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Die Erfindung betrifft eine Feststellvorrichtung für eine verstellbare Lenksäule eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
DE 41 03 548 C1 beschrieben, eine axial verstellbare Lenksäule für Fahrzeuge bekannt, welche eine axial verschiebbare Lenkwelle umfasst, die von zwei teleskopartig zusammenschiebbaren Mantelrohrteilen umgeben ist, die mittels einer Klemmverbindung aneinander festlegbar und bei gelöster Klemmverbindung mit dem Verschieben der Lenkwelle relativ zueinander axial bewegbar sind. Die Klemmverbindung weist zumindest einen radial zur Längsachse der Mantelrohrteile bewegbaren Gewindezapfen auf, der am äußeren Mantelrohrteil in einem Gewindeabschnitt aufgenommen ist und nach seiner Eindrehbewegung gegen das innenliegende Mantelrohrteil drückt. Ein federbelasteter Seilzug wirkt auf den Gewindezapfen verdrehend ein. Dazu umgibt der Seilzug ein Zapfenanschlussteil am Gewindezapfen, an einem kreisförmigen Querschnitt zumindest einen Kreisbogenabschnitt weit anliegend.
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In der
DE 10 2010 045 423 A1 wird eine Feststellvorrichtung für eine verstellbare Kraftfahrzeuglenksäule mit einer lenksäulenseitigen Stelleinheit und einer karosserieseitigen Trageinheit beschrieben. An der Stelleinheit ist ein Spannadapter und ein zwischen einer gelösten Position und einer Klemmposition hin und her bewegbares Druckstück und an der Trageinheit eine Klemmfläche angeordnet, auf die das Druckstück in der Verriegelungsstellung gepresst ist. Die Feststellvorrichtung zeichnet sich durch eine parallel zur Verstellrichtung angeordnete, das Druckstück an dessen zur Verstellrichtung parallelen Längsseiten umgreifende, mit der Trageinheit verbundene Kastenfeder mit im Wesentlichen C-förmig offenem Querschnitt und mit zumindest einer im Klemmbereich zwischen Spannadapter und Druckstück positionierten Klemmleiste aus.
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Aus der
DE 10 2006 039 476 A1 ist eine Lenksäulenanordnung bekannt. Die Lenksäulenanordnung umfasst eine Lenksäulenummantelung, welche eine Lenkwelle für ein Lenkrad lagert. Die Lenksäulenummantelung umfasst ein inneres Bauteil und ein äußeres Bauteil, wobei das innere Bauteil zumindest teilweise innerhalb des äußeren Bauteils aufgenommen ist, eine Halteklammer, die relativ zu einem Teil eines Fahrzeugs ortsfest festgelegt ist, und einen Klemmmechanismus, der zwischen einer verriegelten Position, in der der Klemmmechanismus das innere Bauteil und das äußere Bauteil in einer Position relativ zu der Halteklammer festlegt, und einer entriegelten Position beweglich ist, in der der Klemmmechanismus die Bewegung von wenigstens einem von innerem und äußerem Bauteil relativ zu der Halteklammer ermöglicht. Der Klemmmechanismus weist einen Klemmstift auf, der durch eine Öffnung in der Halteklammer verläuft und mit einer Ösenplatte in Verbindung steht, wobei die Ösenplatte wenigstens einen Ösenabschnitt aufweist, der einen Teil der Ummantelung umgreift und der in Richtung der Halteklammer gezogen wird, wenn der Klemmmechanismus in die verriegelte Position bewegt wird, um die Ummantelung relativ zu der Halteklammer festzuklemmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Feststellvorrichtung für eine verstellbare Lenksäule eines Fahrzeugs anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Feststellvorrichtung für eine verstellbare Lenksäule eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine Feststellvorrichtung für eine verstellbare Lenksäule eines Fahrzeugs umfasst einen Feststellmechanismus, wobei die Lenksäule in einem verriegelten Zustand des Feststellmechanismus in einer jeweiligen Position gehalten ist und in einem entriegelten Zustand des Feststellmechanismus verstellbar ist, wobei der Feststellmechanismus seilzuggekoppelt mit einem Bedienhebel verbunden ist, mittels welchem der Feststellmechanismus zu verriegeln und zu entriegeln ist.
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Erfindungsgemäß ist der Bedienhebel über zwei Seilzüge mit dem Feststellmechanismus gekoppelt, wobei der Feststellmechanismus über jeweils einen Seilzug zu verriegeln und zu entriegeln ist.
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Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine alternative Betätigung des Feststellmechanismus zum Entriegeln und Verriegeln der mechanisch verstellbaren Lenksäule, da sich der Bedienhebel nicht mehr in unmittelbarer Nähe zur Lenksäule befinden muss, denn durch die Kopplung des Bedienhebels über die beiden Seilzüge mit dem Feststellmechanismus wird eine wesentlich größere Freiheit bezüglich der Positionierung und Betätigungsrichtung des Bedienhebels im Fahrzeug erreicht. Dadurch kann die aus dem Stand der Technik bekannte Positionierung des Bedienhebels unterhalb der Lenksäule oder seitlich neben der Lenksäule, vertikal um eine horizontale Drehachse schwenkend, vermieden werden. Diese aus dem Stand der Technik bekannte Positionierung des Bedienhebels ist aus Bauraumgründen und aus Gründen der Designfreiheit unerwünscht.
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Durch die erfindungsgemäße Lösung werden somit im Bereich der Lenksäule eine erweiterte Designfreiheit und eine Reduzierung des Bauraumbedarfs erreicht. Dadurch wird auch bei einem geringen zur Verfügung stehenden Bauraum der Einsatz einer mechanisch verstellbaren Lenksäule ermöglicht, wodurch eine Gewichtsersparnis im Vergleich zu einer elektrisch verstellbaren Lenksäule erreicht wird. Zudem kann die Verstellung der Lenksäule mittels der erfindungsgemäßen Lösung als ein Kundenerlebnis gestaltet werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch eine Feststellvorrichtung für eine verstellbare Lenksäule eines Fahrzeugs gemäß dem Stand der Technik,
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2 schematisch eine Feststellvorrichtung für eine verstellbare Lenksäule eines Fahrzeugs,
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3 schematisch eine Feststellvorrichtung für eine verstellbare Lenksäule eines Fahrzeugs mit einem über Seilzüge gekoppelten Bedienhebel,
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4 schematisch eine weitere Ansicht der Feststellvorrichtung gemäß 3,
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5 schematisch mehrere Komponenten der Feststellvorrichtung gemäß 3,
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6 schematisch eine Explosionsdarstellung mehrerer Komponenten der Feststellvorrichtung gemäß 3,
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7 schematisch eine Betätigung des Bedienhebels der Feststellvorrichtung gemäß 3 in eine Entriegelungsrichtung,
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8 schematisch eine Betätigung des Bedienhebels der Feststellvorrichtung gemäß 3 in die zu 7 entgegengesetzte Verriegelungsrichtung,
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9 schematisch eine Zugkraftwirkung auf die Seilzüge der Feststellvorrichtung gemäß 3 bei einer Betätigung des Bedienhebels gemäß 7,
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10 schematisch eine Zugkraftwirkung auf die Seilzüge der Feststellvorrichtung gemäß 3 bei einer Betätigung des Bedienhebels gemäß 8,
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11 schematisch mehrere Komponenten der Feststellvorrichtung gemäß 3 in einem verriegelten Zustand der Feststellvorrichtung,
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12 schematisch mehrere Komponenten der Feststellvorrichtung gemäß 3 in einem entriegelten Zustand der Feststellvorrichtung, und
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13 schematisch einen Bereich der Feststellvorrichtung gemäß 3.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 bis 13 zeigen schematische Darstellungen einer Feststellvorrichtung 1 für eine, insbesondere mechanisch, verstellbare Lenksäule 2 eines Fahrzeugs bzw. von Komponenten dieser Feststellvorrichtung 1. Dabei zeigt 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Ausführungsform der Feststellvorrichtung 1 und die 3 bis 13 eine demgegenüber verbesserte Ausführungsform der Feststellvorrichtung 1 bzw. deren Komponenten. 2 verdeutlicht eine Möglichkeit der einfachen Umrüstung der in 1 dargestellten Ausführungsform in die in den 3 bis 13 dargestellte Ausführungsform, wie im Folgenden noch näher erläutert wird.
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Die Anordnung der Komponenten zueinander und die im Folgenden beschriebenen Bewegungen werden anhand eines dreidimensionalen Koordinatensystems verdeutlicht, wobei im eingebauten Zustand der Feststellvorrichtung 1 im Fahrzeug eine X-Richtung X des Koordinatensystems einer Richtung einer Fahrzeuglängsachse, eine Y-Richtung Y des Koordinatensystems einer Richtung einer Fahrzeugquerachse und eine Z-Richtung Z des Koordinatensystems einer Richtung einer Fahrzeughochachse entspricht.
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Die Feststellvorrichtung 1 umfasst einen Feststellmechanismus 3, wobei die Lenksäule 2 in einem verriegelten Zustand des Feststellmechanismus 3 in einer jeweiligen Position gehalten ist und in einem entriegelten Zustand des Feststellmechanismus 3 verstellbar ist.
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Die in 1 dargestellte aus dem Stand der Technik bekannte Ausführungsform der Feststellvorrichtung 1 umfasst einen Bedienhebel 4, welcher in unmittelbarer Nähe zur Lenksäule 2 angeordnet ist, beispielsweise unterhalb der Lenksäule 2 oder seitlich neben der Lenksäule 2, und vertikal um eine horizontale Drehachse geschwenkt wird. Der Bedienhebel 4 wirkt dabei zum Verriegeln und Entriegeln auf eine Taumelscheibe 5 des Feststellmechanismus 3 ein, auch als Taumelverprägung bezeichnet. Die Positionierung und Betätigung dieses Bedienhebels 4 ist jedoch aus Bauraumgründen und aus Gründen der Designfreiheit unerwünscht.
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Dieses Problem wird durch eine Verlagerung des Bedienhebels 4 gelöst. Bei der in den 3 bis 13 gezeigten Ausführungsform ist der Bedienhebel 4 bezüglich seiner Anordnung und Betätigungsrichtung frei in einem Innenraum des Fahrzeugs positionierbar. Dies ist beispielsweise durch eine Modifikation der in 1 dargestellten Ausführungsform der Feststellvorrichtung 1 möglich, indem bei dieser Ausführungsform der Bedienhebel 4 entfernt wird, wie in 2 gezeigt. Die Taumelscheibe 5 bleibt erhalten, so dass der Feststellmechanismus 3 der in 1 dargestellten Ausführungsform übernommen wird.
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Bei der in den 3 bis 13 dargestellten Ausführungsform ist der Bedienhebel 4 über einen Bowdenzug, genauer gesagt über zwei Seilzüge S1, S2, insbesondere Drahtseile, mit dem Feststellmechanismus 3 gekoppelt, wobei der Feststellmechanismus 3 über jeweils einen Seilzug S1, S2 zu verriegeln und zu entriegeln ist, d. h. über den einen Seilzug S2 zu verriegeln und über den anderen Seilzug S1 zu entriegeln.
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Hierzu ist der Feststellmechanismus 3, insbesondere die Taumelscheibe 5, mit einer Feststellmechanismusrolle 6, auch als Feststellmechanismusspule bezeichnet, gekoppelt und der Bedienhebel 4 ist drehfest mit einer Bedienhebelrolle 7 gekoppelt, auch als Bedienhebelspule bezeichnet. Die beiden Seilzüge S1, S2 sind jeweils mit beiden Rollen 6, 7 gekoppelt, wobei sie derart an den beiden Rollen 6, 7 angeordnet und um deren jeweiligen Umfang geführt sind, dass durch eine Betätigung des Bedienhebels 4 in eine Richtung und eine daraus resultierende Drehung der Bedienhebelrolle 7 in diese Richtung die Feststellmechanismusrolle 6 über einen der beiden Seilzüge S1, S2 in eine Richtung gedreht wird und durch eine Betätigung des Bedienhebels 4 in die entgegengesetzte Richtung und eine daraus resultierende Drehung der Bedienhebelrolle 7 in diese entgegengesetzte Richtung die Feststellmechanismusrolle 6 über den anderen Seilzug S2, S1 in ihre entgegengesetzte Richtung gedreht wird.
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Somit wird eine auf den Bedienhebel 4 wirkende Bedienkraft auf die Bedienhebelrolle 7 und über den jeweiligen Seilzug S1, S2 auf die Feststellmechanismusrolle 6 und somit auf den Feststellmechanismus 3 übertragen, wie in den 4 sowie 7 bis 10 gezeigt. In den 4 und 7 wird der Bedienhebel 4 in Entriegelungsrichtung ER bewegt. Daraus resultiert eine Zugkraft durch den entsprechenden Seilzug S1 auf die Feststellmechanismusrolle 6 und somit deren Verdrehung zum Entriegeln in Entriegelungsrichtung ER, wie in 9 gezeigt. In 8 wird der Bedienhebel 4 in Verriegelungsrichtung VR bewegt. Daraus resultiert eine Zugkraft durch den entsprechenden Seilzug S2 auf die Feststellmechanismusrolle 6 und somit deren Verdrehung zum Verriegeln in Verriegelungsrichtung VR, wie in 10 gezeigt Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß den 3 bis 13 ist eine Rotationsachse der Feststellmechanismusrolle 6, zumindest im Wesentlichen, horizontal ausgerichtet und eine Rotationsachse der Bedienhebelrolle 7 ist, zumindest im Wesentlichen, vertikal ausgerichtet. Die Bedienhebelrolle 7 ist, um eine leichte Zugänglichkeit zum Bedienhebel 4 zu ermöglichen, beispielsweise oberhalb der Feststellmechanismusrolle 6 im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet. Somit wird im dargestellten Beispiel gemäß den 3 bis 13 die Bedienkraft von der oberen Bedienhebelrolle 7, die drehfest zum Bedienhebel 4 gelagert ist, auf die untere Feststellmechanismusrolle 6 übertragen, wobei eine horizontale Drehbewegung der Bedienhebelrolle 7 um deren vertikal ausgerichtete Rotationsachse in eine vertikale Drehbewegung der Feststellmechanismusrolle 6 um deren horizontal ausgerichtete Rotationsachse umgewandelt wird.
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Eine erforderliche Höhe der Bedienkraft kann durch eine Abstimmung einer Übersetzung der beiden Rollen 6, 7 in Kombination mit einer Länge eines Hebelarms des Bedienhebels 4 vorgegeben werden.
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Im dargestellten Beispiel sind der Seilzug S2 zum Verriegeln und der Seilzug S1 zum Entriegeln jeweils um die beiden Rollen 6, 7 gewickelt und mit so genannten Lötnippeln 8 fixiert, wie in 6 gezeigt.
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Im Folgenden wird die Funktionsweise der Ausführungsform der Feststellvorrichtung 1 gemäß den 3 bis 13 erläutert. Wird der Bedienhebel 4 in Entriegelungsrichtung ER gedreht, wie in 4 und in 7 gezeigt, so wird der zum Entriegeln vorgesehene Seilzug S1 gespannt und erzeugt, wie in 9 gezeigt, ein Drehmoment auf die Feststellmechanismusrolle 6, welche über eine Passfeder 9 drehfest auf einer Welle 10 des Feststellmechanismus 3 montiert und über einen Sprengring 11 fixiert ist, wie in 5 und in einer Explosionsdarstellung in 6 gezeigt. Durch das erzeugte Drehmoment wird die Feststellmechanismusrolle 6 verdreht, wodurch auch die Welle 10 verdreht wird.
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Wird der Bedienhebel 4 in Verriegelungsrichtung VR gedreht, wie in 8 gezeigt, so wird der zum Verriegeln vorgesehene Seilzug S2 gespannt und erzeugt, wie in 10 gezeigt, ein entgegengesetztes Drehmoment auf die Feststellmechanismusrolle 6. Durch das erzeugte Drehmoment wird die Feststellmechanismusrolle 6 in entgegengesetzte Richtung verdreht, wodurch auch die Welle 10 entsprechend verdreht wird.
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Die Taumelscheibe 5 ist, wie bereits erwähnt, ein Bestandteil der bereits aus dem Stand der Technik bekannten Feststellvorrichtung 1, welcher für die neue Feststellvorrichtung 1 übernommen werden kann. Sie ist über einen Formschluss ebenfalls drehfest zur Welle 10 gelagert und verdreht sich somit ebenfalls. In einer hier nicht dargestellten weiteren Ausführungsform der Feststellvorrichtung 1 kann vorgesehen sein, dass die Feststellmechanismusrolle 6 und die Taumelscheibe 5 als ein gemeinsames Bauteil ausgebildet sind.
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Bei der Ausführungsform gemäß den 3 bis 13 ersetzt somit die über den jeweiligen Seilzug S1, S2 erreichte Verdrehung der Feststellmechanismusrolle 6 durch die entsprechende Betätigung des Bedienhebels 4 die Betätigung am in 1 dargestellten herkömmlichen Bedienhebel 4, der bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsform direkt mit der Taumelscheibe 5 verbunden ist.
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Die Verdrehung der Taumelscheibe 5 bewirkt das Verriegeln bzw. Entriegeln des Feststellmechanismus 3, um die Lenksäule 2 zu verstellen bzw. in einer jeweiligen Stellung zu fixieren. Wie bereits erwähnt, wird vorteilhafterweise der gesamte Feststellmechanismus 3 und insbesondere auch ein Mechanismus zum mechanischen Verstellen der Lenksäule 2 gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsform gemäß 1 unverändert beibehalten. Der Feststellmechanismus 3, welcher in den 11 und 12 gezeigt ist, umfasst neben der Taumelscheibe 5 und der Welle 10, auf welcher die Feststellmechanismusrolle 6 angeordnet und mittels des Sprengrings 11 fixiert ist, ein Taumelstück 12, ein Druckstück 13, zwei Trägerbleche 14 und eine Aufnahme 15 für eine Lenksäulennabe.
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Die Funktion des Feststellmechanismus 3 wird im Folgenden anhand der 11 und 12 erläutert. In 11 ist der Feststellmechanismus 3 verriegelt. Verdreht sich die Feststellmechanismusrolle 6 und somit die Taumelscheibe 5 in Entriegelungsrichtung ER, im dargestellten Beispiel im Uhrzeigersinn, so ergibt sich durch die Form des Taumelstücks 12 in Verbindung mit der Form der Taumelscheibe 5 eine Translation der Taumelscheibe 5 und somit der Welle 10, beispielsweise um ca. 3,5 mm, in Y-Richtung Y, da sich die Taumelscheibe 5 relativ zum Taumelstück 12 verdreht, wodurch Erhebungen der Taumelscheibe 5 in Vertiefungen des Taumelstücks 12 einrasten und Erhebungen des Taumelstücks 12 in Vertiefungen der Taumelscheibe 5 einrasten, wie in 12 gezeigt, wodurch sich die Taumelscheibe 5 an das Taumelstück 12 annähert. Das Druckstück 13 ist in Y-Richtung Y mit der Welle 10 fest verbunden und erfährt dadurch ebenfalls die translatorische Bewegung in Y-Richtung Y. Diese Translation verursacht die Entriegelung des Feststellmechanismus 3, da kein Reibschluss mehr zwischen den Trägerblechen 14 und der Aufnahme 15 der Lenksäulennabe besteht, wie in 12 gezeigt, denn die Trägerbleche 14 werden nun nicht mehr gegen die Aufnahme 15 gepresst. Dadurch ist die Lenksäule 2 verstellbar.
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Verdreht sich, ausgehend vom entriegelten Zustand gemäß 12, die Feststellmechanismusrolle 6 und somit die Taumelscheibe 5 in entgegengesetzte Richtung, d. h. in Verriegelungsrichtung VR, im dargestellten Beispiel entgegen dem Uhrzeigersinn, so erfolgt eine entgegengesetzte Translation der Taumelscheibe 5, der Welle 10 und des Druckstücks 13, da nun die Erhebungen der Taumelscheibe 5 und des Taumelstücks 12 aufgrund der Relativbewegung zwischen Taumelscheibe 5 und Taumelstück 12 aufeinander angeordnet sind, wodurch Taumelscheibe 5 und Taumelstück 12 auseinandergedrückt werden. Diese Translation in entgegengesetzte Richtung verursacht die Verriegelung des Feststellmechanismus 3, da nun wieder ein Reibschluss zwischen den Trägerblechen 14 und der Aufnahme 15 der Lenksäulennabe besteht, wie in 11 gezeigt, da die Trägerbleche 14 wieder an die Aufnahme 15 angepresst werden. Die Lenksäule 2 ist somit wieder festgestellt, d. h. eine Verstellung der Lenksäule 2 ist blockiert, da der Feststellmechanismus 3 wieder verriegelt ist.
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In 13 ist nochmals der Feststellmechanismus 3 mit der Feststellmechanismusrolle 6, der Taumelscheibe 5 und dem Taumelstück 12 gezeigt.
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Die beschriebene und in den 3 bis 13 dargestellte Ausführungsform der Feststellvorrichtung 1 mit den Seilzügen S1, S2 ermöglicht eine hohe Flexibilität bezüglich der Anordnung des Bedienhebels 4 im Innenraum des Fahrzeugs. Beispielsweise kann der Bedienhebel 4 an einer Instrumententafel oder an einer Mittelkonsole des Fahrzeugs angeordnet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Feststellvorrichtung
- 2
- Lenksäule
- 3
- Feststellmechanismus
- 4
- Bedienhebel
- 5
- Taumelscheibe
- 6
- Feststellmechanismusrolle
- 7
- Bedienhebelrolle
- 8
- Lötnippel
- 9
- Passfeder
- 10
- Welle
- 11
- Sprengring
- 12
- Taumelstück
- 13
- Druckstück
- 14
- Trägerblech
- 15
- Aufnahme
- ER
- Entriegelungsrichtung
- VR
- Verriegelungsrichtung
- S1
- Seilzug zum Entriegeln
- S2
- Seilzug zum Verriegeln
- X
- X-Richtung
- Y
- Y-Richtung
- Z
- Z-Richtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4103548 C1 [0002]
- DE 102010045423 A1 [0003]
- DE 102006039476 A1 [0004]
