DE19524196C1 - Längsverstellvorrichtung an einem Mantelrohrteleskop einer Lenkspindel in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Längsverstellvorrichtung an einem Mantelrohrteleskop einer Lenkspindel in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 32 29 481 C2, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksichtigt ist, ist eine Längsverstellvorrichtung an einem Mantelrohrteleskop einer Lenkspindel in einem Kraftfahrzeug bekannt, bei der zwischen den Teleskopabschnitten eines Mantel­ rohrs ein Spindeltrieb wirkt, durch den das Mantelrohr in der Länge veränderbar ist, und damit ein Lenkrad im Fahrzeuginnen­ raum mehr auf den Fahrer zu oder von im weg eingestellt werden kann. Die in Längsrichtung des Mantelrohrs eingeleiteten Kräfte werden über den Eingriff des Spindelgewindes in das Gewinde der Mutter von einem Teleskopabschnitt in den anderen Teleskop­ abschnitt weitergeleitet. Damit das Lenkrad auch bei starker Belastung nicht aus der Position verschoben werden kann, ist der Formschluß im Gewindeeingriff sehr stabil ausgebildet. Grundsätzlich soll aber bei einem Fahrzeugcrash möglichst viel Aufprallenergie, die von beiden Enden in die Lenksäule eingeleitet wird, auch in dieser abgebaut werden, damit eine für den Insassen ungünstige Bewegung der Lenksäule bzw. der Lenkspindel mit dem Lenkrad vermieden werden kann. Hierfür ist in dieser Anordnung nichts vorgesehen.

Auch in der US 4 785 684 ist eine derartige Ausbildung einer Längsverstellvorrichtung beschrieben, wobei aber ebenfalls keine Möglichkeit aufgezeigt ist, Aufprallenergie in einem gattungs­ gemäßen Mantelrohrteleskop mit einem Spindeltrieb bei einem Crash abzubauen.

Die US 4 691 587 zeigt eine Lenksäule, deren Mantelrohr gegenüber dem Aufbau mittels eines Spindeltriebs verschiebbar ist. Hier wird eine aufwendige Lagerung des Mantel­ rohrs über den Spindeltrieb am Fahrzeugaufbau gewählt, wobei die möglichen Nachgiebigkeiten zur Energieumwandlung bei einem Crash von einer Vielzahl weiterer Faktoren im Fahrzeugaufbau selbst abhängig sind, die deshalb nicht einfach gesteuert werden können, damit sich daraus die richtige, oder gar keine Bewegung des Lenkrads in den Fahrzeuginnenraum ergäbe. So kann hier durch die Verformung des Aufbaus bei einem Crash bereits eine Verschiebung des Mantelrohrs verursacht werden, die dem Ergebnis der gezielten Verformung widerspricht.

Zum allgemeinen Hintergrund der Längsverstellung an Mantelrohr­ teleskopen wird noch auf folgende Druckschriften verwiesen: DE 33 18 935 C1 und DE 35 36 285 C1.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einem Mantelrohr­ teleskop mit einer gattungsgemäßen Längsverstellvorrichtung bei einem Crash Aufprallenergie in der Längsverstellvorrichtung abzubauen.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Durch den Energieabbau im Crashfall in der Längsverstellvorrich­ tung des Mantelrohrteleskops wird weniger Aufprallenergie in der Lenksäule weitergeleitet. Damit wird einer ungünstigen Verschie­ bung oder Verformung der Lenksäule entgegengewirkt.

Der Spindeltrieb, der für die Abstützung zweier Teleskopab­ schnitte zueinander zuständig ist, trägt dann, wenn er durch die Krafteinleitung überfordert wird und an einem Teleskopabschnitt nachgebend verlagert wird, zum Energieabbau durch eine gezielte Verformung des einzelnen oder der Energieabsorptionselemente bei.

Ein Energieabsorptionselement wird dort am Spindeltrieb angeordnet, wo bei einem Fahrzeugcrash am frühzeitigsten mit einer Bewegung relativ zum abstützenden Teleskopabschnitt zu rechnen ist, wobei durch Vorausberechnungen und Versuche auch mehrere Stellen bestimmt werden können, wo durch eine im Crash­ fall verursachte Verschiebung der Gewindespindel und/oder der Spindelmutter zum jeweiligen Teleskopabschnitt ein Energie­ absorptionselement energieumwandelnd wirken kann.

Das Energieabsorptionselement kann hierzu aus einem bei diesen Belastungen mit einem vorausbestimmbaren Widerstand nachgiebigen Material gebildet sein. Weiterhin kann auch die Körperform des Energieabsorptionselements für eine gezielte Verformung, wie etwa als gezielt umformbares Rohr, gewählt werden.

Eine einfache Krafteinleitung in ein Energieabsorptionselement kann z. B. dadurch erfolgen, daß die Spindelmutter in Energie­ absorptionselementen gelagert ist, welche dann im Crashfall durch die in die Spindelmutter eingeleiteten hohen Kräfte verformt werden, wobei die eingeleitete Aufprallenergie zur Verformung herangezogen wird. Hierfür ist es sinnvoll, daß die Spindelmutter am unverschiebbaren Teleskopabschnitt ortsfest gelagert ist, welcher für das sich verformende Energie­ absorptionselement eine sichere Stütze ist.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben.

Die Figur zeigt eine Ansicht auf einen Abschnitt eines Mantel­ rohrs 1 um eine Lenkspindel 2, an die rechts in der Zeichnung ein hier nicht dargestelltes Lenkrad in einem Fahrzeuginnenraum angeflanscht wäre. Das Mantelrohr 1 weist zwei Teleskop­ abschnitte 3 und 4 auf, durch die die Mantelrohrlänge verändert werden kann, wobei die Lenkspindel 2 bzw. das Lenkrad mit dem verschiebbaren Teleskopabschnitt 4 mitverschoben wird. Damit kann die Position des Lenkrads an die Bedürfnisse eines Fahrers angepaßt werden.

Die Längsverstellvorrichtung 5 für diese Längenänderung des Mantelrohrs umfaßt einen über einen Motor 6 elektrisch angetriebenen Spindeltrieb 7, der eine Gewindespindel 8 mit einem Außengewinde 9 sowie eine damit in Eingriff stehende Spindelmutter 10 mit einem Innengewinde 11 aufweist.

Die langgestreckte Gewindespindel 8 ist an einem Ende am verschiebbaren Teleskopabschnitt 4 dreh- und ortsfest durch eine Befestigung 12 festgelegt. Die Befestigung 12 ist bei einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel als Energie­ absorptionselement ausgebildet. Die Spindelmutter 10 ist drehbar in einem Gehäuse 13 gelagert und trägt ein Außengewinde 14, durch das die Spindelmutter 10 über ein vereinfacht dargestell­ tes Untersetzungsgetriebe 15 durch den Motor 6 in Drehung versetzt wird. Das Gehäuse 13 umhüllt hier gleichzeitig auch das Untersetzungsgetriebe 15.

Durch das Drehen der Spindelmutter 10 wirkt diese mittels ihres Innengewindes 11 verschiebend auf die Gewindespindel 8 ein, wobei der Teleskopabschnitt 4 in den Teleskopabschnitt 3 einge­ schoben oder aus diesem herausverschoben wird.

Das Gehäuse 13, welches die Spindelmutter 10 abstützt, ist selbst an zwei in Längsrichtung der Gewindespindel 8 seitlichen, am Teleskopabschnitt 3 festliegenden Energieabsorptionselementen 16 und 17 befestigt, die jeweils eine Durchgangsbohrung 18 für die Gewindespindel 8 aufweisen. Bei einem Crash mit in das Mantelrohr 1 vom Lenkrad oder aus der Gegenrichtung vom Lenk­ getriebe eingeleiteten Aufprallkräften, die durch die Belastung der Teleskopabschnitte 3, 5 derart auf den Spindeltrieb 7 ein­ wirken, daß die Gewindespindel 8 schiebend oder ziehend auf die Spindelmutter 10 einwirkt, und diese beginnt, ihre Lage zum Teleskopabschnitt 3 zu verändern, drückt bzw. zieht das Gehäuse 13 an den Energieabsorptionselementen 16, 17, welche dadurch verformt werden. Auch ein einzelnes Energieabsorptionselement kann für den notwendigen Energieabbau ausreichend sein. Die Energieabsorptionselemente 16, 17, die hier nur vereinfacht dargestellt sind, sind gezielt für diese Belastung bzw. für diese Verformung, die dem Aufprallenergieabbau dient, ausgebildet. So könnte für sie z. B. ein bei dieser Belastung mit einem gewissen Widerstand fließendes Material gewählt werden, oder aber deren Körperform wird speziell für die Umformung vorgesehen. Tauglich sind hierfür z. B. sogenannte Wellrohre oder Streckmetalle, oder Tubenrohre, die sich umstülpen lassen. Weiterhin wäre als Energieabsorptionselement 16, 17 auch ein Stoßdämpfer einsetzbar.

Grundsätzlich lassen sich derartige Energieabsorptionselemente überall der Spindelmutter oder der Gewindespindel zuordnen, wo eine Nachgiebigkeit eines dieser Teile bei der Crashbelastung erwartet wird. Günstig für die Kraftübertragung und Energie­ umwandlung sind die ruhenden Lagerstellen des Spindeltriebs und darüberhinaus auch der unverschiebbare Teleskopabschnitt 3, der für die Abstützung der Energieabsorptionselemente eine hohe Haltekraft aufweist.

Claims (6)

1. Längsverstellvorrichtung an einem Mantelrohrteleskop einer Lenkspindel in einem Kraftfahr­ zeug, mit einem Spindeltrieb, der eine in Längsrichtung außen am Mantelrohr verlaufende Gewindespindel aufweist, die an einem ersten Teleskopabschnitt abgestützt ist und mit ihrem Gewinde in eine Spindelmutter eingreift, die an einem koaxial zum ersten Teleskopabschnitt angeordneten und mit diesem teleskopierenden zweiten Teleskopabschnitt abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens an einem der Teleskopabschnitte (3, 4) mindestens ein Energieabsorptionsele­ ment (16, 17) festgelegt ist, das bei einer crashbedingten Bewegung, insbesondere Axialbewegung der Gewindespindel (8) und/oder der Spindelmutter (10) relativ zum jeweils abstützenden Teleskopabschnitt (4 bzw. 3) durch zumindest eines dieser Teile (8, 10) des Spin­ deltriebs (7) beaufschlagt wird.

2. Längsverstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieabsorptionselement (16, 17) so beschaffen ist, daß es sowohl Druck- als auch Zugkräfte absorbieren kann.

3. Längsverstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieabsorptionselement (16, 17) eine für eine gezielte Verformung ausgebildete Körperform aufweist.

4. Längsverstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieabsorptionselement (16, 17) als Stoßdämpfer aus­ gebildet ist.

5. Längsverstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (10) an dem wenigstens einen Energie­ absorptionselement (16, 17) gelagert ist.

6. Längsverstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (10) am äußeren, karosseriefesten Teleskopabschnitt (3) ortsfest gelagert ist.