durch eine Innenverzahnung verhindert ist, die beim Zusammenbau aufgeweitet wird. Eine nicht gezeigte Alternative wäre, eine zusätzliche Sperrmutter vorzusehen und ein Gewinde über denjenigen Abschnitt des Stifts hinweg auszubilden, der aus der Öffnung der Halteklammer vorragt.

Die 5, 7 und 8 zeigen ein zusätzliches Merkmal, welches bei einer Lenksäulenanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung anwendbar ist. Sie weist ein energieabsorbierendes Bauteil 400 in Form einer Buchse auf, welche um das Äußere einer Länge des inneren Mantelabschnitts 102 herum angeordnet ist. Sie umfasst eine rohrförmige Hülse 410 im Passsitz auf dem inneren Abschnitt 102, eventuell auch im Presssitz oder sogar als Beschichtung. Die Hülse 410 weist eine Mehrzahl vorstehender Streifen oder Leisten 420 auf, welche sich von der rohrförmigen Hülse 410 aus radial nach außen erstrecken. Der Außendurchmesser der Hülse 410 wird kleiner als der Innendurchmesser des äußeren rohrförmigen Mantelteils 104 gewählt, jedoch werden die Leisten so ausgebildet, dass sie radial weiter als der Innenradius des äußeren rohrförmigen Bauteils vorstehen.

Im normalen Gebrauch liegt der Bereich der Buchse, der die Streifen trägt, außerhalb des äußeren Abschnittes 104 des Mantels, obgleich ein Teil der rohrförmigen Halterung innerhalb des äußeren Abschnittes liegen kann. Im Fall eines Zusammenstoßes bewegt sich das äußere Bauteil zwangsweise über den inneren Abschnitt, bis es die Streifen erreicht, wonach das äußere Bauteil die Streifen abschert, wenn die Buchse in das äußere Bauteil getrieben wird. Dieser Abschervorgang liefert eine Kraft, die der Bewegung entgegengesetzt ist und durch eine sorgfältige Auswahl der Anzahl von Streifen, des verwendeten Materials und deren Größe und Ausrichtung kann eine genau gesteuerte Kollabierkraft bereitgestellt werden.

Das Energiesteuerbauteil 400 kann an einem inneren Abschnitt mittels einer vorspringenden Leiste angeordnet sein, die an dem inneren Abschnitt an dem vom äußeren Abschnitt des Mantels am weitesten entfernten Ende des Energiesteuerbauteils vorgesehen ist.

6 zeigt ein zusätzliches, optionales Merkmal einer Ausführungsform einer Lenksäulenanordnung innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung hinsichtlich zumindest eines Aspekts. Es ist manchmal wünschenswert, eine noch formschlüssigere Lage der Neigungsposition der Säule relativ zu der Halteklammer zu haben, als mittels alleiniger Reibung bereitgestellt werden kann. Um dies zu erreichen, kann eine gezahnte Platte 600 vorgesehen werden, welche aus einer dünnen Platte eines Materials vorgeformt wird und anschließend unter Verwendung eines Prozesses wie Nitrotec gehärtet wird. Dies ist preiswerter als die Bereitstellung eines gesinterten gezahnten Blocks. Die gehärtete Platte 600 wird an der Halteklammer 220 mittels Nieten 602 und 604 längs des langgestreckten, im Wesentlichen vertikalen Schlitzes in der Halteklammer befestigt. Die Zähne wirken mit entsprechenden Zähnen an einer Scheibe zusammen, welche auf den Klemmstift geschoben wird.

Es versteht sich, dass, obgleich die Verwendung von zylindrisch/rohrförmigen inneren und äußeren Bauteilen und energiesteuernden Buchsen als Beispiel beschrieben wurde, auch andere Formen innerhalb des Umfangs der Erfindung verwendbar sind, beispielsweise Röhren mit rechteckigem oder dreieckigem oder sogar ungleichmäßigem Querschnitt.

Zusätzlich kann, obgleich die in den 1 bis 9 dargestellten Ausführungsformen zeigen, dass das äußere Bauteil mit dem Getriebegehäuse verbunden ist und das innere Bauteil sich hier hinein verformt, auch das Gegenteil vorgesehen werden. Ein Beispiel einer derartigen Anordnung ist in 10 der beigefügten Zeichnungen dargestellt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen wie denjenigen in 1 versehen. Es versteht sich, dass auch diese Anordnung unter den Umfang des nachgesuchten Schutzes fällt.


Anspruch[de]
Lenksäulenanordnung, mit einer Lenksäulenummantelung, welche eine Lenkwelle für ein Lenkrad lagert, wobei die Säulenummantelung aufweist: ein inneres Bauteil und ein äußeres Bauteil, wobei das innere Bauteil zumindest teilweise innerhalb des äußeren Bauteils aufgenommen ist; eine Halteklammer, die relativ zu einem Teil eines Fahrzeugs lagefest angeordnet ist; und einen Klemmmechanismus, der zwischen einer verriegelten Position, in der der Klemmmechanismus das innere Bauteil und das äußere Bauteil in Stellung relativ zu der Halteklammer festlegt und einer entriegelten Position beweglich ist, in der der Klemmmechanismus die Bewegung von wenigstens einem von innerem und äußerem Bauteil relativ zu der Halteklammer ermöglicht, wobei der Klemmmechanismus einen Klemmstift aufweist, der durch eine Öffnung in der Halteklammer verläuft und mit einer Ösenplatte in Verbindung steht, wobei die Ösenplatte wenigstens einen Ösenabschnitt aufweist, der einen Teil der Ummantelung umgreift und der in Richtung der Halteklammer gezogen wird, wenn der Klemmmechanismus in die verriegelte Position bewegt wird, um die Ummantelung relativ zu der Halteklammer festzuklemmen. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 1, bei der ein Sattel zwischen der Halteklammer und der äußeren Ummantelung angeordnet ist, wobei die Ösenplatte die Ummantelung gegen den Sattel klemmt. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 2, bei der der Sattel einen Block aufweist, der eine Öffnung enthält, durch welche der Klemmstift läuft. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der die Verbindung des Stifts mit der Ösenplatte gebildet wird durch Führen des Klemmstifts durch eine Öffnung in der Ösenplatte und durch Bereitstellen einer Mutter oder eines festen Kopfes an einem Ende des Stifts, die oder der an der gegenüberliegenden Seite der Öffnung der Halteklammer liegt, wobei der Kopf oder die Mutter so ausgebildet ist, dass ein Herausziehen durch die Öffnung in der Ösenplatte nicht möglich ist, wenn die Klemme verriegelt wird. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Ösenplatte zwei Ösenabschnitte aufweist, welche die Ummantelung an axial beabstandeten Stellen umgreifen, wobei jeder Ösenabschnitt sich vorzugsweise orthogonal von einem Basisabschnitt aus erstreckt. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Klemmstift entlang der Seite der Ummantelung angeordnet ist und seine Achse senkrecht zu und im Wesentlichen durch die Achse des äußeren Ummantelungsteils läuft. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Öse oder jede Öse mit einem von mehreren unterschiedlichen inneren Profilen versehen ist. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 7, bei der das innere Profil der Öse im wesentlichen komplementär zu der Ummantelung derart ist, dass es gleichförmigen Druck über einen Bogen von wenigstens 90 Grad oder bis zu 180 Grad von einem Punkt an der Röhre diametral gegenüber der Lage des Stifts ausübt. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 7, bei der das innere Profil einen oder mehrere Vorsprünge aufweist, welche die Ummantelung vor anderen benachbarten Abschnitten kontaktieren, und so Bereiche von erhöhter Druckaufbringung bilden. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 7 oder 9, bei der die oder jede der Ösen, gebildet durch die Ösenplatte, eine Öffnung enthält oder enthalten, durch welche die Ummantelung läuft und welche nicht kreisförmig, vorzugsweise oval ist mit der langen Achse parallel zur Bewegungsachse der Klemmwelle. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der einer oder mehrere Zähne vorgesehen sind, die sich von der Öse aus nach innen erstrecken und in Eingriff mit einem Schlitz sind, der in der äußeren Ummantelung ausgebildet ist. Lenksäulenanordnung, aufweisend eine Lenksäulenummantelung, welche eine Lenkwelle für ein Lenkrad lagert, wobei die Säulenummantelung aufweist: ein inneres Bauteil und ein äußeres Bauteil, wobei das innere Bauteil zumindest teilweise in dem äußeren Bauteil aufgenommen ist; und ein Energiesteuerbauteil, welches im normalen Gebrauch um zumindest einen Teil des inneren Bauteils herum angeordnet ist, über welchen hinweg das äußere Bauteil sich beim Kollabieren verformen soll, wobei das Energiesteuerbauteil eine Halteschicht aufweist, welche um das innere Bauteil herum angeordnet ist und so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie zumindest teilweise bei einer Verformung in das äußere Bauteil hinein gleitet; und eine oder mehrere vorstehende Leisten, welche ausreichend vorstehen, so dass sie von dem äußeren Bauteil zumindest teilweise abgeschert werden, wenn dieses sich über das innere Bauteil hinweg verformt. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 12, bei der die inneren und äußeren Bauteile wie auch der Halteabschnitt des Energiesteuerbauteils rohrförmig sind. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 12 oder 13, bei der die inneren und äußeren Bauteile aus Metall sind und das Energiesteuerbauteil aus Kunststoff oder einem Gummimaterial besteht. Halteklammer für eine Lenksäulenanordnung mit einem Haltekörper, der wenigstens einen Schlitz aufweist, der einen Teil eines Klemmmechanismus aufzunehmen vermag, wobei der Schlitz eine Bewegung des Abschnitts des Klemmstiftes ermöglicht, um eine Neigungseinstellung der Lenksäulenanordnung zu erlauben und wobei die Halteklammer ein separates gezahntes Metallbauteil enthält, welches an dem Haltekörper lagefixiert ist. Halteklammer nach Anspruch 15, bei der das separate gezahnte Bauteil ein gesinterter Block ist.






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