DE69303138T2

DE69303138T2 - Einstellbare Lenksäuleneinheit für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE69303138T2
Application number: DE69303138T
Authority: DE
Inventors: Andre Hoblingre; Ghislain Passebecq; Jean-Philippe Salez
Original assignee: ECIA Equipements et Composants pour lIndustrie Automobile SA
Current assignee: ECIA Equipements et Composants pour lIndustrie Automobile SA
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 1996-10-24
Anticipated expiration: 2013-09-21
Also published as: MX9305899A; CA2107016A1; HUT71031A; EP0591029B1; EP0591029A1; DK0591029T3; JPH06211138A; DE69303138D1; HU9302729D0; FR2696145B1; FR2696145A1; US5477744A; GR3020892T3; ES2090916T3; KR940006867A

Description

Die Erfindung betrifft eine einstellbare Lenksäuleneinheit insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Lenksäuleneinheiten mit sogenannter elektrischer Einstellung, d. h. beispielsweise über elektrische Getriebemotoreinrichtungen, im Gegensatz zu den Lenksäuleneinheiten mit sogenannter manueller Einstellung.
Diese Lenksäuleneinheiten mit sogenannter elektrischer Einstellung gestatten einem Benutzer, die Winkelstellung und die axiale Stellung eines Lenkrads beispielsweise durch Einwirkung auf Steuerorgane einzustellen, die den Betrieb der Getriebemotoren zur Bewegung der Lenksäuleneinheit und damit des Lenkrads steuern.
Man kennt bereits im Stand der Technik, beispielsweise aus der Schrift EP-A-0 444 994 im Namen der Anmelderin, eine solche Lenksäuleneinheit, die eine mit zwei ungefähr vertikalen seitlichen Wangen versehene Säulentragstruktur und eine Lenkwelle aufweist, die zwei Abschnitte besitzt, deren einer das Lenkrad trägt und deren anderer mit dem Rest des Lenkmechanismus des Fahrzeugs verbunden ist und die ineinander teleskopisch montiert sind, um die Einstellung der axialen Stellung des Lenkrads zu gestatten, wobei diese Welle in einem Säulenkörper drehbar montiert ist, der sich um eine ungefähr horizontale Achse zwischen den beiden Wangen der Tragstruktur verschwenken kann, um die Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads zu gestatten.
Dieser Körper besitzt zwei verschiebbar ineinander bewegliche Abschnitte, deren einer Mittel zur Führung des das Lenkrad tragenden Wellenabschnitts bezüglich Drehung und zu dessen axialer Blockierung aufweist und deren anderer zwischen den Wangen der Tragstruktur gelenkig gelagert ist.
Diese Einheit besitzt ferner Einstellmittel, die einen elektrischen Getriebemotor zur Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads und einen elektrischen Getriebemotor zur Einstellung dessen axialer Stellung umfassen, die so ausgelegt sind, daß sie einerseits mit der Tragstruktur und andererseits mit dem Körperabschnitt Zusammenwirken, der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt zugeordnet ist, um die Einstellung dessen Winkelstellung und dessen axialer Stellung zu gestatten.
Die Steuerung dieser elektrischen Getriebemotore kann beispielsweise durch den Benutzer über Steuerorgane, die auf dem Lenkrad oder auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet sind, oder durch eine Steuereinheit gewährleistet werden, die Mittel zur Speicherung dieser Stellungen besitzt.
Die axiale Bewegung des Körperabschnitts, der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt zugeordnet ist, wird in der in dieser älteren Schrift beschriebenen Einheit über einen Zahnstangen-Zahnrad-Mechanismus gewährleistet. Das Zahnrad wird durch einen der elektrischen Getriebemotoren in der einen oder in der anderen Richtung in Drehung versetzt, um eine geradlinige Bewegung der Zahnstange zu bewirken, wobei diese Zahnstange auch mit dem entsprechenden Körperabschnitt verbunden ist, um die Einstellung der axialen Stellung dieses Körperabschnitts und damit des Lenkrads zu gestatten.
Die Winkelbewegung dieses Körperabschnitts und damit des Lenkrads wird über den anderen elektrischen Getriebemotor gewährleistet, der ebenfalls ein Ausgangszahnrad besitzt, das so ausgelegt ist, daß es mit einer Zahnstange zur Bewegung von Mitteln zur Aufhängung dieses Säulenkörperabschnitts längs geneigter Rampen der seitlichen Wangen der Tragstruktur zusammenwirkt, um eine Einstellung der Winkelstellung dieses Körperabschnitts und damit des Lenkrads zu gestatten.
Diese Konfiguration und insbesondere die der Mittel zur Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads sind jedoch relativ komplex, da diese Winkeleinstellung einerseits die Umwandlung einer Drehbewegung der Ausgangswelle des Getriebemotors in eine lineare Bewegung der Zahnstange und andererseits die Umwandlung der linearen Bewegung der Zahnstange in eine Winkelbewegung des entsprechenden Körperabschnitts erfordert.
Man kennt ferner beispielsweise aus der Schrift US -A-4 691 587 ein anderes Ausführungsbeispiel einer Lenksäuleneinheit mit sogenannter elektrischer Einstellung. Bei dieser Einheit ist die Lenkwelle in einem Säulenkörper angeordnet, der an einer Zwischentragstruktur befestigt ist, die Getriebemotormittel zur Einstellung der axialen Stellung dieses Körpers besitzt.
Diese Zwischentragstruktur ist bezüglich einer mit dem Rest des Fahrzeugs verbundenen Tragstruktur durch einen Betätigungshebel winkelmäßig beweglich montiert, der an der Tragstruktur angelenkt ist und so ausgelegt ist, daß er mit Bewegungsmitteln zusammenwirken kann, deren Betrieb durch andere Einstellgetriebemotormittel gesteuert ist, die ebenfalls an der Tragstruktur angelenkt sind.
Diese Konfiguration ist jedoch relativ komplex, hat einen großen Platzbedarf, ist schwer und hat äußerst hohe Herstellungskosten.
Ziel der Erfindung ist es deshalb, diese Probleme durch Schaffung einer Lenksäuleneinheit mit elektrischer Einstellung zu lösen, die einfach und zuverlässig ist, deren Abmessungen und Gewicht so gering wie möglich sind und die gleichzeitig eine genaue Einstellung der Winkelstellung und der axialen Stellung des Lenkrads gestattet.
Zu diesem Zweck ist Gegenstand der Erfindung eine einstellbare Lenksäuleneinheit insbesondere für Kraftfahrzeug, umfassend eine Säulentragstruktur, die mit zwei ungefähr vertikalen seitlichen Wangen versehen ist, eine Lenkwelle, die zwei Abschnitte aufweist, deren eine das Lenkrad trägt und deren andere mit dem Rest des Lenkmechanismus des Fahrzeugs verbunden ist und die teleskopisch ineinander montiert sind, um die Einstellung der axialen Stellung des Lenkrads zu gestatten, wobei diese Welle drehbar in einem Säulenkörper montiert ist, der um eine ungefähr horizontale Achse zwischen den beiden Wangen der Tragstruktur verschwenkbar ist, um die Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads zu gestatten, wobei dieser Körper zwei Abschnitte aufweist, die unter Gleiten des einen im anderen beweglich sind, von denen der eine Mittel zur Führung bezüglich Drehung und zur axialen Blockierung des das Lenkrad tragenden Wellenabschnitts aufweist und deren anderer zwischen den Wangen der Tragstruktur und Einstellmitteln angelenkt ist, die einen elektrischen Getriebemotor zur Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads und einen elektrischen Getriebemotor zur Einstellung der axialen Stellung des Lenkrads aufweisen und die so ausgelegt sind, daß sie einerseits mit der Tragstruktur und andererseits mit dem Abschnitt des Körpers zusammenwirken, der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt zugeordnet ist, um die Winkelstellung und die axiale Stellung des Lenkrads einzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel außerdem eine Struktur zur Aufhängung dieses Körperabschnitts, der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt zugeordnet ist, aufweisen, die um eine ungefähr horizontale Achse auf der Tragstruktur angelenkt ist und winkelmäßig unter der Steuerung von Bewegungsmitteln beweglich ist, die mit dem elektrischen Getriebemotor zur Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads zusammenwirken, um die Winkelstellung des Körperabschnitts einzustellen, der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt zugeordnet ist, wobei dieser Körperabschnitt und diese Aufhängungsstruktur winkelmäßig und/oder in Translation in Bezug aufeinander beweglich sind, um eine Winkeleinstellung und/oder axiale Einstellung der Stellung des entsprechenden Abschnitts des Körpers und damit des Lenkrads durch Aktivierung des einen und/oder des anderen dieser Getriebemotoren zu gestatten.
Zum besseren Verständnis der Erfindung folgt eine lediglich als Beispiel geltende Beschreibung, in der auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. In diesen zeigen: Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Draufsicht einer erfindungsgemäßen Lenksäuleneinheit,
Fig. 2 und 3 eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht von Mitteln zur Einstellung der Winkelstellung eines Lenkrads, die im Aufbau einer erfindungsgemäßen Einheit vorgesehen sind,
Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV von Fig. 1, der die Anordnung von elektrischen Einstellgetriebemotoren zeigt, die im Aufbau einer erfindungsgemäßen Einheit vorgesehen sind,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V von Fig. 1, der die Anordnung von Einstellmitteln zeigt, die im Aufbau einer erfindungsgemäßen Einheit vorgesehen sind,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI von Fig. 1, der Mittel zur gelenkigen Lagerung eines Säulenkörpers zwischen Wangen einer Tragstruktur zeigt, die im Aufbau einer erfindungsgemäßen Einheit vorgesehen sind, und
Fig. 7 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einheit, die die Anordnung der verschiedenen Einstellmittel zeigt.
Wie man in diesen Figuren und insbesondere in Fig. 1 sehen kann, besitzt die erfindungsgemäße Lenksäuleneinheit eine allgemeine Konfiguration, die gewisse Analogien zu der Einheit hat, die in der oben erwähnten Schrift EP-A-0 444 994 beschrieben wird.
Diese Lenksäuleneinheit besitzt nämlich eine Säulentragstruktur, die allgemein mit der Bezugszahl 1 bezeichnet ist und mit zwei ungefähr vertikalen seitlichen Wangen versehen ist, die mit den Bezugszahlen 2 und 3 bezeichnet sind.
Diese Säuleneinheit besitzt ferner eine mit der Bezugszahl 4 bezeichnete Lenkwelle, die zwei Abschnitte 4a und 4b aufweist, deren einer (4a) so ausgelegt ist, daß er das Lenkrad (nicht dargestellt) aufnehmen kann, und deren anderer (4b) mit dem Rest 5 des Lenkmechanismus des Fahrzeugs beispielsweise über ein Kardangelenk 6 verbunden ist.
Diese beiden Wellenabschnitte 4a und 4b sind ineinander teleskopisch montiert, um die axiale Einstellung des Lenkrads zu gestatten, wie es ausführlicher im nachstehenden beschrieben wird.
Diese Welle 4 ist in einer Rohrhülle drehbar montiert, die im folgenden auch Säulenkörper 7 genannt wird, und sich um eine ungefähr horizontale Achse X-X zwischen den beiden Wangen 2 und 3 der Tragstruktur 1 verschwenken kann, um die Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads zu gestatten.
Dieser Körper weist ebenfalls zwei ineinander verschiebbar bewegliche Abschnitte auf, deren einer, der mit der Bezugszahl 7a bezeichnet ist, Mittel 8, 9 zur Führung der Drehung des das Lenkrad tragenden Wellenabschnitts 4a und zu dessen axialer Blockierung besitzt und deren anderer, der mit der Bezugszahl 7b bezeichnet ist, zwischen den Wangen 2 und 3 der Tragstruktur gelenkig gelagert ist.
Dieser zwischen den Wangen der Tragstruktur 1 gelenkig gelagerte Körperabschnitt 7b kann aus einem Lagerblock zur Führung und Anlenkung des anderen Körperabschnitts gebildet sein, wie dies im nachstehenden ausführlicher beschrieben wird.
Die Mittel 8, 9 zur Führung bezüglich Drehung und zur axialen Blockierung des das Lenkrad tragenden Wellenabschnitts im entsprechenden Säulenkörperabschnitt 7a können aus allen geeigneten Mitteln bestehen, wie beispielsweise einem Kugellager bzw. einem Nadellager.
Diese Säuleneinheit besitzt außerdem Einstellmittel, die einen ersten elektrischen Getriebemotor 10 zur Einstellung der axialen Stellung des Lenkrads und einen zweiten elektrischen Getriebemotor zum Einstellen der Winkelstellung des Lenkrads umfassen, wobei diese Getriebemotoren so ausgelegt sind, daß sie einerseits mit der Tragstruktur 1 und andererseits mit dem Körperabschnitt 7a, der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt 4a zugeordnet ist, zusammenwirken können, um die Einstellung dieses Körperabschnitts und damit des Lenkrads zu gewährleisten.
Diese Einstellgetriebemotormittel sind beispielsweise irreversibel, d. h. die Stellung des Lenkrads kann nicht durch Einwirkung auf das Lenkrad geändert werden.
Bei dem in dieser Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Getriebemotoren 10 und 11 einander gegenüber jeweils auf einer der Wangen 2 bzw. 3 der Tragstruktur angeordnet und sind durch jedes geeignete Mittel auf deren Seite befestigt, die der dem Säulenkörper gegenüberstehenden Seite entgegengesetzt ist.
Diese Getriebemotoren sind ferner in Nähe des dem Lenkrad am nächsten gelegenen Endes der Wangen 2 und 3 angeordnet, während der Säulenkörper 7 in Nähe des anderen Endes der Wangen angelenkt ist.
Jede Wange kann hierbei zwischen diesen beiden Enden Mittel zur Absorbierung von Stoßenergie aufweisen, die mit den allgemeinen Bezugszahlen 12 und 13 bezeichnet sind. Diese Mittel zur Absorbierung von Stoßenergie können beispielsweise aus bevorzugten Verformungsbereichen dieser Wangen bestehen.
Der Säulenkörper 7 und insbesondere der Körperabschnitt 7a in der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform kann auch solche Mittel zur Absorbierung von Stoßenergie aufweisen.
Bei dem in dieser Fig. 1 gezeigten Beispiel ist der Säulenkörperabschnitt 7a nämlich in zwei Abschnitte unterteilt, die bei 7c unter Kraft ineinander teleskopisch montiert sind, und zwar gegenüber den Mitteln zur Stoßenergieabsorbierung der Wangen.
Diese verschiedenen Energieabsorbierungsmittel gestatten der Säuleneinheit, sich zu verformen, wenn der Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise bei einem Verkehrsunfall gegen das Lenkrad stößt.
Die Mittel zur Einstellung der axialen Stellung des entsprechenden Körperabschnitts 7a und damit des Lenkrads können aus Mittel bestehen, die eine ähnliche Konfiguration wie die entsprechenden Mittel besitzen, die in der obengenannten Schrift EP-A-0 444 994 dargestellt und beschrieben sind.
Diese Mittel können namlich aus einem Ausgangszahnrad des elektrischen Getriebemotors bestehen, das so ausgelegt ist, daß es mit einer um dieses Zahnrad schwenkbar gelagerten Zahnstange zusammenwirken kann, die mit dem entsprechenden Körperabschnitt gelenkig verbunden ist.
Die Einstellung der axialen Stellung des Lenkrads wird hierbei durch Bewegung dieses Körperabschnitts bzw. des das Lenkrad tragenden Wellenabschnitts in dem anderen Körperabschnitt und bezüglich des anderen Wellenabschnitts gewährleistet.
Wenn man nämlich eine lineare Bewegung der Zahnstange und damit des Körperabschnitts 7a bewirkt, bewegt sich dieser gleitend in dem Körperabschnitt 7b, d. h. in dem Lagerblock zu dessen Führung und Anlenkung an den Wangen der Tragstruktur.
Infolge des Vorhandenseins der Mittel 9 zur axialen Blockierung des das Lenkrad tragenden Wellenabschnitts 4a in dem entsprechenden Körperabschnitt 7a wird auch dieser Wellenabschnitt in der linearen Bewegung mitgenommen und gleitet beispielsweise auf dem anderen Wellenabschnitt 4b, der feststehend ist.
Wie man deutlichen in den Fig. 2 und 3 sehen kann, weisen die Mittel zur Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads ihrerseits eine Struktur 14 zur Aufhängung des Körperabschnitts 7a, der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitts zugeordnet ist, an der Tragstruktur 1 auf.
Diese Aufhängungsstruktur 14 ist um eine ungefähr horizontale Achse auf der Tragstruktur 1 und insbesondere auf mindestens einer ihrer Wangen, beispielsweise der Wange 3, drehbar gelagert.
Diese Aufhängungsstruktur 14 ist unter der Steuerung von Bewegungsmitteln 15 winkelmäßig beweglich montiert, die mit dem elektrischen Getriebemotor 11 zur Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads zusammenwirken, um die Winkelstellung dieses Körperabschnitts 7a einzustellen, der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt 4a zugeordnet ist.
Dieser Körperabschnitt 7a und diese Aufhängungsstruktur 14 sind nicht nur winkelmäßig, sondern auch in Translation gegeneinander beweglich, um eine Winkeleinstellung und/oder eine axiale Einstellung der Stellung des entsprechenden Körperabschnitts und damit des Lenkrads durch Aktivierung des einen und/oder des anderen der Einstellgetriebemotoren zu gestatten.
Um nämlich eine axiale Einstellung und eine Winkeleinstellung der Stellung des Lenkrads zu gestatten, ist es erforderlich, daß eine Translation zwischen dem Säulenkörperabschnitt 7a und dieser an der Tragstruktur angelenkten Aufhängungsstruktur 14 gestattet wird.
Bei dem in diesen Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Aufhängungsstruktur die allgemeine Form eines U-förmigen Halter, der zwischen dem Abschnitt 7a des Körpers und den Wangen der Tragstruktur 1 eingesetzt ist und zwei Betätigungsarme 14a, 14b besitzt, die zu beiden Seiten dieses Körperabschnitts 7a angeordnet sind und mit einer Betätigungsstange 14c verbunden sind, die zwischen den beiden Wangen der Tragstruktur gelenkig gelagert ist. Jeder Betätigungsarm besitzt ein Organ 16, 17 zur Aufhängung des entsprechenden Körperabschnitts.
Natürlich kann auch ein einziger an einer der Wangen der Tragstruktur angelenkter Betätigungsarm als Aufhängungsstruktur verwendet werden.
Bei dem unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel ist jedes Aufhängungsorgan 16, 17 in einem Langloch (beispielsweise 18) des entsprechenden Körperabschnitts 7a und insbesondere eines Beschlags 19 dieses Körperabschnitts verschiebbar montiert.
Diese Aufhängungsorgane 16 und 17 können natürlich auch von einer Aufhängungsstange gebildet sein, die sich zwischen den beiden Betätigungsarmen 14a und 14b erstreckt und in ein und demselben Langloch des Beschlags des entsprechenden Abschnitts dieses Körpers verschiebbar beweglich montiert ist.
Die Betätigungsstange 14c ist an jedem ihrer Enden an der entsprechenden Wange der Tragstruktur durch jedes geeignete Mittel, beispielsweise in Drehlagerbuchsen drehbar gelagert, die mit diesen Wangen einstückig gebildet sind.
Einer der Betätigungsarme, beispielsweise der in Fig. 3 dargestellte Betätigungsarm 14a, besitzt ferner einen Zahnkranzabschnitt 20, der Bewegungsmittel bildet und so ausgelegt ist, daß er mit dem Ausgangszahnrad beispielsweise des in Fig. 1 dargestellten Getriebemotors 11 zusammenwirken kann, um je nach der Drehrichtung dieses Getriebemotors, d. h. je nach der Richtung dessen Versorgung, eine Winkelbewegung der Aufhängungsstruktur 14 und damit des entsprechenden Körperabschnitts 7a und des Lenkrads nach oben oder nach unten zu bewirken.
Wie oben erwähnt wurde, kann diese Aufhängungsstruktur 14 zwischen den Wangen der Tragstruktur 1 und dem Säulenkörper 7 angeordnet sein.
In diesem Fall, können die Ausgangszahnräder 10a und 11a der Getriebemotoren 10 und 11, wie man in den Fig. 4 und 5 sehen kann, an der Seite der entsprechenden Wange 2 oder 3 hervorstehen, die derjenigen entgegengesetzt ist, an der der entsprechende Getriebemotor 10 oder 11 befestigt ist, um mit der Zahnstange zur Einstellung der axialen Stellung bzw. mit dem Zahnkranz zur Einstellung der Winkelstellung des entsprechenden Körperabschnitts zusammenwirken zu können.
Man sieht nämlich in diesen Figuren, daß das Ausgangszahnrad 11a des Getriebemotors 11 zur Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads so ausgelegt sein, daß es mit dem an einem der Enden des Betätigungsarms vorgesehenen Zahnkranzabschnitt zusammenwirken kann, um die Winkeleinstellung zu gestatten, während das Ausgangszahnrad 10a des Getriebemotors 10 zur Einstellung der axialen Stellung dieses Lenkrads so ausgelegt sein kann, daß es mit einer Zahnstange 21 zur axialen Bewegung zusammenwirken kann, die auch mit dem Beschlag 19 dieses Säulenkörperabschnitts gelenkig verbunden ist, um die axiale Einstellung der Stellung dieses Körperabschnitts und damit des Lenkrads zu gestatten.
Die Anlenkungsachse dieser Aufhängungsstruktur kann in dem Fall über oder unter dem entsprechenden Körperabschnitt angeordnet sein, indem eine Anlenkungsstange und eine Aufhängungsstange verwendet werden.
In dem Fall, in dem einziger Betätigungsarm als Aufhängungsstruktur verwendet wird, kann diese Achse jedoch an jeder beliebigen geeigneten Stelle dieser Wangen angeordnet sein.
Es können natürlich auch andere Mittel zur Bewegung dieser Aufhängungsstruktur vorgesehen werden.
Es können ferner auch Mittel zur Belastung dieses Säulenkörperabschnitts 7a in der Tragstruktur 1 vorgesehen werden, um die verschiedenen Montage- und Betriebsspiele der Säuleneinheit auszugleichen.
So können beispielsweise elastische Mittel 22 vorgesehen sein, von denen ein Ende sich an dem Säulenkörper und insbesondere an dem Körperabschnitt 7a abstützt und deren anderes Ende sich an dem oberen Teil der Tragstruktur 1 abstützt, um die entsprechenden Spiele auszugleichen.
Andere elastische Mittel, wie in dieser Figur dargestellte Mittel 23, können ebenfalls vorgesehen sein, um einen Ausgleich der seitlichen Spiele zwischen diesem Körperabschnitt 7a und den Wangen 2 und 3 der Tragstruktur und eine gute Führung dieses Körperabschnitts bei seinen Bewegungen in der Tragstruktur zu erhalten.
Diese Mittel umfassen beispielsweise eine Gewindestange 24, die sich in entsprechenden Löchern des Beschlags 19 erstreckt und deren Enden mit Schuhen 25 und 26 zur Führung dieses Körperabschnitts versehen sind, die sich an den Wangen 2 und 3 der Tragstruktur abstützen, wobei die Gewindestange 24 eine Mutter 27 zur Einstellung der Belastungshöhe einer Feder 28 aufweist, deren eines Ende sich an dieser Mutter und deren anderes Ende sich an dem Beschlag dieses Körperabschnitts abstützt, um diese seitlichen Spiele auszugleichen.
Andere Ausführungsformen dieser Spielausgleichsmittel sind natürlich auch denkbar.
In Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel des zwischen den Wangen 2 und 3 gelenkig gelagerten Säulenkörperabschnitts 7b dargestellt.
Dieser Säulenkörperabschnitt kann, wie oben erwähnt wurde, die Form eines Lagerblocks zur Führung und Anlenkung des anderen Körperabschnitts besitzen, der auf seinen Seitenflächen hervorstehende Teile 29 und 30 besitzt, die in Drehlagerbuchsen 31 und 32 der Wangen 2 und 3 drehbar gelagert sind, und der sich aus dem Block ergibt, der in der französischen Patentanmeldung Nr. 92 02 594 beschrieben ist, die am 4. März 1992 im Namen der Anmelderin eingereicht wurde und der am 08.09.93 veröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP-A-0 559 523 entspricht.
Dieser Lagerblock kann nämlich aus einem Lager zur spielfreien Montage des entsprechenden Endes des anderen Körperabschnitts 7a in der Befestigungsstruktur 1 und insbesondere in einem Bügel dieser Befestigungsstruktur gebildet sein, der vom oberen Teil der Tragstruktur 1 und deren Wangen 2 und 3 gebildet ist und einen U-förmigen allgemeinen Querschnitt besitzt.
Ergänzende Anschlagsmittel, die beispielsweise von einem hervorstehenden Teil 33 des Körperabschnitts 7a und einer Nut 34 zur Führung dieses Lagers 7b gebildet sind, können verwendet werden, um jede Winkelbewegung dieses Körperabschnitts 7a bezüglich des Lagers zu vermeiden, falls beispielsweise dem dem Körperabschnitt 7a zugeordneten Wellenabschnitt 4a Stellungsverriegelungsmittel zugeordnet sind.
Schließlich können auch Mittel 35 zur Belastung der Einheit Bügel-Lager-Körper vorgesehen sein, um einen Ausgleich der Spiele und eine gute Führung der Körperabschnitte zu gewährleisten.
Diese Belastungsmittel können beispielsweise von einer Schraube zur Annäherung der Wangen 2 und 3 gebildet sein.
Natürlich können auch die anderen Merkmale des in der Schrift 92 02 594 erwähnten Lagerblocks auf diesen Lagerblock 7b angewandt werden.
Die Anordnung der einzelnen Einstellmittel ist in Fig. 7 schematisch dargestellt.
Man versteht also, daß die erfindungsgemäße Lenksäuleneinheit gegenüber den verschiedenen aus dem Stand der Technik bekannten Einheiten eine gewisse Anzahl von Vorteilen hinsichtlich der Einfachheit des Aufbaus und ihrer Arbeitsweise besitzt.
Diese Struktur ermöglicht eine Gewichtseinsparung und einen geringen Platzbedarf und läßt gleichzeitig genaue und zuverlässige Einstellungen der Säuleneinheit zu.

Claims

1. Einstellbare Lenksäuleneinheit insbesondere für Kraftfahrzeug, umfassend eine Säulentragstruktur (1), die mit zwei ungefähr vertikalen seitlichen Wangen (2, 3) versehen ist, eine Lenkwelle (4), die zwei Abschnitte (4a, 4b) aufweist, deren einer (4a) das Lenkrad trägt und deren anderer (4b) mit dem Rest (5) des Lenkmechanismus des Fahrzeugs verbunden ist und die teleskopisch ineinander montiert sind, um die Einstellung der axialen Stellung des Lenkrads zu gestatten, wobei diese Welle (4) in einem Säulenkörper (7) drehbar montiert ist, der um eine ungefähr horizontale Achse (X-X) zwischen den beiden Wangen der Tragstruktur (1) verschwenkbar ist, um die Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads zu gestatten, wobei dieser Körper zwei Abschnitte (7a, 7b) aufweist, die ineinander gleitend beweglich sind, von denen der eine (7a) Mittel (8, 9) zur Führung bezüglich Drehung und zur axialen Blockierung des das Lenkrad tragenden Wellenabschnitts (4a) aufweist und deren anderer (7b) zwischen den Wangen (2, 3) der Tragstruktur und Einstellmitteln gelenkig gelagert ist, die einen elektrischen Getriebemotor (11) zur Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads und einen elektrischen Getriebemotor (10) zur Einstellung der axialen Stellung des Lenkrads aufweisen und so ausgelegt sind, daß sie einerseits mit der Tragstruktur (1) und andererseits mit dem Abschnitt des Körpers (7a) zusammenwirken, der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt (4a) zugeordnet ist, um die Winkelstellung und die axiale Stellung des Lenkrads einzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmittel außerdem eine Struktur (14) zur Aufhängung dieses Körperabschnitts (7a), der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt (4a) zugeordnet ist, aufweisen, die um eine ungefähr horizontale Achse an der Tragstruktur (1) angelenkt ist und winkelmäßig unter der Steuerung von Bewegungsmitteln (15) beweglich ist, die mit dem elektrischen Getriebemotor (11) zur Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads zusammenwirken, um die Winkelstellung des Körperabschnitts einzustellen, der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt zugeordnet ist, wobei dieser Körperabschnitt (7a) und diese Aufhängungsstruktur (14) winkelmäßig und/oder in Translation in Bezug aufeinander beweglich sind, um eine Winkeleinstellung und/oder axiale Einstellung der Stellung des entsprechenden Abschnitts des Körpers und-damit des Lenkrads durch Aktivierung des einen und/oder besonderen dieser Getriebemotoren zu gestatten.

2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungsstruktur (14) an mindestens einer der Wangen (2, 3) der Tragstruktur gelenkig gelagert ist.

3. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur (14) mindestens einen Aufhängungsarm (14a) besitzt, der an dieser Wange (3) gelenkig gelagert ist und mit einem Organ (16) zur Aufhängung des entsprechenden Abschnitts (7a) des Körpers versehen ist.

4. Einheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungsstruktur einen allgemein U-förmigen Halter (14) aufweist, der zwei Betätigungsarme (14a, 14b) besitzt, die mit einer Betätigungsstange (14c) verbunden sind, die zwischen den beiden Wangen (2, 3) der Tragstruktur gelenkig gelagert sind, wobei jeder Betätigungsarm ein Organ (16, 17) zur Aufhängung des entsprechenden Abschnitts des Körpers besitzt.

5. Einheit nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Aufhängungsorgan (16, 17) in einem Langloch (18) des entsprechenden Abschnitts des Körpers verschiebbar montiert ist.

6. Einheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungsorgane (16, 17) der Betätigungsarme von einer Aufhängungsstange gebildet sind, die sich zwischen den Armen erstrecken und in demselben Langloch des entsprechenden Abschnitts (7a) des Körpers verschiebbar montiert ist.

7. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängungsstruktur zwischen der Tragstruktur (1) und dem entsprechenden Abschnitt des Körpers (7a) angeordnet ist.

8. Einheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebemotor (11) zur Einstellung der Winkelstellung an der Seite einer Wange (3) befestigt ist, die der dem Körper zugewandten entgegengesetzt ist, und daß ein Abschnitt der Bewegungsmittel die entsprechende Wange durchquert.

9. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsmittel ein Ausgangszahnrad (11a) des Getriebemotors (11) umfassen, das so ausgelegt ist, daß es mit einem Zahnkranzabschnitt (20) zur Winkelbewegung der Aufhängungsstruktur (14) zusammenwirkt.

10. Einheit nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranzabschnitt 20 am Ende des oder eines der Betätigungsarme (14a) vorgesehen ist.

11. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebemotor (11) zur Einstellung der Winkelstellung des Lenkrads an einer der Wangen (3) befestigt ist, während der Getriebemotor (10) zur Einstellung der axialen Stellung des Lenkrads gegenüber auf der anderen Wange (2) der Tragstruktur befestigt ist.

12. Einheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebemotor (10) zur Einstellung der axialen Stellung des Lenkrads an der Seite der entsprechenden Wange befestigt ist, die der dem Körper zugewandten entgegengesetzt ist, und daß die Mittel zur Einstellung der axialen Stellung des Lenkrads ein Ausgangszahnrad (10a) des Getriebemotors (10) umfassen, das an der Seite der entsprechenden Wange hervorsteht, die derjenigen entgegengesetzt ist, an welcher der Getriebemotor befestigt ist, und das so ausgelegt ist, daß es mit einer um dieses Zahnrad (10a) schwenkbar gelagerten Zahnstange (21) zusammenwirkt, die zwischen der entsprechenden Wange (2) und dem entsprechenden Körperabschnitt (7a) angeordnet ist und mit diesem Körperabschnitt verbunden ist, um die Einstellung der axialen Stellung dieses Körperabschnitts und damit des Lenkrads zu gestatten.

13. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebemotoren (10, 11) zur Einstellung der Winkelstellung und der axialen Stellung des Lenkrads in Nähe des dem Lenkrad am nächsten gelegenen Endes der Wangen angeordnet sind, wobei der Säulenkörper in Nähe des anderen Endes der Wangen (2, 3) gelenkig gelagert ist, und daß diese Wangen (2, 3) zwischen ihren beiden Enden Mittel (12, 13) zur Absorption von Stoßenergie aufweisen.

14. Einheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Absorption von Stoßenergie Bereiche (12, 13) der bevorzugten Verformung dieser Wangen aufweisen.

15. Einheit nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Säulenkörper (7) Mittel zur Absorption von Stoßenergie besitzt.

16. Einheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß die Mittel zur Absorption von Stoßenergie des Körpers aus zwei (bei 7c) unter Kraft ineinander teleskopischen Abschnitten des Körperabschnitts (7a) bestehen, der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt zugeordnet ist.

17. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der Tragstruktur (1) Mittel zur Belastung des Säulenkörperabschnitts (7a) besitzt, der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt (4a) zugeordnet ist, um die Montage- und Betriebsspiele auszugleichen.

18. Einheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungsmittel aus elastischen Mitteln (22) bestehen, die zwischen den oberen Teil der Tragstruktur (1) und diesem Körperabschnitt (7a) eingesetzt sind.

19. Einheit nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastungsmittel Kufen (25, 26) zur Führung dieses Körperabschnitts umfassen, die über elastische Mittel (28) an die Wangen (2, 3) der Tragstruktur angedrückt sind.

20. Einheit nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungskufen (25, 26) an den Enden einer Gewindestange (24) angeordnet sind, die mit diesem Körperabschnitt verbunden ist und auf der eine Mutter (27) zur Belastung einer Feder (28) vorgesehen ist, deren eines Ende sich an dieser Mutter abstützt und deren anderes Ende sich an diesem Körperabschnitt abstützt.

21. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Tragstruktur (1) gelenkig gelagerte Körperabschnitt (7b) ein Lager zur spielfreien Montage des anderen Körperabschnitts (7a) in dieser Struktur besitzt, wobei dieses Lager auf seinen beiden seitlichen Flächen Mittel (29, 30) zur gelenkigen Lagerung in den Wangen besitzt.

22. Einheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur gelenkigen Lagerung hervorstehende Teile (29, 30) aufweisen, die so ausgelegt sind, daß sie in Lagerstutzen (31, 32) der Wangen eintreten.

23. Einheit nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (35) zur Belastung der Einheit Tragstruktur (1) - Lager (7b) - Säulenkörperabschnitt (7a), der dem das Lenkrad tragenden Wellenabschnitt (4a) zugeordnet ist, vorgesehen ist.

24. Einheit nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Belastung eine Schraube (35) zur Annäherung der Wangen umfassen.