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Die Erfindung betrifft eine verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug.
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Stand der Technik
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In der Regel sind Lenksäulen im Pkw manuell oder elektrisch in der Höhe und der Länge verstellbar. Speziell die Längsverstellung wird häufig als Teleskoprohr zwischen dem Gehäuse, welches die Schwenkbewegung für die Höhenverstellung ausführt, und dem Teleskoprohr, häufig als Crashrohr oder Führungsrohr bezeichnet, ausgeführt.
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Des Weiteren weisen manche Lenksäulen eine sogenannte Easy-Entry-Funktion auf, welche es ermöglicht, dass ein Lenksäulenkörper der Lenksäule so tief einfahrbar ist, wie es ein Verstellbereich der Lenksäule erlaubt. Der Verstellbereich der Lenksäule weist in der Regel einen Hub von 25 mm bis 35 mm auf.
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Die
DE 10 2008 060 225 B4 offenbart eine verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenksäulenkörper zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle, einem Klemmmechanismus zur Umsetzung einer stufenlosen Verstellbarkeit der Lenkwelle entlang der Längsrichtung des Lenksäulenkörpers und einem Energieabsorptionsmechanismus zur energieverzehrenden Verlagerung der Lenkwelle bei einem Unfall.
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Im Rahmen der Anwendung eines autonomen Fahrbetriebs des Fahrzeugs ist es jedoch wünschenswert, zum einen einen größeren Verstellbereich der Lenksäule zu ermöglichen, sodass die Lenksäule und eine daran angebrachte Lenkvorrichtung in einem autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeugs weitestgehend in einem Armaturenbrett bzw. einer Innenraumverkleidung des Fahrzeugs versenkbar ist und zum anderen die Funktionalität der Lenksäule erhalten bleibt, dass der Energieabsorptionsmechanismus zur energieverzehrenden Verlagerung der Lenkwelle bei einem Unfall sowohl in einer Nominalposition der Lenksäule, d.h. in einem manuellen Fahrmodus des Kraftfahrzeugs, sowie während der Verstellung der Lenksäule gegeben ist.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche eine erweiterte Verstellbarkeit eines Teleskopmechanismus relativ zu einem Lenksäulenkörper ermöglicht und zudem im Crashfall einen Energieabsorptionsmechanismus bereitstellt, welcher in verschiedenen Betriebsmodi der Lenksäule seine Funktion erfüllen kann.
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Die Aufgabe wird mit einer verstellbaren Lenksäule für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft eine verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenksäulenkörper zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle, einem in einer Öffnung des Lenksäulenkörpers längsverschiebbar angeordneten Mantelrohr, einem in einer Öffnung des Mantelrohrs längsverschiebbar angeordneten Crashrohr und einem Antrieb zum Verstellen der Lenksäule, welcher eine elektrische Maschine und ein mit der elektrischen Maschine verbundenes Umwandlungselement zum Umwandeln einer Drehbewegung der elektrischen Maschine in eine Axialbewegung der Lenksäule, insbesondere einen Spindeltrieb aufweist.
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Die verstellbare Lenksäule für das Kraftfahrzeug weist ferner eine Energieabsorptionseinrichtung zum Absorbieren einer axialen Aufprallenergie mit einem Energieabsorptionselement und einem Crash-Hub-Begrenzungselement auf, wobei das Energieabsorptionselement an einem ersten längsaxialen Endabschnitt am Mantelrohr und an einem zweiten längsaxialen Endabschnitt an dem Umwandlungselement, insbesondere an einer Spindelmutter des Spindeltriebs befestigt ist, und wobei das Crash-Hub-Begrenzungselement dazu ausgebildet ist, einen Crash-Hub des Mantelrohrs in Abhängigkeit einer Position des Mantelrohrs im Lenksäulenkörper zu variieren.
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Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch Vorsehen des Crash-Hub-Begrenzungselements je nach Position des Mantelrohrs im Lenksäulenkörper den Crash-Hub des Mantelrohrs anzupassen bzw. zu variieren. Dadurch kann in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass, obwohl die verstellbare Lenksäule im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen im Gegensatz zu herkömmlichen Lenksäulen erhöhten Verstellbereich aufweist, ein mit der Lenkwelle verbundenes Lenkrad einen definierten Maximalabstand von einem Fahrer auch im Crashfall nicht überschreitet. Somit bleibt gewährleistet, dass ein in einer Lenkradnabe verbauter Airbag den Fahrer gemäß der Designvorgaben schützt.
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Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Energieabsorptionseinrichtung dazu ausgebildet ist, in einem ersten Betriebszustand der Lenksäule, insbesondere während einer axialen Verstellung der Lenksäule, eine axiale Verstellung der Lenksäule, insbesondere des Mantelrohrs und des Crashrohrs, innerhalb eines vorgegebenen axialen Verstellbereichs freizugeben, und in einem zweiten Betriebszustand, insbesondere bei einem durch eine axiale Aufprallenergie bedingten Crash-Hub des Mantelrohrs, den Crash-Hub des Mantelrohrs in Abhängigkeit der Position des Mantelrohrs im Lenksäulenkörper zu variieren.
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Somit kann in vorteilhafter Weise gewährleistet werden, dass unabhängig von einer Position der Lenksäule innerhalb des definierten Verstellbereichs sowohl in einem normalen Betriebsmodus als auch im Crashfall ein maximaler Abstand eines Lenkrads vom Fahrer nicht überschritten wird.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Crash-Hub-Begrenzungselement durch ein am Lenksäulenkörper befestigtes, im Wesentlichen plattenförmiges Element, ausgebildet ist, wobei das Crash-Hub-Begrenzungselement eine in Längsrichtung ausgebildete Öffnung aufweist, welche an einem ersten Längenabschnitt eine erste Breite und an einem zweiten Längenabschnitt eine zweite Breite aufweist. Aufgrund seiner kompakten Bauform ist das Crash-Hub-Begrenzungselement somit in einfacher Weise in die Lenksäule integrierbar.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Energieabsorptionselement durch ein Metallblechband ausgebildet ist, welches an einem ersten Längenabschnitt eine erste Breite und an einem zweiten Längenabschnitt eine zweite Breite aufweist, wobei das Energieabsorptionselement im Bereich des zweiten längsaxialen Endabschnitts, an welchem das Energieabsorptionselement an der Spindelmutter des Spindeltriebs befestigt ist, einen ersten geraden Abschnitt und einen sich an den ersten geraden Abschnitt anschließenden gebogenen Abschnitt aufweist, wobei der gebogene Abschnitt einen Biegungswinkel von im Wesentlichen 180° aufweist.
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Das als Metallblechband ausgebildete Energieabsorptionselement weist somit ebenfalls in vorteilhafter Weise eine kompakte Abmessung auf, sodass dieses im Crashfall durch ein Abrollen eine Energie des Mantelrohrs bzw. des Crashrohrs aufnehmen kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Längenabschnitt des Energieabsorptionselements den ersten geraden Abschnitt und den gebogenen Abschnitt umfasst, wobei sich der zweite Längenabschnitt des Energieabsorptionselements an den gebogenen Abschnitt des ersten Längenabschnitts des Energieabsorptionselements anschließt. Das Energieabsorptionselement ist somit in vorteilhafter Weise in der Lage, die im Crashfall auf es einwirkende Energie optimal zu absorbieren.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Längenabschnitt des Energieabsorptionselements und das Crash-Hub-Begrenzungselement in einer ersten Ebene angeordnet sind, und wobei der zweite Längenabschnitt des Energieabsorptionselements in einer parallel zu der ersten Ebene angeordneten zweiten Ebene angeordnet ist. Die Anordnung des ersten Längenabschnitts des Energieabsorptionselements sowie des Crash-Hub-Begrenzungselements in derselben Ebene ermöglicht in vorteilhafter Weise einerseits, dass in einem Verstellbetrieb der Lenksäule das Mantelrohr und das damit fest verbundene Energieabsorptionselement frei relativ zum Crash-Hub-Begrenzungselement bewegbar sind und dass im Crashfall das Crash-Hub-Begrenzungselement in der Lage ist, die Bewegung des Energieabsorptionselements zu begrenzen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Breite des ersten Längenabschnitts des Energieabsorptionselements kleiner als die zweite Breite des zweiten Längenabschnitts des Crash-Hub-Begrenzungselements ist, wobei das Energieabsorptionselement während einer axialen Verstellung der Lenksäule frei entlang der Öffnung des Crash-Hub-Begrenzungselements bewegbar ist. Somit ist in vorteilhafter Weise bei einem Verstellbetrieb der Lenksäule eine Verstellung der Lenksäule innerhalb des definierten Verstellbereichs möglich.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die zweite Breite des zweiten Längenabschnitts des Energieabsorptionselements größer als die zweite Breite des zweiten Längenabschnitts des Crash-Hub-Begrenzungselements und kleiner als die erste Breite des ersten Längenabschnitts des Crash-Hub-Begrenzungselements ist. Somit kann in vorteilhafter Weise eine Bewegung des Energieabsorptionselements am Crash-Hub-Begrenzungselement begrenzt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das als Metallblechband ausgebildete Energieabsorptionselement bei einem durch eine axiale Aufprallenergie bedingten Crash-Hub des Mantelrohrs von dem zweiten längsaxialen Endabschnitt, an welchem das Energieabsorptionselement an der Spindelmutter des Spindeltriebs befestigt ist, in Längsrichtung der Öffnung des Crash-Hub-Begrenzungselements bis zu einem Schulterabschnitt eines Übergangs der ersten Breite zur zweiten Breite der Öffnung abrollbar ist. Somit kann die Länge des abrollbaren Bereichs des Energieabsorptionselements und die Länge der in Längsrichtung ausgebildeten Öffnung des Crash-Hub-Begrenzungselements derart aufeinander abgestimmt werden, dass ein definierbarer Crash-Hub gewährleistet ist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Energieabsorptionselement einen dritten Längenabschnitt einer dritten Breite aufweist, welcher sich an den zweiten Längenabschnitt der zweiten Breite anschließt, wobei die dritte Breite größer als die zweite Breite ist, wobei eine Dicke des dritten Längenabschnitts größer als eine Dicke des zweiten Längenabschnitts ist, wobei ein maximaler Crash-Hub des Energieabsorptionselements der Länge des zweiten Längenabschnitts des Energieabsorptionselements entspricht.
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Der dritte Längenabschnitt dritter Breite des Energieabsorptionselements stellt somit in vorteilhafter Weise einen Endanschlag des Energieabsorptionselements am Crash-Hub-Begrenzungselement sicher, da die im Gegensatz zu dem zweiten Längenabschnitt des Energieabsorptionselements erhöhte Dicke und Breite des dritten Längenabschnitts des Energieabsorptionselements einen vergrößerten Querschnitt bedingen, mit welchem das Energieabsorptionselement am Schulterabschnitt des Crash-Hub-Begrenzungselements anschlägt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Schulterabschnitt des Crash-Hub-Begrenzungselements und der zweite Längenabschnitt zweiter Breite des Energieabsorptionselements in Längsrichtung überlappen, wenn ein verbleibender Verstellweg des Mantelrohrs kleiner oder gleich dem Crash-Hub des Energieabsorptionselements ist, wobei der Schulterabschnitt des Crash-Hub-Begrenzungselements bei Überlappung mit dem zweiten Längenabschnitt zweiter Breite des Energieabsorptionselements dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Energieabsorptionselements und des damit verbundenen Mantelrohrs der Lenksäule) im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs zu blockieren.
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Somit kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass im Crashfall während eines Verstellbetriebs der Lenksäule ein weiteres Abrollen des Energieabsorptionselements relativ zum Crash-Hub-Begrenzungselement verhindert wird und somit ein maximal zulässiger Abstand des Lenkrads zum Fahrer im Crashfall erhalten bleibt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Mantelrohr mit dem Crashrohr durch ein Zahnstangengetriebe verbunden ist, welches dazu ausgebildet ist, eine axiale Bewegung des Mantelrohrs in eine axiale Bewegung des Crashrohrs umzusetzen. Somit kann in vorteilhafter Weise ein Teleskopmechanismus bestehend aus Mantelrohr und Crashrohr bereitgestellt werden, wodurch sich ein erhöhter Verstellbereich der Lenksäule ergibt.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein maximaler Crash-Hub des Energieabsorptionselements 100 mm beträgt, und wobei ein axialer Verstellbereich der Lenksäule von einer ersten Fahrposition in eine zweite Fahrposition zumindest 100 mm, vorzugsweise zumindest 300 mm, beträgt. Die vorliegende Lenksäule ist somit in vorteilhafter Weise in der Lage, den Crash-Hub des Mantelrohrs in Abhängigkeit der Position des Mantelrohrs am Lenksäulenkörper zu variieren und gleichzeitig in einem normalen Fahrbetrieb eine erhöhte Verstellbarkeit bzw. einen erweiterten Verstellbereich der Lenksäule zu ermöglichen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die verstellbare Lenksäule eine Mehrzahl von, das Mantelrohr in dem Lenksäulenkörper führenden ersten Führungsanordnungen zum Verschieben des Mantelrohrs in Axialrichtung des Lenksäulenkörpers, und eine Mehrzahl von, das Crashrohr in dem Mantelrohr führenden zweiten Führungsanordnungen zum Verschieben des Crashrohrs in Axialrichtung des Lenksäulenkörpers aufweist.
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Somit ist in vorteilhafter Weise eine einfache und sichere Verstellbarkeit der Lenksäule entlang des erweiterten Verstellbereichs möglich.
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Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
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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.
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Figurenliste
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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.
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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.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer verstellbaren Lenksäule für ein Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- 2 eine Querschnittsansicht der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- 3 eine vergrößerte Detaildarstellung der in 2 gezeigten Querschnittsansicht der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- 4a eine Längsschnittansicht eines Teilbereichs der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- 4b eine schematische Darstellung eines Energieabsorptionselements der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- 5 eine schematische Darstellung einer Energieabsorptionseinrichtung der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug in einer ersten Position gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
- 6 eine schematische Darstellung der Energieabsorptionseinrichtung für das Kraftfahrzeug in einer zweiten Position gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer verstellbaren Lenksäule für ein Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Die verstellbare Lenksäule 1 für das Kraftfahrzeug weist einen Lenksäulenkörper 10 zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle 12 auf. Ferner weist die verstellbare Lenksäule 1 ein in einer Öffnung 10a des Lenksäulenkörpers 10 längsverschiebbar angeordnetes Mantelrohr 14 auf. Darüber hinaus weist die verstellbare Lenksäule 1 ein in einer Öffnung 14a des Mantelrohrs 14 längsverschiebbar angeordnetes Crashrohr 16 auf.
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Die Lenksäule 1 weist darüber hinaus einen mit einer elektrischen Maschine 50 verbundenen Spindeltrieb 52 auf. Eine Spindelmutter 54 des Spindeltriebs 52 ist mit dem Mantelrohr 14 verbunden. Der Spindeltrieb 52 ist dazu ausgebildet, das Mantelrohr 14 durch Bewegung der Spindelmutter 54 axial zu verstellen.
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Ferner ist die Spindelmutter 54 an dem Mantelrohr 14 durch ein schlaufenartig ausgebildetes Energieabsorptionselement 20 befestigt.
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Um die axiale Verstellbarkeit des Mantelrohrs 14 durch die Spindelmutter 54 zu ermöglichen, weist der Lenksäulenkörper 10 hierfür eine (in 1 nicht gezeigte) axiale Öffnung auf, entlang welcher die Spindelmutter 54 relativ zum Lenksäulenkörper 10 in Verbindung mit dem Mantelrohr 14 bewegbar ist.
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Die Lenksäule 1 ist in der vorliegenden Darstellung in einer vollständig ausgefahrenen Stellung gezeigt. Ein Verstellbereich der Lenksäule entspricht einer sichtbaren Länge des Mantelrohrs 14 und des Crashrohrs 16, welche aus dem Lenksäulenkörper 10 hervortritt.
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Ferner ist das Energieabsorptionselement 20 dargestellt, welches an einem Seitenabschnitt des Mantelrohrs 14 angeordnet ist. Das Energieabsorptionselement 20 ist an einem ersten längsaxialen Endabschnitt 20a am Mantelrohr 14 durch eine Befestigungseinrichtung 21 befestigt.
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2 zeigt eine Querschnittsansicht der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Die verstellbare Lenksäule 1 weist ferner eine Energieabsorptionseinrichtung 17 zum Absorbieren einer axialen Aufprallenergie auf. Die axiale Aufprallenergie wirkt von einem (in 2 nicht dargestellten) Lenkrad über die Lenkwelle 12 auf das Crashrohr 16 und von dem Crashrohr 16 auf das Mantelrohr 14.
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Die Energieabsorptionseinrichtung 17 weist ein Energieabsorptionselement 20 und ein Crash-Hub-Begrenzungselement 22 auf. Das Energieabsorptionselement 20 ist an dem (in 2 nicht gezeigten) ersten längsaxialen Endabschnitt am Mantelrohr 14 und an einem (in 2 nicht gezeigten) zweiten längsaxialen Endabschnitt an einer Spindelmutter 53 des Spindeltriebs 52 befestigt.
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Das Crash-Hub-Begrenzungselement 22 ist dazu ausgebildet, einen Crash-Hub des Mantelrohrs in Abhängigkeit einer Position des Mantelrohrs 14 im Lenksäulenkörper 10 zu variieren.
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Die Energieabsorptionseinrichtung 17 ist ferner dazu ausgebildet, in einem ersten Betriebszustand der Lenksäule 1, insbesondere während einer axialen Verstellung der Lenksäule, eine axiale Verstellung der Lenksäule 1, insbesondere des Mantelrohrs 14 und des Crashrohrs 16, innerhalb eines vorgegebenen axialen Verstellbereichs freizugeben, und in einem zweiten Betriebszustand, insbesondere bei einem durch eine axiale Aufprallenergie bedingten Crash-Hub des Mantelrohrs, den Crash-Hub des Mantelrohrs 14 in Abhängigkeit der Position des Mantelrohrs 14 im Lenksäulenkörper 10 zu variieren.
Das Mantelrohr 14 ist mit dem Crashrohr 16 ferner durch ein Zahnstangengetriebe 48 verbunden. Das Zahnstangengetriebe 48 ist dazu ausgebildet, eine axiale Bewegung des Mantelrohrs 14 in eine axiale Bewegung des Crashrohrs 16 umzusetzen. Das Zahnstangengetriebe 48 ist in der vorliegenden Anmeldung nicht näher beschrieben.
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Zur Ausbildung des Zahnstangengetriebes 48 eignen sich beispielsweise zwei Zahnstangen und ein zwischen diesen bzw. mit diesen im Eingriff angeordneten Zahnrad, wobei eine erste Zahnstange an einem Außenumfang des Crashrohrs und eine zweite Zahnstange an einem Bodenabschnitt des Lenksäulenkörpers 10 angeordnet sein können.
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Die verstellbare Lenksäule 1 weist ferner eine Mehrzahl von, das Mantelrohr 14 in den Lenksäulenkörper 10 führenden ersten Führungsanordnungen 18a, 18b zum Verschieben des Mantelrohrs 14 in Axialrichtung des Lenksäulenkörpers 10 auf. Darüber hinaus weist die verstellbare Lenksäule 1 eine Mehrzahl von, das Crashrohr 16 in dem Mantelrohr 14 führenden zweiten Führungsanordnungen 19a, 19b zum Verschieben des Crashrohrs 16 in Axialrichtung des Lenksäulenkörpers 10 auf.
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3 zeigt eine vergrößerte Detaildarstellung der in 2 gezeigten Querschnittsansicht der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Die vorliegende Darstellung zeigt das an der Spindelmutter 53 des Spindeltriebs 52 befestigte Energieabsorptionselement 20, welches an einem entgegengesetzten Endabschnitt mit dem Mantelrohr verbunden ist. Zwischen der Spindelmutter 53 und dem Energieabsorptionselement 20 ist ferner ein Befestigungselement 25 angeordnet, welches eine sichere Befestigung der Komponenten, d.h. des Energieabsorptionselements 20 und der Spindelmutter 53 des Spindeltriebs 52 ermöglicht. Ferner führt das Befestigungselement 25 die Spindelmutter 53 axial.
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Ferner dient das Befestigungselement 25 der Befestigung des Spindeltriebs 52, insbesondere der Spindel und der am Spindeltrieb 52 befestigten Spindelmutter 53, wobei der Spindeltrieb 52 an dem Befestigungselement 25 durch ein gebogenes weiteres Befestigungselement 27 fixiert ist.
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4a zeigt eine Längsschnittansicht eines Teilbereichs der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Das Crash-Hub-Begrenzungselement 22 ist durch ein am Lenksäulenkörper befestigtes, im Wesentlichen plattenförmiges Element ausgebildet. Das Crash-Hub-Begrenzungselement 22 weist eine in Längsrichtung ausgebildete Öffnung 24 auf. Die Öffnung 24 weist an einem ersten Längenabschnitt 24a eine erste Breite A1 und an einem zweiten Längenabschnitt 24b eine zweite Breite A2 auf.
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Ferner ist das Energieabsorptionselement 20 durch ein Metallblechband ausgebildet, welches an einem ersten Längenabschnitt 20c eine erste Breite B1 und an einem zweiten Längenabschnitt 20d eine zweite Breite B2 aufweist. Die erste Breite B1 des ersten Längenabschnitts 20c des Energieabsorptionselements 20 ist hierbei kleiner als die zweite Breite A2 des zweiten Längenabschnitts 24b des Crash-Hub-Begrenzungselements 22. Das Energieabsorptionselement 20 ist somit während einer axialen Verstellung der Lenksäule 1 frei entlang der Öffnung 24 des Crash-Hub-Begrenzungselements 22 bewegbar.
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Die zweite Breite B2 des zweiten Längenabschnitts 20d des Energieabsorptionselements 20 ist größer als die zweite Breite A2 des zweiten Längenabschnitts 24b des Crash-Hub-Begrenzungselements 22 und kleiner als die erste Breite A1 des ersten Längenabschnitts 24a des Crash-Hub-Begrenzungselements 22.
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Das als Metallblechband ausgebildete Energieabsorptionselement 20 ist bei einem durch eine axiale Aufprallenergie bedingten Crash-Hub des Mantelrohrs 14 von dem zweiten längsaxialen Endabschnitt 20b, an welchem das Energieabsorptionselement 20 an der Spindelmutter des Spindeltriebs befestigt ist, in Längsrichtung der Öffnung 24 des Crash-Hub-Begrenzungselements 22 bis zu einem Schulterabschnitt 26 eines Übergangs der ersten Breite A1 zur zweiten Breite A2 der Öffnung 24 abrollbar.
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4b zeigt eine schematische Darstellung eines Energieabsorptionselements der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Das Energieabsorptionselement 20 weist im Bereich des zweiten längsaxialen Endabschnitts 20b, an welchem das Energieabsorptionselement 20 an der Spindelmutter des Spindeltriebs befestigt bzw. befestigbar ist, einen ersten geraden Abschnitt 20e und einen sich an den ersten geraden Abschnitt 20e anschließenden gebogenen Abschnitt 20f auf. Der gebogene Abschnitt 20f weist vorzugsweise einen Biegungswinkel von im Wesentlichen 180° auf. Alternativ kann ein anderer geeigneter Biegungswinkel je nach Anordnung der Komponenten zueinander gewählt werden.
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Der erste Längenabschnitt 20c des Energieabsorptionselements 20 umfasst den ersten geraden Abschnitt 20e und den gebogenen Abschnitt 20f. Der zweite Längenabschnitt 20d des Energieabsorptionselements 20 schließt sich an den gebogenen Abschnitt 20f des ersten Längenabschnitts 20c des Energieabsorptionselements 20 an.
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Der erste Längenabschnitt 20c des Energieabsorptionselements 20 und das Crash-Hub-Begrenzungselement 22 sind in einer ersten Ebene E1 angeordnet. Der zweite Längenabschnitt 20d des Energieabsorptionselements 20 ist in einer zu der ersten Ebene E1 parallel angeordneten zweiten Ebene E2 angeordnet. In der vorliegenden Darstellung weist das Energieabsorptionselement im Bereich des gebogenen Abschnitts 20f sowie im Bereich des zweiten Längenabschnitts 20d einen mittigen Schlitz auf. Dieser gewährleistet in vorteilhafter Weise eine verbesserte Abrollbarkeit des Energieabsorptionselements im Crashfall.
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Das Energieabsorptionselement 20 weist ferner einen dritten Längenabschnitt 20g einer dritten Breite B3 auf. Der dritte Längenabschnitt 20g der dritten Breite B2 schließt sich an den zweiten Längenabschnitt 20d der zweiten Breite B2 an.
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Die dritte Breite B3 ist hierbei größer als die zweite Breite B2. Eine Dicke D1 des dritten Längenabschnitts ist größer als eine Dicke D2 des zweiten Längenabschnitts 20d, wobei ein maximaler Crash-Hub C des Energieabsorptionselements 20 der Länge des zweiten Längenabschnitts 20d des Energieabsorptionselements 20 entspricht.
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Ein maximaler Crash-Hub C des Energieabsorptionselements 20 beträgt vorzugsweise 100 mm. Ein axialer Verstellbereich der Lenksäule von einer ersten Fahrposition in eine zweite Fahrposition beträgt zumindest 250 mm, vorzugsweise zumindest 300 mm.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer Energieabsorptionseinrichtung der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug in einer ersten Position gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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In der vorliegenden Darstellung ist der gebogene Abschnitt 20f des Energieabsorptionselements 20 benachbart zu dem Schulterabschnitt 26 des Crash-Hub-Begrenzungselements 22 angeordnet.
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In der dargestellten Position des Energieabsorptionselements 20 bildet der Schulterabschnitt 26 aufgrund der an dieser Position höheren Breite des Energieabsorptionselements 20 somit einen Endanschlag, an dem ein weiteres Abrollen des Energieabsorptionselements 20 nicht möglich ist.
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6 zeigt eine schematische Darstellung der Energieabsorptionseinrichtung für das Kraftfahrzeug in einer zweiten Position gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
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Der Schulterabschnitt 26 des Crash-Hub-Begrenzungselements 22 und der zweite Längenabschnitt 20d zweiter Breite des Energieabsorptionselements 20 überlappen in der vorliegenden Darstellung in Längsrichtung.
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Wenn ein verbleibender Verstellweg des Mantelrohrs kleiner oder gleich dem Crash-Hub des Energieabsorptionselements 20 ist, dann ist vorstehend beschriebenes Überlappen des Schulterabschnitts 26 und des zweiten Längenabschnitts 20d des Energieabsorptionselements 20 der Fall. Der Schulterabschnitt 26 des Crash-Hub-Begrenzungselements 22 blockiert hierbei bei der Überlappung mit dem zweiten Längenabschnitt 20d zweiter Breite des Energieabsorptionselements 20 eine Bewegung des Energieabsorptionselements 20 und des damit verbundenen Mantelrohrs der Lenksäule.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008060225 B4 [0004]
