DE102018129824A1 - Lenksäulenanordnung - Google Patents

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Artur Wojtalik
Pawel Ponikiewski
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TRW Steering Systems Poland Sp zoo
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Abstract

Eine Lenksäulenanordnung (100) weist eine teleskopartige Abdeckung, eine zum Halten der teleskopartigen Abdeckung vorgesehene Tragkonsole (110), ein Befestigungselement (112), das an einem Fahrzeug anbringbar ist und das die Tragkonsole (110) abstützt, einen Klemmmechanismus (114), der dafür vorgesehen ist, die Längen- und/oder Neigungseinstellung der teleskopartigen Abdeckung zu ermöglichen, einen ersten Energieabsorptionsmechanismus (134) und einen zweiten Energieabsorptionsmechanismus (130) auf. Die teleskopartige Abdeckung weist einen oberen Abdeckungsabschnitt (102) und einen unteren Abdeckungsabschnitt (104) auf, wobei sich ein Ende von einem des oberen Abdeckungsabschnitts (102) und des unteren Abdeckungsabschnitts (104) in das andere des oberen Abdeckungsabschnitts (102) und des unteren Abdeckungsabschnitts (104) erstreckt. Der Klemmmechanismus (114) weist einen Klemmbolzen (118) auf, der dafür vorgesehen ist, einen Verriegelungsmechanismus (120) zu betätigen. Der erste Energieabsorptionsmechanismus (134) ist dafür vorgesehen, die Bewegung des oberen Abdeckungsabschnitts (102) relativ zu dem Klemmbolzen (118) in dem Fall zu ermöglichen, dass eine axiale Kraft auf den oberen Abdeckungsabschnitt (102) aufgebracht wird, und der zweite Energieabsorptionsmechanismus (130) ist dafür vorgesehen, eine Bewegung des oberen Abdeckungsabschnitts (102) und des Klemmmechanismus (114) relativ zu dem Befestigungselement (112) zu ermöglichen. Der zweite Energieabsorptionsmechanismus (130) wird nach dem ersten Energieabsorptionsmechanismus (134) aktiviert.

Description

  • Die Erfindung betrifft Lenksäulenanordnungen, die eine teleskopartige Abdeckung aufweisen. Insbesondere betrifft die Erfindung solche Anordnungen, die einen Energieabsorber aufweisen, der ein besser vorhersagbares Zusammenschieben bzw. Kollabieren der Lenksäulenanordnung erlauben.
  • Eine zusammenschiebbare bzw. kollabierbare Lenksäulenanordnung, die eine Lenkwelle aufweist, die innerhalb einer teleskopartigen Abdeckung gehalten ist, ist bekannt. Um erhebliche Verletzungen des Fahrers im Falle eines Unfalls zu verhindern, sollte die Lenksäule in der Lage sein, sich zusammenschieben zu lassen, wenn eine axiale Belastung durch das Lenkrad aufgebracht wird, z. B. bei einem Frontaufprall, bei dem ein nicht angeschnallter Fahrer auf das Lenkrad geschleudert wird.
  • Eine typische zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung weist eine teleskopartige Abdeckung auf, die einen oberen Abdeckungsabschnitt und einen unteren Abdeckungsabschnitt aufweist, wobei sich ein Ende von einem des oberen Abdeckungsabschnitts und des unteren Abdeckungsabschnitts in den anderen des oberen Abdeckungsabschnitts und des unteren Abdeckungsabschnitts erstreckt. Eine teleskopartige Lenkwelle, die ebenfalls einen oberen und einen unteren Wellenteil aufweist, ist mittels einer oder mehreren Lageranordnungen innerhalb der Abdeckung gehalten. Das Lenkrad ist an dem oberen Wellenabschnitt befestigt.
  • Der obere Abdeckungsabschnitt muss in der Lage sein, sich während eines Unfalls zu bewegen oder zusammenzuschieben, um es dem Lenkrad zu ermöglichen sich, relativ zu dem Fahrzeugaufbau bzw. der Karosserie zu bewegen, aber während der normalen Verwendung muss verhindert werden, dass er sich bewegt. Es besteht auch eine Notwendigkeit, die Abdeckung relativ zu dem Fahrzeugaufbau zu befestigen, um die Längen- und/oder Neigungsposition des Lenkrads festzulegen. Dies wird typischer Weise mittels eines Klemmmechanismus erreicht, der die Abdeckung an einer Tragkonsole sichert, die wiederum an dem Fahrzeugaufbau befestigt ist, möglicher Weise an einem Querträger, der hinter dem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Der Klemmmechanismus kann einstellbar sein, um die Längeneinstellung oder die Neigungseinstellung des Lenkrads oder beides zu erlauben. In dem Fall eines Unfalls muss die Abdeckung in der Lage sein, sich zu bewegen, und dies wird erreicht, wenn sie sich von dem Klemmmechanismus losreißen kann, oder wenn die Tragkonsole in der Lage ist, sich von dem Fahrzeugaufbau loszureißen, um es der Lenksäulenanordnung zu ermöglichen, sich teleskopartig zusammenzuschieben.
  • An einem Ende eines Klemmbolzens, der ein Teil des Klemmmechanismus bildet, kann ein Hebel vorgesehen sein, den der Fahrer drücken oder ziehen kann, um den Klemmbolzen zu rotieren und dadurch den Klemmmechanismus zu betätigen.
  • Nachteiliger Weise ist es möglich, dass das Zusammenschieben der Lenksäulenanordnung auf eine nicht optimale Art und Weise geschieht. In solchen Fällen könnte das Zusammenschieben der Lenksäulenanordnung vorzeitig zum Stillstand kommen, sodass sie sich nicht über ihre vollständige Hublänge zusammenschiebt, oder sie könnte Energie ungleich absorbieren, was dazu führen kann, dass unterschiedliche Teile der Hublänge sich in unterschiedlichem Maße zusammenschieben. Ein möglicher Grund hierfür ist, dass bestimmte Teile des Zusammenschiebe- bzw. Kollabier-Mechanismus anfangs Kräfte benötigen, die höher sind, als die Kräfte, die erforderlich sind, um sie sich stetig zusammenschieben zu lassen. Zum Beispiel kann die statische Reibung des oberen Abdeckungsabschnitts relativ zu dem unteren Abdeckungsabschnitt höher sein als die Gleitreibung, und Kapselanordnungen, die eine Tragkonsole an einem Befestigungselement halten, können eine erhebliche Kraft erfordern, um zu brechen, wobei diese Kraft während des Zusammenschiebens nicht erforderlich ist.
  • Die vorliegende Erfindung soll diese nicht optimalen Eigenschaften beim Zusammenschieben verhindern oder begrenzen.
  • Gemäß der Erfindung wird eine Lenksäulenanordnung zur Verfügung gestellt, welche folgendes aufweist: eine teleskopartige Abdeckung, die einen oberen Abdeckungsabschnitt und einen unteren Abdeckungsabschnitt aufweist, wobei sich ein Ende von einem des oberen Abdeckungsabschnitts und des unteren Abdeckungsabschnitts in das andere des oberen Abdeckungsabschnitts und des unteren Abdeckungsabschnitts erstreckt; eine Tragkonsole, die dafür vorgesehen ist, die teleskopartige Abdeckung zu halten; ein Befestigungselement, das an einem Fahrzeug angebracht ist und das die Tragkonsole abstützt; einen Klemmmechanismus, der dafür vorgesehen ist, die Längen- und/oder Neigungseinstellung der teleskopartigen Abdeckung zu ermöglichen, wobei der Klemmmechanismus einen Klemmbolzen aufweist, der dafür vorgesehen ist, einen Verriegelungsmechanismus bzw. formschlüssigen Verriegelungsmechanismus zu betätigen; einen ersten Energieabsorptionsmechanismus, der dafür vorgesehen ist, die Bewegung des oberen Abdeckungsabschnitts relativ zu dem Klemmbolzen in dem Fall zu ermöglichen, dass eine axiale Kraft auf den oberen Abdeckungsabschnitt aufgebracht wird; und einen zweiten Energieabsorptionsmechanismus, der dafür vorgesehen ist, eine Bewegung des oberen Abdeckungsabschnitts und des Klemmmechanismus relativ zu dem Befestigungselement zu ermöglichen; wobei der zweite Energieabsorptionsmechanismus nach dem ersten Energieabsorptionsmechanismus aktiviert wird.
  • Das Vorhandensein eines ersten Energieabsorptionsmechanismus wirkt derart, dass die oben genannten Probleme des Standes der Technik überwunden werden, und zwar, indem eine gewisse Anfangsbewegung des oberen Abdeckungsabschnitts separat zu der Initiierung des zweiten Energieabsorptionsmechanismus zur Verfügung gestellt wird. Vorteilhafter Weise erlaubt dies dem oberen Abdeckungsabschnitt, ein Momentum aufzunehmen, nachdem er einer Kraft ausgesetzt wurde, z. B. während eines Aufpralls, wobei dieses Momentum sicherstellt, dass der zweite Energieabsorptionsmechanismus auf eine besser vorhersagbare Art und Weise in Eingriff geht, und dazu führen kann, dass die teleskopartige Abdeckung sich über eine volle Hublänge zusammenschiebt, anstatt das Zusammenschieben vor dem Erreichen der vollen Hublänge zu beenden.
  • Der erste Energieabsorptionsmechanismus kann ein deformierbares Element aufweisen, das eine Feder aufweisen kann. Das deformierbare Element bringt dem Mechanismus Kontrolle und Vorhersagbarkeit und eine Feder stellt die notwendigen Merkmale des deformierbaren Elements zur Verfügung, ohne Komplexizität hinzuzufügen.
  • Das deformierbare Element kann bei Kompression wirken. Dies ermöglicht es dem deformierbaren Element, zwischen dem oberen Abdeckungsabschnitt und dem Klemmbolzen zu wirken und zusätzliche Kraft direkt durch das deformierbare Element weiterzugeben, sobald der Energieabsorber seine Kompressionsgrenze erreicht hat.
  • Der Verriegelungsmechanismus kann einen verzahnten Block bzw. eine Sperre aufweisen, der selektiv mit einer Zahnstange in Eingriff bringbar ist, wobei der verzahnte Block einen Eingriff in einer einer Neigungsrichtung und einer Längenrichtung ermöglicht. Der Eingriff des verzahnten Blocks mit der Zahnstange erzeugt einen Kraftpfad, durch den die zusätzliche Zusammenschiebekraft zu dem zweiten Energieabsorptionsmechanismus geleitet werden kann.
  • Das deformierbare Element kann zwischen dem verzahnten Block und dem Klemmbolzen angeordnet sein. Eine solche Anordnung ermöglicht einen kompakten Energieabsorptionsmechanismus, der keinen Einfluss auf den Betrieb der Lenksäulenanordnung hat.
  • Der Klemmbolzen kann durch eine Ausnehmung in dem verzahnten Block hindurchgehen. Zusätzlich kann das deformierbare Element zumindest teilweise innerhalb der Ausnehmung angeordnet sein. Diese Anordnung führt zu einer kompakten Anordnung, die vorteilhaft ist, weil Lenksäulenanordnungen bezüglich der Einteilung des gesamten Raums häufig beschränkt sind.
  • Das deformierbare Element kann zwischen dem oberen Abdeckungsabschnitt und der Zahnstange angeordnet sein. Dies ergibt eine alternative Position, die ebenfalls eine kompakte Anordnung erlaubt.
  • Der Verriegelungsmechanismus kann des Weiteren einen weiteren verzahnten Block bzw. eine Sperre aufweisen, der selektiv mit einer weiteren Zahnstange in Eingriff gebracht werden kann, wobei der weitere verzahnte Block einen Eingriff in der anderen der Neigungsrichtung und der Längenrichtung ermöglichen kann. Dies stellt sicher, dass die vorhersagbaren Crash-Eigenschaften sowohl in der Längen- als auch der Neigungsrichtung statt nur in der einen oder der anderen zur Verfügung gestellt werden.
  • Die Bewegung des ersten Energieabsorptionsmechanismus kann es dem oberen Abdeckungsabschnitt ermöglichen, ein ausreichendes Momentum zu gewinnen, um den zweiten Energieabsorptionsmechanismus zu aktivieren.
  • Der erste Energieabsorptionsmechanismus kann eine Bewegung des oberen Abdeckungsabschnitts relativ zu dem Klemmbolzen erlauben, der auf eine Distanz beschränkt ist, die weniger als die gesamte Distanz des Zusammenschiebens der teleskopartigen Abdeckung ist.
  • Der zweite Energieabsorptionsmechanismus kann eine Kapselanordnung aufweisen, die dafür vorgesehen ist, die Tragkonsole und das Befestigungselement bei der normalen Verwendung relativ zueinander zu halten und nach dem Aufbringen einer Kraft oberhalb einer Schwellenkraft eine relative Bewegung zu erlauben.
  • Die Kapselanordnung kann ein Löseelement aufweisen, das dafür vorgesehen ist, eine relative Bewegung nach der Aufbringung der Kraft oberhalb der Schwellenkraft zu erlauben.
  • Der zweite Energieabsorptionsmechanismus kann des Weiteren ein energieabsorbierendes Band aufweisen. Das energieabsorbierende Band kann dafür vorgesehen sein, während der Relativbewegung der Tragkonsole und des Befestigungselements Energie zu absorbieren.
  • Nachfolgend wird ein nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
    • 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Lenksäulenanordnung gemäß der Erfindung ist;
    • 2 eine vergrößerte Ansicht des Klemmmechanismus und der verzahnten Zahnstangen der Ausführungsform von 1 ist, wobei der verzahnte Neigungsblock weggelassen ist;
    • 3 die vergrößerte Ansicht von 2 ist dargestellt, nachdem eine axiale Kraft auf den oberen Abdeckungsabschnitt aufgebracht worden ist;
    • 4 eine vergrößerte Ansicht des Klemmmechanismus und der verzahnten Zahnstangen einer zweiten Ausführungsform einer Lenksäulenanordnung gemäß der Erfindung ist, die aus Gründen der Klarheit teilweise geschnitten dargestellt ist;
    • 5 die vergrößerte Ansicht von 4 ist, dargestellt nachdem eine axiale Kraft auf den oberen Abdeckungsabschnitt aufgebracht worden ist.
  • Zunächst unter Bezugnahme auf 1 ist dort eine Lenksäulenanordnung 100 dargestellt. Die Lenksäulenanordnung 100 weist eine teleskopartige Abdeckung auf, die einen oberen Abdeckungsabschnitt 102 und einen unteren Abdeckungsabschnitt 104 und eine durch die Abdeckung verlaufende Welle 106 aufweist. Der obere Abdeckungsabschnitt 102 erstreckt sich über einen Abschnitt des unteren Abdeckungsabschnitts 104, sodass während der teleskopartigen Einstellung bzw. Ausrichtung der obere Abdeckungsabschnitt 102 den Betrag, um den er den unteren Abdeckungsabschnitt 104 überlappt, variieren kann. Die Welle 106 ist in der vorliegenden Ausführungsform mit einem Servolenkgetriebe 108 verbunden, das wiederum mit den Laufrädern eines Fahrzeugs (nicht dargestellt) verbunden ist.
  • Die Abdeckung wird von einer Haltekonsole 110 gehalten, die wiederum mit einem Befestigungselement 112 verbunden ist, das an einem Teil des Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) befestigt werden kann. Ein Klemmmechanismus 114 ermöglicht es, dass die Abdeckung und die Welle 106 teleskopartig eingestellt werden können - wenn der Klemmmechanismus 114 durch die Bewegung eines Klemmhebels 116 in eine nicht verriegelte Position bewegt wird, wird es dem oberen Abdeckungsabschnitt 102 ermöglicht, sich relativ zu dem unteren Abdeckungsabschnitt 104 und der Haltekonsole 110 zu bewegen, während die Rotation des Klemmhebels 116 in eine verriegelte Position diese Bewegung bei der normalen Verwendung verhindert. Der Klemmmechanismus 114 weist einen Klemmbolzen 118 auf, der durch die Haltekonsole 110 verläuft. Eine Rotation des Klemmbolzens 118 bewirkt, dass sich ein Nockenmechanismus (nicht dargestellt) verkürzt und den oberen Abdeckungsabschnitt 102 um den unteren Abdeckungsabschnitt 104 zusammenzieht, was einen Reibwiderstand gegen eine Relativbewegung erzeugt.
  • Ein Verriegelungsmechanismus 120 ist ebenfalls vorgesehen, der durch den Klemmmechanismus betätigt wird. Der Verriegelungsmechanismus 120 weist einen verzahnten Längenblock bzw. -sperre 122 und einen verzahnten Neigungsblock bzw. -sperre 124 auf, die jeweils mit einer verzahnten Längenzahnstange 126 und einer verzahnten Neigungszahnstange 128 in Eingriff bringbar sind. Wenn sie sich in der nicht verriegelten Position befinden, werden die verzahnten Blöcke 122, 124 auf Abstand von ihren jeweiligen Zahnstangen 126, 128 gehalten, aber in der verriegelten Position werden die verzahnten Blöcke 122, 124 in Eingriff mit den verzahnten Zahnstangen 126, 128 gebracht. In beiden Fällen werden die verzahnten Blöcke 122, 124 relativ zu dem Klemmbolzen 118 gehalten, wohingegen die verzahnte Längenzahnstange 126 mit dem oberen Abdeckungsabschnitt 102 verbunden ist und die verzahnte Neigungszahnstange 128 mit der Haltekonsole 110 verbunden ist.
  • Der Verriegelungsmechanismus 120 stellt sicher, dass der obere Abdeckungsabschnitt 102 und damit die teleskopartige Einstellung der Lenksäulenanordnung 100 in der normalen Verwendung, wenn sich der Klemmmechanismus 114 in der verriegelten Position befindet, an einer Bewegung gehindert wird. Es ist jedoch notwendig, das Zusammenschieben der Lenksäulenanordnung 100 zu ermöglichen, wenn sie einer großen Kraft ausgesetzt wird, z. B. während eines Unfalls des Kraftfahrzeugs, bei dem ein Fahrer des Kraftfahrzeugs auf das Lenkrad aufprallen kann. Aus diesem Grund sind Energieabsorptionsmechanismen vorgesehen.
  • Ein Haupt-Energieabsorptionsmechanismus 130 ist vorgesehen, der die Haltekonsole 110 und das Befestigungselement 112 miteinander verbindet. Der Haupt-Energieabsorptionsmechanismus 130 weist eine Kapselanordnung 132 auf. Die Kapselanordnung 132 hält bei der normalen Verwendung die Haltekonsole 110 und das Befestigungselement 112 stationär relativ zueinander. Nach der Aufbringung einer Kraft oberhalb einer Schwellenkraft löst die Kapselanordnung 132 sich jedoch von einem oder beiden der Haltekonsole 110 und des Befestigungselements 112, wodurch sie es ermöglicht, dass diese sich relativ zueinander bewegen. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Kapselanordnung 132 ein Harz bzw. einen Kunststoff auf, das bzw. der so ausgewählt ist, dass es bzw. er nach Aufbringung einer Kraft oberhalb der Schwellenkraft bricht, wobei das Brechen desselben die relative Bewegung der Haltekonsole 110 und des Befestigungselements 112 zueinander erlaubt. Es sind jedoch andere Arten der Kapselanordnung 132 bekannt und können in einfacher Weise anstatt einer solchen Harz- bzw. Kunststoffkapselanordnung verwendet werden, wenn dies gewünscht ist. Solche alternative Kapselanordnungen können andere zerbrechliche Elemente anstatt des Harzes bzw. Kunststoffs aufweisen oder sie können andere Arten von Löseelementen aufweisen, welche es der Haltekonsole und dem Befestigungselement erlauben, sich ohne ein Brechen des Löseelements relativ zueinander zu bewegen, nachdem eine Kraft oberhalb einer Schwellenkraft aufgebracht wurde.
  • Die Kraft überwindet auch die Reibungskraft, welche den oberen Abdeckungsabschnitt 102 relativ zu dem unteren Abdeckungsabschnitt 104 hält und somit schiebt sich der obere Abdeckungsabschnitt 102 mit der daran angebrachten Haltekonsole 110 teleskopartig relativ zu dem unteren Abdeckungsabschnitt 104 und dem Halteelement 112 zusammen, was die Lenksäulenanordnung 100 verkürzt und Energie absorbiert.
  • Um eine besser vorhersagbare Struktur des Zusammenschiebens bzw. eine Kollabierstruktur zu bilden, weist die vorliegende Ausführungsform auch einen zusätzlichen Energieabsorptionsmechanismus 134 auf, der vor der Initiierung des Haupt-Energieabsorptionsmechanismus initiiert wird. Dieser zusätzliche Energieabsorptionsmechanismus 134 ermöglicht es einer Kraft, die auf den oberen Abdeckungsabschnitt 102 aufgebracht wird, die statische Reibung des oberen Abdeckungsabschnitts 102 relativ zu dem unteren Abdeckungsabschnitt 104 vor dem Brechen der Kapselanordnung 132 zu überwinden, sodass eine geringere Maximalkraft erforderlich ist, um das Zusammenschieben zu initiieren. Des Weiteren kann das Momentum, das durch eine erlaubte Bewegung, wenn die statische Reibung überwunden worden ist, durch den oberen Abdeckungsabschnitt 102 gewonnen wird, helfen, die Anfangskraft des Haupt-Energieabsorptionsmechanismus 130 zu überwinden.
  • Der zusätzliche Energieabsorptionsmechanismus 134 kann am deutlichsten in den 2 und 3 erkannt werden, in denen der verzahnte Neigungsblock 124 aus Gründen der Klarheit entfernt worden ist. Wie zu sehen ist, verläuft der Klemmbolzen 118 durch eine Öffnung 136 in dem verzahnten Längenblock 126. In der Öffnung 136 ist auch ein deformierbares Element 138 gehalten, das in der vorliegenden Ausführungsform als eine Blattfeder ausgebildet ist. Das deformierbare Element 138 ist zwischen dem verzahnten Längenblock 126 und dem Klemmbolzen 118 angeordnet. Dadurch ermöglicht die Deformation des deformierbaren Elements 138 es dem verzahnten Längenblock 126, sich relativ zu dem Klemmbolzen 118 zu bewegen.
  • Wenn man die Anordnung in einem größeren Maßstab betrachtet, wird deutlich, dass die verzahnte Längenzahnstange 126 an dem oberen Abdeckungsabschnitt 102 angebracht ist und sich deshalb in Verbindung mit demselben bewegt, wohingegen der Klemmbolzen 118 relativ zu der Haltekonsole 110 stationär gehalten ist. Somit erlaubt die Deformation des deformierbaren Elements 138 es dem oberen Abdeckungsabschnitt 102, sich relativ zu der Haltekonsole 110 und dem Befestigungselement 112 ohne jegliche Bewegung des Haupt-Energieabsorptionsmechanismus 130 zu bewegen. Diese Bewegung ist relativ gering - z. B. 5 mm der Kollabierlänge - verglichen mit der gesamten Kollabierlänge, die ungefähr 80 mm betragen kann. Die Bewegung endet, wenn das deformierbare Element 138 vollständig deformiert ist, wie in 3 dargestellt, weil der Verriegelungsmechanismus 120 eine weitere Bewegung des oberen Abdeckungsabschnitts 102 relativ zu dem Klemmbolzen 108 verhindert.
  • Um die Deformation des deformierbaren Elements 138 zu bewirken, muss eine auf das Lenkrad oder den oberen Abdeckungsabschnitt 102 aufgebrachte Kraft ausreichend sein, um die statische Reibung zwischen dem oberen Abdeckungsabschnitt 102 und dem unteren Abdeckungsabschnitt 104 und die Kraft, die zum Deformieren des deformierbaren Elements 138 erforderlich ist, zu überwinden. Dies ist weniger als die Gesamtkraft, die erforderlich ist, um sowohl die statische Reibung als auch die Anfangskraft des Haupt-Energieabsorptionsmechanismus 130 zu überwinden.
  • Wenn eine Kraft auf das Lenkrad oder den oberen Abdeckungsabschnitt 102 aufgebracht wird, wird die statische Reibung überwunden und es tritt eine Bewegung des oberen Abdeckungsabschnitts 102 auf, während das deformierbare Element 130 komprimiert wird. Sobald das deformierbare Element 130 vollständig komprimiert worden ist, wird die Kraft auf den Klemmbolzen 118 und dadurch auf den Haupt-Energieabsorptionsmechanismus 130 weitergeleitet, was das Brechen der Kapselanordnung 132 initiiert. Der obere Abdeckungsabschnitt 102 kann dann auf seine volle Kollabierlänge fortfahren. In der Praxis nimmt, wenn das deformierbare Element 138 komprimiert wird, die auf die Haupt- Energieabsorptionsmechanismus 130 übertragene Kraft zu, sodass die Kapselanordnung 132 reißt, ohne dass das Zusammenschieben des oberen Abdeckungsabschnitts 102 endet, und es ist aus diesem Grund nicht erforderlich, sowohl die statische Reibung als auch die Anfangskraft der Kapselanordnung 132 zur gleichen Zeit zu überwinden. Aus diesem Grund wird das Zusammenschieben der Lenksäulenanordnung 100 sanfter und besser voraussagbar.
  • Eine zweite Ausführungsform des zusätzlichen Energieabsorptionsmechanismus 234 ist in den 4 und 5 dargestellt. Die zweite Ausführungsform funktioniert im Großen und Ganzen auf dieselbe Art und Weise wie die erste Ausführungsform, obwohl das deformierbare Element 238 auf andere Art und Weise angeordnet ist, was die Anpassung bestimmter Teile erforderlich macht. Nachfolgend werden nur die Teile, die von der ersten Ausführungsform unterschiedlich sind, detailliert beschrieben.
  • Das deformierbare Element 238 ist zwischen dem oberen Abdeckungsabschnitt 202 und der verzahnten Längenzahnstange 226 und nicht dem Klemmbolzen 218 angeordnet. Der verzahnte Längenblock 222 wird daher relativ zu dem Klemmbolzen 218 stationär gehalten und das Zusammenschieben der Lenksäulenanordnung 200 wird durch die relative Bewegung des oberen Abdeckungsabschnitts 202 und der verzahnten Längenzahnstange 226 ermöglicht. Um dies zu erlauben, ist die verzahnte Längenzahnstange 226 auf gleitende Art und Weise auf dem oberen Abdeckungsabschnitt 202 montiert. In der normalen Verwendung beeinflusst dies den Betrieb der Lenksäulenanordnung 200 nicht, weil der Widerstand des deformierbaren Elements 238 sicherstellt, dass sich die verzahnte Längenzahnstange 226 relativ zu dem oberen Abdeckungsabschnitt 202 nicht frei bewegen kann. Wenn jedoch der zusätzliche Energieabsorptionsmechanismus 234 initiiert worden ist, ermöglicht die Bewegung das teilweise Zusammenschieben des oberen Abdeckungsabschnitts 202 vor der Initiierung der Haupt-Energieabsorptionsanordnung 230. Das deformierbare Element 238 ist in 5 in einem vollständig deformierten Zustand in dargestellt.
  • In beiden Ausführungsformen ist ein energieabsorbierendes Band 140, 240 vorgesehen, das eine bessere Kontrolle des Zusammenschiebens der Lenksäulenanordnung 100, 200 nach dem Brechen der Kapselanordnung 132 ermöglicht. Das energieabsorbierende Band wird in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben, da seine Implementierung in beiden dieselbe ist. Das energieabsorbierende Band kann jedoch in beiden Ausführungsformen weggelassen werden oder es können andere energieabsorbierende Elemente vorgesehen sein, falls gewünscht.
  • Das energieabsorbierende Band ist an einem Ende an der Lagerkonsole 110 angebracht und ist um einen Amboss 142 auf dem Befestigungselement 112 herum gebogen. Wenn die Kapselanordnung 132 gebrochen ist - oder, in alternativen Kapselanordnungen, wenn die Kapselanordnung es ermöglicht hat, dass die Haltekonsole sich relativ zu dem Befestigungselement bewegt - führt die Bewegung der Haltekonsole 110 dazu, dass das energieabsorbierende Band 140 um den Amboss 142 gezogen wird, wenn es an der Haltekonsole 110 angebracht bleibt. Die Deformierung des energieabsorbierenden Bands 140 absorbiert dadurch Energie, wenn sich die Haltekonsole 110 bewegt. Dem Fachmann sind unterschiedliche Arten bekannt, um ein energieabsorbierendes Band an den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu implementieren.

Claims (16)

  1. Lenksäulenanordnung, welche folgendes aufweist: eine teleskopartige Abdeckung, die einen oberen Abdeckungsabschnitt und einen unteren Abdeckungsabschnitt aufweist, wobei sich ein Ende von einem des oberen Abdeckungsabschnitts und des unteren Abdeckungsabschnitts in das andere des oberen Abdeckungsabschnitts und des unteren Abdeckungsabschnitts erstreckt; eine Tragkonsole, die dafür vorgesehen ist, die teleskopartige Abdeckung zu halten; ein Befestigungselement, das an einem Fahrzeug angebracht ist und das die Tragkonsole abstützt; einen Klemmmechanismus, der dafür vorgesehen ist, die Längen- und/oder Neigungseinstellung der teleskopartigen Abdeckung zu ermöglichen, wobei der Klemmmechanismus einen Klemmbolzen aufweist, der dafür vorgesehen ist, einen Verriegelungsmechanismus zu betätigen; einen ersten Energieabsorptionsmechanismus, der dafür vorgesehen ist, die Bewegung des oberen Abdeckungsabschnitts relativ zu dem Klemmbolzen in dem Fall zu ermöglichen, dass eine axiale Kraft auf den oberen Abdeckungsabschnitt aufgebracht wird; und einen zweiten Energieabsorptionsmechanismus, der dafür vorgesehen ist, eine Bewegung des oberen Abdeckungsabschnitts und des Klemmmechanismus relativ zu dem Befestigungselement zu ermöglichen; wobei der zweite Energieabsorptionsmechanismus nach dem ersten Energieabsorptionsmechanismus aktiviert wird.
  2. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 1, wobei der erste Energieabsorptionsmechanismus ein deformierbares Element aufweist.
  3. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 2, wobei das deformierbare Element eine Feder aufweist.
  4. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei das deformierbare Element bei Kompresssion wirkt.
  5. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verriegelungsmechanismus einen verzahnten Block bzw. Sperre aufweist, der selektiv mit einer Zahnstange in Eingriff bringbar ist, wobei der verzahnte Block einen Eingriff in einer einer Neigungsrichtung und einer Längenrichtung ermöglicht.
  6. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 5, wobei das deformierbare Element zwischen dem verzahnten Block und dem Klemmbolzen angeordnet ist.
  7. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei der Klemmbolzen durch eine Öffnung in dem verzahnten Block verläuft.
  8. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 7, wobei das deformierbare Element zumindest teilweise innerhalb der Öffnung angeordnet ist.
  9. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 5, wobei das deformierbare Element zwischen dem oberen Abdeckungsabschnitt und der Zahnstange angeordnet ist.
  10. Lenksäulenanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der Verriegelungsmechanismus des Weiteren einen weiteren verzahnten Block aufweist, der selektiv mit einer weiteren Zahnstange in Eingriff bringbar ist, wobei der weitere verzahnte Block einen Eingriff in der anderen der Neigungsrichtung und der Längenrichtung ermöglicht.
  11. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bewegung des ersten Energieabsorptionsmechanismus es dem oberen Abdeckungsabschnitt erlaubt, ein ausreichendes Momentum zu erreichen, um den zweiten Energieabsorptionsmechanismus zu aktivieren.
  12. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Energieabsorptionsmechanismus eine Bewegung des oberen Abdeckungsabschnitts relativ zu dem Klemmbolzen erlaubt, der auf eine Distanz begrenzt ist, die weniger als eine gesamte Distanz des Zusammenschiebens der teleskopartigen Abdeckung ist.
  13. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Energieabsorptionsmechanismus eine Kapselanordnung aufweist, die dafür vorgesehen ist, die Tragkonsole und das Befestigungselement bei der normalen Verwendung relativ zu halten und eine Relativbewegung oberhalb einer Schwellenkraft zu erlauben.
  14. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 13, wobei die Kapselanordnung ein Löseelement aufweist, das dafür vorgesehen ist, eine relative Bewegung nach der Aufbringung der Kraft oberhalb der Schwellenkraft zu erlauben.
  15. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Energieabsorptionsmechanismus des Weiteren ein energieabsorbierendes Band aufweist.
  16. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 15, wobei das energieabsorbierende Band dafür vorgesehen ist, während der Relativbewegung der Tragkonsole und des Befestigungselements Energie zu absorbieren.
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