DE19617561C1

DE19617561C1 - Einstellbare Teleskoplenksäule für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19617561C1
Application number: DE19617561A
Authority: DE
Inventors: Helmut Ing Grad Patzelt; Gottfried Dipl Ing Schremmer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1996-05-02
Publication date: 1997-09-25
Anticipated expiration: 2016-05-03
Also published as: US6039350A

Description

Die Erfindung betrifft eine einstellbare Teleskoplenksäule für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE 29 04 205 C2, die im Oberbegriff des Anspruches 1 berücksichtigt ist, ist eine einstellbare Teleskoplenksäule bekannt, deren verstellbarer Teleskopabschnitt durch eine Klemmvorrichtung in einer durch eine Längs- und/oder Neigungsverstellung als günstig ermittelten Position gehalten wird. Die dafür notwendige Klemmkraft wird durch einen schwenkbaren Bedienhebel eingeleitet, der die Schenkel eines den Teleskopabschnitt U-förmig umgebenden Bügels mit den Wänden eines fahrzeugfesten Halteteils reibschlüssig verspannt. Bei einem Crash des Fahrzeuges mit einem Aufprall des Insassen auf das Lenkrad erfolgt eine Kippbewegung des Bügels und damit ein Verkanten des Bügels mit dem Teleskopabschnitt, wodurch eine zusätzliche Haltekraft aufgebracht werden soll. Diese Schwenkbewegung des Bügels erfordert eine kraftabhängig nachgiebige Verformung der Halteflansche des Bügels an den Wänden des Halteteiles, wodurch die ursprüngliche Klemmkraft zwischen Bügel und Halteteil nicht mehr sicher erhalten werden kann. Die zusätzliche Haltekraft wird erst mit dem Auftreffen des Insassen auf das Lenkrad möglich.

Auch aus der DE 41 18 863 C1 ist eine einstellbare Teleskoplenksäule bekannt, deren verstellbarer Teleskopabschnitt in unterschiedlichen, einstellbaren Längs- und Höhenpositionen durch eine mittels eines Betätigungshebels eingeleitete Klemmkraft zwischen beidseitigen Konsolenbacken und einem den Teleskopabschnitt haltenden Klemmkörper kraftschlüssig gehalten wird. Dieser Klemmkörper wird bei einem Fahrzeugcrash durch die Einwirkung eines Zugseiles verschwenkt und mit dem verstellbaren Teleskopabschnitt verkantet, wodurch die Teleskoplenksäule durch das Zugseil vom Insassen nahezu totwegfrei weggezogen werden kann. Die Klemmwirkung durch den Betätigungshebel über einen Klemmbolzen auf die Konsolenbacken und den Klemmkörper wird durch dessen Verschwenkung verringert.

In der EP 0 557 767 B1 ist eine einstellbare Teleskoplenksäule für Kraftfahrzeuge beschrieben, deren Klemmkraft in der Klemmvorrichtung durch eine bestimmte Ausrichtung des Verstellschlitzes im Halteteil im Crashfall verbessert werden soll.

Aus der DE 41 18 976 A1, der DE 33 00 268 C2, dem EP 0 058 495 B1 sowie dem DE 83 00 261 U sind einstellbare Teleskoplenksäulen bekannt, welche eine Klemmarretierung zur lagestabilen Festlegung der Teleskopabschnitte aneinander aufweisen. Diese Klemmarretierung umfaßt fahrzeugseitige und lenksäulenseitige Klemmschenkel, welche gegeneinander verspannbar sind, und durch die erzeugte Haftreibung die Teleskopabschnitte in der eingestellten Überdeckung aneinander festhalten. Diese mechanische Klemmvorrichtung muß für den Fall, daß das Fahrzeug in einen Crash verwickelt wird, mit großen Klemmflächen und hoher Verspannkraft ausgebildet werden. Denn sollte ihre Arretierwirkung beim Crash durch den aufprallenden Insassen aufgehoben werden, wodurch das Lenkrad mit seinem Teleskopabschnitt bis zum Endanschlag einfahren würde, so wäre der Fahrer beim Endanschlag mit hohen Aufprallwerten belastet.

Eine weitere Möglichkeit, die Arretierwirkung zu erhöhen, besteht darin, die Klemmflächen, wie in der DE 36 19 125 C1 oder der DE 32 05 416 A1 beschrieben, formschlüssig auszubilden. Der Nachteil hierbei ist eine kraftaufwendige und hakelige Verstellbarkeit, da die Klemmflächen nicht ganz voneinander gelöst werden, um einen gewissen Verstellwiderstand aufrecht zu erhalten.

In der DE 33 39 926 C2 sowie der DE 26 57 485 A1 sind Sicherheitslenksäulen beschrieben, deren ineinandergesteckte Teilwellen bei einem Crash weiter ineinanderschiebbar sind, wobei eine zwischen deren Wänden eingelegte Wellfeder energieumwandelnd verformt wird. Eine Arretierung der Teilwellen aneinander ist durch diese Wellfeder nicht zu erreichen. Außerdem ist dieses energieabbauende Verfahren nicht in einer Teleskoplenksäule zu verwenden, die eine Verschiebung der Teilwellen zueinander beim Einstellvorgang zuläßt. Ein entsprechendes, beim Crash Energie absorbierendes Kugelelement ist aus der EP 0 629 540 A1 bekannt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Teleskoplenksäule mit einer nur beim Crash des Kraftfahrzeuges frühzeitig wirkenden, zusätzlichen Haltekraft für den verstellba ren Teleskopabschnitt zu versehen.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Feststellvorrichtung zum Feststellen des verstellbaren Teleskopabschnittes in der für den Insassen gewünschten Position, kann hier in Bezug auf Haltekraft und Bedienungskomfort dem Fahrzeug angepaßt ausgebildet werden. Nur im Falle eines Crashes wird das unabhängig wir kende Arretierteil frühzeitig, d. h. vor dem Auftreffen des Insassen auf das Lenkrad, durch die Fahrzeugverzögerung betätigt, welches dann durch seine zusätzliche Haltekraft die bleibende Position des längsverstellbaren Teleskopabschnittes gewährleistet. Eine Beeinflussung der Fest stellvorrichtung für die eingestellte Position findet hierbei nicht statt.

Eine Betätigung des Arretierteiles durch Fliehkraft läßt eine einfache und unaufwendige Bewe gungssteuerung zu. Sollte dies von Nutzen sein, so kann das Arretierteil aber auch durch eine sensorgesteuerte Verstellvorrichtung in die Wirkstellung überführt werden. Eine mechanische Steuerung des beschleunigungsabhängigen Wirkzeitpunktes des Arretierteiles ist durch eine Feder zu verwirklichen, die das Arretierteil bis zur Einwirkung der entsprechend hohen Kraft bei einem Crash außer Eingriff hält.

Eine Lagerung des Arretierteiles am lagestabilen Teleskopabschnitt ist von Vorteil für die Einstellbarkeit der Teleskoplenksäule, da deren Neigungsverstellung dann auf den notwendigen Weg des Arretierteiles in die Wirkposition keinen Einfluß hat, indem der radiale Abstand der Teleskopabschnitte immer gleichbleibt.

Andererseits ist es aber auch möglich, das Arretierteil unabhängig von der Teleskoplenksäule karosseriefest zu lagern, wobei sich für die Anordnung des Arretierteiles mehr Möglichkeiten ergeben.

Als Arretierteil werden bewegbare Ausführungen in Form eines Keiles oder Blechstreifens, einer Sperrkugel oder Schwenkbacke vorgeschlagen, die alle für einen Anwendungsfall in einer bestimmten Teleskoplenksäulenkonstruktion prädestiniert sein können.

Auch die Haltekraft des Arretierteiles kann durch einen reibschlüssigen Angriff und/oder einen formschlüssigen Eingriff am verstellbaren Teleskopabschnitt an die für einen Crash des Kraftfahrzeuges erkannten Erfordernisse angepaßt werden. Hierbei kann eine Verformung am verstellbaren Teleskopabschnitt unter Energieabbau während der Bewegung des Arretierteiles in die Wirkposition zusätzlich von Nutzen sein.

Die Bewegung des Arretierteiles in die Wirkposition kann mittels eines Kniehebels auf ein weiteres Arretierteil übertragen werden, welches verstärkt eine Bewegung des verstellbaren Teleskopabschnittes in die entgegengesetzte Richtung sperrt oder eine weitere Haltekraft aufbringt.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 in einer Seitenansicht einen Abschnitt einer verstellbaren Teleskoplenksäule mit einer Arretiereinrichtung und mit einem im Crashfall wirkenden Arretierteil in Form eines Schiebekeiles in Ruheposition und strichpunktiert dargestellt in Wirkposition,

Fig. 2a in einem Querschnitt eine verstellbare Teleskoplenksäule mit einer Arretiereinreichung und mit einem im Crashfall wirkenden Arretierteil als schwenkbare Haltebacke, in Ruheposition, und

Fig. 2b in einem Ausschnitt von Fig. 2a in Draufsicht, das Arretierteil in Ruheposition, und strichpunktiert dargestellt in Wirkposition am verstellbaren Teleskopabschnitt angreifend.

In Fig. 1 ist ein Abschnitt einer Teleskoplenksäule 1 dargestellt, deren längsverstellbarer Teleskopabschnitt 2 zu einem endseitig schwenkbar angelenkten Teleskopabschnitt 3 verschiebbar und in unterschiedlichen Positionen durch eine Arretiervorrichtung 4 feststellbar ist. Mit dem verstellbaren Teleskopabschnitt 2 ist eine Lenkspindel 5 mit einem Lenkrad 6 bewegbar, dessen Lage dabei in der Höhe und im Abstand zum Insassen eingestellt wird. Die Arretiervorrichtung 4 weist eine Haltebuchse 7 auf, durch die der verstellbare Teleskopabschnitt 2 mittels eines Langloches 8 an der Haltebuchse 7 in der Länge und mittels eines dazu winklig verlaufenden Langloches 9 an einem karosseriefesten Flansch 10 in der Neigung verstellbar geführt und durch eine durch einen Hebel 11 betätigte Klemmvorrichtung 12 festgelegt wird. Die Klemmvorrichtung 12 umfaßt einen Bolzen 13, der durch die Schwenkbewegung des Hebels 11 axial bewegt wird und dabei den karosseriefesten Flansch 10 und die Haltebuchse 7 miteinander verspannt, wie es prinzipiell in Fig. 2a ersichtlich ist.

Zusätzlich zu dieser Arretiervorrichtung 4 zur Festlegung des verstellbaren Teleskopabschnittes 2 in den eingestellten Positionen wird dieser bei einem Crash durch ein Arretierteil 14 gehalten. Dieses von der der Arretiervorrichtung 4 unabhängig wirkende, und damit deren Haltekraft nicht beeinflussende Arretierteil 14, ist in der Ruheposition A am längsverschiebbaren Teleskopabschnitt 2 gelagert und wird bei einem Crash durch die in die Teleskoplenksäule eingeleitete Beschleunigung in Richtung auf den innenliegenden Teleskopabschnitt 3 verschoben und in der gestrichelt dargestellten Wirkposition B reibschlüssig zur Anlage gebracht. Hiernach sind die beiden Teleskopabschnitte 2 und 3 mit einer zusätzlichen, nur bei einem Crash wirkenden Haltekraft aneinander gehalten, wodurch eine ungewollte Längsverstellung des Teleskopabschnittes 2 und des Lenkrades 6 vermieden werden kann.

Das hier verwendete Arretierteil 14 ist als Schiebekeil 15 ausgebildet, der in Ruheposition A mit einem Absatz 16 auf dem Mantel des Teleskopabschnittes 2 aufsitzt und durch eine Zugfeder 17 gehalten wird. Durch die bei einem Crash in den verschiebbaren Teleskopabschnitt 2 eingeleitete Beschleunigung wird der Schiebekeil 15 gegen die Kraft der Zugfeder 17 entlang der Schräge 18 am Teleskopabschnitt 2 in Richtung auf den Teleskopabschnitt 3 geführt und reibschlüssig in Anlage gebracht. Mit der Zugfeder 17 ist damit die Kraftschwelle bestimmbar, bei der das Arretierteil 14 die zusätzliche Haltekraft aufbringen soll. Der Druck auf das Lenkrad 6, z. B. durch den Aufprall des Insassen auf das Lenkrad 6 und auf den Teleskopabschnitt 2 drückt den Schiebekeil 15 noch vermehrt an den Teleskopabschnitt 3 an.

In der Fig. 2a ist eine entsprechend wirkende Arretiervorrichtung 4′ dargestellt, durch die der Teleskopabschnitt 2′, der zusammen mit einer Lenkspindel 5′ und dem Lenkrad 6′ in Langlöchern in Längs- und Neigungsrichtung geführt gegenüber dem Teleskopabschnitt 3′ längsverschiebbar ist, in der eingestellten, für den Insassen günstigen Position arretierbar ist. Dabei wird die Haltebuchse 7′ über Klemmbacken 19′ durch die Klemmvorrichtung 12′ gegen den Flansch 10′ verspannt, indem der Hebel 11′ mit einer Nase 20′ aus einer Vertiefung 21′ bewegt wird, wodurch der Bolzen 13′ in der Zeichnung nach links gezogen wird und die Klemmkraft aufbringt.

Als nur bei einem Crash des Kraftfahrzeuges eine zusätzliche Haltekraft aufbringendes Arretierteil 14′ ist hier eine unabhängig von der Teleskoplenksäule 1′ schwenkbar am karosseriefesten Flansch 10′ gelagerte Haltebacke 22′ vorgesehen. Beidseitig eines vom längsverschiebbaren Teleskopabschnitt 2′ abragenden Steges 23′ ist je eine Haltebacke 22′ am Flansch 10′ gelagert.

Wie in Fig. 2b deutlicher sichtbar, werden bei einem Crash, durch die Beschleunigung in Fahrtrichtung beim Aufprall, die Haltebacken 22′ aus der durch die Zugfeder 17′ bestimmten Ruheposition A in reibschlüssige Anlage an den Steg 23′ verschwenkt. Bei der Verschwenkung in diese strichpunktiert dargestellte, haltende Wirkposition B können die Haltebacken 22′ am verstellbaren Teleskopabschnitt verformend angreifen, wobei dann auch noch Bewegungsenergie in Verformungsenergie umgesetzt werden kann.

In einer weiteren, nicht dargestellten, vorteilhaften Ausführungsform kann das Arretierteil, ähnlich dem Prinzip des Schiebekeiles 15, als verschiebbare Sperrkugel oder als Blechstreifen ausgebildet sein, der durch ein verschiebbares Massenteil in seine Sperrposition überführbar ist.

Des weiteren kann es sinnvoll sein, die Bewegung des Arretierteiles 14 in die Wirkposition B mittels eines Kniehebels auf ein weiteres Arretierteil zu übertragen, welches verstärkt in die entgegengesetzte Richtung sperrt oder die Haltewirkung noch verstärkt.

Ein derartiges, zusätzliches Arretierteil 14, 14′ für den Crashfall kann zur Ergänzung einer mechanisch wirkenden Arretiervorrichtung 4, 4′ wie auch für eine fremdbetätigte Arretiervorrichtung von Nutzen sein.

Das Arretierteil 14, 14′ kann ebenfalls durch eine sensorgesteuerte Verstellvorrichtung in die Wirkstellung überführbar ausgebildet sein.

Claims

1. Einstellbare Teleskoplenksäule für Kraftfahrzeuge, mit mindestens einem längsverstellbaren Teleskopabschnitt, welcher durch eine Feststellvorrichtung in einer eingestellten Position gehal ten wird, und mit einem Arretierteil, durch das eine kraftschlüssig am verstellbaren Teleskopabschnitt angreifende Haltekraft bei einem Crash bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil (14, 14′) für den Crashfall als ein von der Feststellvorrichtung (4 bzw. 4′) für die eingestellte Position unabhängig wirkendes Bauteil ausgebildet ist.

2. Einstellbare Teleskoplenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil (14, 14′) durch Fliehkraft in Wirkposition überführbar ist.

3. Einstellbare Teleskoplenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil (14) an einem Teleskopabschnitt (2) bewegbar gelagert ist.

4. Einstellbare Teleskoplenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil (14′) unabhängig von der Teleskoplenksäule (1′) karosseriefest gelagert ist.

5. Einstellbare Teleskoplenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil (14, 14′) gegen die Kraft einer Feder (17 bzw. 17′) verschiebbar ist.

6. Einstellbare Teleskoplenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil (14) als Schiebekeil (15) ausgebildet ist.

7. Einstellbare Teleskoplenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil als verschiebbare Sperrkugel ausgebildet ist.

8. Einstellbare Teleskoplenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil (14′) als schwenkbare Haltebacke (22′) ausgebildet ist.

9. Einstellbare Teleskoplenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil als Blechstreifen ausgebildet ist.

10. Einstellbare Teleskoplenksäule nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstreifen durch ein verschiebbares Massenteil in seine Sperrposition überführbar ist.

11. Einstellbare Teleskoplenksäule nach mindestens einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil (14′) reibschlüssig am verstellbaren Teleskopabschnitt (2′) angreift.

12. Einstellbare Teleskoplenksäule nach mindestens einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil (14) formschlüssig in den verstellbaren Teleskopabschnitt (2) eingreift.

13. Einstellbare Teleskoplenksäule nach mindestens einem der vorherstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil (14′) während seiner Bewegung in die Wirkposition (B) am verstellbaren Teleskopabschnitt (2′) verformend angreift.

14. Einstellbare Teleskoplenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Arretierteiles (14, 14′) in die Wirkposition (B) mittels eines Kniehebels auf ein Arretierteil, welches in die entgegengesetzte Richtung sperrt, übertragbar ist.

15. Einstellbare Teleskoplenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Arretierteil (14, 14′) durch eine sensorgesteuerte Verstellvorrichtung in die Wirkstellung überführbar ist.