DE102010020633A1

DE102010020633A1 - Lenksäule für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102010020633A1
Application number: DE102010020633A
Authority: DE
Inventors: Martin Klos; Torsten Kerz; Eduard MENDZIGALL
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2010-05-14
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2011-11-17
Also published as: CN102267485B; US20110278828A1; GB2480367B; US8579327B2; CN102267485A; GB201107539D0; GB2480367A

Abstract

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft eine Lenksäule (16) für ein Kraftfahrzeug, die innerhalb eines vorbestimmten Stellbereiches verstellbar und im Crashfall über den vorbestimmten Stellbereich hinaus in eine Crashposition bewegbar ist, mit einer Lenksäulenverkleidung (50) und einer Arretiereinrichtung (32) zum Arretieren der Lenksäule (16) in der jeweiligen Position. Die Arretiereinrichtung (32) weist ein manuell betätigbares Betätigungselement auf und die Lenksäulenverkleidung (50) und das Betätigungselement sind durch Bewegen der Lenksäule (16) in die Crashposition derart relativ zueinander positionierbar, dass das Betätigungselement unter Festlegung desselben bei arretierter Lenksäule (16) an der Lenksäulenverkleidung (50) abgestützt oder abstützbar ist.

Description

Technisches Gebiet
Das technische Gebiet betrifft Lenksäulen für ein Kraftfahrzeug, die innerhalb eines vorbestimmten Stellbereiches verstellbar sind.
Hintergrund
Die DE 10 2004 051 060 B3 beschreibt eine verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, wobei die Lenksäule in einem vorbestimmten Stellbereich verstellbar ist. Um die Lenksäule in einer Position innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches zu arretieren, ist ferner eine Arretiereinrichtung vorgesehen. Die Arretiereinrichtung weist einen Spannhebel auf, der von einer Schließstellung, in der die Lenksäule durch die Arretiereinrichtung in der jeweiligen Position arretiert ist, in eine Öffnungsstellung überführt werden kann, in der die Lenksäule in den vorbestimmten Stellbereich verstellt werden kann. Im Crashfall, also beispielsweise bei einem Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs, ist die Lenksäule über den vorbestimmten Stellbereich hinaus nach vorne in eine Crashposition bewegbar. Indem die Lenksäule im Crashfall nach vorne über den vorbestimmten Stellbereich hinaus in eine Crashposition bewegt wird, ist die Verletzungsgefahr für den Fahrer während des Crashs deutlich reduziert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lenksäule für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die einerseits verstellbar ist und andererseits eine besonders hohe Sicherheit während eines Unfalls bietet, wobei der konstruktive Aufwand zur Erzielung dieses Vorteils besonders gering sein soll.
Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Darstellung der Erfindung
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Lenksäule für ein Kraftfahrzeug. Die Lenksäule kann innerhalb eines vorbestimmten Stellbereiches verstellt werden. So kann die Lenksäule innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches beispielsweise entlang ihrer Längsachse verschoben oder um eine Schwenkachse verschwenkt werden, um ein endseitig an der Lenksäule angebrachtes Lenkrad in die für den Fahrer komfortabelste Position zu verstellen. Des Weiteren ist die Lenksäule derart ausgebildet, dass diese im Crashfall, also beispielsweise bei einem Frontalaufprall, über den vorbestimmten Stellbereich hinaus in eine Crashposition bewegt wird. Die Lenksäule weist ferner eine Lenksäulenverkleidung auf, die vorzugsweise zusammen mit der Lenksäule innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches verstellt werden kann. Darüber hinaus ist eine Arretiereinrichtung zum Arretieren der Lenksäule in der jeweiligen Position derselben innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches vorgesehen. Die Arretiereinrichtung weist zu diesem Zweck ein insbesonere manuell betätigbares Betätigungselement auf. Die Lenksäule ist ferner derart ausgebildet, dass die Lenksäulenverkleidung und das Betätigungselement durch Bewegen der Lenksäule in die Crashposition derart relativ zueinander positioniert werden, dass das Betätigungselement unter Festlegung desselben bei arretierter Lenksäule an der Lenksäulenverkleidung abgestützt oder abstützbar ist. Hierbei ist es grundsätzlich unerheblich, ob sich das Betätigungselement oder/und die Lenksäulenverkleidung tatsächlich bewegt, vielmehr ist es entscheidend, dass die beiden Komponenten eine Relativbewegung zueinander ausführen, um die Lenksäulenverkleidung und das Betätigungselement auf die genannte Art und Weise relativ zueinander zu positionieren. Wie jedoch bereits eingangs geschildert, ist es bevorzugt, wenn sich die Lenksäulenverkleidung tatsächlich bewegt, während das Betätigungselement im Wesentlichen ortsfest ausgebildet ist. Somit ist es besonders bevorzugt, wenn die Bewegung der Lenksäulenverkleidung mit der Bewegung der Lenksäule zumindest beim Bewegen der Lenksäule in die Crashposition gekoppelt ist. Grundsätzlich könnte die Abstützung des Betätigungselements an der Lenksäulenverkleidung unmittelbar oder mittelbar erfolgen. Es ist jedoch bevorzugt, wenn die Abstützung des Betätigungselements an der Lenksäulenverkleidung mittelbar über ein an dem Betätigungselement befestigtes Stützelement erfolgt, wie dies später unter Bezugnahme auf eine vorteilhafte Ausführungsform beschrieben wird, die eine Stützstrebe zur Abstützung des Betätigungselements an der Lenksäulenverkleidung beschreibt, zumal hierdurch der konstruktive Aufwand deutlich reduziert werden kann.
Indem die Lenksäulenverkleidung und das Betätigungselement durch Bewegen der Lenksäule in die Crashposition derart relativ zueinander positioniert werden, dass das Betätigungselement unter Festlegung desselben bei arretierter Lenksäule an der Lenksäulenverkleidung abgestützt oder abstützbar ist, wird verhindert, dass das Betätigungselement während des Unfalls und auch danach ungewollt in eine Stellung überführt wird, in der die Lenksäule nicht durch die Arretiereinrichtung arretiert ist. Auf diese Weise wird die Lenksäule während des Unfalls an einer unkontrollierten Bewegung gehindert, so dass die Verletzungsgefahr für den Fahrer oder auch andere Fahrzeuginsassen deutlich reduziert ist. Darüber hinaus gewährleistet die Verwendung der Lenksäulenverkleidung als das das Betätigungselement abstützende Bauteil einen besonders einfachen konstruktiven Aufbau, zumal ein ohnehin vorhandenes Bauteil, nämlich die Lenksäulenverkleidung, zur Abstützung des Betätigungselements verwendet wird. Ein zusätzliches Bauteil bzw. eine zusätzliche Baueinheit zur Abstützung des Betätigungselements ist somit nicht erforderlich.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule kann das Betätigungselement von einer Schließstellung, in der die Lenksäule in der jeweiligen Position durch die Arretiereinrichtung arretiert ist, in eine Öffnungsstellung überführt werden, in der die Lenksäule durch die Arretiereinrichtung freigegeben ist und somit in den vorbestimmten Stellbereich verstellt werden kann. Mithin ist das Betätigungselement durch Bewegen der Lenksäule in die Crashposition in dessen Schließstellung an der Lenksäulenverkleidung abgestützt oder abstützbar und somit festgelegt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule sind die Lenksäulenverkleidung und das Betätigungselement in dem vorbestimmten Stellbereich der Lenksäule derart relativ zueinander positioniert, dass das Betätigungselement von der Schließstellung in die Öffnungsstellung überführt werden kann und umgekehrt. Mit anderen Worten stellt die Lenksäulenverkleidung kein Hindernis für das Betätigungselement dar, solange die Lenksäule innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches verstellt wird bzw. ist, so dass während des normalen Betriebes des Kraftfahrzeugs und unabhängig von der jeweiligen Position der Lenksäule innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches eine sichere Funktionsweise des Betätigungselements und somit der Arretiereinrichtung gewährleistet ist.
Um eine besonders flexible Positionierung der Lenksäule in Relation zu dem jeweiligen Fahrer zu ermöglichen, ist die Lenksäule in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule innerhalb des Stellbereiches um eine, vorzugsweise in Querrichtung verlaufende, Schwenkachse in unterschiedliche Schwenkpositionen verschwenkbar oder/und entlang der Längsachse der Lenksäule in unterschiedliche Längspositionen verschiebbar ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule ist diese derart konfiguriert, dass die Lenksäulenverkleidung und das Betätigungselement unabhängig von der vorangehenden Position der Lenksäule innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches im Crashfall derart relativ zueinander positionierbar sind, dass das Betätigungselement in der Crashposition der Lenksäule an der Lenksäulenverkleidung abgestützt oder abstützbar ist, um das Betätigungselement festzulegen. Dies hat den Vorteil, dass der Fahrer jedwede Position der Lenksäule innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches wählen kann, ohne dabei Gefahr zu laufen, dass das Betätigungselement im Crashfall bzw. in der Crashposition der Lenksäule nicht an der Lenksäulenverkleidung abgestützt oder abstützbar ist. Um unabhängig von der vorangehenden Position der Lenksäule innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches im Crashfall eine entsprechende relative Positionierung der Lenksäulenverkleidung gegenüber dem Betätigungselement zu ermöglichen, kann beispielsweise die nachstehende beschriebene Ausführungsform verwendet werden.
So ist die Lenksäule in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung derart mit der Lenksäulenverkleidung, dem Betätigungselement und der Arretiereinrichtung gekoppelt, dass die Lenksäule zusammen mit der Lenksäulenverkleidung, dem Betätigungselement und der Arretiereinrichtung innerhalb des Stellbereiches um die Schwenkachse verschwenkt werden kann. Wie bereits zuvor angedeutet, ist hierdurch stets eine sichere relative Positionierung der Lenksäulenverkleidung gegenüber dem Betätigungselement unabhängig von der gewählten Position der Lenksäule innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches möglich, während ein Verschwenken des Betätigungselements zusammen mit der Lenksäule keine Zustandsänderung bewirkt, zumal auch die Arretiereinrichtung zusammen mit der Lenksäule verschwenkt wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule ist das Betätigungselement als ein relativ zu der Arretiereinrichtung verschwenkbarer Betätigungshebel ausgebildet. Indem ein Betätigungshebel zum Einsatz kommt, muss der Fahrer lediglich eine geringe Betätigungskraft auf den Betätigungshebel ausüben, um eine hebelverstärkte Stellkraft bzw. ein hebelverstärktes Stellmoment auf die Arretiereinrichtung auszuüben, wodurch eine komfortablere Handhabung der Arretiereinrichtung möglich ist. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung eines Betätigungshebels, dass das Betätigungsende des Betätigungshebels relativ dicht bis in den Bereich des Fahrers geführt sein kann, ohne den konstruktiven Aufwand wesentlich zu erhöhen. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn der Betätigungshebel unmittelbar mit der Arretiereinrichtung bzw. der Eingangsnabe der Arretiereinrichtung zusammenwirkt und unmittelbar durch den Fahrer manuell betätigt werden kann. Darüber hinaus ist es bei dieser Ausführungsform besonders bevorzugt, wenn der Betätigungshebel um eine in Querrichtung verlaufende Schwenkachse relativ zu der Arretiereinrichtung verschwenkt werden kann, zumal auch hierdurch eine komfortablere Handhabung des Betätigungshebels sowie der daran anschließenden Arretiereinrichtung möglich ist, wobei die Schwenkachse des Betätigungshebels beispielsweise mit der Schwenkachse der Lenksäule übereinstimmen kann, um einen relativ kompakten Aufbau zu erzielen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule ist der Betätigungshebel im Wesentlichen L-förmig aus einem ersten und zweiten Schenkel zusammengesetzt. Indem der Betätigungshebel L-förmig ausgebildet ist, kann der Betätigungshebel besonders einfach und platzsparend an anderen Bauteilen, wie beispielsweise der Lenksäulenverkleidung, vorbei geführt werden, ohne deren Aufbau wesentlich abändern zu müssen. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn sich der erste Schenkel ausgehend von der Arretiereinrichtung in Höhenrichtung nach unten erstreckt, während sich der daran anschließende zweite Schenkel in Richtung des Fahrers oder in Richtung des Lenkrades der Lenksäule erstreckt, um neben dem vorangehend genannten Vorteil auch den Vorteil zu erzielen, dass der zweite Schenkel relativ dicht beim Fahrer angeordnet ist und somit leicht durch diesen erreicht bzw. ergriffen werden kann.
Um den Betätigungshebel besonders platzsparend anzuordnen und ein ungewolltes Betätigen desselben weitgehend auszuschließen, weist die Lenksäulenverkleidung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule auf ihrer dem Betätigungshebel zugewandten, vorzugsweise in Querrichtung weisenden, Seite eine Vertiefung auf, in der der Betätigungshebel zumindest teilweise aufgenommen ist. Sollte bei dieser Ausführungsform der bereits zuvor beschriebene L-förmige Betätigungshebel zum Einsatz kommen, so ist es bevorzugt, wenn der zweite Schenkel des Betätigungshebels zumindest teilweise in der Vertiefung aufgenommen ist, um den relativ langen zweiten Schenkel platzsparend anzuordnen und vor einer ungewollten Betätigung zu schützen.
Wie bereits zuvor angedeutet, besteht eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule darin, dass das Betätigungselement mittelbar über ein an dem Betätigungselement befestigtes Stützelement an der Lenksäulenverkleidung abgestützt oder abstützbar ist, wobei ein solches Stützelement während des Betätigens des Betätigungselements vorzugsweise nicht in dem Kraft- bzw. Momentenübertragungsweg zu der Arretiereinrichtung angeordnet ist. Basierend auf dieser grundlegenden und bevorzugten Ausführungsform, ist an dem Betätigungshebel, vorzugsweise an dem ersten Schenkel des Betätigungshebels, in einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule eine hervorstehende Stützstrebe angeordnet, über die der Betätigungshebel in der Crashposition der Lenksäule mittelbar an der Lenksäulenverkleidung abgestützt oder abstützbar ist. Indem ein zusätzliches Stützelement bzw. eine zusätzliche Stützstrebe an dem Betätigungshebel verwendet wird, das bzw. die überdies vorzugsweise nicht in dem Kraftübertragungsweg angeordnet ist, hat der Konstrukteur eine größere gestalterische Freiheit bei der Auslegung des Betätigungshebels und der Lenksäulenverkleidung, zumal die genannten Bauteile lediglich in geringem Maße angepasst werden müssen, um die zuvor erwähnte Stützfunktion im Crashfall zu gewährleisten.
Um trotz der hinzugekommenen Stützfunktion, wie sie oben beschrieben wurde, einen relativ einfachen Aufbau der Lenksäulenverkleidung zu ermöglichen, erstreckt sich die Stützstrebe in einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule ausgehend von dem Betätigungshebel, vorzugsweise von dem ersten Schenkel desselben, in Richtung einer Öffnung in der Lenksäulenverkleidung, wobei die Stützstrebe in der Crashposition der Lenksäule durch die Öffnung in die Lenksäulenverkleidung eingeführt ist. Da die Lenksäulenverkleidung ohnehin in der Regel eine nach vorne weisende Öffnung aufweist, ist – wenn überhaupt – lediglich eine geringfügige Anpassung der Lenksäulenverkleidung an die neue Stützfunktion notwendig. Darüber hinaus ist die Stützstrebe bei dieser Ausführungsform sicher durch die Lenksäulenverkleidung verdeckt, wenn es zu einem Crash kommt, so dass von der Stützstrebe keinerlei Verletzungsgefahr für den Fahrzeuginsassen ausgeht.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule ist ein dem Betätigungshebel abgewandter Endabschnitt der Stützstrebe als in Höhenrichtung nach oben gekrümmter oder gebogener Endabschnitt ausgebildet, an dem ein Rand der Öffnung in der Lenksäulenverkleidung abstützbar und führbar ist. Dies hat den Vorteil, dass ein gegebenenfalls vorhandenes Schwenkspiel des Betätigungshebels in der Schließstellung ausgeglichen wird, wenn sich die Lenksäule in die Crashposition bewegt. Mit anderen Worten werden die Lenksäulenverkleidung und der Betätigungshebel auch dann sicher relativ zueinander im Crashfall positioniert, wenn es sich bei der Stellung oder Schließstellung des Betätigungshebels nicht um eine Endstellung desselben handelt.
Basierend auf der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ist der Endabschnitt des Betätigungshebels in einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule derart gekrümmt oder gebogen, dass der Endabschnitt auch dann an dem Rand der Öffnung in der Lenksäulenverkleidung abstützbar und führbar ist, wenn sich die Lenksäule in die Crashposition bewegt, während sich der Betätigungshebel in der Öffnungsstellung befindet, so dass der Betätigungshebel durch die Bewegung der Lenksäule in die Crashposition automatisch in die Schließstellung überführt wird. Dies hat den Vorteil, dass der Betätigungshebel im Crashfall selbst dann in die Schließstellung überführt wird, wenn der Fahrer den Betätigungshebel nach dem Verstellen der Lenksäule und vor dem Unfall noch nicht in die Schließstellung zurückgeführt hat.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule ist die Stützstrebe in der Crashposition der Lenksäule in Höhenrichtung nach unten an der Lenksäulenverkleidung abgestützt oder abstützbar.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule ist die Stützstrebe in der Crashposition der Lenksäule an einem die Vertiefung für den Betätigungshebel in Höhenrichtung nach oben begrenzenden Wandabschnitt der Lenksäulenverkleidung abgestützt oder abstützbar, wodurch die Lenksäulenverkleidung einen kompakten, einfachen und platzsparenden Aufbau aufweist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule mit dem Betätigungshebel in der Schließstellung,
2 eine teilweise Querschnittsansicht entlang der Schnittlinie A-A von 1,
3 die Lenksäule von 1 mit dem Betätigungshebel in der Öffnungsstellung,
4 die Lenksäule von 3 nach dem Verstellen derselben innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches und
5 die Lenksäule von 1 in der Crashposition.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Lenksäulenanordnung 2 innerhalb eines Kraftfahrzeugs, wobei die einander entgegengesetzten Längsrichtungen 4, 6, die einander entgegengesetzten Querrichtungen 8, 10 und die einander entgegengesetzten Höhenrichtungen 12, 14 des Kraftfahrzeugs anhand entsprechender Pfeile angedeutet sind. Die Längsrichtung 4 entspricht dabei der Vorwärtsrichtung des Kraftfahrzeugs.
Die Lenksäulenanordnung 2 weist eine Lenksäule 16 auf, die sich entlang einer Längsachse 18 erstreckt, wobei die Längsachse 18 gegenüber den Längsrichtungen 4, 6 und den Höhenrichtungen 12, 14 schräggestellt ist. Die Lenksäule 16 setzt sich dabei im Wesentlichen aus einer Lenkspindel 20 zusammen, die mit ihrem in Längsrichtung 6 weisenden Ende drehfest mit einem Lenkrad 22 verbunden ist. Die im vorliegenden Beispiel teleskopartig ausgebildete Lenkspindel 20 erstreckt sich in der entgegengesetzten Längsrichtung 4 durch ein Stellteil 24 und darüber hinaus bis zu einem nicht dargestellten Lenkgetriebe. Somit kann eine Drehbewegung des Lenkrades 22 über die Lenkspindel 20 auf das nicht dargestellte Lenkgetriebe übertragen werden. Das Stellteil 24 ist um eine Schwenkachse 26, die in Querrichtung 8, 10 verläuft, verschwenkbar an einem Halteteil 28 befestigt, das seinerseits fahrzeugfest an der Kraftfahrzeugstruktur 30 befestigt ist. Somit kann die Lenksäule 16 innerhalb eines vorbestimmten Stellbereiches um die Schwenkachse 26 in unterschiedliche Schwenkpositionen verschwenkt werden. Darüber hinaus ist das Stellteil 24 derart ausgebildet, dass die Lenksäule 16 innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches entlang der Längsachse 18 der Lenksäule 16 in unterschiedliche Längspositionen verschoben werden kann. Bezüglich des Aufbaus des Stellteils 24, das beispielsweise auch ein sogenanntes Mantelrohr umfassen kann, sei hier auf den Stand der Technik verwiesen.
Dem Stellteil 24 bzw. der Lenksäule 16 ist ferner eine Arretiereinrichtung 32 zum Arretieren des Stellteils 24 bzw. der Lenksäule 16 in der jeweiligen Schwenk- oder Längsposition innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches zugeordnet. Die Arretiereinrichtung 32 weist ferner ein manuell betätigbares Betätigungselement in Form eines Betätigungshebels 34 auf. Der Betätigungshebel 34 kann um eine sich in Querrichtung 8, 10 erstreckende Schwenkachse 36 relativ zu der Arretiereinrichtung 32 verschwenkt werden, wobei die Schwenkachse 36 im vorliegenden Beispiel mit der Schwenkachse 26 der Lenksäule 16 übereinstimmt. Der Betätigungshebel 34 ist dabei im Wesentlichen L-förmig aus einem ersten Schenkel 38 und einem zweiten Schenkel 40 zusammengesetzt. Hierbei erstreckt sich der erste Schenkel 38 ausgehend von der Schwenkachse 36 bzw. der Arretiereinrichtung 32 in Höhenrichtung 14 nach unten, während sich der daran anschließende zweite Schenkel 40 im Wesentlichen in Längsrichtung 6 nach hinten und somit in Richtung des nicht dargestellten Fahrers bzw. des Lenkrades 22 erstreckt. Das dem Fahrer zugewandte Betätigungsende 42 des Betätigungshebels 34 kann durch den Fahrer einfach erreicht und ergriffen werden, so dass der Fahrer eine Betätigungskraft bzw. ein Betätigungsmoment unmittelbar auf den Betätigungshebel 34 ausüben kann. So kann der Betätigungshebel 34 von der in 1 gezeigten Schließstellung, in der die Lenksäule 16 in der jeweiligen Schwenk- und Längsposition arretiert ist, um die Schwenkachse 36 in Höhenrichtung 14 nach unten in eine Öffnungsstellung überführt bzw. verschwenkt werden, die in den 3 und 4 gezeigt ist und in der die Lenksäule 16 durch Verschwenken um die Schwenkachse 26 oder/und durch Längsverschieben entlang der Längsachse 18 in dem vorbestimmten Stellbereich verstellt werden kann.
An dem ersten Schenkel 38 des Betätigungshebels 34 ist ferner ein hervorstehendes Stützelement in Form einer hervorstehenden Stützstrebe 44 angeordnet, die sich ausgehend von dem ersten Schenkel 38 in Längsrichtung 6 nach hinten und im Wesentlichen parallel zu dem zweiten Schenkel 40 bis zu ihrem freien Ende 46 erstreckt. Dabei weist die Stützstrebe 44 einen dem freien Ende 46 zugeordneten, dem ersten Schenkel 38 des Betätigungshebels 34 abgewandten und in Höhenrichtung 12 nach oben gekrümmten oder gebogenen Endabschnitt 48 auf. Auf die Funktionsweise der Stützstrebe 44 wird später näher eingegangen.
Der Lenksäule 16 ist ferner eine Lenksäulenverkleidung 50 zugeordnet, die die Lenksäule 16 zumindest teilweise umgibt und entlang der Längsachse 18 zwischen dem Lenkrad 22 einerseits und dem Stellteil 24 andererseits angeordnet ist. Die Lenksäulenverkleidung 50 ist derart mit der Lenksäule 16 gekoppelt, dass diese zusammen mit der Lenksäule 16 um die Schwenkachse 26 verschwenkbar und entlang der Längsachse 18 der Lenksäule 16 verschiebbar ist. Die Lenksäulenverkleidung 50 weist eine Wand 52 auf, die in Querrichtung 8 neben der Lenksäule 16 angeordnet ist. Dabei ist diese Wand 52 bzw. die von der Wand 52 gebildete Seite der Lenksäulenverkleidung 50 dem Betätigungshebel 34 bzw. dessen zweitem Schenkel 40 zugewandt, der in Querrichtung 8 seitlich neben der Wand 52 angeordnet ist. Wie aus 2 ersichtlich, ist in der von der Wand 52 gebildeten Seite der Lenksäulenverkleidung 50 eine Vertiefung 54 vorgesehen, in der der zweite Schenkel 40 des Betätigungshebels 34 zumindest teilweise aufgenommen ist, wie dies insbesondere aus den 1 und 2 hervorgeht. Die Vertiefung 54 ist dabei in Höhenrichtung 12 nach oben durch einen Wandabschnitt 56 der Wand 52 begrenzt, wobei der Wandabschnitt 56 eine dem zweiten Schenkel 40 in Höhenrichtung 14 zugewandte Unterseite 58 und eine der Vertiefung 54 abgewandte, in Höhenrichtung 12 nach oben weisende Oberseite 60 aufweist.
Die Lenksäulenverkleidung 50 weist ferner eine in Längsrichtung 4 nach vorne weisende Öffnung 62 auf. Die Öffnung 62 ist dabei von einem unteren Rand 64 begrenzt, der hier von der in Längsrichtung 4 nach vorne weisenden Kante des Wandabschnitts 56 gebildet wird. Wie aus den 1 und 2 ersichtlich, erstreckt sich die zuvor erwähnte Stützstrebe 44 ausgehend von dem ersten Schenkel 38 des Betätigungshebels 34 in Richtung der Öffnung 62 in der Lenksäulenverkleidung 50, wobei die Stützstrebe 44 in den in den 1 bis 4 gezeigten Positionen der Lenksäule 16 innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches nicht in die Öffnung 62 eingeführt ist.
Nachstehend werden weitere Merkmale der Lenksäulenanordnung 2 sowie deren Funktionsweise unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 näher erläutert.
In 1 befindet sich der Betätigungshebel 34 in der Schließstellung, relativ zu der Arretiereinrichtung 32, so dass die Arretiereinrichtung 32 eine Arretierung der Lenksäule 16 in der dargestellten Schwenk- und Längsposition bewirkt. Um die Schwenkposition der Lenksäule 16 um die Schwenkachse 26 oder/und die Längsposition der Lenksäule 16 entlang der Längsachse 18 verändern zu können, muss der Fahrer den Betätigungshebel 34 an seinem Betätigungsende 42 ergreifen, um den Betätigungshebel 34 anschließend relativ zu der Arretiereinrichtung 32 um die Schwenkachse 36 in die in 3 gezeigte Öffnungsstellung zu verschwenken. Dies bewirkt, dass das Stellteil 24 derart durch die Arretiereinrichtung 32 freigegeben ist, dass die Lenksäule 16 um die Schwenkachse 26 innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches in eine andere Schwenkposition verschwenkt werden kann, wie dies beispielsweise in 4 gezeigt ist. Beim Verschwenken der Lenksäule 16 wird die Lenksäulenverkleidung 50, der Betätigungshebel 34 und die Arretiereinrichtung 32 zusammen mit der Lenksäule 16 verschwenkt, so dass der Betätigungshebel 34 in seiner Öffnungsstellung relativ zu der Arretiereinrichtung 32 verbleibt. Darüber hinaus kann die Lenksäule 16 entlang der Längsachse 18 in unterschiedliche Längspositionen innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches verschoben werden, wie dies in den 3 und 4 anhand des Doppelpfeils 66 angedeutet ist. In keiner der innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches wählbaren Schwenk- oder Längspositionen ist die Stützstrebe 44 derart relativ zu der Lenksäulenverkleidung 50 positioniert, dass der Betätigungshebel 34 an einem Verschwenken zwischen der Schließstellung und der Öffnungsstellung behindert würde. Auch verläuft der Kraft- oder Momentenübertragungsweg von dem Betätigungsende 42 über den Betätigungshebel 34 bis zu der Arretiereinrichtung 32, nicht jedoch über die Stützstrebe 44, die hier lediglich mitbewegt bzw. mitverschwenkt wird. Hat die Lenksäule 16 die gewünschte Schwenk- und Längsposition erreicht, so muss der Betätigungshebel 34 lediglich wieder von der in den 3 und 4 gezeigten Öffnungsstellung in die in 1 gezeigte Schließstellung um die Schwenkachse 36 relativ zu der Arretiereinrichtung 32 zurückgeschwenkt werden, um die Lenksäule 16 in der gewählten Schwenk- und Längsposition zu arretieren. Auf diese Weise ist das Lenkrad 22 in der gewünschten Weise relativ zu dem nicht dargestellten Fahrer positioniert und gesichert.
Im Crashfall, der in 5 gezeigt ist und bei dem es sich beispielsweise um einen Frontalaufprall des Kraftfahrzeugs handeln kann, kann die Lenksäule 16 in Längsrichtung 4 nach vorne bzw. entlang der Längsachse 18 nach vorne über den zuvor beschriebenen vorbestimmten Stellbereich hinaus in eine Crashposition bewegt werden. Im Rahmen dieser Bewegung der Lenksäule 16 aus dem Stellbereich in die in 5 gezeigte Crashposition können ferner nicht dargestellte Energieabsorber auf die Lenksäule 16 wirken, um die Bewegung der Lenksäule 16 in die Crashposition zu dämpfen. Da die zuvor beschriebene Lenksäulenverkleidung 50 bzw. deren Bewegung mit der Bewegung der Lenksäule 16 gekoppelt ist, bewegt sich auch die Lenksäulenverkleidung 50 weiter in Längsrichtung 4 entlang der Längsachse 18 nach vorne, wenn die Lenksäule 16 in die Crashposition bewegt wird. Hierdurch taucht das freie Ende 46 des Betätigungshebels 34 durch die Öffnung 62 in die Lenksäulenverkleidung 50 ein, wobei der in Höhenrichtung 12 nach oben gekrümmte oder gebogene Endabschnitt 48 der Stützstrebe 44 ein eventuell vorhandenes Schwenkspiel des Betätigungshebels 34 um die Schwenkachse 36 in dessen Schließstellung ausgleicht, indem sich der gekrümmte oder gebogene Endabschnitt 48 zumindest zeitweise an dem Rand 64 der Öffnung 62 abstützt und den Rand 64 der Öffnung 62 in Höhenrichtung 14 nach unten unter die Stützstrebe 44 zwingt, wenn die Lenksäulenverkleidung 50 weiter in Längsrichtung 4 entlang der Längsachse 18 verschoben wird. Es sei ferner angemerkt, dass der Endabschnitt 48 der Stützstrebe 44 derart gekrümmt oder gebogen ist, dass der Endabschnitt 48 auch dann an dem Rand 64 der Öffnung 62 abstützbar und führbar ist, wenn sich die Lenksäule 16 in die Crashposition nach 5 bewegt und sich der Betätigungshebel 34 in der Öffnungsstellung nach den 3 und 4 befindet. Somit wird der Betätigungshebel 34 automatisch durch Bewegen der Lenksäule 16 und der Lenksäulenverkleidung 50 in die Crashposition um die Schwenkachse 36 in die Schließstellung verschwenkt.
In der Crashposition ist die Stützstrebe 44 in Höhenrichtung 14 nach unten an der Oberseite 60 des zuvor beschriebenen Wandabschnitts 56 der Wand 52 abgestützt, so dass der Betätigungshebel 34 nicht mehr um die Schwenkachse 36 in Höhenrichtung 14 nach unten in die zuvor beschriebene Öffnungsstellung verschwenkt werden kann. Somit ist die Lenksäulenverkleidung 50 in der Crashposition der Lenksäule 16 derart relativ zu dem Betätigungshebel 34 positioniert, dass der Betätigungshebel 34 während des Crashs und nach dem Crash in dessen Schließstellung festgelegt ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass der Betätigungshebel 34 während des Crashs ungewollt aus der Schließstellung in die Öffnungsstellung verschwenkt wird, was zu einer unkontrollierten Bewegung der Lenksäule 16 während des Unfalls führen kann. Hierdurch wird das Verletzungsrisiko für den Fahrer deutlich reduziert.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ferner ersichtlich, dass die Lenksäulenverkleidung 50 unabhängig von der dem Crash vorangehenden Schwenk- oder Längsposition der Lenksäule 16 innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches im Crashfall derart relativ zu dem Betätigungshebel 34 positioniert wird, dass der Betätigungshebel 34 in der Crashposition der Lenksäule 16 an der Lenksäulenverkleidung 50 abgestützt oder abstützbar ist. Auf diese Weise ist bei jedweder gewählten Schwenk- oder Längsposition der Lenksäule 16 eine erhöhte Sicherheit für den Fahrer gewährleistet, wenn es zu einem Unfall kommt.
Da vorstehend lediglich eine oder mehrere beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, sei klargestellt, dass grundsätzlich eine Vielzahl von Variationen und Abweichungen möglich sind. Es sei ferner klargestellt, dass die beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele darstellen, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit oder den Aufbau nicht einschränken. Vielmehr stellen die Zusammenfassung und die beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine praktische Anleitung für den Fachmann dar, auf deren Grundlage der Fachmann zu zumindest einer beispielhaften Ausführungsform gelangen kann. Dabei ist es für den Fachmann selbstverständlich, dass verschiedene Veränderungen betreffend die Funktion und die Anordnung der unter Bezugnahme auf die in den beispielhaften Ausführungsformen beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass von dem Bereich der beigefügten Patentansprüche und deren Äquivalenten abgewichen wird.
Bezugszeichenliste

2: Lenksäulenanordnung
4: Längsrichtung
6: Längsrichtung
8: Querrichtung
10: Querrichtung
12: Höhenrichtung
14: Höhenrichtung
16: Lenksäule
18: Längsachse
20: Lenkspindel
22: Lenkrad
24: Stellteil
26: Schwenkachse
28: Halteteil
30: Kraftfahrzeugstruktur
32: Arretiereinrichtung
34: Betätigungshebel
36: Schwenkachse
38: erster Schenkel
40: zweiter Schenkel
42: Betätigungsende
44: Stützstrebe
46: freies Ende
48: Endabschnitt
50: Lenksäulenverkleidung
52: Wand
54: Vertiefung
56: Wandabschnitt
58: Unterseite
60: Oberseite
62: Öffnung
64: Rand
66: Doppelpfeil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004051060 B3 [0002]

Claims

Lenksäule (16) für ein Kraftfahrzeug, die innerhalb eines vorbestimmten Stellbereiches verstellbar und im Crashfall über den vorbestimmten Stellbereich hinaus in eine Crashposition bewegbar ist, mit einer Lenksäulenverkleidung (50) und einer Arretiereinrichtung (32) zum Arretieren der Lenksäule (16) in der jeweiligen Position, wobei die Arretiereinrichtung (32) ein Betätigungselement aufweist und die Lenksäulenverkleidung (50) und das Betätigungselement durch Bewegen der Lenksäule (16) in die Crashposition derart relativ zueinander positionierbar sind, dass das Betätigungselement unter Festlegung desselben bei arretierter Lenksäule (16) an der Lenksäulenverkleidung (50) abgestützt oder abstützbar ist.
Lenksäule (16) nach Anspruch 1, bei der das Betätigungselement von einer Schließstellung, in der die Lenksäule (16) in der jeweiligen Position arretiert ist, in eine Öffnungsstellung überführbar ist, in der die Lenksäule (16) in dem vorbestimmten Stellbereich verstellbar ist.
Lenksäule (16) nach Anspruch 2, bei der die Lenksäulenverkleidung (50) und das Betätigungselement in dem vorbestimmten Stellbereich der Lenksäule (16) derart relativ zueinander positioniert sind, dass das Betätigungselement von der Schließstellung in die Öffnungsstellung überführbar ist.
Lenksäule (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Lenksäule (16) innerhalb des Stellbereiches um eine, vorzugsweise in Querrichtung (8, 10) verlaufende, Schwenkachse (26) in unterschiedliche Schwenkpositionen verschwenkbar oder/und entlang der Längsachse (18) der Lenksäule (16) in unterschiedliche Längspositionen verschiebbar ist.
Lenksäule (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Lenksäulenverkleidung (50) und das Betätigungselement unabhängig von der vorangehenden Position der Lenksäule (16) innerhalb des vorbestimmten Stellbereiches im Crashfall derart relativ zueinander positionierbar sind, dass das Betätigungselement in der Crashposition der Lenksäule (16) an der Lenksäulenverkleidung (50) abgestützt oder abstützbar ist.
Lenksäule (16) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, bei der die Lenksäule (16) zusammen mit der Lenksäulenverkleidung (50), dem Betätigungselement und der Arretiereinrichtung (32) innerhalb des Stellbereiches um die Schwenkachse (26) verschwenkbar ist.
Lenksäule (16) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Betätigungselement ein relativ zu der Arretiereinrichtung (32) verschwenkbarer Betätigungshebel (34) ist, wobei der Betätigungshebel (34) vorzugsweise um eine in Querrichtung (8, 10) verlaufende Schwenkachse (36) verschwenkbar ist.
Lenksäule (16) nach Anspruch 7, bei der der Betätigungshebel (34) im Wesentlichen L-förmig aus einem ersten und zweiten Schenkel (38, 40) zusammengesetzt ist, wobei sich der erste Schenkel (38) ausgehend von der Arretiereinrichtung (32) vorzugsweise in Höhenrichtung (14) nach unten erstreckt, während sich der daran anschließende zweite Schenkel (40) in Richtung des Fahrers erstreckt.
Lenksäule (16) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, bei der die Lenksäulenverkleidung (50) auf ihrer dem Betätigungshebel (34) zugewandten, vorzugsweise in Querrichtung (8) weisenden, Seite eine Vertiefung (54) aufweist, in der der Betätigungshebel (34), besonders bevorzugt der zweite Schenkel (40) des Betätigungshebels (34), zumindest teilweise aufgenommen ist.
Lenksäule (16) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der an dem Betätigungshebel (34), vorzugsweise an dem ersten Schenkel (38) des Betätigungshebels (34), eine hervorstehende Stützstrebe (44) angeordnet ist, über die der Betätigungshebel (34) in der Crashposition der Lenksäule (16) mittelbar an der Lenksäulenverkleidung (50) abgestützt oder abstützbar ist.
Lenksäule (16) nach Anspruch 10, bei der sich die Stützstrebe (44) ausgehend von dem Betätigungshebel (34) in Richtung einer Öffnung (62) in der Lenksäulenverkleidung (50) erstreckt und die Stützstrebe (44) in der Crashposition der Lenksäule (16) durch die Öffnung (62) in die Lenksäulenverkleidung (50) eingeführt ist.
Lenksäule (16) nach Anspruch 11, bei der ein dem Betätigungshebel (34) abgewandter Endabschnitt (48) der Stützstrebe (44) als in Höhenrichtung (12) nach oben gekrümmter oder gebogener Endabschnitt (48) ausgebildet ist, an dem ein Rand (64) der Öffnung (62) abstützbar und führbar ist.
Lenksäule (16) nach Anspruch 12, bei der der Endabschnitt (48) derart gekrümmt oder gebogen ist, dass der Endabschnitt (48) auch dann an dem Rand (64) der Öffnung (62) abstützbar und führbar ist, wenn sich die Lenksäule (16) in die Crashposition bewegt, während sich der Betätigungshebel (34) in der Öffnungsstellung befindet, so dass der Betätigungshebel (34) durch Bewegen der Lenksäule (16) in die Crashposition automatisch in die Schließstellung überführbar ist.
Lenksäule (16) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei der die Stützstrebe (44) in der Crashposition der Lenksäule (16) in Höhenrichtung (14) nach unten an der Lenksäulenverkleidung (50) abgestützt oder abstützbar ist.
Lenksäule (16) nach Anspruch 14, bei der die Stützstrebe (44) in der Crashposition der Lenksäule (16) an einem die Vertiefung (54) für den Betätigungshebel (34) in Höhenrichtung (12) nach oben begrenzenden Wandabschnitt (56) der Lenksäulenverkleidung (50) abgestützt oder abstützbar ist.