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Die Erfindung betrifft ein Mantelrohr für eine Lenksäule eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Mantelrohrs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 10.
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Ein solches Mantelrohr für eine Lenksäule eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Mantelrohrs sind beispielsweise aus der
DE 10 2007 052 257 A1 als bekannt zu entnehmen. Das Mantelrohr umfasst ein äußeres Mantelrohrteil und ein inneres Mantelrohrteil, welches zumindest teilweise in dem äußeren Mantelrohrteil aufgenommen ist. Das innere Mantelrohrteil dient zum zumindest teilweisen Aufnehmen einer Lenkspindel und ist bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in seiner axialen Richtung relativ zum äußeren Mantelrohrteil bewegbar, insbesondere verschiebbar. Zwischen den Mantelrohrteilen sind Energieabsorptionsmittel vorgesehen, mittels welchen eine Unfallkraft bei der unfallbedingten Relativbewegung der Mantelrohrteile absorbierbar ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Mantelrohr und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen ein besonders geringes Gewicht des Mantelrohrs realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Mantelrohr mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Mantelrohr der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Gewicht besonders gering gehalten werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Mantelrohrteile aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet sind. Im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem die Mantelrohrteile üblicherweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Stahl, gebildet sind, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Mantelrohrteile jeweils aus einem FVK-Werkstoff (FVK – Faserverbundkunststoff) hergestellt sind. Das Mantelrohr und somit die Lenksäule insgesamt können somit in Leichtbauweise ausgestaltet werden, sodass das Gewicht des Kraftwagens insgesamt besonders gering gehalten werden kann. In der Folge lässt sich ein besonders effizienter und somit kraftstoffverbrauchsarmer Betrieb des Kraftwagens realisieren, sodass – wenn dieser beispielsweise mittels einer Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird – die CO2-Emissionen besonders gering gehalten werden können. Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass das Mantelrohr üblicherweise ein Kraftwagenbauteil mit großen Außenabmessungen ist. Wird nun der üblicherweise verwendete metallische Werkstoff durch den faserverstärkten Kunststoff substituiert, so kann aufgrund der großen Abmessungen des Mantelrohrs das Gewichteinsparungspotenzial von faserverstärktem Kunststoff gegenüber metallischen Werkstoffen besonders gut zur Realisierung einer Gewichtsreduzierung des Mantelrohrs genutzt werden. Gleichzeitig ist es möglich, bestehende Serienfunktionen des Mantelrohrs und somit der Lenksäule wie beispielsweise eine Höhenverstellung und/oder eine Längsverstellung der Lenksäule beizubehalten.
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Darüber hinaus ist es ferner möglich, dass die Mantelrohrteile des Mantelrohrs teleskopisch angeordnet sind. Mit anderen Worten ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Mantelrohrteile teleskopierend ineinander gefügt und in einer vorbestimmten axialen Relativlage aneinander fixiert sind, wobei die Mantelrohrteile bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung in axialer Richtung relativ zueinander bewegbar sind. Bei einer solchen, in axialer Richtung der Mantelrohrteile wirkenden unfallbedingten Kraftbeaufschlagung wird das innere Mantelrohrteil zumindest teilweise in das äußere Mantelrohrteil in axialer Richtung eingeschoben. Somit kann die Lenksäule als Sicherheitslenksäule ausgestaltet werden, mittels welcher der Fahrer des Kraftwagens geschützt werden kann.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Mantelrohrteile miteinander verklebt sind. Dies bedeutet, dass die Mantelrohrteile mittels wenigstens eines Klebers miteinander verklebt und somit beispielsweise in der vorbestimmten axialen Relativlage ineinander gefügt sind. Durch eine solche Verklebung wird eine besonders großflächige Anbindung der beiden Mantelrohrteile aneinander ermöglicht, sodass beispielsweise bei einem Unfall eine auf die Mantelrohrteile wirkende Unfallkraft besonders breit beziehungsweise großflächig verteilt wird und ein besonders hoher Betrag an Unfallenergie bis zum Aufbrechen beziehungsweise Lösen der Klebeverbindung aufgenommen werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Mantelrohrteile mittels eines durch Wärmezufuhr aktivierbaren Klebers miteinander verklebt sind. Die jeweiligen Mantelrohrteile weisen Fasern in Form von Verstärkungsfasern sowie eine Matrix aus Kunststoff auf, in welche die jeweiligen Verstärkungsfasern zumindest teilweise eingebettet sind. Wird beispielsweise im Rahmen der Herstellung des Mantelrohrs der Kleber durch Wärmezufuhr aktiviert, so ist es möglich, dass sowohl jeweilige Schlichten der Fasern der Mantelrohrteile als auch die beispielsweise aus einem Thermoplast oder einem thermoplastischen Harz gebildete Matrix aufschmelzen und sich bei einem Abkühlen insbesondere mit dem Kleber verbinden, sodass sich zumindest in einem gewissen Umfang, insbesondere in einer Randschicht der Mantelrohrteile, der Kleber, die jeweilige Matrix und die Schlichten vermischen, wodurch sich eine stoffschlüssige Verbindung ergibt. Durch die Ausbildung einer solchen stoffschlüssigen Verbindung kann eine besonders gute Haftung aneinander realisiert werden, sodass die Aufnahme an Unfallenergie zu einem erheblichen Maße gesteigert werden kann.
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Als Verstärkungsfasern kann der jeweilige faserverstärkte Kunststoff Glasfasern, Aramidfasern und/oder Karbonfasern beziehungsweise Kohlenstofffasern umfassen, die beispielsweise als Endlosfasern ausgebildet und in einem Verbund mit der Matrix lageorientiert angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Verstärkungsfasern als Endlosfasern ausgebildet. Die Matrix kann als thermoplastische oder duroplastische Kunststoffmatrix ausgebildet sein und als Kunststoff, in welchem die Verstärkungsfasern zumindest teilweise eingebettet sind, Polyamid (PA), Polyphthalamid (PPA) und/oder Polyetheretherketon (PEEK) aufweisen. Der jeweilige faserverstärkte Kunststoff weist beispielsweise einen Aufbau mit vorzugsweise mehreren Laminatschichten auf, die für die jeweiligen Anforderungen des Mantelrohrs zum Beispiel in zwei quasi-isotropen Laminatpaketen mit einer Faserorientierung von 0 Grad, –45 Grad, 90 Grad und +45 Grad zu wählen sind.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens an einem der Mantelrohre zumindest mittelbar wenigstens ein Formschlusselement befestigt, welches in eine korrespondierende Ausnehmung des anderen Mantelrohrteils eingreift. Das Formschlusselement und die korrespondierende Ausnehmung wirken somit formschlüssig zusammen und sind als jeweilige Energieabsorptionsmittel ausgebildet, mittels welchen bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung der Mantelrohrteile und einer daraus resultierenden, unfallbedingten Relativverschiebung der Manteloberteile in deren axialen Richtung eine Unfallkraft beziehungsweise Unfallenergie absorbierbar ist. Mittels des Formschlusselements kann das andere Mantelrohrteil bei einer unfallbedingten Relativverschiebung der Mantelrohrteile besonders effektiv und effizient umgeformt werden, sodass ein besonders hoher Betrag an Unfallenergie absorbiert werden kann. Das äußere Mantelrohrteil weist dabei beispielsweise ein Durchgangsloch auf, wobei das Formschlusselement das Durchgangsloch durchdringt und in die Ausnehmung des inneren Mantelrohrteils eingreift.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das wenigstens eine Formschlusselement über einen aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Ring an dem einen Mantelrohrteil befestigt ist. Der Ring ist als sogenannter Crashring oder Unfallring ausgebildet, über welchen das Formschlusselement besonders fest an dem einen Mantelrohrteil befestigt beziehungsweise angebunden werden kann. Hierdurch kann ein besonders hoher Betrag an Unfallenergie absorbiert werden. Ferner ist es durch den Einsatz des Rings auf besonders einfache Weise möglich, das eine Mantelrohrteil mit Energieabsorptionsmitteln wie beispielsweise dem Formschlusselement zu versehen.
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Vorzugsweise ist der Ring mit wenigstens einem der Mantelrohre verklebt. Hierdurch kann der Ring besonders fest und großflächig mit dem zumindest einen Mantelrohr verbunden werden, sodass unerwünschte Relativbewegungen zwischen dem Ring und dem zumindest einen Mantelrohr vermieden werden können.
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Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass an einem der Mantelrohrteile zumindest mittelbar wenigstens eine Schneide angeordnet ist, mittels welcher bei einer unfallbedingten, axialen Relativverschiebung der Mantelrohrteile wenigstens ein am anderen Mantelrohrteil zumindest mittelbar gehaltenes Trennelement abtrennbar ist. Bei dem Trennelement handelt es sich beispielsweise um ein Band beziehungsweise ein sogenanntes Tape, welches bei einer unfallbedingten Relativverschiebung der Mantelrohrteile mittels der Schneide unter Energieabsorption abgeschält wird. Hierdurch kann mittels des Mantelrohrs ein besonders hoher Betrag an Unfallenergie absorbiert werden.
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Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Mantelrohr wenigstens ein Zwischenteil umfasst, über welches das Mantelrohr verstellbar an einer Konsole einer Lenksäulenanordnung des Kraftwagens zu lagern ist. Beispielsweise ist das Mantelrohr über das Zwischenteil längsverschiebbar an der Konsole zu lagern, sodass auf einfache Weise eine Längsverstellung der Lenksäule darstellbar ist. Das Zwischenteil kann aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Stahl, oder aber aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet sein, um dadurch das Gewicht des Mantelrohrs insgesamt besonders gering zu halten. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Zwischenteil mit zumindest einem der Mantelrohre, insbesondere mit dem äußeren Mantelrohr, verklebt ist.
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Zur Erfindung gehört auch eine Lenksäulenanordnung für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einem erfindungsgemäßen Mantelrohr und mit einer zumindest teilweise in dem inneren Mantelrohrteil aufgenommenen Lenkspindel. Das Mantelrohr ist beispielsweise unter Vermittlung des Zwischenteils an der Konsole gelagert, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass das Mantelrohr und somit die Lenkspindel relativ zur Konsole längsverschiebbar sind. Dadurch ist eine Längsverstellbarkeit der Lenksäule geschaffen. Alternativ oder zusätzlich ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Mantelrohr und somit die Lenkspindel relativ zur Konsole verschwenkbar sind, sodass eine Höhenverstellung der Lenksäule dargestellt ist.
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Um ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem das Gewicht der Lenksäule besonders gering gehalten werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Mantelrohrteile aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Mantelrohrs sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.
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Als Fertigungsverfahren zum Herstellen des Mantelrohrs beziehungsweise der Mantelrohrteile kann beispielsweise ein Pultrusionsverfahren, ein Wickelverfahren oder ein Laser-Wickelverfahren zum Einsatz kommen. Ferner sind als Fertigungsverfahren das sogenannte Prepreg-Wickeln, das PAZ-Verfahren oder das TER-Schleudern denkbar. Das jeweilige Fertigungsverfahren kann wahlweise mit einer mechanischen Bearbeitung zumindest eines der Mantelrohrteile kombiniert werden. Ein Pultrusionsverfahren beziehungsweise die Pultrusion ist ein kontinuierliches Herstellverfahren, um Profile wie die Mantelrohrteile zu erzeugen. Eine jeweilige Geometrie der Mantelrohrteile wird erzeugt, indem Verstärkungsmaterial durch ein Werkzeug gezogen wird. In einem Heizaggregat wird das Verstärkungsmaterial mit Harz als der Matrix getränkt und in der Folge ausgehärtet. Die Kalibrierung zur endgültigen Rohrgeometrie erfolgt im Werkzeug. Hierbei können Verstärkungen in Form von Matten, Geweben, Vliesen, Fäden oder Tapes verwendet werden. In einer Schneideeinrichtung kann schließlich das gefertigte Profil auf Maß zugeschnitten werden.
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Durch das Wickeln oder Wickelverfahren können insbesondere rotationssymmetrische Körper hergestellt werden. Die Rohrgeometrie wird dabei durch einen geschliffenen Wickelkern erzeugt, auf den beispielsweise Tapes in unidirektionaler Orientierung in einem vorgebbaren Wickelwinkel aufgebracht werden. Der Wickelwinkel ist auf die Rohrachse bezogen, das heißt die Null-Grad-Faserorientierung ist parallel in Richtung der Rotationsachse. Die 90-Grad-Faserorientierung liegt orthogonal zur Rotationsachse. Durch die Rotation des Wickelkerns, die Winkellage des Tapes und durch den Vorschub des Tapeablegers kann eine Laminatarchitektur beziehungsweise das jeweilige Mantelrohrteil erzeugt werden. Dabei ist es möglich, mehrere Tapeableger hintereinander zu schalten, sodass das jeweilige Mantelrohrteil unterschiedliche Tapewinkel aufweisen kann.
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Beim Laser-Wickeln wird das Tape, das heißt ein die Verstärkungsfasern aufweisendes Band, auf einen rotierenden und vorgewärmten Kern gewickelt. Das Fügen der jeweiligen Tapes zu dem jeweiligen Mantelrohr erfolgt durch einen Laser.
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Das Prepreg-Wickeln ist ein Verfahren, bei dem vorgetränkte Fasermatten wie beispielsweise Vliese und/oder Gewebe um einen geschliffenen Kern gewickelt werden. Durch die Orientierung der Fasermatten wird die Laminatarchitektur erzeugt.
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Bei dem PAZ-Verfahren handelt es sich um ein Profil-Armierungs-Ziehen, welches Elemente der Pultrusion und des Wickelns aufweist. Hierbei wird beispielsweise ein festes Thermoplastrohr durch eine Endlosfaserwicklung mit Fasern umwickelt. Solche Wickler können beliebig nacheinander geschaltet werden, um mehrere Faserorientierungen zu erreichen. Die Hauptfunktion des PAZ-Verfahrens ist die Kompaktierung und die Stabilisierung des instabilen Rohrs. Die Kompaktierung unterscheidet sich im Aufschmelz- und Imprägnierprozess. Durch eine Wärmezufuhr wird der äußere Bereich des Kernrohrs aufgeschmolzen. Ferner erfolgt eine Aufweitung, indem ein aufzubringender Innendruck anliegt und eine gleichzeitige Tränkung des radial flüssigen Thermoplasten mit der Faser erzeugt. Das Tränken kann mittels einer mechanischen oder hydraulischen Aufweitung erfolgen. Das erhitzte Rohr wird folgend durch Kühlung stabilisiert. Zuletzt erfolgt eine Kalibrierung, damit eine glatte Oberfläche und definierte Rohrgeometrie des jeweiligen Mantelrohrs entsteht.
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Bei dem TER-Schleuderverfahren (TER – thermoplastische endlosfaserverstärkte Rohre) werden auf ein unverstärktes Thermoplastrohr Fasern aufgewickelt. Die Wicklung kann somit jede Faserorientierung besitzen. Das Thermoplastrohr kann konventionell durch Extrusion oder Pultrusion hergestellt werden. Das umwickelte Rohr wird in eine Schleuderkokille gesteckt und unter niedriger Drehzahl aufgeheizt. Bei Verflüssigung des Thermoplasts wird bei erhöhter Drehzahl mittels der Fliehkraft der nötige Tränkdruck aufgebracht, um die Fasern vollständig zu durchtränken. Nach Abkühlen dieses Rohrs kann das nun verstärkte Rohr entnommen werden.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine schematische Perspektivansicht auf ein Mantelrohr gemäß einer ersten Ausführungsform für eine Lenksäule eines Personenkraftwagens, mit einem äußeren Mantelrohrteil und mit einem zumindest teilweise in dem äußeren Mantelrohrteil aufgenommenen, inneren Mantelrohrteil zum zumindest teilweisen Aufnehmen einer Lenkspindel, wobei die Mantelrohteile aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet sind;
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2 ausschnittsweise eine schematische und teilweise geschnittene Perspektivansicht auf das Mantelrohr gemäß 1; und
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3 eine schematische Perspektivansicht auf das Mantelrohr gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ein Mantelrohr 10 für eine Lenksäule eines Personenkraftwagens. Das Mantelrohr 10 umfasst ein äußeres Mantelrohrteil in Form eines Aufnahmerohrs 12 sowie ein inneres Mantelrohrteil in Form eines Prallrohrs 14, welches teilweise in dem Aufnahmerohr 12 angeordnet ist und teilweise in axialer Richtung des Aufnahmerohrs 12 aus diesem herausragt. Die Mantelrohrteile sind teleskopisch angeordnet und dabei teleskopierend ineinander gefügt sowie in einer in 1 gezeigten, vorbestimmten axialen Relativlage aneinander fixiert. Dabei ist das Prallrohr 14 in der vorbestimmten axialen Relativlage, in welcher das Prallrohr 14 aus dem Aufnahmerohr 12 herausragt, mittels eines Klebers mit dem Aufnahmerohr 12 verklebt. Das Prallrohr 14 weist eine zylindrische Aufnahme 16 auf, in welcher eine Lenkspindel der Lenksäule zumindest teilweise aufnehmbar ist. Das Mantelrohr 10 dient insbesondere der Abstützung und Führung der Lenkspindel, welche beispielsweise mittels wenigstens eines Lagers in dem Prallrohr 14 gelagert wird.
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Bei dem in 1 erkennbaren Mantelrohr 10 handelt es sich beispielsweise um ein oberes Mantelrohr der Lenksäule, welche auch ein unteres Mantelrohr umfassen kann, das in 1 nicht gezeigt ist. Das untere Mantelrohr ist beispielsweise an einer Konsole einer Lenksäulenanordnung gehalten, wobei das obere Mantelrohr 10 über das untere Mantelrohr an der Konsole gehalten ist. Zur Realisierung einer Höhenverstellung der Lenksäule ist das untere Mantelrohr um eine Schwenkachse relativ zur Konsole verschwenkbar an der Konsole gelagert, sodass das untere Mantelrohr und das obere Mantelrohr 10 relativ zur Konsole verschwenkt werden können. Zur Realisierung einer Längsverstellbarkeit der Lenksäule ist bei der ersten Ausführungsform ein Zwischenteil in Form eines Klemmkastens 18 des Mantelrohrs 10 vorgesehen. Das Mantelrohr 10 ist unter Vermittlung des Klemmkastens 18 am unteren Mantelrohr gelagert und relativ zum unteren Mantelrohr in axialer Richtung der Mantelrohrteile (Prallrohr 14 und Aufnahmerohr 12) verschiebbar. Bei der ersten Ausführungsform ist beispielsweise eine manuelle Längsverstellung der Lenksäule vorgesehen, in deren Rahmen mittels eines Hebels eine Klemmarretierung gelöst wird, um ein mit der Lenkspindel verbundenes Lenkrad längs zu verschieben. Ist das Lenkrad in eine gewünschte Lenkstellung geschoben, so wird die Klemmarretierung über den Hebel fixiert, sodass das Mantelrohr 10 nicht mehr relativ zum unteren Mantelrohr verschoben werden kann. Dabei ist auch die Lenkspindel teleskopierend ausgebildet, sodass sie die Längsverschiebungen der Mantelrohre relativ zueinander mitausführen kann.
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Um nun ein besonders geringes Gewicht des Mantelrohrs 10 zu realisieren, sind das Aufnahmerohr 12 und das Prallrohr 14 aus einem faserverstärkten Kunststoff, das heißt aus einem Faserverbundkunststoff, gebildet. Dies bedeutet, dass das jeweilige Mantelrohrteil Verstärkungsfasern und eine Kunststoffmatrix aufweist, in welche die Verstärkungsfasern eingebettet sind. Der Klemmkasten 18 kann aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere Stahl, oder vorzugsweise ebenfalls aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet sein. Beispielsweise ist der Klemmkasten 18 als Blechbauteil oder Gussbauteil ausgebildet. Aus 1 ist erkennbar, dass das Aufnahmerohr 12 zumindest teilweise in dem Klemmkasten 18 angeordnet ist. Dabei ist es vorgesehen, dass das Aufnahmerohr 12 mit dem Klemmkasten 18 verklebt ist.
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Durch die Verklebung der Mantelrohrteile kann eine besonders großflächige Anbindung des Prallrohrs 14 an das Aufnahmerohr 12 geschaffen werden, sodass im Crashfall eine auf das Mantelrohr 10 wirkende Unfallkraft oder Unfallenergie breit verteilt wird und ein relativ hoher Betrag an Unfallenergie bis zum Aufbrechen beziehungsweise Lösen der Klebeverbindung zwischen den Mantelrohrteilen aufgenommen beziehungsweise absorbiert werden kann.
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Aus 2 ist erkennbar, dass das Mantelrohr 10 einen Ring 20 umfasst, welcher aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Vorliegend umgibt der als Crashring ausgebildete Ring 20 jeweilige Längenbereiche des Aufnahmerohrs 12 und des Prallrohrs 14 außenumfangsseitig, wobei der Ring 20 mit dem Aufnahmerohr 12 und/oder mit dem Prallrohr 14 verklebt sein kann.
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Somit sind die Mantelrohrteile mit dem zusätzlichen Ring 20 versehen, welcher zur Integration von Crashfunktionen genutzt wird. An dem Ring 20 ist wenigstens ein Formschlusselement vorliegend in Form eines Stifts 22 gehalten, welcher zumindest teilweise in einer als Durchgangsöffnung ausgebildeten Aufnahme 24 des Rings 20 aufgenommen ist. Aus 2 ist erkennbar, dass der Stift 22 teilweise in der Aufnahme 24 aufgenommen ist und in radialer Richtung nach innen, das heißt in Richtung des Prallrohrs 14, aus dem Ring 20 herausragt. Dabei greift der Stift 22 in eine korrespondierende Ausnehmung 26 einer außenumfangsseitigen Mantelfläche 28 des Prallrohrs 14 ein, sodass der Stift 22 formschlüssig mit dem Prallrohr 14 zusammenwirkt. Ferner wirkt der Stift 22 zumindest in axialer Richtung der Mantelrohrteile formschlüssig mit dem Ring 20 zusammen. Der Ring 20 weist einen Anschlag 30 auf, über welchen der Ring 20 in axialer Richtung am Aufnahmerohr 12 abgestützt ist. Somit wirkt auch der Ring 20 formschlüssig mit dem Aufnahmerohr 12 in axialer Richtung zusammen, sodass insgesamt der Stift 22 unter Vermittlung des Rings 20 am Aufnahmerohr 12 befestigt und insbesondere in axialer Richtung abgestützt ist.
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Der Stift 22 ist beispielsweise in das Prallrohr 14 eingeprägt. Vorzugsweise ist der Stift 22 als Gewindestift ausgebildet, welcher ein Außengewinde aufweist. Die Aufnahme 24 weist beispielsweise ein mit dem Außengewinde des Stifts 22 korrespondierendes Innengewinde auf, in das der Gewindestift 22 eingeschraubt ist. Dadurch kann beispielsweise der Stift 22 in radialer Richtung am Ring 20 gehalten werden.
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Überschreitet eine unfallbedingte und in axialer Richtung der Mantelrohrteile auf diese wirkende Kraftbeaufschlagung einen vorgebbaren Schwellenwert, so kommt es zu einer axialen Relativverschiebung der Mantelrohrteile, bei der das Prallrohr 14 zumindest teilweise in das Aufnahmerohr 12 eingeschoben wird. Da der Stift 22 in das Prallrohr 14 eingreift und somit formschlüssig mit diesem zusammenwirkt, wird das Prallrohr 14 bei seiner axialen Relativverschiebung mittels des Stifts 22 verformt beziehungsweise umgeformt, wodurch Aufprall- beziehungsweise Unfallenergie absorbiert werden kann. Bei dem Stift 22 und der korrespondierenden Ausnehmung 26 handelt es sich somit um Energieabsorptionsmittel, welche in radialer Richtung zwischen den Mantelrohrteilen angeordnet sind und mittels welchen bei einer unfallbedingten Relativbewegung der Mantelrohrteile Unfallenergie absorbierbar ist. Mit anderen Worten setzt der zumindest im Wesentlichen zylinderförmige Stift 22 bei der unfallbedingten Relativverschiebung am Prallrohr 14 Umformarbeit um, sodass Unfallenergie absorbiert werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Ring 20 wenigstens eine Schneide 32 aufweisen, welche somit unter Vermittlung des Rings 20 am Aufnahmerohr 12 befestigt ist. Mittels der aus einem metallischen Werkstoff gebildeten Schneide 32 ist bei der unfallbedingten, axialen Relativverschiebung der Mantelrohrteile wenigstens ein am Prallrohr 14 zumindest mittelbar gehaltenes Trennelement 34 abtrennbar, welches beispielsweise als Band oder Tape aus Kunststoff ausgebildet ist. Im Zuge der unfallbedingten Relativverschiebung wird das Trennelement 34 mittels der Schneide 32 vom Prallrohr 14 abgeschält, wodurch Unfallenergie aufgenommen werden kann. Die Schneide 32 und das Trennelement 34 sind weitere Energieabsorptionsmittel, mittels welchen Unfallenergie absorbiert werden kann. Insgesamt ist erkennbar, dass die Energieabsorptionsmittel in Form des Stifts 22 und/oder der Schneide 32 in den Ring 20 integriert sind, sodass die Mantelrohrteile auf besonders einfache Weise mit den Energieabsorptionsmitteln versehen werden können.
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3 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht das Mantelrohr 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass anstelle des Klemmkastens 18 ein Zwischenteil in Form eines Halters 36 vorgesehen ist. Der Halter 36 ist beispielsweise als Blechhalter oder aus einem faserverstärkten Kunststoff gebildet und beispielsweise mit dem Aufnahmerohr 12 verklebt. Bei der zweiten Ausführungsform ist im Gegensatz zur ersten Ausführungsform keine manuelle Höhen- und Längsverstellung, sondern eine elektrische Höhen- und Längsverstellung vorgesehen. Hierbei ist beispielsweise ein Motor in Form eines Elektromotors vorgesehen, mittels welchem das Mantelrohr 10 und die Lenkspindel elektrisch höhen- und längsverstellbar ist. Dabei wirkt das Mantelrohr 10 über den Halter 36 mit dem Motor zusammen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007052257 A1 [0002]
