DE3822460C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine axial verstellbare Lenkein­ richtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aus der DE-PS 33 18 935 ist eine axial verstellbare Lenk­ einrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt, die zwei sich teleskopartig überlappende Mantelrohrteile umfaßt, welche durch den Eingriff einer angetriebenen Getriebeschnecke in ein Zahnprofilteil am inneren Mantelrohrteil, in dem eine Lenkspindel axial festgelegt ist, gegeneinander verschieb­ bar sind. Die Getriebeschnecke ist in einem Aufnahmeteil und dieses schwenkbar am fahrzeugfesten, äußeren Mantel­ rohrteil gelagert. Um eine Eingriffsstellung von Getriebe­ schnecke und Zahnprofilteil zu fixieren, ist das Aufnahme­ teil durch eine Arretierung, wie z.B. durch eine Langloch­ verstellung, am äußeren Mantelrohrteil gehalten. Nach neueren Erkenntnissen im Fahrzeugbau kann bei einem Frontaufprall die Verletzungsschwere des Kraftwagenlenkers dadurch verringert werden, daß das Lenkrad möglichst weit von dessen Körper wegbewegt wird, so daß er möglichst spät und mit nur noch geringer Geschwindigkeit oder auch gar nicht auf das Lenkrad aufprallt.

Für eine feststehende Kraftfahrzeuglenkung ist dies be­ reits aus der DE-OS 24 07 932 bekannt, in der die Lenk­ säule nach einer gesteuerten Lossprengung einer Haltehülse aber nur kippbar ist.

Eine axiale Verschiebung eines Abschnitts einer ansonsten nicht längsverstellbaren, teleskopartig unterteilten Lenk­ säule ist in der DE-OS 35 44 345 beschrieben, für deren Realisierung ein zusätzlicher Antrieb und ein Verschiebe­ lager notwendig sind, die den engen Einbauraum unter einer Armaturentafel auffüllen, und die derart aufwendig sind, daß sie auch für eine längsverstellbare Lenksäule keine praktikable Lösung darstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, während eines frontalen Unfalles die Verschiebung einer gattungsgemäßen, axial verstellbaren Lenkeinrichtung in eine am weitesten in Frontrichtung verschobene Position zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Die Arretierung des Aufnahmeteils wird bei einem frontalen Unfall, der einen Steuerimpuls auslöst, automatisch gelöst und ermöglicht dadurch ein Wegschwenken der Getriebe­ schnecke vom Zahnprofilteil, wonach das innere Mantel­ rohrteil nicht mehr an einem fahrzeugfest gelagerten Bauteil abgestützt ist. Nun ist das innere Mantelrohrteil in eine am weitesten in Richtung Fahrzeugfront verschobene Position überführbar, wodurch der Fahrzeuglenker vor einem schnellen Aufprall auf das Lenkrad bewahrt werden kann.

Eine günstige Ausbildung einer gesteuert lösbaren Arre­ tierung ist durch eine elektrische Trennschraube verwirk­ licht, die in bekannter Weise einen Schraubenabschnitt mit Explosionsmittel aufweist, das nach seiner Zündung durch einen Crash-Impuls eine Durchtrennung der Schraube an einer bestimmten Trennstelle bewirkt. Diese Trennstelle ist im Bereich aneinandergrenzender Flächen des äußeren Mantelrohrteils und des daran durch die Trennschraube arretierten Aufnahmeteils angeordnet, so daß nach der gesteuerten Auftrennung der Trennschraube ein sofortiges Wegschwenken der Getriebeschnecke aus dem Zahnprofilteil ermöglicht ist.

Danach kann sich das Lenkrad ohne weitere Mittel zu benötigen entweder allein durch die Massenkräfte der verschiebbaren Teile oder mittels der Körperkräfte des Fahrzeuglenkers in Frontrichtung bewegen.

Das Aufnahmeteil muß dazu derart schwenkbar angeordnet werden, daß es die erforderliche Schwenkbewegung entweder durch sein Eigengewicht selbsttätig, mit der Unterstützung einer es beaufschlagenden Feder, oder aber durch die austreibende Kraft des kraftbeaufschlagten Zahnprofilteils ausführt.

Nach den Ansprüchen 5 und 6 umfaßt die Lenkeinrichtung ein Energie aufnehmendes Element, das durch einen hydrau­ lischen Dämpfer gebildet werden kann, der bei der Ver­ schiebung der Mantelrohrteile dahingehend wirkt, daß er die Verschiebegeschwindigkeit des inneren Mantelrohrs in Frontrichtung dämpft, indem er den Massenkräften der verschiebbaren Teile nach einem frontalen Aufprall und eventuell auch einem Teil der am Lenkrad eingeleiteten Körperkräfte entgegenwirkt. Dadurch findet der Fahrzeug­ lenker auch nach dem Wegschwenken der Getriebeschnecke und während der Verschiebebewegung der Lenkspindel mit dem Lenkrad in Richtung Fahrzeugfront noch immer eine Ab­ stützmöglichkeit am Lenkrad, wodurch die Belastung durch den Gurt und der Maximalwert der Relativgeschwindigkeit zwischen Fahrzeug und Fahrzeuglenker geringer gehalten werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil einer axial verstellbaren Lenk­ einrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einem Verstellantrieb,

Fig. 2 die Lenkeinrichtung aus Fig. 1 nach einem erfolgten Crash-Impuls mit außer Eingriff geschwenkter Getriebeschnecke, und

Fig. 3 im Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1, eine Arretierung des Aufnahmeteils am äußeren Mantelrohrteil.

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Abschnitt einer axial verstellbaren Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge, die zwei Mantelrohrteile 1 und 2 umfaßt, wovon ein äußeres Mantel­ rohrteil 1 in der Zeichnung nicht sichtbar an der Karos­ serie festgelegt ist, und ein inneres Mantelrohrteil 2, in dem eine drehbare Lenkspindel 3 axial festgelegt ist, mittels eines Antriebs 4 im äußeren Mantelrohrteil 1 teleskopartig verschiebbar ist.

Dieser vereinfacht dargestellte Antrieb 4 wirkt auf ein Getriebe 5, welches als Abtrieb eine Getriebeschnecke 6 umfaßt.

Der Antrieb 4 und das Getriebe 5 sind in einem Aufnahme­ teil 7 gelagert, welches wiederum über einen Achsbolzen S schwenkbar am fahrzeugfesten, äußeren Mantelrohrteil 1 festgelegt ist.

Um eine axiale Verschiebung des inneren Mantelrohrteils 2 zusammen mit der Lenkspindel 3 und einem damit verbun­ denen, nicht dargestellten Lenkrad zu erreichen, greift die Getriebeschnecke 6 in ein auf dem inneren Mantelrohr­ teil 2 sich axial erstreckendes Zahnprofilteil 9 ein, das hier durch ein in den Mantel des inneren Mantelrohrteils 2 eingeformtes Zahnstangenprofil gebildet ist. Eine Verdre­ hung des inneren Mantelrohrteils 2 im äußeren Mantelrohr­ teil 1 wird durch den Eingriff einer nicht sichtbaren Nase an der Innenfläche des äußeren Mantelrohrteils 1 in eine Längsführungsnut 10 im inneren Mantelrohrteil 2 verhin­ dert.

Der eine Selbsthemmung der Verschiebung der Mantelrohr­ teile 1, 2 bewirkende Eingriff der Getriebeschnecke 6 in das Zahnprofilteil 9 wird durch das Aufnahmeteil 7 fixiert, das in dieser Schwenkstellung durch eine Arre­ tierung 11 gehalten ist.

Die Arretierung 11 ist hier durch eine elektrische Trenn­ schraube 12 gebildet, die einen an das äußere Mantelrohr 1 angeformten Steg 13 durchgreift und danach in eine Buchse 14 am Aufnahmeteil 7 eingeschraubt ist. Diese elektrische Trennschraube 12, die in Fig. 3 näher dargestellt ist, beinhaltet in bekannter Weise einen Schraubenabschnitt 15 mit Explosionsmittel, welches nach seiner Zündung durch einen elektrischen Impuls am Anschluß 16 eine Durchtren­ nung der Trennschraube 12 in diesem Schraubenabschnitt 15 bewirkt. Der Schraubenabschnitt 15 mit der vorgesehenen Trennstelle ist im Bereich aneinandergrenzender Flächen 17, 18 des äußeren Mantelrohrteils 1 und des daran gehal­ tenen Aufnahmeteils 7 angeordnet.

Während eines frontalen Unfalls und nach einem dadurch ausgelösten Crash-Impuls am Anschluß 16 wird die Trenn­ schraube 12 im Schraubenabschnitt 15 durchtrennt, wodurch das Aufnahmeteil 7 vom äußeren Mantelrohrteil 1 weg­ schwenkbar ist. Das Aufnahmeteil 7 wird dabei durch eine Feder 19 unterstützt, und das schiebende innere Mantel­ rohrteil 2 drückt durch sein Zahnprofilteil 9 die Getrie­ beschnecke 6 außer Eingriff.

In dieser Stellung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, kann das innere Mantelrohrteil 2 so weit wie möglich in Richtung Fahrzeugfront - welche hier etwa am unteren Bildrand anzuordnen wäre - verschoben werden. Dadurch ergibt sich, daß bei einem frontalen Unfall, der einen Steuerimpuls auslöst, die Lenkspindel 3 mit dem Lenkrad vom Fahrzeuglenker wegverschiebbar ist, und dieser dadurch vor einem schnellen Aufprall auf das Lenkrad bewahrt werden kann.

Damit der Fahrzeuglenker auch nach dem Wegschwenken der Getriebeschnecke 6 und während der Verschiebebewegung der Lenkspindel 3 mit dem inneren Mantelrohr 2 in Richtung Fahrzeugfront noch immer eine Abstützmöglichkeit am Lenkrad findet, was die Belastung durch den Gurt und die Relativgeschwindigkeit des Fahrzeuglenkers zum Fahrzeug geringer hält, ist den nach dem Wegschwenken der Getrie­ beschnecke 6 ungehemmt wirkenden Massenkräften der ver­ schiebbaren Teile ein Energie aufnehmendes Element 20 entgegengesetzt. Dieses ist hier durch einen hydraulischen Dämpfer 21 gebildet, welcher mit einem Zylinderende 22 am äußeren Mantelrohrteil 1 und mit einem Kolbenstangenende 23 am inneren Mantelrohrteil 2 festliegt, und welcher die Verschiebegeschwindigkeit des inneren Mantelrohrteils 2 gegenüber dem äußeren Mantelrohrteil 1 in Richtung Fahr­ zeugfront dämpft.

Claims (6)

1. Axial verstellbare Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge, die zwei Mantelrohrteile umfaßt, wovon ein äußeres Man­ telrohrteil an der Karosserie festgelegt ist, und ein inneres Mantelrohrteil, in dem eine Lenkspindel axial festgelegt ist, mittels eines regelbaren Antriebs im äußeren Mantelrohrteil teleskopartig verschiebbar ist, indem eine in einem Aufnahmeteil gelagerte, angetriebene Getriebeschnecke in ein auf dem verschiebbaren, inneren Mantelrohrteil sich axial erstreckendes Zahnprofilteil eingreift und auf dieses längsverschiebend einwirkt, wobei das Aufnahmeteil der Getriebeschnecke schwenkbar fahrzeugfest gelagert und über eine Arretierung in einer Eingriffsstellung von Getriebeschnecke und Zahnprofilteil gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung (11) während eines frontalen Unfalles gesteuert lösbar ist, und daß danach die Getriebeschnecke (6) außer Eingriff vom Zahnprofilteil (9) geschwenkt wird, wodurch das innere Mantelrohrteil (2) in eine am weitesten in Richtung Fahrzeugfront verschobene Position bewegbar ist.

2. Axial verstellbare Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung (11) durch eine elektrische Trenn­ schraube (12) gebildet ist, die im Bereich aneinander­ grenzender Flächen (17, 18) des äußeren Mantelrohrteils (1) und des daran gehaltenen Aufnahmeteils (7) durch einen Crash-Impuls auftrennbar ist.

3. Axial verstellbare Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (7) durch eine Feder (19) beauf­ schlagt ist, durch die die Getriebeschnecke (6) außer Eingriff schwenkbar ist.

4. Axial verstellbare Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Mantelrohrteil (2) durch Massenkräfte der verschiebbaren Teile und auftretende Körperkräfte eines Fahrzeuglenkers in Richtung Fahrzeugfront verschiebbar ist.

5. Axial verstellbare Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Mantelrohrteilen (1, 2) ein bei der Verschiebebewegung des inneren Mantelrohrteils (2) Energie aufnehmendes Element (20) wirkt, das den Massenkräften der verschiebbaren Teile entgegenwirkt.

6. Axial verstellbare Lenkeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (20) durch einen hydraulischen Dämpfer (21) gebildet ist, der bei weggeschwenkter Getriebe­ schnecke (6) die Verschiebegeschwindigkeit des inneren Mantelrohrteils (2) in Richtung Fahrzeugfront dämpft.