DE102009008838B4

DE102009008838B4 - Steering column for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102009008838B4
Application number: DE102009008838.5A
Authority: DE
Inventors: Franz Keinberger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2029-02-14
Also published as: DE102009008838A1

Abstract

Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, welche in Anpassung an bestimmte Körpermaße des Fahrzeugführers innerhalb eines bestimmten Verstellbereiches axial verstellbar ist,- wobei die Lenksäule (1) ein innerhalb eines an der Fahrzeugkarosserie befestigten langgestreckten Tragrahmens (3) mit Seitenwänden (4, 5) im besagten Verstellbereich axial verstellbar gelagertes Rohr (6) aufweist, in welchem ein Lenkstangenrohr (7) axial fest, jedoch drehbar gelagert ist,- wobei das Rohr (6) mittels einer radial auf die beiden Seitenwände (4, 5) des Tragrahmens (3) wirkenden Spannvorrichtung (8) durch Reibschluss mit den Seitenwänden (4, 5) oder mit denselben zugeordneten Reibkörpern (9, 10) sowohl radial als auch axial fixierbar ist und der Verstellbereich durch zwei in axialer Richtung des Rohres (6) nacheinander angeordnete Längsanschläge (20, 21) gebildet ist,- wobei das Rohr (6) samt Lenkstangenrohr (7) infolge eines Frontalcrashes des Kraftfahrzeuges, einhergehend mit einem Aufschlagen des Fahrzeugführers auf das mit einem Lenkrad und einem Airbag versehene freie Ende des Lenkstangenrohres (7), bedingt durch die auf das Lenkstangenrohr (7) einwirkende Kraft „F“ um eine bestimmte Wegstrecke vom Fahrzeugführer weg energieverzehrend axial verlagerbar ist und der Verlagerungsbereich des Rohres (6) im Falle eines Frontalcrashes in drei nacheinander energieverzehrend wirkende Abschnitte aufgeteilt ist,- wobei der erste Abschnitt durch den Verstellbereich des Rohres (6) infolge kraftbedingter Überwindung des mittels der Spannvorrichtung (8) eingestellten Reibschlusses zwischen dem Rohr (1) und den Seitenwänden (4, 5) des Tragrahmens (3) oder denselben zugeordneten Reibkörpern (9, 10), der zweite Abschnitt durch zumindest einen in Verlagerungsrichtung des Rohres (6) wirkenden Längsanschlag (20) infolge kraftbedingter Überwindung desselben und der dritte Abschnitt durch einen in Verlagerungsrichtung des Rohres (6) gesehen dem zweiten Abschnitt nachgeordneten Abschnitt des Tragrahmens (3) gebildet ist, bei welchem zumindest eine der beiden Seitenwände (4, 5) zumindest eine zum Inneren des Tragrahmens (3) hin eingeformte Sicke (22) aufweist, die ihrerseits einen erhöhten Reibschluss mit dem infolge erhöhter Krafteinwirkung in diesen Abschnitt eindringenden Rohr (6) bewirkt, und- wobei dem besagten dritten Abschnitt ein ein vorhandenes Aufweitverhalten der Seitenwände (4, 5) des Tragrahmens (3) infolge des Eindringens des Rohres (6) in diesen Abschnitt definiert beeinflussendes Mittel zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkstangenrohr (7) über eine Gelenkwelle (24) mit einem Lenkgetriebe wirkverbunden ist und dass die Gelenkwelle (24) ein Außenrohr (25) und ein in demselben derart fest angeordnetes Innenrohr (26) aufweist, dass das Innenrohr (26) im Falle eines Frontalcrashes infolge überhöhter Krafteinwirkung „F“ und/oder „F“ energieverzehrend in das Außenrohr (25) eindringt.Steering column (1) for a motor vehicle which is axially adjustable in adaptation to specific body dimensions of the vehicle driver within a certain adjustment range, - wherein the steering column (1) has an elongate support frame (3) with side walls (4, 5) fastened to the vehicle body in the said adjustment axially adjustable mounted tube (6), in which a handlebar tube (7) axially fixed, but rotatably mounted, - wherein the tube (6) by means of a radially on the two side walls (4, 5) of the support frame (3 ) acting clamping device (8) by friction with the side walls (4, 5) or with the same associated friction bodies (9, 10) both radially and axially fixed and the adjustment by two in the axial direction of the tube (6) successively arranged longitudinal stops ( 20, 21) is formed, - wherein the tube (6) together with the handlebar tube (7) as a result of a frontal crash of the motor vehicle, accompanied by an impact n of the driver on the provided with a steering wheel and an airbag free end of the handlebar tube (7) due to the force acting on the handlebar tube (7) force "F" by a certain distance away from the driver energy-consuming axially displaceable and the displacement area of the tube (6) in the case of a frontal crash is divided into three successive energy-consuming acting sections, - wherein the first section through the adjustment of the tube (6) due to force-induced overcoming by means of the clamping device (8) frictional engagement between the tube (1) and the side walls (4, 5) of the support frame (3) or the same associated friction bodies (9, 10), the second portion by at least one in the direction of displacement of the tube (6) acting longitudinal stop (20) as a result of force-related overcoming of the same and the third portion by a displacement in the direction of the tube (6) as seen in the second section downstream Absc In the case of which at least one of the two side walls (4, 5) has at least one bead (22) molded into the interior of the support frame (3), which in turn has an increased frictional engagement with the force exerted thereon due to increased force Section of penetrating pipe (6) causes, and- wherein the said third section is associated with an existing expansion behavior of the side walls (4, 5) of the support frame (3) due to the penetration of the tube (6) defined in this section influencing means, characterized in that the handlebar tube (7) is operatively connected to a steering gear via a cardan shaft (24) and in that the cardan shaft (24) has an outer tube (25) and an inner tube (26) fixedly arranged in the latter such that the inner tube (26) Trap of a frontal crash due to excessive force "F" and / or "F" consumes energy into the outer tube (25).

Description

Die Erfindung geht aus von einer Lenksäule für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung.The invention relates to a steering column for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1 of the invention.

Lenksäulen sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. So ist es bereits bekannt, Lenksäulen in Anpassung an bestimmte Körpermaße des Fahrzeugführers innerhalb eines bestimmten Verstellbereiches axial verstellbar und/oder schwenkbar auszubilden ( DE 41 18 976 C2 , DE 44 04 375 C2 , DE 10 2004 056 574 A1 ). Des Weiteren sind Lenksäulen bekannt, welche auch als Sicherheitslenksäulen bezeichnet, im Falle eines Crashereignisses, insbesondere Frontalcrashes, energieverzehrend teleskopierbar ausgebildet sind, um eine nachteilige Intrusion der Lenksäule in die Fahrgastzelle zu vermeiden ( DE 33 39 926 C2 , DE 44 04 375 C2 ). Ferner ist es an sich bekannt, dass im Falle eines etwaigen Frontalcrashes der Fahrzeugführer durch einen Sicherheitsgurt und einen am auf dem freien Ende der Lenksäule angeordneten Lenkrad vorgesehenen Airbag zurück gehalten und dadurch vor einem Aufschlag auf Bauteile innerhalb der Fahrgastzelle geschützt wird. Der Airbag leitet dabei die Rückhaltekräfte über das Lenkrad in die Lenksäule und weiter in die Fahrzeugkarosserie ab. Ungeachtet dessen sind trotz alledem infolge des Kontaktes des Fahrzeugführers mit besagtem Airbag noch relativ hohe Kräfte zu verzeichnen, die sich nachteilig auf den Fahrzeugführer auswirken können. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.Steering columns are known in a variety of embodiments. So it is already known, steering columns in adaptation to certain body dimensions of the driver within a certain adjustment axially adjustable and / or pivotally form ( DE 41 18 976 C2 . DE 44 04 375 C2 . DE 10 2004 056 574 A1 ). Furthermore, steering columns are known, which are also referred to as safety steering columns, in the event of a crash event, in particular frontal crashes, energy-consuming telescopically designed to avoid adverse intrusion of the steering column in the passenger compartment ( DE 33 39 926 C2 . DE 44 04 375 C2 ). Furthermore, it is known per se that in the event of a possible frontal crash, the driver is held back by a safety belt and an airbag provided on the free end of the steering column and thus protected from being impacted on components within the passenger compartment. The airbag derives the restraining forces via the steering wheel into the steering column and further into the vehicle body. Regardless, despite all this, as a result of the contact of the driver with the said airbag still relatively high forces are recorded, which can adversely affect the driver. This is where the invention described below begins.

Darüber hinaus ist aus der gattungsbildenden DE 10 2007 002 091 A1 eine Lenksäule mit Crasheinrichtung bekannt, welche Lenksäule im Falle eines Frontalcrashs energieverzehrend axial verlagerbar ist. So ist ein energieverzehrender Abschnitt vorgesehen, bei dem ein Stellteil relativ zu einem Halteteil verschoben wird und infolge Relativverschiebung und Reibschluss kinetische Energie abgebaut wird. Ein weiterer Abschnitt weist einen Längsanschlag für das Stellteil in Form eines sogenannten Losbrechelements auf, welches Losbrechelement nach Überschreiten einer definierten Anschlagkraft energieverzehrend bricht. Ein weiterer Abschnitt weist am Halteteil Crashsicken auf, die sich energieverzehrend verformen respektive aufweiten können. Mittels eines Bolzens ist das Aufweitverhalten des Halteteils einstellbar.In addition, from the generic DE 10 2007 002 091 A1 a steering column with Crasheinrichtung known which steering column in the case of a frontal crash energy-consuming axially displaceable. Thus, an energy-absorbing portion is provided, in which an actuating part is displaced relative to a holding part and kinetic energy is reduced as a result of relative displacement and frictional engagement. Another section has a longitudinal stop for the actuating part in the form of a so-called breakaway element, which breaks breakaway element after exceeding a defined impact force energy-consuming. Another section has on the holding part crash beads that can deform or expand energy consuming. By means of a bolt, the expansion behavior of the holding part is adjustable.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine im Hinblick auf den Stand der Technik weiter verbesserte Lenksäule zu schaffen, um die im Falle eines Crashereignisses, insbesondere Frontalcrashes, auf den Fahrzeugführer wirkenden Kräfte noch weiter zu begrenzen.The object of the invention is to provide a further improved in terms of the prior art steering column in order to further limit the forces acting on the driver in the event of a crash event, in particular frontal crashes forces.

Ausgehend von einer Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, welche in Anpassung an bestimmte Körpermaße des Fahrzeugführers innerhalb eines bestimmten Verstellbereiches axial verstellbar ist,

- wobei die Lenksäule ein innerhalb eines an der Fahrzeugkarosserie befestigten langgestreckten Tragrahmens mit Seitenwänden im besagten Verstellbereich axial verstellbar gelagertes Rohr aufweist, in welchem ein Lenkstangenrohr axial fest, jedoch drehbar gelagert ist,
- wobei das Rohr mittels einer radial auf die beiden Seitenwände des Tragrahmens wirkenden Spannvorrichtung durch Reibschluss mit den Seitenwänden oder mit denselben zugeordneten Reibkörpern sowohl radial als auch axial fixierbar ist und der Verstellbereich durch zwei in axialer Richtung des Rohres nacheinander angeordnete Längsanschläge gebildet ist,
- wobei das Rohr samt Lenkstangenrohr infolge eines Frontalcrashes des Kraftfahrzeuges, einhergehend mit einem Aufschlagen des Fahrzeugführers auf das mit einem Lenkrad und einem Airbag versehene freie Ende des Lenkstangenrohres, bedingt durch die auf das Lenkstangenrohr einwirkende Kraft „F₁“ um eine bestimmte Wegstrecke vom Fahrzeugführer weg energieverzehrend axial verlagerbar ist und der Verlagerungsbereich des Rohres im Falle eines Frontalcrashes in drei nacheinander energieverzehrend wirkende Abschnitte aufgeteilt ist,
- wobei der erste Abschnitt durch den Verstellbereich des Rohres infolge kraftbedingter Überwindung des mittels der Spannvorrichtung eingestellten Reibschlusses zwischen dem Rohr und den Seitenwänden des Tragrahmens oder denselben zugeordneten Reibkörpern, der zweite Abschnitt durch zumindest einen in Verlagerungsrichtung des Rohres wirkenden Längsanschlag infolge kraftbedingter Überwindung desselben und der dritte Abschnitt durch einen in Verlagerungsrichtung des Rohres gesehen dem zweiten Abschnitt nachgeordneten Abschnitt des Tragrahmens gebildet ist, bei welchem zumindest eine der beiden Seitenwände zumindest eine zum Inneren des Tragrahmens hin eingeformte Sicke aufweist, die ihrerseits einen erhöhten Reibschluss mit dem infolge erhöhter Krafteinwirkung in diesen Abschnitt eindringenden Rohr bewirkt, und
- wobei dem besagten dritten Abschnitt ein ein vorhandenes Aufweitverhalten der Seitenwände des Tragrahmens infolge des Eindringens des Rohres in diesen Abschnitt definiert beeinflussendes Mittel zugeordnet ist, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das Lenkstangenrohr über eine Gelenkwelle mit einem Lenkgetriebe wirkverbunden ist und dass die Gelenkwelle ein Außenrohr und ein in demselben derart fest angeordnetes Innenrohr aufweist, dass das Innenrohr im Falle eines Frontalcrashes infolge überhöhter Krafteinwirkung „F₁“ und/oder „F₂“ energieverzehrend in das Außenrohr eindringt.

Starting from a steering column for a motor vehicle, which is axially adjustable in adaptation to certain body dimensions of the driver within a certain adjustment range,

wherein the steering column has a pipe axially adjustably mounted within an elongate support frame secured to the vehicle body with side walls in said adjustment region, in which a handlebar tube is mounted axially fixed but rotatable,
- wherein the tube by means of a radially acting on the two side walls of the support frame clamping device by friction with the side walls or with the same associated friction bodies both radially and axially fixed and the adjustment is formed by two in the axial direction of the tube successively arranged longitudinal stops,
- Wherein the pipe including handlebar tube as a result of a frontal crash of the motor vehicle, accompanied by a striking of the driver on the provided with a steering wheel and an airbag free end of the handlebar tube, conditioned by the force acting on the handlebar tube force "F ₁ " by a certain distance from the driver away energy-consuming is axially displaceable and the displacement area of the tube is divided in the case of a frontal crash in three successive energy-consuming acting sections,
- The first section through the adjustment of the tube as a result of force induced overcoming by means of the clamping device frictional engagement between the tube and the side walls of the support frame or the same associated friction bodies, the second section by at least one acting in the direction of displacement of the tube longitudinal stop as a result of force-related overcoming and the third section is formed by a seen in the direction of displacement of the tube the second portion downstream portion of the support frame, in which at least one of the two side walls at least one formed to the interior of the support frame bead, which in turn has an increased frictional engagement with the result of increased force in this section penetrating pipe causes, and
- Wherein said third section is associated with an existing expansion behavior of the side walls of the support frame as a result of penetration of the pipe defined in this section influencing means, the object is achieved in that the handlebar tube is operatively connected via a propeller shaft with a steering gear and that the propeller shaft an outer tube and one in the same having such fixedly arranged inner tube, that the inner tube in the case of a frontal crash due to excessive force "F ₁ " and / or "F ₂ " penetrates energy-consuming into the outer tube.

Durch diese vorteilhaften Maßnahmen ist gestattet, dass die Lenksäule im Crashfall, insbesondere während eines Frontalcrashes, bei dem der Fahrzeugführer vom Lenkrad-Airbag abgefangen wird, bei Erreichen oder Überschreiten einer bestimmten Kraft definiert nachgibt und Aufprallenergie verzehrt, so dass die auf den Fahrzeugführer sich auswirkenden Kräfte für denselben schonend abgebaut werden, indem drei Abschnitte der Lenksäule geschaffen sind, deren energieverzehrende Eigenschaften separat voneinander in weiten Grenzen einstellbar sind.By these advantageous measures is permitted that the steering column in the event of a crash, especially during a frontal crash, in which the driver is intercepted by the steering wheel airbag, defined upon reaching or exceeding a certain force yields and consumes impact energy, so that the impact on the driver Forces are gently degraded for the same by three sections of the steering column are created, the energy-absorbing properties are separately adjustable within wide limits.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.The subclaims describe preferred developments or refinements of the invention.

Danach kann der Tragrahmen im Querschnitt U-profilförmig ausgebildet sein. Weiter kann vorgesehen sein, dass das Mittel zur definierten Beeinflussung des Aufweitverhaltens der Seitenwände des Tragrahmens durch zumindest ein die beiden gegenüberliegend angeordneten Seitenwände im Bereich ihrer freien Kantenabschnitte verbindendes und besagtes Aufweitverhalten definiert beeinflussendes Verbindungselement gebildet ist. Vorteilhaft kann das zumindest eine Verbindungselement gemäß einer ersten möglichen Ausgestaltungsform durch eine die beiden Seitenwände des Tragrahmens kraftschlüssig verbindende und eine gewünschte Beabstandung einstellende oder eine sich einstellende Beabstandung zwischen den Seitenwänden infolge des Eindringens des Rohres in den dritten Abschnitt beschränkende, in Grenzen beliebig einstellbare Schraubverbindung gebildet sein. Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltungsform kann das zumindest eine Verbindungselement durch einen die beiden Seitenwände des Tragrahmens fest oder lösbar verbindenden und eine gewünschte Beabstandung einstellenden oder eine sich einstellende Beabstandung zwischen den Seitenwänden infolge des Eindringens des Rohres in den dritten Abschnitt beschränkenden, die Seitenwände hintergreifenden Bügel gebildet sein. Auch kann das zumindest eine Verbindungselement gemäß einer vorteilhaften dritten Ausführungsform durch ein die beiden Seitenwände des Tragrahmens verbindendes und eine gewünschte Beabstandung einstellendes oder eine sich einstellende Beabstandung zwischen den Seitenwänden infolge des Eindringens des Rohres in den dritten Abschnitt beschränkendes und fest mit den Seitenwänden verbundenes Verbindungsblech gebildet sein. Weiter vorteilhaft kann der zumindest eine in Verlagerungsrichtung wirkende Längsanschlag derart ausgebildet sein, dass derselbe durch erhöhte Krafteinwirkung infolge des Frontalcrashes, einhergehend mit einem Aufschlagen des Fahrzeugführers auf das mit einem Lenkrad und einem Airbag versehene freie Ende des Lenkstangenrohres, bricht oder abschert. In Weiterbildung der Erfindung kann des Weiteren der Tragrahmen der Lenksäule in Anpassung derselben an bestimmte Körpermaße des Fahrzeugführers schwenkbar und in der gewünschten Schwenkstellung fixierbar an der Fahrzeugkarosserie befestigt sein. Wie die Erfindung noch vorsieht, kann das Lenkstangenrohr über ein Verbindungsrohr mit der Gelenkwelle derart fest verbunden sein, dass das Verbindungsrohr im Falle eines Frontalcrashes infolge überhöhter Krafteinwirkung „F₁“ und/oder „F₂“ energieverzehrend in das Lenkstangenrohr axial eindringt.Thereafter, the support frame may be formed in cross section U-shaped profile. It can further be provided that the means for the defined influencing of the expansion behavior of the side walls of the support frame is formed by at least one connecting element which defines the expansion behavior and which connects the two oppositely arranged side walls in the region of their free edge sections. Advantageously, the at least one connecting element according to a first possible embodiment by a the two side walls of the support frame frictionally connecting and a desired spacing adjusting or adjusting pitch between the side walls due to the penetration of the tube in the third section limiting, formed within limits arbitrarily adjustable screw be. According to a second advantageous embodiment, the at least one connecting element by one of the two side walls of the support frame fixed or releasably connecting and a desired spacing adjusting or adjusting pitch between the side walls due to the penetration of the pipe in the third section limiting, the side walls engaging behind formed be. Also, the at least one connecting element according to an advantageous third embodiment by a connecting the two side walls of the support frame and a desired spacing adjusting or adjusting pitch between the side walls due to the penetration of the tube in the third section limiting and firmly connected to the side walls connecting plate formed be. Further advantageously, the at least one longitudinal stop acting in the direction of displacement can be designed such that the same breaks or shears off due to increased force as a result of the frontal crash, accompanied by a striking of the vehicle driver on the free end of the handlebar tube provided with a steering wheel and an airbag. In a development of the invention, furthermore, the support frame of the steering column can be fastened to the vehicle body so as to be pivotable in adaptation to certain body dimensions of the vehicle driver and fixable in the desired pivot position. As the invention still provides, the handlebar tube can be so firmly connected via a connecting tube with the propeller shaft that the connecting tube in the event of a frontal crash due to excessive force "F ₁ " and / or "F ₂ " energy-consuming penetrates into the handlebar tube axially.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Lenksäule für ein Kraftfahrzeug bezogen auf die Fahrtrichtung desselben in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorn,
2 die Lenksäule nach 1 in einer perspektivischen Ansicht von schräg hinten, und
3 die Darstellung der Kraft-Weg-Kennung der Lenksäule während eines statischen Druckversuches.

The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment schematically illustrated in the drawings. Show it:

1 an inventively designed steering column for a motor vehicle with respect to the direction of travel of the same in a perspective view obliquely from the front,
2 the steering column after 1 in a perspective view obliquely from behind, and
3 the representation of the force-displacement-identification of the steering column during a static pressure test.

Die 1 und 2 zeigen demnach eine Lenksäule 1 für ein Kraftfahrzeug, welche in Anpassung an bestimmte Körpermaße des Fahrzeugführers innerhalb eines bestimmten Verstellbereiches sowohl axial verstellbar als auch schwenkbar und in der gewählten Stellung fixierbar ist.The 1 and 2 thus show a steering column 1 for a motor vehicle, which in adaptation to certain body dimensions of the vehicle driver within a certain adjustment range is both axially adjustable and pivotable and can be fixed in the selected position.

Die Lenksäule 1 ist über eine Konsole 2 an der nicht näher dargestellten Fahrzeugkarosserie, vorzugsweise an einem weitestgehend crashfesten Querträger derselben befestigt und weist einen langgestreckten Tragrahmen 3 mit Seitenwänden 4, 5 auf, in welchem in einem bestimmten Verstellbereich ein Rohr 6 axial verstellbar angeordnet ist.The steering column 1 is via a console 2 attached to the vehicle body, not shown, preferably on a largely crash-resistant cross member thereof and has an elongated support frame 3 with side walls 4 . 5 on, in which in a certain adjustment a pipe 6 is arranged axially adjustable.

Innerhalb des Rohres 6, welches vorliegend als Profil-Rohr 6 achteckig ausgebildet ist, ist ein sogenanntes Lenkstangenrohr 7 axial fest, jedoch drehbar gelagert angeordnet. Das obere freie Ende des Lenkstangenrohres 7 ist bekanntermaßen mit einem hier nicht näher dargestellten Lenkrad versehen, welches seinerseits einen an sich bekannten Lenkrad-Airbag aufweist.Inside the tube 6 , which in the present case as a profile tube 6 octagonal is formed, is a so-called handlebar tube 7 arranged axially fixed, but rotatably mounted. The upper free end of the handlebar tube 7 is known to be provided with a steering wheel not shown here, which in turn has a known steering wheel airbag.

Das vorliegend achteckig ausgebildete Profil-Rohr 6 ist mittels einer an sich bekannten radial auf die beiden Seitenwände 4, 5 des Tragrahmens 3 wirkenden Spannvorrichtung 8 durch Reibschluss mit den Seitenwänden 4, 5 oder, wie vorliegend dargestellt, mit denselben zugeordneten Reibkörpern 9, 10 sowohl radial als auch axial fixierbar.The present octagonal profile tube 6 is by means of a known radially on the two side walls 4 . 5 of the supporting frame 3 acting clamping device 8th by friction with the side walls 4 . 5 or, as present shown, with the same associated friction bodies 9 . 10 both radially and axially fixed.

Besagte Spannvorrichtung 8 umfasst im Wesentlichen einen Langlöcher 11, 12 in gegenüberliegend angeordneten Klemmschenkeln 13, 14 der Konsole 2 sowie die Seitenwände 4, 5 und die Reibkörper 9, 10 durchdringenden Klemmbolzen 15, der sich seinerseits einenends an einem der Klemmschenkel 13, 14 abstützt und anderenends von einem manuell betätigbaren Hebel 16 mit beispielsweise einer nicht näher dargestellten rampenförmigen Klemmstruktur axial zu den Klemmschenkeln 13, 14 der Konsole 2 verspannbar ist. Besagte Langlöcher 11, 12 gestatten in Verbindung mit einer im Detail nicht näher dargestellten und an der Fahrzeugkarosserie abgestützten Schwenklagerung 3a des Tragrahmens 3 der Lenksäule 1 ein Verschwenken derselben in einer vertikalen Ebene, wobei der maximale Schwenkbereich im Wesentlichen durch die Langlöcher 11, 12 begrenzt ist.Said jig 8th essentially comprises an elongated holes 11 . 12 in oppositely arranged clamping legs 13 . 14 the console 2 as well as the side walls 4 . 5 and the friction bodies 9 . 10 penetrating clamping bolt 15 , which in turn at one end on one of the clamping legs 13 . 14 supported and at the other end by a manually operable lever 16 with, for example, a not shown ramp-shaped clamping structure axially to the clamping legs 13 . 14 the console 2 is clamped. Said long holes 11 . 12 allow in conjunction with a not shown in detail and supported on the vehicle body pivot bearing 3a of the supporting frame 3 the steering column 1 pivoting the same in a vertical plane, wherein the maximum pivoting range substantially through the slots 11 . 12 is limited.

Die Konsole 2 verfügt weiterhin über Federelemente 17, 18, die ihrerseits die Lenksäule 1 Haltern, um bei gelöster Spannvorrichtung 8 das Herunterschwenken der Lenksäule 1 zu begrenzen. Wie den 1 und 2 noch zu entnehmen ist, ist am Rohr 6 ein an sich bekanntes Lenk-Anlass-Schloss 19 festgelegt.The console 2 also has spring elements 17 . 18 , in turn, the steering column 1 Hold to loosening tensioner 8th swinging down the steering column 1 to limit. Like that 1 and 2 can still be seen is on the pipe 6 a well-known steering-occasion lock 19 established.

Wie bereits einleitend festgestellt, ist die Lenksäule 1 ferner bei gelöster Spannvorrichtung 8 innerhalb eines bestimmten Verstellbereiches axial verstellbar, indem zunächst vermittels der Spannvorrichtung 8 der Reibschluss zwischen den Seitenwänden 4, 5 und den Klemmschenkeln 13, 14 und/oder deren Reibkörpern 9, 10 aufgehoben, danach das Lenkstangenrohr 7 innerhalb eines von zwei Längsanschlägen 20, 21 bestimmten Verstellbereiches relativ zum Tragrahmen 3 verschoben und schließlich vermittels der Spannvorrichtung 8 der besagte Reibschluss wieder realisiert und das Rohr 6 sowohl radial als auch axial fixiert wird.As already stated in the introduction, the steering column is 1 furthermore, when the tensioning device is released 8th within a certain adjustment axially adjustable by first by means of the clamping device 8th the frictional engagement between the side walls 4 . 5 and the clamping legs 13 . 14 and / or their friction bodies 9 . 10 lifted, then the handlebar tube 7 within one of two longitudinal stops 20 . 21 certain adjustment range relative to the support frame 3 moved and finally by means of the tensioning device 8th the said friction again realized and the pipe 6 is fixed both radially and axially.

Gesetzt den Fall, es ist ein Frontalcrash zu verzeichnen, der seinerseits mit einem Aufschlagen des Fahrzeugführers auf das mit einem Lenkrad und einem Airbag versehene freie Ende des Lenkstangenrohres 7 einhergeht, so ist die Lenksäule 1 nunmehr derart ausgebildet, dass diese bei Erreichen oder Überschreiten einer bestimmten Kraft „F₁“ definiert nachgibt, indem das Rohr 6 samt Lenkstangenrohr 7 und Lenkrad um eine bestimmte Wegstrecke, die im Rahmen von Versuchen mit etwa 80 mm eingestellt wurde, vom Fahrzeugführer weg energieverzehrend axial verlagert wird.Assuming the case, there is a frontal crash, in turn, with a strike of the driver on the provided with a steering wheel and an airbag free end of the handlebar tube 7 goes along, so is the steering column 1 now designed such that it defines when reaching or exceeding a certain force "F ₁ " by the pipe 6 including handlebar tube 7 and steering wheel by a certain distance, which was set in the context of experiments with about 80 mm, away from the driver is energy-consuming axially displaced.

Der Verlagerungsbereich des Rohres 6 ist hierbei in drei nacheinander energieverzehrend wirkende Abschnitte aufgeteilt, die ihrerseits getrennt voneinander im Hinblick auf ihren Widerstand, den sie gegen besagte axiale Verlagerung des Rohres 6 aufbringen, einstellbar oder eingestellt sind.The displacement area of the pipe 6 is here divided into three successive energy-consuming sections, which in turn separated from each other in terms of their resistance to the said axial displacement of the pipe 6 apply, are adjustable or adjusted.

Der erste Abschnitt ist insoweit durch den vorhandenen axialen Verstellbereich des Rohres 6 innerhalb des Tragrahmens 3 infolge kraftbedingter Überwindung des mittels der Spannvorrichtung 8 eingestellten Reibschlusses zwischen dem Rohr 6 und den Seitenwänden 4, 5 des Tragrahmens 3 und/oder denselben zugeordneten Reibkörpern 9, 10 gebildet.The first section is insofar by the existing axial adjustment of the tube 6 inside the supporting frame 3 as a result of force-induced overcoming of the means of the tensioning device 8th set frictional engagement between the pipe 6 and the side walls 4 . 5 of the supporting frame 3 and / or the same friction bodies assigned 9 . 10 educated.

Der zweite Abschnitt ist durch zumindest einen in Verlagerungsrichtung des Rohres 6 wirkenden Längsanschlag 20, 21 infolge kraftbedingter Überwindung desselben gebildet. Zweckmäßigerweise ist der zumindest eine in Verlagerungsrichtung wirkende Längsanschlag 20, 21 derart ausgebildet, dass derselbe durch erhöhte Krafteinwirkung infolge des Frontalcrashes, einhergehend mit einem Aufschlagen des Fahrzeugführers auf das mit einem Lenkrad und einem Airbag versehene freie Ende des Lenkstangenrohres 7, bricht oder abschert, indem derselbe beispielsweise aus einem Kunststoff oder aus einem Metall mit Sollbruchstelle gefertigt ist. Vorliegend sind besagte Längsanschläge 20, 21 als Bolzen ausgebildet, die ihrerseits am Klemmbolzen 15 der Spannvorrichtung 8 anschlagen, wobei zumindest der in Verlagerungsrichtung wirkende Längsanschlag 20 als Kunststoffbolzen oder als Metallbolzen mit Sollbruchstelle ausgebildet ist.The second section is through at least one in the direction of displacement of the tube 6 acting longitudinal stop 20 . 21 formed as a result of power overcoming the same. Appropriately, the at least one acting in the direction of displacement longitudinal stop 20 . 21 designed such that the same by increased force due to the frontal crash, along with a hitting the driver on the provided with a steering wheel and an airbag free end of the handlebar tube 7 , breaks or shears by the same is made for example of a plastic or a metal with predetermined breaking point. In the present case are said longitudinal stops 20 . 21 formed as a bolt, in turn, on the clamping bolt 15 the tensioning device 8th strike, wherein at least acting in the direction of displacement longitudinal stop 20 is designed as a plastic bolt or as a metal bolt with predetermined breaking point.

Bei dem erwähnten dritten Abschnitt handelt es sich um einen in Verlagerungsrichtung des Rohres 6 gesehen dem zweiten Abschnitt nachgeordneten Abschnitt des Tragrahmens 3, in welchem zumindest eine der beiden Seitenwände 4, 5 zumindest ein zum Inneren des Tragrahmens 3 hin eingeformte Sicke 22 aufweist, die ihrerseits einen erhöhten Reibschluss mit dem infolge erhöhter Krafteinwirkung in diesen Abschnitt eindringenden Rohr 6 bewirkt.The mentioned third section is a direction of displacement of the pipe 6 seen the second portion downstream portion of the support frame 3 in which at least one of the two side walls 4 . 5 at least one to the interior of the support frame 3 molded bead 22 which in turn has an increased frictional engagement with the tube which penetrates into this section as a result of increased force 6 causes.

Vorliegend ist der Tragrahmen 3 im Querschnitt U-profilförmig ausgebildet, wobei dessen Seitenwände 4, 5 ein gewisses Aufweitverhalten während des Eindringens des Rohres 6 in diesen dritten Abschnitt aufweisen. In umfangreichen Versuchen wurde gefunden, dass durch eine definierte Beeinflussung des besagten Aufweitverhaltens der Seitenwände 4, 5 vorteilhaft Einfluss auf deren energieverzehrende Eigenschaften genommen werden kann und durch eine derartige Maßnahme der Verzehr bzw. Abbau der Anstoßenergie noch schonender für den Fahrzeugführer realisierbar und auch einstellbar ist.Present is the support frame 3 formed in a U-shaped cross-section, with its side walls 4 . 5 a certain expansion behavior during penetration of the tube 6 in this third section. In extensive experiments it was found that by a defined influencing of the said expansion behavior of the sidewalls 4 . 5 Advantageous influence on their energy-absorbing properties can be taken and by such a measure of the consumption or reduction of the Anschoßenergie even more gentle for the vehicle driver is feasible and adjustable.

Als Mittel für eine derartige Beeinflussung bietet sich insbesondere ein die freien Kantenabschnitte der beiden sich gegenüberliegend angeordneten Seitenwände 4, 5 verbindendes Verbindungselement 23 an, vermittels dessen im Verbindungsbereich des dritten Abschnittes eine bestimmte Beabstandung zwischen den Seitenwänden 4, 5 fest eingestellt oder eine sich einstellende Beabstandung zwischen den Seitenwänden 4, 5 infolge des Eindringens des Rohres 6 in den dritten Abschnitt beschränkt wird.As a means for such an influence, in particular one offers the free edge portions of the two oppositely disposed side walls 4 . 5 connective connecting element 23 by means of which in the connection region of the third section a certain spacing between the side walls 4 . 5 fixed or a self-adjusting spacing between the side walls 4 . 5 due to the penetration of the pipe 6 is limited to the third section.

So kann besagtes Verbindungselement 23 als starres Bauteil oder auch als elastisch und/oder plastisch verformbares Bauteil, beispielsweise gefaltetes Bauteil, ausgebildet sein, wodurch weiter vorteilhaft auf das Aufweitverhalten der Seitenwände 4, 5 und den daraus resultierenden Energieverzehr Einfluss genommen werden kann (nicht näher dargestellt).So can said connection element 23 be designed as a rigid component or as an elastically and / or plastically deformable component, for example, folded component, which further advantageous to the expansion behavior of the side walls 4 . 5 and the resulting energy consumption can be influenced (not shown in detail).

Vorliegend ist „lediglich“ ein fest mit den Seitenwänden 4, 5 verbundenes Verbindungselement 23 in Form eines mit den freien Kantenabschnitten derselben beispielsweise verschweißten Verbindungsbleches gezeigt. Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf diese Ausgestaltung, sondern umfasst jedwedes geeignete und für sich bekannte Mittel zur definierten Beeinflussung des Aufweitverhaltens der Seitenwände 4, 5 des Tragrahmens. So kann besagtes Mittel in Form eines Verbindungselementes 23 auch durch eine die beiden Seitenwände 4, 5 kraftschlüssig verbindende und eine gewünschte Beabstandung der freien Kantenabschnitte einstellende oder eine sich einstellende Beabstandung zwischen den Seitenwänden 4, 5 infolge des Eindringens des Rohres 6 in den dritten Abschnitt beschränkende, in Grenzen beliebig einstellbare Schraubverbindung gebildet sein (nicht näher dargestellt). Ebenso kann auch ein nicht näher dargestellter, die Seitenwände 4, 5 hintergreifender Bügel vorgesehen sein, mittels dessen eine bestimmte Beabstandung der Seitenwände 4, 5 respektive der freien Kantenabschnitte derselben fest eingestellt oder mittels dessen das vorhandene Aufweitverhalten der Seitenwände 4, 5 auf ein bestimmtes Abstandsmaß begrenzt ist.In the present case, "only" one is fixed to the side walls 4 . 5 connected connecting element 23 in the form of a with the free edge portions thereof, for example, welded connection plate shown. However, the invention is not limited to this embodiment, but includes any suitable means known per se for the defined influencing of the expansion behavior of the side walls 4 . 5 of the supporting frame. Thus, said means in the form of a connecting element 23 also through one of the two side walls 4 . 5 frictionally connecting and a desired spacing of the free edge sections adjusting or adjusting itself spacing between the side walls 4 . 5 due to the penetration of the pipe 6 be formed in the third section limiting, within limits arbitrarily adjustable screw (not shown in detail). Likewise, a not-shown, the side walls 4 . 5 be provided behind the bracket, by means of which a certain spacing of the side walls 4 . 5 respectively the free edge portions of the same fixed or by means of which the existing expansion behavior of the side walls 4 . 5 is limited to a certain distance measure.

3 zeigt insoweit eine im Rahmen von Versuchen ermittelte Kraft-Weg-Kennung der Lenksäule 1 während eines statischen Druckversuches, umfassend einen axialen Vorschub zur Simulation der Auswirkungen eines Crashereignisses respektive Frontalcrashes auf die erfindungsgemäß ausgebildete Lenksäule 1. 3 In this respect, a force-displacement identifier of the steering column determined in the course of tests is shown 1 during a static pressure test, comprising an axial feed to simulate the effects of a crash event or frontal crash on the invention designed steering column 1 ,

Hier werden die vorerwähnten drei Abschnitte der Lenksäule mit ihren energieverzehrenden Eigenschaften besonders deutlich dargestellt, wobei die Kraft-Weg-Kennlinie in ihrem Endabschnitt, der dem besagten dritten Abschnitt entspricht, beispielgebend mit verschiedenen Einstiegs-Kraftniveaus dargestellt ist, nämlich in Abhängigkeit davon, wie und wann das Mittel zur Beeinflussung des Aufweitverhaltens der Seitenwände 4, 5 wirkt.Here, the aforementioned three sections of the steering column with their energy-dissipating properties are particularly clearly represented, the force-displacement curve in its end portion corresponding to said third section is exemplified with different entry force levels, namely, depending on how and when the means for influencing the Aufweitverhaltens the side walls 4 . 5 acts.

Wie den 1 und 2 weiter zu entnehmen ist, ist das untere Ende des Lenkstangenrohres 7 über eine Gelenkwelle 24 mit einem an sich bekannten und demgemäß nicht näher dargestellten Lenkgetriebe wirkverbunden.Like that 1 and 2 it can be seen further, is the lower end of the handlebar tube 7 via a propeller shaft 24 operatively connected with a known and thus not shown steering gear.

Bekanntermaßen kann im Ergebnis eines etwaigen Frontalcrashes nicht nur eine Krafteinwirkung „F₁“ auf das obere freie Ende des Lenkstangenrohres 7 sondern über besagte Gelenkwelle 24 auch eine Krafteinwirkung „F₂“ auf das untere Ende des Lenkstangenrohres 7 zu verzeichnen sein.As is known, as a result of a possible frontal crash not only a force "F ₁ " on the upper free end of the handlebar tube 7 but over said propeller shaft 24 also a force "F ₂ " on the lower end of the handlebar tube 7 be recorded.

Zur Vermeidung einer nachteiligen Intrusion der Lenksäule 1 respektive dessen Lenkstangenrohres 7 in die Fahrgastzelle des Kraftfahrzeugs werden vorliegend zwei Maßnahmen favorisiert.To avoid adverse intrusion of the steering column 1 respectively its handlebar tube 7 in the passenger compartment of the vehicle two measures are favored in the present case.

So verfügt die Gelenkwelle 24 über ein Außenrohr 25 und ein in demselben beispielsweise aufgrund Reibschluss derart fest angeordnetes Innenrohr 26, dass das Innenrohr 26 im Falle eines Frontalcrashes infolge überhöhter Krafteinwirkung „F₁“ und/oder „F₂“ und Überwindung besagten Reibschlusses energieverzehrend in das Außenrohr 25 eindringt.So has the PTO shaft 24 over an outer tube 25 and in the same, for example due to frictional engagement so firmly arranged inner tube 26 that the inner tube 26 in the case of a head-on crash due to excessive force "F ₁ " and / or "F ₂ " and overcoming said friction energy-consuming in the outer tube 25 penetrates.

Ergänzend ist vorliegend das Lenkstangenrohr 7 über ein innenliegendes Verbindungsrohr 27 mit der Gelenkwelle 24 beispielsweise ebenfalls aufgrund Reibschluss derart fest verbunden, dass das Verbindungsrohr 27 im Falle eines Frontalcrashes infolge überhöhter Krafteinwirkung „F₁“ und/oder „F₂“ und Überwindung besagten Reibschlusses energieverzehrend in das Lenkstangenrohr 7 axial eindringt.In addition, in the present case, the handlebar tube 7 via an internal connecting pipe 27 with the propeller shaft 24 For example, also so firmly connected due to frictional engagement that the connecting pipe 27 in the event of a head-on crash due to excessive force "F ₁ " and / or "F ₂ " and overcoming said friction energy-consuming in the handlebar tube 7 penetrates axially.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Lenksäulesteering column
22: Konsoleconsole
33: Tragrahmensupporting frame
3a3a: Schwenklager (Tragrahmen 3)Swivel bearing (support frame 3)
44: SeitenwandSide wall
55: SeitenwandSide wall
66: Rohr (Profil-Rohr)Pipe (profile pipe)
77: LenkstangenrohrHandlebar stem
88th: Spannvorrichtungjig
99: Reibkörperfriction body
1010: Reibkörperfriction body
1111: LanglochLong hole
1212: LanglochLong hole
1313: Klemmschenkelclamping leg
1414: Klemmschenkelclamping leg
1515: Klemmbolzenclamping bolts
1616: Hebellever
1717: Federelementspring element
1818: Federelementspring element
1919: Lenk-Anlass-SchlossSteering-rise Castle
2020: Längsanschlaglongitudinal stop
2121: Längsanschlaglongitudinal stop
2222: SickeBeading
2323: Verbindungselementconnecting member
2424: Gelenkwellepropeller shaft
2525: Außenrohr (Gelenkwelle 24)Outer tube (propeller shaft 24)
2626: Innenrohr (Gelenkwelle 24)Inner tube (propeller shaft 24)
2727: Verbindungsrohrconnecting pipe

Claims

Steering column (1) for a motor vehicle which is axially adjustable in adaptation to specific body dimensions of the vehicle driver within a certain adjustment range, - wherein the steering column (1) has an elongate support frame (3) with side walls (4, 5) fastened to the vehicle body in the said adjustment axially adjustable mounted tube (6), in which a handlebar tube (7) axially fixed, but rotatably mounted, - wherein the tube (6) by means of a radially on the two side walls (4, 5) of the support frame (3 ) acting clamping device (8) by friction with the side walls (4, 5) or with the same associated friction bodies (9, 10) both radially and axially fixed and the adjustment by two in the axial direction of the tube (6) successively arranged longitudinal stops ( 20, 21) is formed, - wherein the tube (6) together with handlebar tube (7) due to a frontal crash of the motor vehicle, accompanied by a Aufschl Agen of the driver on the provided with a steering wheel and an airbag free end of the handlebar tube (7) due to the force acting on the handlebar tube (7) force "F ₁ " by a certain distance away from the driver away energy consuming axially displaceable and the displacement area of the Pipe (6) in the case of a frontal crash is divided into three successive energy-consuming sections, - wherein the first section through the adjustment of the tube (6) due to force-induced overcoming by means of the clamping device (8) frictional engagement between the tube (1) and the Side walls (4, 5) of the support frame (3) or the same associated friction bodies (9, 10), the second section by at least one in the direction of displacement of the tube (6) acting longitudinal stop (20) due to force-related overcoming thereof and the third section by a in Displacement direction of the tube (6) seen downstream of the second section a portion of the support frame (3) is formed, wherein at least one of the two side walls (4, 5) at least one to the interior of the support frame (3) formed towards bead (22), which in turn increased frictional engagement with the result of increased force in causes this section penetrating tube (6), and - wherein the said third section is associated with an existing expansion behavior of the side walls (4, 5) of the support frame (3) due to the penetration of the tube (6) defined in this section influencing means, characterized in that the steering rod tube (7) is operatively connected to a steering gear via a cardan shaft (24) and in that the cardan shaft (24) has an outer tube (25) and an inner tube (26) fixedly arranged in the same, that the inner tube (26) in the event of a frontal crash due to excessive force "F ₁ " and / or "F ₂ " energy-consuming penetrates into the outer tube (25).

Steering column (1) to Claim 1 , characterized in that the support frame (3) is U-shaped in cross-section.

Steering column (1) to Claim 1 or 2 , characterized in that the means for the defined influencing of the expansion behavior of the side walls (4, 5) of the support frame (3) by at least one connecting element (35) which defines the expansion behavior in the region of its free edge sections and which defines the two expansion walls (4, 5). 23) is formed.

Steering column (1) to Claim 3 characterized in that the at least one connecting element (23) by a the two side walls (4, 5) of the support frame (3) frictionally connecting and a desired spacing adjusting or adjusting pitch between the side walls (4, 5) due to the penetration the tube (6) in the third section limiting, within limits arbitrarily adjustable screw is formed.

Steering column (1) to Claim 3 , characterized in that the at least one connecting element (23) through one of the two Side walls (4, 5) of the support frame (3) fixed or releasably connecting and a desired spacing adjusting or adjusting spacing between the side walls (4, 5) due to the penetration of the tube (6) in the third section limiting, the side walls ( 4, 5) engaging behind the bracket is formed.

Steering column (1) to Claim 3 characterized in that the at least one connecting element (23) connects by a the two side walls (4, 5) of the support frame (3) connecting and a desired spacing adjusting or adjusting spacing between the side walls (4, 5) due to the penetration of the Pipe (6) in the third section limiting and fixed to the side walls (4, 5) connected to the connecting plate is formed.

Steering column (1) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the at least one acting in the direction of displacement longitudinal stop (20) is designed such that the same by increased force due to the frontal crash, accompanied by a hitting the driver on the provided with a steering wheel and an airbag free end of the handlebar tube (7) , breaks or shears off.

Steering column (1) according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the supporting frame (3) of the steering column (1) in adaptation of the same to certain body dimensions of the vehicle driver is pivotally mounted and fixable in the desired pivot position on the vehicle body.

Steering column (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the handlebar tube (7) via a connecting tube (27) with the propeller shaft (24) is firmly connected such that the connecting tube (27) in the event of a head-on crash due to excessive force " F ₁ "and / or" F ₂ "energy-consuming in the handlebar tube (7) penetrates axially.