DE19706609A1 - Vorrichtung zur Befestigung des Lenkrads in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung des Lenkrads in einem Kraftfahrzeug.

Aus der Zeitschrift Auto Bild Special 3/91, 5.86/87, ist bereits eine Vorrichtung bekannt, die im Falle eines Unfalls das Lenkrad aus dem Brustbereich des Fahrers wegzieht. Bei diesem unter dem Namen procon-ten-System bekannt gewordenen System der Firma Audi wird dann, wenn aufgrund eines schweren Anpralls der im Frontbereich des Fahrzeugs angeordnete Motor nach hinten verschoben wird, über einen robusten Seilzug das am Ende einer zusammenschiebbaren Lenksäule befestigte Lenkrad vom Fahrer des Kraftfahrzeugs weggezogen. Dadurch wird die Verletzungsgefahr für den Fahrer wesentlich herabgesetzt.

Weiterhin ist es bereits bekannt, die Lenksäule mit Kreuzgelenken auszustatten, so daß die Lenksäule bei einem Aufprall an einem dieser Kreuzgelenke nachgibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Vorrichtung zur Befestigung des Lenkrads in einem Kraftfahrzeug anzugeben, die im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs zu einer Fixierung des Lenkrads in einer gewünschten Stellung beiträgt, im Falle eines Unfalles aber zuverlässig das Lenkrad vom Fahrer entfernt.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß bei einem Aufprall durch ein Zusammenwirken des sich aufblasenden Airbags und der Kraft, die durch den nach vorne geschleuderten Oberkörper des Fahrers erzeugt wird, eine in Fahrtrichtung wirkende Kraft ausgeübt wird, aufgrund derer die Konsole nach vorne in Fahrtrichtung relativ zur Konsolenhalterung verschoben wird, so daß das Lenkrad vom Fahrer weggedrückt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Mittels der im Anspruch 2 angegebenen Merkmale wird eine stabile Befestigung der Konsolenhalterung im Fahrzeug erreicht.

Durch die im Anspruch 5 angegebene Verklemmung der Führungsbahnen ineinander werden die gewünschten Kraftschlußverhältnisse sichergestellt.

Mittels der im Anspruch 6 angegebenen Noppenbahnen wird erreicht, daß eventuelle Abweichungen der Abmessungen der Bauteile, die auf unvermeidbaren Fertigungstoleranzen beruhen, ausgeglichen werden, so daß trotz dieser Fertigungstoleranzen die gewünschten Kraftschlußverhältnisse erzielt werden können.

Die im Anspruch 7 angegebenen Merkmale erleichtern die Verbindung zwischen der Konsolenhalterung und der Konsole, d. h. das Ineinanderschieben der beiden Teile zur Herstellung der gewünschten Klemmverbindung. Weiterhin begünstigen sie auch das gewünschte gegenseitige Verschieben von Konsole und Konsolenhalter im Falle eines Unfalles.

Eine Vorrichtung mit den im Anspruch 8 angegebenen Merkmalen läßt sich einfach herstellen.

Mittels der in den Ansprüchen 9 und 10 angegebenen Merkmalen wird der Vorteil erzielt, daß das Gewicht der beanspruchten Vorrichtung niedrig ist.

Mittels der im Anspruch 12 angegebenen Merkmale wird erreicht, daß trotz einer Verwendung von Leichtmetall als Baumaterial die notwendige Stabilität der Vorrichtung gegeben ist.

Die im Anspruch 13 angegebenen Merkmale begünstigen eine Großserienfertigung der beanspruchten Vorrichtung.

Der Vorteil der im Anspruch 14 angegebenen Merkmale besteht darin, daß die Noppenbahnen auf der Führungsbahn von Konsole oder Konsolenhalter beim Ineinanderschieben der Teile nicht abgenutzt werden und daß im Falle eines Unfalls das Wegdrücken des Lenkrads vom Fahrer erleichtert ist.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figur.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Konsolenhalterung,

Fig. 2 eine teils im Schnitt dargestellte innere Seitenansicht des rechten Seitenteils der in Fig. 1 gezeigten Konsolenhalterung gemäß der Linie S zur Erläuterung der Führungsbahn der Konsolenhalterung,

Fig. 3 eine linke Seitenansicht der Konsole,

Fig. 4 eine teils im Schnitt dargestellte Draufsicht auf die Konsole, und

Fig. 5 eine Darstellung der Rückansicht der Konsole.

Die beanspruchte Vorrichtung weist im wesentlichen ein an der Unterseite des Armaturenbrettes bzw. an einer Quertraverse des Armaturenbrettes befestigbare Konsolenhalterung und eine in diese hineinschiebbare Konsole auf, wobei die Konsole im hineingeschobenen Zustand mit der Halterung fest verklemmt ist. Diese Verklemmung ist derart, daß die beiden miteinander verklemmten Teile die im normalen Fahrbetrieb auftretende Krafteinwirkung ohne weiteres aushalten, sich bei einem Unfall aber aufgrund der dort auftretenden weit größeren Kräfte voneinander lösen. Dabei wird das Lenkrad, das an einer zusammenschiebbaren bzw. verkürzbaren Lenksäule befestigt ist, durch die Einwirkung der vom Körper des Fahrers über den Airbag auf das Lenkrad ausgeübten Kraft vom Körper des Fahrers weggedrückt.

Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Konsolenhalterung gemäß der Erfindung. Diese Konsolenhalterung wird von unten her an der Quertraverse des Armaturenbrettes befestigt. Zu diesem Zweck weist die Konsolenhalterung Bohrungen 1, 2, 3 und 4 auf, durch die Schrauben zur Verschraubung der Konsolenhalterung mit der Quertraverse geführt werden können. Der Aufbau der Konsolenhalterung entspricht in etwa einem rechteckförmigen Rahmen, welcher ein Vorderteil 5, ein rechtes Seitenteil 6, ein linkes Seitenteil 7 und ein Rückteil 8 aufweist. An der Innenseite des rechten Seitenteils 6 ist eine rechte Führungsbahn vorgesehen, die beim gezeigten Ausführungsbeispiel als Führungssteg 9 ausgebildet ist. Die Innenseite des linken Seitenteils 7 weist eine linke Führungsbahn auf, die ebenfalls als Führungssteg ausgebildet und mit der Bezugszahl 10 bezeichnet ist.

Die Form der Konsolenhalterung ist so gewählt, daß sie auch in andere Fahrzeugtypen desselben Herstellers oder auch in Fahrzeuge anderer Hersteller eingebaut werden kann. Zu diesem Zweck kann die Konsolenhalterung auch mit zusätzlichen Bohrungen versehen sein, die zur Befestigung der Konsolenhalterung in anderen Fahrzeugtypen verwendet werden können.

Die gezeigte Konsolenhalterung wird derart in das Fahrzeug eingebaut, daß das Vorderteil 5 in Richtung zur Fahrzeugvorderseite zum Liegen kommt, während das Rückteil 8 in Richtung des Fahrers angeordnet ist.

Aus der Fig. 1 geht weiterhin hervor, daß die beiden Führungsstege 9 und 10 parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs verlaufen.

Die Fig. 2 zeigt eine teils im Schnitt dargestellte innere Seitenansicht des rechten Seitenteils 6 der in Fig. 1 gezeigten Konsolenhalterung gemäß der Linie S. Aus dieser Darstellung ist insbesondere die Ausgestaltung des Führungsstegs 9 ersichtlich. Dieser Führungssteg weist im vorderen Bereich des Seitenteils einen Durchmesser d1, im mittleren Teil einen Durchmesser d2 und im hinteren Bereich einen Durchmesser d3 auf, wobei d1 < d2 < d3 ist. Diese Zunahme des Durchmessers des Führungsstegs erfolgt entweder stufenweise wie im gezeigten Ausführungsbeispiel oder gleichförmig. Weiterhin weist der Führungssteg im hinteren Bereich auf seiner Oberseite eine Noppenbahn n auf.

Die Unterseite des Führungsstegs ist vorzugsweise glatt ausgebildet, kann aber auch eine oder mehrere Stufen aufweisen.

Der Aufbau des auf der Innenseite des linken Seitenteils befindlichen Führungsstegs 10 stimmt mit dem Aufbau des Führungsstegs 9 überein.

Auf diese Führungsstege 9 und 10 wird von der Vorderseite her die Konsole aufgeschoben, um die gewünschte Klemmverbindung herzustellen. Dies ist möglich, da das senkrecht zwischen den Seitenteilen 6 und 7 verlaufende Vorderteil 5 der Konsolenhalterung - wie aus Fig. 2 ersichtlich ist - oberhalb der Führungsstege verläuft.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für die Konsole anhand der Fig. 3-5 erläutert. Diese Konsole dient im eingebauten Zustand zur Führung der Lenksäule, an deren Ende das Lenkrad befestigt ist. Bei dieser Lenksäule handelt es sich um eine verkürzbare Lenksäule, die im Falle eines Unfalls zusammenschiebbar ist.

Die Fig. 3 zeigt die linke Seitenansicht der Konsole. Diese weist in ihrem oberen Teil eine Führungsbahn auf, die als Führungsnut 11 ausgebildet ist. Auf der nicht gezeigten rechten Seite der Konsole ist eine weitere derartige Führungsnut 11' vorgesehen.

Zur Verklemmung von Konsole und Konsolenhalter wird vor der Befestigung des Konsolenhalters an der Quertraverse des Armaturenbretts die Konsole in Richtung des Pfeiles x auf die Führungsstege 9 und 10 des Konsolenhalters aufgeschoben, wobei die gewünschte Klemmung erst nach vollständigem Aufschieben, d. h. in der Endstellung erreicht wird. Das Aufschieben der Konsole auf den Konsolenhalter ist dadurch erleichtert, daß auch die Führungsnut 11 verschiedene Durchmesser d4, d5 und d6 aufweist, wobei d4 < d5 < d6 gilt. Zusätzlich kann die Nut, um das Aufschieben der Konsole auf die Konsolenhalterung weiter zu erleichtern und um die Noppenbahnen beim Einschieben möglichst wenig abzunutzen, Vertiefungen T aufweisen. Weiterhin kann auch die Nut mit einer Noppenbahn versehen sein.

Nach dem vollständigen Aufschieben der Konsole auf die Konsolenhalterung sind die genannten Bauteile derart miteinander verklemmt, daß sie sich bei den im normalen Fahrbetrieb auftretenden Belastungen nicht gegeneinander verschieben können, sondern starr sind.

Treten jedoch bedingt durch einen Unfall hohe in Fahrtrichtung wirkende Kräfte auf, die durch den nach vorne geschleuderten Oberkörper des Fahrers verursacht werden, der auf den aufgeblasenen Airbag drückt, dann wird die Klemmverbindung zwischen Konsole und Konsolenhalter gelöst und die Konsole relativ zum Konsolenhalter in Fahrtrichtung verschoben. Dieses Verschieben wird durch die bereits beschriebene Durchmesserveränderung der Führungsstege 9, 10 des Konsolenhalters und/oder der Führungsnuten 11, 11' der Konsole ebenso begünstigt, wie durch die in Fig. 3 gezeigten Vertiefungen T in den Führungsnuten. Dieses Verschieben führt zu einer Verkürzung der mit der Konsole fest verbundenen, zusammenschiebbaren Lenksäule, so daß das Lenkrad vom Fahrer weggedrückt wird.

Die im hinteren Teil des Seitenteils 13 der Konsole vorgesehene längliche Bohrung 12, die senkrecht zur Fahrtrichtung verläuft, ermöglicht eine Höhenverstellung der Lenksäule bzw. des Lenkrads.

Die Fig. 4 zeigt eine teils im Schnitt dargestellte Draufsicht auf eine Konsole gemäß der Erfindung. Es ist ersichtlich, daß sich das Oberteil O der Konsole, an dessen Außenseiten, die durch die Teilschnittdarstellung hervorgehobenen Führungsnuten 11 und 11' vorgesehen sind, im vorderen Bereich der Konsole befinden, während die Seitenteile 13 und 14 der Konsole, die die senkrecht zur Fahrtrichtung verlaufenden länglichen Bohrungen zur Höhenverstellung der Lenksäule aufweisen; im hinteren Bereich der Konsole vorgesehen sind.

Die Fig. 5 zeigt eine Darstellung der Rückansicht der Konsole, aus der das Oberteil O mit den an den Außenseiten vorgesehenen Führungsnuten 11 und 11' sowie die Seitenwände 13 und 14 der Konsole, zwischen denen im eingebauten Zustand die Lenksäule verläuft, ersichtlich sind.

Die Konsole und die Konsolenhalterung sind jeweils einstückig ausgebildet und bestehen aus einem Leichtmetall, vorzugsweise aus Aluminium oder Magnesium. Diese Teile werden im Gußverfahren hergestellt. Bei diesem Herstellungsverfahren treten unvermeidliche Fertigungstoleranzen auf, so daß normalerweise die zur Funktionsfähigkeit der Erfindung wesentlichen Kraftschlußverhältnisse nicht gewährleistet werden können. Deshalb sind gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel auf den Führungsstegen und/oder in den Führungsnuten Noppenbahnen vorgesehen, mittels derer die Fertigungstoleranzen kompensiert bzw. die erforderlichen Kraftschlußverhältnisse hergestellt werden können.

Die aus Leichtmetall bestehenden Außenwände der gezeigten Bauteile, d. h. das Vorderteil 5, die Seitenteile 6 und 7 und das Rückteil 8 des Konsolenhalters sowie die Seitenwände 13 und 14 und das Oberteil O der Konsole sind nicht massiv, sondern weisen jeweils Hohlräume auf, die durch Verstärkungsrippen voneinander getrennt sind. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Vorrichtung insgesamt leicht ist und dennoch die für die Funktionsweise der Vorrichtung notwendige Stabilität aufweist.

Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Führungsstege an der Konsolenhalterung und die Führungsnuten in der Konsole vorgesehen. Alternativ dazu ist es natürlich auch möglich, die Führungsstege an der Konsole und die Führungsnuten in der Konsolenhalterung vorzusehen.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Befestigung des Lenkrads in einem Kraftfahrzeug, mit einer an der Quertraverse des Armaturenbrettes befestigbaren Konsolenhalterung und einer an der Konsolenhalterung befestigbaren Konsole, die fest mit der Lenksäule verbindbar ist, wobei die Konsolenhalterung und die Konsole jeweils mindestens eine Führungsbahn aufweisen, über die sie miteinander verbindbar sind, und wobei sich Konsole und Konsolenhalterung bei Auftreten einer in Fahrtrichtung wirkenden Kraft vorgegebener Größe gegeneinander verschieben, so daß das Lenkrad vom Fahrer des Kraftfahrzeugs weggedrückt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolenhalterung Bohrungen aufweist, durch welche Schrauben zur Befestigung der Konsolenhalterung an der Quertraverse führbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolenhalterung und die Konsole jeweils zwei Führungsbahnen aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen parallel zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen der Konsolenhalterung Führungsstege und die Führungsbahnen der Konsole Führungsnuten sind oder umgekehrt und daß die Führungsstege in den Führungsnuten verklemmt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstege und/oder Führungsnuten Noppenbahnen aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Führungsstege und/oder Führungsnuten in Fahrtrichtung linear oder stufenweise zu- oder abnehmend ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen mit dem Konsolenhalter bzw. der Konsole einstückig ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole und die Konsolenhalterung aus einem Leichtmetall bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Leichtmetall Magnesium oder Aluminium ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole senkrecht zur Fahrtrichtung verlaufende längliche Bohrungen aufweist, um eine Höhenverstellung des Lenkrades zu ermöglichen.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwände von Konsole und Konsolenhalterung Hohlräume aufweisen, die durch Verstärkungsrippen voneinander getrennt sind.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsole und die Konsolenhalterung derart geformt sind, daß sie in Kraftfahrzeugen verschiedener. Hersteller und/oder in verschiedenen Kraftfahrzeugen desselben Herstellers einsetzbar sind.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die keine Noppenbahnen aufweisenden Führungsbahnen mit Vertiefungen versehen sind.