DE10154659C5

DE10154659C5 - Zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE10154659C5
Application number: DE10154659A
Authority: DE
Inventors: Patrick Anthony Duffy
Original assignee: NSK Steering Systems Europe Ltd
Current assignee: NSK Steering Systems Europe Ltd
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2021-11-08
Also published as: US6595079B2; DE10154659A1; JP2002193114A; GB2368819B; DE10154659B4; GB0027318D0; GB2368819A; DE20122484U1; JP3936571B2; US20020053252A1

Abstract

Zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung für ein Fahrzeug, mit oberen und unteren Unteranordnungen (1, 2), die ineinander gleitfähig sind,
– wobei die obere Unteranordnung (1) gleitfähig an einem festen Montageträger (8) angebracht ist, der an einem Teil des Fahrzeugkörpers anbringbar ist,
– wobei die untere Unteranordnung (2) an ihrem von der oberen Unteranordnung (1) entfernten Ende eine Eindringstütze (6) aufweist, die gleitfähig an dem Montageträger (8) angebracht ist,
– wobei Klemmeinrichtungen (9, 10, 11) zum Aufbringen einer Klemmkraft zwischen dem Montageträger (8) und der Eindringstütze (6) vorgesehen sind, um normalerweise eine relative gleitende Bewegung des Montageträgers (8) und der Eindringstütze (6) zueinander zu verhindern, um aber eine solche Bewegung im Falle eines Fahrzeugcrashs zuzulassen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtungen (9, 10, 11) ein Klemmteil aufweisen, das wenigstens einen Bolzen (9) aufweist, der mit der Eindringstütze (6) verbunden ist, der sich durch einen Führungsschlitz (10) in dem Montageträger (8) erstreckt...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zusammenschiebbare Lenksäulenanordung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Eine solche Lenksäulenanordnung ist aus DE 100 08 525 A1 bekannt. Es handelt sich um eine verhältnismäßig komplizierte Konstruktion mit einer U-förmigen Säulenstütze mit Flanschen und Befestigungsaugen sowie weiteren Elementen.
Aufgabenstellung
Eine Fahrzeug-Lenksäulenanordnung soll sich bei Fahrzeugerashs in kontrollierter Art und Weise zusammenschieben. Während eines Crashvorgangs sollte die Lenksäulenanordnung in der Lage sein, ein Zusammenschieben von der Vorderseite des Fahrzeugs her aufzunehmen, zum Beispiel um ein Eindringen in die sogenannte Feuerwand eines Motorraums zu ermöglichen, und zusätzlich sollte die Anordnung in der Lage sein, sich von dem Fahrer des Fahrzeugs weg zusammenzuschieben.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Im Falle eines Falrzeugerashs erfolgt ein Zusammenschieben der Eindringstütze und der Lenksäule von vorn her durch Eindringen in eine Feuerwand des Fahrzeugs. Dabei laufen die Klemmeinrichtungen längs eines Schlitzes in dem Montageträger, wobei die Eindringstütze in Führungsbahnen in dem Montageträger läuft, um in die Feuerwand einzudringen.
Die Eindringstütze kann auch zur Abstützung einer Universalgelenk-Lageranordnung dienen. Dies kann durch ein Gelenkglied geschehen, das schwenkbar an der Eindringstütze angebracht ist.
Die Klemmeinrichtung kann ein Klemmteil aufweisen, das sich durch einen Führungsschlitz in dem Montageträger erstreckt, und das Klemmteil kann wenigstens einen Bolzen aufweisen, der mit der Eindringstütze verbunden und an jeder Seite des Führungsschlitzes festgezogen ist. Zwei solcher Bolzen können vorgesehen sein, und der oder jeder Bolzen kann eine Scheibe aufweisen, wie beispielsweise eine plattenförmige Scheibe, um die Festziehlast auf die Kanten des Führungsschlitzes zu verteilen. Die oder jede Scheibe kann mit einem Material mit geringer Reibung beschichtet sein, um eine kontrollierte Wegbrechlast an dem oder jedem Bolzen zu ergeben. Der Führungsschlitz kann in einer Hauptoberfläche des Montageträgers ausgenommen sein und kann sich parallel zu der Achse der Lenksäule erstrecken. Der Schlitz kann ein geschlossener Schlitz sein.
Das Gelenkglied kann mit der Eindringstütze mit Hilfe von Stiften verbunden sein, die eine relative Schwenkbewegung zwischen dem Gelenkglied und der Eindringstütze ermöglichen. Die Eindringstütze kann gleitfähig an dem Montageträger mittels komplementärer Führungsbahnen angebracht sein.
Die untere Lenksäulen-Unteranordnung kann innerhalb der oberen Lenksäulen-Unteranordnung gleiten, und die beiden Unteranordnungen können miteinander durch eine profilierte Bahn verbunden sein, wie beispielsweise eine Keilfläche.
Ein Zwischenstützbügel für die obere Unteranordnung kann gleitfähig an dem festen Montageträger derart angebracht sein, daß eine Neigungs- und/oder Längseinstellung der Lenksäule ermöglicht ist.
Ausführungsbeispiel
Für ein besseres Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese zur Wirkung gebracht werden kann, wird nun anhand eines Beispiels auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen:
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils einer zusammenschiebbaren Lenksäulenanordnung für ein Fahrzeug, gezeigt in einer Stellung vor einem Fahrzeugerash; und
2 ist eine Ansicht ähnlich der 1, zeigt aber die Anordnung in einer Stellung, die sie nach einem Fahrzeugerash einnehmen kann.
Die Lenksäulenanordnung weist obere und untere Säulen-Unteranordnungen in der Form eines oberen Lenksäulenrohrs 1 auf, in dem gleitfähig ein unteres Lenksäulenrohr 2 angebracht ist; eine relative Verdrehung zwischen den beiden ist zum Beispiel durch eine Keil-Zwischenfläche (nicht gezeigt) verhindert. Ein Lenkrad (nicht gezeigt) wird an dem oberen Ende des Rohres 1 befestigt, während das untere Ende des unteren Rohres 2 mit einem Gelenkglied 3 in der Form eines Bügels gekuppelt ist, wobei das Gelenkglied 3 ein Joch eines Universalgelenks 4 trägt.
Das Gelenkglied 3 ist mittels Stiften 5 schwenkbar an einer Eindringstütze 6 angelenkt, die gleitfähig mittels komplementärer Führungsbahnen 7 in einem Montageträger 8 angebracht ist, der an einem Fahrzeughauptteil anzubringen ist, wie beispielsweise an einem Querträger (nicht gezeigt). Die Eindringstütze 6 ist mit einem vorbestimmten oder kontrollierten Drehmoment an dem festen Montageträger 8 mittels eines Paares von Bolzen 9 angeklemmt, die in einem einzigen ausgenommenen Führungsschlitz 10 in dem festen Montageträger 8 angebracht sind, wobei der Schlitz 10 sich parallel zu der Achse der Lenksäule erstreckt. Plattenförmige Scheiben 11 sind zwischen den Köpfen der Bolzen 9 und den Oberflächen des Schlitzes 10 vorgesehen, um die Last zu verteilen, die durch das aufgebracht Drehmoment erzeugt wird, und die Scheiben 11 können aus einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten bestehen oder damit beschichtet sein, um kontrollierte Wegbrechlasten zu ergeben.
Das obere Rohr 1 ist an einem Stützbügel 12 angebracht, der selbst gleitfähig in einem zweiten Stützbügel 13 gelagert ist. Der Stützbügel 13 ist so in dem festen Montageträger 8 angebracht, daß bei normalen Betriebsbedingungen der Lenksäulenanordnung eine Längs- und/oder Neigungseinstellung der Lenksäule ermöglicht ist. Daher sind Einrichtungen vorgesehen, um den Stützbügel 13 an dem Stützbügel 12 festzuklemmen, wenn die Längs- und/oder Neigungseinstellung der Lenksäule durchgeführt worden ist.
Wie erwähnt, sollte in dem Falle eines Fahrzeugerashs die Lenksäulenanordnung in der Lage sein, ein Zusammenschieben von der Vorderseite her aufzunehmen, das heißt durch Eindringen in eine sogenannte Feuerwand (nicht gezeigt), und dies wird durch die Eindringstütze 6 zur Wirkung gebracht. Es ist zu bemerken, daß, wie in 1 gezeigt, die Klemmbolzen 9 an einem Ende des Schlitzes 10 in dem festen Träger 8 angeordnet sind, nämlich dem unteren Ende des Schlitzes 10, entfernt von dem oberen Rohr 1. Demgemäß sind die vom Aufprall der Feuerwand auf die Eindringstütze 6 auftretenden Kräfte ausreichend, um die Klemmlast der Bolzen 9 zu überwinden, was ausreichend ist, um die Eindringstütze 6 zu veranlassen, sich in der Richtung des Schlitzes 10 zu bewegen, wobei sich die Bolzen 9 längs des Schlitzes 10 bewegen. Die Anordnung des Jochs 4 und des unteren Rohres 2 und des Gelenkglieds oder des Bügels 3 wird durch die Gelenkverbindung der Stifte 5 daher in der gleichen Richtung des Schlitzes 10 verlagert und dabei um die gleiche Verlagerung wie die Eindringstütze 6. Zusätzlich ist der Fahrer des Fahrzeugs in der Lage, die Lenksäule von dem Fahrer weg zu verlagern, solange wie eine ausreichende Länge für das untere Unteranordnungsrohr 2 zur Verfügung steht, um sich innerhalb des oberen Unteranordnungsrohres 1 zusammenzuschieben. Dies ist die in 2 gezeigte Bedingung.
Es ist einzusehen, daß die Eindringstütze und die Schlitzanordnung es gestatten, eine vorbestimmte Zusammenschieberichtung zu erreichen, während die Länge des Schlitzes 10 die Länge des Eindringens definiert, und die erzeugten Lasten können vorhergesagte werden, indem das Drehmoment an dem Bolzen 9 in geeigneter Weise eingestellt wird.
Zusätzlich zu den oder anstelle der Klemmittel an dem Führungsschlitz kann eine Wegbrechkontrolle der Eindringstütze an dem Montageträger erreicht werden durch ein Kunststoffmaterial, das zwischen die beiden Teile injiziert wird. Somit sind die beiden Teile (Träger und Stütze) mit einer kontrollierten Wegbrechlast zusammengehalten. Eine andere Möglichkeit wäre die Verwendung von Nieten zum Erzeugen der gesteuerten Wegbrechlast.

Claims

Zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung für ein Fahrzeug, mit oberen und unteren Unteranordnungen (1, 2), die ineinander gleitfähig sind, – wobei die obere Unteranordnung (1) gleitfähig an einem festen Montageträger (8) angebracht ist, der an einem Teil des Fahrzeugkörpers anbringbar ist, – wobei die untere Unteranordnung (2) an ihrem von der oberen Unteranordnung (1) entfernten Ende eine Eindringstütze (6) aufweist, die gleitfähig an dem Montageträger (8) angebracht ist, – wobei Klemmeinrichtungen (9, 10, 11) zum Aufbringen einer Klemmkraft zwischen dem Montageträger (8) und der Eindringstütze (6) vorgesehen sind, um normalerweise eine relative gleitende Bewegung des Montageträgers (8) und der Eindringstütze (6) zueinander zu verhindern, um aber eine solche Bewegung im Falle eines Fahrzeugcrashs zuzulassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrichtungen (9, 10, 11) ein Klemmteil aufweisen, das wenigstens einen Bolzen (9) aufweist, der mit der Eindringstütze (6) verbunden ist, der sich durch einen Führungsschlitz (10) in dem Montageträger (8) erstreckt und der an jeder Seite des Führungsschlitzes (10) festgezogen ist.
Lenksäulenanordnung nach Anspruch 1, bei der die Eindringstütze (6) eine Universalgelenk-Lageranordnung (4) trägt.
Lenksäulenanordnung nach Anspruch 2, bei der ein Gelenkglied (3) schwenkbar an der Eindringstütze (6) gelagert ist, um dadurch die Universalgelenk-Lageranordnung (4) abzustützen.
Lenksäulenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der zwei solcher Bolzen (9) vorhanden sind.
Lenksäulenanordnung nach Anspruch 4, bei der der oder jeder Bolzen (9) eine Scheibe (11), wie beispielsweise eine plattenförmige Scheibe hat, um die Festziehlast auf die Kanten des Führungsschlitzes (10) zu verteilen.
Lenksäulenanordnung nach Anspruch 5, bei der die oder jede Scheibe (11) mit einem Material mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten beschichtet ist, um eine kontrollierte Wegbrechlast an dem oder jedem Bolzen (9) zu ergeben.
Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Führungsschlitz (10) in einer Hauptoberfläche des Montageträgers (8) ausgenommen ist.
Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Führungsschlitz (10) sich parallel zu der Achse der Lenksäule (1) erstreckt.
Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Schlitz (10) ein geschlossener Schlitz ist.
Lenksäulenanordnung nach Anspruch 3 oder nach irgendeinem der Ansprüche 4 bis 9, in Abhängigkeit von Anspruch 3, bei der das Gelenkglied (3) mit der Eindringstütze (6) mittels Stiften (5) verbunden ist, die eine relative Schwenkbewegung zwischen dem Gelenkglied und der Eindringstütze zulassen.
Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Eindringstütze (6) gleitfähig an dem Montageträger (8) mittels komplementärer Führungsbahnen angebracht ist.
Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die untere Lenksäulen-Unteranordnung (2) gleitfähig innerhalb der oberen Lenksäulen-Unteranordnung (1) ist.
Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die unteren und oberen Lenksäulen-Unteranordnungen (1, 2) miteinander durch eine profilierte Bahn verbunden sind.
Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Zwischenstützbügel (13) für die obere Lenksäulen-Unteranordnung (1) vorgesehen und an dem festen Montageträger (8) auf solche Weise angebracht ist, daß eine Neigungs- und/oder Längseinstellung der Lenksäule (1) ermöglicht ist.