VERWANDTE ANMELDUNGENRELATED APPLICATIONS
Die vorliegende Patentanmeldung beansprucht den Nutzen der Priorität aus der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung Nr. 61/493,037, eingereicht am 3. Juni 2011.The present patent application claims the benefit of priority from U.S. Provisional Patent Application No. 61 / 493,037, filed June 3, 2011.
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Arretiermechanismen für Lenksäulen und genauer eine feste Arretierung für eine neig- und teleskopierbare Lenksäule.The present invention relates generally to steering column lock mechanisms, and more particularly to a fixed lock for a tilt and telescoping steering column.
Herkömmliche Lenksäulenarretierungen wenden Reibplatten oder Arretierzähne an, die entlang der Neigungs- und Teleskopierbereiche der Bewegung der Lenksäule angeordnet sind. Derartige Arretierungen können umständlich und relativ voluminös sein und gestatten häufig keine kontinuierliche Verstellung über den gesamten Bewegungsbereich der Lenksäule.Conventional steering column locks employ friction plates or locking teeth that are disposed along the tilt and telescoping portions of the steering column movement. Such detents can be cumbersome and relatively bulky and often do not allow continuous adjustment over the entire range of motion of the steering column.
Dementsprechend ist es erwünscht, eine Lenksäulenarretierung zu besitzen, die eine kompakte Größe aufweist und eine kontinuierliche Verstellung über den gesamten Bewegungsbereich der Lenksäule gestattet.Accordingly, it is desirable to have a steering column lock that is compact in size and permits continuous adjustment over the entire range of motion of the steering column.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
In einem ersten Aspekt umfasst eine beispielhafte verstellbare Lenksäule eine Positionsarretierung, um einer Neigungs- und Teleskopierbewegung der Lenksäule Widerstand entgegenzubringen. Die Positionsarretierung umfasst ein Zahnrad, das positioniert und ausgestaltet ist, um zu bewirken, dass eine Welle um ihre zentrale Achse rotiert, wenn die Lenksäule teleskopiert. Die Positionsarretierung umfasst darüber hinaus eine oder mehrere Teleskopierreibplatten, die derart eingerichtet und ausgestaltet sind, dass sie mit der Welle rotieren, wenn die Lenksäule teleskopiert. Die Positionsarretierung umfasst ferner eine oder mehrere Neigungsreibplatten, wobei jede Neigungsreibplatte in Reibungskontakt mit zumindest einer von der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten positioniert und ausgestaltet ist, um eine andere Drehung als die eine oder die mehreren Teleskopierreibplatten zu zeigen, wenn die Lenksäule teleskopiert. Die Welle bringt eine Drucklast zwischen der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten und der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten auf, um eine Reibung zwischen den Teleskopierreibplatten und den Neigungsreibplatten einzuleiten und dadurch deren Relativbewegung Widerstand entgegenzubringen.In a first aspect, an exemplary adjustable steering column includes a positional detent to resist tilt and telescoping movement of the steering column. The positional detent includes a gear that is positioned and configured to cause a shaft to rotate about its central axis as the steering column telescopes. The positional detent also includes one or more telescoping friction plates configured and configured to rotate with the shaft as the steering column telescopes. The positional detent further includes one or more tilt friction plates, each tilt friction plate positioned and frictionally engaged with at least one of the one or more telescoping friction plates to exhibit rotation other than the one or more telescoping friction plates as the steering column telescopes. The shaft applies a compressive load between the one or more telescoping friction plates and the one or more tilt friction plates to initiate friction between the telescoping friction plates and the tilt friction plates thereby resisting their relative movement.
In einem anderen Aspekt umfasst ein beispielhaftes Verfahren, um selektiv Einstellungen an einer Lenksäule zu ermöglichen und Widerstand entgegenzubringen, das Positionieren und Ausgestalten eines Zahnrades, um zu bewirken, dass eine Welle um ihre zentrale Achse rotiert, wenn die Lenksäule teleskopiert. Eine oder mehrere Teleskopierreibplatten sind derart eingerichtet und ausgestaltet, um zu bewirken, dass die eine oder die mehreren Teleskopierreibplatten mit der Welle rotieren, wenn die Lenksäule teleskopiert. Eine oder mehrere Neigungsreibplatten sind derart eingerichtet und ausgestaltet, dass sie eine andere Rotation als die eine oder die mehreren Teleskopierreibplatten zeigen, wenn die Neigung der Lenksäule verstellt wird. Eine oder mehrere Neigungsreibplatten sind derart positioniert, dass sie in Reibungskontakt mit zumindest einer von der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten stehen. Eine Drucklast, die zwischen der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten und der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten aufgebracht wird, wird selektiv erhöht oder verringert, um die Reibung zwischen der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten und der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten selektiv zu erhöhen oder zu verringern und dadurch deren Relativbewegung selektiv Widerstand entgegenzubringen oder diese zu ermöglichen.In another aspect, an exemplary method of selectively enabling and resisting adjustments to a steering column includes positioning and forming a gear to cause a shaft to rotate about its central axis as the steering column telescopes. One or more telescoping friction plates are configured and configured to cause the one or more telescoping friction plates to rotate with the shaft as the steering column telescopes. One or more tilt friction plates are configured and configured to exhibit a rotation other than the one or more telescoping friction plates when the inclination of the steering column is adjusted. One or more tilt friction plates are positioned to be in frictional contact with at least one of the one or more telescoping friction plates. A compressive load applied between the one or more telescoping friction plates and the one or more tilt friction plates is selectively increased or decreased to selectively increase or decrease the friction between the one or more telescoping friction plates and the one or more tilt friction plates and thereby selectively resist or permit their relative movement.
Diese und weitere Vorteile und Merkmale werden aus der vorliegenden Beschreibung in Verbindung genommen mit den Zeichnungen deutlicher werden.These and other advantages and features will become more apparent from the following description taken in conjunction with the drawings.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Der als die Erfindung angesehene Gegenstand ist in den Ansprüchen am Schluss der Beschreibung besonders herausgestellt und im Einzelnen beansprucht. Die vorstehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung genommen mit den begleitenden Zeichnungen deutlich werden, in denen:The object considered as the invention is particularly pointed out in the claims at the end of the description and claimed in detail. The foregoing and other features and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:
1 eine Zeichnung ist, die eine Perspektivansicht einer beispielhaften Lenksäule zeigt; 1 is a drawing showing a perspective view of an exemplary steering column;
2 eine Zeichnung ist, die eine Explosionsansicht der Lenksäule von 1 zeigt; 2 a drawing is an exploded view of the steering column of 1 shows;
3 eine Zeichnung ist, die eine auseinander gezogene Ansicht eines Teils der Lenksäule von 1 zeigt; 3 is a drawing showing an exploded view of part of the steering column of 1 shows;
4 eine Zeichnung ist, die eine Perspektivansicht eines Beispiels von Steuerwelle, Zahnrad und Reibplattensatz der Lenksäule von 1 zeigt; 4 is a drawing which is a perspective view of an example of control shaft, gear and friction plate set of the steering column of 1 shows;
5 eine Zeichnung ist, die Teleskopierreibplatten und Neigungsreibplatten einer beispielhaften Lenksäule in einer Relativbewegung gemäß einer Neigungsbewegung der Lenksäule zeigt; und 5 Fig. 12 is a drawing showing telescoping friction plates and tilt friction plates of an exemplary steering column in a relative movement according to a tilting movement of the steering column; and
6 eine Zeichnung ist, die Teleskopierreibplatten und Neigungsreibplatten einer beispielhaften Lenksäule in einer Relativbewegung gemäß einer Teleskopierbewegung der Lenksäule zeigt. 6 is a drawing showing the telescoping friction plates and tilt friction plates of an exemplary steering column in a relative movement according to a telescoping movement of the steering column.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Nun unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen die Erfindung anhand besonderer Ausführungsformen beschrieben wird, ohne selbige einzuschränken, zeigt 1 eine Perspektivansicht einer beispielhaften Lenksäule 100, bei der eine Positionsarretierung für einen infinitesimal (d. h. stufenlos) verstellbaren Neigungs- und Teleskopierbereich von Positionen sorgt.Referring now to the figures in which the invention is described with reference to particular embodiments without limiting the same, shows 1 a perspective view of an exemplary steering column 100 in which a position lock provides for an infinitesimally (ie steplessly) adjustable tilt and telescope range of positions.
Im Allgemeinen sorgt eine beispielhafte Lenksäule 100 für eine Positionsarretierung und -freigabe einer Lenksäule 100 mit einem infinitesimal (d. h. stufenlos) verstellbaren Neigungs- und Teleskopierbereich von Positionen mittels einer mechanischen Wechselwirkung zwischen einer oder mehreren Teleskopierreibplatten 116 und einer oder mehreren Neigungsreibplatten 114. Die eine oder mehreren Teleskopierreibplatten 116 und die eine oder die mehreren Neigungsreibplatten 114 sind derart eingerichtet, dass sie miteinander in Reibungskontakt stehen und bei einer Neigungs- und/oder Teleskopierbewegung der Lenksäule 100 relativ zueinander rotieren, wodurch sie Reibungskräften zwischen den sich relativ bewegenden Platten 114, 116 ausgesetzt werden. Diese Reibungskräfte, die dazu neigen, einer derartigen Neigungs- und/oder Teleskopierbewegung der Lenksäule 100 Widerstand entgegenzubringen, können durch Einstellen der Druckkräfte zwischen benachbarten Platten 114, 116 gesteuert werden.In general, an exemplary steering column provides 100 for a position lock and release of a steering column 100 with an infinitesimally (ie steplessly) adjustable tilt and telescope range of positions by means of a mechanical interaction between one or more telescoping friction plates 116 and one or more tilt friction plates 114 , The one or more telescoping friction plates 116 and the one or more tilt friction plates 114 are arranged so that they are in frictional contact with each other and in a tilt and / or Teleskopierbewegung the steering column 100 rotate relative to each other, thereby generating frictional forces between the relatively moving plates 114 . 116 get abandoned. These frictional forces, which tend to such a tilt and / or Teleskopierbewegung the steering column 100 Resistance can be achieved by adjusting the compressive forces between adjacent plates 114 . 116 to be controlled.
Dementsprechend können sowohl Teleskopiereinstellungen als auch Neigungseinstellungen an der Lenksäule durch Ändern der Druckkräfte zwischen benachbarten Platten 114, 116 selektiv ermöglicht oder unterbunden werden. Um die Lenksäule 100 in einer besonderen Position zu arretieren, wird die Drucklast, die benachbarte Platten aneinander drückt, erhöht. Um eine Verstellung der Lenksäule 100 zu gestatten, wird die Drucklast, die benachbarte Platten zusammendrückt, verringert. Ein Vergrößern oder Verringern der Drucklasten kann durch Anpassung eines Nockens 112 bewerkstelligt werden, der durch einen Hebel- oder Steuerarm betätigt werden kann. Der Steuerarm und/oder der Nocken 112 können auch in Richtung einer Position des Nockens 112, die hohen Drucklasten zugeordnet ist, vorgespannt sein, so dass eine Tendenz in Richtung eines Arretierens der Position der Lenksäule 100 vorliegt.Accordingly, both telescoping adjustments and tilt adjustments can be made to the steering column by changing the compressive forces between adjacent plates 114 . 116 be selectively enabled or prevented. To the steering column 100 to lock in a particular position, the compressive load that presses adjacent plates together increases. To an adjustment of the steering column 100 to allow the compressive load compressing adjacent plates is reduced. Increasing or decreasing the pressure loads can be achieved by adjusting a cam 112 be accomplished, which can be operated by a lever or control arm. The control arm and / or the cam 112 can also move towards a position of the cam 112 that is associated with high compressive loads, be preloaded, so that there is a tendency toward locking the position of the steering column 100 is present.
Im Betrieb, wenn die Position der Lenksäule 100 eingestellt wird (d. h. wenn eine Kraft auf die Lenksäule 100 aufgebracht wird, um zu bewirken, dass die Lenksäule 100 eine Teleskopier- oder Neigungsbewegung erfährt), werden die Platten 114, 116 derart gehemmt, dass in Verbindung mit jenen Einstellungen an der Position der Lenksäule die Platten 114, 116 sich relativ zueinander bewegen müssen. Ein Widerstand gegenüber dieser Relativbewegung wird durch Reibung zwischen den Platten 114, 116 vorgesehen, die von der Drucklast zwischen den Platten 114, 116 und den Oberflächeneigenschaften der Platten 114, 116 abhängt.In operation, when the position of the steering column 100 is adjusted (ie when a force on the steering column 100 is applied to cause the steering column 100 undergoes a telescoping or tilting movement), the plates become 114 . 116 inhibited so that in connection with those settings at the position of the steering column, the plates 114 . 116 have to move relative to each other. A resistance to this relative movement is caused by friction between the plates 114 . 116 provided by the pressure load between the plates 114 . 116 and the surface properties of the plates 114 . 116 depends.
In einer beispielhaften Ausführungsform wird die Teleskopierarretierfunktion (d. h. der Widerstand gegenüber Teleskopiereinstellungen an der Position der Lenksäule 100) durch Erzwingen der Rotation der Teleskopierreibplatten 116 gegen die Neigungsreibplatten 114 vorgesehen, die derart ausgestaltet und positioniert sind, dass sie dieser Relativbewegung durch Reibung zwischen den Platten 114, 116 Widerstand entgegenbringen. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird eine Neigungsarretierungsfunktion (d. h. ein Widerstand gegenüber Neigungseinstellungen an der Position der Lenksäule 100) vorgesehen, indem bewirkt wird, dass Neigungsreibplatten 114 gegen entweder feste Platten (nicht gezeigt), wie sie durch einen Neigungsbügel 102 abgestützt sein können, oder gegen die eine oder die mehreren Teleskopierreibplatten 116 rotieren, die derart gehemmt sind, dass sie feststehend bleiben (z. B. wenn es keine Teleskopierbewegung der Lenksäule 100 gibt) oder unabhängig rotieren (z. B. wenn es eine Teleskopierbewegung der Lenksäule 100 gibt).In an exemplary embodiment, the telescoping lock function (ie, the resistance to telescoping adjustments at the position of the steering column 100 ) by forcing the rotation of the telescoping friction plates 116 against the tilt friction plates 114 provided, which are designed and positioned so that they are relatively movable by friction between the plates 114 . 116 To resist. In another exemplary embodiment, a tilt lock function (ie, a resistance to tilt adjustments at the position of the steering column 100 ) is provided by causing tilt friction plates 114 against either solid plates (not shown), as through a tilt bracket 102 may be supported, or against the one or more Teleskopierreibplatten 116 rotate so that they remain stationary (eg, if there is no telescoping movement of the steering column 100 or rotate independently (eg, when there is a telescoping movement of the steering column 100 gives).
Eine Rotation der Neigungsreibplatten 114 ist mit den Neigungseinstellungen an der Lenksäule 100 durch Wechselwirkung zwischen den Neigungsreibplatten 114 und einem Satz Zahnradzähnen 126, die an dem Neigungsbügel 102 benachbart zu verzahnten Rändern der Neigungsreibplatten 114 positioniert sind, gekoppelt. In jedem dieser Fälle und/oder in anderen möglichen Ausgestaltungen, die durch diese Offenbarung in Betracht gezogen werden, bewirkt ein Neigen der Lenksäule 100 eine Relativbewegung (etwa eine Rotation) zwischen den Neigungsreibplatten 114 und den benachbarten Platten, welche die Teleskopierreibplatten 116 oder eine andere feststehende Reibfläche sein kann, um einer Relativbewegung der Neigungsreibplatten 114 selektiv Widerstand entgegenzubringen.A rotation of the tilt friction plates 114 is with the tilt settings on the steering column 100 by interaction between the tilt friction plates 114 and a set of gear teeth 126 attached to the tilt bracket 102 adjacent toothed edges of the tilt friction plates 114 are positioned, coupled. In any of these cases and / or in other possible embodiments contemplated by this disclosure, tilting of the steering column will cause 100 a relative movement (such as a rotation) between the tilt friction plates 114 and the adjacent plates containing the telescoping friction plates 116 or another fixed friction surface may be relative movement of the tilt friction plates 114 to selectively resist.
Wie es in 2 deutlicher gezeigt ist, umfasst in einer beispielhaften nicht einschränkenden Ausführungsform eine arretierende Lenksäule 100 einen Neigungsbügel 102, der über einem oberen Mantel 104 angeordnet ist. Der obere Mantel 104 weist eine zylindrische Form auf und definiert eine Langsachse, entlang der die Lenksäule 100 ein- und ausfahren kann, wie etwa zu einem Bediener der Lenksäule 100 hin oder von diesem weg (d. h. eine Teleskopierbewegung). Eine Steuerwelle (z. B. ein Bolzen oder ein anderes geeignet ausgestaltetes, längliches Element) 108 und eine Halteeinrichtung 124 (z. B. eine Mutter oder ein anderes Element, das geeignet ausgestaltet ist, um mit der Steuerwelle 108 zusammenzuwirken) wirken zusammen, um eine oder mehrere Neigungsreibplatten 114, eine oder mehrere Teleskopierreibplatten 116 und ein Zahnrad 120 an einem Druckbügel 106, welcher den oberen Mantel 104 aufnimmt, festzuhalten. Die Steuerwelle 108 ist quer zu der Längsachse orientiert und derart positioniert, dass sie durch die eine oder die mehreren Neigungsreibplatten 114, die eine oder die mehreren Teleskopierreibplatten 116, das Zahnrad 120 und den Druckbügel 106 verläuft. Jede von der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 und jede von der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten 116 ist abwechselnd an der Steuerwelle 108 angeordnet, so dass jede von der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 benachbart zu einer von der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten 116 positioniert ist.As it is in 2 more clearly shown, in an exemplary, non-limiting embodiment includes a locking steering column 100 a tilt bracket 102 that's over an upper coat 104 is arranged. The upper coat 104 has a cylindrical shape and defines a Long axis, along the steering column 100 can move in and out, such as to a steering column operator 100 towards or away from it (ie a telescoping movement). A control shaft (eg a bolt or other suitably designed, elongated element) 108 and a holding device 124 (eg, a nut or other element that is suitably configured to engage with the control shaft 108 interact) to cooperate to create one or more tilt friction plates 114 , one or more telescoping friction plates 116 and a gear 120 on a pressure bar 106 , which is the upper coat 104 pick up, hold on. The control shaft 108 is oriented transverse to the longitudinal axis and positioned to pass through the one or more tilt friction plates 114 containing one or more telescoping friction plates 116 , the gear 120 and the pressure bar 106 runs. Each of the one or more tilt friction plates 114 and each of the one or more telescoping friction plates 116 is alternately on the control shaft 108 arranged so that each of the one or more tilt friction plates 114 adjacent to one of the one or more telescoping friction plates 116 is positioned.
In einer beispielhaften, nicht einschränkenden Ausführungsform ist ein Querschnitt der Steuerwelle 108 nicht kreisförmig, und die eine oder die mehreren Teleskopierreibplatten 116 und das Zahnrad 120 definieren jeweils ein nicht kreisförmiges Loch, so dass, wenn die Steuerwelle 108 durch ihre jeweiligen nicht kreisförmigen Löcher verläuft, sie alle gehemmt werden, um gemeinsam als eine einheitlich tendierende Gruppe zu rotieren. In einer beispielhaften Ausführungsform der nicht kreisförmigen Form der Steuerwelle 108 und der Löcher, die in der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten 116 definiert sind, und dem Loch, das in dem Zahnrad 120 definiert ist, definieren jeweils eine oder mehrere flache Oberflächen und/oder Ränder, um einer Rotation relativ zu der Steuerwelle 108 Widerstand entgegenzubringen. Wie es der Fachmann feststellen wird, könnten ein oder mehrere Sätze Schrauben oder Nasen und Nuten und/oder Kerbverzahnungen zwischen den rotierenden Gruppen angeordnet sein, um der vorstehend erwähnten Relativbewegung Widerstand entgegenzubringen.In an exemplary, non-limiting embodiment is a cross section of the control shaft 108 non-circular, and the one or more telescoping friction plates 116 and the gear 120 each define a non-circular hole, so that when the control shaft 108 passing through their respective non-circular holes, they are all inhibited to rotate together as a unitary tending group. In an exemplary embodiment of the non-circular shape of the control shaft 108 and the holes in the one or more telescoping friction plates 116 are defined, and the hole in the gear 120 are each defined one or more flat surfaces and / or edges to a rotation relative to the control shaft 108 To resist. As one of ordinary skill in the art will appreciate, one or more sets of screws or tabs and grooves and / or serrations could be disposed between the rotating assemblies to resist the aforementioned relative motion.
In einer anderen nicht einschränkenden, beispielhaften Ausführungsform definieren ein äußerer Rand von der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten 116 und/oder von der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 einen nicht kreisförmigen äußeren Rand, wie etwa einen zahnradzahnförmigen Rand, um zu ermöglichen, dass die nicht kreisförmige Reibplatte mit einem entsprechenden Zahnrad zusammenarbeitet, das ausgestattet ist, um zu bewirken, dass die nicht kreisförmige Reibplatte rotiert, wenn die Lenksäule 100 eingestellt wird. Dementsprechend wird eine Relativbewegung zwischen der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten 116 und/oder der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 durch Verstellung der Lenksäule 100 bewirkt, wobei die Neigungsverstellung eine Rotation der Neigungsreibplatten 114 bewirkt und die Teleskopierverstellung eine andere Rotation der Neigungsreibplatten 116 bewirkt, wodurch eine steuerbare Zusammendrückung der unterschiedlich rotierenden Reibplatten gegeneinander und eine Relativbewegung zwischen den Reibplatten, die durch die Neigungs- und/oder Teleskopierverstellung der Lenksäule 100 hervorgerufen wird, in Kombination eine Kontrolle über die Arretierung der Position der Lenksäule 100 ermöglicht.In another non-limiting example embodiment, an outer edge of the one or more telescoping friction plates define 116 and / or the one or more tilt friction plates 114 a non-circular outer edge, such as a gear tooth-shaped rim, to allow the non-circular friction plate to cooperate with a corresponding gear equipped to cause the non-circular friction plate to rotate when the steering column 100 is set. Accordingly, a relative movement between the one or more telescoping friction plates 116 and / or the one or more tilt friction plates 114 by adjusting the steering column 100 causes the tilt adjustment, a rotation of the tilt friction plates 114 causes and the Teleskopierverstellung another rotation of the tilt friction plates 116 causes, whereby a controllable compression of the differently rotating friction plates against each other and a relative movement between the friction plates, by the tilt and / or Teleskopierverstellung the steering column 100 caused in combination, a control over the locking of the position of the steering column 100 allows.
Während die Elemente der oben beschriebenen rotierenden Gruppe, die die eine oder die mehreren Teleskopierreibplatten 116 umfassen, derart arretiert sind, dass sie als eine Gruppe arbeiten, die eine erste Rotations/-Translations-Charakteristik zeigt, die Teleskopiereinstellungen zugeordnet ist, sind die eine oder die mehreren Neibungsreibplatten 114 ebenfalls derart gehemmt, dass sie als eine Gruppe arbeiten, die eine zweite, unterschiedliche Rotation/Translations-Charakteristik zeigt (z. B. unterschiedlich gegenüber den Teleskopierreibplatten 116 rotiert, wie etwa, indem sie relativ zu dem Druckbügel 106 feststehend bleibt oder indem sie durch einen unterschiedlichen Satz Zahnradmechanismen betätigt wird), die Neigungseinstellungen zugeordnet ist. Zum Beispiel kann eine feststehende Rückhaltung der einen oder der mehreren Neigungsreibplatten 114 durch Eingriff zwischen jeder von der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 und einer Oberfläche, die in dem Druckbügel 106 definiert ist, vorgesehen sein. In einer beispielshaften Ausführungsform definiert jede von der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 einen Außenumfangsrand, der nicht kreisförmig ist (wie etwa quadratisch oder mit zumindest einem flachen Rand). Eine Fläche des Druckbügels 106 definiert einen passenden Rand, der derart positioniert und ausgestaltet ist, dass einer Rotation einer jeden von der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 um die zentrale Achse der Steuerwelle 108 herum relativ zu dem Druckbügel 106 Widerstand entgegengebracht wird.While the elements of the rotating group described above, the one or more telescoping friction plates 116 are locked so that they function as a group showing a first rotation / translation characteristic associated with telescoping settings are the one or more vestibule grating plates 114 Also inhibited such that they work as a group, which shows a second, different rotation / translation characteristics (eg different from the telescoping friction plates 116 rotates, such as by relative to the pressure bar 106 remains stationary or actuated by a different set of gear mechanisms) associated with tilt settings. For example, a fixed retention of the one or more tilt friction plates 114 by engagement between each of the one or more tilt friction plates 114 and a surface in the pressure bar 106 is defined, be provided. In an exemplary embodiment, each of the one or more tilt friction plates defines 114 an outer peripheral edge that is not circular (such as square or with at least one flat edge). A surface of the pressure hanger 106 defines a matching edge that is positioned and configured to allow rotation of each of the one or the other several tilt friction plates 114 around the central axis of the control shaft 108 around relative to the pressure bar 106 Resistance is given.
Alternativ kann in einer anderen beispielhaften und nicht einschränkenden Ausführungsform, wie sie in den 5 und 6 gezeigt ist, eine jede von der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 einen Außenumfangsrand definieren, der nicht kreisförmig ist (wie etwa einen Satz Zahnradzähne 126 um den Umfang der Neigungsreibplatten 114 herum definieren). Eine Fläche des Druckbügels 106 definiert einen passenden Rand (wie etwa einen feststehenden Satz komplementärer Zahnradzähne 126), der derart positioniert und ausgestaltet ist, dass er bewirkt, dass jede von der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 um die zentrale Achse der Steuerwelle 108 relativ zu den Teleskopierreibplatten 116 rotiert. Dementsprechend kann eine Relativbewegung (z. B. Rotation) der Neigungsreibplatten 114 durch ihre Wechselwirkung mit einem Satz von Neigungszahnrädern bewirkt werden, die derart ausgestaltet und positioniert sind, dass sie bewirken, dass die Neigungsreibplatten 114 rotieren, wenn die Neigungsrichtung der Lenksäule 100 verstellt wird.Alternatively, in another exemplary and non-limiting embodiment, as shown in FIGS 5 and 6 1, each of the one or more tilt friction plates 114 define an outer peripheral edge that is not circular (such as a set of gear teeth 126 around the circumference of the tilt friction plates 114 define around). A surface of the pressure hanger 106 defines a matching edge (such as a fixed set of complementary gear teeth 126 ) positioned and configured to cause each of the one or more tilt friction plates 114 around the central axis of the control shaft 108 relative to the telescoping friction plates 116 rotates. Accordingly, a relative movement (eg, rotation) of the tilt friction plates 114 caused by their interaction with a set of pitch gears that are configured and positioned to cause the pitch friction plates 114 rotate when the direction of inclination of the steering column 100 is adjusted.
In einer beispielhaften, nicht einschränkenden Ausführungsform sind die Halteeinrichtung 124 und die Steuerwelle 108 derart eingerichtet und ausgestaltet, dass sie eine Drucklast auf die eine oder die mehreren Neigungsreibplatten 114 und die eine oder die mehreren Teleskopierreibplatten 116 schaffen, so dass, wenn die eine oder die mehreren Neigungsreibplatten 114 sich relativ zu der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten 116 bewegen, eine Reibung zwischen der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 und der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten 116 geschaffen wird. Diese Reibung erzeugt einen Widerstand gegenüber einer Teleskopier- und/oder Neigungsverstellung der Lenksäule 100. Die Spannung in der Steuerwelle 108, und somit die Drucklast, die durch die Steuerwelle 108 auf die eine oder die mehreren Neigungsreibplatten 114 und die eine oder die mehreren Teleskopierreibplatten 116 aufgebracht wird, kann durch Anziehen oder Lösen der Halteeinrichtung 124 und/oder durch Betätigen eines Nockens 112 eingestellt werden. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Nocken 112 derart positioniert und ausgestaltet, dass, wenn ein Bediener einen an dem Nocken 112 angebrachten Griff dreht, sich die Position des Nockens 112 ändert, so dass die Spannung in der Steuerwelle 108 sich ebenfalls ändert. Ein oder mehrere Abstandshalter 122 können an die Steuerwelle 108 angebaut sein, um eine Positionierung der Steuerwelle 108 vorzusehen, und eine oder mehrere Federn können derart positioniert sein, dass die Druckkraft zwischen der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 und der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten 116 hergestellt und/oder aufrechterhalten wird. Wie der Fachmann feststellen wird, können die Platten aus jedem abmessungsstabilen Werkstoff, wie etwa Keramik oder Metall, aufgebaut sein. Werkstoffe, die gegenüber Korrosion beständig sind, wie etwa Edelstahl oder galvanisiertes Metall, können angewandt werden, um ein korrosives Festfressen zwischen den Platten zu verhindern.In an exemplary, non-limiting embodiment, the retaining device 124 and the control shaft 108 configured and configured to apply a compressive load to the one or more tilt friction plates 114 and the one or more telescoping friction plates 116 create, so if the one or more tilt friction plates 114 relative to the one or more telescoping friction plates 116 Move, a friction between the one or more tilt friction plates 114 and the one or more telescoping friction plates 116 is created. This friction creates a resistance to a telescopic and / or tilt adjustment of the steering column 100 , The tension in the control shaft 108 , and thus the compressive load caused by the control shaft 108 on the one or more tilt friction plates 114 and the one or more telescoping friction plates 116 is applied, by tightening or loosening the holding device 124 and / or by actuating a cam 112 be set. In an exemplary embodiment, the cam is 112 positioned and configured such that when an operator pushes one on the cam 112 attached handle turns the position of the cam 112 changes, so that the voltage in the control shaft 108 also changes. One or more spacers 122 can to the control shaft 108 be grown to a positioning of the control shaft 108 and one or more springs may be positioned such that the compressive force between the one or more tilt friction plates 114 and the one or more telescoping friction plates 116 produced and / or maintained. As those skilled in the art will appreciate, the plates may be constructed of any dimensionally stable material, such as ceramic or metal. Materials resistant to corrosion, such as stainless steel or galvanized metal, may be used to prevent corrosive seizure between the plates.
Wie es in 3 in einer beispielhaften, nicht einschränkenden Ausführungsform gezeigt ist, bewirkt eine an dem Druckbügel 106 befestigte Zahnstange 118 bei teleskopierender Lenksäule 100, dass das Zahnrad 120 um die zentrale Achse der Steuerwelle 108 rotiert, wodurch bewirkt wird, dass die Steuerwelle 108 und die oben beschriebene rotierende Gruppe ebenso rotieren. Wie es oben beschrieben ist, wird dieser Rotation durch Reibung zwischen der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 und der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten 116 Widerstand entgegengebracht. Das System kann gesperrt werden, um eine Teleskopierbewegung zu verhindern, indem der Nocken 112 oder ein anderer Mechanismus angewandt wird, um die Spannung in der Steuerwelle 108 und folglich die Druckkraft und Reibung zwischen der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 und der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten 116 zu erhöhen. Wie der Fachmann feststellen wird, können automatisierte Mechanismen eingesetzt werden, um die Position der Lenksäule 100 automatisch zu arretieren (z. B. in dem eine Zunahme der Druckkraft bewirkt wird) oder die Lenksäule 100 automatisch zu lösen (z. B. indem eine Abnahme der Druckkraft bewirkt wird), wenn es erwünscht oder vorteilhaft ist.As it is in 3 shown in an exemplary, non-limiting embodiment causes one on the pressure bracket 106 attached rack 118 with telescopic steering column 100 that the gear 120 around the central axis of the control shaft 108 rotates, which causes the control shaft 108 and rotate the above-described rotating group as well. As described above, this rotation becomes frictional between the one or more tilt friction plates 114 and the one or more telescoping friction plates 116 Resisted. The system may be locked to prevent telescoping movement by the cam 112 or another mechanism is applied to the tension in the control shaft 108 and hence the compressive force and friction between the one or more tilt friction plates 114 and the one or more telescoping friction plates 116 to increase. As one of ordinary skill in the art will appreciate, automated mechanisms can be used to control the position of the steering column 100 to lock automatically (for example, in which an increase in the pressure force is effected) or the steering column 100 automatically (e.g., by causing a decrease in compressive force), if desired or advantageous.
Wie es in 4 in einer beispielhaften, nicht einschränkenden Ausführungsform gezeigt ist, umfassen die Komponenten der oben beschriebenen rotierenden Gruppe Merkmale, wie etwa die Abflachungen 110 (oder andere Exzentrizitäten) an der Steuerwelle 108 und den komplementären nicht kreisförmigen (quadratischen) Löchern in dem Zahnrad 120 und den Teleskopierreibplatten 116, die eine Rotation der Elemente relativ zu der Gruppe behindern. Wenn dementsprechend die Steuerwelle 108 um ihre zentrale Achse rotiert, rotieren die Elemente der rotierenden Gruppe (z. B. eine oder mehrere Teleskopierreibplatten 116, das Zahnrad 120 und optional der Nocken 112) mit der Steuerwelle 108. Bei feststehender Steuerwelle 108 bleiben die Elemente der rotierenden Gruppe mit der Steuerwelle 108 feststehend. Wie es in 6 in einer beispielhaften, nicht einschränkenden Ausführungsform gezeigt ist, unterscheidet sich eine Rotation der oben beschriebenen Teleskopier-Reibungsrotationsguppe von der von der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 (d. h. ist relativ dazu).As it is in 4 In an exemplary, non-limiting embodiment, the components of the rotating group described above include features such as the flats 110 (or other eccentricities) on the control shaft 108 and the complementary non-circular (square) holes in the gear 120 and the telescoping friction plates 116 that hinder rotation of the elements relative to the group. If accordingly the control shaft 108 Rotating about its central axis, the elements of the rotating group rotate (eg one or more telescoping friction plates) 116 , the gear 120 and optionally the cam 112 ) with the control shaft 108 , With fixed control shaft 108 remain the elements of the rotating group with the control shaft 108 fixed. As it is in 6 In an exemplary, non-limiting embodiment, rotation of the above-described telescoping friction rotating assembly differs from that of the one or more tilt friction plates 114 (ie is relative to it).
Wie es in 5 in einer beispielhaften, nicht einschränkenden Ausführungsform gezeigt ist, ist jede von der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 ausgestaltet, um für eine Neigebewegung der rotierenden Gruppe zu sorgen, wie etwa in einer Richtung, die im Wesentlichen quer zu der zentralen Achse der Steuerwelle 108 steht. In der beispielhaften Ausführungsform von 5 ist jede von der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 als eine kreisförmige Platte ausgestaltet, wobei ihr Außenumfangsrand einen Satz Zahnradzähne 126 definiert. Jeder dieser Zahnradzähne 126 ist ausgestaltet, um mit einem entsprechenden Satz Zahnradzähnen 126 eines Neigungszahnrads in Wechselwirkung zu stehen. Die Wechselwirkung der Zahnradzähne 126 und der äußeren Ränder der Neigungsreibplatten 114 während der Neigungs- und Teleskopiereinstellungen bewirkt, dass die Neigungsreibplatten 114 ein Rotationsverhalten zeigen, das sich von dem durch die Teleskopierreibplatten 116 gezeigten Rotationsverhalten unterscheidet.As it is in 5 in an exemplary, non-limiting embodiment, each of the one or more tilt friction plates is shown 114 designed to provide a tilting movement of the rotating group, such as in a direction substantially transverse to the central axis of the control shaft 108 stands. In the exemplary embodiment of 5 is each of the one or more tilt friction plates 114 designed as a circular plate with its outer peripheral edge a set of gear teeth 126 Are defined. Each of these gear teeth 126 is designed to work with a corresponding set of gear teeth 126 a pitch gear to interact. The interaction of gear teeth 126 and the outer edges of the tilt friction plates 114 during tilt and telescoping adjustments causes the tilt friction plates 114 show a rotational behavior that differs from that caused by the telescoping friction plates 116 different rotational behavior.
Wenn die Lenksäule 100 eine Neigungsbewegung durchläuft, sind insbesondere die Zahnradzähne 126 derart positioniert, dass sie mit passenden Zahnradzähnen 126 der Neigungsreibplatten 114 Wechselwirken, wenn sich die Neigungsreibplatten 114 mit der Neigungsbewegung der Lenksäule 100 verschieben. Dementsprechend kann der Relativbewegung zwischen den Neigungsreibplatten 114 und den Teleskopierreibplatten 116, die durch die Neigungsbewegung benötigt wird, durch Reibung Widerstand entgegengebracht bzw. diese verhindert werden, die durch Spannung in der Steuerwelle 108 gesteuert werden kann. Wenn sich die rotierende Gruppe in dieser Querrichtung bewegt (d. h. neigt), ermöglicht die Bewegung von der einen oder den mehreren Neigungsreibplatten 114 relativ zu der Bewegung von der einen oder den mehreren Teleskopierreibplatten 116 eine Reibungsarretierung über einen stufenlos verstellbaren Bereich von Neigungspositionen der Lenksäule 100 hinweg. Es ist festzustellen, dass die Übersetzungsverhältnisse, die der Neigungsbewegung zugeordnet sind, sich von den Übersetzungsverhältnissen unterscheiden können, die der Teleskopierbewegung zugeordnet sind.When the steering column 100 undergoes a tilting movement, in particular, the gear teeth 126 positioned so that they match with gear teeth 126 the tilt friction plates 114 Interacting when the tilt friction plates 114 with the tilting movement of the steering column 100 move. Accordingly, the relative movement between the tilt friction plates 114 and the telescoping friction plates 116 , which is required by the tilting movement, to be resisted or prevented by friction caused by tension in the control shaft 108 can be controlled. As the rotating group moves (ie, tilts) in this transverse direction, the motion allows for the one or more tilt friction plates 114 relative to the movement of the one or more telescoping friction plates 116 a friction lock over a continuously variable range of tilt positions of the steering column 100 time. It should be noted that the gear ratios associated with the pitching movement may differ from the gear ratios associated with the telescoping movement.
Somit wird durch die Lenksäule 100 eine infinitesimal (d. h. stufenlos) verstellbare Neigungs- und Teleskopierbewegung ermöglicht, während auch für eine Positionsarretierung der Lenksäule 100 an jeder der Neigungs-/Teleskopier-Positionen innerhalb des Bereiches von stufenlos verstellbaren Positionen der Lenksäule gesorgt wird. Zusätzlich ermöglicht das System das Vorsehen einer Widerstandskraft, wenn die Neigungs- und/oder Teleskopierposition der Lenksäule 100 verstellt wird. Diese Widerstandskraft kann durch Einstellen der Spannung in der Steuerwelle 108 und/oder durch Anordnen einer Feder eingestellt werden. Somit kann die Druckkraft zwischen den Platten derart eingestellt werden, dass ein gewünschtes Gefühl für einen Bediener der Lenksäule 100 vorgesehen wird.Thus, by the steering column 100 an infinitesimally (ie steplessly) adjustable inclination and telescoping movement, while also allowing for a positional locking of the steering column 100 at each of the tilt / telescoping positions within the range of steplessly adjustable steering column positions. In addition, the system allows the provision of a resistance force when the tilt and / or telescoping position of the steering column 100 is adjusted. This resistance can be adjusted by adjusting the voltage in the control shaft 108 and / or adjusted by arranging a spring. Thus, the pressing force between the plates can be adjusted so that a desired feeling for an operator of the steering column 100 is provided.
In einer beispielhaften Ausführungsform wird durch ein Zahnradprofil oder ein anderes synchronisierendes Merkmal bewirkt, dass die Platten, wenn sie gestapelt sind und mit einem feststehenden Bügel in Eingriff stehen, relativ zueinander rotieren. Durch den Widerstand gegenüber einer Relativbewegung zwischen den Platten wird ein Neigungsrichtungs-Haltelastleistungsvermögen geschaffen. Veränderungen in der Anzahl von Platten und in den Synchronisiermerkmalprofilen, in den Plattenwerkstoffen, den Drucklasten, die auf die Platten aufgebracht werden, der Konstruktion der Platten, der Oberflächenendbearbeitung der Platten, der Anordnung von Federn und anderen Merkmalen können eingestellt werden, um die gewünschten Arretier- und Bewegungswiderstandscharakteristiken zu erreichen, während ein gewünschter Bewegungsbereich ermöglicht wird. Es kann auch eine Komponentenverformung (z. B. Federbelastung) verwendet werden, um gewünschte Reibungscharakteristiken vorzusehen, wenn die Lenksäule 100 eingestellt wird. Einer Teleskopierbewegung wird Widerstand entgegengebracht, indem bewirkt wird, dass die rotierende Gruppe relativ zu den Neigungsreibplatten 114 rotiert, wenn die Lenksäule 100 in der Längsrichtung eingestellt wird. Einer Neigungsbewegung wird Widerstand entgegengebracht, indem bewirkt wird, dass die Neigungsreibplatten 114 reibend gegen die Teleskopierreibplatten 116 rotieren, wenn die Lenksäule 100 in einer Neigungsrichtung eingestellt wird.In an exemplary embodiment, a gear profile or other synchronizing feature causes the plates to rotate relative to one another when stacked and engaged with a stationary bracket. By resisting relative movement between the plates, tilt direction holding load capability is provided. Variations in the number of panels and in the synchronizer feature profiles, in the panel materials, the compressive loads applied to the panels, the construction of the panels, the surface finish of the panels, the arrangement of springs and other features can be adjusted to provide the desired retention and movement resistance characteristics while allowing a desired range of motion. Component deformation (eg, spring load) may also be used to provide desired friction characteristics when the steering column 100 is set. Telescoping motion is resisted by causing the rotating group to move relative to the pitch friction plates 114 rotates when the steering column 100 is adjusted in the longitudinal direction. A tilt motion is resisted by causing the tilt friction plates 114 rubbing against the telescoping friction plates 116 rotate when the steering column 100 is set in a tilt direction.
Obgleich die Erfindung in Verbindung mit nur einer begrenzten Zahl von Ausführungsformen ausführlich beschrieben worden ist, ist leicht zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf solche offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist. Vielmehr kann die Erfindung abgewandelt werden, um jede Zahl von Abwandlungen, Abänderungen, Ersetzungen oder äquivalenten Anordnungen, die bislang nicht beschrieben wurden, die aber in Einklang mit den Gedanken und Umfang der Erfindung stehen, zu enthalten. Obgleich verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, ist zusätzlich zu verstehen, dass Aspekte der Erfindung nur manche der beschriebenen Ausführungsformen enthalten können. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorstehende Beschreibung begrenzt anzusehen.Although the invention has been described in detail in connection with only a limited number of embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to such disclosed embodiments. Rather, the invention may be modified to include any number of modifications, alterations, substitutions, or equivalent arrangements not heretofore described, which are in accordance with the spirit and scope of the invention. In addition, while various embodiments of the invention have been described, it is additionally understood that aspects of the invention may only include some of the described embodiments. Accordingly, the invention should not be construed as limited by the foregoing description.
