DE19508443A1 - Halterung für einen lenkradseitigen Lenksäulenteil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekanntlich bestehen Lenksäulen für Kraftfahrzeuge im Prinzip aus einer Lenkwelle oder Lenkspindel und einem diese bzw. dieses umschließenden Schutzrohr. Bei modernen Lenksäulenkonstruktionen bestehen Lenkwelle und Schutzmantel aus mehreren, beim crashbe­ dingten Aufprall des Fahrers, insbesondere des Fahrerkopfes, auf das Lenkrad teleskopierend gegeneinander axial verschiebbaren Teilen. Zur Sicherstellung dieser ggf. lebensrettenden Ausweich­ bewegung des lenkradseitigen Lenksäulenteils ist erforderlich, die Halterung des ihm zugeordneten Teils des Schutzrohres so auszubilden, daß einerseits im normalen Betrieb des Fahrzeugs auf das Lenkrad wirkende Axialkräfte nicht zu einer Aufhebung oder Zerstörung dieser Halterung am Fahrzeugaufbau, insbesondere im Bereich des Armaturenbretts, führen, sondern erst die erheb­ lich größeren, bei einem Crash auftretenden Kräfte.

Diesem Gesichtspunkt trägt die aus der US-PS 3 590 655, B62D 1/18, bekannte Konstruktion dadurch Rechnung, daß die Gleit­ stücke mittels Abscherstiften an dem Bügel arretiert sind, die bei crashbedingten Kräften zerstört werden. Ein Nachteil dieses Standes der Technik ist darin zu sehen, daß der Bügel mit seinen Laschen bereits nach einer kleinen Axialbewegung von den Gleit­ stücken freikommt und demgemäß der obere Lenksäulenteil unge­ führt ist. Hinzu kommt, daß eine Umsetzung von crashbedingter kinetischer Energie in andere Energieformen - Wärme, Verfor­ mungsarbeit - nur in Deformationsgliedern innerhalb der Lenk­ säule erfolgt, aber praktisch nicht im Bereich der Halterung.

Diesen Nachteil vermeidet die aus der US-PS 3 572 156, B62D 1/18, bekannte Konstruktion, bei der eine am Schutzrohr fest­ gelegte plattenartige Anordnung mit ihren Seitenrändern in Reibaufnahmen geführt ist, die am Fahrzeugaufbau festgelegt sind. Auch diese Reibaufnahmen können den oberen Lenksäulenteil jedoch nur über eine sehr kurze axiale Strecke führen, danach kommt die definierte Platte außer Eingriff mit den Reibauf­ nahmen.

In der Anordnung nach der gattungbildenden US-PS 3 621 732, B62D 1/18, schließlich sind die Gleitstücke formschlüssig in ent­ sprechend geformten Schlitzen in dem Bügel gehalten. Beim Auftreten crashbedingter Axialkräfte drücken die Gleitstücke die äußeren Begrenzungskanten der Schlitze nach außen, bis die Gleitstücke aus dem relativ kurzen axialen Bereich der Schlitze gelangt sind. Bei diesem Aufdrücken der Schlitze erfolgt zwar in einem allerdings sehr geringen Maße eine Umsetzung von kine­ tischer Energie in Verformungsarbeit, jedoch geschieht dies nur über eine relativ kleine axiale Strecke (kleiner Deformations­ weg), und anschließend ist der obere Lenksäulenteil wiederum ungeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenksäulen-Halte­ rung gemäß dem Oberbegriff des Patenanspruchs 1 zu schaffen, die in erheblich größerem Maße zur Umsetzung von kinetischer Energie in Verformungsarbeit ausgenutzt wird und die auch während und nach Auftreten eines Crashs eine Führung des oberen Lenksäulen­ teils sicherstellt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbil­ dungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Im normalen Betriebszustand der Lenksäule befinden sich die bei­ spielsweise über Bolzen am Fahrzeugaufbau fest gehaltenen Gleit­ stücke also am Boden des jeweiligen Schlitzes. Sie sind dort ar­ retiert, beispielsweise über eine örtliche Verringerung der Breite des Schlitzes oder durch Abscherstifte, wie sie für sich aus dem eingangs diskutierten Stand der Technik bekannt sind. Tritt eine crashbedingte Axialkraft auf, die nach vorn gerichtet ist, so wird nach Überwindung der Arretierungskräfte das Schutz­ rohr mit dem Bügel in Richtung nach vorn verschoben, so daß die Gleitstücke aus den Schlitzen austreten. Nach wie vor besteht aber Kontakt zwischen dem Bügel (und damit dem oberen Lenksäu­ lenteil) einerseits und den Gleitstücken, da sich an die inneren Begrenzungskanten des Schlitzes Konturen mit positiver Steigung anschließen, die durch die Gleitstücke insbesondere deshalb nach innen gedrückt werden können, weil sich an die Laschen in Rich­ tung nach innen freitragende, d. h. sich nicht am Mantelrohr ab­ stützende, gekrümmte Bereiche anschließen. Die so gewonnenen Zwischenräume zwischen den Laschen und dem Schutzrohr stellen also eine Art Deformationsweg dar.

Die definierten Konturen mit positiver Steigung können im Hin­ blick auf den gewünschten Kraft-Weg-Verlauf der Energieumsetzung in der Halterung gewählt sein. Sie enden lenkradseitig in Endan­ schlägen für die Gleitstücke, so daß auch nach crashbedingter Stauchung der Lenksäule noch eine Führung des oberen Lenksäulen­ teils gewährleistet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 eine Draufsicht auf den oberen Mantelteil mit der Halterung und deren Fig. 2 den in Fig. 1 bei II-II bezeichneten Querschnitt wiedergibt.

Der obere Schutzrohrteil 1 umschließt teilweise teleskopierend den sich anschließenden Schutzrohrteil 2. Beide Teile 1 und 2 nehmen die in der Zeichnung nicht dargestellte, über das obere Lager 3 geführte Lenkwelle auf, die in Fig. 1 rechts jenseits des Lagers 3 drehfest das Lenkrad trägt.

Zur Lagerung des oberen Schutzrohrteils 1 und des in diesem gelagerten oberen Lenkwellenteils dient eine Halterung, die als wesentliche Bestandteile den schutzrohrseitigen Bügel 4 sowie die beiden mittels Bolzen 5 und 6 am Fahrzeugaufbau fest gela­ gerten Gleitstücke 7 und 8 enthält. Diese Gleitstücke sind im normalen Betriebszustand der Lenksäule in diesem Ausführungs­ beispiel mittels Abscherstiften 9 und 10 in Schlitzen 11 und 12 in seitlichen Laschen 13 und 14 des Bügels 4 so festgelegt, daß nur crashbedingte Axialkräfte, nicht aber im normalen Betrieb auftretende Kräfte die Abscherstifte 9 und 10 zerstören können.

Wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt, schmiegt sich der Bügel 4 über ungefähr 180° an den Umfang des Schutzrohrteils 1 an und ist dort mit diesem beispielsweise durch Schweißung fest verbun­ den. Demgegenüber liegen die beiden Laschen 13 und 14 des Bügels 4 in einer Ebene, die den Rohrteil 1 auf seiner der Befesti­ gungsstelle praktisch gegenüberliegenden Seite annähernd tan­ giert. Dadurch entsteht ein relativ großer Freiraum zwischen den Laschen 13 und 14 einerseits und dem Schutzrohrteil 1 anderer­ seits, in dem relativ große Krümmungsradien aufweisende freitra­ gende Bereiche 15 und 16 des Bügels 4 verlaufen. Dies hat Bedeu­ tung hinsichtlich der Umsetzung von kinetischer Energie in Ver­ formungsarbeit bei einem Crash:

Betrachtet man nochmals Fig. 1, so schließen sich an die Schlitze 11 und 12 gleichsam in Fortsetzung der inneren Begren­ zungskanten derselben Konturen 17 und 18 mit positiver Steigung β an, so daß bei Axialbewegungen des Schutzrohrteils 1 in Fig. 1 von rechts nach links der Bügel 4 zunehmend im Sinne einer Verringerung seiner Breite verformt wird. Die Konturen 17 und 18 enden schließlich in Anschlägen 19 und 20 für die Gleitstücke 7 und 8, so daß auch nach Beendigung der crashbedingten Axialver­ schiebung des oberen Lenksäulenteils dieses noch mittels der Gleitstücke 7 und 8 geführt ist.

Mit der Erfindung ist demgemäß mit sehr geringem konstruktiven Aufwand eine gattungsgemäße Halterung geschaffen, die beim Auf­ prall des Fahrers auf das Lenkrad unter merkbarer Umsetzung von kinetischer Energie in Verformungsarbeit eine Axialverschiebung des lenkradnahen Lenksäulenteils zuläßt und eine Führung dessel­ ben auch im verschobenen Zustand sicherstellt.

Claims (3)

1. Bei crashbedingtem Fahreraufprall auf ein Lenkrad Axialbewe­ gungen eines oberen, das Lenkrad tragenden Lenksäulenteils unter Aufnahme kinetischer Energie zulassende Lenksäulen-Hal­ terung mit einem ein Schutzrohr des oberen Lenksäulenteils teilweise umgreifenden, an diesem befestigten Bügel mit seit­ lich weisenden Laschen sowie mit fahrzeugaufbaufest gehalte­ nen Gleitstücken, die vor den Axialbewegungen in in Richtung auf das Lenkrad offenen Aufnahmeschlitzen in den Laschen ar­ retiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (4) das Schutzrohr (1) etwa um 180° umgreift und über freitragende, gegenläufig gekrümmte Bereiche (15, 16) in die Laschen (13, 14) übergeht, deren die Aufnahmeschlitze (11, 12) innenseitig begrenzende Kanten sich an die Schlitze (11, 12) in Richtung auf das Lenkrad fortsetzen in beim Crash mit den Gleitstücken (7, 8) zusammenwirkenden Konturen (17, 18) mit positiver Steigung und Endanschlägen (19, 20) für die Gleitstücke (7, 8).

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (13, 14) in einer Ebene liegen, die das Schutzrohr (1) auf seiner der Befestigung des Bügels (4) an ihm gegen­ überliegenden Seite annähernd tangiert.

3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Arretierung der-Gleitstücke (7, 8) Abscherstifte (9, 10) dienen.