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Für ein Kraftfahrzeug bestimmte Lenksäule Die Erfindung betrifft eine
.für ein Kraftfahrzeug bestimmte Lenksäule mit einer drehbaren Welle, die an ihrem
einen Ende das an ihr befestigte Lenkrad trägt und aus zwei gleitend ineinander
geführten und gegen relative Drehung gesicherten Rohren besteht, die durch einen
axial verschiebbaren Keil zusammenklemmbar sind, der zum Aufweiten des inneren Rohres
und :dadurch bewirkter Sperrung der Rohre gegen relative axiale Verschiebung mit
einem in der Mitte des Lenkrades vorgesehenen drehbaren Sperr- und Löseglied durch
ein längliches Verbindungselement verbunden ist, das durch die Rohre hindurchgeht.
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Eine Lenksäule dieser Bauart, bei welcher der Keil nicht axial verschiebbar
ist, sondern von einer in das .innere Rohr eingreifenden kegelförmigen Schraube
gebildet wird, ist bekannt. Dreht man das in der Mitte des Lenkrades vorgesehenen
drehbaren Löseglied, das durch das längliche Verbindungsglied in Gestalt einer vierkantigen
Stange mit der kegelförmigen Schraube verbunden ist, dann gibt diese Schraube das
aufgeweitete Ende des inneren Rohres frei, so daß sich diese zusammenziehen und
in dem äußeren Rohr verschieben kann. Dadurch ist eine Verstellung .der Lenksäule
in ihrer Längsrichtung möglich, ohne daß die Lenkübertragung vom Lenkrad zu den
zu lenkenden Rädern unterbrochen wird. Jedoch hat das Sperr- und Löseglied bei dieser
bekannten Bauart einen so kleinen Durchmesser und muß zum Lösen der kegelförmigen
Schraube ein so starkes Drehmoment entwickeln, daß es nur mit Hilfe eines Werkzeuges
gedreht werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Lenksäule so
auszugestalten, daß man deren Länge ohne Werkzeug verstellen kann. Bei der Lösung
dieser Aufgabe soll der Vorteil der bekannten Bauart gewahrt bleiben, der darin
besteht, daß die Lenksäule keine vorstehenden Teile aufweist, durch welche das Anbringen
von Griffen zum Betätigen der Winker oder Scheinwerfer unter dem Lenkrad an der
Lenksäule erschwert oder unmöglich gemacht würde.
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Bei Fahrrädern ist es bekannt, die drehbare Welle, die an ihrem einen
Ende die an ihr befestigte Lenkstange trägt, aus zwei gleitend ineinander geführten
Rohren zu bilden, die durch einen axial verschiebbaren Keil zusammenklemmbar sind,
der zum Rufweiten des inneren Rohres und dadurch bedingter Sperrung der Rohre gegen
relative axiale Verschiebung mit einem Sperr- und Löseglied durch ein längliches
Verbindungselement verbunden ist, das durch die Rohre der Rille hindurchgeht. Der
Keil ist dabei mit seinem verjüngten Ende der Lenkstange zugewandt. Jedoch ist dabei
die Aufgabe, die Verstellung ohne Verwendung eines Werkzeuges zu ermöglichen, nicht
gelöst, weil das längliche Verbindungselement in seiner Sperrstellung durch eine
im Inneren des Rohres angeordnete Mutter gehalten ist, die man nur mit Hilfe eines
Steckschlüssels nach Abnehmen der Lenkstange lösen kann. Bei einer anderen Bauart
eines Fahrradlenkers wird das längliehe Verbindungselement von einem Schraubenbolzen
gebildet, dessen Kopf oben auf der Lenkstange aufsitzt und dessen unteres Ende mit
Gewinde versehen und in den axial verschiebbaren kegelförmigen Keil eingeschraubt
ist. Auch dabei ist ein Lösen der Lenkstange vom Gabelkopfrohr ohne Werkzeug nicht
möglich, weil der Sechskant-Bolzenkopf nur mit Hilfe eines Schraubenschlüssels drehbar
ist.
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Erfindungsgemäß ist die eingangs erläuterte bekannte Lenksäule - allerdings
unter Ausrüstung mit eineue axial verschiebbaren Keil an Stelle der kegelförmigen
Schraube - in der Weise ausgebildet, daß
der Keil - im Gegenteil
zu der :bekannten kegelförmigen Schraube - mit seinem verjüngten Ende dem Lenkrad
zugewandt ist -wie an sich bekannt-und daß das längliche Verbindungselement an seinem
oberen Ende mit Gewinde versehen ist, in das das drehbare Sperr- und Löseglied mit
entsprechendem Gewinde eingreift. Gibt man dem drehbaren Sperr-und Löseglied einen
ausreichend großen Durchmesser, dann kann man es von Hand drehen, bis es sich vom
Lenkrad abgehoben hat. Übt man dann einen Druck auf dieses Sperr- oder Löseglied
aus, etwa einen kräftigen Schlag mit der Hand, dann verschiebt es sich zusammen
mit dem länglichen Verbindungselement und dem Keil in Achsenrichtung, wodurch der
Keil und mit ihm das innere Rohr gelöst wird und alsdann eine Verschiebung des Lenkrades
in der Achsenrichtung der Lenksäule gestattet. Um .die beiden gegen relative Drehung
gesicherten Rohre in der neuen Einstellage wieder festzuklemmen, braucht man das
Sperr- und Löseglied nur im Sperrsinne von Hand zu drehen, bis es den Keil wieder
festgezogen hat.
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Nunmehr seien einige Ausführungsbeispiele der Lenksäule nach der Erfindung
für Kraftfahrzeuge unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgestaltete Lenksäule,
F i g. 2 einen Längsschnitt -durch eine andere Ausführungsform der Erfindung und
F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform.
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Die Lenksäule nach F i g. 1 weist ein geneigt angeordnetes äußeres
Tragrohr 11 auf, das mit seinem oberen Ende und seinem unteren Ende am Wagenkasten
des Fahrzeugs befestigt ist. In diesem Rohr befindet sich eine verschiebbare, drehbare
rohrförmige Lenkwelle, die aus einem Außenrohr 12 und einem Innenrohr 14 besteht.
Das Außenrohr 12 läuft innerhalb des Tragrohres 11 auf Lagern 13. Das Innenrohr
14 ragt oben aus dem Außenrohr 12 heraus und trägt mit seinem herausragenden oberen
Ende das Lenkrad 15. Die beiden Rohre sind gleitend ineinander geführt und gegen
relative Drehung durch Keile und Keilnuten gesichert.
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Das Innenrohr 14 weist an seinem unteren Ende vier sich in Achsenrichtung
erstreckende Spalte 16 auf, die gleichmäßig um den Umfang herum verteilt sind. Die
Wandung des Rohres ist daher über einen an seinem unteren Ende gelegenen Abschnitt
hin in vier radial aufspreizb'are Zungen unterteilt. Innen verjüngt sich das Rohr
bei 17 über einen Teil des gespaltenen Abschnitts. Der größere Durchmesser liegt
dabei dichter am Ende des Rohres. Durch das Innenrohr geht ein längliches Verbindungselement
in Gestalt einer Zugstange 18 hindurch, die an ihrem unteren Ende mit einem Keil
19 versehen ist. Dieser ist zwischen den Zungen des Rohres eingepaßt und mit seinem
verjüngten Ende dem Lenkrad 15 zugewandt. Wird er in der Längsrichtung des Rohres
nach dem Lenkrad hin verschoben, so weitet er das innere Rohr durch Aufspreizen
der Zungen auf, so daß sich das innere Rohr in dem Außenrohr unverschiebbar festklemmt.
Am Lenkrad ragt die Zugstange mit ihrem oberen Ende aus dem Innenrohr heraus und
ist mit Gewinde versehen, das in ein drehbares Sperr- und Löseglied in Gestalt einer
drehbaren Mutter oder eines Handrades 20 eingreift. Diese Mutter hat eine
Nabe 21 verjüngten Durchmessers, die sich auf eine kleine Mutter auflegt, die auf
das Ende des Innenrohres zwecks Befestigung des Lenkrades aufgeschraubt ist. Dreht
man das Handrad 20 von Hand, dann kann man dadurch .die Zugstange 18 unter Zugspannung
setzen und den Keil 19 längs des Innenrohres 14 verschieben; um dadurch die Zungen
aufzuspreizen. Dreht man das Handrad 20 in der anderen Richtung, so daß es sich
löst und seine Nabe nicht mehr fest auf der kleinen Mutter aufliegt, sondern einen
gewissen Abstand von ihr hat, und drückt man dann das Handrad 20 herab, gegebenenfalls
durch einen Schlag mit der Hand, dann werden dadurch das Handrad 20, das
längliche Verbindungselement 18 und der Keil 19 gemeinsam in Achsrichtung nach innen
verschoben, so daß der Keil 19 die Zungen des Innenrohres 14 freigibt und dieses
sich federnd zusammenzieht. Alsdann kann man das Innenrohr 14 im Außenrohr
12 verschieben und dadurch die Höhe des Lenkrades einstellen. Infolge der
Möglichkeit, auf diese kinetische Weise eine Kraft auszuüben, erübrigt sich die
Notwendigkeit, auf die große Mutter ein ungewöhnlich hohes Drehmoment ausüben zu
müssen. Der Keil 19 hat einen Vorsprung 22, der in einem der Spalte des Innenrohres
14 gleitend geführt ist und verhindert, daß sich etwa der Keil 19 und die
Stange 18 mitdrehen, wenn man das Handrad in der einen oder der anderen Richtung
dreht.
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Es empfiehlt sich, während der Benutzung des Kraftfahrzeuges im Verkehr
das Handrad 20 in die Lage zu drehen, in der es sich in einem gewissen Abstande
von der kleinen Mutter befindet. Gegen unbeabsichtigte Drehungen ist das Handrad
in dieser Lage durch die Reibung seines Gewindes gesichert. Um diese Reibung zu
erhöhen, ist in die Nabe des Handrades 20 eine Druckfeder eingesetzt, welche
die Stange 18 umgibt und sich mit ihrem einen Ente an einem an der Stange sitzenden
Sprengring abstützt und mit ihrem anderen Ende gegen eine innere Schulter der Nabe
21 des Handrades drückt. Das hat den Vorteil, daß, wenn man etwa bei einem Zusammenstoß
nach vorn auf das Lenkrad geschleudert wird, man dann mit seinem Körper den das
Lenkrad lösenden Schlag ausübt, so daß sich das Lenkrad nach innen verschieben kann.
Die Gefahr einer Körperverletzung bei Zusammenstößen wird dadurch wesentlich vermindert.
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Das obere Ende des Tragrohres 11 ist durch eine Verkleidung 24 abgedeckt,
in der sich Schalter zum Betätigen von Signallampen befinden. Außerdem nimmt die
Verkleidung den nach außen ragenden Getriebeschalthebel auf. Das Lenkrad kann mit
einem Ring versehen sein, der zum Einschalten der Hupe dient.
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Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung, die in den Zeichnungen
im einzelnen nicht dargestellt ist, legt sich die Einstellmutter auf einen zwischen
ihr und dem Lenkrad eingeschalteten federnden Ring auf, der fast den gleichen Durchmesser
hat wie die Mutter. Wirkt ein starker Druck auf das Handrad, dann wird dadurch dieser
Ring zusammengedrückt und der Keil 19 glöst; so daß sich das Innenrohr 14 unter
dem Druck einwärts verschiebt. Bei einer anderen nicht dargestellten Ausführungsform
ist durch eine das Drehmoment beschränkende Schlupfkupplung das Maß begrenzt, bis
zu welchem man das Handrad festziehen kann. Diese
Schlupfkupplung
wird so eingestellt, daß, wenn das Handrad ganz festgezogen wird, eine auf das Lenkrad
wirkende, ungewöhnlich hohe axiale Kraft das Innenrohr 14 im Außenrohr 11 verschiebt.
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Bei der in F i g. 2 veranschaulichten Ausführungsform der Lenksäule
nach der Erfindung ist die hohle Lenkwelle 25 an ihrem oberen Ende außen mit Keilnuten
versehen, auf denen die Nabe 26 des Lenkrades 27 verschiebbar geführt ist. Mit ihrem
unteren Ende ist die Hohlwelle 25 in einem nicht dargestellten Tragrohr in der oben
erläuterten Weise gelagert. In der Nabe 26 befindet sich ein rohrförmiges Verbindungselement
28, das die Hohlwelle 25 an ihrem oberen Ende umgibt und dessen unteres Ende 29
derart gespalten ist, daß es vier keilförmige Finger 30 bildet. Diese greifen in
die Keilnuten der Hohlwelle 25 ein. An der Nabe 26 ist starr ein zweites Rohr 31
befestigt, dessen trichterförmiges Ende 32 die Keilfinger 30 umgibt. Wird das rohrförmige
Verbindungselement 28 aufwärts gezogen, so klemmen sich die den Keil bildenden Finger
30 zwischen dem trichterförmigen Ende 32 der äußeren Welle und der inneren Welle
25 fest. Dabei pressen sich die Keilfinger 29 in die Keilnuten der Hohlwelle 25
ein und verhindern eine Verschiebung des an der Nabe 26 befestigten Rohres 31 auf
der Hohlwelle 25 in deren Achsrichtung.
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Das rohrförmige Element 28 ragt über die Hohlwelle 25 hinaus und hat
an seinem oberen Ende ein Gewinde, das eine auf ihm aufgeschraubte Mutter 34 trägt.
Diese stützt sich am Lenkrad durch eine zwischen ihr und dem Rohr 31 .eingefügte
Schraubenfeder 35 ab und hat einen so großen Durchmesser, daß man sie bequem von
Hand drehen kann. Dreht man die Mutter 34 von Hand fest, so sucht sie die Feder
35 zusammenzudrücken und übt dabei auf das Zugglied 28 eine axiale Spannkraft aus.
Wird auf die Mutter ein besonders hoher Druck ausgeübt, das heißt, ein höherer Druck
als er bei der normalen Einstellung oder im normalen Betrieb auftritt, dann wird,
wie oben erläutert, die Feder :weiter zusammengedrückt und löst dadurch die Keilfinger
30, so daß das Lenkrad mit seiner Nabe 26 auf der Hohlwelle 25 frei herabgleiten
kann. Freilich muß zu diesem Zweck ein ausreichendes axiales Spiel zwischen der
Nabe der Mutter 34 und dem oberen Ende des äußeren Rohres 31 vorgesehen .sein. In
der Zeichnung sind die Teile in der Lage dargestellt, in der die Spannkraft der
zusammengedrückten Feder 35 ausreicht, um den von den Fingern 30 gebildeten Keil
festzuziehen. Der zwischen den Windungen der Feder 35 ,befindliche Spielraum ist
so groß bemessen, daß ein völliges Zusammendrücken der Feder zum Lösen des Keiles
führt.
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Das in F i g. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel läßt sich in mannigfacher
Hinsicht abändern. So kann z. B. das Rohr 31 aus einem Stück mit der Nabe bestehen,
und sein trichterförmiges Ende kann durch Keilnuten in Achsrichtung an den Keilfingern
30 geführt sein. Dann kann derjenige Teil der Nabe fortfallen, der bei der Ausführungsform
der F i g. 2 mit Keilnuten auf der Hohlwelle 25 gleitend geführt ist.
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Bei der in F i g. 3 gezeigten Anordnung ist eine hohle Lenkwelle 40
mit ihrem unteren Ende in einem nicht näher dargestellten Tragrohr drehbar gelagert,
während auf ihrem oberen Ende mittels äußerer Keilnuten eine Nabe 41 des Lenkrades
in Achsrichtung verschiebbar geführt ist. Die Nabe hat zu diesem Zweck innen entsprechende
Keilnuten. Dreht man das Lenkrad, so wird daher diese Drehung durch die Keilnuten
und Keile auf die Hohlwelle 40 übertragen. Das Lenkrad ist jedoch in Achsrichtung
auf der Hohlwelle mit seiner Nabe frei verschiebbar und läßt sich daher einstellen.
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Im oberen Ende der Hohlwelle 40 befindet sich ein Rohr 43, das oben
herausragt und an seinem oberen Ende eine Tellerscheibe 50 trägt, die starr mit
der Nabe 41 des Lenkrades verbunden ist. Wird die Nabe des Lenkrades in Achsrichtung
auf der 40 verstellt, dann ninxnt das Rohr 43 an .dieser Gleitverstellung teil.
Das Ende des zweiten Rohres 43 ist im Inneren der Hohlwelle 40 bis 44 gespalten
und bildet vier in radialer Richtung aufspreizbare Finger, die bei 45 gewellt sind.
Durch dieses zweite Rohr 43 geht ein langes Verbindungselement in Gestalt einer
Zugstange 46 hindurch, .deren unteres Ende einen Keil 47 bildet, der zwischen den
wellenförmig gebogenen Spreizfingern 45 eingepaßt ist. Wird dieser Keil 47 im zweiten
Rohr 43 aufwärts gezogen, spreizt er die Finger auswärts und klemmt sie an die hohle
Lenkwelle 40 an.
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Mit ihrem oberen Ende ragt die lange Zugstange 46 aus dem zweiten
Rohr 43 hervor und ist an diesein Ende mit Genwinde versehen, in das ein drehbares
Sperr- und Löseglied .in Gestalt einer Mutter 48 eingreift, die sich auf der Tellerscheibe
50 mittels einer zwischengefügten Schraubenfeder 49 abstützt. Wirkt auf die
Mutter 48 eine besonders hohe Kraft, so wird dadurch die Feder 49 zusammengedrückt,
der Keil 47 wird abwärts verschoben und löst die Spreizklemmung, so daß das Lenkrad
42 mit seiner Nabe 41 auf der Hohlwelle herabgleiten kann. Diese Anordnung bietet
,den Vorteil, daß die Klemmvorrichtung in der Narbe des Lenkrades untergebracht
ist. Auch hierbei muß nach ausreichendem Festziehen des Keiles ein so großer Spielraum
zwischen den Windungen der Schraubenfeder 49 verbleiben, daß ein vollständiges Herabdrücken
der Mutter 48 zum Lösen des Keiles 47 ausreicht. Auch die Mutter 48 hat einen so
.großen Durchmesser, daß man sie bequem von Hand drehen kann.