CH682066A5

CH682066A5 -

Info

Publication number: CH682066A5
Application number: CH2066/90A
Authority: CH
Inventors: Michael Thomas Hancock
Original assignee: Torrington Co
Priority date: 1989-09-21
Filing date: 1990-06-21
Publication date: 1993-07-15
Also published as: GB2236168B; US5086661A; GB8921321D0; GB2236168A; DE4029696A1; JPH03118272A

Description

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CH 682 066 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Lenksäule eines Kraftfahrzeuges und inbesondere eine Lenksäule eines Kraftfahrzeuges mit Mitteln zur Einstellung der Reichweite des Lenkrades in axialer Richtung zur Säule.

Gemäss der vorliegenden Erfindung umfasst die Lenksäule eines Kraftfahrzeuges eine Kupplung zwischen zwei Teilen der Lenksäule, wobei die Kupplung Mittel aufweist, die zur Verhinderung eines Rotationsspiels der Lenksäule dieser einen vorgespannten Verdrehwiderstand geben, welche Mittel zur Gewährleistung des vorgespannten Verdrehwiderstandes ein elastisches Element mit einer äusseren Hülse oder einem Rohr und einer koaxialen inneren Hülse oder einem Rohr sowie ein zwischen diesen beiden Teilen fixierter elastischer Werkstoff aufweisen, wobei der elastische Werkstoff eine ungleiche Dicke um die innere Hülse oder das innere Rohr besitzt und die innere Hülse oder das Rohr bezüglich der äusseren Hülse oder des Rohres versetzt ist, so dass dann, wenn die beiden Teile der Lenksäule zueinander ausgerichtet und die Kupplung eingerichtet sind, das elastische Element in einer Drehrichtung eine elastische Spannung aufweist um die Übertragung eines Rotationsspiels zwischen den beiden Teilen zu verhindern.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Mittel zur Verhinderung eines Rotationsspiels bei bezüglich der Reichweite einstellbaren Lenksäulenanordnung für Personenkraftfahrzeuge oder Lastwagen.

Ein System mit einstellbarer Reichweite ist eines, bei dem das Lenkrad in axialer Richtung bezüglich der Instrumentenanordnung nach vorne oder zurück verstellt werden kann. Um eine geeignete Konstruktion zu erreichen, sollte das System bei der Einstellung eine geringe Reibung und eine hohe Drehmomentübertragungskapazität sowie kein spürbares Spiel aufweisen.

Die vorliegende Erfindung betrifft entsprechend eine Lenksäule eines Kraftfahrzeuges mit Mitteln zur Einstellung der Reichweite des Lenkrades in axialer Richtung zur Säule, wobei die Lenksäule eine Kupplung zwischen zwei Teilen der Lenksäule umfasst und wobei die Kupplung Mittel aufweist, die zur Verhinderung eines Rotationsspiels der Lenksäule dieser einen vorgespannten Verdrehwiderstand geben, welche Mittel zur Gewährleistung des vorgespannten Verdrehwiderstandes ein elastisches Element mit einer äusseren Hülse oder einem Rohr und einer koaxialen inneren Hülse oder einem Rohr sowie ein zwischen diesen beiden Teilen fixierter elastischer Werkstoff aufweisen, wobei der elastische Werkstoff eine ungleiche Dicke um die innere Hülse oder das innere Rohr besitzt und die innere Hülse oder das Rohr bezüglich der äusseren Hülse oder des Rohres versetzt ist, so dass dann, wenn die beiden Teile der Lenksäulse zueinander ausgerichtet und die Kupplung eingerichtet sind, das elastische Element in einer Drehrichtung eine elastische Spannung aufweist um die Übertragung eines Rotationsspiels zwischen den beiden Teilen zu verhindern.

Vorzugsweise ist die Kupplung in den Mitteln zum Einstellen der Reichweite des Lenkrades integriert.

Das elastische Material kann ein Gummi sein. Mindestens die innere Hülse oder das innere Rohr weist einen unrunden Querschnitt auf und vorzugsweise weisen die innere und die äussere Hülse oder das innere und das äussere Rohr das gleiche allgemeine Profil auf. Der vorgespannte Verdrehwiderstand wird geschaffen, indem der elastische Werkstoff eine ungleiche Dicke um die innere Hülse oder das innere Rohr aufweist. Durch diese ungleiche Dicke, im ungespannten Zustand, wird die innere Hülse oder das innere Rohr um einen kleinen Winkel versetzt, vorzugsweise um etwa 3-5°, relativ zur äusseren Hülse oder zum äusseren Rohr. Wenn die Kupplung hergestellt wird, wird die innere Hülse oder das innere Rohr verdreht um es bezüglich der äusseren Hülse oder des äusseren Rohres auszurichten. Durch dieses Verdrehen gegen die elastische Spannung des elastischen Werkstoffes wird der vorgespannte Verdrehwiderstand in einer Richtung der Drehung geschaffen und dadurch die Übertragung eines Rotationsspieles über die Lenksäule verhindert.

Die äussere Hülse kann beispielsweise mit einem der Teile der Lenksäule verschweisst sein oder sie kann mit diesem ein integrierter Teil bilden. Dieser Teil der Lenksäule weist entsprechend im Bereich der Kupplung einen rohrförmigen Querschnitt auf. Der äussere Teil der Lenksäule im Bereich der Kupplung, also der Teil, der durch die innere Hülse oder das innere Rohr geschoben wird, kann ein unrunder Schaft oder Rohr sein. Die innere Hülse oder das innere Rohr kann aus einem Kunststoff hergestellt sein.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung Ausführungsbeispiele näher er läutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Lenksäule eines Kraftfahrzeuges, mit Mitteln zur Einstellung der Reichweite eines Lenkrades in axialer Richtung zur Säule,

Fig. 2 ein Längsschnitt eines Lenksäule mit einer Kupplung zwischen zwei Teilen der Lenksäule,

Fig. 3 ein Querschnitt durch einen Teil der Kupplung, entlang der Linie IV—IV in Fig. 2, jedoch ist hier übertrieben dargestellt, wie der vorgespannte Verdrehwiderstand in der Kupplung erreicht ist,

Fig. 4 ein Querschnitt entlang der Linie IV—IV in Fig. 2,

Fig. 5 ein Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2,

Fig. 6 ein Querschnitt ähnlich wie Fig. 2, jedoch einer alternativen Ausführung,

Fig. 7 ein Querschnitt entlang der Linie VII—VII in Fig. 6,

Fig. 8 ein Querschnitt entlang der Linie Vili—VIII in Fig. 6, und

Fig. 9 ein Querschnitt entlang der Linie IX—IX in Fig. 6.

Wie die Fig. 1 zeigt, umfasst die Lenksäule ein Lenkgestell 1, ein unteres Lager 2, einen inneren

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Schaft 3, der einen Hauptteil der Lenksäule bildet, ein äusseres Rohr 4, das einen zweiten Hauptteil davon bildet, ein oberes Lager 5 und eine Kupplung 6, welche Mittel 7 zur Einstellung der Reichweite umfasst, wobei diese Mittel 7 einen Klemmgriff 8 aufweist. Eine Lenksäule 9 ist am oberen Ende des äusseren Rohres 4 angebracht. Der Doppelpfeil zeigt die Richtungen zur Einstellung der Reichweite des Lenkrades 9.

Die Fig. 2 zeigt näher, wie die Kupplung 6 zwischen den beiden Lenksäuleteilen 3 und 4 Mittel umfassen kann, um einen vorgespannten Verdrehwiderstand zu ergeben, um dadurch die Übertragung eines Rotationsspiels durch die Lenksäule zu verhindern. Es ist beabsichtigt, dass das vorgespannte Drehmoment in einer Richtung konstant ist, so dass jedes Spiel im System in eine Biegung in der Kupplung übertragen wird, wobei die Kupplung ein Teil der Mittel 7 zur Einstellung der Reichweite bildet.

Wie gezeigt, weist der untere und innere Schaft 3 am Ende der Kupplung 6 einen doppel-D-förmigen Querschnitt und eine eingerastete Hülse 10 aus Kunststoff auf, wobei sowohl der Schaft 3 als auch die Hülse 10 innerhalb des oberen und äusseren Rohres 4 angeordnet sind, und wobei dieses Rohr ebenfalls einen doppel-D-förmigen Querschnitt aufweist. Der Hauptantrieb durch die Lenksäule erfolgt über diese Teile, wobei durch die mechanische Übertragung in den doppel-D-förmigen Bereichen der Sicherheitsaspekt berücksichtigt ist. Die Hülse

10 greift in einen Schlitz 3a des Schaftes 3 ein, und das Rohr 4 und die Hülse 10 sind zueinander verschiebbar, wobei die Hülse 10 als Gleitführungsele-ment für den Schaft 3 im Rohr 4 dient.

Um den vorgespannten Verdrehwiderstand zur Verhinderung einer Übertragung eines Rotationsspiels durch die Lenksäule zu gewährleisten weist die Kupplung 6 eine Kunststoffhülse 11 auf, die einen Querschnitt aufweist, der an denjenigen des Schaftes 3 angepasst ist und der verschiebbar diesen umschliesst. Ebenfalls sind diesem Zweck vorgesehen ein elastisches Element in der Form einer Spannbüchse 12 aus Gummi, welche die Kunststoffhülse 11 umgibt und umfasst und eine äussere Hülse 13, die sowohl die Gummibüchse 12 als auch das Rohr 4 umfasst. Die Hülse 13 kann mit dem Rohr 4 durch Schweissung verbunden sein, wie dies bei 13a gezeigt ist, oder sie kann mit dem Rohr 4 einen integralen Teil bilden, wie dies in einer alternativen Konstruktion bei 13b gezeigt ist.

Die Fig. 3 zeigt den Teil der Kupplung, einschliesslich das elastische Element bevor dieses auf den Schaft 3 aufgesetzt ist und bevor es vorgespannt ist. Wie in dieser übertriebenen Darstellung ersichtlich ist, ist die Dicke der Gummibüchse 3 ausserhalb der Hülse 11 und zwischen der Hülse 11 und der Hülse 13 ungleich, so dass die Hülse 11 bezüglich der Hülse 13 um einen Winkel versetzt ist. Wenn die Kupplung eingerichtet wird, wird die Hülse

11 gegen die elastische Spannung der Gummibüchse

12 mit dieser ausgerichtet, wobei der vorgespannte Verdrehwiderstand geschaffen wird.

Das Ausmass der Vorspannung kann eingestellt werden in dem die Härte des Gummis und/oder das

Ausmass der Versetzung der Hülse 11 verändert wird.

Die Fig. 6 zeigt eine Modifikation der Ausführung nach den Fig. 2 und 5. Diese Modifikation weist eine äussere Hülse 14 auf, die mit dem äusseren Rohr 4 über eine Spannbüchse 15 aus Gummi, welche die Mantelfläche des Rohres 4 umgreift, verbunden ist. Die Gummibüchse 15 ist ähnlich aufgebaut und hat den gleichen Zweck wie die Gummibüchse 12 nach der ersten Ausführung. Eine Kunststoffbüchse 16 ist zwischen die äussere Hülse 14 und den Schaft eingesetzt und es ist vorgesehen, dass diese Kunststoffbüchse 16 die hauptsächliche vom Lenkrad ausgehende Drehkraft zwischen den beiden Lenksäulenteilen überträgt, während der Schaft 3 durch die Hülse hindurchgeschoben werden kann. Beim Einsetzen der Kunststoffbüchse 16 wird das System ausgerichtet und in eine Linie gebracht und dies verursacht den vorgespannten Verdrehwiderstand an beiden Kunststoffbüchsen 16 und 15 in Folge der durch die Büchse 15 verursachte Winkelverschiebung zwischen der Hülse 14 und dem Rohr 4.

Es ist auch denkbar, dass die oben beschriebene Kupplung auch in eine Lenksäule ohne Einstellung der Reichweite eingebaut werden kann.

Claims

Patentansprüche

1. Lenksäule eines Kraftfahrzeuges, mit einer Kupplung (6) zwischen zwei Teilen (3, 4) der Lenksäule, wobei die Kupplung (6) Mittel aufweist, die zur Verhinderung eines Rotationsspiels der Lenksäule dieser einen vorgespannten Verdrehwiderstand geben, welche Mittel zur Gewährleistung des vorgespannten Verdrehwiderstandes ein elastisches Element mit einer äusseren Hülse oder einem Rohr (13) und einer koaxialen inneren Hülse oder einem Rohr (11) sowie ein zwischen diesen beiden Teilen fixierter elastischer Werkstoff (12) aufweisen, wobei der elastische Werkstoff (12) eine ungleiche Dicke um die innere Hülse oder das innere Rohr (11) besitzt und die innere Hülse oder das Rohr (11) bezüglich der äusseren Hülse oder des Rohres (13) versetzt ist, so dass dann, wenn die beiden Teile (3, 4) der Lenksäule zueinander ausgerichtet und die Kupplung (6) eingerichtet sind, das elastische Element in einer Drehrichtung eine elastische Spannung aufweist, um die Übertragung eines Rotationsspiels zwischen den beiden Teilen (3, 4) zu verhindern.

2. Lenksäule eines Kraftfahrzeuges mit Mitteln zur Einstellung der Reichweite des Lenkrades in axialer Richtung zur Säule, wobei die Lenksäule eine Kupplung (6) zwischen zwei Teilen (3, 4) der Lenksäule aufweist, die zur Verhinderung eines Rotationsspiels der Lenksäule dieser einen vorgespannten Verdrehwiderstand geben, welche Mittel zur Gewährleistung des vorgespannten Verdrehwiderstandes ein elastisches Element mit einer äusseren Hülse oder einem Rohr (13) und einer koaxialen inneren Hülse oder einem Rohr (11) sowie ein zwischen diesen beiden Teilen fixierter elastischer Werkstoff (12) aufweisen, wobei der elastische Werkstoff (12) eine ungleiche Dicke um die innere Hülse oder das

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3. Lenksäule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung in die genannten Mittel zur Einstellung der Reichweite des Lenkrades integriert ist

4. Lenksäule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Werkstoff (12) aus einem Gummi hergestellt ist.

5. Lenksäule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Hülse oder das innere Rohr (11) einen unrunden Querschnitt aufweist.

6. Lenksäule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere und die äussere Hülse oder das Rohr (11, 13) das gleiche allgemeine Profil aufweisen.

7. Lenksäule nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Hülse oder das äussere Rohr (13) mit einem der genannten Teile (3,4) der Lenksäule verbunden ist.

8. Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Hülse oder das äussere Rohr (13) einen integrierten Teil eines der Teile (3, 4) der Lenksäule bilden.

9. Lenksäule nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Teil (3, 4) rohrför-mig ist und das andere Teil (3,4) ein Schaft ist.

10. Lenksäule nach Anspruch 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft verschiebbar in das genannte eine Teil (3, 4) und das elastische Element eingesetzt ist.

11. Lenksäule nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft verschiebbar in das genannte eine Teil mittels einer Kunststoffhülse (10) eingesetzt ist, wobei diese Hülse auf das Ende des genannten Schaftes (3, 4) im Bereich der Kupplung aufgerastet ist.

12. Lenksäule nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Hülse (14) vorgesehen ist, dass das elastische Element diese weitere Hülse (14) mit dem genannten einen Teil (3) der Lenksäule verbindet und dass eine Büchse (15) zwischen der weiteren Hülse (14) und dem anderen genannten Teil (4) der Lenksäule vorgesehen ist, wobei dieser weitere Teil in der Büchse (15) verschiebbar ist.

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