DE102016121043A1

DE102016121043A1 - Lenksystem, Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems und Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102016121043A1
Application number: DE102016121043.9A
Authority: DE
Inventors: Gabor Fuchs; Miklos Szabo; Denes Gacsal
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2018-05-09
Also published as: WO2018082909A1; HUP1900164A2; HU231145B1; US20210276609A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lenksystem (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei die Befestigungsmittel (14) bei Einwirken einer vorgegebenen Kraft (F) auf die erste Lagervorrichtung (10), die erste Lagervorrichtung (10) aus einer Befestigung in der ersten Stellung (P1) freigeben und die erste Lagervorrichtung (10) in eine zweite Stellung (P2) bewegbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems (1) für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft überdies ein Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft überdies ein Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Lenksystem.
Stand der Technik
Lenksäulenhalterungen, welche fest oder auch verstellbar ausgeführt sein können, gelten als hinlänglich bekannt. Aufgrund der Anordnung eines Lenkrads zum Fahrer, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, besteht bei einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs ein Verletzungsrisiko. Zwar sind beispielsweise Airbag-Vorrichtungen, welche in einem Lenkrad des Nutzfahrzeugs verbaut sind, bekannt, jedoch wäre es ebenfalls wünschenswert, die Position des Lenkrads zum Fahrer bei der Frontalkollision derart zu ändern, dass ein Verletzungsrisiko des Fahrers vermindert wird.
Die DE 10 2009 001 324 A1 offenbart eine Lenksäulenhalterung mit einem Trägergehäuse für eine Lenksäule, die in einer zumindest drehbeweglich angeordneten Lenksäulenaufnahme gelagert ist, wodurch zumindest die Neigung der Lenksäule veränderbar ist und wobei zumindest eine erste Einrastung und eine zweite Einrastung vorgesehen sind, die mit dem Trägergehäuse verbindbar sind, und dass eine Schnellspannvorrichtung zum Einrasten in einer der Einrastungen vorgesehen ist, wodurch die Lenksäule in einer ersten Neigungsposition oder in einer zweiten Neigungsposition einrastbar ist.
Vorstehend genannte Vorrichtung ist jedoch nicht dazu geeignet, die Lenksäule im Falle einer Frontalkollision des Kraftfahrzeugs in dem zur Verfügung stehenden kurzen Zeitintervall in ihrer Position derart zu verstellen, dass das Verletzungsrisiko des Fahrers reduziert wird.
Es ist daher wünschenswert, eine Lenksäulenhalterung bzw. eine dementsprechende Vorrichtung vorzusehen, welche es ermöglicht, eine Position der Lenksäule gegenüber dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, bei einer Frontalkollision relativ zum Fahrer derart zu verstellen, dass das Verletzungsrisiko des Fahrers vermindert wird.
Diese Aufgabe wird mit einem Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Des Weiteren wird die Aufgabe mit einem Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Überdies wird die Aufgabe mit einem Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Lenksystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer in einem Lenksäulengehäuse angeordneten Lenksäule, einer ersten Lagervorrichtung, in welcher das Lenksäulengehäuse der Lenksäule verstellbar gelagert ist, wobei eine zweite Lagervorrichtung, in welcher die erste Lagervorrichtung verstellbar gelagert ist, wobei die zweite Lagervorrichtung die erste Lagervorrichtung durch Befestigungsmittel in einer ersten Stellung befestigt, und wobei die Befestigungsmittel bei Einwirken einer vorgegebenen Kraft auf die erste Lagervorrichtung, die erste Lagervorrichtung aus einer Befestigung in der ersten Stellung freigeben und die erste Lagervorrichtung in eine zweite Stellung bewegbar ist.
Die Erfindung schafft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen einer in einem Lenksäulengehäuse angeordneten Lenksäule, ein Bereitstellen einer ersten Lagervorrichtung, in welcher das Lenksäulengehäuse der Lenksäule verstellbar gelagert ist und ein Bereitstellen einer zweiten Lagervorrichtung, in welcher die erste Lagervorrichtung verstellbar gelagert ist.
Das Verfahren umfasst überdies ein Befestigen der ersten Lagervorrichtung durch Befestigungsmittel der zweiten Lagervorrichtung, ein Freigeben der ersten Lagervorrichtung aus einer Befestigung in der ersten Stellung bei Einwirken einer vorgegebenen Kraft auf die erste Lagervorrichtung durch die Befestigungsmittel, und ein Bewegen der ersten Lagervorrichtung in eine zweite Stellung.
Die vorliegende Erfindung schafft überdies ein Kraftfahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Lenksystem, wobei die zweite Lagervorrichtung positionsfest im Kraftfahrzeug verbaut ist.
Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch Vorsehen der zweiten Lagervorrichtung, in welcher die erste Lagervorrichtung verstellbar gelagert ist, eine Längsverstellbarkeit, d.h., eine Verstellbarkeit der ersten Lagervorrichtung mit der darin angeordneten Lenksäule in eine bestimmte Richtung mit Längsanteil derart zu verstellen, dass eine verbesserte bzw. erweiterte Verstellbarkeit der ersten Lagervorrichtung ermöglicht wird.
Insbesondere ist dabei vorteilhaft, dass die zweite Lagervorrichtung es ermöglicht, dass die erste Lagervorrichtung in einem ersten Betriebszustand, d.h. in einem Ruhezustand oder bei einem Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs, in einer ersten Stellung befestigt ist, und wobei im Falle einer Frontalkollision bei Einwirken einer vorgegebenen Kraft auf die erste Lagervorrichtung, d.h. einer Kraft, die über einem vorgegebenen Schwellwert liegt, die erste Lagervorrichtung aus der Befestigung in der ersten Stellung freigebbar ist und die erste Lagervorrichtung von der ersten, befestigten Stellung in eine zweite Stellung bewegbar ist, wobei die zweite Stellung eine Schutzstellung ist, in welcher die erste Lagervorrichtung mit der darin angeordneten Lenksäule derart positioniert ist, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs bei der Frontalkollision ein vermindertes Verletzungsrisiko aufweist.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zweite Lagervorrichtung eine erste Seitenwand und eine zweite Seitenwand aufweist, zwischen welchen die erste Lagervorrichtung angeordnet ist, wobei die erste Lagervorrichtung ein, benachbart zur ersten Seitenwand der zweiten Lagervorrichtung ausgebildetes, erstes Führungselement aufweist, wobei die zweite Lagervorrichtung ein, mit dem ersten Führungselement in Eingriff stehendes zweites Führungselement aufweist, wobei die erste Lagervorrichtung ein, benachbart zur zweiten Seitenwand der zweiten Lagervorrichtung ausgebildetes, drittes Führungselement aufweist, und wobei die zweite Lagervorrichtung ein, mit dem dritten Führungselement in Eingriff stehendes viertes Führungselement aufweist. Die zweite Lagervorrichtung ist somit derart ausgebildet, dass die erste Lagervorrichtung zwischen jeweiligen Seitenwänden der zweiten Lagervorrichtung führbar ist. Somit ist die Lagerung der ersten Lagervorrichtung mit der darin angeordneten Lenksäule in der zweiten Lagervorrichtung komplett unabhängig von einer Verstellbarkeit der Lenksäule in der ersten Lagervorrichtung. Durch diese Unabhängigkeit kann sichergestellt werden, dass im Falle einer Frontalkollision eine reaktionsschnelle Verstellbarkeit der Lenksäule gewährleistet ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Führungselement der ersten Lagervorrichtung durch eine, sich von einer Außenoberfläche der ersten Lagervorrichtung im Wesentlichen senkrecht erstreckende Auskragung ausgebildet ist, wobei das zweite Führungselement der zweiten Lagervorrichtung durch ein, die Auskragung umschließendes Aufnahmemittel ausgebildet ist, wobei das dritte Führungselement der ersten Lagervorrichtung durch eine, sich von der Außenoberfläche der ersten Lagervorrichtung im Wesentlichen senkrecht erstreckende Auskragung ausgebildet ist, und wobei das vierte Führungselement der zweiten Lagervorrichtung durch ein, die Auskragung umschließendes Aufnahmemittel ausgebildet ist. Dadurch, dass sowohl das erste Führungselement, das als Auskragung ausgebildet ist, als auch das zweite Führungselement, das als Aufnahmemittel ausgebildet ist, wobei das Aufnahmemittel die Auskragung umschließt, und wobei sowohl die Auskragung als auch das Aufnahmemittel an der Außenoberfläche der jeweiligen Seitenwände bzw. der Außenoberfläche der ersten Lagervorrichtung angeordnet sind, kann der Körper der ersten Lagervorrichtung ohne bauliche bzw. konstruktive Änderungen in der zweiten Lagervorrichtung geführt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Auskragung ein schleifenförmiges Blech mit zwei parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitten aufweist, wobei benachbart zueinander angeordnete erste Endabschnitte und zweite Endabschnitte der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte durch jeweilige bogenförmige Abschnitte miteinander verbunden sind. Die Auskragung eignet sich aufgrund ihrer Form somit, an einem entsprechenden Gegenstück des zweiten Führungselements entlang einer Längsrichtung geführt zu werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das die Auskragung umschließende Aufnahmemittel im Wesentlichen zwei parallel zueinander angeordnete, längliche Abschnitte aufweist, wobei benachbart zueinander angeordnete erste Endabschnitte der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte durch einen bogenförmigen Abschnitt miteinander verbunden sind, und wobei benachbart zueinander angeordnete zweite Endabschnitte der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte nicht miteinander verbunden sind. Aufgrund der Formgebung des Aufnahmemittels, welches die Auskragung umschließt, weisen die Auskragung und das Aufnahmemittel im Wesentlichen einen Formschluss auf. Somit kann die Auskragung bzw. die erste Lagervorrichtung mit der entsprechenden Auskragung relativ zu bzw. in dem Aufnahmemittel der zweiten Lagervorrichtung geführt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass zumindest einer der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte des zweiten Führungselements der zweiten Lagervorrichtung an einer zu dem ersten Führungselement der ersten Lagervorrichtung benachbart angeordneten Innenseite eine im Wesentlichen länglich ausgebildete Aussparung aufweist, wobei an dem zweiten Endabschnitt an einer Außenoberfläche des ersten Führungselements der ersten Lagervorrichtung ein sich in die Aussparung erstreckender Vorsprung ausgebildet ist, und wobei ein axialer Endabschnitt der Aussparung bei einem Bewegen der ersten Lagervorrichtung von der ersten Stellung in die zweite Stellung einen Anschlag des Vorsprungs bildet. Somit ist es in vorteilhafter Weise möglich, dass im Falle der Frontalkollision des Kraftfahrzeugs die erste Lagervorrichtung in der zweiten Lagervorrichtung von der ersten Stellung in die zweite Stellung führbar ist und die zweite Stellung einen Anschlag bildet. Somit ist die erste Lagervorrichtung in der zweiten Lagervorrichtung entlang einer kontrollierten Strecke führbar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Befestigungsmittel der ersten Lagervorrichtung jeweils ein Plattenelement und zumindest ein Anpresselement aufweisen, wobei das Plattenelement mittels dem zumindest einen Anpresselement an die Außenoberfläche der ersten Lagervorrichtung anpressbar ist. Somit kann durch das Plattenelement in vorteilhafter Weise ein gleichmäßiger Anpressdruck auf die Oberfläche der ersten Lagervorrichtung angewendet werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Anpresselement durch eine Schraube ausgebildet ist, welche in eine, in der zweiten Lagervorrichtung ausgebildeten, mit einem Innengewinde versehenen Öffnung eingefügt ist, wobei durch Einstellen der Schraube eine Klemmkraft des Plattenelements auf die Außenoberfläche der ersten Lagervorrichtung variierbar ist. Die Klemmkraft des Plattenelements auf die Außenoberfläche der ersten Lagervorrichtung ist somit durch Anziehen oder Lockern der Schraube variierbar und an entsprechende Anforderungen hinsichtlich einer Auslösekraft zum Freigeben der ersten Lagervorrichtung aus der Befestigung der zweiten Lagervorrichtung anpassbar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Außenoberfläche der ersten Lagervorrichtung im Bereich der Befestigungsmittel eine Keilform aufweist, wobei eine Dicke der Keilform in Bewegungsrichtung der ersten Lagervorrichtung von der ersten Stellung zur zweiten Stellung hin zunimmt. Bei der Bewegung der ersten Lagervorrichtung relativ zur zweiten Lagervorrichtung von der ersten Stellung hin zur zweiten Stellung bildet sich somit unmittelbar nach dem Freigeben der ersten Lagervorrichtung aus der Befestigung durch die zweite Lagervorrichtung in der ersten Stellung ein Spalt zwischen dem Anpresselement und der ersten Lagervorrichtung, wodurch sich die erste Lagervorrichtung somit in vorteilhafter Weise ungebremst in Richtung der zweiten Stellung bewegen kann.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Befestigungsmittel bei Einwirken einer Kraft von ≥ 3500 N auf die erste Lagervorrichtung die erste Lagervorrichtung aus der Befestigung in der ersten Stellung freigeben und die erste Lagervorrichtung in die zweite Stellung bewegbar ist. Somit kann durch entsprechende Einstellung der Befestigungsmittel eine Auslöse- bzw. Freigabeschwelle eingestellt werden, bei welcher die erste Lagervorrichtung aus der Befestigung in der zweiten Lagervorrichtung lösbar ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Bewegung der ersten Lagervorrichtung aus der Befestigung von der ersten Stellung in die zweite Stellung einen Bewegungsanteil in Fahrzeuglängsrichtung von zumindest 90 mm aufweist. Somit kann die Lenksäule und das mit dieser verbundene Lenkrad des Kraftfahrzeugs in vorteilhafter Weise von der ersten Stellung, die typischerweise eine Fahrstellung des Kraftfahrzeugs bildet, in die zweite Stellung, die eine Sicherheitsstellung bei der Frontalkollision des Kraftfahrzeugs bildet, bewegt werden, wobei zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung ein ausreichender Längsabstand vorhanden ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand der zweiten Lagervorrichtung durch ein Verbindungselement miteinander verbunden sind. Somit weist die zweite Lagervorrichtung in vorteilhafter Weise eine erforderliche Stabilität bzw. Festigkeit auf, um die erste Lagervorrichtung in dieser bei entsprechend hohen auftretenden Kräften bzw. Belastungen sicher zu führen.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
Figurenliste
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.
Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen ersten und zweiten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
3 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen ersten und zweiten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
4 eine schematische Darstellung von Befestigungsmitteln zum Befestigen der ersten Lagervorrichtung an der zweiten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
5 eine schematische Darstellung von Befestigungsmitteln zum Befestigen der ersten Lagervorrichtung an der zweiten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
6 eine schematische Darstellung eines ersten Führungselements der ersten Lagervorrichtung und eines zweiten Führungselements der zweiten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
7 eine schematische Darstellung einer Keilform der ersten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
8 eine schematische Darstellung einer Keilform der ersten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Lenksystems für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Das Lenksystem 1 für das Kraftfahrzeug weist eine in einem Lenksäulengehäuse 2 angeordnete Lenksäule 4 auf. Des Weiteren weist das Lenksystem 1 eine erste Lagervorrichtung 10 auf, in welcher das Lenksäulengehäuse 2 der Lenksäule 4 verstellbar gelagert ist.
2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen ersten und zweiten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
In 2 sind die erste Lagervorrichtung 10 und die zweite Lagervorrichtung 12 aus Gründen der Übersichtlichkeit ohne das Lenksäulengehäuse und die darin angeordnete Lenksäule dargestellt. Die erste Lagervorrichtung 10 ist in der zweiten Lagervorrichtung 12 verstellbar gelagert. Die zweite Lagervorrichtung 12 befestigt die erste Lagervorrichtung 10 durch Befestigungsmittel 14 in einer ersten Stellung P1. Die erste Stellung P1 entspricht einer Fahrstellung des Kraftfahrzeugs oder einer Ruhe- bzw. Parkstellung des Kraftfahrzeugs.
Die zweite Lagervorrichtung 12 weist eine erste Seitenwand 17 und eine zweite Seitenwand 18 auf, welche durch ein Verbindungselement 39 miteinander verbunden sind. Die erste Lagervorrichtung 10 weist ein benachbart zur ersten Seitenwand 17 der zweiten Lagervorrichtung 12 ausgebildetes erstes Führungselement 20 auf. Die zweite Lagervorrichtung 12 weist ein mit dem ersten Führungselement 20 in Eingriff stehendes zweites Führungselement 22 auf. Die erste Lagervorrichtung 10 weist überdies ein benachbart zur zweiten Seitenwand 18 der zweiten Lagervorrichtung 12 ausgebildetes drittes Führungselement 24 auf. Darüber hinaus weist die zweite Lagervorrichtung 12 ein (in 2 nicht gezeigtes) mit dem dritten Führungselement 24 in Eingriff stehendes viertes Führungselement auf.
Die Befestigungsmittel 14 weisen vorzugsweise ein (in 2 nicht gezeigtes) Plattenelement und jeweils zwei durch eine Schraube ausgebildete Anpresselemente 36 auf. In der vorliegenden Ausführungsform sind an der ersten Seitenwand 17 insgesamt vier Befestigungsmittel 14 sowie an der zweiten Seitenwand 18 der zweiten Lagervorrichtung 12 ebenfalls vier (in 2 nicht gezeigte) Befestigungsmittel vorgesehen.
3 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen ersten und zweiten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die erste Lagervorrichtung 10 ist in der in 3 gezeigten Darstellung in der zweiten Stellung P2 angeordnet. Die Befestigungsmittel 14 sind vorzugsweise dazu ausgebildet, bei Einwirken einer Kraft von ≥ 3500 N auf die erste Lagervorrichtung 10 die erste Lagervorrichtung aus der Befestigung in der (in 3 nicht gezeigten) ersten Stellung freizugeben und die erste Lagervorrichtung 10 ist in die zweite Stellung P2 bewegbar.
Eine Bewegung der ersten Lagervorrichtung 10 aus der Befestigung von der (in 3 nicht gezeigten) ersten Stellung in die zweite Stellung P2 weist einen Bewegungsanteil in Fahrzeuglängsrichtung von zumindest 90 mm auf.
4 zeigt eine schematische Darstellung von Befestigungsmitteln zum Befestigen der ersten Lagervorrichtung an der zweiten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die Befestigungsmittel 14 der ersten Lagervorrichtung 10 weisen jeweils ein Plattenelement 34 und zwei Anpresselemente 36 auf. Das Plattenelement 34 ist mittels der beiden Anpresselemente 36 an die Außenoberfläche 10a der ersten Lagervorrichtung 10 anpressbar. Alternativ kann die Anzahl der Anpresselemente auch eine andere geeignete Anzahl von Anpresselementen je nach baulichen Anforderungen aufweisen. Die Anpresselemente 36 sind vorzugsweise durch eine Schraube ausgebildet. Alternativ hierzu können die Anpresselemente 36 beispielsweise durch eine andere geeignete Vorrichtung, wie beispielsweise ein mit einer Federspannung beaufschlagtes Stiftelement, ein hydraulisches oder pneumatisches Stellelement, ausgebildet sein.
5 zeigt eine schematische Darstellung von Befestigungsmitteln zum Befestigen der ersten Lagervorrichtung an der zweiten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Die beiden Anpresselemente 36, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Schraube ausgebildet sind, sind in eine jeweilige Öffnung 37 in der zweiten Lagervorrichtung 12 eingefügt. Die Öffnungen 37 weisen jeweils ein Innengewinde 37a auf. Eine Klemmkraft der Anpresselemente 36 auf das Plattenelement 34 ist somit durch Einstellen bzw. Ausdrehen der als Schrauben ausgebildeten Anpresselemente 36 in bzw. aus der Öffnung 37 variierbar. Die Auflöse- bzw. Aktivierungskraft zum Freigeben der ersten Lagervorrichtung aus der Befestigung durch die zweite Lagervorrichtung beträgt vorzugsweise ≥ 3500 N. Alternativ kann die Auslöse- bzw. Aktivierungskraft auch einen anderen geeigneten Wert wie beispielsweise ≥ 2000 N aufweisen.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Führungselements der ersten Lagervorrichtung und eines zweiten Führungselements der zweiten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Das erste Führungselement 20 der ersten Lagervorrichtung 10 ist durch eine, sich von einer Außenoberfläche 10a der ersten Lagervorrichtung 10 im Wesentlichen senkrecht erstreckenden Auskragung ausgebildet. Das zweite Führungselement 22 der zweiten Lagervorrichtung 12 ist durch ein, die Auskragung umschließendes Aufnahmemittel ausgebildet. Ein (in 6 nicht gezeigtes) drittes Führungselement der ersten Lagervorrichtung ist durch eine, sich von der Außenoberfläche 10a der ersten Lagervorrichtung 10 im Wesentlichen senkrecht erstreckende Auskragung ausgebildet. Das (in 6 nicht gezeigte) vierte Führungselement der zweiten Lagervorrichtung ist durch ein, die Auskragung umschließendes Aufnahmemittel ausgebildet.
Die Auskragung ist vorzugsweise durch ein schleifenförmiges Blech mit zwei parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitten 27a, 27b ausgebildet, wobei benachbart zueinander angeordnete erste Endabschnitte 27c, 27d und zweite Endabschnitte 27e, 27f der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte 27a, 27b durch jeweilige bogenförmige Abschnitte 27g, 27h miteinander verbunden sind. Alternativ kann die Auskragung beispielsweise eine andere geeignete Form aufweisen, wie beispielsweise eine längliche Form mit nur einem länglichen Abschnitt.
Das die Auskragung umschließende Aufnahmemittel weist im Wesentlichen zwei parallel zueinander angeordnete, längliche Abschnitte 28a, 28b auf. Benachbart zueinander angeordnete erste Endabschnitte 28c, 28d der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte 28a, 28b sind durch einen bogenförmigen Abschnitt 28e miteinander verbunden. Des Weiteren sind benachbart zueinander angeordnete zweite Endabschnitte 28f, 28g der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte 28a, 28b nicht miteinander verbunden. Somit ist in vorteilhafter Weise gewährleistet, dass die Auskragung der ersten Lagervorrichtung relativ zu dem die Auskragung umschließenden Aufnahmemittel der zweiten Lagervorrichtung bewegbar ist.
Des Weiteren ist vorzugsweise vorgesehen, dass einer der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte, in der vorliegenden Ausführungsform der Abschnitt 28a des zweiten Führungselements 22 der zweiten Lagervorrichtung 12 an einer zu dem ersten Führungselement 20 der ersten Lagervorrichtung 10 benachbart angeordneten Innenseite 28h eine im Wesentlichen länglich ausgebildete Aussparung 30 aufweist. An dem zweiten Endabschnitt 27e ist vorzugsweise an einer Außenoberfläche 20b des ersten Führungselements 20 der ersten Lagervorrichtung 10 ein sich in die Aussparung 30 erstreckender Vorsprung 32 ausgebildet. Ein axialer Endabschnitt 30a der Aussparung 30 bildet bei einem Bewegen der ersten Lagervorrichtung 10 von der ersten Stellung P1 in die zweite Stellung P2 einen Anschlag des Vorsprungs 32.
Der Vorsprung 32 weist in der vorliegenden Ausführungsform eine Dreiecksform bzw. Doppelkeilform auf. Dies bewirkt in vorteilhafter Weise, dass die Keilform des Vorsprungs 32 bei Anordnung der ersten Lagervorrichtung 10 in der zweiten Stellung P2 an dem Anschlag der Aussparung 30 festklemmbar ist. Der axiale Endabschnitt 30a der Aussparung 30 ist vorzugsweise ebenfalls mit einer Keilform ausgebildet. Der Keil des Vorsprungs 32 kann somit mit dem Keil des axialen Endabschnitts 30a der Aussparung 30 bei Anordnung der ersten Lagervorrichtung 10 in der zweiten Stellung P2 eine Klemmwirkung erreichen bzw. aufbauen. Die erste Lagervorrichtung 10 ist somit in der zweiten Stellung P2 festgeklemmt und kann sich somit bei der Frontalkollision des Kraftfahrzeugs aus der zweiten Stellung P2 nicht wieder zurück in die erste Stellung P1 bewegen.
Gleiches gilt für das dritte Führungselement und das vierte Führungselement, welche in 6 nicht dargestellt sind. Zumindest einer der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte des vierten Führungselements der zweiten Lagervorrichtung weist an einer zum dritten Führungselement der ersten Lagervorrichtung benachbart angeordneten Innenseite eine im Wesentlichen länglich ausgebildete Aussparung auf. An dem ersten Endabschnitt an einer Außenoberfläche des dritten Führungselements der ersten Lagervorrichtung ist ein sich in die Aussparung erstreckender Vorsprung ausgebildet. Ein axialer Endabschnitt der Aussparung bildet bei einem Bewegen der ersten Lagervorrichtung von der ersten Stellung in die zweite Stellung einen Anschlag des Vorsprungs.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer Keilform der ersten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Außenoberfläche der ersten Lagervorrichtung 10 weist im Bereich der Befestigungsmittel 14 eine Keilform 38 auf. Eine Dicke D der Keilform 38 nimmt in Bewegungsrichtung der ersten Lagervorrichtung 10 von der ersten Stellung zur zweiten Stellung hin zu.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer Keilform der ersten Lagervorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Lösen der ersten Lagervorrichtung 10 aus der durch die (in 8 nicht gezeigten) Befestigungsmittel befestigten ersten Stellung in Richtung der zweiten Stellung bildet sich zwischen der ersten Lagervorrichtung 10 und dem Plattenelement 34 der Befestigungsmittel ein Spalt. Die Lagervorrichtung 10 bewegt sich in einer Bewegungsrichtung R relativ zu dem Plattenelement 34 von dem Plattenelement 34 weg. Somit kann sich die erste Lagervorrichtung nach Lösen aus der ersten Stellung ungebremst bzw. ohne weitere Reibung durch die Befestigungsmittel zur zweiten Stellung hin bewegen.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Lenksystems für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Das Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Bereitstellen S1 einer in einem Lenksäulengehäuse angeordneten Lenksäule, ein Bereitstellen S2 einer ersten Lagervorrichtung, in welcher das Lenksäulengehäuse der Lenksäule verstellbar gelagert ist und ein Bereitstellen S3 einer zweiten Lagervorrichtung, in welcher die erste Lagervorrichtung verstellbar gelagert ist.
Das Verfahren umfasst überdies ein Befestigen S4 der ersten Lagervorrichtung durch Befestigungsmittel der zweiten Lagervorrichtung, ein Freigeben S5 der ersten Lagervorrichtung aus einer Befestigung in der ersten Stellung bei Einwirken einer vorgegebenen Kraft auf die erste Lagervorrichtung durch die Befestigungsmittel, und ein Bewegen S6 der ersten Lagervorrichtung in eine zweite Stellung.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise kann eine Form, Abmessung oder Beschaffenheit der Komponenten des Lenksystems in Übereinstimmung mit baulichen Anforderungen angepasst werden.
Bezugszeichenliste

1: Lenksystem
2: Lenksäulengehäuse
4: Lenksäule
10: erste Lagervorrichtung
10a: Außenoberfläche der ersten Lagervorrichtung
12: zweite Lagervorrichtung
14: Befestigungsmittel
17: erste Seitenwand
18: zweite Seitenwand
20: erstes Führungselement
20b: Außenoberfläche des ersten Führungselements
22: zweites Führungselement
24: drittes Führungselement
26: viertes Führungselement
27a, 27b: längliche Abschnitte
27c, 27d: erste Endabschnitte
27e, 27f: zweite Endabschnitte
27g, 27h: bogenförmige Abschnitte
28a, 28b: längliche Abschnitte
28c, 28d: erste Endabschnitte
28e: bogenförmiger Abschnitt
28f, 28g: zweite Endabschnitte
28h: Innenseite
30: Aussparung
30a: axialer Endabschnitt der Aussparung
32: Vorsprung
34: Plattenelement
36: Anpresselement
37: Öffnung
37a: Innengewinde
38: Keilform
39: Verbindungselement
D: Dicke
F: Kraft
P1: erste Stellung
P2: zweite Stellung
R: Bewegungsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009001324 A1 [0003]

Claims

Lenksystem (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer in einem Lenksäulengehäuse (2) angeordneten Lenksäule (4); einer ersten Lagervorrichtung (10), in welcher das Lenksäulengehäuse (2) der Lenksäule (4) verstellbar gelagert ist; gekennzeichnet durch: eine zweite Lagervorrichtung (12), in welcher die erste Lagervorrichtung (10) verstellbar gelagert ist, wobei die zweite Lagervorrichtung (12) die erste Lagervorrichtung (10) durch Befestigungsmittel (14) in einer ersten Stellung (P1) befestigt, und wobei die Befestigungsmittel (14) bei Einwirken einer vorgegebenen Kraft (F) auf die erste Lagervorrichtung (10), die erste Lagervorrichtung (10) aus einer Befestigung in der ersten Stellung (P1) freigeben und die erste Lagervorrichtung (10) in eine zweite Stellung (P2) bewegbar ist.
Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lagervorrichtung (12) eine erste Seitenwand (17) und eine zweite Seitenwand (18) aufweist, zwischen welchen die erste Lagervorrichtung (10) angeordnet ist, wobei die erste Lagervorrichtung (10) ein, benachbart zur ersten Seitenwand (17) der zweiten Lagervorrichtung (12) ausgebildetes, erstes Führungselement (20) aufweist, wobei die zweite Lagervorrichtung (12) ein, mit dem ersten Führungselement (20) in Eingriff stehendes zweites Führungselement (22) aufweist, wobei die erste Lagervorrichtung (10) ein, benachbart zur zweiten Seitenwand (18) der zweiten Lagervorrichtung (12) ausgebildetes, drittes Führungselement (24) aufweist, und wobei die zweite Lagervorrichtung (12) ein, mit dem dritten Führungselement (24) in Eingriff stehendes viertes Führungselement (26) aufweist.
Lenksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Führungselement (20) der ersten Lagervorrichtung (10) durch eine, sich von einer Außenoberfläche (10a) der ersten Lagervorrichtung (10) im Wesentlichen senkrecht erstreckende Auskragung ausgebildet ist, wobei das zweite Führungselement (22) der zweiten Lagervorrichtung (12) durch ein, die Auskragung umschließendes Aufnahmemittel ausgebildet ist, wobei das dritte Führungselement (24) der ersten Lagervorrichtung (10) durch eine, sich von der Außenoberfläche (10a) der ersten Lagervorrichtung (10) im Wesentlichen senkrecht erstreckende Auskragung ausgebildet ist, und wobei das vierte Führungselement (26) der zweiten Lagervorrichtung (12) durch ein, die Auskragung umschließendes Aufnahmemittel ausgebildet ist.
Lenksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskragung ein schleifenförmiges Blech mit zwei parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitten (27a, 27b) aufweist, wobei benachbart zueinander angeordnete erste Endabschnitte (27c, 27d) und zweite Endabschnitte (27e, 27f) der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte (27a, 27b) durch jeweilige bogenförmige Abschnitte (27g, 27h) miteinander verbunden sind.
Lenksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das die Auskragung umschließende Aufnahmemittel im Wesentlichen zwei parallel zueinander angeordnete, längliche Abschnitte (28a, 28b) aufweist, wobei benachbart zueinander angeordnete erste Endabschnitte (28c, 28d) der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte (28a, 28b) durch einen bogenförmigen Abschnitt (28e) miteinander verbunden sind, und wobei benachbart zueinander angeordnete zweite Endabschnitte (28f, 28g) der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte (28a, 28b) nicht miteinander verbunden sind.
Lenksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der beiden parallel zueinander angeordneten, länglichen Abschnitte (28a, 28b) des zweites Führungselements (22) der zweiten Lagervorrichtung (12) an einer zu dem ersten Führungselement (20) der ersten Lagervorrichtung (10) benachbart angeordneten Innenseite (28h) eine im Wesentlichen länglich ausgebildete Aussparung (30) aufweist, wobei an dem zweiten Endabschnitt (27e) an einer Außenoberfläche (20b) des ersten Führungselements (20) der ersten Lagervorrichtung (10) ein sich in die Aussparung (30) erstreckender Vorsprung (32) ausgebildet ist, und wobei ein axialer Endabschnitt (30a) der Aussparung (30) bei einem Bewegen der ersten Lagervorrichtung (10) von der ersten Stellung (P1) in die zweite Stellung (P2) einen Anschlag des Vorsprungs (32) bildet.
Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (14) der ersten Lagervorrichtung (10) jeweils ein Plattenelement (34) und zumindest ein Anpresselement (36) aufweisen, wobei das Plattenelement (34) mittels dem zumindest einen Anpresselement (36) an die Außenoberfläche (10a) der ersten Lagervorrichtung (10) anpressbar ist.
Lenksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Anpresselement (36) durch eine Schraube ausgebildet ist, welche in eine, in der zweiten Lagervorrichtung (12) ausgebildeten, mit einem Innengewinde (37a) versehenen Öffnung (37) eingefügt ist, wobei durch Einstellen der Schraube eine Klemmkraft des Plattenelements (34) auf die Außenoberfläche (10a) der ersten Lagervorrichtung (10) variierbar ist.
Lenksystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenoberfläche der ersten Lagervorrichtung (10) im Bereich der Befestigungsmittel (14) eine Keilform (38) aufweist, wobei eine Dicke (D) der Keilform (38) in Bewegungsrichtung der ersten Lagervorrichtung (10) von der ersten Stellung (P1) zur zweiten Stellung (P2) hin zunimmt.
Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (14) bei Einwirken einer Kraft von ≥ 3500N auf die erste Lagervorrichtung (10), die erste Lagervorrichtung (10) aus der Befestigung in der ersten Stellung (P1) freigeben und die erste Lagervorrichtung (10) in die zweite Stellung (P2) bewegbar ist.
Lenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bewegung der ersten Lagervorrichtung (10) aus der Befestigung von der ersten Stellung (P1) in die zweite Stellung (P2) einen Bewegungsanteil in Fahrzeuglängsrichtung von zumindest 90mm aufweist.
Lenksystem nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Seitenwand (17) und die zweite Seitenwand (18) der zweiten Lagervorrichtung (12) durch ein Verbindungselement (39) miteinander verbunden sind.
Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems (1) für ein Kraftfahrzeug, mit den Schritten: Bereitstellen (S1) einer in einem Lenksäulengehäuse (2) angeordneten Lenksäule (4); Bereitstellen (S2) einer ersten Lagervorrichtung (10), in welcher das Lenksäulengehäuse (2) der Lenksäule (4) verstellbar gelagert ist; gekennzeichnet durch: Bereitstellen (S3) einer zweiten Lagervorrichtung (12), in welcher die erste Lagervorrichtung (10) verstellbar gelagert ist; Befestigen (S4) der ersten Lagervorrichtung (10) durch Befestigungsmittel (14) der zweiten Lagervorrichtung (12); Freigeben (S5) der ersten Lagervorrichtung (10) aus einer Befestigung in der ersten Stellung (P1) bei Einwirken einer vorgegebenen Kraft auf die erste Lagervorrichtung (10) durch die Befestigungsmittel (14); und Bewegen (S6) der ersten Lagervorrichtung (10) in eine zweite Stellung (P2).
Kraftfahrzeug, mit einem Lenksystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lagervorrichtung (12) positionsfest im Kraftfahrzeug verbaut ist.