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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Lenksäule. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Lenksäule für Fahrzeuge und ein Verfahren mit einem Stopper für den Abstand, der als Losbrechungsmittel wirkt. Der Stopper wirkt daher als Stopper, ist aber auch konfiguriert, um bei einer vorbestimmten Last unter Aufprallbedingungen zu brechen.
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Hintergrund
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Fahrzeuglenksäulen sind in einer Neigungswinkel- und/oder Abstandsrichtung einstellbar und werden normalerweise mittels einer lösbaren Klemmvorrichtung in einer gewünschten Position gehalten. Die Lenksäule und dadurch das Lenkrad können für den Fahrerkomfort durch einen Abstandsanpassungsvorgang oder teleskopischen Vorgang einstellbar sein. Dies ist eine Bewegung zu dem Fahrer hin oder von ihm weg, wenn der Fahrer hinter dem Lenkrad in einem Fahrzeug sitzt. Für diese Einstellungen können Stopper vorhanden sein, um zu weites Laufen in jede der Richtungen zu verhindern.
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Die Stopper sollten jedoch stark genug bleiben, um normalen Sperr- und Entsperrkräften standzuhalten. Die Einstellung der Lenksäule ist oft eine widerstandsfähige Anordnung, die konzipiert ist, um wiederholten Vorgängen standzuhalten. Die Stopper müssen auch ausreichend robust sein, um einen Grad an unbeabsichtigter Last auszuhalten, der als Überbeanspruchung eingestuft werden kann.
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Zusätzlich zu den Stoppern besteht im Fall einer Kollision ein Bedarf an einer Losbrechvorrichtung. Dies ist ein Element, das unter hohen „Aufpralllasten“ bricht, damit sich die Lenksäule von dem Fahrer weg bewegt. Derartige Elemente müssen aus Sicherheitsgründen unter einer bestimmten Last von dem Fahrer losbrechen.
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In der
US 2012/0085194 A1 wird eine Lenkvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart. Weiterhin ist die Offenbarung der
DE 10 2009 008 838 A1 gegebenenfalls hilfreich für das Verständnis der vorliegenden Erfindung.
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Es ist wünschenswert, dass das Losbrechelement fein abgestimmt werden kann, auch nach dem Herstellen und/oder dem Zusammenbauen der Lenksäule. Eine Feinabstimmung ist wichtig, um dem Losbrechelement zu ermöglichen, im Fall einer Kollision zu brechen. Da sich die Fahrzeugmodelle sowie die Lenksäulen und Einzelheiten davon unterscheiden, ist es wünschenswert, das Losbrechelement fein abstimmen zu können.
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Es ist wünschenswert, sperrige Anordnungen zu vermeiden und die technischen Lösungen so einfach wie möglich zu halten. Es ist wünschenswert, teure Anordnungen zu vermeiden und die Produktionskosten so niedrig wie möglich zu halten.
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Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu lösen.
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Übersicht der Erfindung
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Lenksäule für ein Fahrzeug bereitzustellen. Dieses Ziel kann durch die Merkmale, die durch die unabhängigen Patentansprüche definiert werden, erreicht werden. Weitere Verbesserungen werden durch die abhängigen Patentansprüche erläutert.
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Gemäß einer Ausführungsform betrifft die vorliegende Offenbarung eine Lenksäule für ein Fahrzeug, die ein Gehäuse und ein Rohr beinhaltet. Das Rohr kann mindestens einen Teil des Rohrs verschiebbar in dem Gehäuse zwischen einem ersten Stopper und einem zweiten Stopper angeordnet und ein Mittel, das an dem Rohr angeordnet ist, um mit dem ersten und dem zweiten Stopper in Eingriff zu gelangen und die mögliche Einstelllaufbewegung des Rohrs in Bezug auf das Gehäuse zu beschränken, beinhalten. Der erste Stopper kann konfiguriert sein, um bei einer vorbestimmten Last zu scheren, um dem Rohr zu ermöglichen, über den ersten Stopper hinauszulaufen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorbestimmte Last größer als Kräfte zwischen dem Rohr und dem Gehäuse, die erzeugt werden, wenn das Rohr innerhalb des Gehäuses zwischen dem ersten und dem zweiten Stopper eingestellt wird, und die vorbestimmte Last ist gleich wie oder niedriger als Kräfte zwischen dem Rohr und dem Gehäuse, die unter Aufprallbedingungen erzeugt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Stopper ausgetauscht werden, um die vorbestimmte Scherladung zu verändern, vorzugsweise indem der erste Stopper durch ein Schnappbefestigungsstück austauschbar befestigt wird. Der erste Stopper kann ein Scherstift sein, der einen oder mehrere abgeschwächte Bereiche wie etwa Rillen oder Öffnungen beinhaltet.
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Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Einstellen der relativen Laufbewegung zwischen dem Gehäuse und dem Rohr einer Lenksäule unter Bezugnahme auf die hierin offenbarten Ausführungsformen offenbart, wobei der erste Stopper sowohl als Laufstopper als auch als Scherstift dient.
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Mindestens eine der hierin beschriebenen Ausführungsformen stellt eine Lenksäule bereit, bei der der erste Stopper sowohl als Stopper für die Abstandseinstellung der Lenksäule als auch als Losbrechungsmittel im Fall einer Kollision dient. Ausführungsformen stellen eine Lenksäule bereit, bei der das Losbrechelement, der erste Stopper, auch nach dem Herstellen und/oder Zusammenbauen der Lenksäule fein abgestimmt werden kann. Dies ermöglicht, dass der erste Stopper fein abgestimmt und an verschiedene Fahrzeugmodelle sowie die Lenksäule und deren Einzelheiten angepasst werden kann.
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Die technischen Aspekte der Ausführungsformen vermeiden sperrige Anordnungen und halten die technischen Lösungen so einfach wie möglich. Teure Anordnungen werden vermieden und die Produktkosten werden niedrig gehalten.
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Mindestens eine der obenstehenden Ausführungsformen stellt eine oder mehrere Lösungen für die Probleme und Nachteile des allgemeinen Standes der Technik dar. Andere technische Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden einem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung und den nachfolgenden Patentansprüchen leicht offensichtlich. Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung erlangen lediglich eine Untergruppe der dargelegten Vorteile. Kein einzelner Vorteil ist kritisch für die Ausführungsformen. Jede beanspruchte Ausführungsform kann technisch mit einer beliebigen anderen beanspruchten Ausführungsform oder beliebigen anderen beanspruchten Ausführungsformen kombiniert werden.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Die begleitenden Zeichnungen veranschaulichen gegenwärtig bevorzugte beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung und dienen zusammen mit der oben angegebenen allgemeinen Beschreibung und der unten angegebenen detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen dazu, die Grundlagen der Offenbarung anhand von Beispielen zu erklären.
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1 ist eine schematische Veranschaulichung einer Lenksäule gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist eine schematische Veranschaulichung einer Lenksäule gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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3 ist eine schematische Veranschaulichung einer Lenksäule gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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4 zeigt eine aufgeschnittene Lenksäule gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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5 zeigt einen Querschnitt einer Lenksäule gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
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1 veranschaulicht eine Lenksäule gemäß einer Ausführungsform. Ein Rohr 10 ist in einem Lagergehäuse 20 verschiebbar angeordnet. Das Gehäuse 20 stützt das Rohr 10, so dass das Rohr 10 in der axialen Richtung der Lenksäule eingestellt werden kann. Dies geschieht normalerweise zu einem Fahrer hin oder von ihm weg, wenn ein Fahrer hinter dem Lenkrad in einem Fahrzeug sitzt. Mindestens ein Teil des Rohrs 10 befindet sich außerhalb des Gehäuses 20. Das Rohr 10 weist mindestens einen Teil des Rohrs 10 so auf, dass er in dem Gehäuse 20 zwischen einem ersten Stopper 30 und einem zweiten Stopper 40 verschiebbar angeordnet ist. Während weitere Einzelheiten der Lenksäule in 1–4 veranschaulicht sind, zum Beispiel die im oberen Teil von 1 gezeigten Einzelheiten, veranschaulicht die vorliegende Offenbarung diese Einzelheiten als allgemeinen Stand der Technik, der für das Verständnis der Zeichnung der Lenksäule nutzbringend ist. Diese Einzelheiten beschränken die offenbarten Ausführungsformen nicht.
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Die Entfernung, um die sich das Rohr 10 innerhalb des Gehäuses 20 zwischen dem ersten Stopper 30 und dem zweiten Stopper 40 axial bewegen kann, ist die Einstelllaufbewegung des Rohrs 10 in Bezug auf das Gehäuse 20. Diese kann variieren, aber kann die Entfernung sein, die die Lenksäule für den Fahrerkomfort zu dem Fahrer hin oder von ihm weg einstellbar sein kann. Diese Einstellung wird durch den ersten Stopper 30 und den zweiten Stopper 40 beschränkt, um zu weites Laufen in jede der Richtungen zu verhindern.
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Ein Mittel 50 kann an dem Rohr 10 angeordnet sein, um mit dem ersten und dem zweiten Stopper 30, 40 in Eingriff zu gelangen. Das Mittel 50 beschränkt die mögliche Einstelllaufbewegung des Rohrs 10 in Bezug auf das Gehäuse 20. Der erste Stopper 30 und der zweite Stopper 40 legen zusammen mit dem Mittel 50 die Einstelllaufbewegung des Rohrs 10 in Bezug auf das Gehäuse 20 fest.
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Der erste Stopper 30 ist konfiguriert, um bei einer vorbestimmten Last zu scheren, um dem Rohr 10 und dem Mittel 50 zu ermöglichen, im Fall einer Kollision über den ersten Stopper 30 hinauszulaufen. Auf diese Weise kann sich das Rohr 10 unter Kollisionsbedingungen in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs von einem Fahrer weg bewegen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die vorbestimmte Last größer als Kräfte, die zwischen dem Rohr 10 und dem Gehäuse 20 erzeugt werden, wenn das Rohr 10 innerhalb des Gehäuses 20 zwischen dem ersten Stopper 30 und zweiten Stopper 40 eingestellt wird. Die vorbestimmte Last ist gleich wie oder niedriger als Kräfte, die zwischen dem Rohr 10 und dem Gehäuse 20 unter Kollisionsbedingungen erzeugt werden. Mit anderen Worten, der erste Stopper 30 kann aufgrund der im Fall einer Kollision erzeugten Kräfte scheren. Jedoch darf der erste Stopper 30 nicht scheren, wenn das Lenkrad für Komfort eingestellt wird. Der erste Stopper 30 sollte stark genug bleiben, um normalen Sperr- und Entsperrkräften sowie wiederholten Vorgängen standzuhalten. Der erste Stopper 30 kann auch ein Ausmaß an unbeabsichtigten Lasten aushalten, die als Überbeanspruchung der Lenksäule eingestuft werden können.
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Die vorbestimmte Last, die den ersten Stopper 30 schert, kann für die Lenksäule eingestellt werden. Der erste Stopper 30 kann fein abgestimmt werden, um bei einer spezifischen vorbestimmten Last zu scheren. Ein Vorteil ist, dass der erste Stopper 30 ausgetauscht werden kann, so dass die vorbestimmte Last für die betreffende Lenksäule eingestellt werden kann. Auf diese Weise können Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in unterschiedlichen Fahrzeugen und unterschiedlichen Lenksäulen verwendet werden. Die vorbestimmte Scherlast des ersten Stoppers 30 kann fein abgestimmt werden, auch nach dem Herstellen und/oder Zusammenbauen der Lenksäule. Ein Feinabstimmen ermöglicht, dass der erste Stopper 30 im Fall einer Kollision bricht, aber im Fall von normaler Verwendung oder sogar Überbeanspruchung nicht bricht. Da sich die Fahrzeugmodelle sowie die Lenksäulen und Einzelheiten davon unterscheiden, ist es ein technischer Vorteil, den ersten Stopper 30 fein abstimmen zu können.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Stopper 30 durch ein Schnappbefestigungsstück 60 austauschbar befestigt. Dies ermöglicht, dass der erste Stopper 30 einfach eingestellt und fein abgestimmt werden kann, auch nach dem Herstellen und/oder Zusammenbauen der Lenksäule. Dies ermöglicht, dass der erste Stopper 30 gemäß dem verwendeten Fahrzeug und/oder der verwendeten Lenksäule eingestellt und fein abgestimmt werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Schnappbefestigungsstück 60 zwei gegenüberliegende Stahlfinger an jedem Ende des ersten Stoppers 30 sein. Der erste Stopper 30 kann ein Scherstift sein, der zwischen den vier Stahlfingern eingerastet werden kann. Auf diese Weise kann der Scherstift 30 für die Lenksäule einfach entfernt, ersetzt und fein abgestimmt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Mittel 50 in einer länglichen Öffnung 22 des Gehäuses 20 verschiebbar angeordnet sein. Die längliche Öffnung 22 erstreckt sich in die axiale Richtung der Lenksäule. Ein Ende 40, das einem möglichen Lenkrad am nächsten liegende Ende, kann der zweite Stopper 40 sein. Bei einer Ausführungsform, wirkt ein Ende 40 der länglichen Öffnung 22 als der zweite Stopper 40 und beschränkt die Einstellungsmöglichkeiten des Rohrs 10 innerhalb des Lagergehäuses 20. Der erste Stopper 30 kann in dem entgegengesetzten Ende der länglichen Öffnung 22 angeordnet sein und die Einstellungsmöglichkeiten des Rohrs 10 innerhalb des Lagergehäuses 20 beschränken. Gemäß einer Ausführungsform ist der erste Stopper 30 ein Scherstift 30 und der zweite Stopper 40 eine Seitenwand einer Öffnung in dem Gehäuse, in dem das Mittel läuft.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der erste Stopper 30 ein Scherstift 30 sein, der einen oder mehrere abgeschwächte Bereiche 32 beinhaltet. Gemäß einer Ausführungsform sind der eine oder die mehreren abgeschwächten Bereiche 32 Rillen oder Öffnungen. 1 und 2 kann entnommen werden, dass zwei Rillen 32 um den ersten Stopper 30, Scherstift 30, in diesem Beispiel als die abgeschwächten Bereiche wirken. 3 veranschaulicht, wie der erste Stopper 30, Scherstift 30, in drei Teile geschert worden ist, namentlich den Mittelteil 34 und die zwei Endteile 36. Die zwei Endteile werden immer noch innerhalb des Schnappbefestigungsstücks 60 gehalten.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Mittel 50 eine Drehung des Rohrs 10 in Bezug auf das Gehäuse 20 verhindern. Das Mittel 50 kann ein längliches Bauteil 50, das in der länglichen Öffnung 22 des Gehäuses 20 angeordnet ist, beinhalten. Das Mittel 50 kann ein Kunststoff- oder Metallelement 52 sein, das durch ein Festmachmittel 54 an dem Rohr 10 angebracht ist. Da das Mittel 50 mit dem Rohr 10 verbunden werden kann und in die Öffnung 22 des Gehäuses 20 hineinragt, wird verhindert, dass sich das Rohr 10 innerhalb des Gehäuses 20 dreht. Wie am besten aus 5 entnommen werden kann, kann zwischen dem Element 52 und den Rändern der Öffnung 22 des Gehäuses 20 ein weiteres Element 56 angeordnet sein. Das weitere Element 56 kann technisch als eine Dichtung und/oder ein Lager für das Mittel 50 wirken, wenn es sich innerhalb der Öffnung 22 bewegt. Das weitere Element 56 kann einen elastischen Teil 58 beinhalten, der den verfügbaren Raum zwischen dem Element 52 und den Rändern der Öffnung 22 des Gehäuses 20 einnehmen kann.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Mittel 50 eine Abdeckung 52 beinhalten, um das Mittel 50 und den ersten Stopper 30 und den zweiten Stopper 40 abzudecken. Die Abdeckung 52 kann verhindern, dass Fremdkörper, zum Beispiel Schmutz oder ein Teil eines Fahrers oder seiner Kleidung, in der Öffnung 22 des Gehäuses 20 steckenbleiben. Die Abdeckung 52 stellt technisch ein einwandfreies Funktionieren des Rohrs 10, das innerhalb des Gehäuses 20 verschoben wird, bereit.
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Gemäß einer Ausführungsform kann eine Abdeckplatte 24 die längliche Öffnung 22 des Gehäuses 20, in dem das Mittel 50 verschiebbar angeordnet ist, abdecken. Auf diese Weise kann der Teil der Öffnung 22, in dem das Mittel 50 nur während einer Kollision läuft, während normaler Verwendung und Einstellen der Lenksäule abgedeckt werden. Ein technischer Vorteil davon kann sein, dass verhindert wird, dass Objekte in das Innere der Lenksäule gelangen. Wenn eine Kollision auftritt, schert das Mittel 50 den ersten Stopper 30 und wird dann weiter entlang der Öffnung 22 verschoben. Gemäß einer Ausführungsform kann das Mittel 50 die Abdeckplatte 24 zwingen, entfernt zu werden, nachdem das Mittel 50 den ersten Stopper 30 geschert hat.
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2 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des intakten ersten Stoppers 30. 3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des losgebrochenen, gescherten ersten Stoppers 30. Hier befindet sich das Mittel 50 in dem Teil der länglichen Öffnung 22, in dem das Mittel 50 nur während einer Kollision läuft. Die normale Einstelllaufbewegung der Lenksäule ist die Entfernung, über die das Mittel 50 innerhalb der länglichen Öffnung 22 zwischen dem ersten Stopper 30 und dem zweiten Stopper 40 laufen kann. Im Fall einer Kollision bricht das Mittel 50 von dem ersten Stopper 30 los und kann entlang der länglichen Öffnung 22 weiterlaufen. Eine beispielhafte Ausführungsform davon ist in 3 veranschaulicht.
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4 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Lenksäule, die entlang der länglichen Öffnung 22 des Gehäuses 20 aufgeschnitten ist. Das Mittel 50 ist an dem Rohr 10 angeordnet und das Mittel 50 ragt durch die Öffnung 22. Eine Abdeckung 52 kann an dem Mittel 50 angebracht sein. 5 zeigte einen Y-Y-Schnitt durch die Lenksäule, wie in 4 angegeben. Die Einzelheiten der in 5 gezeigten Ausführungsform wurden oben beschrieben.
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Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Einstellen der relativen Laufbewegung zwischen dem Lagergehäuse 20 und dem Rohr 10 einer Lenksäule offenbart. Gemäß einer oder mehreren der hierin beschriebenen Ausführungsformen dient der erste Stopper 30 sowohl als Laufstopper als auch als Scherstift. Der erste Stopper 30 wirkt als Stopper für die Komforteinstellung der Lenksäule und der erste Stopper 30 wirkt als Schermittel im Fall einer Kollision.
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Eine Ausführungsform der Offenbarung wird wie folgt betrieben. Das Mittel 50 verschiebt sich zwischen dem ersten Stopper 30 und dem zweiten Stopper 4 in der länglichen Öffnung 22 während des Einstellens des Rohrs 10 in Bezug auf das Gehäuse 20. Im Fall einer Kollision gelangt das Mittel 50 mit dem ersten Stopper 30 in Kontakt und schert den ersten Stopper 30 bei einer vorbestimmten Last. Dem Mittel 50 wird dann ermöglicht, dass es über den ersten Stopper 30 hinausläuft und weiterhin innerhalb der Öffnung 20 zu laufen. Auf diese Weise kann die Lenksäule eingefahren werden und eine Verletzung des Fahrers hinter dem Lenkrad der Lenksäule kann vermieden werden.
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Für Fachleute wird es offensichtlich sein, dass an der Lenksäule und an dem Verfahren verschiedene Abänderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können. Andere Ausführungsformen werden Fachleuten aus der Betrachtung der Beschreibung und praktischen Umsetzung der offenbarten Lenksäule und des offenbarten Verfahrens offensichtlich. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele lediglich als beispielhaft angesehen werden, wobei der genaue Bereich durch die nachfolgenden Patentansprüche und ihre Äquivalente angegeben wird.
