DE102011083190A1

DE102011083190A1 - Longitudinal adjustable steering column e.g. steering shaft of motor car, has energy absorber device that is directly arranged in series between guide pipe and control unit in which power is flowed to fix guide pipe by control unit

Info

Publication number: DE102011083190A1
Application number: DE102011083190A
Authority: DE
Inventors: Jennifer Baden; Burkhard Schäfer; Kay-Uwe Grams
Original assignee: ZF Lenksysteme Nacam GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering Bremen GmbH
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-22
Publication date: 2013-03-21

Abstract

The steering column (1) has servo-motor control units (4,5) to adjust and fix a guide pipe (2) relative to a jacket tube (3) along adjustable direction (6). An energy absorber device (12) has an energy absorber element that is transformable under power consumption for absorption of impact energy. The fixation of the guide pipe is carried out through the control unit by using the flow of power between the guide pipe and control unit. The energy absorber device is arranged as independent component and is directly arranged in series between the guide pipe and control unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine verstellbare Kraftfahrzeuglenksäule mit Verstelleinrichtung, Führungsrohr und Mantelrohr gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to an adjustable motor vehicle steering column with adjusting device, guide tube and casing tube according to the preamble of patent claim 1.

Zur Anpassung an die Sitzposition bzw. Körpergröße des jeweiligen Fahrers sind Kraftfahrzeuge zumeist mit verstellbarer Lenkradstellung bzw. zu diesem Zweck mit einer verstellbaren Lenksäule ausgestattet. Verstellbare Lenkräder bzw. Lenksäulen können dabei in der Regel sowohl in der vertikalen Richtung, als auch entlang der Lenksäulenachse vor und zurück verstellt werden. Der Fahrzeugführer kann das Lenkrad bei derartigen verstellbaren Lenksäulen somit in eine für ihn bequeme Höhen- und Abstandsposition zum Oberkörper bringen, wobei die zur Verstellung gelöste Lenksäulenverriegelung nach erfolgter Lenkradeinstellung mittels einer Stelleinheit bzw. Feststellvorrichtung wieder arretiert wird, um eine unerwünschte selbsttätige Verstellung der Lenkradposition zu verhindern. Die Arretierung muss dabei bezüglich der Verstellrichtung des Lenkrads – bzw. ggf. bezüglich beider Verstellrichtungen – jeweils zuverlässig erfolgen, um eine unbeabsichtigte Veränderung der Lenkradposition unter allen Betriebszuständen zu unterbinden. To adapt to the seating position or height of the respective driver motor vehicles are usually equipped with adjustable steering wheel position or for this purpose with an adjustable steering column. Adjustable steering wheels or steering columns can be adjusted back and forth usually both in the vertical direction, as well as along the steering column axis. The driver can bring the steering wheel with such adjustable steering columns thus in a comfortable height and distance position to the upper body, wherein the adjustment released steering column lock is locked again after steering wheel adjustment by means of an actuator or locking device to an undesirable automatic adjustment of the steering wheel position prevent. The locking must be done in each case reliably with respect to the adjustment of the steering wheel - or possibly with respect to both adjustment directions - to prevent unintentional change in the steering wheel position under all operating conditions.

Insbesondere im Hinblick auf die Längsverstellbarkeit umfasst die Lenksäule zu diesem Zweck üblicherweise ein auf geeignete Weise mit der Karosserie verbundenes Mantelrohr sowie ein im Mantelrohr aufgenommenes, gegenüber dem Mantelrohr axial verschiebbares Führungsrohr, wobei im Führungsrohr wiederum die Lenkwelle drehbar aufgenommen und gelagert ist. In particular with regard to the longitudinal adjustability, the steering column for this purpose usually comprises a jacket tube connected in a suitable manner to the body and a guide tube accommodated in the jacket tube and axially displaceable with respect to the jacket tube, wherein the guide shaft in turn is rotatably received and supported in the guide tube.

Aus dem Stand der Technik bekannte, insbesondere längsverstellbare Lenksäulen umfassen ferner üblicherweise eine Stelleinheit zur wahlweisen Lösung bzw. Verstellung und Fixierung des Lenksäulen-Führungsrohrs (und damit der Lenkwelle) gegenüber dem Mantelrohr. Im geöffneten bzw. Verstellzustand der Stelleinheit sind Führungsrohr und Mantelrohr somit gegeneinander verschiebbar, um so die axiale Verstellbarkeit der Lenkradposition durch den Nutzer im Hinblick auf dessen persönliche Präferenzen zu gewährleisten. Nachdem der Nutzer auf diese Weise die persönlich präferierte Lenkradposition gefunden und eingestellt hat, wird die eingestellte Position durch Fixierung der Längsposition des Führungsrohrs im Mantelrohr mittels der Stelleinheit gesichert. From the prior art known, in particular longitudinally adjustable steering columns also include usually a setting unit for selectively solving or adjustment and fixation of the steering column guide tube (and thus the steering shaft) relative to the jacket tube. In the open or adjustment state of the actuator guide tube and casing tube are thus displaced against each other, so as to ensure the axial adjustability of the steering wheel position by the user in terms of his personal preferences. After the user has found in this way the personally preferred steering wheel position and set, the set position is secured by fixing the longitudinal position of the guide tube in the jacket tube by means of the actuator.

Hierbei werden jedoch konstruktiv hohe Ansprüche insbesondere an die Funktionalität der Stelleinheit gestellt. Einerseits ist es erforderlich, dass die bei der Fixierung der Längsposition von Mantelrohr und Führungsrohr durch die Stelleinheit aufgebauten Haltekräfte ausreichend groß sind, um nicht nur den während des normalen Betriebs des Kraftfahrzeugs am Lenkrad auftretenden Kräften standzuhalten. Vielmehr müssen die Haltekräfte zwischen Mantelrohr und Führungsrohr auch im Crashfall genügend groß sein, um unerwünschten, insbesondere crashinduzierten Bewegungen der Lenksäule bzw. des Lenkrads entgegenzuwirken, die andernfalls direkt oder indirekt (beispielsweise durch unerwünschte Veränderung der räumlichen Randbedingungen für die Airbagfunktion) zu Verletzungen des Fahrers führen können. Die Anforderung bezüglich der Haltekräfte durch die Lenksäulen-Stelleinheit bedeutet mit anderen Worten, dass die Stelleinheit ggf. sehr hohen, bei einem Crash anfallenden Kräften standhalten muss. However, constructively high demands are placed on the functionality of the setting unit in particular. On the one hand, it is necessary that the retaining forces built up during the fixing of the longitudinal position of jacket tube and guide tube by the actuating unit are sufficiently large to withstand not only the forces occurring on the steering wheel during normal operation of the motor vehicle. Rather, the holding forces between jacket tube and guide tube must be large enough in the event of a crash to counteract unwanted, especially crash-induced movements of the steering column or the steering wheel, which would otherwise directly or indirectly (for example, by unwanted change in the spatial boundary conditions for the airbag function) to injury to the driver being able to lead. In other words, the requirement with regard to the holding forces by the steering column setting unit means that the setting unit may have to withstand very high forces arising in the event of a crash.

Die angesprochenen crashinduzierten und somit schlagartigen hohen Kräfte auf Lenksäule bzw. Lenkrad können beispielsweise bei einem frontalen Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis oder auf ein anderes Fahrzeug auftreten. Die auf die Lenksäule in einem solchen Fall wirkenden Kräfte können dabei insbesondere infolge eines Aufpralls des Fahrers auf das Lenkrad bzw. auf den Fahrerairbag entstehen. In einem solchen Fall müssen jedoch unerwünschte Bewegungen und Verschiebungen auch und gerade im Bereich der Lenksäulenverstellung vermieden werden. The aforementioned crash-induced and thus sudden high forces on the steering column or steering wheel can occur, for example, in the event of a frontal impact of the vehicle on an obstacle or on another vehicle. The forces acting on the steering column in such a case forces can arise in particular as a result of an impact of the driver on the steering wheel or on the driver's airbag. In such a case, however, undesirable movements and displacements also and especially in the area of the steering column adjustment must be avoided.

Insbesondere bezüglich der Längsverstellbarkeit der Lenksäule sollen die Haltekräfte jedoch keineswegs beliebig hoch werden können. Vielmehr ist häufig sogar ein eng definiertes Fenster für die zulässige Größe der Längskräfte entlang der Lenksäule vorgegeben. Dies hängt mit einer weiteren Anforderung bezüglich der Crashsicherheit zusammen, gemäß der es erforderlich ist, dass die Lenksäule beim Überschreiten einer bestimmten maximalen Längskraft – beispielsweise bei einem Aufprall oder Sekundäraufprall des Fahrers auf Airbag bzw. Lenkrad – kontrolliert nachgeben und die Aufprallenergie des Fahrerkörpers definiert abbauen soll. However, in particular with regard to the longitudinal adjustability of the steering column, the holding forces should not be able to become arbitrarily high. Rather, often even a narrow window for the permissible size of the longitudinal forces along the steering column is given. This is related to a further requirement with regard to crash safety, according to which it is necessary for the steering column to yield in a controlled manner when a specific maximum longitudinal force is exceeded, for example during an impact or secondary impact of the driver on the airbag or steering wheel, and reduce the impact energy of the driver body in a defined manner should.

Es besteht somit bezüglich der Längsverstellbarkeit von Lenksäulen ein konstruktiv anspruchsvolles Anforderungsprofil aus a) leichtgängiger Betätigung, b) hoher Haltekraft im Verriegelungszustand und c) Nachgiebigkeit bzw. definiertem Energieabbau beim Überschreiten einer möglichst genau festlegbaren Maximalkraft. There is thus with regard to the longitudinal adjustability of steering columns a structurally demanding requirement profile of a) smooth operation, b) high holding force in the locked state and c) compliance or defined energy reduction when exceeding a maximum possible definable maximum force.

Aus der EP 856 452 B1 ist eine Sicherheitslenksäule bekannt, bei der die Anforderung der Nachgiebigkeit und des Energieabbaus im Crashfall – also insbesondere bei einem Aufprall des Fahrers auf Airbag bzw. Lenkrad – konstruktiv dadurch gelöst wird, dass bei einem derartigen Aufprall ein konusartiger Stülpkörper axial in ein Ende des Führungsrohrs eindringt. Hierdurch wird der Endbereich des Führungsrohrs zunächst konusartig plastisch umgeformt, und schließlich erfolgt – bei weiterem Eindringen des Stülpkonus in das Ende des Führungsrohrs – ein streifenförmiges Einreißen der Wandung des Führungsrohrs mit nachfolgendem spiraligem Aufschälen der Wandungsstreifen des Führungsrohrs, wodurch die Aufprallenergie mittels plastischer Umformung des Führungsrohrendes schlussendlich in Wärme umgewandelt und damit absorbiert wird. From the EP 856 452 B1 is known a safety steering column, in which the requirement of compliance and energy dissipation in the event of a crash - ie in particular a collision of the driver on the airbag or steering wheel - is achieved by structurally that in such an impact, a conical Stülpkörper axially penetrates into one end of the guide tube , As a result, the end portion of the guide tube is initially cone-like plastic deformed, and finally takes place - with further penetration of the slip tube in the end of the guide tube - a strip-like tearing of the wall of the guide tube with subsequent spiraling Aufschälen the wall strips of the guide tube, whereby the impact energy by means of plastic deformation of the guide tube end is finally converted into heat and thus absorbed.

Diese bekannte Einrichtung zur Absorption von Aufprallenergie ist jedoch konstruktiv aufwändig und benötigt erheblichen Bauraum insbesondere im Bereich des lenkradseitigen Endes der Lenksäule bzw. des Führungsrohrs. Der Stülpkonus stellt ein vergleichsweise voluminöses und damit schweres Bauteil dar, welches zudem keine Funktionsintegration mit den weiteren Funktionen der Lenksäule ermöglicht, insbesondere nicht mit der Lenksäulen-Axialverstellung. Vielmehr benötigt die aus dem Stand der Technik bekannte Lenksäule zusätzlich zu einer Gleitschnittstelle zwischen Führungsrohr und Mantelrohr (zur Längsverstellung der Lenksäule im Normalbetrieb) eine weitere Gleitschnittstelle zwischen Führungsrohr und Mantelrohr – im Bereich des Stülpkonus – zur crashbedingten Längenveränderung der Lenksäule bei einem Aufprall des Fahrers auf Lenkrad bzw. Airbag. However, this known device for absorbing impact energy is structurally complex and requires considerable space, in particular in the region of the steering wheel end of the steering column or of the guide tube. The Stülpkonus represents a comparatively bulky and therefore heavy component, which also allows no functional integration with the other functions of the steering column, in particular not with the steering column axial adjustment. Rather, the well-known from the prior art steering column requires in addition to a sliding interface between the guide tube and jacket tube (for longitudinal adjustment of the steering column in normal operation) another sliding interface between the guide tube and jacket tube - in the region of Stülpkonus - crash-related change in length of the steering column in a collision of the driver Steering wheel or airbag.

Eine weitere Einschränkung derartiger aus dem Stand der Technik bekannten Lenksäulen mit Energieabsorber besteht darin, dass eine Anpassung der Kraft- und Energieniveaus, die bei einem Aufprall des Fahrers auf Lenkrad bzw. Airbag (und bei einer damit verbundenen Kompression der Lenksäule) auftreten, kaum oder nur mit großem konstruktivem Aufwand erfolgen kann, indem beispielsweise die Wandstärke bzw. Formgebung des Führungsrohrs und/oder die Außenkontur des Stülpkonus geändert werden. Die zunehmend geforderte, einfache bzw. modulare Anpassbarkeit auch des Crash- bzw. Verformungsverhaltens von Lenksäulen an unterschiedliche Randbedingungen – beispielsweise beim Einbau in verschiedene Fahrzeugtypen oder – Klassen – ist bei derartigen aus dem Stand der Technik bekannten Lenksäulen damit nur schwer oder mit hohem Kostenaufwand möglich. A further limitation of such known from the prior art steering columns with energy absorber is that an adjustment of the power and energy levels that occur in a collision of the driver on the steering wheel or airbag (and associated compression of the steering column), hardly or can be done only with great design effort by, for example, the wall thickness or shape of the guide tube and / or the outer contour of the Stülpkonus be changed. The increasingly required, simple or modular adaptability of the crash or deformation behavior of steering columns to different conditions - for example, when installed in different vehicle types or - classes - is so difficult or expensive to do with such well-known from the prior art steering columns ,

Ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt sind Kraftfahrzeuglenksäulen, bei denen die Kompression der Lenksäule (unter Verzehrung von Aufprallenergie) über plastisch verformbare Bauteile erfolgt, die wiederum im Bereich eigenständig verschiebbarer Crashschlitten bzw. Bewegungsschnittstellen angeordnet sind. Derartige Kraftfahrzeuglenksäulen sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 10 2006 013 085 B3 und DE 10 2004 051 060 B3 bekannt. Bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten Lenksäulen ist jedoch sowohl die Anordnung als auch die Ausführung der energieverzehrenden Bauteile konstruktiv aufwändig und komplex, so dass insbesondere eine einfache Anpassung an unterschiedliche Randbedingungen bzw. Fahrzeugtypen nicht gegeben ist. Auch der bei diesen bekannten Lenksäulen zusätzlich erforderliche Crashschlitten bzw. die dort – ausschließlich für die Crashkomprimierbarkeit der Lenksäule zuständige – zusätzlich notwendige Bewegungsschnittstelle in der Lenksäule führt zu konstruktiv hohem Aufwand, hohen Masse und hohen Bauraumbedarf. Also known from the prior art are motor vehicle steering columns, in which the compression of the steering column (while consuming impact energy) takes place via plastically deformable components, which in turn are arranged in the area of independently displaceable crash slides or movement interfaces. Such motor vehicle steering columns are for example from the documents DE 10 2006 013 085 B3 and DE 10 2004 051 060 B3 known. In these known from the prior art steering columns, however, both the arrangement and the design of energy-dissipating components is structurally complex and complex, so that in particular a simple adaptation to different conditions or vehicle types is not given. Also required in these known steering columns crash carriage or there - responsible only for the crash compressibility of the steering column - additionally necessary motion interface in the steering column leads to constructive high effort, high mass and high space requirement.

Mit diesem Hintergrund ist es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kraftfahrzeuglenksäule mit Energieabsorbereinrichtung zu schaffen, mit der sich die genannten, im Stand der Technik vorhandenen Beschränkungen überwinden, und gleichzeitig die dargelegten Anforderungen erfüllen lassen. Die Energieabsorbereinrichtung soll dabei mit einem Minimum an Bauteilen, an Bauraum und an Baugruppenmasse ebenso wie mit einem Minimum an Kosten realisiert werden können. Gleichzeitig soll eine hohe Funktionsintegration und ein hochgradig modularer Aufbau der Kraftfahrzeuglenksäule bzw. Energieabsorbereinrichtung erreicht werden, so dass die Lenksäule – im Sinne eines modularen Baukastensystems – mit geringstmöglichem Aufwand an die Randbedingungen des Einbaus in unterschiedliche Fahrzeuge bzw. Fahrzeugklassen angepasst werden kann. With this background, it is therefore an object of the present invention to provide a motor vehicle steering column with energy absorber, with which overcome the aforementioned existing in the prior art constraints, while satisfying the requirements set out. The energy absorber device should be able to be realized with a minimum of components, space and module mass as well as with a minimum of cost. At the same time a high functional integration and a highly modular design of the motor vehicle steering column or energy absorber is to be achieved so that the steering column - in the sense of a modular system - can be adapted to the boundary conditions of installation in different vehicles or vehicle classes with the least possible effort.

Diese Aufgabe wird durch eine Kraftfahrzeuglenksäule mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a motor vehicle steering column having the features of patent claim 1.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Die Lenksäule ist gemäß der vorliegenden Erfindung zumindest entlang der Axialrichtung längsverstellbar, und besitzt hierzu eine Verstelleinrichtung mit einer Stelleinheit, mit der das Führungsrohr relativ zum Mantelrohr entweder fixiert, oder zur Verstellung gelöst und entlang der Längsverstellrichtung verstellt werden kann. Die Lenksäule umfasst eine Energieabsorbereinrichtung mit einem unter Energieaufnahme umformbaren Energieabsorberelement zur Absorption von Energie insbesondere bei einem crashbedingten Aufprall des Fahrers auf Airbag oder Lenkrad. Dabei erfolgt die Fixierung des Führungsrohrs durch die Stelleinheit in für sich genommen ebenfalls bekannter Weise mittels eines Kraftflusses zwischen Führungsrohr und Stelleinheit. According to the present invention, the steering column is longitudinally adjustable at least along the axial direction, and for this purpose has an adjusting device with an adjusting unit with which the guide tube can either be fixed relative to the jacket tube or released for adjustment and adjusted along the longitudinal adjustment direction. The steering column comprises an energy absorber device with an energy absorber element which can be deformed under energy absorption for absorbing energy, in particular in the event of a crash-related impact of the driver on the airbag or steering wheel. In this case, the fixation of the guide tube by the actuator takes place in itself also known manner by means of a power flow between the guide tube and actuator.

Die Lenksäule zeichnet sich dadurch aus, dass die Energieabsorbereinrichtung als eigenständige Baugruppe unmittelbar zwischen Führungsrohr und Stelleinheit – in Reihe innerhalb des genannten Kraftflusses zwischen Führungsrohr Stelleinheit – angeordnet ist. Unter der Charakterisierung als "eigenständige Baugruppe" soll im Sinne der Erfindung verstanden werden, dass die Energieabsorbereinrichtung separat von den sonstigen Bauteilen bzw. Baugruppen der Kraftfahrzeuglenksäule montiert oder vormontiert und auch – als komplettes Modul bzw. komplette Baugruppe – einfach ausgetauscht werden kann. The steering column is characterized in that the energy absorber is arranged as an independent module directly between the guide tube and actuator - in series within said power flow between guide tube actuator. The characterization as an "independent assembly" is to be understood within the meaning of the invention that the Energy absorber separately mounted or preassembled from the other components or assemblies of Kraftfahrzeuglenk column and also - as a complete module or complete assembly - can be easily replaced.

Somit kann die Energieabsorbereinrichtung konstruktiv in die Einrichtung zur Längsverstellung der Lenksäule (mit Stelleinheit und im Mantelrohr verschiebbarem Führungsrohr) unmittelbar integriert werden, da der Kraftfluss aufgrund der erfindungsgemäßen Anordnung der Energieabsorbereinrichtung nicht nur im Normalbetrieb der Lenksäule bzw. im Verstellfall, sondern auch im Fall der crashbedingten Kompression der Lenksäule stets direkt über die Kraftübertragungskette Führungsrohr -> Energieabsorbereinrichtung -> Stelleinheit verläuft. Thus, the energy absorber constructive in the means for longitudinal adjustment of the steering column (with adjusting unit and displaceable in the casing tube guide tube) are directly integrated, since the power flow due to the inventive arrangement of the Energieabsereinrichtung not only in normal operation of the steering column or in the case of adjustment, but also in the case of Crash-induced compression of the steering column always directly via the power transmission chain guide tube -> energy absorber device -> setting unit runs.

Hierdurch entfällt ferner auch die Notwendigkeit, eigens eine weitere Bewegungsschnittstelle (mit dort angeordnetem Energieabsorberelement) im Bereich der Lenksäule bereitzustellen, mit der die axiale Komprimierbarkeit der Lenksäule im Crashfall (unter gleichzeitigem Energieabbau) realisiert wird. Vielmehr kann dank der Erfindung die – für die Längsverstellbarkeit im Normalbetrieb – ohnehin vorhandene Gleit- bzw. Bewegungsschnittstelle der Lenksäule, im Sinne einer vorteilhaften Funktionsintegration, gleichzeitig auch für die Aufgabe der Verkürzung der Lenksäule z.B. bei einem crashbedingten Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad realisiert werden. Damit entfällt auch der mit den separaten Energieabsorbereinrichtungen gemäß dem Stand der Technik erforderliche konstruktive und bauteilbezogene Zusatzaufwand ebenso wie die damit verbundene erhebliche Bauteilmasse und der zusätzliche Bauraumbedarf. This also eliminates the need to provide specifically a further motion interface (with there disposed energy absorber element) in the region of the steering column, with the axial compressibility of the steering column in the event of a crash (with simultaneous energy dissipation) is realized. Rather, thanks to the invention, the - for longitudinal adjustability in normal operation - already existing sliding or movement interface of the steering column, in the sense of advantageous functional integration, at the same time for the task of shortening the steering column, for. be realized in a crash-related impact of the driver on the steering wheel. This also eliminates the required with the separate energy absorbers according to the prior art structural and component-related overhead as well as the associated significant component mass and the additional space requirement.

Ferner erlaubt die erfindungsgemäße Ausführung der Energieabsorbereinrichtung als eigenständige und damit leicht austauschbare Baugruppe – sowie deren Anordnung unmittelbar in Reihe zwischen Führungsrohr und Stelleinheit – jederzeit eine konstruktiv höchst einfache und mit geringsten Kosten verbundene Anpassbarkeit der erfindungsgemäßen Lenksäule an die Randbedingungen unterschiedlicher Fahrzeuge oder Fahrzeugklassen. So ist zur Anpassung der erfindungsgemäßen Lenksäule beispielsweise an einen bei einem bestimmten Fahrzeug vorgeschriebenen Kraft-Weg-Verlauf bei crashbedingter Lenksäulenkompression lediglich eine entsprechend ausgelegte bzw. angepasste Energieabsorbereinrichtung an der vorgesehenen Stelle im Kraftfluss zwischen Führungsrohr, Stelleinheit und Mantelrohr anzuordnen. Furthermore, the inventive design of the energy absorber allows as an independent and thus easily replaceable assembly - as well as their arrangement directly in series between guide tube and actuator - at any time structurally very simple and associated with the least cost adaptability of the steering column according to the invention to the boundary conditions of different vehicles or vehicle classes. Thus, to adapt the steering column according to the invention, for example, to a prescribed for a certain vehicle force-displacement curve for crash-induced steering column compression only a suitably designed or adapted Energieabsorbereinrichtung to be provided at the intended location in the power flow between the guide tube, actuator and casing.

Die Erfindung wird dabei unabhängig davon verwirklicht, wie die Stelleinheit konstruktiv ausgebildet und angeordnet ist, solange der Kraftfluss direkt vom Führungsrohr über die als eigenständige Baugruppe ausgebildete Energieabsorbereinrichtung zur Stelleinheit verläuft. So kann die Stelleinheit zum Beispiel als manuell betätigte Klemmeinheit ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer Klemmbolzenvorrichtung mit Betätigungshebel. The invention is realized regardless of how the actuator is designed and arranged constructively, as long as the power flow runs directly from the guide tube via the designed as an independent module energy absorber to the actuator. Thus, the adjusting unit may be formed, for example, as a manually operated clamping unit, for example in the form of a clamping bolt device with actuating lever.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Stelleinheit zur motorischen Verstellung der Längsposition des Führungsrohrs im Mantelrohr ausgebildet, und umfasst hierzu einen motorischen Aktuator. Vorzugsweise erfolgt die motorische Verstellung der Längsposition des Führungsrohrs dabei mittels einer Gewindespindel. Die Verstellung mittels Gewindespindel hat den Vorteil, dass die Gewindespindel selbsthemmend ausgeführt werden kann, wodurch die Notwendigkeit für eine zusätzliche Fixierung des Führungsrohrs im Mantelrohr in der (mittels der Gewindespindel jeweils eingestellten) Verstellposition entfallen kann. Vielmehr genügt es, die Gewindespindel rotatorisch mit einer geringen Kraft festzusetzen, wozu üblicherweise bereits die im Spindelantrieb bei Motorstillstand vorhandene Reibung ausreicht, um das Führungsrohr im Mantelrohr axial festzulegen. According to a preferred embodiment of the invention, the adjusting unit for motorized adjustment of the longitudinal position of the guide tube is formed in the jacket tube, and for this purpose comprises a motorized actuator. Preferably, the motorized adjustment of the longitudinal position of the guide tube takes place by means of a threaded spindle. The adjustment by means of threaded spindle has the advantage that the threaded spindle can be made self-locking, whereby the need for an additional fixation of the guide tube in the casing tube in the (adjusted by means of the threaded spindle) adjustment can be omitted. Rather, it is sufficient to fix the threaded spindle rotationally with a small force, including usually already existing in the spindle drive at engine standstill friction is sufficient to fix the guide tube in the jacket tube axially.

Aufgrund der in Reihe zwischen Führungsrohr und Stelleinheit – bei dieser Ausführungsform somit in Reihe zwischen dem Führungsrohr und der Gewindespindel der aktuatorischen Lenksäulenverstellung – angeordneten Energieabsorbereinrichtung ergibt sich somit eine konstruktiv sehr einfache Realisierung sowohl bezüglich der Aufgabe der axialen Lenksäulenverstellung (durch rotatorischen Antrieb der Spindel), als auch bezüglich der Aufgabe der axialen Fixierung des Führungsrohrs (durch rotatorische Blockierung der Spindel), und zudem bezüglich der Aufgabe der Energieabsorption im Fall eines crashbedingten Aufpralls auf Airbag oder Lenkrad. Die axiale Kompression der Lenksäule im Crashfall erfolgt dabei insbesondere wieder – unter vorteilhafter Funktionsintegration – mittels derselben Gleitschnittstelle zwischen Führungsrohr und Mantelrohr und mittels derselben Kraftübertragungskette Führungsrohr -> Energieabsorbereinrichtung -> Gewindespindel, über welche auch die Axialverstellung im Normalbetrieb der Lenksäule erfolgt. Die im Stand der Technik häufig erforderliche separate Blockierung der Stelleinheit für den Crashfall ist dabei ebenfalls nicht erforderlich, da diese dank der selbsthemmend ausführbaren Verstellspindel ohnehin gegeben ist. Due to the in series between the guide tube and actuator - in this embodiment, thus in series between the guide tube and the threaded spindle of the actuator steering column - arranged energy absorber thus results in a structurally very simple implementation both with respect to the task of axial steering column adjustment (by rotational drive of the spindle), as well as with respect to the task of axial fixation of the guide tube (by rotational blocking of the spindle), and also with respect to the task of energy absorption in the event of a crash-induced impact on the airbag or steering wheel. The axial compression of the steering column in the event of a crash takes place in particular again - under advantageous functional integration - by means of the same sliding interface between the guide tube and jacket tube and by means of the same force transmission chain guide tube -> Energieabsorbereinrichtung -> threaded spindle, via which also the axial adjustment takes place during normal operation of the steering column. The often required in the art separate blocking of the actuator for the crash case is also not required, since this is given anyway thanks to the self-locking adjustable spindle.

Die Erfindung wird unabhängig davon verwirklicht, wie das Energieabsorberelement der Energieabsorbereinrichtung konstruktiv ausgebildet ist, solange die erforderliche Energieaufnahmekapazität gegeben ist. Beispielsweise kann das Energieabsorberelement als fluiddynamisches Bauteil ausgebildet sein. The invention is realized independently of how the energy absorber element of the energy absorber device is designed constructively, as long as the required energy absorption capacity is given. For example, the energy absorber element can be designed as a fluid-dynamic component.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Energieabsorberelement als unter Energieaufnahme plastisch umformbarer, im Wesentlichen U-förmiger Blechstreifen mit einem im Crashfall kontinuierlich über die Längserstreckung des Blechstreifens wandernden Rollumformbereich ausgebildet. Diese Ausführungsform hat den Vorteil der besonders kostengünstigen Realisierbarkeit des Energieabsorberelements in Form eines einfach herstellbaren Blechstreifens. Das in Form eines Blechstreifens vorliegende Energieabsorberelement hat zudem den entscheidenden Vorteil, auf einfache Weise mit unterschiedlichster Verformungscharakteristik versehen werden zu können. So kann beispielsweise durch eine variable Breite und/oder Dicke des Blechstreifens ein dementsprechend variabler Kraft-Weg-Verlauf über den Verformungsweg des Energieabsorberelements, bzw. über den Kompressionsweg der Lenksäule im Fall eines crashbedingten Aufpralls des Fahrers auf Airbag oder Lenkrad eingestellt werden. Die Lenksäule kann somit – lediglich durch modularen Austausch bzw. Auswahl des passenden Blechstreifen-Energieabsorberelements mit geeigneter Verformungscharakteristik, und damit unter geringsten Kosten – an die unterschiedlichsten Einbaubedingungen bzw. Fahrzeugklassen angepasst werden. According to a preferred embodiment of the invention, the energy absorbing element is designed as a plastically deformable, substantially U-shaped metal strip with an energy absorption in the event of a crash continuously over the longitudinal extent of the sheet metal strip moving Rollumformbereich. This embodiment has the advantage of the particularly cost-effective realizability of the energy absorber element in the form of an easily manufactured metal strip. The present in the form of a sheet metal strip energy absorber element also has the distinct advantage of being able to be provided in a simple manner with a variety of deformation characteristics. Thus, for example, by a variable width and / or thickness of the sheet metal strip a correspondingly variable force-displacement curve over the deformation of the energy absorber element, or via the Kompressionsweg the steering column in the event of a crash-related impact of the driver on the airbag or steering wheel can be adjusted. The steering column can thus - be adapted to a variety of installation conditions or vehicle classes - only by modular exchange or selection of the appropriate sheet-metal strip energy absorber element with suitable deformation characteristics, and thus at the lowest cost.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das als U-förmiger Blechstreifen ausgebildete Energieabsorberelement, bzw. zumindest der Rollumformbereich des Energieabsorberelements, in einem Führungskasten angeordnet ist. Vorzugsweise entspricht dabei die entlang des Verformungswegs des Energieabsorberelements gemessene Länge des Führungskastens mindestens der Länge des Verformungswegs, den der Rollumformbereich des Energieabsorberelements bei der crashbedingten Kompression der Lenksäule maximal zurücklegt. Bevorzugt bildet dabei die Innenkontur des Führungskastens eine Längsführung für den Rollumformbereich entlang des Verformungswegs des Rollumformbereichs bei einer crashbedingten Kompression der Lenksäule. Eine weitere besonders bevorzugte Ausprägung sieht dabei vor, dass die Innenkontur des Führungskastens den Rollumformbereich des Energieabsorberelements an allen vier Längsseiten des Energieabsorberelements einschließt. A further preferred embodiment of the invention provides that the energy absorber element designed as a U-shaped sheet metal strip, or at least the roll forming area of the energy absorber element, is arranged in a guide box. In this case, the length of the guide box measured along the deformation path of the energy absorber element preferably corresponds at least to the length of the deformation path which the roll forming area of the energy absorber element covers for the crash-induced compression of the steering column. Preferably, the inner contour of the guide box forms a longitudinal guide for the Rollumformbereich along the deformation path of Rollumformbereichs in a crash-induced compression of the steering column. Another particularly preferred embodiment provides that the inner contour of the guide box encloses the roll forming area of the energy absorber element on all four longitudinal sides of the energy absorber element.

Dank des Führungskastens lässt sich der Rollumformbereich des Energieabsorberelements somit längsseits zuverlässig einschließen und – im Fall der crashbedingten Kompression der Lenksäule – so führen, dass der konstruktiv vorgesehene Kraft-Weg-Verlauf sehr genau reproduziert werden kann, was Voraussetzung für das optimale Zusammenwirken der verschiedenen Energieabsorptionssysteme des Kraftfahrzeugs ist. Durch das Einfassen der vier Längsseiten des Energieabsorberelements wird eine Zwangsführung desselben bereitgestellt, die im Crashfall ein ungewolltes Ausbrechen des Energieabsorberelements aus dem Führungskasten verhindert. Diese Zwangsführung ermöglicht im Crashfall einen Abbau der Aufprallenergie durch ein kontinuierliches Wandern bzw. Abrollen des Rollumformbereichs über die Längserstreckung des Blechstreifens. Ein zusätzliches Umlenkelement, über das das als U-förmig angeordneter Blechstreifen ausgebildete Energieabsorberelement geleitet werden muss – beispielsweise ein quer zur Längsverstellrichtung angeordneter Bolzen – ist nicht erforderlich. Auch kommt die Ausführungsform mit einem Führungskasten und dem darin angeordneten Energieabsorberelement dem erfindungsgemäß modularen Aufbau der Energieabsorbereinrichtung entgegen. Thanks to the guide box, the roll forming area of the energy absorber element can thus be enclosed reliably and-in the case of crash-induced compression of the steering column-so that the constructively provided force-displacement curve can be reproduced very accurately, which is a prerequisite for the optimal interaction of the various energy absorption systems of the motor vehicle. By confining the four longitudinal sides of the energy absorber element, a forced guidance of the same is provided which, in the event of a crash, prevents unintentional breaking off of the energy absorber element from the guide box. This forced operation makes it possible to reduce the impact energy in the event of a crash by continuously moving or unrolling the roll forming area over the longitudinal extent of the sheet metal strip. An additional deflecting element over which the energy-absorbing element designed as a U-shaped sheet-metal strip must be conducted - for example, a bolt arranged transversely to the longitudinal adjustment direction - is not necessary. Also, the embodiment with a guide box and the energy absorber element arranged therein opposes the modular design of the energy absorber device according to the invention.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Energieabsorberelement, also vorzugsweise der U-förmige Blechstreifen, unmittelbar am Führungsrohr angeordnet und/oder unmittelbar mit dem Führungsrohr verbunden ist. Eine direkte Verbindung zwischen Führungsrohr und Energieabsorberelement, die bei dieser Ausführungsform beispielsweise in Form einer kostengünstigen Vernietung dargestellt sein kann, erleichtert die konstruktiv einfache Realisierung der Energieabsorbereinrichtung und deren platzsparende Anordnung unmittelbar am Führungsrohr. A further preferred embodiment of the invention provides that the energy absorber element, that is to say preferably the U-shaped metal strip, is arranged directly on the guide tube and / or is connected directly to the guide tube. A direct connection between guide tube and energy absorber element, which may be shown in this embodiment, for example in the form of a cost riveting, facilitates the structurally simple realization of the energy absorber and their space-saving arrangement directly on the guide tube.

Vorzugsweise ist das Energieabsorberelement dabei zudem mittels des Führungskastens mit dem führungsrohrseitigen Ende der Gewindespindel der Stelleinheit verbunden. Diese Ausführungsform hat den zusätzlichen Vorteil, dass mit nur einem einzigen Verbindungselement, beispielsweise mit nur einer Schraube, sowohl die Verbindung von Energieabsorberelement, Führungskasten und Spindel, als auch zudem die Montage des Führungskastens erfolgen kann. Preferably, the energy absorber element is also connected by means of the guide box with the guide tube end of the threaded spindle of the actuator. This embodiment has the additional advantage that with only a single connecting element, for example, with only one screw, both the connection of the energy absorber element, guide box and spindle, as well as also the assembly of the guide box can be done.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht eine Langlochausnehmung in der Wandung des Mantelrohrs vor, wobei die Breite der Langlochausnehmung quer zur Mantelrohr-Längsachse der Breite des Führungskastens entspricht. Die in der Wandung des Mantelrohrs angeordnete Langlochausnehmung dient der – relativ zum Mantelrohr beweglichen – Aufnahme des Führungskastens, so dass der Führungskasten auf diese Weise das Mantelrohr in der Langlochausnehmung durchragt. Auf diese Weise findet eine weitere Funktionsintegration bezüglich des Führungskastens statt, der dank dieser Ausführungsform insbesondere die zusätzliche Aufgabe der torsionalen Fixierung des Mantelrohrs im Führungsrohr übernehmen kann. A further preferred embodiment of the invention provides a slot recess in the wall of the casing tube, wherein the width of the slot recess corresponds transversely to the casing tube longitudinal axis of the width of the guide box. The arranged in the wall of the jacket tube elongated hole serves - relative to the jacket tube movable - recording of the guide box, so that the guide box extends through the jacket tube in the slot recess in this way. In this way, there is a further functional integration with respect to the guide box, which can take over thanks to this embodiment in particular the additional task of torsional fixation of the jacket tube in the guide tube.

Die Länge der Langlochausnehmung entlang der Längsachse der Lenksäule ist dabei so gewählt, dass die Längenveränderung der Lenksäule im Betriebsfall, ebenso wie im Fall der crashbedingten Kompression der Lenksäule, gewährleistet ist. Sowohl im Betriebsfall als auch im Crashfall sorgt somit die seitliche Anlage des Führungskastens an den Längsseiten der Langlochausnehmung dafür, dass eine Rotation des Führungsrohrs im Mantelrohr unterbleibt. The length of the oblong hole along the longitudinal axis of the steering column is chosen so that the change in length of the steering column in Operating case, as well as in the case of crash-induced compression of the steering column is guaranteed. Both in the case of operation and in the event of a crash thus the lateral contact of the guide box on the longitudinal sides of the oblong hole ensures that a rotation of the guide tube in the jacket tube is omitted.

Vorzugsweise sind dabei die Längsseiten der Langlochausnehmung als Abkantungen der Mantelrohr-Wandung ausgebildet. Auf diese Weise ergibt sich eine größere Anlagefläche zwischen den Längsseiten der Langlochausnehmung im Mantelrohr und den Längsseiten des Führungskastens sowie eine höhere Stabilität der Kanten der Langlochausnehmung, und damit eine besonders zuverlässige Führung des Führungskastens in der Langlochausnehmung des Mantelrohrs. Preferably, the longitudinal sides of the slot recess are formed as folds of the jacket tube wall. In this way, there is a larger contact surface between the longitudinal sides of the slot recess in the casing tube and the longitudinal sides of the guide box and a higher stability of the edges of the slot recess, and thus a particularly reliable guidance of the guide box in the slot recess of the jacket tube.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schließlich sieht vor, dass der Führungskasten einen im Wesentlichen C-förmig offenen Querschnitt aufweist. Dabei sind im Befestigungsbereich des Energieabsorberelements am Führungsrohr Führungsflächen angeordnet, an denen die gegenüberliegenden Längskanten des C-förmig offenen Führungskastens zur Anlage kommen, wenn der Führungskasten am Führungsrohr montiert ist. Die Führungsflächen können dabei wahlweise am Führungsrohr selbst, an einem Verbindungsadapter zur Befestigung des Energieabsorberelements am Führungsrohr, oder aber am Energieabsorberelement selbst (in dessen Befestigungsbereich am Führungsrohr) angeordnet sein. A further preferred embodiment of the invention finally provides that the guide box has a substantially C-shaped open cross-section. Here, guide surfaces are arranged in the attachment region of the energy absorber element on the guide tube, where the opposite longitudinal edges of the C-shaped open guide box come to rest when the guide box is mounted on the guide tube. The guide surfaces may optionally be arranged on the guide tube itself, on a connection adapter for fastening the energy absorber element on the guide tube, or on the energy absorber element itself (in its attachment region on the guide tube).

In jedem Fall sorgen die Führungsflächen gemäß dieser Ausführungsform dafür, dass sich – rotationsbezogen, über die Kraftflusskette "Führungsrohr, Führungsflächen, Führungskasten, Langlochausnehmung, Mantelrohr" – eine besonders spielarme, exakte Führung des Führungsrohrs im Mantelrohr ergibt. Zusätzliche Maßnahmen zur rotatorischen Fixierung des Führungsrohrs im Mantelrohr können somit entfallen, wodurch sich der Grad der Funktionsintegration der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuglenksäule mit Vorteil weiter erhöhen lässt. In any case, provide the guide surfaces according to this embodiment that - based on the power flow chain "guide tube, guide surfaces, guide box, Langlochausnehmung, jacket tube" - results in a particularly low-backlash, exact guidance of the guide tube in the jacket tube. Additional measures for rotational fixation of the guide tube in the jacket tube can thus be dispensed with, whereby the degree of functional integration of the motor vehicle steering column according to the invention can advantageously be further increased.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt: In the following the invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments illustrative drawings. Showing:

1: in isometrischer Darstellung eine verstellbare Lenksäule eines Kraftfahrzeugs mit Verstell- und Energieabsorbereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 : Isometric view of an adjustable steering column of a motor vehicle with adjustment and Energieabsorbereinrichtung according to the present invention;

2: Stelleinheit und Energieabsorbereinrichtung der verstellbaren Lenksäule gemäß 1 in teilweise geschnittener Darstellung bei entferntem Mantelrohr; 2 : Actuator and Energieabsereinrichtung the adjustable steering column according to 1 in a partially sectioned illustration with the jacket tube removed;

3: als vergrößerten Ausschnitt die Energieabsorbereinrichtung der verstellbaren Lenksäule gemäß 1 und 2 in einer 2 entsprechenden Darstellung; 3 : As an enlarged section of the energy absorber of the adjustable steering column according to 1 and 2 in a 2 corresponding representation;

4: in schräger Untersicht die Lenksäule gemäß 1 bei entferntem Mantelrohr in teilweise geschnittener Darstellung im Betriebszustand; 4 in oblique bottom view the steering column according to 1 with jacket tube removed in a partially cutaway view in the operating state;

5: als vergrößerten Ausschnitt die Energieabsorbereinrichtung der verstellbaren Lenksäule gemäß 1 bis 4 in einer 4 entsprechenden Darstellung; 5 : As an enlarged section of the energy absorber of the adjustable steering column according to 1 to 4 in a 4 corresponding representation;

6: die Lenksäule gemäß 1 bis 4 in einer 4 entsprechenden Darstellung im gecrashten (axial komprimierten) Zustand; 6 : the steering column according to 1 to 4 in a 4 corresponding representation in the crashed (axially compressed) state;

7: als vergrößerten Ausschnitt die Energieabsorbereinrichtung in einer 5 entsprechenden Darstellung, im gecrashten Zustand gemäß 6; 7 : As an enlarged section of the energy absorber in one 5 corresponding representation, in the crashed state according to 6 ;

8: in einer Explosionsdarstellung die Energieabsorbereinrichtung der Lenksäule gemäß 1 bis 7; und 8th in an exploded view of the energy absorber of the steering column according to 1 to 7 ; and

9: die Energieabsorbereinrichtung gemäß 8 im montierten Zustand. 9 the energy absorber according to 8th in the assembled state.

1 zeigt eine verstellbare Lenksäule 1, 2, 3 eines Kraftfahrzeugs mit einer Verstelleinrichtung, wobei die Verstelleinrichtung insbesondere die servomotorischen Stelleinheiten 4, 5 umfasst. 1 shows an adjustable steering column 1 . 2 . 3 a motor vehicle with an adjusting device, wherein the adjusting device in particular the servomotor actuating units 4 . 5 includes.

Man erkennt zeichnungsbezogen rechts zunächst das Ende einer Lenkwelle 1 zur Montage eines (nicht dargestellten) Lenkrads. Die Lenkwelle 1 ist drehbar in einem Führungsrohr 2 gelagert, wobei das Führungsrohr 2 wiederum in einem Mantelrohr 3 aufgenommen ist. Die Längsverstellung 6 der Lenksäule erfolgt dabei durch axiales Verschieben des Führungsrohrs 2 mit der darin gelagerten Lenkwelle 1 gegenüber dem Mantelrohr 3 mittels der Stelleinheit 4, während die Winkelverstellung der Lenksäule (bzw. Höhenverstellung 7 des Lenkrads) durch die weitere Stelleinheit 5 erfolgt, indem die gesamte Lenksäule mittels der Hebeleinheit 8 um die Achse 9 der schwenkbar an die Karosserie montierten Konsole 10 verschwenkt wird. One recognizes the right end of a steering shaft on the right side of the drawing 1 for mounting a (not shown) steering wheel. The steering shaft 1 is rotatable in a guide tube 2 stored, with the guide tube 2 again in a jacket tube 3 is included. The longitudinal adjustment 6 The steering column takes place by axial displacement of the guide tube 2 with the steering shaft mounted therein 1 opposite the jacket pipe 3 by means of the actuator 4 , while the angle adjustment of the steering column (or height adjustment 7 of the steering wheel) by the further actuator 5 takes place by the entire steering column by means of the lever unit 8th around the axis 9 the pivotally mounted to the body console 10 is pivoted.

Die Längsverstellung 6 des Führungsrohrs 2 im Mantelrohr 3 mittels der Stelleinheit 4 erfolgt durch servomotorische Längsverstellung der Aktuatorspindel 11, wie mittels des Doppelpfeils 6 bei Bezugsziffer 14 angedeutet. Das führungsrohrseitige (zeichnungsbezogen rechte) Ende der Aktuatorspindel 11 ist dabei über eine Energieabsorbereinrichtung 12 mit dem Führungsrohr 2 verbunden. Die Energieabsorbereinrichtung 12 ist hierzu am Führungsrohr 2 montiert, und durchgreift eine (in 1 der besseren Erkennbarkeit halber schattiert hinterlegte) Langlochausnehmung 13 des Mantelrohrs 3. The longitudinal adjustment 6 of the guide tube 2 in the jacket tube 3 by means of the actuator 4 takes place by servomotor longitudinal adjustment of the actuator spindle 11 as by means of the double arrow 6 at reference number 14 indicated. The guide tube side (drawing right) end of the actuator spindle 11 is via an energy absorber 12 with the guide tube 2 connected. The energy absorber device 12 is this on the guide tube 2 mounted, and passes through a (in 1 shaded for better visibility) shaded recess 13 of the jacket tube 3 ,

Von der Energieabsorbereinrichtung ist in 1 primär der Führungskasten 14 erkennbar, in welchem das eigentliche Energieabsorberelement 16 angeordnet ist, vgl. hierzu insbesondere die Explosionsdarstellung in 8. Da der Führungskasten 14 einerseits an das Lenksäulen-Führungsrohr 2 gekoppelt ist (s. Beschreibung zu 7 und 8), und andererseits von Abkantungen 15 längsseits im Mantelrohr 3 geführt wird, wobei die Abkantungen 15 die Ränder der Langlochausnehmung 13 des Mantelrohrs 3 darstellen, erfüllt der Führungskasten 14 (neben seiner Funktion im Rahmen der Energieabsorbereinrichtung 12) gleichzeitig die Funktion der rotatorischen Fixierung und Führung des Führungsrohrs 2 im Mantelrohr 3. The energy absorber is in 1 primarily the guide box 14 recognizable, in which the actual energy absorber element 16 is arranged, cf. this in particular the exploded view in 8th , Because of the leadership box 14 on the one hand to the steering column guide tube 2 is coupled (see description to 7 and 8th ), and on the other hand of bends 15 alongside in the jacket tube 3 is guided, with the bends 15 the edges of the slot recess 13 of the jacket tube 3 represent, fulfills the guide box 14 (in addition to its role in the energy absorber 12 ) at the same time the function of the rotational fixation and guidance of the guide tube 2 in the jacket tube 3 ,

2 zeigt nochmals die Stelleinheit 4 für die Axialverstellung 6 der Lenksäule, während in 3 die Energieabsorbereinrichtung 12 der Stelleinheit 4 vergrößert im Ausschnitt dargestellt ist. Sowohl in 2 als auch in 3 ist der besseren Übersichtlichkeit halber das Mantelrohr 3 entfernt, und das Führungsrohr 2 größtenteils weggeschnitten. In den 2 und 3 ebenso geschnitten dargestellt ist die Energieabsorbereinrichtung 12 selbst. 2 again shows the actuator 4 for the axial adjustment 6 the steering column while in 3 the energy absorber 12 the actuator 4 enlarged in the cutout is shown. As well in 2 as well as in 3 is the sake of clarity, the jacket tube 3 removed, and the guide tube 2 mostly cut away. In the 2 and 3 also shown cut is the Energieabsorbereinrichtung 12 even.

Man erkennt in 3 somit die Energieabsorbereinrichtung 12, die insbesondere den (geschnitten dargestellten) Führungskasten 14 und das im Führungskasten 14 angeordnete Energieabsorberelement 16 umfasst. Das Energieabsorberelement ist als U-förmiger Blechstreifen 16 mit einem Rollumformbereich 17 ausgebildet. Mit der für die Längsverstellung 6 zuständigen Aktuatorspindel 11 ist sowohl der Führungskasten 14 als auch das Energieabsorberelement 16 mittels einer Verschraubung 18 verbunden. Andererseits ist das Energieabsorberelement 16 bei 19 mit dem Führungsrohr 2 vernietet. One recognizes in 3 thus the energy absorber 12 , in particular the (shown cut) guide box 14 and in the leadership box 14 arranged energy absorber element 16 includes. The energy absorber element is a U-shaped sheet metal strip 16 with a roll forming area 17 educated. With the for the longitudinal adjustment 6 responsible actuator spindle 11 is both the guide box 14 as well as the energy absorber element 16 by means of a screw connection 18 connected. On the other hand, the energy absorber element 16 at 19 with the guide tube 2 riveted.

Somit verläuft die Kraftübertragung im Fall der axialen Verstellung 6 der Lenksäule von der Aktuatorspindel 11 über Verschraubung 18, Führungskasten 14, Energieabsorberelement 16 mit Rollumformbereich 17 und Vernietung 19 auf das Führungsrohr 2. Im Führungsrohr 2 wiederum ist die Lenkwelle 1 mittels der rotatorischen Lagerung 20 axial fixiert, weshalb sich die axiale Verschiebung 6 der Aktuatorspindel 11 dementsprechend auf das Führungsrohr 2 und von dort über die Lagerung 20 auch auf die Lenkwelle 1 überträgt. Thus, the power transmission is in the case of the axial adjustment 6 the steering column of the actuator spindle 11 over screw connection 18 , Guide box 14 , Energy absorber element 16 with roll forming area 17 and riveting 19 on the guide tube 2 , In the guide tube 2 turn is the steering shaft 1 by means of rotary storage 20 axially fixed, which is why the axial displacement 6 the actuator spindle 11 accordingly on the guide tube 2 and from there over the storage 20 also on the steering shaft 1 transfers.

Die Kraftübertragung erfolgt jedoch nicht nur im Fall der axialen Verstellung 6 der Lenksäule mittels der Stelleinrichtung 4 über die Energieabsorbereinrichtung 12. Vielmehr werden auch etwaige – beispielsweise bei einem crashbedingten Aufprall des Fahrers auf Airbag oder Lenkrad auftretende – Aufprallkräfte über dieselbe Kraftübertragungskette 1, 20, 19, 16, 17, 14, 18, 11 in die Stelleinheit 4 und damit über die Konsole 10 (vgl. 1 und 2) in die Karosserie eingeleitet. Das Energieabsorberelement 16 dient damit sowohl (im Normalbetrieb der Lenksäule) der Kraftübertragung bei Verstellung 6 der Lenksäule, ferner – ebenfalls im Normalbetrieb – der Fixierung der Lenksäule über die in diesem Fall stillstehende Aktuatorspindel 11 in Axialrichtung, als auch schließlich der Kraftübertragung (unter Energieabbau) bei einem insbesondere crashbedingten Aufprall des Fahrers auf Airbag bzw. Lenkrad. The power transmission is not only in the case of axial adjustment 6 the steering column by means of the adjusting device 4 via the energy absorber device 12 , Rather, any - occurring for example in a crash-related impact of the driver on the airbag or steering wheel - impact forces on the same power transmission chain 1 . 20 . 19 . 16 . 17 . 14 . 18 . 11 in the actuator 4 and so on the console 10 (see. 1 and 2 ) introduced into the body. The energy absorber element 16 thus serves both (in normal operation of the steering column) of the power transmission during adjustment 6 the steering column, also - also in normal operation - the fixation of the steering column on the actuator in this case stationary actuator 11 in the axial direction, and finally the power transmission (with energy dissipation) in a particular crash-related impact of the driver on the airbag or steering wheel.

4 zeigt die Lenksäule gemäß 1 mit der Stelleinheit 4 zur Längsverstellung 6, ebenfalls (wie in 2 und 3) wieder mit entferntem Mantelrohr 3, wobei auch Energieabsorbereinrichtung 12 und Führungsrohr 2 wieder geschnitten dargestellt sind, während 5 die Energieabsorbereinrichtung 12 gemäß 4 nochmals in einer Ausschnittsvergrößerung zeigt. 4 shows the steering column according to 1 with the actuator 4 for longitudinal adjustment 6 , also (as in 2 and 3 ) again with the jacket tube removed 3 , wherein also energy absorber 12 and guide tube 2 again shown cut while 5 the energy absorber 12 according to 4 again in a detail enlargement shows.

6 bzw. 7 entsprechen jeweils den Darstellungen der 4 bzw. 5 mit dem Unterschied, dass die Lenksäule in den 6 und 7 im gecrashten Zustand – bzw. im aufprallbedingt komprimierten Zustand – dargestellt ist, während 4 und 5 die Lenksäule jeweils im Betriebszustand zeigen. In den 4 bis 7 ist das Energieabsorberelement 16 der besseren Erkennbarkeit halber dabei jeweils schwarz hinterlegt dargestellt. 6 respectively. 7 correspond respectively to the representations of 4 respectively. 5 with the difference that the steering column in the 6 and 7 in the crashed state - or in the impact conditionally compressed state - is shown while 4 and 5 show the steering column in operating condition. In the 4 to 7 is the energy absorber element 16 the better recognizability half shown in each case black.

In den 4 bis 7 wird insbesondere nochmals die Kraftübertragungskette deutlich, die von der (zeichnungsbezogen rechts angeordneten) Lenkradbefestigung über die Lenkwelle 1 (die über die Lagerung 20 axial starr mit dem Führungsrohr 2 verbunden ist) über das Führungsrohr 2 sowie anschließend über Vernietung 19, Energieabsorberelement 16 mit Rollumformbereich 17, Führungskasten 14, Verschraubung 18, Aktuatorspindel 11 und Stelleinheit 4 auf die Konsole 10 (vgl. 1 und 2) und damit auf die Karosserie verläuft. In the 4 to 7 In particular, again the power transmission chain becomes clear, that of the (on the right side) arranged steering wheel attachment via the steering shaft 1 (about the storage 20 axially rigid with the guide tube 2 connected) over the guide tube 2 and then riveting 19 , Energy absorber element 16 with roll forming area 17 , Guide box 14 , Screw connection 18 , Actuator spindle 11 and actuator 4 on the console 10 (see. 1 and 2 ) and thus runs on the body.

Gemäß der Darstellung in den 4 und 5 dient das Energieabsorberelement 16 dabei im Normalbetrieb der Lenksäule der Kraftübertragung sowie Fixierung ebenso wie der Verstellung 6 der Lenksäule in Längsrichtung (mittels Stelleinheit 4 und Aktuatorspindel 11), während das Energieabsorberelement 16 gemäß der Darstellung in den 6 und 7 den axialen Kompressionsweg 21 der Lenksäule im Crashfall bereitstellt und die dabei anfallende Crashenergie aufnimmt. As shown in the 4 and 5 serves the energy absorber element 16 while in normal operation of the steering column of the power transmission and fixation as well as the adjustment 6 the steering column in the longitudinal direction (by means of actuator 4 and actuator spindle 11 ) while the energy absorber element 16 as shown in the 6 and 7 the axial compression path 21 provides the steering column in the event of a crash and absorbs the resulting crash energy.

Die Aufnahme und Führung des Energieabsorberelements 16 – insbesondere dessen Rollumformbereich 17 – im Führungskasten 14 ist vorteilhaft insbesondere im Hinblick auf eine genaue und reproduzierbare Einhaltung der erforderlichen Kraft-Weg-Verläufe bei einer crashbedingten Verformungsbewegung 21 der Lenkwelle 1 relativ zu Stelleinheit 4 bzw. Karosseriebefestigung 10 (vgl. 1 und 2). Insbesondere die Zusammenschau der 5 und 7 ergibt diesbezüglich, auf welche Weise der Rollumformbereich 17 bei der crashbedingten Kompression 21 der Lenksäule im Führungskasten 14 – unter gleichbleibendem Biegeradius – geführt wird. Die Führung im Führungskasten 14 ist dabei auch vorteilhaft insofern, als hierdurch die beim Stand der Technik teilweise vorzufindenden, eigens notwendigen Wellen zur Führung und Beibehaltung des Biegeradius des Rollumformbereichs 17 bei der Umformung des Energieabsorberelements 16 entfallen können. The inclusion and guidance of the energy absorber element 16 - In particular its Rollumformbereich 17 - in the guide box 14 is advantageous in particular with regard to an accurate and reproducible compliance with the required force-displacement curves during a crash-induced deformation movement 21 the steering shaft 1 relative to actuator 4 or body attachment 10 (see. 1 and 2 ). In particular, the synopsis of 5 and 7 in this regard, in what way the Rollumformbereich 17 in crash-induced compression 21 the steering column in the guide box 14 - Under constant bending radius - is performed. The guide in the guide box 14 is also advantageous insofar as this in the prior art partially found, specially necessary waves for guiding and maintaining the bending radius of Rollumformbereichs 17 in the forming of the energy absorber element 16 can be omitted.

Die 8 und 9 zeigen in vergrößerter Darstellung nochmals den Verbindungsbereich zwischen Aktuatorspindel 11, Führungskasten 14 mit Energieabsorberelement 16 und Führungsrohr 2 der Lenksäule. Man erkennt insbesondere den C-förmig offenen Querschnitt des Führungskastens 14, ferner die Verbindung zwischen Aktuatorspindel 11, Führungskasten 14 und Energieabsorberelement 16 mittels der Verschraubung 18, sowie die Vernietung 19 des Energieabsorberelements 16 mit dem Führungsrohr 2. The 8th and 9 show in an enlarged view again the connection area between the actuator spindle 11 , Guide box 14 with energy absorber element 16 and guide tube 2 the steering column. It can be seen in particular the C-shaped open cross-section of the guide box 14 , furthermore the connection between the actuator spindle 11 , Guide box 14 and energy absorber element 16 by means of the screw connection 18 , as well as the riveting 19 of the energy absorber element 16 with the guide tube 2 ,

Die Vernietung 18 verbindet bei der dargestellten Ausführungsform gleichzeitig einen Verbindungsadapter 22 mit Energieabsorberelement 16 und Führungsrohr 2. Der Verbindungsadapter 22 stellt dabei einerseits bei 23 Gleitführungsflächen bereit, an denen die gegenüberliegenden Längskanten 24 des C-förmig offenen Führungskastens 14 zur Anlage gebracht werden, sowie andererseits Gleitplättchen 25 zur Anlage an den Längsseiten der Langlochausnehmung 13 im Mantelrohr 3 (s. 1) einerseits, und an den Längsseiten des Führungskastens 14 andererseits (s. 9). The riveting 18 connects simultaneously in the illustrated embodiment, a connection adapter 22 with energy absorber element 16 and guide tube 2 , The connection adapter 22 on the one hand, on the one hand 23 Gleitführungsflächen ready, where the opposite longitudinal edges 24 of the C-shaped open guide box 14 be brought to the plant, and on the other hand Gleitplättchen 25 to rest against the long sides of the slot recess 13 in the jacket tube 3 (S. 1 ) on the one hand, and on the long sides of the guide box 14 on the other hand (s. 9 ).

Aufgrund der Gleitführungsflächen bei 23 wird der Führungskasten 14 in Umfangsrichtung des Führungsrohrs 2 weitestgehend spielfrei gegenüber dem Führungsrohr 2 fixiert, während die Gleitplättchen 25 ihrerseits wiederum den Führungskasten 14 gegenüber den Abkantungen 15 der Langlochausnehmung 13 im Mantelrohr 3 in Umfangsrichtung weitestgehend spielfrei sowie in Axialrichtung (im Fall der Längsverstellung 6) leichtgängig führen. Auf diese Weise erfüllt die Energieabsorbereinrichtung 12 – zusätzlich zur Aufgabe der axialen Kraftübertragung im Betriebsfall ebenso wie im Crashfall – ferner auch noch die Aufgabe der torsionalen Verbindung bzw. Führung zwischen Führungsrohr 2 und Mantelrohr 3 (vgl. auch 1). Due to the sliding guide surfaces at 23 becomes the guide box 14 in the circumferential direction of the guide tube 2 largely free of play against the guide tube 2 fixed while the sliding plates 25 in turn, the guide box 14 opposite the folds 15 the slot recess 13 in the jacket tube 3 in the circumferential direction largely free of play and in the axial direction (in the case of longitudinal adjustment 6 ) smoothly. In this way, the energy absorber satisfies 12 - In addition to the task of axial power transmission in the case of operation as well as in the event of a crash - also also the task of torsional connection or leadership between guide tube 2 and casing pipe 3 (see also 1 ).

Im Ergebnis wird somit deutlich, dass mit der Erfindung eine verstellbare Kraftfahrzeuglenksäule mit Energieabsorbereinrichtung geschaffen wird, bei der die Energieabsorbereinrichtung – unter Entfall einer zusätzlichen, eigenen Gleitschnittstelle für die Crashkompression der Lenksäule – vollständig in die Verstelleinrichtung integriert wird, wodurch Verstelleinrichtung und Energieabsorbereinrichtung mit einem Minimum an Bauteilen, Bauraum, Baugruppenmasse sowie konstruktivem und Kostenaufwand auskommen. Die Energieabsorbereinrichtung ist dabei gleichzeitig auch modular, das heißt als eigenständige Baugruppe ausgebildet und angeordnet bzw. austauschbar, wodurch die Lenksäule – im Sinne eines modularen Baukastensystems – mit geringstmöglichem Aufwand an die Einbaubedingungen bei unterschiedlichsten Fahrzeugen bzw. Fahrzeugklassen angepasst werden kann. As a result, it is thus clear that the invention provides an adjustable motor vehicle steering column with an energy absorber device, in which the energy absorber device is completely integrated into the adjustment device, leaving out an additional, separate sliding interface for the crash compression of the steering column, whereby the adjustment device and the energy absorber device with a minimum get along on components, space, assembly mass and constructive and cost. The energy absorber is at the same time also modular, that is designed as an independent module and arranged or interchangeable, whereby the steering column - in the sense of a modular system - can be adapted with minimum effort to the installation conditions for different vehicles or vehicle classes.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Lenkwelle steering shaft
2 2: Führungsrohr guide tube
3 3: Mantelrohr casing pipe
4 4: Stelleinheit actuator
5 5: Stelleinheit actuator
6 6: Längsverstellrichtung Längsverstellrichtung
7 7: Lenksäulen-Winkelverstellung, Lenkrad-Höhenverstellung Steering column angle adjustment, steering wheel height adjustment
8 8th: Hebeleinheit lever unit
9 9: Schwenkachse swivel axis
10 10: Konsole console
11 11: Aktuatorspindel Aktuatorspindel
12 12: Energieabsorbereinrichtung Energy absorber
13 13: Mantelrohr-Langlochausnehmung Jacket pipe elongate recess
14 14: Führungskasten guide box
15 15: Langloch-Abkantungen Slot-edgings
16 16: Energieabsorberelement Energy absorber element
17 17: Rollumformbereich Rollumformbereich
18 18: Verschraubung screw
19 19: Vernietung clinch
20 20: Lenkwellen-Lagerung Steering shaft bearing
21 21: Crash-Kompressionsweg Crash compression path
22 22: Verbindungsadapter connection adapter
23 23: Gleitführungsfläche sliding guide surface
24 24: Längskante longitudinal edge
25 25: Gleitplättchen sliding plate

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 856452 B1 [0009]
DE 102006013085 B3 [0012]
DE 102004051060 B3 [0012]

Claims

Longitudinally adjustable motor vehicle steering column with adjusting device ( 4 . 5 ) and jacket tube ( 3 ) as well as in the jacket tube ( 3 ) displaceable guide tube ( 2 ), the adjusting device ( 4 . 5 ) comprising an actuating unit ( 4 ) for adjustment ( 6 ) and fixation of the guide tube ( 2 ) relative to the jacket tube ( 3 ) along the adjustment direction ( 6 ), as well as an energy absorber device ( 12 ) with an energy absorber element that can be shaped by energy absorption ( 16 ) for absorbing impact energy, wherein the fixation of the guide tube ( 2 ) by the actuator ( 4 ) by means of force flow between guide tube ( 2 ) and actuator ( 4 ), characterized in that the energy absorber device ( 12 ) formed as an independent assembly and in series within the power flow directly between the guide tube ( 2 ) and actuator ( 4 ) is arranged.

Motor vehicle steering column according to claim 1, characterized in that the actuating unit ( 4 ) comprises a motor actuator.

Motor vehicle steering column according to claim 1 or 2, characterized in that the actuating unit ( 4 ) a threaded spindle ( 11 ) for adjustment ( 6 ).

Motor vehicle steering column according to one of claims 1 to 3, characterized in that the energy absorber element ( 16 ) as a substantially U-shaped sheet metal strip ( 16 ) with a plastically deformable roll forming area ( 17 ) is trained.

Motor vehicle steering column according to claim 4, characterized in that at least the Rollumformbereich ( 17 ) of the energy absorber element ( 16 ) in a guide box ( 14 ) is arranged.

Motor vehicle steering column according to claim 5, characterized in that the inner contour of the guide box ( 14 ) a longitudinal guide for the Rollumformbereich ( 17 ) of the energy absorber element ( 16 ).

Motor vehicle steering column according to claim 5 or 6, characterized in that the inner contour of the guide box ( 14 ) the roll forming area ( 17 ) of the energy absorber element ( 16 ) at four longitudinal sides.

Motor vehicle steering column according to one of claims 5 to 7, characterized in that the length of the guide box ( 14 ) along the deformation path of the roll forming area ( 17 ) at least the maximum deformation of the Rollumformbereichs ( 17 ) corresponds.

Motor vehicle steering column according to one of claims 1 to 8, characterized in that the energy absorber element ( 16 ) directly on the guide tube ( 2 ) and / or directly with the guide tube ( 2 ) connected is.

Motor vehicle steering column according to one of claims 1 to 9, characterized in that the energy absorber element ( 16 ) by means of the guide box ( 14 ) with the guide tube end of the threaded spindle ( 11 ) of the actuator ( 4 ) connected is.

Motor vehicle steering column according to one of claims 1 to 10, characterized by a slot recess ( 13 ) in the wall of the jacket tube ( 3 ) for the relatively movable reception of the guide box ( 14 ), wherein the width of the Langlochausnehmung ( 13 ) transversely to the casing tube longitudinal axis of the width of the guide box ( 14 ) corresponds.

Motor vehicle steering column according to claim 11, characterized in that the longitudinal sides of the slot recess ( 13 ) as bends ( 15 ) of the jacket tube wall are formed.

Motor vehicle steering column according to one of claims 5 to 12, characterized in that the guide box ( 14 ) has a substantially C-shaped open cross section, wherein in the mounting region of the energy absorber element ( 16 ) on the guide tube ( 2 ) Sliding guide surfaces ( 23 ) are arranged, on which the opposite longitudinal edges ( 24 ) of the C-shaped open guide box ( 14 ) are brought to the plant.