DE10154660B4

DE10154660B4 - Zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE10154660B4
Application number: DE10154660A
Authority: DE
Inventors: Patrick Anthony Duffy
Original assignee: NSK Steering Systems Europe Ltd
Current assignee: NSK Steering Systems Europe Ltd; NSK Ltd
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2021-11-08
Also published as: GB2393157B; US20020056981A1; GB0027317D0; GB0328661D0; US6820899B2; GB2393158A; DE10154660A1; GB2368818A; GB0328660D0; GB2368818B; GB2393158B; DE10154660C5; JP2002193113A; GB2393157A

Abstract

Zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung für ein Fahrzeug, die einen Montageträger (5) für die Lenksäule aufweist, der selbst an einem Teil des Fahrzeugkörpers zu befestigen ist, und wobei eine verformbare Komponente (9) mit dem Montageträger (5) verbunden ist und im Falle eines Fahrzeugcrashs sich zusammenschieben kann, um dadurch Energie zu absorbieren, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Komponente (9) in ihrer normalen Stellungsbeziehung zu dem Montageträger (5) durch wenigstens ein Lokalisierungsmittel (11, 12) gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung für ein Fahrzeug entsprechend den Oberbegriffen der beiden unabhängigen Ansprüche 1 und 9.
Eine Fahrzeug-Lenksäulenanordnung soll sich bei einem Fahrzeugcrash in kontrollierter Art und Weise in ihrer Längsrichtung zusammenschieben. Dabei sollte die Anordnung in der Lage sein, ein Zusammenschieben von der Vorderseite des Fahrzeugs her aufzunehmen, z.B. um ein Eindringen in die sog. Feuerwand eines Motorraums zu ermöglichen, und zusätzlich sollte die Anordnung in der Lage sein, sich von dem Fahrer des Fahrzeugs weg zusammenzuschieben.

Eine Anordnung entsprechend den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 9 ist aus der US 5 085 467 A bekannt. Dort liegt die verformbare Komponente seitlich von der Lenksäulenanordnung. Sie hat in Form eines Parallelogramms angeordnete verformbare Glieder. Bei einem Crash werden diese Glieder durch die Axialbelastung bei Verschiebung der Lenksäule verbogen und plastisch deformiert. Es handelt sich also um eine verhältnismäßig aufwendige, voluminöse Anordnung, die entsprechenden Bauraum beansprucht, und zwar insbesondere seitlich der Lenksäule.

Auch die DE 35 21 644 C1 und die EP 0 448 246 A1 zeigen ähnliche Lenksäulenanordnungen mit einem Montageträger, der eine verformbare Komponente aufweist, die sich im Falle eines Fahrzeugcrashs zusammenschieben kann und dabei Energie absorbiert.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Crashverhalten einer Lenksäulenanordnung beim Zusammenschieben zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird dies durch die beiden eigenständigen Aufgabenlösungen erreicht, die in den voneinander unabhängigen Patentansprüchen 1 und 9 dargestellt sind.

Sowohl mit Hilfe des in Anspruch 1 genannten Lokalisierungsmittels als auch durch den in Anspruch 9 genannten steifen Streifen mit Schwächungsbereich ist es möglich, die bei einem Crash auftretende Druckkraft in Längsrichtung der Lenksäule aufzunehmen.

Die Ansprüche 2 bis 8 einerseits und die Ansprüche 10 bis 16 andererseits kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

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 Zeichnung Bezug genommen:
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils einer zusammenschiebbaren Lenksäulenanordnung, die in einer Stellung vor einem Fahrzeugcrash gezeigt ist; und
2 ist eine Ansicht ähnlich der 1, zeigt aber die Anordnung in einer Stellung, die sie nach einem Fahrzeugcrash einnehmen kann.
Die Lenksäulenanordnung weist obere und untere Säulen-Unteranordnungen 1, 2 auf, von denen eine innerhalb der anderen gleitfähig ist, wobei eine relative Verdrehung zwischen den beiden Unteranordnungen beispielsweise durch eine Keilfläche (nicht gezeigt) verhindert ist. Ein Lenkrad (nicht gezeigt) wird an dem oberen Ende der oberen Unteranordnung 1 angebracht, während das untere Ende der unteren Unteranordnung 2 mit einem Gelenkglied 3 in der Form eines Bügels gekuppelt ist, wobei das Gelenkglied 3 ein Joch eines Universalgelenks trägt.
Das Gelenkglied 3 ist über Stifte 4 an einem Teil eines Montageträgers 5 der Lenksäule schwenkbar angelenkt, der an einem Teil einer Fahrzeugkarosserie fest befestigt werden kann, wie beispielsweise an einem Querträger (nicht gezeigt).
Die obere Unteranordnung 1 weist ein oberes Lenksäulenrohr 6 auf, das an einem Stützbügel 7 montiert ist, der seinerseits selbst gleitfähig an einem zweiten Stützbügel 8 angebracht ist, so daß bei normalen Betriebsbedingungen der Lenksäulenanordnung eine Längen- und/oder Neigungseinstellung der Lenksäule möglich ist. Es sind daher Mittel (nicht gezeigt) vorgesehen, um den Stützbügel 8 an dem Stützbügel 7 festzuklemmen, wenn die Längen- und/oder Neigungseinstellung der Lenksäule durchgeführt worden ist.
Wie erwähnt, sollte in dem Falle eines Fahrzeugcrashs die Lenksäulenanordnung in der Lage sein, ein Zusammenschieben von der Vorderseite her aufzunehmen, das heißt durch Einbringen in eine Feuerwand (nicht gezeigt), und dies geschieht durch Einwirkung auf eine verformbare Komponente 9 in der Form von zwei Metallstreifen 9A, die sich von dem Montageträger 5 selbst erstrecken.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zu sehen, daß die beiden Streifen 9A tatsächlich Teil des Montageträgers 5 sind, aber jeder ist von ihm getrennt in den Bereichen, die durch die Bezugsziffern 10 angedeutet sind, ist aber daran in jenen Bereichen 10 durch Vorrichtungen 11 befestigt. Diese Vorrichtungen 11 sind in der Tat Stifte, die in entsprechende offene, abgewinkelte Schlitze 12 (2) in einer oberen Platte des Montageträgers 5 eingepaßt sind.
Jeder Streifen 9A ist mit abgebogenen oder verformten Bereichen 9B versehen, die Schwächungsbereiche bieten, um es den Streifen 9A zu ermöglichen, die die verformbare Komponente bilden, sich im Falle von an den Enden auf die Streifen wirkenden Kräften zusammenzuschieben.
Demgemäß ist die Lenksäulenanordnung mit dem Montageträger 5 durch den Gelenkbügel 3 und die verformbare Komponente 9 verbunden. Die Bereiche 9B der verformbaren Komponente des Montageträgers haben daher im voraus definierte Gestaltungen, die im normalen Gebrauch keine Wirkung auf die Funktion der Lenksäule haben.
Im Falle eines Fahrzeugcrashs sind jedoch die erzeugten Kräfte ausreichend, um auf die verformbare Komponente 9 einzuwirken und dadurch ein Eindringen in die Feuerwand zu ermöglichen. Wie in 2 zu sehen ist, entfernen die erzeugten Kräfte die Lokalisierungsstifte 11 aus ihren Halteschlitzen 12, die in der Richtung der aufgebrachten Kraft abgewinkelt sind, so daß die Stifte freigegeben werden und die verformbaren Bereiche 9B der Streifen 9A veranlassen, daß die verformbare Komponente 9 sich in sich selbst zusammenschiebt. Dies gestattet daher der Feuerwand, das untere (vordere) Ende des Montageträgers 5 und auch jegliche in diesem Bereich befestigte Bügel zu verlagern, wie beispielsweise den Gelenkbügel 3.
Die Lokalisierungspunkte, die die Stifte 11 und die Schlitze 12 aufweisen, können als Klemmvorrichtungen ausgebildet werden, um weiterhin eine kontrollierte Belastung in dem Bereich der verformbaren Komponente zu liefern.
Es ist einzusehen, daß die vorliegende Anordnung es gestattet, eine vorbestimmte Zusammenschieberichtung zu erreichen, während sie es ermöglicht, ein vorhersagbares System in bezug auf die erzeugten Belastungen zu konstruieren. Auch die Eindringverlagerung der Feuerwand kann dadurch erreicht werden, ohne zum Beispiel das Erfordernis für zusätzliche Träger.

Claims

Zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung für ein Fahrzeug, die einen Montageträger (5) für die Lenksäule aufweist, der selbst an einem Teil des Fahrzeugkörpers zu befestigen ist, und wobei eine verformbare Komponente (9) mit dem Montageträger (5) verbunden ist und im Falle eines Fahrzeugcrashs sich zusammenschieben kann, um dadurch Energie zu absorbieren, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Komponente (9) in ihrer normalen Stellungsbeziehung zu dem Montageträger (5) durch wenigstens ein Lokalisierungsmittel (11, 12) gehalten ist.
Anordnung nach Anspruch 1, bei der das Lokalisierungsmittel wenigstens einen Schlitz (12) entweder in dem Montageträger (5) oder in der verformbaren Komponente (9) und einen Lokalisierungsstift (11) an dem anderen dieser Teile aufweist.
Anordnung nach Anspruch 2, bei der zwei solche Schlitze (12) und zwei Lokalisierungsstifte (11) vorhanden sind, die zu ihren entsprechenden Schlitzen passen.
Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, bei der der oder jeder Schlitz (12) ein offener, insbesondere abgewinkelter Schlitz (12) ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die verformbare Komponente (9) wenigstens einen steifen Streifen (9A) aufweist, der einen Schwächungsbereich (9B) aufweist, an dem der Streifen gebogen und somit zusammengeschoben werden kann, wenn er eine Druckkraft längs der Länge des Streifens aufnimmt.
Anordnung nach Anspruch 5, bei dem ein Ende des Streifens (9A) mit dem Montageträger (5) verbunden ist und das andere freie Ende des Streifens (9A) eine Halterung für ein Gelenkglied (3) bildet.
Anordnung nach Anspruch 6, bei der das Gelenkglied (3) eine Universalgelenk-Lageranordnung für die Lenksäule abstützt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit Einrichtungen zur Neigungs- und/oder Längseinstellung der Lenksäule.
Zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung für ein Fahrzeug, die einen Montageträger (5) für die Lenksäule aufweist, der selbst an einem Teil des Fahrzeugkörpers zu befestigen ist, und wobei eine verformbare Komponente (9) mit dem Montageträger (5) verbunden ist und im Falle eines Fahrzeugcrashs sich zusammenschieben kann, um dadurch Energie zu absorbieren, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbare Komponente (9) wenigstens einen sich in Längsrichtung der Lenksäule erstreckenden steifen Streifen (9A) aufweist, der einen Schwächungsbereich (9B) aufweist, an dem der Streifen gebogen und somit zusammengeschoben werden kann, wenn er eine Druckkraft längs der Länge des Streifens aufnimmt.
Anordnung nach Anspruch 9, bei dem ein Ende des Streifens (9A) mit dem Montageträger (5) verbunden ist und das andere freie Ende des Streifens (9A) eine Halterung für ein Gelenkglied (3) bildet.
Anordnung nach Anspruch 10, bei der das Gelenkglied (3) eine Universalgelenk-Lageranordnung für die Lenksäule abstützt.
Anordnung nach Anspruch 9, bei der die verformbare Komponente (9) in ihrer normalen Stellungsbeziehung zu dem Montageträger (5) durch wenigstens ein Lokalisierungsmittel (11, 12) gehalten ist.
Anordnung nach Anspruch 12, bei der das Lokalisierungsmittel wenigstens einen Schlitz (12) entweder in dem Montageträger (5) oder in der verformbaren Komponente (9) und einen Lokalisierungsstift (11) an dem anderen dieser Teile aufweist.
Anordnung nach Anspruch 13, bei der zwei solche Schlitze (12) und zwei Lokalisierungsstifte (11) vorhanden sind, die zu ihren entsprechenden Schlitzen passen.
Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, bei der der oder jeder Schlitz (12) ein offener, insbesondere abgewinkelter Schlitz (12) ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 15 mit Einrichtungen zur Neigungs- und/oder Längseinstellung der Lenksäule.