DE69812317T2

DE69812317T2 - Lenksystem, Lenkrad und Lenkradsäule für ein solches System

Info

Publication number: DE69812317T2
Application number: DE69812317T
Authority: DE
Inventors: Jacques Valentin; Etienne Chapelain
Original assignee: Autoliv Isodelta SAS
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2018-12-15
Also published as: FR2775036B1; EP0936128B1; ATE234752T1; FR2775036A1; EP0936128A1; DE69812317D1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Fahrzeug-Lenksysteme.
Insbesondere betrifft sie die Verbindung des Endteils der Lenksäule mit der Nabe des Lenkrades.
Man weiß, dass diese Naben üblicherweise aufweisen:

– eine Bohrung mit in axialer Richtung verlaufenden Kerbverzahnungen, welche durch ein in diese Richtung erfolgendes Aufschieben auf das Endteil der Säule in Eingriff gebracht werden soll, die mit entsprechenden Kerbverzahnungen versehen ist;
– eine Widerlagerfläche zum Abstützen an einer Anschlagfläche der Säule, um die Aufschiebebewegung der Nabe gegenüber der Säule in axialer Richtung zu stoppen, sowie
– eine zur Widerlagerfläche entgegengesetzte Stützfläche, die mit einer Mutter oder einem Schraubenkopf in Eingriff kommt, um mit einem an der Säule vorgesehenen Gewindebolzen oder Innengewinde in Eingriff zu kommen, wobei mit dem Festziehen der Schraube oder der Mutter die Nabe zwischen der Anschlagfläche der Säule, welche sich an der Widerlagerfläche der Nabe abstützt, und der Mutter oder dem Kopf der Schraube, welche sich an der Stützfläche der Nabe abstützt, eingespannt wird.

Aus der WO 96/38326, die als Grundlage für die zweiteilige Form dient, ist ein Fahrzeug-Lenksysteme bekannt, bei dem:

– das Endteil der Säule einen Sperransatz hat, welcher durch die Bohrung der Nabe des Lenkrades hindurchführbar ist und eine Endfläche aufweist, welche sich mit einer Seitenfläche in Form einer Einschnürung beim Zusammenziehen bezüglich der Endfläche verbindet; und
– die Nabe, damit sie durch Sperren an der Säule zu verriegeln ist, mehrere Kugeln aufweist, von denen jede eine Verriegelungsstellung einnimmt, in der sie sich sowohl an einer Stützfläche der Nabe als auch an der in Form der Einschnürung ausgebildeten Seitenfläche des Sperransatzes abstützt, wenn sich die Widerlagerfläche der Nabe an der Anschlagfläche der Säule abstützt, wobei Federn in der Nabe vorgesehen sind, um die Kugeln in die Verriegelungsstellung vorzuspannen.

Die Erfindung zielt darauf ab, es zu ermöglichen, dass der Befestigungsvorgang des Lenkrades an der Lenksäule leicht durchzuführen ist und insgesamt eine Befestigung schafft, welche alle notwendigen Eigenschaften besitzt, insbesondere aus einem Sicherheitsmaterial ist.
Sie schlägt zu diesem Zweck ein Lenksystem für ein Fahrzeug vor, mit

– einer Säule, die ein mit einer Anschlagfläche versehenes Endteil aufweist,
– einem Lenkrad, umfassend eine Nabe, die eine Bohrung zum durch axiales Aufschieben Ineingriffkommen mit dem Endteil der Säule, eine Widerlagerfläche zum Abstützen an der Anschlagfläche der Säule, um die Aufchiebebewegung der Nabe gegenüber der Säule in axialer Richtung anzuhalten, sowie eine zur Widerlagerfläche entgegengesetzte Stützfläche aufweist, die eine Abstützung für ein axiales Verriegelungsmittel liefert, welches zum Ineingriffhalten der Nabe mit der Anschlagfläche der Säule, auf der sich dann die Widerlagerfläche der Nabe abstützt, dient, und sich das Verriegelungsmittel folglich auf der Stützfläche abstützt, wenn es sich mit der Säule im Eingriff befindet; wobei in dem System:
– das Endteil der Säule einen Sperransatz hat, welcher durch die Bohrung der Nabe des Lenkrades hindurchführbar ist und eine Endfläche aufweist, welche sich mit einer Seitenfläche beim Zusammenziehen bezüglich der Endfläche verbindet; und
– das Verriegelungsmittel der Nabe des Lenkrades mindestens ein Sperrelement aufweist, welches eine Verriegelungsstellung zuläßt, in der es sich sowohl auf der Stützfläche der Nabe als auch auf der Seitenfläche des Sperransatzes der Säule abstützt; wenn die Widerlagerfläche der Nabe sich auf der Anschlagfläche der Säule abstützt, wobei in der Nabe ein federndes Mittel zum Vorspannen des Sperrelementes in die Verriegelungsstellung vorgesehen ist; wobei das System dadurch gekennzeichnet ist,
– dass die Seitenfläche des Endteils der Säule in axialer Richtung nach innen und zur Anschlagfläche hin so geneigt verläuft, wie die Stützfläche der Nabe des Lenkrades in axialer Richtung nach innen und zur Widerlagerfläche hin geneigt verläuft, die der Seitenfläche des Sperransatzes der Säule zugewandt ist, wenn sich die Widerlagerfläche der Nabe auf der Anschlagfläche der Säule abstützt; und
– dass das Verriegelungsmittel ein starres Paßstück ist, welches in Richtung der Stützfläche durch das federnde Mittel vorgespannt ist, wobei das Paßstück eine erste geneigte Fläche zum Abstützen an der Stützfläche sowie eine zur ersten Fläche entgegengesetzte, zweite geneigte Fläche zum Zusammenwirken mit der Seitenfläche des Ansatzes aufweist.

Beim Aufschieben der Nabe auf die Säule, kommt der Sperransatz mit seiner Endfläche mit dem Paßstück in Berührung, nimmt dann letzteres entgegen dem federnden Mittel derart mit, dass es an der Stützfläche entlanggleitet, wobei sich das Paßstück zunehmend nach außen bis in eine Position entfernt, in der das Paßstück so ausreichend weit entfernt ist, dass sich der Ansatz an diesem vorbei bewegen kann, das federnde Mittel dann das Paßstück zurückdrückt, welches zwischen der Stützfläche und der Seitenfläche des Ansatzes sitzt, wenn die Aufschiebebewegung der Nabe auf die Säule abgeschlossen ist, d. h., wenn die Widerlagerfläche der Nabe sich auf der Anschlagfläche der Säule abstützt, sich das Paßstück in der Verriegelungsstellung befindet, in der es sich mit der einen Seite an der Stützfläche der Nabe und mit der entgegengesetzten Seite an der Seitenfläche des Sperransatzes abstützt und nicht mehr wegbewegen kann.
Das Lenkrad und die Säule sind folglich axial verriegelt, da die Berührung zwischen der Widerlagerfläche der Nabe und der Anschlagfläche der Säule jegliche axiale Bewegung in Aufschieberichtung unterbindet und die Berührung des Paßstückes mit der Stützfläche der Nabe und der Seitenfläche des Ansatzes der Säule eine Bewegung in entgegengesetzter Richtung unterbindet.
Es ist zu bemerken, dass die Flächen, mit denen das Paßstück in seiner Verriegelungsstellung in Berührung steht (die Stützfläche der Nabe sowie die Seitenfläche des Ansatzes der Säule), so geneigt sind, dass eine Zugkraft am Lenkrad bewirkt wird, wobei sich die gesamte von einer der Flächen auf das Paßstück aufgebrachte Belastung auf die in Richtung der anderen Fläche gerichtete, wirkende Kraft überträgt, wodurch vermieden werden kann, dass sich das Paßstück zurückzieht, einschließlich den Fällen, in denen das federnde Mittel, welche das Paßstück in die Verriegelungsstellung vorspannt, eine relativ geringe Kraft ausübt.
Man sieht, dass der Montagevorgang des Lenkrades an der Säule besondere mühelos ist, da lediglich die Nabe bis zum Anschlag auf das Ende der Lenksäule aufgeschoben werden muß, und insgesamt eine Befestigung geschaffen ist, welche alle erforderlichen Eigenschaften besitzt, insbesondere aus einem Sicherheitsmaterial besteht.
Gemäß einem zweiten Aspekt zielt die Erfindung auch auf ein Lenkrad für ein Fahrzeug ab, welches auf das zuvor beschriebene System paßt, wobei das Lenkrad eine Nabe umfaßt, welche:

– eine Bohrung zum durch axiales Aufschieben Ineingriffkommen mit dem Endteil einer Lenksäule in dem Fahrzeug;
– eine Widerlagerfläche zum Abstützen auf einer zur Säule korrespondierenden Anschlagfläche, um die Aufschiebebewegung der Nabe gegenüber der Säule in axialer Richtung anzuhalten; und
– eine zur Widerlagerfläche entgegengesetzte Stützfläche, aufweist, welche eine Abstützung für ein axiales Verriegelungsmittel liefert, das zum Ineingriffhalten der Nabe mit der Anschlagfläche der Säule, auf der sich dann die Widerlagerfläche der Nabe abstützt, dient, und sich das Verriegelungsmittel folglich auf der Stützfläche abstützt, wenn es sich mit der Säule im Eingriff befindet; dadurch gekennzeichnet,
– dass die Stützfläche der Nabe des Lenkrades in axialer Richtung nach innen und zur Widerlagerfläche hin geneigt verläuft und
– dass das Verriegelungsmittel mindestens ein starres Paßstück aufweist, welches in Richtung der Stützfläche durch ein federndes Mittel vorgespannt ist, wobei das Paßstück eine erste geneigte Fläche zum Abstützen an der Stützfläche sowie eine zur ersten Fläche entgegengesetzte, zweite geneigte Fläche zum Zusammenwirken mit der Seitenfläche des Ansatzes aufweist.

Schließlich zielt die Erfindung gemäß einem dritten Aspekt auf eine Lenksäule für ein Fahrzeug ab, die zu dem zuvor beschriebenen System paßt, und die einen Sperransatz aufweist, welcher eine Endfläche bildet, die sich mit einer Seitenfläche beim Zusammenziehen zum Verbinden mit der Endfläche verbindet, wobei der Ansatz durch Schrauben in einer Gewindebohrung oder an einem Gewindeschaft befestigt ist, die bzw. der üblicherweise zur Aufnahme einer Feststellschraube oder einer Feststellmutter für das Lenkrad – vorgesehen ist.
Die Darstellung der Erfindung erfolgt nun durch die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche nachfolgend zum Zweck der Veranschaulichung und nicht beschränkend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird. In diesen:
1 eine Draufsicht einer Lenksäule und einer Nabe eines, Lenkrades gemäß der Erfindung ist, wobei die Abdeckung sowie die Feder, welche die Nabe aufnimmt, aus Gründen der Klarheit der Darstellung nicht gezeigt sind;
2 eine geschnittene Vorderansicht der Nabe ist, die durch II-II in 1 angegeben ist;
3 und 4 entsprechende Ansichten sind, die die Nabe beim Aufschieben auf das Endteil der Lenksäule bzw. die Nabe in ihre Befestigungsstellung auf der Säule zeigen;
5 eine andere entsprechende Ansicht ist, die die Verriegelungs-Paßstücke beim Entriegeln zeigt;
6 eine Vorderansicht des Endteils einer Variante der Lenksäule ist, mit einem Teilaufriß, welcher den mit einem Sperransatz versehenen Gewindeschaft zum Zusammenwirken mit einer Gewindebohrung des Restes der Lenksäule, bei der es sich um einen herkömmlichen Typ handelt, zeigt;
7 eine entsprechende Ansicht einer Variante ist, bei der der Rest der herkömmlichen Lenksäule mit einem Gewindeschaft anstelle einer Gewindebohrung versehen ist;
8 bis 11 jeweils den 1 bis 4 entsprechende Ansichten einer Variante sind, bei der der Sperransatz und die Anschlagfläche der Lenksäule als Pyramidenstumpf statt als Kegelstumpf ausgebildet sind;
12 eine der 8 entsprechende Ansicht ist, welche eine Variante der Freigabemittel der Verriegelungs-Paßstücke und ein zugeordnetes Werkzeug zeigt;
13 eine der 12 entsprechende Ansicht ist, allerdings mit dem Werkzeug auf dem zu dessen Aufnahme dienenden Hebel angeordnet und mehr in der Freigabestellung als in der Verriegelungsstellung; und
14 eine teilweise geschnittene Ansicht angegeben durch XIV-XIV in 13 ist.
Das in den 1 bis 4 gezeigte Lenksystem umfaßt eine Lenksäule, deren Endteil 1 im Detail in den 3 und 4 dargestellt ist, sowie ein Lenkrad, von dem im wesentlichen die Nabe 2 dargestellt worden ist, wobei eine Speiche 3 des Lenkrades teilweise in 4 gezeigt ist.
Das Endteil 1 der Lenksäule umfaßt herkömmlicherweise einen mit axial verlaufenden Kerbverzahnungen versehenen Abschnitt 4, an dessen einem Ende sich eine Anschlagfläche 5 befindet, welche hier durch eine Abschrägung gebildet ist, welche den kerbverzahnten Abschnitt 4 mit einem glatten Abschnitt 6 größeren Durchmessers verbindet.
Das Endteil 1 umfaßt an der anderen Seite des kerbverzahnten Abschnittes 4 einen Sperransatz 7. Dieser Ansatz hat eine Stirnfläche 9, deren Außendurchmesser kleiner ist als der des Abschnittes 4, wobei das Zentrum der Fläche 9 eben ist und seine Kanten abgerundet sind. Die Fläche 9 schließt sich an eine Seitenfläche 10 an, welche gegenüber der Fläche 9 zurückversetzt ist.
Genauer gesagt, ist die Fläche 10 kegelstumpfförmig und schließt sieh mit ihrem größeren Durchmesser an die Stirnfläche 9 an. Entgegengesetzt hierzu schließt sich die Fläche 10 mit ihrem kleineren Durchmesser an eine kegelstumpfförmige Fläche 11 an, welche durch eine Abschrägung den Sperransatz 7 und den kerbverzahnten Abschnitt 4 miteinander verbindet.
Die Nabe 2 umfaßt einen Körper 2A aus gegossenem oder bearbeitetem Metall. Der Körper hat eine mit einer Kerbverzahnung versehene Bohrung 12, an deren einem Ende sich eine Widerlagerfläche 13 befindet.
Der Durchmesser der Bohrung 12 und die Ausbildung der Kerbverzahnung entsprechen den Durchmesser bzw. der Ausbildung der Kerbverzahnung des Abschnitts 4 des Endteils 1, damit die Bohrung 12 mit dem Abschnitt 4 durch Aufschieben in Eingriff bringbar ist, so wie es in 3 gezeigt ist. Das Zusammenwirken der Kerbverzahnungen des Abschnittes 4 und der Bohrung 12 ermöglicht ein Feststellen der Drehung des Lenkrades relativ zur Lenksäule.
Die Widerlagerfläche 13 hat die gleiche Gestaltung wie die Anschlagfläche 5 des Endteils 1 und dient zum Stoppen der Aufschiebebewegung der Nabe 2 gegenüber dem Endteil 1 in axialer Richtung, da die Flächen 13 und 5 sich aneinander abstützen, so wie es in 4 dargestellt ist.
Wie auch insbesondere in 3 zu sehen ist, mündet die Bohrung 12 entgegengesetzt zur Widerlagerfläche 13 in einer koaxial zur Bohrung angeordneten Aufnahme in Form einer Stufe, wobei die Bohrung 12 genauer gesagt in einen Raum 14 mündet, welche im wesentlichen die Form eines Trichters mit abgeschrägten Kanten hat, und der Raum 14 seinerseits in einen Raum 15 mundet, welcher im wesentlichen die Form eines Trichters mit geraden Kanten hat.
Die abgeschrägten Kanten des Raumes 14 bilden eine kegelstumpfförmig verlaufenden Oberfläche 16, deren größerer Durchmesser an der Seite des Raumes 15 und deren kleinerer Durchmesser an der Seite der Bohrung 12 angeordnet ist.
Drei Zähne 17A, 17B und 17C, welche gleichfalls Teil des Körpers 2A sind, sind mit im wesentlichen gleichem Abstand im Raum 14 angeordnet.
Die drei Zähne sind identisch ausgebildet und bilden jeweils eine Innenoberfläche 18 (2), welche sich an die Wand der Bohrung 12 anschließt und sich zum Raum 15 hin erweitert, zwei Seitenflächen 19 (1), welche zum Raum 14 hin gedreht sind und von denen jede einer im wesentlichen radial verlaufenden Ebene folgenden ausgerichtet ist, eine flache Oberseite 20 (2), welche sich oberhalb des Bodens 21 des Raumes 15 befindet, sowie eine die Flächen 20 und 21 miteinander verbindende Fläche 22.
Die Flächen 18 und 22 sind so gekrümmt, dass die Zähne 17A, 17B und 17C einen Querschnitt haben, welcher die Form eines Stumpfes eines abgewinkelten Kreissektors hat. Die Seitenflächen 19 sind bezüglich der Axialrichtung geringfügig geneigt, wobei sich die zwei Seitenflächen desselben Sektors in Richtung der Widerlagerfläche verjüngen.
In jedem Zwischenraum zwischen zwei Zähnen ist ein Verriegelungs-Paßstück angeordnet, dessen Querschnitt im wesentlichen die Form eines Stumpfes eines abgewinkelten Kreissektors mit einem größeren Winkel am Scheitel als die Zähne 17A, 17B und 17C hat.
Genauer gesagt ist ein Paßstück 23A zwischen den Zähnen 17A und 17B, ein Paßstück zwischen den Zähnen 17B und 17C sowie ein Paßstück 23C zwischen den Zähnen 17C und 17A angeordnet.
Jedes der Paßstücke 23A bis 23C hat eine Innenfläche 24 ( 2) der gleichen Form, wie die Seitenfläche 10 des Ansatzes 7, eine Außenfläche 25 der gleichen Form, wie die Fläche 16 des Raumes 14 und zwei Seitenwände (1) der gleichen Form, wie die Seitenwände 19 der Erhebungen 17A, 17B und 17C.
Der Abstand zwischen den Wänden 24 und 25 ist so, wenn das, Endteil 1 in der Nabe 2 mit der Widerlagerfläche 13 in Eingriff steht, welche von der Anschlagfläche 5 getragen ist, dass jedes Paßstück an seiner Fläche 24 in inniger Berührung mit der Seitenfläche 10 des Ansatzes 7 und an seiner Fläche 25 in inniger Berührung mit der Fläche 16 Körpers 2A steht, wie es in 4 gezeigt ist, während der Winkelabstand zwischen den Seitenwänden 26 so ist, dass die Seitenwände 26 auf den Wänden 19 der Erhebungen eng anliegen, zwischen denen das Paßstück so angeordnet ist, dass das Paßstück auf einer Höhe angeordnet ist, bei der der Boden des Paßstücks nicht mit dem Boden des Raums 14 zusammentrifft, wie es in 2 gezeigt ist.
Die Oberfläche des Bodens 21 des Raumes ist eben, während seine Seitenfläche 27 zylindrisch ist.
Eine Ausnehmung 28 mit einem Querschnitt in Form eines umgekehrten L ist über einen Winkel von 90° an der Oberseite des Abschnittes des der Nabe zugehörigen Körpers 2A außen ausgebildet, wobei die Ausnehmung seitlich durch Stirnwände 29A und 29B begrenzt ist (1).
Ein Freigabering 30 ist in den Raum 15 und die Ausnehmung 28 eingesetzt.
Der Ring hat eine Ringplatte 31, welche an der Bodenfläche 21 des Raumes 15 anliegt, drei Hubklauen 32A, 32B und 32C, die jeweils an der Innenseite des Rings 31 angeordnet sind und eine obere Fläche aufweisen, welche derart ansteigt, dass die Höhe jeder Klaue 32A bis 32C zunimmt, wenn man die Klaue ihrer Länge nach im Uhrzeigersinn bewegt (so wie die Klauen in 1 zu sehen sind), sowie einen Stellhebel 33 in Form eines umgekehrten Us, der mit der Außenseite des Rings 31 verbunden ist, wobei der Innenschenkel des Hebels 33 an der Wand 27 anliegt und der Rest des Hebels in der Ausnehmung 28 angeordnet ist, und wobei eine Aufnahme 34 für ein Stellwerkzeug am Außenschenkel ausgebildet ist.
Wenn der Hebel 33 gegen die Stirnwand 29A bewegt ist, wie es in 1 gezeigt ist, befindet sich jede Klaue 32A bis 32C gegenüber der Außenfläche 22 der betreffenden Erhebung 17A bis 17C.
Jedes Paßstück 23A bis 23C hat einen bezüglich der Fläche 25 hervorstehenden hinteren Flügel 35, wobei jede Klaue 32A bis 32C jeweils unter den Flügel eines Paßstücks kommen kann, um diesen anzuheben, wenn der Hebel 33 in Richtung der Stirnwände 29B bewegt worden ist, um das Lenkrad freizugeben, wie später erläutert werden wird.
Der Raum 15 wird durch eine Abdeckung 36 geschlossen, welche durch Schrauben 37 am Körper 2A befestigt ist, wobei eine schraubenförmige Druckfeder 38 zwischen den Paßstücken 23A bis 23C und der Abdeckung 36 angeordnet ist und Höcker an der Abdeckung 36 bzw. an den Paßstücken vorgesehen sind, um die Feder 38 mittig zu halten.
Es wird nun erläutert, wie die Montage und die Demontage des Lenkrades abläuft.
Die Bohrung 12 der Nabe 2 wird mit dem Endteil 1 der Lenksäule durch eine Aufschiebebewegung in Eingriff gebracht, während der die Stirnfläche 9 des Ansatzes 7 durch Auftreffen auf die Paßstücke 23A bis 23C diese beendet, welche folglich durch den Ansatz 7 gegen die Feder 38 zurückgedrückt werden, wobei sie mit ihren Flächen 25 auf der Fläche 16 derart entlang gleiten, bis sich die Paßstücke in eine Position spreizen, wie in 3 dargestellt, in der sich der Ansatz 7 an den Paßstücken 23A bis 23C vorbei bewegen kann, welche dann durch die Feder 38 zurückgedrückt werden, und, sobald die Nabe vollständig auf das Endteil 1 aufgeschoben ist, d. h., sobald die Widerlagerfläche 13 von der Anschlagfläche 5 getragen wird, die Paßstücke 23A bis 23C jeweils zwischen die Flächen 10 und 16 eingeführt sind, auf welchen sie mit ihren Flächen 24 und ihren Flächen 25 eng anliegen.
Man sieht, dass durch die Steigung der Flächen 10 und 16 jede axial gerichtete Bewegung, welche darauf abzielt, das Lenkrad von der Säule zu ziehen, auf die Paßstücke 23A bis 23C durch das Dazwischenliegen der Fläche 10 oder der Fläche 16 eine gegen die andere Fläche gerichtete Kraft derart bewirkt, dass die Kräfte die Paßstücke nicht verschieben können, so dass folglich die Säule und das Lenkrad miteinander verriegelt bleiben.
Um die Demontage des Lenkrades durchzuführen, genügt es, ein Werkzeug, wie einen kleinen runden Stift, in die Aufnahme 34 einzuführen und den Hebel 33 in Richtung der Fläche 29B zu bewegen, wobei die Klauen 32A bis 32C jeweils zunehmend unter die Flügel 35 der Paßstücke 23A bis 23C gelangen, und diese anheben, wie in 5 gezeigt ist, und, sobald der Hebel 33 an die Fläche 29B gelangt, so ausreichend angehoben sind, dass das Lenkrad von dem Endteil abgezogen werden kann.
Man beachte, dass die Steigung der Fläche 10 bezogen auf die Achsrichtung kleiner ist als die Steigung der Fläche 16, wobei dieser Steigungsunterschied bewirkt, dass bei der Demontage sehr schnell ein Raum zwischen den Paßstücken und dem Ansatz 7 geschaffen wird, wodurch vermieden wird, dass sehr große Reibungskräfte überwunden werden müssen, um die Paßstücke anzuheben.
Damit sichergestellt ist, dass der Ring 30 von sich, aus in der Position verbleibt, in der der Hebel 33 an der Endfläche 29A anliegt (die Verriegelungsstellung des Lenkrades), ist ein Ende der Feder 38 an der Abdeckung 36 und das andere Ende an dem Ring 30 eingehängt, wobei die Feder 38 so auch die Rückstellkraft für den Ring 30 bereitstellt.
In der in den 6 und 7 gezeigten Variante ist das Endteil der Lenksäule nicht einstückig ausgebildet, wie das Teil 1, sondern ist gebildet, in dem ein für die Lenksäule konventionelles Endteil mit einem Sperransatz durch Verschrauben mit einem normalerweise zur Aufnahme der Sicherungsschraube oder der Sicherungsmutter des Lenkrades vorgesehenen Element zusammengesetzt ist.
Im allgemeinen werden dieselben Bezugszeichen wie für das Endteil 1 verwendet, jedoch bei der Variante in 6 durch die Zahl 100 und in der Variante in 7 durch die Zahl 200 ergänzt.
Das in der 6 gezeigte Endteil 101 der Lenksäule umfaßt einen Sperransatz 107, an dem ein Gewindeschaft 40 vorgesehen ist, mit dessen Hilfe der Ansatz am Rest des Endteils 101 befestigt ist, bei welchem es sich um einen herkömmlichen Typ handelt, der eine normalerweise für die Befestigungsschraube des Lenkrades vorgesehene Gewindebohrung 41 aufweist, die hier jedoch zur Montage des Ansatzes 107 dient.
In der Stirnseite 109 ist eine Ausnehmung 42, hier sechseckig, vertieft ausgebildet, um den Ansatz 107 am Rest des Endteils mit Hilfe eines geeigneten Schlüssels zu blockieren.
Das Endteil 201 der in 7 gezeigten Lenksäule umfaßt einen Ansatz 207, welcher eine Gewindebohrung 43 hat, mit deren Hilfe der Ansatz am Rest des Endteils 201 befestigt ist, welcher mit einem normalerweise für die Mutter des Lenkrades dienenden Gewindeschaft 44 versehen ist, hier jedoch zum Befestigen des Ansatzes 207 dient, welcher mit einer der Ausnehmung 42 entsprechenden Ausnehmung 45 für die Möglichkeit seiner Blockade versehen ist.
Zum Sichern ist ein Hemm-Mittel vorgesehen, hier eine nicht dargestellte, geeignete Unterlegscheibe, die bei jedem Endteil 101 und 201 zwischen dem Ansatz 107 oder 207 und dem Rest des Endteils vorgesehen ist.
Bei der in den 8 bis 11 gezeigten Variante ist das Endteil der Lenksäule ohne Kerbverzahnung ausgebildet, wobei die Seitenfläche des Sperransatzes nicht in Form eines Kegelstumpfes, sondern in Form eines Pyramidenstumpfes ausgebildet ist, wobei das gleiche für die Anschlagfläche des Endteils gilt.
Im allgemeinen werden dieselben Bezugszeichen, wie für die Ausführungsform in den 1 bis 4, verwendet, jedoch durch die Zahl 300 ergänzt.
Wie man insbesondere in den 8 und 9 sehen kann, entspricht die Nabe 302 der Nabe 2, außer, dass die Bohrung 312 an der die Kerbverzahnung vorweisenden Stelle glatt ist, dass die W derlagerfläche 313 in Form eines Pyramidenstumpfes anstelle eines Kegelstumpfes ausgebildet ist und dass die Innenflächen 324 der Paßstücke 323A bis 323C eben sind, statt geneigt zu verlaufen.
Wie nachfolgend erläutert wird, ist die Anschlagfläche 305 des Endteils 301 in Form eines Pyramidenstumpfes, hier mit einer gleichmäßigen, sechseckigen Grundfläche, sowie auch die Seitenfläche 310 des Sperransatzes 307 in Form eines Pyramidenstumpfes mit sechseckiger Grundfläche ausgebildet, wobei sich die Kanten der Flächen 305 und 310 gegenseitig entsprechen.
Bei dieser Ausführungsform wird das Sperren der Drehung zwischen der Nabe 302 und dem Endteil 031 nicht mit Hilfe der Kerbverzahnungen, sondern mit Hilfe des Zusammenwirkens der Anschlagfläche 305 mit der Widerlagerfläche 313 und mit Hilfe des Zusammenwirkens der Oberfläche 310 mit den Paßstücken 323A bis 323C erreicht.
Bei der in den Fig. 12 bis 14 gezeigten Variante ist die Ausnehmung 328 durch eine Ausnehmung 328' , welche über die gesamte, den Raum 315 seitlich begrenzenden Wand ausgeführt ist, sowie der Hebel 333 durch den geradlinigen Hebel 333' ersetzt, welcher zum Zusammenwirken mit einem durch einen Hohlzylinder gebildeten Werkzeug 46 vorgesehen ist, wobei anstelle der Feder 338 eine Feder 47 vorgesehen ist, welche mit ihrem einen Ende am Körper der Nabe und mit ihrem änderen am Ring 330' befestigt ist, um den Ring in die in 12 gezeigte Stellung zurückzubewegen.
Das Werkzeug 46 ist vorgesehen, um in dieser Stellung mit dem Hebel 333' um diesen herum in Eingriff zu kommen, wie in 13 gestrichelt dargestellt ist, und dient dazu, den Ring 330' bis in die in 13 gezeigte Freigabestellung zu bewegen.
Wie man in 14 sehen kann, ist die Abdeckung 336 durch eine Abdeckung 336' ersetzt, welche einen Höcker aufweist, der eine Innenraste 48 bildet, welche, Dank der Elastizität der Abdeckung, die aus einem Metallblech besteht, das Werkzeug 46 in der in 13 gezeigten Freigabestellung festlegt, wobei die Raste insgesamt eine Dicke hat, die so ausreichend gering ist, dass der Hebel 333 bei fehlendem Werkzeug 46 nicht durch die Raste zurückgehalten werden kann.
Dank der durch die Raste 48 verursachten Sperre, muß der Bediener den Hebel 46 nicht halten, um das Lenkrad von der Lenksäule abzuziehen, und es besteht nicht die Gefahr, dass der Ring 330' ungewollt in der Freigabestellung verbleibt, da das Herausziehen des Werkzeuges 46 durch die Feder 47 automatisch das Zurückkehren in die in 12 gezeigte Verriegelungsstellung zur Folge hat.
Eine Vielzahl von Varianten sind in Abhängigkeit von den Gegebenheiten möglich und es ist in dieser Beziehung daran zu erinnern, dass die Erfindung sich nicht auf die beschriebenen oder gezeigten Beispiele beschränkt.

Claims

Fahrzeuglenksystem mit: – einer Säule, die ein mit einer Anschlagfläche (5; 105; 205; 305) versehenes Endteil (1; 101; 201; 301) aufweist, – einem Lenkrad, umfassend eine Nabe, die eine Bohrung zum durch axiales Aufschieben Ineingriffkommen mit dem Endteil (1; 101; 201; 301) der Säule, eine Widerlagerfläche (13; 313) zum Abstützen an der Anschlagfläche (5; 105; 205'; 305) der Säule, um die Aufschiebebewegung der Nabe gegenüber der Saule in axiales Richtung anzuhalten, sowie eine zur Widerlagerfläche (13; 313) entgegengesetzte Stützfläche (16; 316) aufweist, die eine Abstützung für ein axiales Verriegelungsmittel liefert, welches zum Ineingriffhalten der Nabe mit der Anschlagfläche (5; 105; 205; 305) der Säule, auf der sich dann die Widerlagerfläche (13; 313) der Nabe abstützt, dient, und sich das Verriegelungsmittel folglich auf der Stützfläche (16; 316) abstützt, wenn es sich mit der Säule im Eingriff befindet; wobei in dem System: – das Endteil (1; 101; 201; 301) der Säule einen Sperransatz (7; 107; 207; 307) hat, welcher durch die Bohrung (12; 312) der Nabe des Lenkrades hindurchführbar ist und eine Endfläche (9; 109; 209; 309) aufweist, welche sich mit einer Seitenfläche (10; 110; 210; 310) beim Zusammenziehen bezüglich der Endfläche (9; 109; 209; 309) verbindet; und – das Verriegelungsmittel der Nabe des Lenkrades mindestens ein Sperrelement (23A, 23B, 23C; 323A, 323B, 323C) aufweist, welches eine Verriegelungsstellung zuläßt, in der es sich sowohl auf der Stützfläche (16; 316) der Nabe als auch auf der Seitenfläche (10; 110; 210; 310) des Sperransatzes (7; 107; 207; 307) der Säule abstützt, wenn die Widerlagerfläche (13; 313) der Nabe sich auf der Anschlagfläche (5; 105; 205; 305) der Säule abstützt, wobei in der Nabe (2; 302) ein federndes Mittel (38; 33.8) zum Vorspannen des Sperrelementes in die Verriegelungsstellung vorgesehen ist; wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, – dass die Seitenfläche (10; 110; 210; 310) des Endteils (1; 101; 201; 301) der Säule in axialer Richtung nach innen und zur Anschlagfläche (5; 105; 205; 305) hin so geneigt verläuft, wie die Stützfläche (16; 316) der Nabe des Lenkrades in axialer Richtung nach innen und zur Widerlagerfläche (13; 313) hin geneigt verläuft, die der Seitenfläche (10; 110; 210; 310) des Sperransatzes (7; 107; 207; 307) der Säule zugewandt ist, wenn sich die Widerlagerfläche (13; 313) der Nabe auf der Anschlagfläche (5; 105; 205; 305) der Säule abstützt; und – dass das Verriegelungsmittel ein starres Paßstück (23A, 23B, 23C; 323A, 323B, 323C) ist, welches in Richtung der Stützfläche (16; 316) durch das federnde Mittel (38; 338) vorgespannt ist, wobei das Paßstück (23A, 23B, 23C; 323A, 323B, 323C) eine erste geneigte Fläche (25; 325) zum Abstützen an der Stützfläche (16; 316) sowie eine zur ersten Fläche entgegengesetzte, zweite geneigte Fläche (24; 324) zum Zusammenwirken mit der Seitenfläche (10; 110; 210; 310) des Ansatzes aufweist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche (10; 210; 310) des Sperransatzes (7; 107; 207) kegelstumpfartig ist, wobei das Endteil (1; 101; 201) einen ausgeprägten Abschnitt (4; 104; 204) zum Festsetzen der Drehung der Nabe (2) aufweist.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche (310) des Sperransatzes (307) in Form einer stumpfen Pyramide ausgebildet ist.
System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenfläche (310) des Sperransatzes (307) in Form einer stumpfen Pyramide mit hexagonaler Grundfläche ausgebildet ist, wobei das Lenkrad drei Verriegelungs-Paßstücke aufweist.
Lenkrad zum Steuern eines Fahrzeuges, passend zu dem System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Nabe (2; 302), welche: – eine Bohrung zum durch axiales Aufschieben Ineingriffkommen mit dem Endteil (1; 101; 201; 301) einer Lenksäule in dem Fahrzeug; – eine Widerlagerfläche (13; 313) zum Abstützen auf einer zur Säule korrespondierenden Anschlagfläche (5; 105; 205; 305), um die Aufschiebebewegung der Nabe gegenüber der Säule in axialer Richtung anzuhalten; und – eine zur Widerlagerfläche (13; 313) entgegengesetzte Stützfläche (16; 316) aufweist, welche eine Abstützung für ein axiales Verriegelungsmittel liefert, das zum, Ineingriffhalten der Nabe mit der Anschlagfläche der, Säule, auf der sich dann die Widerlagerfläche der Nabe abstützt, dient, und sich das Verriegelungsmittel folglich auf der Stützfläche abstützt, wenn es sich mit der Säule im Eingriff befindet; dadurch gekennzeichnet, – dass die Stützfläche (16; 316) der Nabe des Lenkrades in axialer Richtung nach innen und zur Widerlagerfläche (13; 3i3) hin geneigt verläuft und – dass das Verriegelungsmittel mindestens ein starres Paßstück (23A, 23B, 23C; 323A, 323B, 323C) aufweist, welches in Richtung der Stützfläche (16; 316) durch ein federndes Mittel (38; 338) vorgespannt ist, wobei das Paßstück (23A, 23B, 23C; 323A, 323B, 323C) eine erste geneigte Fläche (25; 325) zum Abstützen an der Stützfläche (16; 316) sowie eine zur ersten Fläche entgegengesetzte, zweite geneigte Fläche (24; 324) zum Zusammenwirken mit der Seitenfläche (10; 110; 210; 310) des Ansatzes aufweist.
Lenkrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (16; 316) kegelstumpfartig und koaxial zur Nabe (2; 302) verläuft.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Fläche (24; 324) des Paßstücks weniger geneigt in axialer Richtung, verläuft als die erste Fläche (25; 325).
Lenkrad nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Vielzahl der Verriegelungs-Paßstücke (23A, 23B, 23C; 323A, 323B, 323C) aufweist, wobei zwei benachbarte Paßstücke durch einen mit der Stützfläche (16; 316) einstückig ausgebildeten Zahn (17A, 17B, 17C; 317A, 317B, 317C) voneinander getrennt sind.
Lenkrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (17A, 17B, 17C; 317A, 317B, 317C) und die Paßstücke (23A, 23B, 23C; 323A, 323B, 323C) in einer radialen Ebene ausgerichtete Seitenflächen (19; 26) aufweisen.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass es drei der Verriegelungs-Paßstücke (23A, 23B, 23C; 323A, 323B, 323C) aufweist.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Entriegelungsring (30; 330; 330') aufweist, der – eine Entriegelungsstellung, in der er jedes der Verriegelungs-Paßstücke (23A, 23B, 23C; 323A, 323B, 323C) gegen das federnde Mittel (38; 338) soweit anhebt, bis der Zwischenraum zwischen diesen Paßstücken wenigstens gleich dem maximalen radialen Abstand eines Sperransatzes (7; 107; 207; 307) ist, welcher Teil der geneigten Oberfläche (10; 110; 210; 310) ist, mit der die zweite geneigte Fläche (24; 324) zusammenwirken soll; und – eine Verriegelungsstellung zuläßt, in der der Ring nicht auf die Paßstücke einwirkt.
Lenkrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein selbstfederndes Mittel (38; 338; 47) den Entriegelungsring (30; 330, 330') in die Verriegelungsstellung vorgespannt ist.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Entriegelungsring (30; 330; 330') einen in einer seitlichen Ausnehmung (28; 328; 328') der Nabe des Lenkrades beweglichen Stellhebel (33; 333; 333') aufweist.
Lenkrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (33) eine Öffnung (34) für die Aufnahme eines Handwerkzeuges hat.
Lenkrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (333') in eine Ausnehmung am Ende eines Handwerkzeuges (46) einführbar ist.
Lenkrad nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Blockiermittel (336', 48) zum Blockieren des mit dem Hebel (333') in Eingriff stehenden Werkzeuges (46) in der Entriegelungsstellung aufweist, wobei das Blockiermittel nicht mit dem Hebel (333') in Berührung bringbar ist, und wobei ein selbstfederndes Mittel (47) vorgesehen ist, um den Entriegelungsring in die Verriegelungsstellung zurückzustellen.
Lenkrad nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockiermittel einen an einer Abdeckung (336') der Nabe ausgeformten Vorsprung (48) hat.
Säule, verwendbar für ein System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Sperransatz (107; 207), welcher eine Endfläche (109; 209) bildet, die sieh mit einer Seitenfläche (110; 210) beim Zusammenziehen zum Verbinden mit der Endfläche (109; 209) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (107; 207) durch Schrauben in einer Gewindebohrung (41) oder an einem Gewindeschaft (44) befestigt ist, die bzw. der üblicherweise zur Aufnahme einer Feststellschraube oder einer Feststellmutter für das Lenkrad vorgesehen ist.