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Die Erfindung betrifft eine Lenksäulenanordnung für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
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Heute übliche Lenksäulenanordnungen, wie diese beispielsweise bereits aus der
DE 101 07 871 C2 oder aus der
DE 10 2005 040 141 A1 als bekannt zu entnehmen sind, umfassen üblicherweise eine an einer Konsole angeordnete, gegebenenfalls längen- und/oder höhenverstellbare Lenksäule. Damit die Lenksäule im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung entsprechend in Richtung der Konsole bzw. in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne bewegt werden kann, sind heutige Lenksäulen üblicherweise unter Vermittlung eines Konsolenschlittens an der Konsole gehalten. Der Konsolenschlitten kann dabei bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung entsprechend relativ zur Konsole bewegt werden, damit die Lenksäule beispielsweise um einen Längenbetrag von 100 mm nach vorne hin einfahren kann. Gemeinsam mit der Lenksäule ist dabei üblicherweise insbesondere ein Schaltermodul mit nach vorne hin bewegbar, welches sich - in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet - nach vorne hin einem Lenkrad der Lenksäule anschließt. An diesem Schaltermodul sind üblicherweise eine Mehrzahl von Betätigungshebeln beispielsweise für die Lenksäulenverstellung, die Scheinwerferanlage, die Blinker, die Scheibenwaschanlage und einen Tempomaten angeordnet.
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Änderungen der Beschreibung
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Dabei besteht unter speziellen Umständen die Problematik, dass eine Vorverlagerung der Lenksäule bzw. des Bauteils bzw. Schaltermoduls gehemmt werden kann, indem dieses Schaltermodul oder entsprechendes Bauteil an angrenzende Bauteile anstößt. Dies ergibt sich insbesondere bei speziellen Einstellungen der Lenksäule in Fahrzeuglängs- bzw. in Fahrzeughochrichtung.
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WO 2007/135250 A1 offenbart eine Lenkanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem stationären Teil, der starr an einem Strukturelement des Kraftfahrzeugs angebracht werden kann, das heißt an einer Konsole. Ein zurückziehbarer Abschnitt kann sich in Richtung auf den stationären Abschnitt bewegen und umfasst ein Lenkrad und eine Lenksäule. An der Lenksäule ist ein Lenkstockschalter angebracht, welcher einen Betätigungshebel für die Fahrzeugbeleuchtung (Licht, Blinker, Rückfahrleuchte) und einen Betätigungshebel für Scheibenwischer umfasst. Bei der bekannten Anordnung liegt ein Schutzgehäuse zwischen dem Lenkrad und dem stationären Teil, welches in Einbaulage die drehbare Lenksäule abdeckt und den Lenkstockschalter einschließt. Die Schale ist aus Halbschalen zusammengesetzt, welche lösbar miteinander verbunden sind und im Crashfall auseinander fallen sollen. Die Verbindung der Halbschalen löst sich, sobald die obere Halbschale zwischen dem Lenkrad und dem Armaturenbrett axial beaufschlagt wird.
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Eine aus der gattungsbildenden
DE 197 29 893 A1 bekannte Lenksäule in einem Kraftfahrzeug mit einer beim Crash durch Belastung des Lenkrades axial in Fahrzeugfrontrichtung verschiebbaren Lenkwelle weist um die Lenkwelle im Anschluss an das Lenkrad ein Schalenelement auf. Das bekannte Schalenelement ist in Axialrichtung der Lenkwelle zumindest zweigeteilt ausgebildet ist, wobei eine Halterschale zur Lagerung von Bedienhebelschaltern oder zur Lagerung eines weiteren Verkleidungsteiles dient. Da die Lenkwelle beim Crash aufgrund der Belastung des Lenkrades durch den Fahrer axial in Fahrzeugfrontrichtung verschiebbar ist, werden das Lenkrad bzw. die Lenkwelle die Schalenteile des Schalenelementes bei der Axialverschiebung gezielt radial nach außen auseinanderdrücken. Um dies zu erreichen, weist bei der bekannten Anordnung zumindest ein Schalenteil eine ansteigende Abweisschräge auf, auf die ein Fortsatz am Lenkrad bei der Axialverschiebung einwirkt. Der auf die Abweisschräge einwirkende Fortsatz ist bei der bekannten Lenksäule einstückig am Stator der Kontakteinheit am Lenkrad ausgebildet.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lenksäulenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher sich eine Vorwärtsbewegung des Schaltermoduls bei einer entsprechenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung um eine definierte, vorzugsweise vorgebbare Wegstrecke auf zuverlässige Weise realisieren lässt.
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Um eine Lenksäulenanordnung zu schaffen, bei welcher sich nach einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung eine zuverlässigere Vorwärtsbewegung der Lenksäule bzw. des Schaltermoduls oder eines ähnlichen Bauteils in Richtung der Konsole realisieren lässt, ist erfindungsgemäß wenigstens ein Deformationselement vorgesehen, mittels welchem das Schaltermodul, bei einer entsprechenden Vorwärtsbewegung in Richtung der Konsole deformierbar ist. Mit anderen Worten ist ein vorzugsweise entsprechend feststehendes Deformationselement vorgesehen, gegen welches das Schaltermodul, bei einer entsprechenden Vorwärtsbewegung bewegt und nach Auftreffen auf diesem entsprechend deformiert wird. Die Deformation kann dabei erfindungsgemäß unterschiedlich erfolgen.
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Eine Möglichkeit ist es dabei, dass das Bauteil, das heißt das Schaltermodul, partiell zerstört wird, so dass das Bauteil bzw. die Lenksäule ihre Vorwärtsbewegung entsprechend fortsetzen kann. Eine andere Möglichkeit ist es, dass das Schaltermodul ohne Zerstörung deformiert wird, indem beispielsweise ein entsprechender Bauteilbereich durch das Deformationselement abgewiesen bzw. weggebogen oder dergleichen wird. Natürlich sind auch Mischformen dieser beiden Varianten denkbar, so dass einerseits das Schaltermodul, zerstört und andererseits weggebogen oder dergleichen abgewiesen wird.
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In jedem Fall soll jedoch erreicht werden, dass die Lenksäule bzw. das Schaltermodul um einen entsprechend geforderten Laufweg nach vorne bewegt werden kann, wenn insbesondere das Lenkrad mit einer entsprechenden unfallbedingten Kraft beaufschlagt wird. Dieses Kriterium ist nämlich erforderlich, um bestimmte Crashziele zu erreichen.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Deformationselement so ausgebildet und angeordnet werden kann, dass dieser Lauf- bzw. Crashweg der Lenksäule bzw. des Schaltermoduls unabhängig von der eingestellten Höhen- oder Längsposition der Lenksäule erreicht werden kann. Die etablierten Entwicklungskriterien hinsichtlich des Designs, des Bauraums und der Montage müssen vorliegend nicht gezwungener Maßen angepasst werden.
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Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Schaltermodul einen Deformationsbereich aufweist, welcher mit dem Deformationselement zusammenwirkt. Demnach umfasst also das Schaltermodul, einen speziellen Bereich, welcher zum Auftreffen auf das Deformationselement ausgebildet und so gestaltet ist, dass sich eine in gewünschte Zerstörung und/oder Abweisung des Bauteils bzw. eines Bereichs oder Abschnitts des Bauteil an dem Deformationselement ergibt, wenn das Schaltermodul aufgrund einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung nach vorne bewegt wird.
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Der Deformationsbereich des Schaltermoduls kann dabei eine definierte Schwachstelle wie eine Sollbruchstelle oder dergleichen aufweisen, um hierdurch gezielt das Schaltermodul zumindest partiell zu zerstören und somit einen hinreichenden Lauf- bzw. Crashweg der Lenksäule realisieren zu können.
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In der erfindungsgemäßen Lenksäulenanordnung ist das Deformationselement an der Konsole der Lenksäule befestigt oder ausgebildet. Hierdurch kann auf einfache Weise ein modulartiger Zusammenbau der Lenksäulenanordnung geschaffen werden, wobei das Deformationselement dann bereits an der Lenksäulenanordnung selbst befestigt oder ausgebildet ist.
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Eine weiter bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Deformationselement eine Anlaufkontur umfasst, mittels welcher das Bauteil, insbesondere das Schaltermodul, an einem feststehenden Bauteil, insbesondere der Konsole, vorbei bewegbar ist. Erfahrungsgemäß ist es gerade die Konsole, welche das Schaltermodul, an einer ungehinderten Bewegung hemmen kann. Durch die Anordnung des Deformationselements mit der Anlaufkontur an der Konsole ist somit auf zuverlässige Weise sichergestellt, dass ein hinreichender Lauf- bzw. Crashweg der Lenksäule bzw. des Schaltermoduls, möglich ist.
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Aufgrund der zweiteiligen Ausgestaltung des Mantelrohrs, bei welchem die beiden Mantelrohrteile unter Energieabsorption im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gegeneinander verschoben werden können, kann insbesondere auf einen Konsolenschlitten verzichtet werden, welcher bei einer derartigen unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gegenüber der Konsole zu bewegen ist. Durch diesen Wegfall des Konsolenschlittens ergibt sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zwischen der Konsole der Lenksäule und einer karosserieseitigen Halteanordnung ein Freiraum, in welchen das Schaltermodul, bei einer entsprechenden Vorwärtsbewegung eintauchen kann. Der Freiraum ist dabei insbesondere zwischen der Konsole der Lenksäule und einem Instrumentenquerträger vorgesehen.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Schaltermodul, bei einer entsprechenden Vorwärtsbewegung über die Konsole hinweg bewegbar ist. Dabei wird erreicht, dass durch die Konsole die Vorwärtsbewegung der Lenksäule bzw. des Schaltermoduls nicht behindert wird.
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Erfindungsgemäß ist das Deformationselement als Keil ausgebildet. Ein derartiger Keil ist nämlich besonders einfach herstellbar und ermöglicht auf einfache Weise, das Bauteil, insbesondere das Schaltermodul, entsprechend zumindest partiell zu zerstören bzw. abzuweisen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
- 1 eine ausschnittsweise Seitenansicht auf eine Lenksäulenanordnung für einen Personenkraftwagen mit einer an einer Konsole angeordneten Lenksäule, welche über eine Halteanordnung an einem fahrzeugseitigen Instrumentenquerträger gehalten ist, wobei die Lenksäule ein Mantelrohr mit zwei teleskopartig gegeneinander bewegbaren Mantelrohrteilen umfasst, welche bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung unter Energieabsorption gegeneinander zu verschieben sind, und wobei an der Lenksäule ein Bauteil in Form eines Schaltermoduls gehalten ist, welches bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung gemeinsam mit der Baueinheit in Form des zugehörigen Mantelrohrteils der Lenksäule in Richtung der Konsole vorbewegbar ist, wobei ein Deformationselement an der Konsole angeordnet ist, mittels welchem das Schaltermodul bei einer entsprechenden Vorwärtsbewegung in Richtung der Konsole deformierbar ist;
- 2 eine ausschnittsweise und leicht perspektivische Vorderansicht auf die Lenksäulenanordnung gemäß 1, wobei insbesondere das sich in Fahrzeuglängsrichtung hinter einem nicht dargestellten Lenkrad anschließende Schaltermodul erkennbar ist, welches gemeinsam mit dem zugehörigen vorderen Mantelrohrteil bei einer entsprechenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in Fahrzeuglängsrichtung nach vorne bewegbar ist, und zwar gegebenenfalls unter Deformation durch das konsolenseitige Deformationselement;
- 3 eine ausschnittsweise Seitenansicht auf die Lenksäulenanordnung gemäß den 1 und 2, wobei die Lenksäule mit dem Schaltermodul in einer infolge einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in Fahrzeuglängsrichtung vorverlagerten Position dargestellt sind, wobei erkennbar ist, dass das Schaltermodul nach seiner Deformation durch das Deformationselement über die Konsole hinweg bewegt worden ist; und in
- 4 eine weitere ausschnittsweise Seitenansicht auf die Lenksäulenanordnung analog zur Ausführungsform gemäß 3, wobei vorliegend ein Deformationsbereich des Schaltermoduls bei der entsprechenden Vorwärtsbewegung entlang einer Sollbruchstelle partiell abgetrennt und nach oben gebogen worden ist.
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In den 1 und 2 ist in einer ausschnittsweisen Seitenansicht bzw. einer ausschnittsweisen und leicht perspektivischen Vorderansicht eine Lenksäulenanordnung für einen Personenkraftwagen dargestellt. Die Lenksäulenanordnung umfasst dabei eine Lenksäule 10 mit einem Mantelrohr 12, welches zur Höhenverstellung der Lenksäule 10 um eine Schwenkachse S verschwenkbar an einer Konsole 14 gehalten ist. Die Konsole 14 gehört ihrerseits zu einer Halteanordnung 16, mittels welcher die Lenksäule 10 an einem in Fahrzeugquerrichtung verlaufenden Instrumentenquerträger 18 gehalten ist. Oberhalb des Instrumentenquerträgers 18 ist dabei eine Instrumententafel 20 erkennbar. Der Instrumentenquerträger 18 ist des Weiteren über eine Stütze 22 nach unten hin, beispielsweise an einem Mitteltunnel, abgestützt.
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Das Mantelrohr 12 umfasst im vorliegenden Fall zwei Mantelrohrteile, ein vorderes bzw. inneres Mantelrohrteil 24 und ein hinteres bzw. äußeres Mantelrohrteil 26. Die beiden Mantelrohrteile 24, 26 sind dabei bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung teleskopartig gegeneinander verschiebbar und zwar unter Absorption von Unfallenergie. Dies geschieht beispielsweise durch geeignete Mittel, welche zwischen den beiden Mantelrohrteilen 24, 26 vorgesehen sind.
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Somit ist auch erkennbar, dass vorliegend ein Lauf- bzw. Crashweg, welcher beispielsweise insbesondere etwa 100 mm beträgt, um welchen die Lenksäule 10 im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung nach vorne eingefahren wird, auf diese Weise bereitgestellt werden kann. Insbesondere wird somit auch deutlich, dass in der hier gezeigten Ausführungsform ein bei vielen Lenksäulen gängiger Konsolenschlitten nicht erforderlich ist, welcher zur Bereitstellung eines entsprechenden Lauf- bzw. Crashweg relativ zur zugehörigen Konsole verstellbar ist.
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Vorderseitig des vorderen Mantelrohrteils 24 ist ein Bauteil in Form eines Schaltermoduls 28 erkennbar, welches durch die Lenksäule 10 getragen ist. Dieses Schaltermodul 28 schließt sich - in Fahrzeuglängsrichtung betrachtet - vorderseitig an ein nicht dargestelltes Lenkrad an und trägt vorliegend drei Bedienhebel 30, 32, 34, welche beispielsweise zur Höhen- bzw. Längseinstellung der Lenksäule 10, zur Bedienung der Scheinwerferanlage bzw. Scheibenwaschanlage, und zur Bedienung eines Tempomaten vorgesehen sind. Es ist klar, dass am Schaltermodul 28 auch weniger oder andere Bedienelemente vorgesehen sein können.
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Im vorliegenden Fall kann die Lenksäule 10 sowohl mechanisch wie auch elektrisch bzw. motorisch höhen- und längsverstellbar sein. Insbesondere diese Höhen- und Längsverstellbarkeit wirft jedoch die Problematik auf, dass im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung unabhängig von der momentanen Stellung der Lenksäule 10 bzw. des Lenkrades ein Laufweg bzw. Crashweg von hier etwa 100 mm nach vorne zur Verfügung gestellt werden soll.
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Aus diesem Grund umfasst die Lenksäulenanordnung vorliegend ein Deformationselement 36 in Form beispielsweise eines Keils, welcher eine entsprechende Abweisschräge bzw. Anlaufkontur 38 umfasst, an welcher ein Bauteilbereich 40 der Verkleidung des Schaltermoduls 28 einer entsprechenden unfallbedingten Vorwärtsbewegung bzw. Vorverlagerung auftrifft. Das Deformationselement 36 sorgt bei einem derartigen Auftreffen des Schaltermoduls 28 dann dafür, dass dieses entsprechend deformiert wird, um somit ein Hemmen der Vorwärtsbewegung der Lenksäule 10 bzw. des Schaltermoduls 28 im übermäßigen Maße zu verhindern. Vielmehr wird durch das Deformationselement 36 erreicht, dass der Bauteilbereich 40 des Schaltermoduls 28 entsprechend abgewiesen bzw. weg gebogen und/oder zumindest partiell zerstört wird. Hierzu kann der Bauteilbereich 40 als Deformationsbereich 42 ausgebildet sein, welcher mit dem Deformationselement 36 entsprechend zusammenwirkt. In einer Ausführungsform kann der Deformationsbereich 42 dabei zumindest eine Schwachstelle, insbesondere eine in 4 erkennbare Sollbruchstelle, aufweisen, so dass der Bauteilbereich 40 des Schaltermoduls 28 gezielt partiell zerstört werden kann.
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3 zeigt in einer ausschnittsweisen Seitenansicht analog zur 1 die Lenksäule 10 bzw. das Schaltermodul 28, wenn dieses gemeinsam mit einer vorliegend insbesondere das vordere Mantelrohrteil 24 umfassenden Baueinheit um einen entsprechenden Laufweg bzw. Crashweg infolge einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung nach vorne bewegt worden ist. Wie aus 3 nun erkennbar ist, wurde mittels des in 1 erkennbaren Deformationselements 36 erreicht, dass der Bauteilbereich 40 des Schaltermoduls 28 entsprechend so deformiert worden ist, dass das Schaltermodul 28 über die Konsole 14 hinweg bewegt worden ist. Aus diesem Grund ist in 3 die Konsole 14 im Überdeckungsbereich mit dem Schaltermodul 28 gestrichelt dargestellt.
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Da bei der vorliegenden Lenksäule 10 kein Konsolenschlitten vorhanden ist, sondern vielmehr die beiden Mantelrohrteile 24, 26 teleskopartig gegeneinander bewegt werden, besteht zwischen der unmittelbar oberseitig des Mantelrohrs 12 angeordneten Konsole 14 und deren karosserieseitigen Halteanordnung 16 mit dem Instrumentenquerträger 18 ein hinreichender Freiraum 44, in welchen das Schaltermodul 28 hinein bewegt werden kann.
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Durch das Deformationselement 36 wird dabei insbesondere erreicht, dass das Schaltermodul 28 im vorliegenden Fall nicht auf die Konsole 14 aufläuft und somit ein gewünschter Laufweg von vorliegend etwa 100 mm nicht erreicht werden kann. Vielmehr wird das Schaltermodul 28 entsprechend so deformiert und über die Konsole 14 hinweg bewegt, dass ein entsprechend großer Laufweg erreicht werden kann, und zwar unabhängig von der jeweiligen Höhen- und Längseinstellung der Lenksäule 10 bzw. des Lenkrades.
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4 zeigt in einer Ausführungsform gemäß 3 die Lenksäulenanordnung in einer ausschnittsweisen Seitenansicht, wobei der Deformationsbereich 42 des Schaltermoduls 28 bei der entsprechenden Vorwärtsbewegung entlang einer Sollbruchstelle partiell abgetrennt und nach oben gebogen worden ist. Somit wird vorliegend der obere Teil des Schaltermoduls 28 bei einer entsprechenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung und Vorwärtsbewegung über die Konsole 14 hinweg bewegt, während der untere Teil des Schaltermoduls 28 unter die Lenksäule 10 bewegt wird.
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Insgesamt ist somit erkennbar, dass beim unfallbedingten Vorlaufen der Lenksäule 10, des Schaltermoduls 28 und des Lenkrades bzw. Airbags die Verkleidung des Schaltermoduls 28 durch einen am Mantelrohr 12 bzw. der Konsole 14 angeordneten Keil horizontal aufgebrochen wird. Die Verkleidung des Schaltermoduls 28 kann somit im weiteren Vorlaufen ober- oder unterhalb der Konsole 14 eintauchen, wobei dieses Eintauchen durch eine geeignete Wahl der Keilform des Deformationselements 36 und durch Sollbruchnähte beziehungsweise Sollbruchstellen oder Solltrennstellen am Schaltermodul 28 unterstützt wird. Oberhalb der Konsole 14 besteht im vorliegenden Fall ein Ringspalt zum Instrumentenquerträger 18 und den Befestigungsschrauben der Lenksäule 10. Hier kann die Verkleidung des Schaltermoduls 28 aus jeder Höhenposition eintauchen. Entsprechend kann das Schaltermodul 28 auch unterhalb der Lenksäule 10 eintauchen.
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Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es zu betrachten, dass das Deformationselement 36 nicht zwingender Maßen zwischen dem Mantelrohr 12 und der Konsole 14 angeordnet sein muss. Es sind natürlich auch andere Anordnungsstellen erforderlich, welche zum Ziel haben, ein im Falle einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung bewegtes Teil entsprechend so zu deformieren, dass sich ein zumindest weitgehend ungehinderter Laufweg bzw. Crashweg der Lenksäule 10 realisieren lässt.
