DE3720320A1

DE3720320A1 - Lenksaeulenbefestigung fuer ein kraftfahrzeug mit einem deformationselement

Info

Publication number: DE3720320A1
Application number: DE19873720320
Authority: DE
Inventors: Martin Hoffmann; Helge Schittenhelm; Franz-Rudolf Wierschem; Horst Eichhorn
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1986-05-14
Filing date: 1987-06-19
Publication date: 1988-12-29

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenksäulenbefestigung nach Hauptpatent . . . (Patentanmeldung P 36 16 246.9).

Unter der in der Hauptpatentanmeldung behandelten Ausführungsform ist bereits ein solches Deformationselement beschrieben, das einer Bewegung der Lenksäule bei einem Crash einen Widerstand durch eine energieabsorbierende Platte entgegensetzt, die auf einem Bügel der Lenksäule gehalten wird.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Deformationselement zu schaffen, das eine Konstruktion aus wenigen und einfach zu fertigenden Einzelteilen umfaßt und eine sichere aufbauseitige Befestigung der Lenk säule sowie eine definierte Energieaufnahme bei einem Crash gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch die Einspannung der energieabsorbierenden Platten zwischen einem Führungs element und einem Abstützelement erreicht wird, daß sich in Längs richtung der Schlitze von beiden Elementen geführte Reißzonen in den Platten bilden. Bei einer nicht von beiden Seiten eingespannten energie absorbierenden Platte, können in nachteiliger Weise die seitlich ver bleibenden Zungen der Platte wegreißen, so daß ein gleichmäßiges Aufreißen entlang der Längsschlitze nicht mehr möglich ist und kein gewünschtes Deformationsverhalten erzielt wird.

Auch wird die Reibung zwischen den feststehenden Teilen und den beweglichen Teilen des Deformationselements durch die Zwischenschaltung einer Gleitschicht verbessert.

Durch eine breitere Ausführung der Längsschlitze im Abstützelement des Bügels als im Führungselement wird erreicht, daß sich die Verdrängungsbolzen beim Verschieben des Bügels in diesem nicht verklemmen können und daß das aufgerissene Material der Platte sich in den breiteren Schlitz ausbreiten kann, so daß keine Verklemmung verursacht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Lenksäulenbefestigung mit einem Deformationselement,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht in Pfeilrichtung X der Fig. 1 teilweise im Schnitt,

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 1 vergrößerte Darstellung des Deformations elements im Schnitt in den Umrissen der strichpunktierten Linie gemäß Fig. 1,

Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Führungselement,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt durch eine energieabsorbierende Platte und

Fig. 8 eine weitere Ausführung von Platten zur gestuften Deformation.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist in einem Lenkschutzrohr 3 eine Lenk welle 1 gelagert, die endseitig mit einem Lenkrad verbunden ist. Die Lenkwelle 1 mit dem Lenkschutzrohr 3 ist gegenüber dem Fahrzeugaufbau 5 in Pfeilrichtung Z im Deformationselement 16 verschiebbar gehalten. Vom Aufbau 5 ist eine Lenkkonsole 8 gezeigt, die mit einer sich in Längs richtung des Lenkschutzrohres 3 erstreckenden weiteren Aufbauteil 8 a verbunden ist. An diesem stützt sich ein, das Deformationselement 16 aufnehmender und mit dem Lenkschutzrohr 3 verbundener Bügel 6 ab. Er erstreckt in einem Bereich vor der Lenkkonsole 8 bis zum freien Ende des weiteren Aufbauteiles 8 a. Endseitig des Bügels 6 ist dieses Teil 8 a in einem aufbauseitig festgelegten Gleitstein 41 längsverschiebbar geführt, wie Fig. 1 näher zeigt.

Das Deformationselement 16 umfaßt zwei energieaufnehmende Platten 12 und 12 a, die zwischen einem Abstützelement 26 des Bügels 6 und zwei Führungselementen 27 und 27 a gehalten sind, die an einer Unterfläche 31 der Lenkkonsole 8 anliegend sind. Statt zwei energieabsorbierenden Platten 12, 12 a ist auch nur eine durchgehende Lenkkonsole 8 unter Zwischenschaltung des Deformationselements 16 erfolgt über Verdrängungsbolzen 7 und 7 a sowie über den Gleitstein 41, der zusätzlich über Kunststoffstifte 42 mit dem Bügel 6 verbunden wird und in dem das Aufbauteil 8 a verschiebbar ist.

Die Führungselemente 27 und 27 a sowie die die Energie aufnehmenden Platten 12 und 12 a sind an einem Ende 30 hakenartig abgebogen und umkrallen zum Zwecke des Festsetzens gemeinsam - in Fahrtrichtung F gesehen - eine vordere Stirnseite des Abstützelements 26. Die Stirnseite 30 ist z. B. in einer Aus sparung 44 des Abstützelements 26 vorgesehen.

Jede Platte 12 und 12 a zwischen den Elementen 27, 27 a und 26 weist eine Bohrung 43 zum Durchstecken eines Verdrängungsbolzens 7 und 7 a auf (Fig. 7). Die Bolzen 7, 7 a umfassen jeweils eine mit der Lenkkonsole 8 verbundene erste Schraubbuchse 34, die durch die Bohrung 43 ragt und mit einer zweiten Schraubbuchse 35 über eine Befestigungsschraube 36 verbunden wird. Zwischen einem Bund 37 der zweiten Buchse 35 und dem bügelseitigen Abstützelement 26 ist eine durch eine Feder 21 belastete Scheibe 38 angeordnet, die an dem Abstützelement 26 gleitend anliegt. Die Vorspannung der Feder 21 ist so abgestimmt, daß sowohl die Lenkanlage gehalten wird als auch eine günstige Reibung zwischen den gleitenden Teilen des Deformationselementes 16 ge währleistet ist. Gleichzeitig dienen die Federn 21 zum Toleranzausgleich.

Sowohl zwischen den Führungselementen 27 und 27 a und der Lenkkonsole 8 als auch zwischen der Scheibe 38 und dem Abstützelement 26 ist eine Gleitschicht 33 bzw. 40 z. B. aus Teflon vorgesehen. Insbesondere ist die Gleitschicht 40 auf der Scheibe 38 und die Gleitschicht 33 auf den Führungselementen 27 und 27 a aufgebracht.

Wenn die Lenkwelle 1 mit dem Lenkschutzrohr 3 bei einem Crash in Pfeil richtung Z bewegt wird, verschiebt sich der Bügel 6 mit dem Abstützelement 26 sowie die mit dem Bügel 6 verbundenen Führungselemente 27 und 27 a und die Platten 12 und 12 a relativ zu den feststehenden Verdrängungsbolzen 7 und 7 a im Aufbauteil 8. Bei dieser Bewegung reißen die Bolzen 7, 7 a die Platten 12 und 12 a entlang der Verformungsabschnitte 18, 19 etwa im Bereich der Längsschlitze 28, 29 und 14, 15 auf, wobei die Breite b der oben liegenden Längsschlitze 28, 29 zu den mit größerer Breite versehenen unteren Längsschlitzen 14, 15 einen entsprechenden Platz für den Material fluß gewährleisten.

Die energieabsorbierenden Platten 12 und 12 a können zur Erzielung eines definierten Deformationsverhaltens aus verschiedenen Materialien wie Aluminium, Kunststoff, Stahl usw. bestehen, wobei die Verformungs abschnitte im Bereich der Längsschlitze der Elemente mit Bohrungen, Schlitzen und dergleichen Ausnehmungen versehen sein können. Diese Anord nungen sind entweder symmetrisch oder unsymmetrisch entsprechend den ge wünschten Verformungsverhalten ausgebildet.

Nach einer weiteren Ausführung können mehr als zwei Verdrängungs bolzen sowie diese Bolzen zugeordnete energieabsorbierende Platten vorgesehen sein. So kann ein weiterer Verdrängungsbolzen z. B. Teil des Gleitsteines 41 sein.

Die Bolzen 7, 7 a können im Zusammenwirken mit den Verformungsabschnitten 18, 19 zur abgestuften Energieabsorbtion und einer hieraus resultierenden Glättung der Kennlinien einen unterschiedlichen Beginn einer Verformung der Abschnitte 18, 19 bewirken. Zu diesem Zweck ist z. B. der eine Bolzen 7 in einer Bohrung 43 der Platte 12 a und der weitere Bolzen 7 a in einem Langloch 45 der Platte 12 derart in einer Ebene X-X angeordnet, daß bei einem Beginn der Verschiebung von der Lenksäule, der Bolzen 7 a einen Freiraum 46 vor sich aufweist, wie Fig. 8 näher zeigt, und der weitere Bolzen 7, eine Verformung beginnt.

Claims

1. Lenksäulenbefestigung für ein Kraftfahrzeug mit einem Deformations element zwischen einer aufbauseitig gehaltenen Lenkkonsole und einem Lenkschutzrohr, wobei das Deformationselement aus einer mit einem Bügel des Lenkschutzrohres verbundenen energieabsorbierenden Platte besteht, die Verformungsabschnitte umfaßt, welche korrespondierend mit Längsschlitzen des Bügels angeordnet sind und in denen die Verformungs abschnitte durchdringende Verdrängungsbolzen geführt sind, nach Hauptpatent . . . (Patentanmeldung P 36 16 246.9), dadurch gekenn zeichnet, daß energieabsorbierende Platten (12 und 12 a) zwischen einem unteren Abstützelement (26) des Bügels (6) und parallel dazu angeordneten oberen Führungselementen (27, 27 a) angeordnet sind, die sich an der Lenk konsole (8) des Fahrzeugaufbaus (5) abstützen und Längsschlitze (28, 29) umfassen, die mit den weiteren Längsschlitzen (14, 15) des bügelseitigen Abstützelements (26) korrespondierend angeordnet sind, und die Elemente (27, 27 a und 26) sich über ganze Länge der plattenseitigen Verformungs abschnitte (18, 19) erstrecken und diese jeweils durch die Längsschlitze (28, 29 und 14, 15) seitlich begrenzt sind.

2. Lenksäulenbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (12 und 12 a) mit den Führungselementen (27, 27 a) krallenartig abgewinkelt sind und ein stirnseitiges Ende (30) des bügelseitigen Abstützelements (26) umgreifen.

3. Lenksäulenbefestigung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Platten (12 und 12 a) aus einem Aluminium-Werkstoff be stehen.

4. Lenksäulenbefestigung nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Führungselemente (27 und 27 a) an ihren der Lenk konsole (8) zugerichteten Flächen (32) eine Gleitschicht (33) aufweisen.

5. Lenksäulenbefestigung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängungsbolzen (7 und 7 a) jeweils eine mit der Lenkkonsole (8) verbundene erste Schraubbuchse (34) umfaßt, die die energieabsorbierende Platte (12 und 12 a) durchdringt und mit einer zweiten Schraubbuchse (35) über eine Befestigungsschraube (36) verbunden ist.

6. Lenksäulenbefestigung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem bügelseitigen Abstützelement (26) und einem Bund (37) der zweiten Schraubbuchse (35) eine federbelastete Scheibe (38) angeordnet ist, die am Abstützelement (26) gleitend anliegt.

7. Lenksäulenbefestigung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (38) an ihrer dem Abstützelement (26) zugerichteten Fläche (39) eine Gleitschicht (40) aufweist.

8. Lenksäulenbefestigung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, daduch gekennzeichnet, daß die unteren Längsschlitze (14, 15) im Abstützelement (26) des Bügels (6) breiter ausgeführt sind als die oberen Längschlitze (28, 29) in den Führungselementen (27, 27 a).

9. Lenksäulenbefestigung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Platten (12 oder 12 a) der Bolzen (7 oder 7 a) in einem Langloch (45) geführt ist, das in Verformungsrichtung (47) einen Freiweg (46) aufweist, wogegen der andere Bolzen (7 oder 7 a) in der Bohrung (43) angeordnet ist und beide Bolzen (7 und 7 a) in einer gleichen Querebene (X-X) liegen.

10. Lenksäulenbefestigung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (21) eine die Lenk anlage haltende und eine relativ geringe Reibung erzeugende definierte Vorspannung aufweisen.