DE10236437B4

DE10236437B4 - Sicherheitsvorrichtung an einer teleskopierbaren Lenksäule zur Verhinderung einer Bremspedalbewegung bei einem Unfall

Info

Publication number: DE10236437B4
Application number: DE10236437A
Authority: DE
Inventors: Seong-Ho Yang
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2005-03-03
Anticipated expiration: 2022-08-09
Also published as: JP2003089348A; US20030052481A1; JP3903428B2; KR20030025372A; DE10236437A1; US6817436B2; KR100405559B1

Abstract

Sicherheitsvorrichtung an einer teleskopierbaren Lenksäule zur Verhinderung einer Bremspedalbewegung bei einem Unfall, aufweisend:
eine obere Lenkspindel (1);
eine untere Lenkspindel (2), die bei einem Fahrzeugzusammenstoß in der oberen Lenkspindel (1) gleitet und in diese hineingeschoben wird; und
einen aktiven Anschlag (8), der in einer vorbestimmten Position zwischen der oberen und der unteren Lenkspindel (1, 2) eingebaut ist, um den Weg des beim Fahrzeugzusammenstoß zu dem Fahrer hin gedrückten Bremspedals (7) durch Zusammenklappen und Vorstehen des aktiven Anschlags (8) vor dem Bremspedal (7) zu begrenzen, wenn die obere Lenkspindel (1) nach unten gleitet und die untere Lenkspindel (2) in diese hineingeschoben wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung an einer teleskopierbaren Lenksäule zur Verhinderung einer Bremspedalbewegung bei einem Fahrzeugzusammenstoß.
Wenn ein Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug oder einem fremden Gegenstand zusammenstößt, schwenkt im allgemeinen der Körper des Fahrers schnell nach vorn, und der Oberkörper und das Gesicht prallen infolge der Trägheitskraft des fahrenden Fahrzeuges gegen das Lenkrad.
Daher gibt es einige Sicherheitseinrichtungen, wie einen Sicherheitsgurt und einen im Lenkrad eingebauten Airbag. Außerdem gibt es Strukturen, die an der Lenksäule angebaut sind, um Verletzungen des Fahrers zu vermeiden oder zu minimieren.

In den 1 und 2 ist eine allgemein bekannte Lenksäule gezeigt, die eine obere Lenkspindel 1 und eine untere Lenkspindel 2 aufweist, die in die obere Lenkspindel 1 eingesetzt ist. Die untere Lenkspindel 2 ist über ein Universalgelenk 3 mit einem Lenkgetriebe 4 verbunden, und die obere Lenkspindel 1 ist mittels einer Befestigungsschelle 5 an einem in einem Schutzpolster (nicht gezeigt) positionierten Haubenquerteil montiert.

In anderen Worten, wenn ein Fahrzeugzusammenstoß bewirkt, dass der Oberkörper oder das Gesicht des Fahrers gegen das Lenkrad schlägt, wird ein Bolzen oder eine ähnliche Struktur, die die obere und die untere Lenkspindel miteinander verbindet, gebrochen oder abgeschert, wie aus 3 ersichtlich ist, und die obere Lenkspindel 1 wird nach unten gedrückt (die untere Lenkspindel 2 wird in die obere Lenkspindel 1 geschoben), wodurch der Stoß beim Fahrzeug aufprall reduziert wird und die Verletzungen des Fahrers minimiert werden.

Andererseits, wenn die Kraft des Zusammenstoßes groß ist, kann die Vorderwand nach innen aufbrechen und das Stoßpaneel zum Fahrer hin verformt werden. Außerdem wird ein an dem Stoßpaneel montiertes Bremspedal in Richtung des Fahrers nach innen gedrückt. Üblicherweise treten während des Fahrzeugaufpralls fast alle Fahrer weiter kräftig auf das Bremspedal. Infolgedessen trägt der Fahrer auf den Stoß des Bremspedals, das beim Fahrzeugzusammenstoß zu dem Fahrer hin gedrückt wird, ernsthafte Beinverletzungen davon.

Daher ist bei der Fahrzeugsicherheitsprüfung die Grenzstellung des niedergetretenen Bremspedals als ein wichtiger Punkt der Fahrzeuguntersuchung geregelt.

Das in den 1 und 2 schematisch gezeigte Bremspedal hat insgesamt eine Struktur, bei der ein oberes Ende des Bremspedals 7 an einem Halter 6 des Stoßpaneels (nicht gezeigt) schwenkbar festgelegt ist.

In anderen Worten ist die einzige Struktur, die verhindert, dass das Bremspedal 7 zu dem Fahrer hin gedrückt wird, das Stoßpaneel, an dem das Bremspedal 7 montiert ist. Ansonsten gibt es keine andere Struktur, um das Drücken des Bremspedals 7 zu verhindern.

Daher wurde es zusätzlich zu der Erhöhung der Festigkeit des Stoßpaneels erforderlich, eine Struktur zu entwickeln, die verhindert, dass das Bremspedal beim Fahrzeugzusammenstoß zu dem Fahrer hin gedrückt wird.

Die DE 93 07 274 U1 offenbart eine Sicherheitsvorrichtung an einer teleskopierbaren Lenksäule, bei der ein Zugseil seitlich an einer stauchbaren, in Fahrtrichtung verschiebbaren Lenkspindel befestigt und über Umlenkelemente mit einem Bremspedal verbunden ist, so dass bei einer aufprallbedingten Teleskopierbewegung der Lenksäule das Zugseil gestrafft wird und somit eine Bewegung des Bremspedals zum Fahrer hin verhindert wird.

Die DE 195 22 398 C1 beschreibt eine Sicherheitsvorrichtung zur Verhinderung einer aufprallbedingten Aufstellbewegung einer Lenksäule infolge eines durch Eindrückung der Stirnwand rückverlagerten Pedalwerks, wobei am Pedalwerk und/oder an einer Strebe der Lenksäule mindestens ein seitlich abstützendes Abweismittel angeordnet ist, durch welches das Pedalwerk an der Strebe vorbeigeführt wird und an dieser aufläuft bzw. hängen bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung an einer teleskopierbaren Lenksäule zu schaffen, mit der die während eines Fahrzeugaufpralls auftretende Bewegung eines zu dem Fahrer hin gedrückten Bremspedals begrenzt wird, wodurch die Möglichkeit von Beinverletzungen des Fahrers reduziert wird.

Dies wird gemäß der Erfindung erreicht durch eine Sicherheitsvorrichtung an einer teleskopierbaren Lenksäule zur Verhinderung einer Bremspedalbewegung bei einem Unfall, aufweisend eine obere Lenkspindel, eine untere Lenkspindel, die bei einem Fahrzeugzusammenstoß in der oberen Lenkspindel gleitet und in diese hineingeschoben wird, und einen aktiven Anschlag, der in einer vorbestimmten Position zwischen der oberen und der unteren Lenkspindel eingebaut ist, um den Weg des beim Fahrzeugzusammenstoß zu dem Fahrer hin gedrückten Bremspedals durch Zusammenklappen und Vorstehen des aktiven Anschlags an der Rückseite des Bremspedals zu begrenzen, wenn die obere Lenkspindel nach unten gleitet und die untere Lenkspindel in diese hineingeschoben wird.

Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Seitenansicht, aus der der Einbauzustand einer Lenksäule und eines Bremspedals nach dem Stand der Technik ersichtlich ist;
2 eine perspektivische Ansicht, aus der der Einbauzustand einer Lenksäule und eines Bremspedals nach dem Stand der Technik ersichtlich ist;
3 eine Seitenansicht, aus der eine infolge eines Zusammenstoßes zusammengeschobene Lenksäule nach dem Stand der Technik ersichtlich ist;
4 eine perspektivische Ansicht, aus der der Einbauzustand eines Lenksäule und eines Bremspedals ersichtlich ist, wobei eine Struktur zum Verhindern des Drückens des Bremspedals mit einem aktiven Anschlag nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung eingebaut ist;
5 eine vergrößerte Teilansicht der wesentlichen Teile der Struktur aus 4;
6 eine Ansicht des aktiven Anschlags der Struktur aus 4, der beim Zusammenstoß verformt wird;
7 eine Ansicht eines verformten aktiven Anschlags aus 6 zur Verhinderung des Drückens des Bremspedals zu dem Fahrer hin;
8 eine Ansicht eines aktiven Anschlags nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
9 eine Ansicht eines aktiven Anschlags nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
10 eine Ansicht eines aktiven Anschlags nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung; und
11 eine Ansicht einer einzigen aktiven Anschlageinheit nach einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung.
Mit Bezug auf die Zeichnung werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erläutert.
4 zeigt eine Struktur zur Verhinderung des Drückens eines Bremspedals eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Einbaustruktur der Lenksäule und des Bremspedals ist mit der nach dem Stand der Technik identisch.
In anderen Worten ist die untere Lenkspindel 2 in die obere Lenkspindel 1 eingesetzt und mit dieser verbunden, so dass die obere Lenkspindel 1 beim Fahrzeugzusammenstoß nach unten verschoben wird. Die untere Lenkspindel 2 ist über ein Universalgelenk 3 mit einem Lenkgetriebe 4 verbunden, und die obere Lenkspindel 1 ist mittels einer Befestigungsschelle 5 an einem Haubenquerteil montiert. Das obere Ende des Bremspedals 7 ist an einem Halter 6 schwenkbar festgelegt, der an einem Stoßpaneel montiert ist.
Neben der vorgenannten Struktur ist nach einem Aspekt der Erfindung ein aktiver Anschlag 8 vorgesehen, der zwischen der oberen Lenkspindel 1 und einem Gelenkabschnitt eingebaut ist, der seinerseits zwischen dem Universalgelenk 3 und der unteren Lenkspindel 2 vorgesehen ist und den Weg des Bremspedals begrenzt, das bei einem Fahrzeugzusammenstoß zu dem Fahrer hin gedrückt wird, wodurch der aktive Anschlag 8 vor dem Bremspedal 7 vorsteht, um zu verhindern, dass das Bremspedal 7 zu dem Fahrer hin gedrückt wird.
Der aktive Anschlag 8 weist Anschlagteile 8a, 8b, die länger als der Weg des Bremspedals 7 sind, das von der unteren Lenkspindel 2 zu dem Fahrer hin gedrückt wird, ein Gelenk 9a, das die beiden Anschlagteile 8a, 8b längs miteinander verbindet, und Stützteile 8c, 8d auf, die an den freien Enden der Anschlagteile angelenkt sind. Die Stützteile 8c, 8d sind an dem unteren Ende der oberen Lenkspindel 1 und dem oberen Gelenkteil 3a des an der unteren Lenkspindel 2 ausgebildeten Universalgelenks 3 festgelegt.
Wenn der aktive Anschlag 8 festgelegt ist, sind die Anschlagteile 8a, 8b vollständig auseinandergeklappt, und die Stützteile 8c, 8d sind an beiden Enden fast senkrecht zu den Anschlagteilen 8a, 8b geschwenkt.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Erfindung beschrieben.
Bei einem Zusammenstoß des Fahrzeuges wird die obere Lenkspindel 1 durch die Kraft des gegen das Lenkrad schlagenden Oberkörpers des Fahrers nach unten gedrückt, so dass der aktive Anschlag 8, der zwischen der oberen Lenksäule 1 und dem Universalgelenk 3 positioniert ist, zusammengeklappt wird.
In anderen Worten, wie aus 6 ersichtlich, verringert sich der Abstand zwischen den beiden Stützteilen 8c, 8d, wie sich das untere Ende der oberen Lenkspindel 1 und das obere Gelenkteil 3a des Universalgelenks 3 gegenseitig annähern. Zu diesem Zeitpunkt werden alle drei Gelenke 9a, 9b, 9c geschwenkt, wodurch die Anschlagteile 8a, 8b zusammengeklappt werden, während das mittlere Gelenk 9a zu dem Bremspedal 7 hin vorsteht.
Wie aus 7 ersichtlich, gleitet die obere Lenkspindel 1 vollständig nach unten, und die beiden zusammengeklappten Anschlagteile 8a, 8b sind nahe vor dem Bremspedal 7 positioniert.
Obwohl das Bremspedal 7 infolge der Verformung des Stoßpaneels beim Fahrzeugaufprall zu dem Fahrer hin gedrückt wird, wird es durch die Anschlagteile 8a, 8b des aktiven Anschlags 8 festgehalten, wodurch verhindert wird, dass sich das Bremspedal 7 weiter zu dem Fahrer hin bewegt, und die Möglichkeit von Beinverletzungen des Fahrers reduziert wird.
Eine Vielzahl von Modifikationen der Form des aktiven Anschlags 8 sind möglich. Zum Beispiel können, wie aus 8(a) ersichtlich, die beiden Anschlagteile 8a, 8b anders als die flache Form halbkreisförmig ausgebildet sein, wobei die konkaven Flächen der beiden Anschlagteile 8a, 8b zusammenklappen, wenn das Bremspedal beim Fahrzeugzusammenstoß anschlägt.
Wie aus 9(a) ersichtlich, können die beiden Anschlagteile 8a, 8b mit Stützteilen 8e, 8f versehen sein, die rechtwinklig ausgebildet sind, wobei deren Innenflächen in Richtung des Bremspedals zusammengeklappt werden, wodurch verhindert wird, dass das Bremspedal beim Fahrzeugzusammenstoß gedrückt wird.
Ferner können, wie aus 10 ersichtlich, die beiden Anschlagteile 8a, 8b mit Stützteilen 8g, 8h versehen sein, die dreieckig ausgebildet sind, wobei deren Innenflächen in Richtung des Bremspedals zusammengeklappt werden, wodurch verhindert wird, dass das Bremspedal beim Fahrzeugzusammenstoß zu dem Fahrer hin gedrückt wird.
Bei den oben genannten drei Ausführungsformen ist die Einbauweise dieselbe wie bei dem aktiven Anschlag, der mit den einfachen flachen Anschlagteilen versehen ist. In anderen Worten sind die Stützteile 8c, 8d an dem unteren Ende der oberen Lenkspindel 1 und dem oberen Gelenkteil 3a des Universalgelenks 3 festgelegt. Jedoch kann der aktive Anschlag mit den einfachen flachen Anschlagteilen 8a, 8b eng an der unteren Lenkspindel 2 im Einbauzustand platziert sein. Im Falle der anderen Formen der Anschlagteile 8a, 8b können diese nicht eng positioniert sein, sondern sind vielmehr entsprechend ihren Formen in vorbestimmten Abständen voneinander platziert.
Infolgedessen, wenn ein fahrendes Fahrzeug aufprallt, dessen aktiver Anschlag wie oben beschrieben eingebaut ist, werden die Anschlagteile 8a, 8b wie in den 8(b), 9(b) oder 10(b) zusammengeklappt. Gleichzeitig wird das Bremspedal 7, das durch den Zusammenprall zu dem Fahrer hin gedrückt wird, in den Innenflächenteilen der drei anderen modifizierten Anschlagteile aufgenommen. Daher ist es möglich, dass die aktiven Anschläge in ihrem stabileren Zustand wirksam dem Druck des Bremspedals zu dem Fahrer hin widerstehen.
Andererseits sind die verschiedenen Formen der aktiven Anschläge mit einzelnen Teilen, wie Anschlagteilen 8a, 8b und Stützteilen 8c, 8d versehen, die dann mit Gelenken 9a, 9b, 9c verbunden sind. Alternativ kann der aktive Anschlag auch als ganze Einheit ohne separate Teile hergestellt werden, wobei eine Nut 10 an einer Stelle ausgebildet ist, wo das Gelenk 9a, 9b, 9c montiert ist oder wo die Anschlagteile beim Fahrzeugzusammenprall zusammengeklappt werden, wie in 11 gezeigt ist. Die Nut 10 wirkt in derselben Weise und erzeugt dieselbe Wirkung beim Fahrzeugzusammenprall wie die anderen aktiven Anschläge, die mit einzelnen Teilen versehen sind.
In anderen Worten kann der aktive Anschlag 8 mit einer einzigen Einheit eines Anschlagteils konstruiert werden, das doppelt so lang wie der Abstand des Bremspedals 7 ist, das von der unteren Lenkspindel 2 gedrückt wird. Eine Nut ist in dem Anschlagteil ausgebildet, damit dieses in der Mitte zu klappen, und Stützteile sind an beiden Enden des Anschlagteils vorgesehen.
Die Stützteile können mit den Anschlagteilen wahlweise über ein Gelenk oder eine Nut verbunden sein.
Wie oben beschrieben, ist es ein Vorteil der Erfindung, dass ein aktiver Anschlag an der Lenksäule vorgesehen ist, welcher zusammengekappt wird, um an der Vorderseite des Bremspedals anzuschlagen, wenn die obere Lenkspindel nach unten gleitet, was verhindert, dass das Bremspedal beim Fahrzeugzusammenstoß übermäßig zu dem Fahrer hin gedrückt wird, wodurch potentielle Beinverletzungen des Fahrers reduziert werden und die Sicherheit des Fahrzeuges verbessert wird.

Claims

Sicherheitsvorrichtung an einer teleskopierbaren Lenksäule zur Verhinderung einer Bremspedalbewegung bei einem Unfall, aufweisend: eine obere Lenkspindel (1); eine untere Lenkspindel (2), die bei einem Fahrzeugzusammenstoß in der oberen Lenkspindel (1) gleitet und in diese hineingeschoben wird; und einen aktiven Anschlag (8), der in einer vorbestimmten Position zwischen der oberen und der unteren Lenkspindel (1, 2) eingebaut ist, um den Weg des beim Fahrzeugzusammenstoß zu dem Fahrer hin gedrückten Bremspedals (7) durch Zusammenklappen und Vorstehen des aktiven Anschlags (8) vor dem Bremspedal (7) zu begrenzen, wenn die obere Lenkspindel (1) nach unten gleitet und die untere Lenkspindel (2) in diese hineingeschoben wird.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der aktive Anschlag (8) aufweist: ein Anschlagteil (8a, 8b), das länger als der Weg des Bremspedals (7) ist, das von der unteren Lenkspindel (2) zu dem Fahrer hin gedrückt wird; eine Nut (10), die in dem Anschlagteil (8a, 8b) derart ausgebildet ist, dass dessen Mittelabschnitt zusammengeklappt werden kann; und Stützteile (8c, 8d), die an den freien Enden des Anschlagteils (8a, 8b) vorgesehen sind.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Anschlagteil (8a, 8b) eine flache Form hat.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Anschlagteil (8a, 8b) halbkreisförmig ausgebildet ist und dessen Innenfläche zusammenklappt, um an dem gedrückten Bremspedal (7) anzuschlagen.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Anschlagteil (8a, 8b) rechtwinklig ausgebildet ist und dessen Innenfläche zusammenklappt, um an dem gedrückten Bremspedal (7) anzuschlagen.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Anschlagteil (8a, 8b) dreieckig ausgebildet ist und dessen Innenfläche zusammenklappt, um an dem gedrückten Bremspedal (7) anzuschlagen.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Stützteile (8c, 8d) mit dem Anschlagteil (8a, 8b) verbunden sind und durch eine Nut getrennt sind, die an ihrer Verbindungsstelle ausgebildet ist.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Stützteile (8c, 8d) über ein Gelenk (9b, 9c) mit dem Anschlagteil (8a, 8b) verbunden sind.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der aktive Anschlag (8) aufweist: zwei Anschlagteile (8a, 8b), die länger als der Weg des Bremspedals (7) sind, das von der unteren Lenkspindel (2) zu dem Fahrer hin gedrückt wird; ein Gelenk (9a), das die beiden Anschlagteile (8a, 8b) längs miteinander verbindet; und Stützteile (8c, 8d), die an den freien Enden der Anschlagteile (8a, 8b) angelenkt sind.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Anschlagteile (8a, 8b) halbkreisförmig ausgebildet sind und dessen Innenflächen zusammenklappen, um an dem gedrückten Bremspedal (7) anzuschlagen.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Anschlagteile (8a, 8b) mit Stützteilen (8e, 8f) versehen sind, die rechtwinklig ausgebildet sind, wobei die Innenflächen der Anschlagteile (8a, 8b) zusammenklappen, um an dem gedrückten Bremspedal (7) anzuschlagen.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Anschlagteile (8a, 8b) mit Stützteilen (8g, 8h) versehen sein, die dreieckig ausgebildet sind, wobei die Innenflächen der Anschlagteile (8a, 8b) zusammenklappen, um an dem gedrückten Bremspedal (7) anzuschlagen.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Stützteile (8c, 8d) mit den Anschlagteilen (8a, 8b) verbunden sind und durch eine Nut getrennt sind, die an ihrer Verbindungsstelle ausgebildet ist.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Stützteile (8c, 8d) über ein Gelenk (9b, 9c) mit den Anschlagteilen (8a, 8b) verbunden sind.