-
Die
Erfindung betrifft eine Lenksäulenanordnung
mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
-
Im
modernen Fahrzeugbau sind Lenksäulen so
ausgebildet, dass sie aus Komfortzwecken in ihrer Neigung und in
ihrer Länge
veränderbar
sind. Dadurch können
sie auf die individuellen Bedürfnisse
eines Fahrers eingestellt werden. Zur Fixierung der Lenksäule in ihrer
Position sind Klemmmittel vorgesehen. Diese sind so ausgelegt, dass
sie die Veränderbarkeit
der Lage der Lenksäule
zuverlässig
und auf Dauer blockieren. Das gilt insbesondere für den Fall,
in dem auf die Lenksäule
eine in axialer Richtung wirkende Kraft angreift, wie beispielsweise
bei einem Unfall. Andererseits müssen
die Klemmmittel so ausgelegt sein, dass sie im Bedarfsfall eine
Veränderung
der Position der Lenksäule
einfach zulassen. Eine derartige Lenksäule ist beispielsweise aus
der
EP 0 802 104 A1 bekannt.
Die in dieser Druckschrift beschriebene Lenksäule weist eine fahrzeugfeste Konsole
auf, an der Klemmmittel in Form von Lamellen gelagert sind. Über diese
Klemmmittel steht die Lenksäule
mit einer fahrzeugfesten Konsole in Verbindung. In einer Öffnungsstellung
der Klemmmittel ist es möglich,
die Lenksäule
gegenüber
der Konsole zu verschieben. In einer Schließstellung der Klemmmittel ist
die Lenksäule
gegenüber
der Konsole fixiert.
-
Um
Lenksäulenanordnungen
für einen
Fahrzeugaufprall sicher zu gestalten, ist es bekannt, eine nicht
in ihrer Position verstellbare Lenksäule so an einer fahrzeugfest
angeordneten Konsole zu befestigten, dass im Falle eines Unfalls
eine axiale Verschiebung der Lenksäule relativ zu der Konsole
unter Energieaufnahme ermöglicht
wird. Dazu wird beispielsweise auf die
DE 37 20 320 A1 verwiesen.
Aus dieser Druckschrift geht eine Lenksäulenanordnung mit einer fahrzeugfest
angeordneten Konsole hervor. Weiterhin ist eine nicht verstellbare
Lenksäule
offenbart, die über
einen sogenannten Bügel
mit der Konsole verbunden ist. Bügel
und Konsole sind über
Bolzen miteinander verbunden. Die Bolzen greifen in in den Bügel eingebrachte
Langlochbohrungen ein, die im Falle eines Unfalls ein Verschieben
des Bügels
relativ zu der Konsole unter Energieaufnahme ermöglichen. Aus dieser Druckschrift
geht jedoch nicht hervor, wie der Bügel relativ zu der Konsole
beim normalen Gebrauch der Lenksäulenanordnung
fixiert ist.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenksäulenanordnung
zu schaffen, bei der, unter Beibehaltung von bekannten Komfortfunktionen,
die Sicherheit von Fahrzeuginsassen erhöht und ein zuverlässiger Gebrauch
der Lenksäulenanordnung
gewährleistet
wird.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Lenksäulenanordnung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung zeichnet
sich durch eine Lenksäulenanordnung
mit einer fahrzeugfest angeordneten Konsole sowie einer Lenksäule aus,
die aus Komfortgründen
in ihrer Neigung und in ihrer Länge
veränderbar
ausgeführt
ist. Um die Lenksäule
in ihrer Position zu fixieren, sind zudem Klemmmittel vorgesehen.
Um die Sicherheit von Fahrzeuginsassen im Falle eines Crashs zu
erhöhen,
ist zwischen der fahrzeugfest angeordneten Konsole und der Lenksäule mit
den Klemmmitteln ein Konsolenschlitten vorgesehen, der so mit der
Konsole verbunden ist, dass eine lineare Verschiebung des Konsolenschlittens
entlang der Konsole möglich
ist. Erfindungsgemäß ist ein
Energieabsorptionselement vorgesehen, welches so angeordnet ist,
dass es bei einer Verschiebung des Konsolenschlittens relativ zur
Konsole Energie absorbiert. Durch die erfindungsgemäße Lösung wird
die Sicherheit von Fahrzeuginsassen bei einem Unfall erhöht, da neben
einem Verschieben der Lenksäule
zusätzlich
Aufprallenergie absorbiert wird.
-
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
erfolgt die Energieabsorption aufgrund von Formänderungsarbeit des Energieabsorptionselementes.
Eine Energieabsorption über
Formänderungsarbeit
ist im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik aus anderen Bereichen hinlänglich bekannt.
Daraus folgt, dass die Umsetzung einfach möglich ist, da die Erfahrungen
von anderen Gebieten genutzt werden können.
-
Das
Energieabsorptionselement kann beispielsweise als ein Draht ausgeführt sein.
Denkbar sind auch andere Formen, wie beispielsweise ein Blechstreifen.
-
Eine
Energieabsorption über
ein Energieabsorptionselement kann dann erfolgen, wenn zwei Teile
relativ zueinander bewegt werden. Bei der vorliegenden Erfindung
ist es denkbar, dass der Konsolenschlitten bei seiner Verschiebung
an dem Draht angreift und diesen mitnimmt. Wenn der Draht dabei an
einem weiteren Gegenstand, beispielsweise an der Konsole, entlanggeführt und
verformt wird, kann auch auf einfache Art und Weise Energie absorbiert werden.
-
Es
ist denkbar, dafür
an der Konsole ein Umformelement anzuordnen.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
erfolgt die Energieabsorption erst nachdem der Konsolenschlitten
bereits um einen bestimmten Weg gegenüber der Konsole verschoben
wurde. Das bringt den Vorteil mit sich, dass das Energieniveau zum Zeitpunkt
des Lösens
des Konsolenschlittens von der Konsole minimiert wird, so dass keine
unzumutbaren Belastungsspitzen für
den Fahrzeuginsassen auftreten.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von den in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
-
Es
zeigen:
-
1 eine Draufsicht auf eine
erfindungsgemäße Lenksäulenanordnung;
-
2 eine Seitenansicht der
erfindungsgemäßen Lenksäulenanordnung
gemäss 1;
-
3 eine dreidimensionale
Darstellung einer Konsole mit einem Konsolenschlitten einer Lenksäulenanordnung
und einem Energieabsorptionselement gemäß 1 vor einem Aufprall; sowie
-
4 eine dreidimensionale
Darstellung einer weiteren Ausführungsform
einer Konsole mit einem Konsolenschlitten einer Lenksäulenanordnung und
einem Energieabsorptionselement gemäß 1 vor einem Aufprall.
-
In 1 ist eine Lenksäulenanordnung 1 dargestellt.
Die Lenksäulenanordnung 1 weist
eine Konsole 2 auf. Die Konsole 2 hat einen im
Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Sie weist Aufnahmen 3 für nicht
näher dargestellte
Befestigungsmittel auf. Über
diese Befestigungsmittel wird die Konsole 2 an ei nem ebenfalls
nicht dargestellten Fahrzeug montiert. Weiterhin sind Aufnahmen 4 vorgesehen
(vgl. 2), die zur Aufnahme
eines weiteren Befestigungselementes dienen. Das in der Aufnahme 4 angeordnete
Befestigungselement dient der Befestigung einer im Zusammenhang
mit der Erfindung nicht näher
interessierenden Hülse 5.
Weiterhin weist die Konsole 2 ein Langloch 6 auf,
welches sich über einen
Großteil
der Länge
der Konsole 2 erstreckt. Die Funktion des Langlochs 6 wird
im Folgenden noch näher
erläutert
werden.
-
Die
Lenksäulenanordnung 1 weist
weiterhin eine Lenksäule 7 mit
einem Mantelrohr 8 sowie einer in dem Mantelrohr 8 drehbar
gelagerten Lenkspindel 9 auf. Die Lenkspindel 9 dient
der Aufnahme eines nicht dargestellten Lenkrades und einer Übertragung einer
von einem Fahrer in das Lenkrad eingebrachten Drehbewegung auf ein
Lenkgetriebe.
-
Zudem
sind in 1 beidseits
des Mantelrohres 8 angeordnete Lamellenpakete 11 zu
erkennen, über
die eine Fixierung der Lenksäule
in einer bestimmten Position erfolgen kann. Die Lamellenpakete 11 wirken
mit einer hier nicht im Detail beschriebenen, weil aus dem Stand
der Technik bekannten, Klemmvorrichtung 12 zusammen. Es
kann über
Erhöhen
bzw. Reduzieren des zwischen den Lamellen 11 herrschenden
Druckes ein Fixieren bzw. Lösen
erfolgen und somit ein Verstellen bzw. Fixieren der Lenksäule bewerkstelligt
werden.
-
Unterhalb
der Konsole 2 ist ein Konsolenschlitten 13 angeordnet.
Der Konsolenschlitten 13 steht über Befestigungselemente 14 sowie
einen Kulissenstein 15 mit der Konsole in Verbindung. Der
Kulissenstein 15 ist in seinen Abmaßen auf die Abmaße des Langlochs 6 abgestimmt
und in diesem angeordnet. Er ist über geeignete Befestigungselemente,
wie beispielsweise Schrauben 16, mit dem Konsolenschlitten 13 verbunden.
Wie aus
-
2 hervorgeht, ist die Klemmvorrichtung 12 an
dem Konsolenschlitten 13 angeordnet. Dazu weist der Konsolenschlitten 13 winklig
zu ihm angeordnete Schenkel 17 auf. Die Schenkel 17 weisen Aufnahmen 18 auf, über die
eine Verbindung zwischen dem Konsolenschlitten 13 und der
Klemmvorrichtung 12 hergestellt werden kann.
-
Im
Folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Lenksäulenanordnung 1 im
Zusammenhang mit den 3 und 4 näher erläutert. Wenn im Falle eines
Crashs eine Kraft A gemäß dem Pfeil
A auf die Lenksäulenanordnung 1 einwirkt
und diese Kraft A ein vorbestimmtes Maß überschreitet, so wird die Kraft
A über
die Lenkspindel 9, das Mantelrohr 8 sowie die
Klemmvorrichtung 12 in den Konsolenschlitten 13 eingeleitet.
Dabei ist die Klemmvorrichtung 12 so ausgelegt, dass sie
dem vorbestimmten Kraftmaß standhält, d. h.
die Lenksäule 7 trotz dieser
Kraft in ihrer Position hält. Überschreitet
die Kraft A nun ein vorbestimmtes Maß, lösen sich die Befestigungselemente 14 zwischen
Konsolenschlitten 13 und Konsole 2, was zur Folge
hat, dass nun eine Bewegung des Konsolenschlittens 13 relativ
zur Konsole 2 ermöglicht
wird.
-
Durch
das Zusammenwirken von dem mit dem Konsolenschlitten 13 verbundenen
Kulissenstein 15 und dem Langloch 6 der Konsole 3 führt der Konsolenschlitten 13 eine
definierte, durch das Langloch 6 vorgegebene, lineare Bewegung
durch. Demnach sieht die erfindungsgemäße Lenksäulenanordnung 1 zwei
Möglichkeiten
vor, die Lenksäule 7 im Fahrzeug
zu verschieben. Eine Möglichkeit
ist nach Lösen
der Klemmvorrichtung 12 zum Zweck der Komfortverstellung
der Lenksäule 7 gegeben;
eine weitere nach Lösen
der Befestigungselemente 14 im Falle eines Crashs. Durch
das Vorsehen von zwei separaten Verschiebe- bzw. Verstellmöglichkeiten,
ist es möglich,
die Widerstände,
die beim Verschieben der Lenksäulenanordnung 1 überwunden
werden müssen,
unterschiedlich einzustellen.
-
In 3 ist eine Konsole 2 mit
einem Konsolenschlitten 13 dargestellt und zwar vor Einwirken
der Kraft A auf die Lenksäulenanordnung 1. Übersichtlichkeitshalber
wurde auf eine Darstellung der mit dem Konsolenschlitten 13 verbundenen
Lenksäule 7 sowie
der Klemmvorrichtung 12 verzichtet. In 3 sind jedoch sowohl die Befestigungselemente 14 zwischen
dem Konsolenschlitten 13 und der Konsole 2 als
auch die Befestigungselemente 16 für den nicht dargestellten Kulissenstein 15 erkennbar.
Weiterhin erkennbar ist das Langloch 6 in der Konsole 2,
durch welches der Kulissenstein 15 geführt ist.
-
Um
den Konsolenschlitten 13 herum, ist ein Crashdraht 21 geführt. Dieser
nimmt im entferntesten Sinne eine „W-Form" ein. Sein mittlerer Teil ist – wie bereits
ausgeführt – um den
Konsolenschlitten 13 geführt. Seine beiden Enden verlaufen
jeweils auf der anderen Seite der Konsole 2. Sie sind um
die Konsole 2 herumgeführt.
Dabei liegt der Crashdraht 21 nicht überall an dem Konsolenschlitten 13 an,
sondern ist vielmehr mit Spiel um diesen herumgeführt. Dadurch
wird erreicht, dass eine erste Bewegung des Konsolenschlittens 13 relativ
zur Konsole 2 ohne ein Verformen des Drahts 21 und
somit ohne zusätzlichen
Widerstand möglich
ist. Dadurch wird eine Kraftspitz vermindert, wenn sich die Befestigungselemente 14 zwischen
Konsole 2 und Konsolenschlitten 13 lösen.
-
In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Lenksäulenanordnung
mit einem Energieabsorptionsdraht dargestellt. Der Übersichtlichkeit
halber ist der Konsolenschlitten 13 durchscheinend dargestellt.
Im Gegensatz zu dem in 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel
ist der Draht 21 nicht um den Konsolenschlitten 13 und
die Konsole 2 herumgeführt.
Vielmehr sind an der Konsole 2 zwei Umformelemente 22 vorgesehen.
Diese sind so angeordnet, dass sie sich in einer Ausgangsposition
(in 4 dargestellt) an
beiden Seiten der Befestigungsmittel 16 des Kulissensteins 15 befinden.
Der Draht 21 verläuft
zwischen Konsolenschlitten 13 und Konsole 2 und
ist in Schlangenlinien sowohl um die Umformelemente 22 als
auch um die in einer Ausgangsposition zwischen den Umformelementen 22 angeordneten
Befestigungselemente 16 geführt.
-
Wenn
nun im Falle eines Unfalls eine Kraft A auf die Lenksäulenanordnung 1 einwirkt
und diese über
die Lenkspindel 9 das Mantelrohr sowie die Klemmvorrichtung 12 auf
den Konsolenschlitten 13 wirkt, lösen sich die Befestigungselemente 14 und geben
eine Bewegung des Konsolenschlittens 13 gegenüber der
Konsole 2 frei. Bei dem in 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel,
führt der
Konsolenschlitten 13 eine Bewegung, die durch das Langloch 6 vorgegeben
ist, durch. Dabei wird der Crashdraht 21 mitgenommen. Eine
Verformung des Crashdrahts 21 unter Ableistung einer Verformungsarbeit setzt
erst zu dem Zeitpunkt ein, zu dem der Crashdraht 21 stramm
zwischen Konsolenschlitten 13 und Konsole 2 anliegt.
Im Folgenden wird der Draht 21 um die Konsole 2 herumgezogen
und dabei hin- und wieder zurückgebogen.
Bei diesem Vorgang wird Energie absorbiert. Über das Material und die Geometrie
des Drahtes lässt
sich die Höhe
des Energieabsorptionsniveaus einstellen.
-
Bei
dem in 4 dargestellten
Ausführungsbeispiel
wird der Draht beim Verschieben des Konsolenschlittens 13 relativ
zu der Konsole 2 von den Befestigungselementen 16 bzw.
dem Kulissenstein 15 mitgenommen und dabei um die Umformelemente 22 geführt. Entsprechend
dem zuvor beschriebenen Ausführungsbei spiel
wird der Draht 21 dabei verformt und absorbiert Energie.
Die Energieabsorption setzt in diesem Fall direkt zu Beginn der
Bewegung des Konsolenschlittens 13 ein.