DE19510615B4

DE19510615B4 - Befestigung einer Lenksäule in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19510615B4
Application number: DE1995110615
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Ing. Schmidt; Olaf Dipl.-Ing. Szielasko
Original assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Current assignee: ZF Lemfoerder GmbH
Priority date: 1995-03-23
Filing date: 1995-03-23
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2015-03-24
Also published as: DE19510615A1

Abstract

Befestigung einer Lenksäule in einem Kraftfahrzeug, bei der ein Halter eines Gehäuses für die axial festgelegte und drehbare Lagerung einer Lenkwelle an den Aufbauten des Kraftfahrzeuges befestigt ist und diese Befestigung ein Deformationselement mit einer vorbestimmten Deformationskraft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement (5) aus einem verformbaren Stahlband besteht und ein im Querschnitt u-förmig profilierter Halter mit seitlichen Schlitzen (8) auf einem am Fahrzeug festgelegten Bolzen (10) geführt ist, wobei das eine Ende des Stahlbandes am Halter und das andere Ende am Fahrzeugaufbau befestigt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Befestigung einer Lenksäule in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bekannt ist eine solche Befestigung aus der DE 41 38 239 -A1- . Das Deformationselement besteht aus einem Flachteil, welches einen entsprechend profilierten Schlitz am Fahrzeugaufbau durchsetzt und beim Überschreiten einer vorberechneten Kraft unter elastischer Verformung in dem Schlitz gleiten kann.

Zur Stoßabsorption sind aus der EP 0 252 031 -A1- spiralig gewickelte Stahlbänder bekannt. Ihre Anwendung wird in Verbindung mit Bauelementen erläutert, die vom Gegenstand der vorliegenden Erfindung abweichen.

Bei Lenksäulen in Kraftfahrzeugen ist es üblich, das obere Ende der Lenksäule in einem Halter drehbeweglich und axial festgelegt abzustützen und diesen Halter mit an der Karosserie festgelegten Bauteilen zu verschrauben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für eine Lenksäulenbefestigung zu schaffen, die bei einem Frontaufprall gegen das Fahrzeug die auf den Fahrzeuglenker einwirkenden Kräfte reduziert und eine sichere Befestigung der Lenksäule am Fahrzeugaufbau gewährleistet.

Eine Lösung für diese Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Ausbildung nach dem Patentanspruch 1.

Durch eine gezielte Auslegung des Deformationselements läßt sich der von der Lenksäule herrührende Anteil der auf den Fahrzeuglenker einwirkenden Crashkraft verringern. Die unvermeidlich auf den Fahrzeuglenker bei einem Frontaufprall einwirkenden Kräfte können leichter unterhalb lebensbedrohender Werte gehalten werden.

Vorzugsweise besteht das Deformationselement aus einem spiralig um einen am Fahrzeug befestigten Bolzen gewickelten Stahlband, so daß das Stahlband sich im Falle eines Frontalaufpralls abwickelt. Die zu dieser Abwicklung erforderlichen Kräfte sind von der Materialwahl und der Materialstärke abhängig, so daß sie vorher bestimmbar sind.

Eine andere Lösung besteht darin, daß zwischen dem an der Karosserie festen Teil und dem am oberen Ende der Lenksäule angeordneten Teil ein Deformationselement aus einem wellenförmig oder zickzackförmig verformten Stahlband besteht, dessen eines Ende am Halter des oberen Lenksäulenendes und dessen anderes Ende an der Karosserie festgelegt ist. Die zur Verformung eines solchen Deformationselementes erforderlichen Kräfte sind vom gewählten Werkstoff und von den Querschnittsabmessungen abhängig, so daß sie ebenfalls vorher bestimmt werden können.

Ein Deformationselement mit den Erfindungsmerkmalen kann sowohl bei einer starren als auch bei einer verstellbaren Lenksäule zur Anwendung kommen, um die angestrebten Ziele zu erfüllen.

Durch die Erfindungsmerkmale steht ein relativ einfaches und kostengünstiges Deformationselement für Lenksäulen zur Verfügung, welches die permanent steigenden Anforderungen an die passive Sicherheit von Personenkraftwagen erhöht.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung teils schematisch dargestellt. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht des oberen Endes einer Lenksäule und ihrer Befestigung an Bauteilen der Karosserie,
2 ein Ausführungsbeispiel eines Deformationselements gemäß der Erfindung,
3a einen. Querschnitt nach der Linie A-A in 1,
3b einen Querschnitt nach der Linie B-B in 1,
4 eine Seitenansicht einer von den 1 bis 3 abweichenden Befestigung des oberen Endes einer Lenksäule und
5 eine separate Darstellung des Deformationselements nach 2.
In den Ausführungsbeispielen ist das obere Ende 1 einer Lenksäule durch ein Kreuzgelenk 2 mit einem unteren Teil der Lenksäule verbunden. Dargestellt sind Lenksäulen mit einem axial in der Höhe verstellbaren Lenkrad, welches jeweils auf dem oberen Ende der Lenkwelle 4 befestigbar ist. Die Lenkwelle 4 ist in dem Gehäuseteil 1 des oberen Lenksäulenendes drehbar gelagert. In der Befestigung des rohrförmigen Gehäuses des oberen Lenksäulenendes 1 an der Karosserie ist ein Deformationselement 5 vorgesehen, dessen eines Ende an einem mit dem oberen Lenksäulenende 1 verbundenen Bolzen 6 und deren anderes Ende an einem an der Karosserie festen Bauteil 7 befestigt ist. Im Falle des Beispieles der 1 bis 3 besteht dieses Deformationselement aus einem spiralig um den Bolzen 6 gewickelten Stahlband entsprechend der vergrößerten Darstellung in 2. Der Bolzen 6 ist in Schlitzen 8 seitlicher Wandungsteile des an der Karosserie befestigten Bauteiles 7 längsbeweglich geführt, so daß sich der Bolzen 6 in den Schlitzen 8 bewegt, wenn sich die Lenksäule 1 axial gegenüber dem an der Karosserie festen Bauteil 7 bewegt und das spiralig gewickelte Stahlband des Deformationselements 5 sich dabei abwickelt.
Anstelle des zu den 1 bis 3 beschriebenen Stahlbandes besteht das Deformationselement nach den Beispielen der 4 und 5 aus einem wellenförmig oder zickzackförmig verformten Stahlband, wobei das eine Ende dieses Stahlbandes ebenfalls an dem oberen Teil der Lenksäule 1 und das andere Ende an einem mit der Karosserie fest verbundenen Bauteil 7 festgelegt ist. Bei dieser Ausführung ist ein an dem oberen Lenksäulenteil 1 befestigtes Halteglied 9 durch querverlaufend angeordnete Bolzen 10 mit einem an der Karosserie befestigbaren Halter 7 fest verbunden, wobei die Bolzen 10 ebenfalls in Schlitzen 8 des Bauteiles 7 beweglich geführt sind, damit eine axiale Bewegung der Lenksäule im Falle eines Frontaufpralls möglich wird. Einer solchen Verschiebung steht der definierte Widerstand des Deformationselementes 5 entgegen.

1: Lenksäulenende
2: Kreuzgelenk
3: Zwischenwelle
4: Lenkwelle
5: Deformationselement
6: Bolzen
7: karosseriefestes Bauteil
8: Schlitz
9: Halteelement
10: Bolzen

Claims

Befestigung einer Lenksäule in einem Kraftfahrzeug, bei der ein Halter eines Gehäuses für die axial festgelegte und drehbare Lagerung einer Lenkwelle an den Aufbauten des Kraftfahrzeuges befestigt ist und diese Befestigung ein Deformationselement mit einer vorbestimmten Deformationskraft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationselement (5) aus einem verformbaren Stahlband besteht und ein im Querschnitt u-förmig profilierter Halter mit seitlichen Schlitzen (8) auf einem am Fahrzeug festgelegten Bolzen (10) geführt ist, wobei das eine Ende des Stahlbandes am Halter und das andere Ende am Fahrzeugaufbau befestigt ist.
Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband des Deformationselementes (5) spiralig um den am Fahrzeug befestigten und in seitlichen Schlitzen eines u-förmig profilierten Halters beweglich geführten Bolzen (10) gewickelt ist.
Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband des Deformationselementes (5) sich mit einer Zickzack-Faltung zwischen einer Befestigung seines einen Endes am Halter und einer Befestigung seines anderen Endes am Fahrzeugaufbau erstreckt.