DE10036384A1

DE10036384A1 - Kippstift-Mechanismus

Info

Publication number: DE10036384A1
Application number: DE10036384A
Authority: DE
Inventors: Ludger Uphaus; Michael Dannemann
Original assignee: Nacam Deutschland GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering Bremen GmbH
Priority date: 2000-07-24
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2002-02-21
Also published as: US20030127843A1; WO2002008046A1; US6695350B2; EP1214239A1; JP2004504227A

Abstract

Es wird ein Kippstift-Mechanismus vorzugsweise für die Klemmvorrichtung einer in ihrer Lage einstellbaren Kfz-Lenksäule zur lösbaren Festlegung eines die Lenksäule aufnehmenden Gehäuses an einer karosserieseitig festgelegten Halterung vorgestellt. Gehäuse und Halterung sind über mindestens eine mittels des Kippstift-Mechanismus aufeinander pressbare zusammenwirkende Reibflächenpaarung arretierbar. Der Kippstift-Mechanismus weist hierbei einen zentral angeordneten in Richtung seiner Mittellängsachse 13 verschieblichen Bolzen 3 und mindestens einen mit seiner Längsachse 14 etwa parallel zur Bolzenmittellängsachse 13 angeordneten Kippstift 6 auf, wobei der Kippstift 6 sich einseitig direkt oder indirekt an einem Bolzenbund 4 abstützt, und an seinem anderen Ende in einer Ausnehmung 10 an der Stirnseite eines Betätigungsringes 5 aufgenommen ist, und wobei der Kippstift 6 durch Verdrehung des Betätigungsringes 5 einerseits in eine über die axiale Strecklage parallel zur Bolzenmittellängsachse 13 hinaus in eine arretierbare Anschlaglage sowie in Gegenrichtung in eine Lösestellung kippbar ist. Erfindungsgemäß weist der Betätigungsring 5 auf der dem ersten Kippstift 6 abgewandten zweiten Stirnseite mindestens eine Ausnehmung 11 für einen weiteren Kippstift 6 auf, wobei sich das andere Ende dieses Kippstiftes 6 in einer in Richtung der Mittelachse des Betätigungsringes 5 axial verschieblichen Druckscheibe 7 abstützt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kippstift-Mechanismus für die Klemmvorrichtung einer in ihrer Lage einstellbaren KFZ-Lenksäule mit den im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Merkmalen.

Ein derartiger Kippstift-Mechanismus ist beispielsweise zum Aufbau der Klemmkräfte bei einer Klemmvorrichtung entsprechend der DE 44 00 306 A1 vorhanden. In der angegebenen Schrift ist eine Klemmvorrichtung offenbart, durch die ein die Lenksäule aufnehmendes Gehäuse mit einem an der Karosserie festen Halter in geklemmtem Zustand mit korrespondierenden Reibflächen aneinander liegen. Der Aufbau der Klemmkräfte erfolgt mittels mehrerer Kippstifte, die mit dem einen Ende in einem Widerlager am Gehäuse und mit ihrem anderen Ende in einem Widerlager an einem Bolzenbund abgestützt sind. Die Verdrehung des Bolzens in die eine Richtung führt dazu, dass die Kippstifte über eine aale Strecklage parallel zur Bolzenachse hinaus in eine arretierende Anschlaglage gebracht werden können, in der die notwendigen Anpresskräfte für die zwischen karosseriefestem Halter und Gehäuse angeordneten Reibflächen aufgebracht werden. Bei einer Verdrehung des Bolzens in die entgegengesetzte Richtung gelangen die Kippstifte in eine die Klemmverbindung aufhebende Lösestellung, in welcher die Kippstifte unter einem geringen Winkel zur Bolzenlängsachse geneigt sind.

Die in der oben angeführten Schrift beschriebene Klemmvorrichtung unter Verwendung eines Kippstift-Mechanismus hat sich prinzipiell bewährt, besitzt jedoch insbesondere in Bezug auf gestiegene Anforderungen an die Klemmwirkung gewisse Nachteile. Diese bestehen insbesondere darin, dass der Klemmweg, d. h., der Hub, den die Kippstifte von ihrer Lösestellung bis in die Arretierungsstellung durchführen, relativ klein ist. Darüber hinaus geht von dem ohnehin klein bemessenen Klemmweg durch das Durchlaufen der Kippstiftlage über die aale Strecklage hinaus in eine Arretierungslage von dem theoretisch vorhandenen Klemmweg wieder etwas dadurch verloren, dass die Kippstifte in der stabilen Arretierungsstellung gehalten werden. Als weiterer Nachteil im bestehenden Stand der Technik hat sich herausgestellt, dass für die angesprochenen Kippstift-Mechanismen ein Gegenlager beispielsweise in Form eines Axialnadellagers erforderlich ist, welches die Drehbewegung des Betätigungselementes zum Abkippen der Kippstifte unter Kraft zulässt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Kippstift-Mechanismus der eingangs beschriebenen gattungsgemäßen Art so weiter zu entwickeln, dass größere Klemmwege realisiert werden können. Darüber hinaus soll der erfindungsgemäße Mechanismus kompakte Maße aufweisen und in seinem Aufbau einfach und kostengünstig sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in Zusammenschau mit den gattungsbildenden Merkmalen durch die technische Lehre des Anspruches 1 gelöst.

Gemäß dieser technischen Lehre weist der Betätigungsring, der durch Verdrehung ein Abkippen der zwischen Betätigungsring und einem Bolzenbund eingepassten Kippstifte herbeiführt, auf der diesen Kippstiften abgewandten zweiten Stirnseite mindestens eine Ausnehmung für einen weiteren Kippstift aufweist, wobei sich das andere Ende dieses Kippstiftes in einer in Richtung der Mittelachse des Betätigungsringes axial verschieblichen Druckscheibe abstützt.

Durch diesen erfindungsgemäßen Aufbau wird durch eine Verdrehung des Betätigungsringes eine beidseitige Hubbewegung der in den Stirnseiten des Betätigungsringes gelagerten Kippstifte herbeigeführt. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Kippstift-Mechanismen lässt sich auf diese Weise eine Verdoppelung des Hubweges herbeiführen. Da die Ausnehmungen für den oder die jeweils in beiden Stirnseiten angeordneten Kippstifte versetzt zueinander angeordnet sind, weist der erfindungsgemäße Mechanismus trotz der Verdoppelung des Hubweges äußerst kompakte Abmaße auf.

Spezielle Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich zusammen mit der technischen Lehre des Anspruches 1 aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Es hat sich insbesondere als zweckmäßig erwiesen, an jeder der beiden Stirnseiten des Betätigungsringes zwei um 180 Grad versetzt zueinander angeordnete Aufnahmen für je einen Kippstift anzuordnen. Die Aufnahmen an der einen Stirnseite sind hierbei zu derjenigen der anderen Stirnseite um 90 Grad versetzt angeordnet. Die beidseitig versetzte Anordnung der Nadelpaare stabilisiert den mittleren Betätigungsring, wodurch eine üblicherweise vorhandene Anzahl von 3 Kippstiften reduziert werden kann, was Herstellung und Montage vereinfacht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht darüber hinaus vor, dass nur zwei der vorhandenen Kippstifte in der arretierbaren Anschlaglage des Betätigungsringes sich in der "Über-Totpunktlage", d. h., in der über die axiale Strecklage parallel zur Bolzenmittellängsachse hinaus befinden, während die beiden übrigen Kippstifte genau in der axialen Strecklage angeordnet sind. Durch die unterschiedliche Anordnung der Kippstifte in der Arretierungsposition lässt sich der Klemmweg zusätzlich vergrößern, und somit die Klemmwirkung des gesamten Mechanismus zusätzlich steigern.

Die Verdrehung des Betätigungsringes lässt sich dadurch realisieren, dass dieser mit einem Handhebel gekoppelt wird.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kippstift-Mechanismus,

Fig. 2: eine Schnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen Mechanismus entsprechend der Schnittlinie A-A aus Fig. 1,

Fig. 3: eine Schnittdarstellung durch den Kippstift-Mechanismus entsprechend der Schnittlinie B-B aus Fig. 1 und

Fig. 4: eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie C-C aus Fig. 2.

Bei der Darstellung des Kippstift-Mechanismus in den einzelnen Zeichnungen wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit auf angrenzende Bauteile des Lenksäulen- Kippstift-Mechanismus verzichtet. In der Fig. 1 ist der in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnete Kippstift-Mechanismus zusammen mit einem an den Kippstift- Mechanismus 1 gekoppelten Handhebel 2 dargestellt. Der Handhebel 2 dient zur Betätigung des Kippstift-Mechanismus, dessen detaillierter Aufbau anhand der Fig. 2 bis 4 veranschaulicht wird.

Der gesamte Mechanismus besteht im Wesentlichen aus einem mittig angeordneten Bolzen 3 mit einem endseitigen Bolzenbund 4, einen Betätigungsring 5, an dem der Handhebel 2 befestigt ist, insgesamt vier Kippstiften 6 sowie zwei seitlich des Betätigungsringes 5 angeordneten Druckscheiben 7 und 8. Die Druckscheibe 8 liegt mit ihrer den Kippstiften abgewandten Außenseite am Bolzenbund 4 an. In der Druckscheibe 8 befinden sich kugelförmig ausgebildete Ausnehmungen 9, die in ihrer Kontur den Enden der Kippstifte 6 angepasst sind. Mit ihrem der Druckscheibe 8 abgewandten Ende sind die Kippstifte 6 in korrespondierenden als Kugelpfannen ausgebildeten Ausnehmungen 10 des Betätigungsringes 5 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel dient die Druckscheibe 8 als Anlagefläche für zwei Kippstifte, wobei die Kippstifte auf einem gemeinsamen Radius um 180 Grad versetzt angeordnet sind.

Aus der Darstellung der Fig. 3 wird deutlich, dass der Betätigungsring 5 darüber hinaus an derjenigen Stirnseite, die der Druckscheibe 8 abgewandt ist, ebenfalls zwei Ausnehmungen 11 besitzt, in die wiederum Kippstifte 6 aufgenommen sind. Diese Kippstifte stützen sich zum einen am Boden der Ausnehmung 11 ab, welche analog den Ausnehmungen 10 als Kugelpfannen ausgebildet sind. Das andere Ende der Kippstifte 6 stützt sich an der Druckscheibe 7 ab, die analog der Druckscheibe 8 ebenfalls Ausnehmungen 12 ausweist, die halbkugelförmig korrespondierend dem Ende der Kippstifte 6 ausgebildet sind. Die Durchmessermaße der Ausnehmungen 10 und 11 sind so gewählt, dass die Kippstifte in den Bohrungen mit einem leichten Winkelversatz, aber doch im Wesentlichen parallel zur Mittellängsachse 13 des Bolzens 3 angeordnet sind. Eine Verdrehung des Betätigungsringes 5 mittels des Handhebels 2 bewirkt, dass die leicht schräg stehenden Bolzen 3 zunächst in eine Lage gebracht werden, in der ihre Längsachse 14 mit der Mittellängsachse 13 des Bolzen 3 parallel ausgerichtet sind. Eine weitere Drehung des Betätigungsringes 5 bewirkt danach, dass die Kippstifte über die angesprochene parallele Ausrichtung hinaus in eine entsprechend stabile Anschlaglage gebracht werden. Durch die Tatsache, dass eine Drehung des Betätigungsringes 5 eine Lageänderung und daraus resultierend eine Hubbewegung der durch den Betätigungsring 5 bewegten Kippstifte 6 bewirkt, ergibt sich gegenüber herkömmlichen Kippstift-Mechanismen ein verdoppelter Hubweg und daraus resultierend eine wesentliche Vergrößerung der aufgrund des Kippstift-Mechanismus hervorgerufenen möglichen Klemmkräfte für die lösbare Befestigung einer verstellbaren Lenksäule.

Aus der Darstellung der Fig. 4 wird noch einmal deutlich, dass jeweils 2 aus einer Stirnseite des Betätigungsringes hervorstehenden Kippstifte auf einem gemeinsamen Umfangsradius um 180 Grad versetzt, angeordnet sind, wobei die Kippstifte der gegenüber liegenden Stirnseite zu Ersteren um 90 Grad versetzt angeordnet sind. Diese Anordnung führt zu einer Selbststabilisierung des Kippstift-Mechanismus, so dass auf die bislang übliche Ausbildung mit 3 Kippstiften auf einem gemeinsamen Umfangsradius verzichtet werden kann.

Die Hubbewegung der Kippstifte 6 bewirkt eine axiale Verlagerung der Druckscheiben 7 und 8, wodurch in hier nicht dargestellter Art und Weise, innerhalb des Klemmechanismus für eine Kfz.-Längssäule innerhalb der dort vorhandenen Reibpaarungen Haltekräfte aufgebaut werden können.

Eine besondere Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, dass für die Arretierung der Kippstifte in der Klemmposition nur zwei der vorhandenen vier Kippstifte 6 verwendet werden. Dies bedeutet, dass in der Arretierungslage des Kippstift-Mechanismus sich zwei Kippstifte 6 in der über Totpunkt-Position befinden, wohingegen die zwei weiteren Kippstifte mit ihrer Längsachse 14 parallel zur Mittellängsachse 13 des Bolzens 3 ausgerichtet sind. Auf diese Weise wird der Hubweg dieser Kippstifte 6 nicht durch die Über-Totpunktlage infolge der Arretierung wieder reduziert, so dass sich eine, wenn auch geringfügige, Hubvergrößerung gegenüber dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel ergibt.

Bezugszeichenliste

1

Kippstift-Mechanismus

2

Handhebel

3

Bolzen

4

Bolzenbund

5

Betätigungsring

6

Kippstifte

7

Druckscheibe

8

Druckscheibe

9

Ausnehmung

10

Ausnehmung

11

Ausnehmung

12

Ausnehmung

13

Mittellängsachse

14

Längsachse

Claims

1. Kippstift-Mechanismus vorzugsweise für die Klemmvorrichtung einer in ihrer Lage einstellbaren Kraftfahrzeuglenksäule zur lösbaren Festlegung eines die Lenksäule aufnehmenden Gehäuses an einer karosserieseitig festgelegten Halterung, wobei Gehäuse und Halterung über mindestens eine mittels des Kippstift-Mechanismus aufeinander pressbare, zusammenwirkende Reibflächenpaarung aufweisen, mit einem zentral angeordneten in Richtung seiner Mittellängsachse (13) verschieblichen Bolzen (3) und mindestens einem mit seiner Längsachse (14) etwa parallel zur Bolzenmittellängsachse (13) angeordneten Kippstift (6), wobei der Kippstift (6) sich einseitig direkt oder indirekt an einem Bolzenbund (4) abstützt und an seinem anderen Ende in einer Ausnehmung (10) an der Stirnseite eines Betätigungsringes (5) aufgenommen ist und wobei der Kippstift (6) durch Verdrehung des Betätigungsringes (5) einerseits über die axiale Strecklage parallel zur Bolzenmittellängsachse (13) hinaus in eine arretierbare Anschlaglage sowie in Gegenrichtung in eine Lösestellung kippbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsring (5) auf der dem ersten Kippstift (6) abgewandten zweiten Stirnseite mindestens eine Ausnehmung (11) für einen weiteren Kippstift (6) aufweist, wobei sich das andere Ende dieses Kippstiftes (6) in einer in Richtung der Mittelachse des Betätigungsringes (5) axial verschieblichen Druckscheibe (7) abstützt.

2. Kippstift-Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder der beiden Stirnseiten des Betätigungsringes (5) zwei um 180° versetzt zueinander angeordnete Aufnahmen (10, 11) für je einen Kippstift (6) angeordnet sind.

3. Kippstift-Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmen (10) an einer Stirnseite zu denjenigen (11) der anderen Stirnseite um 90° versetzt angeordnet sind.

4. Kippstift-Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Kippstifte (6) in der arretierbaren Anschlaglage des Betätigungsringes (5) sich in der axialen Strecklage parallel zur Bolzenmittellängsachse (13) befindet.

5. Kippstift-Mechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die an einer Stirnseite angeordneten Kippstifte (6) in der arretierbaren Anschlaglage des Betätigungsringes (5) sich in der axialen Strecklage parallel zur Bolzenmittellängsachse (13) befinden.

6. Kippstift-Mechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils einer der an einer Stirnseite angeordneten Kippstifte (6) in der arretierbaren Anschlaglage des Betätigungsringes (5) sich in der axialen Strecklage parallel zur Bolzenmittellängsachse (13) befindet.

7. Kippstift-Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsring (5) mit einem Handhebel (2) zur Durchführung der Verdrehbewegung gekoppelt ist.