DE102014206267A1 - Device for clamping an adjustable steering column and motor vehicle with an adjustable steering column - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (7) zum Festklemmen einer einstellbaren Lenksäule (1) eines Kraftfahrzeuges, welche eine Lenkwelle (2) umfasst, die in einem Rohrkörper (3) positioniert ist und sich um eine Lenkachse (4) drehen kann, wobei der genannte Rohrkörper (3) in einem Trägerteil (5) angeordnet ist, das an einer Halterung (6) positioniert ist, welche an der Karosserie des Kraftfahrzeuges befestigt ist, wobei die Lenksäule (1) in Höhe und/oder Tiefe einstellbar ist und die Vorrichtung (1) ein drehbewegliches elektrisches Betätigungsteil, eine Getriebeanordnung zur Übertragung der Drehbewegung und einen Feststellmechanismus zum Festklemmen der Lenksäule (1) umfasst, wobei der Feststellmechanismus einen rechtwinklig zur Lenkachse (4) orientierten und axial beweglichen Klemmbolzen, einen Spindelabschnitt, ein Spannelement und eine auf dem Spindelabschnitt angeordnete Spannmutter umfasst, wobei das Spannelement mittels reibschlüssiger Anlage an einem korrespondierenden Widerlagerelement der Halterung (6) die Festlegung der Lenksäule (1) an der mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges verbundenen Halterung (6) bewirkt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Klemmbolzen durch eine Drehbewegung der Spannmutter translatorisch in axialer Richtung verschiebbar ist und die Verschiebung des Klemmbolzens je nach Drehrichtung der Spannmutter eine Anlage des Spannelementes an dem Widerlagerelement oder ein Lösen des Spannelementes vom Widerlagerelement bewirkt.The invention relates to a device (7) for clamping an adjustable steering column (1) of a motor vehicle, which comprises a steering shaft (2) which is positioned in a tubular body (3) and can rotate about a steering axis (4) Tubular body (3) in a support member (5) is arranged, which is positioned on a holder (6) which is fixed to the body of the motor vehicle, wherein the steering column (1) in height and / or depth is adjustable and the device ( 1) a rotatable electric actuating part, a transmission assembly for transmitting the rotary movement and a locking mechanism for clamping the steering column (1), wherein the locking mechanism a perpendicular to the steering axis (4) oriented and axially movable clamping bolt, a spindle portion, a clamping element and on the Spindle portion arranged clamping nut comprises, wherein the clamping element by means of frictional engagement on a corresponding abutment element of the holder (6) causes the determination of the steering column (1) connected to the body of the motor vehicle holder (6). According to the invention it is provided that the clamping bolt is translationally displaceable in the axial direction by a rotational movement of the clamping nut and the displacement of the clamping bolt depending on the direction of rotation of the clamping nut causes a contact of the clamping element on the abutment element or a release of the clamping element from the abutment element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festklemmen einer Lenksäule eines Kraftfahrzeuges, wobei die genannte Lenksäule in Höhe und/oder Neigung, jedoch zumindest in axialer Richtung, einstellbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer einstellbaren Lenksäule.The invention relates to a device for clamping a steering column of a motor vehicle, said steering column in height and / or inclination, but at least in the axial direction, is adjustable. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with an adjustable steering column.

Es existieren Lenksäulen, bei denen die Stellung des Lenkrades einstellbar ist. Die vom Fahrer gewählte Stellung des Lenkrades wird durch ein Klemmsystem gehalten, dessen manuelle Betätigung durch einen Einstellhebel erfolgt, der vom Fahrer betätigt wird.There are steering columns in which the position of the steering wheel is adjustable. The driver's chosen position of the steering wheel is held by a clamping system, the manual operation of which is effected by a setting lever operated by the driver.

Diese verschiedenen, durch einen Hebel betätigten Klemmarten weisen mehrere Nachteile auf. Als erstes kann der Hebel nur nahe der Klemmachse angeordnet sein, also in einem Bereich, in dem der Zugang erschwert ist und der schwer einzusehen ist, was zu einem Verletzungsrisiko durch Einklemmen der Finger führt. Außerdem erfordert das Festklemmen und Lösen eine erhebliche Anstrengung und wird durch die Anwesenheit der Knie des Fahrers behindert. Schließlich befindet sich der Einstellhebel in Bereichen, die von anderen Funktionen gebraucht werden, um eine gute Ergonomie des Fahrerstandes zu erhalten.These various lever-operated clamp types have several disadvantages. First, the lever may be located only near the clamping axis, that is, in an area where access is difficult and difficult to see, resulting in a risk of injury from pinching the fingers. In addition, the clamping and releasing requires a considerable effort and is hampered by the presence of the driver's knees. Finally, the adjustment lever is in areas that are needed by other functions to get a good ergonomics of the driver's cab.

Aus der Druckschrift DE 60 2004 001 198 T2 ist eine Vorrichtung zum Festklemmen einer einstellbaren Lenksäule bekannt, die eine Lenkwelle umfasst, welche in einem Rohrkörper montiert ist und sich um eine Lenkachse drehen kann. Der genannte Rohrkörper ist in einem Trägerteil angeordnet, das an der Karosserie des Fahrzeuges befestigt ist, wobei die genannte Lenksäule in Höhe und/oder Tiefe einstellbar ist. Mittels der Klemmvorrichtung ist der Rohrkörper in seiner Position relativ zu dem Trägerteil festlegbar. Die Vorrichtung zum Festklemmen einer Lenksäule – im Folgenden auch Klemmvorrichtung genannt – umfasst ein drehbewegliches elektrisches Betätigungsteil, eine Getriebeanordnung zur Übertragung der Drehbewegung und einen Feststellmechanismus zum Festklemmen der genannten Lenksäule.From the publication DE 60 2004 001 198 T2 a device for clamping an adjustable steering column is known, comprising a steering shaft, which is mounted in a tubular body and can rotate about a steering axis. Said tubular body is arranged in a support member which is fixed to the body of the vehicle, said steering column in height and / or depth is adjustable. By means of the clamping device, the tubular body can be fixed in its position relative to the carrier part. The device for clamping a steering column - hereinafter also referred to as clamping device comprises a rotatable electrical actuating part, a gear arrangement for transmitting the rotational movement and a locking mechanism for clamping said steering column.

Weiterhin offenbart die Druckschrift DE 10 2006 060 992 B3 eine motorisch betätigte Verriegelungsvorrichtung für den Feststellmechanismus einer in Höhe und/oder Neigung verstellbaren Kraftfahrzeuglenksäule. Der Feststellmechanismus umfasst mindestens ein auf einem rechtwinklig zur Lenksäule befindlichen Klemmbolzen angeordnetes und auf diesem in axialer Richtung des Klemmbolzens verschiebliches Spannelement, welches mittels reibschlüssiger Anlage mit einem korrespondierenden Widerlagerelement die Festlegung der Lenksäule an einer KFZ-karosserieseitigen Halterung bewirkt, wobei die Verriegelungsvorrichtung eine durch ein motorisches Antriebselement drehbare, ortsfeste Antriebsspindel aufweist, auf der eine translatorisch in Richtung der Spindelachse verschiebbare Spannmutter angeordnet ist, die über mindestens eine radial am Außenumfang der Spannmutter befindliche Klemmplatte mit dem Spannelement verbunden ist, wobei die Verschiebung der Spannmutter auf der Spindelachse je nach Drehrichtung der Antriebsspindel eine Anlage des Spannelementes an dem Widerlagerelement oder ein Lösen des Spannelementes vom Widerlagerelement bewirkt. Furthermore, the document discloses DE 10 2006 060 992 B3 a motor-operated locking device for the locking mechanism of an adjustable height and / or tilt motor vehicle steering column. The locking mechanism comprises at least one on a right angle to the steering column located clamping bolt arranged and displaceable on this in the axial direction of the clamping bolt clamping element which causes by frictional engagement with a corresponding abutment member fixing the steering column on a vehicle body side bracket, wherein the locking device by a motor drive element rotatable, stationary drive spindle, on which a translationally displaceable in the direction of the spindle axis clamping nut is arranged, which is connected via at least one radially on the outer circumference of the clamping nut located clamping plate with the clamping element, wherein the displacement of the clamping nut on the spindle axis depending on the direction of rotation Drive spindle causes a contact of the clamping element on the abutment element or a release of the clamping element from the abutment element.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Klemmvorrichtung für eine einstellbare Lenksäule der eingangs genannten Art als eine Alternative zu dem bekannten Stand der Technik vorzuschlagen und derart auszuführen, dass diese die oben beschriebenen Nachteile vermeidet und insbesondere eine geringe Anzahl von Bauteilen, eine kompakte Gestaltung und/oder eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist. Against this background, the invention has the object to provide a clamping device for an adjustable steering column of the type mentioned as an alternative to the known prior art and to be designed such that it avoids the disadvantages described above and in particular a small number of components, a has compact design and / or high wear resistance.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved with a device according to the features of claim 1. The subclaims relate to particularly expedient developments of the invention.

Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung zum Festklemmen einer einstellbaren Lenksäule vorgesehen, bei welcher der Klemmbolzen durch eine Drehbewegung der Spannmutter translatorisch in axialer Richtung verschiebbar ist und die Verschiebung des Klemmbolzens je nach Drehrichtung der Spannmutter eine Anlage des Spannelementes an dem Widerlagerelement oder ein Lösen des Spannelementes vom Widerlagerelement bewirkt. Hierdurch ist es möglich, eine motorisch angetriebene Klemmung der Lenksäule platzsparend zu realisieren. Durch die translatorische Bewegung des Klemmbolzens ist es möglich, dass das Betätigungsteil, die Getriebeanordnung und die Spannmutter in einem Gehäuse eingefasst auf der einen Seite der Lenksäule positioniert sind und das Spannelement mit dem erforderlichen Bewegungsraum auf der anderen Seite der Lenksäule angeordnet ist. Da sich die Vorrichtung erfindungsgemäß in ihrer radialen Erstreckung relativ zur Lenksäule auf beide Seiten der Lenksäule aufteilt, fällt die maximale Erstreckung der Vorrichtung radial zur Lenksäule geringer aus als im Stand der Technik, was zu einem Raumgewinn im Beinraum des Fahrerplatzes und somit zu einem Zuwachs an Komfort und Sicherheit für den Fahrer führt. According to the invention therefore an apparatus for clamping an adjustable steering column is provided, wherein the clamping bolt is translationally displaceable in the axial direction by a rotational movement of the clamping nut and the displacement of the clamping bolt depending on the direction of rotation of the clamping nut a system of the clamping element on the abutment element or a release of the clamping element of Abutment element causes. This makes it possible to realize a motor-driven clamping of the steering column to save space. Due to the translational movement of the clamping bolt, it is possible that the actuating part, the gear assembly and the clamping nut are positioned in a housing positioned on one side of the steering column and the clamping element is arranged with the required range of motion on the other side of the steering column. Since the device splits according to the invention in its radial extent relative to the steering column on both sides of the steering column, the maximum extension of the device radially to the steering column is lower than in the prior art, resulting in a gain in the legroom of the driver's seat and thus to an increase Comfort and safety for the driver leads.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit geringem Montageaufwand als Austauschbauteil eine bestehende manuelle Klemmvorrichtung ersetzen. Durch die erfindungsgemäß erreichte kompakte Bauweise der Vorrichtung ist es darüber hinaus möglich, zumindest das Betätigungsteil, die Getriebeanordnung und die Spannmutter in einem Gehäuse zusammenzufassen und dieses universell in großer Stückzahl für einen Serieneinsatz herzustellen. Je nach Typ der Lenksäule muss nunmehr nur noch ein in der Länge angepasster Klemmbolzen eingesetzt werden. Furthermore, the device according to the invention can replace an existing manual clamping device with little installation effort as a replacement component. Due to the inventively achieved compact design of the device, it is also possible, at least the operating part, the gear assembly and the clamping nut in To summarize a housing and produce this universal in large quantities for a series use. Depending on the type of steering column now only one in length adapted clamping bolt must be used.

Diese Möglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, als Nachrüstsatz verwendet zu werden, ist gerade deshalb so günstig, da mit der Erfindung der konventionelle, manuell zu bedienende Verstellhebel auf einfache Weise gegen den motorischen Antrieb ausgetauscht werden kann. Hierbei wird ein motorischer Schneckentrieb direkt auf die Klemmachse montiert. Die Kraft, die der Fahrzeugführer bisher auf den Verstellhebel ausüben musste, wird nun durch den motorischen Schneckentrieb geleistet und der Verstellhebel kann entfallen. Die Betätigung der Vorrichtung kann beispielsweise über einen Schalter am Lenkrad erfolgen. This possibility of the device according to the invention, to be used as a retrofit kit, just so low, because with the invention of the conventional, manually operated lever can be easily replaced by the motor drive. Here, a motor worm drive is mounted directly on the clamping axis. The force that the driver had to exert on the adjustment lever is now done by the motor worm drive and the lever can be omitted. The operation of the device can be done for example via a switch on the steering wheel.

Zur Verstellung der Lenksäule sind verschiedene Varianten möglich. Zum Beispiel kann die Vorrichtung, ausgelöst durch einen Knopfdruck, die Verstellung der Lenksäule für eine festgelegte Zeitspanne freigeben und nach Ablauf der Zeitspanne die Lenksäule wieder arretieren. To adjust the steering column different variants are possible. For example, the device, triggered by a push of a button, release the adjustment of the steering column for a fixed period of time and lock the steering column again after the expiration of the period.

Mit der Erfindung ergeben sich zahlreiche Vorteile. Ein ergonomisch schlecht erreichbarer und für Unfallsituationen aufwendig auszulegender manueller Verstellhebel kann durch die Erfindung substituiert werden, ohne dass der Raumbedarf um die Lenksäule wesentlich zunimmt. Weiterhin ist durch die Einstellbarkeit der Klemmkraft ein kontrolliertes, in Abhängigkeit einer spezifischen Unfallsituation wählbares Kollabieren der Lenksäule möglich, was die Sicherheit des Fahrzeuges verbessert. Schließlich eröffnet die sehr kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung deren platzsparende Anordnung an der Lenksäule. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung ist darüber hinaus aus einer gegenüber dem Stand der Technik deutlich geringeren Anzahl von Teilen aufgebaut und erlaubt so einen Kostenvorteil und/oder eine Serienfertigung. With the invention, numerous advantages. An ergonomically difficult to reach and elaborate for accident situations auszulegender manual adjusting lever can be substituted by the invention without the space required to the steering column increases significantly. Furthermore, a controllable, depending on a specific accident situation selectable collapse of the steering column is possible by the adjustability of the clamping force, which improves the safety of the vehicle. Finally, the very compact design of the device according to the invention opens up its space-saving arrangement on the steering column. The inventive design of the device is also constructed of a respect to the prior art significantly lower number of parts and thus allows a cost advantage and / or mass production.

Die Einstellbarkeit der Klemmkraft kann auch für das funktionsgemäße Verstellen der Lenksäule vorteilhaft sein, indem eine minimal verbleibende Klemmkraft dem Fahrer die Positionierung der Lenksäule erleichtert. The adjustability of the clamping force can also be advantageous for the functional adjustment of the steering column by a minimally remaining clamping force facilitates the positioning of the steering column to the driver.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, dass die Halterung aus zwei Widerlagerelementen besteht, zwischen denen der Trägerteil der Lenksäule angeordnet ist. Dies erleichtert nicht nur die Montage der Lenksäule an dem Fahrzeug, sondern verbessert die Verbindung zwischen Fahrzeug und Lenksäule. Die zwei Widerlagerelemente werden durch die translatorische Bewegung des Klemmbolzens beim Schließen aufeinander zubewegt und üben einen Druck auf das Trägerteil aus. Das Trägerteil wird dadurch tangential komprimiert und übt die gewünschte Klemmkraft auf den Rohrkörper der Lenksäule aus, deren Position dadurch festgelegt wird.It has also proven to be advantageous that the holder consists of two abutment elements, between which the carrier part of the steering column is arranged. This not only facilitates the mounting of the steering column on the vehicle, but improves the connection between the vehicle and the steering column. The two abutment elements are moved towards each other by the translational movement of the clamping bolt when closing and exert pressure on the support member. The support member is thereby compressed tangentially and exerts the desired clamping force on the tubular body of the steering column, the position of which is determined.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Klemmbolzen die Halterung durchquert. Dabei hat es sich als praktisch erwiesen, dass die Achse des Klemmbolzens, welche auch als Klemmachse bezeichnet wird, im Wesentlichen rechtwinklig zu einer vertikalen Ebene verläuft, welche die Lenkachse enthält. Hierdurch wird die axiale Bewegung des Klemmbolzens ideal zur Erzeugung der Klemmkraft genutzt. According to the invention it is provided that the clamping bolt passes through the holder. It has proven to be practical that the axis of the clamping bolt, which is also referred to as a clamping axis, extends substantially perpendicular to a vertical plane containing the steering axis. As a result, the axial movement of the clamping bolt is ideally used for generating the clamping force.

Für die Einstellbarkeit der Lenksäule in Höhe und/oder Tiefe hat es sich als günstig erwiesen, dass der Klemmbolzen und die Halterung relativ zueinander translatorisch beweglich sind, wobei in den Widerlagern Ausnehmungen vorgesehen sind, in denen der Klemmbolzen in einer Bewegungsebene quer zu Längsachse des Klemmbolzens beweglich ist. Die von den Ausnehmungen der Halterung vorgegebene Bewegungsebene ist vorzugsweise senkrecht zu der vertikalen Ebene orientiert, welche die Lenkachse enthält. Hierzu sind die Ausnehmungen als Langlöcher ausgeführt.For the adjustability of the steering column in height and / or depth, it has proven to be favorable that the clamping bolt and the holder are translationally movable relative to each other, wherein recesses are provided in the abutments in which the clamping bolt in a plane of movement transverse to the longitudinal axis of the clamping bolt is mobile. The predetermined by the recesses of the bracket movement plane is preferably oriented perpendicular to the vertical plane containing the steering axis. For this purpose, the recesses are designed as slots.

Weiterhin ist es für die Einstellbarkeit der Lenksäule in Höhe und/oder Tiefe günstig, dass der Klemmbolzen und das Trägerteil relativ zueinander translatorisch beweglich sind, wobei in dem Trägerteil Durchbrechungen vorgesehen sind, in denen der Klemmbolzen in einer Bewegungsebene quer zur Längsachse des Klemmbolzens beweglich ist. Die von den Durchbrechungen des Trägerteiles vorgegebene Bewegungsebene ist vorzugsweise senkrecht zu einer vertikalen Ebene orientiert, welche die Lenkachse enthält. Hierzu sind die Durchbrechungen als Langlöcher ausgeführt.Furthermore, it is favorable for the adjustability of the steering column in height and / or depth, that the clamping bolt and the support member are translationally movable relative to each other, wherein openings are provided in the support member in which the clamping bolt is movable in a plane of movement transverse to the longitudinal axis of the clamping bolt , The predetermined by the openings of the support member movement plane is preferably oriented perpendicular to a vertical plane containing the steering axis. For this purpose, the openings are designed as slots.

Schließlich ist eine Einstellbarkeit der Lenksäule in Höhe und/oder Tiefe idealerweise realisierbar, indem die Bewegungsebenen der Durchbrechungen und der Ausnehmungen senkrecht zueinander orientiert sind. Finally, an adjustability of the steering column in height and / or depth is ideally feasible by the planes of movement of the openings and the recesses are oriented perpendicular to each other.

Günstig ist es, dass das Betätigungsteil ein Elektromotor ist. Durch eine elektromotorische Verstellung ist das Klemmen und Lösen der Lenksäule für den Fahrer komfortabler möglich. It is favorable that the actuating part is an electric motor. An electromotive adjustment makes the clamping and releasing of the steering column more comfortable for the driver.

Vorzugsweise ist das Betätigungsteil beziehungsweise der Elektromotor ein Schrittmotor oder Servomotor. Hierdurch ist es möglich, die Klemmkraft der Vorrichtung exakt einzustellen, da diese vom Weg der Bewegung des Klemmbolzens abhängig ist und der Klemmbolzen über die erfindungsgemäß gewählte Getriebeanordnung so mechanisch mit dem Betätigungsteil gekoppelt ist, dass jede Winkelverstellung der Antriebswelle des Elektromotors eine proportionale translatorische, axiale Bewegung bewirkt. Das automatisierte Einstellen einer gewünschten Klemmkraft ermöglicht es, bei der Detektion eines bevorstehenden oder stattfindenden Unfalls des Fahrzeuges die Klemmkraft an die spezifische Unfallsituation anzupassen. Preferably, the actuating part or the electric motor is a stepper motor or servomotor. This makes it possible to adjust the clamping force of the device exactly, as this is dependent on the path of movement of the clamping bolt and the clamping bolt is mechanically coupled via the invention selected gear assembly with the actuating part that each Angle adjustment of the drive shaft of the electric motor causes a proportional translational, axial movement. The automated setting of a desired clamping force makes it possible to adapt the clamping force to the specific accident situation when detecting an imminent or occurring accident of the vehicle.

Besonders dienlich ist es, dass die Getriebeanordnung aus einer Schnecke und einem Schneckenrad besteht. Hierdurch ist es möglich, das Betätigungsteil eng an der Lenksäule zu positionieren.It is particularly useful that the gear assembly consists of a worm and a worm wheel. This makes it possible to position the operating part close to the steering column.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Schnecke mit der Antriebswelle des Betätigungsteiles verbunden beziehungsweise mechanisch gekoppelt ist oder einteilig mit der Antriebswelle des Betätigungsteiles ausgeführt ist. Dies ermöglicht eine insbesondere, aber nicht ausschließlich radial zur Lenksäule kompakte Bauweise der Vorrichtung. Eine solche wird beispielsweise dann erreicht, wenn die Achse der Schnecke und/oder die Achse der Antriebswelle parallel zu einer vertikalen Ebene orientiert sind, welche die Lenkachse enthält. Bei einer besonderen Ausführungsform sind die Achsen der Schnecke und der Antriebswelle konzentrisch orientiert. A further embodiment provides that the worm is connected to the drive shaft of the actuating part or mechanically coupled or is designed in one piece with the drive shaft of the actuating part. This allows a particular, but not exclusively radial to the steering column compact design of the device. Such is achieved, for example, when the axis of the screw and / or the axis of the drive shaft are oriented parallel to a vertical plane containing the steering axis. In a particular embodiment, the axes of the worm and the drive shaft are concentrically oriented.

Für die Übertragung der Drehbewegung des Betätigungsteiles auf die Spannmutter hat es sich als sinnvoll erwiesen, dass das Schneckenrad mit der Spannmutter gekoppelt ist oder vorzugsweise Schneckenrad und Spannmutter einteilig ausgeführt sind. Bei einer einteiligen Ausführung hat die Spannmutter innenliegend das Spannmuttergewinde und außenliegend die Schneckenradzähne. Diese insbesondere einteilige Ausführung ermöglicht eine kompakte Gestaltung der Vorrichtung, die zugleich eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist und mit dem Betätigungsteil in einem Gehäuse positioniert als eine typenunabhängige Baugruppe in hoher Stückzahl vorgefertigt werden kann. For the transmission of the rotational movement of the operating part on the clamping nut, it has proven to be useful that the worm wheel is coupled to the clamping nut or preferably worm and clamping nut are made in one piece. In a one-piece design, the clamping nut has on the inside the clamping nut thread and on the outside the worm wheel teeth. This particular one-piece design allows a compact design of the device, which also has a high wear resistance and positioned with the operating part in a housing as a type-independent assembly can be prefabricated in large quantities.

Dies oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 10. Erfindungsgemäß ist hier ein Kraftfahrzeug mit einer einstellbaren Lenksäule und einer Vorrichtung zum Festklemmen der Lenksäule vorgesehen, bei dem die Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden Merkmale ausgeführt ist. The above object is further achieved with a device according to the features of claim 10. According to the invention, a motor vehicle with an adjustable steering column and a device for clamping the steering column is provided, in which the device is designed according to at least one of the preceding features.

Zur Auslösung des Betätigungsteiles ist in dem Fahrzeug ein Schaltelement, beispielsweise ein Knopf oder Druckschalter, vorgesehen. Das Schaltelement ist vorzugsweise am Lenkrad angeordnet, kann aber auch in der Mittelkonsole, an der Lenksäule oder an der Tür des Fahrzeuges positioniert sein. Es ist vorgesehen, dass die Vorrichtung die Klemmung der Lenksäule erst bei einer Betätigung des Schaltelementes öffnet. Durch den Einsatz eines elektrisch ansteuerbaren Betätigungsteiles ist es möglich, dass die Öffnung der Vorrichtung nur in einem für die Verstellung der Lenksäule sicheren Betriebszustand des Fahrzeuges erfolgt, beispielsweise bei abgeschalteter Zündung. Weiterhin ist es möglich, dass mit Einschalten der Zündung die Vorrichtung geschlossen wird oder bei der Detektion einer nicht geschlossenen Vorrichtung der Start des Motors des Fahrzeuges unterbunden wird. Hierdurch wird die Sicherheit des Fahrzeuges deutlich erhöht, da im Gegensatz zum mechanischen Verstellhebel ein Arretieren der Lenksäule nicht mehr vergessen werden kann. To trigger the operating part in the vehicle, a switching element, such as a button or pressure switch is provided. The switching element is preferably arranged on the steering wheel, but may also be positioned in the center console, on the steering column or on the door of the vehicle. It is envisaged that the device opens the clamping of the steering column only upon actuation of the switching element. The use of an electrically controllable actuating part, it is possible that the opening of the device takes place only in a safe for the adjustment of the steering column operating condition of the vehicle, for example, with the ignition off. Furthermore, it is possible for the device to be closed when the ignition is switched on, or the start of the engine of the vehicle to be prevented when a non-closed device is detected. As a result, the safety of the vehicle is significantly increased, as in contrast to the mechanical lever locking the steering column can not be forgotten.

Zur Bedienung der Vorrichtung ist es vorgesehen, dass die Verstellung der Lenksäule nur während der Betätigung des Schaltelementes möglich ist. Eine weitere Variante der Bedienung ist dahingehend ausgestaltet, dass bei der Betätigung des Schaltelementes die Vorrichtung öffnet und nach einem vorgegebenen Zeitablauf automatisch wieder schließt. Die Vorgabe dieses Zeitablaufes ist vorzugsweise in einem Steuergerät hinterlegt und werksseitig eingestellt oder durch einen Servicezugriff auf das Steuergerät beziehungsweise durch den Fahrer einstellbar. Die einfachste Form der Bedienung ist, dass ein oder zwei verschiedene Schaltelemente vorgesehen sind und die Vorrichtung mit der Betätigung eines Schaltelementes öffnet und mit einer weiteren Betätigung eines Schaltelementes schließt. Die hier angegebenen Beispiele stellen einen nicht abschließenden Auszug der möglichen Konzepte zur Bedienung der Vorrichtung dar. To operate the device, it is provided that the adjustment of the steering column is possible only during the operation of the switching element. Another variant of the operation is designed to the effect that upon actuation of the switching element, the device opens and automatically closes again after a predetermined time. The specification of this timing is preferably stored in a control unit and factory set or adjustable by a service access to the controller or by the driver. The simplest form of operation is that one or two different switching elements are provided and the device opens with the actuation of a switching element and closes with a further actuation of a switching element. The examples given here represent a non-exhaustive excerpt of the possible concepts for operating the device.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention allows numerous embodiments. To further clarify its basic principle, one of them is shown in the drawing and will be described below. This shows in

1 eine schematische Darstellung einer Ansicht einer einstellbaren Lenksäule; 1 a schematic representation of a view of an adjustable steering column;

2 einen vergrößerten Ausschnitt der in 1 dargestellten Lenksäule; 2 an enlarged section of the in 1 illustrated steering column;

3 eine schematische Schnittdarstellung der in 1 dargestellten Lenksäule mit einer Vorrichtung im offenen Zustand; 3 a schematic sectional view of in 1 illustrated steering column with a device in the open state;

4 eine schematische Schnittdarstellung der in 1 dargestellten Lenksäule mit einer Vorrichtung im geschlossenen Zustand; 4 a schematic sectional view of in 1 illustrated steering column with a device in the closed state;

5 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges. 5 a schematic representation of a vehicle.

1 zeigt eine einstellbare Lenksäule 1 eines in 5 dargestellten Kraftfahrzeuges 31. Die Lenksäule 1 umfasst eine Lenkwelle 2 und einen Rohrkörper 3. Die Lenkwelle 2 ist in dem Rohrkörper 3 um eine Lenkachse 4 drehbar angeordnet. Der Rohrkörper 3 ist in einem Trägerteil 5 angeordnet. Das Trägerteil 5 ist an einer mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges 31 verbundenen Halterung 6 positioniert. 1 zeigt weiterhin eine Vorrichtung 7 zum Festklemmen einer einstellbaren Lenksäule 1. 1 shows an adjustable steering column 1 one in 5 shown motor vehicle 31 , The steering column 1 includes a steering shaft 2 and a tubular body 3 , The steering shaft 2 is in that pipe body 3 around a steering axle 4 rotatably arranged. The pipe body 3 is in a carrier part 5 arranged. The carrier part 5 is at one with the bodywork of the motor vehicle 31 connected bracket 6 positioned. 1 further shows a device 7 for clamping an adjustable steering column 1 ,

2 zeigt die Vorrichtung 7 mit einem teilweise transparent dargestellten Gehäuse 8. Die Vorrichtung 7 umfasst ein drehbewegliches elektrisches Betätigungsteil 9, eine Getriebeanordnung 10 zur Übertragung der Drehbewegung und einen Feststellmechanismus 11 zum Festklemmen der Lenksäule 1. Das Betätigungsteil 9 und zumindest ein Teil der Getriebeanordnung 10 sind in dem Gehäuse 8 angeordnet. Der Feststellmechanismus 11 umfasst das Trägerteil 5, die Halterung 6 und einen auf diese einwirkenden Klemmbolzen 12. Das Betätigungsteil 9 ist vorzugsweise ein Elektromotor. 2 shows the device 7 with a partially transparent housing 8th , The device 7 includes a rotary electric actuator 9 , a gearbox arrangement 10 for transmitting the rotational movement and a locking mechanism 11 for clamping the steering column 1 , The actuating part 9 and at least part of the gear assembly 10 are in the case 8th arranged. The locking mechanism 11 includes the carrier part 5 , the holder 6 and a clamping bolt acting on them 12 , The actuating part 9 is preferably an electric motor.

Die 3 und 4 zeigen die Vorrichtung 7 in einer senkrecht zur Lenkachse 4 geschnittenen Darstellung. Der Feststellmechanismus 11 der Vorrichtung 7 umfasst neben dem rechtwinklig zur Lenkachse 4 orientierten und axial beweglichen Klemmbolzen 12 einen Spindelabschnitt 13, ein Spannelement 14 und eine auf dem Spindelabschnitt 13 angeordnete Spannmutter 15. Das Spannelement 14 bewirkt durch eine reibschlüssige Anlage an einem korrespondierenden Widerlagerelement 16 der Halterung 6 die Festlegung der Halterung 6 an dem Trägerteil 5 und die Festlegung des Trägerteiles 5 an dem Rohrkörper 3. Somit ist bei anliegendem Spannelement 14 auch die Lenksäule 1 unverschieblich mit der Karosserie des Fahrzeuges 31 verbunden. Die Halterung 6 besteht aus zwei Widerlagerelementen 16, zwischen denen das Trägerteil 5 der Lenksäule 1 angeordnet ist. The 3 and 4 show the device 7 in a direction perpendicular to the steering axis 4 cut illustration. The locking mechanism 11 the device 7 includes next to the right angle to the steering axle 4 oriented and axially movable clamping bolt 12 a spindle section 13 , a tension element 14 and one on the spindle section 13 arranged clamping nut 15 , The tensioning element 14 caused by a frictional engagement with a corresponding abutment element 16 the holder 6 the fixing of the holder 6 on the support part 5 and the determination of the carrier part 5 on the tubular body 3 , Thus, with adjoining clamping element 14 also the steering column 1 immovable with the body of the vehicle 31 connected. The holder 6 consists of two abutment elements 16 between which the carrier part 5 the steering column 1 is arranged.

3 zeigt das Spannelement 14 mit einem Abstand von dem Widerlagerelement 16, also mit einer geöffneten Vorrichtung 7 und somit mit einer zum Verstellen frei beweglichen Lenksäule 1. Die Widerlagerelemente 16 werden bei geöffneter Vorrichtung 7 zumindest mittelbar durch eine entgegen der in 4 gezeigten Klemmkraft 17 wirkende Spreizkraft 19 einer Feder 18 auseinandergedrückt. 4 zeigt das Spannelement 14 an dem Widerlagerelement 16 anliegend, also mit einer geschlossenen Vorrichtung 7 und somit mit einer festgelegten Lenksäule 1. 3 shows the clamping element 14 at a distance from the abutment element 16 So with an open device 7 and thus with an adjustable steering column for adjustment 1 , The abutment elements 16 be with the device open 7 at least indirectly by an opposite to the 4 shown clamping force 17 acting spreading force 19 a spring 18 pushed apart. 4 shows the clamping element 14 on the abutment element 16 adjacent, so with a closed device 7 and thus with a fixed steering column 1 ,

Die Vorrichtung 7, das Trägerteil 5 und die Halterung 6 sind so gestaltet, dass die Lenksäule 1 in Höhe und/oder Tiefe einstellbar ist. Dazu sind in den Widerlagern 16 Ausnehmungen 20 und in dem Trägerteil 5 Durchbrechungen 21 vorgesehen. Durch den in den Ausnehmungen 20 angeordneten Klemmbolzen 12 sind der Klemmbolzen 12 und die Halterung 6 in einer Bewegungsebene 22 relativ zueinander translatorisch beweglich. Diese Bewegungsebene 22 ist mit der Blattebene der Darstellung identisch und senkrecht zu einer vertikalen Ebene 23 orientiert, welche die Lenkachse 4 enthält. Der Klemmbolzen 12 ist auch in den Durchbrechungen 21 angeordnet, sodass der Klemmbolzen 12 und das Trägerteil 5 in einer Bewegungsebene 24 relativ zueinander translatorisch beweglich sind. Diese Bewegungsebene 24 ist senkrecht zu der Bewegungsebene 22 der Ausnehmungen 20 und senkrecht zur vertikalen Ebene 23 orientiert, welche die Lenkachse 4 enthält. The device 7 , the carrier part 5 and the holder 6 are designed so that the steering column 1 in height and / or depth is adjustable. These are in the abutments 16 recesses 20 and in the carrier part 5 perforations 21 intended. Through the in the recesses 20 arranged clamping bolt 12 are the clamping bolt 12 and the holder 6 in a plane of movement 22 relative to each other translationally movable. This movement plane 22 is identical to the sheet plane of the illustration and perpendicular to a vertical plane 23 oriented, which is the steering axle 4 contains. The clamping bolt 12 is also in the breakthroughs 21 arranged so that the clamping bolt 12 and the carrier part 5 in a plane of movement 24 are translationally movable relative to each other. This movement plane 24 is perpendicular to the plane of motion 22 the recesses 20 and perpendicular to the vertical plane 23 oriented, which is the steering axle 4 contains.

Erfindungsgemäß ist der Klemmbolzen 12 durch eine Drehbewegung der Spannmutter 15 translatorisch in axialer Richtung verschiebbar. Die Verschiebung des Klemmbolzens 12 ist von der Drehrichtung der Spannmutter 15 abhängig und bewirkt eine Anlage des Spannelementes 14 an dem Widerlagerelement 16 oder ein Lösen des Spannelementes 14 vom Widerlagerelement 16. Die Getriebeanordnung 10 umfasst in der gezeigten Ausführungsform eine Schnecke 25 und die auf ihrem Außenumfang als Schneckenrad 32 ausgeführte Spannmutter 15. Die Schnecke 25 ist ein Abschnitt der Antriebswelle 26 des Betätigungsteiles 9. Die Achse der Schnecke 25 und die Achse der Antriebswelle 26 sind zueinander konzentrisch und parallel zu der vertikalen Ebene 23 orientiert, welche die Lenkachse 4 enthält.According to the invention, the clamping bolt 12 by a rotational movement of the clamping nut 15 translationally displaceable in the axial direction. The displacement of the clamping bolt 12 is the direction of rotation of the clamping nut 15 dependent and causes a plant of the clamping element 14 on the abutment element 16 or a release of the clamping element 14 from the abutment element 16 , The gear arrangement 10 includes a worm in the embodiment shown 25 and those on their outer circumference as a worm wheel 32 executed clamping nut 15 , The snail 25 is a section of the drive shaft 26 of the operating part 9 , The axis of the snail 25 and the axis of the drive shaft 26 are concentric with each other and parallel to the vertical plane 23 oriented, which is the steering axle 4 contains.

Zwischen der Halterung 6 und der Spannmutter 15 ist ein Axiallager 27 und zwischen der Spannmutter 15 und dem Klemmbolzen 12 ist ein Radiallager 28 positioniert. Das Radiallager 28 stützt sich auf einer mit dem Gehäuse 8 verbundenen Schiebebuchse 29 ab und dient dem Klemmbolzen 12 als Linearlager. Der Spindelabschnitt 13 des Klemmbolzens 12 ist als eine auf dem Klemmbolzen 12 befestigte und in der Schiebebuchse 29 gelagerte Gewindebuchse 30 ausgeführt. Between the bracket 6 and the clamping nut 15 is a thrust bearing 27 and between the clamping nut 15 and the clamping bolt 12 is a radial bearing 28 positioned. The radial bearing 28 rests on one with the housing 8th connected sliding socket 29 and serves the clamping bolt 12 as a linear bearing. The spindle section 13 of the clamping bolt 12 is as one on the clamping bolt 12 fastened and in the sliding bush 29 mounted threaded bush 30 executed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Lenksäule steering column

22

Lenkwelle steering shaft

33

Rohrkörper pipe body

44

Lenkachse steering axle

55

Trägerteil support part

66

Halterung bracket

77

Vorrichtung contraption

88th

Gehäuse casing

99

Betätigungsteil actuating member

1010

Getriebeanordnung transmission assembly

1111

Feststellmechanismus Locking mechanism

1212

Klemmbolzen clamping bolts

1313

Spindelabschnitt spindle section

1414

Spannelement clamping element

1515

Spannmutter locknut

1616

Widerlagerelement Abutment member

1717

Klemmkraft clamping force

1818

Feder feather

1919

Spreizkraft spreading

20 20

Ausnehmung recess

2121

Durchbrechung perforation

2222

Bewegungsebene movement plane

2323

Vertikale Ebene Vertical level

2424

Bewegungsebene movement plane

2525

Schnecke slug

2626

Antriebswelle drive shaft

2727

Axiallager thrust

2828

Radiallager radial bearings

2929

Schiebebuchse slide bush

3030

Gewindebuchse threaded bushing

3131

Kraftfahrzeug motor vehicle

3232

Schneckenrad worm

3333

Achse des Klemmbolzens Axle of the clamping bolt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 602004001198 T2 [0004] DE 602004001198 T2 [0004]
• DE 102006060992 B3 [0005] DE 102006060992 B3 [0005]

Claims (10)

Vorrichtung (7) zum Festklemmen einer einstellbaren Lenksäule (1) eines Kraftfahrzeuges (31), welche eine Lenkwelle (2) umfasst, die in einem Rohrkörper (3) positioniert ist und sich um eine Lenkachse (4) drehen kann, wobei der genannte Rohrkörper (3) in einem Trägerteil (5) angeordnet ist, das an einer Halterung (6) positioniert ist, welche an der Karosserie des Kraftfahrzeuges (31) befestigt ist, wobei die Lenksäule (1) in Höhe und/oder Tiefe einstellbar ist und die Vorrichtung (7) ein drehbewegliches elektrisches Betätigungsteil (9), eine Getriebeanordnung (10) zur Übertragung der Drehbewegung und einen Feststellmechanismus (11) zum Festklemmen der Lenksäule (1) umfasst, wobei der Feststellmechanismus (11) einen rechtwinklig zur Lenkachse (4) orientierten und axial beweglichen Klemmbolzen (12), einen Spindelabschnitt (13), ein Spannelement (14) und eine auf dem Spindelabschnitt (13) angeordnete Spannmutter (15) umfasst, wobei das Spannelement (14) mittels reibschlüssiger Anlage mit einem korrespondierenden Widerlagerelement (16) der Halterung (6) die Festlegung der Lenksäule (1) an der mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges (31) verbundenen Halterung (6) bewirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmbolzen (12) durch eine Drehbewegung der Spannmutter (15) translatorisch in axialer Richtung verschiebbar ist und die Verschiebung des Klemmbolzens (12) je nach Drehrichtung der Spannmutter (15) eine Anlage des Spannelementes (14) an dem Widerlagerelement (16) oder ein Lösen des Spannelementes (14) vom Widerlagerelement (16) bewirkt.Contraption ( 7 ) for clamping an adjustable steering column ( 1 ) of a motor vehicle ( 31 ), which a steering shaft ( 2 ) contained in a tubular body ( 3 ) is positioned around a steering axis ( 4 ), said pipe body ( 3 ) in a carrier part ( 5 ) arranged on a holder ( 6 ), which on the body of the motor vehicle ( 31 ), wherein the steering column ( 1 ) in height and / or depth is adjustable and the device ( 7 ) a rotary electric actuator ( 9 ), a gear arrangement ( 10 ) for transmitting the rotational movement and a locking mechanism ( 11 ) for clamping the steering column ( 1 ), wherein the locking mechanism ( 11 ) at right angles to the steering axis ( 4 ) oriented and axially movable clamping bolt ( 12 ), a spindle section ( 13 ), a tensioning element ( 14 ) and one on the spindle section ( 13 ) arranged clamping nut ( 15 ), wherein the tensioning element ( 14 ) by means of frictional engagement with a corresponding abutment element ( 16 ) of the holder ( 6 ) the determination of the steering column ( 1 ) at the with the body of the motor vehicle ( 31 ) connected bracket ( 6 ), characterized in that the clamping bolt ( 12 ) by a rotational movement of the clamping nut ( 15 ) is translationally displaceable in the axial direction and the displacement of the clamping bolt ( 12 ) depending on the direction of rotation of the clamping nut ( 15 ) a plant of the clamping element ( 14 ) on the abutment element ( 16 ) or a release of the clamping element ( 14 ) from the abutment element ( 16 ) causes. Vorrichtung (7) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (5) aus zwei Widerlagerelementen (16) besteht, zwischen denen das Trägerteil (5) der Lenksäule (1) angeordnet ist. Contraption ( 7 ) according to claim 1, characterized in that the holder ( 5 ) of two abutment elements ( 16 ) between which the support part ( 5 ) of the steering column ( 1 ) is arranged. Vorrichtung (7) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsteil (9) ein Elektromotor ist. Contraption ( 7 ) according to claims 1 or 2, characterized in that the actuating part ( 9 ) is an electric motor. Vorrichtung (7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (10) aus einer Schnecke (25) und einem Schneckenrad (32) besteht. Contraption ( 7 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the gear arrangement ( 10 ) from a snail ( 25 ) and a worm wheel ( 32 ) consists. Vorrichtung (7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (25) mit der Antriebswelle (26) des Betätigungsteiles (9) verbunden oder einteilig mit der Antriebswelle (26) des Betätigungsteiles (9) ausgeführt ist. Contraption ( 7 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the screw ( 25 ) with the drive shaft ( 26 ) of the actuating part ( 9 ) or in one piece with the drive shaft ( 26 ) of the actuating part ( 9 ) is executed. Vorrichtung (7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneckenrad (32) mit der Spannmutter (15) gekoppelt ist oder einteilig mit der Spannmutter (15) ausgeführt ist. Contraption ( 7 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the worm wheel ( 32 ) with the clamping nut ( 15 ) or in one piece with the clamping nut ( 15 ) is executed. Vorrichtung (7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmbolzen (12) die Halterung (6) durchquert und dessen Achse (33) windschief zu der Lenkachse (4) ist.Contraption ( 7 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the clamping bolt ( 12 ) the holder ( 6 ) and its axis ( 33 ) skewed to the steering axis ( 4 ). Vorrichtung (7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Schnecke (25) und/oder die Achse der Antriebswelle (26) parallel zu der vertikalen Ebene (23) orientiert sind, welche die Lenkachse (4) enthält.Contraption ( 7 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the axis of the screw ( 25 ) and / or the axis of the drive shaft ( 26 ) parallel to the vertical plane ( 23 ), which the steering axle ( 4 ) contains. Vorrichtung (7) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmbolzen (12) und die Halterung (6) mittels in den Widerlagern (16) vorgesehener Ausnehmungen (20) relativ zueinander translatorisch beweglich sind, wobei die von den Ausnehmungen (20) der Halterung (6) vorgegebene Bewegungsebene (22) senkrecht zu der vertikalen Ebene (23) orientiert ist, die die Lenkachse (4) enthält und/oder der Klemmbolzen (12) und das Trägerteil (5) mittels in dem Trägerteil (5) vorgesehener Durchbrechungen (21) relativ zueinander translatorisch beweglich sind, wobei die von den Durchbrechungen (21) des Trägerteiles (5) vorgegebene Bewegungsebene (24) senkrecht zu der vertikalen Ebene (23) orientiert ist, die die Lenkachse (4) enthält. Contraption ( 7 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the clamping bolt ( 12 ) and the bracket ( 6 ) by means of abutments ( 16 ) provided recesses ( 20 ) are translationally movable relative to each other, wherein the of the recesses ( 20 ) of the holder ( 6 ) given movement plane ( 22 ) perpendicular to the vertical plane ( 23 ), which is the steering axle ( 4 ) and / or the clamping bolt ( 12 ) and the carrier part ( 5 ) by means in the carrier part ( 5 ) provided openings ( 21 ) are translationally movable relative to each other, wherein the of the openings ( 21 ) of the carrier part ( 5 ) given movement plane ( 24 ) perpendicular to the vertical plane ( 23 ), which is the steering axle ( 4 ) contains. Kraftfahrzeug (31) mit einer einstellbaren Lenksäule (1) und einer Vorrichtung (7) zum Festklemmen der Lenksäule (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (7) nach den Merkmalen zumindest eines der vorangehenden Ansprüche ausgeführt ist.Motor vehicle ( 31 ) with an adjustable steering column ( 1 ) and a device ( 7 ) for clamping the steering column ( 1 ), characterized in that the device ( 7 ) according to the features of at least one of the preceding claims.

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