DE4138239A1 - Stossfangeinrichtung, insbesondere an der lenksaeule eines kraftfahrzeugs - Google Patents
Stossfangeinrichtung, insbesondere an der lenksaeule eines kraftfahrzeugsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Stoßfangeinrichtung, insbe
sondere an der Lenksäule eines Kraftfahrzeugs, mit den im
Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen.
Mit der Stoßfangeinrichtung kann beispielsweise ein un
fallbedingter Aufprall des Fahrzeuglenkers eines Kraft
fahrzeugs auf das Lenkrad gedämpft werden, um Ver
letzungen zu vermeiden.
Eine derartige Stoßfangeinrichtung ist durch die
DE-OS 22 32 836 bekannt, die zwei koaxial hintereinander
angeordnete röhrenförmige Elemente aufweist, die zur
Energieabsorption durch plastische Verformung des schwä
cheren Elements axial ineinanderschiebbar sind. In die
rohrförmigen Elemente können Deformationen eingebracht
und ihre Querschnitte unterschiedlich ausgebildet sein,
um eine gewünschte Kraft beim Zusammenschieben der Ele
mente zu erreichen. Besonders nachteilig ist, daß die
Kraft beim Zusammenschieben der rohrförmigen Elemente
etwa konstant ist und deshalb nicht berücksichtigt werden
kann, wenn ein im Verstellweg der Lenksäule oder der
rohrförmigen Elemente angeordnetes Fahrzeugteil eine die
Nachgiebigkeit des Lenkrades vermindernde Widerstands
kraft bewirkt, die beim Aufprall des Fahrzeuglenkers auf
das Lenkrad Verletzungen verursachen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stoßfang
einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1
anzugeben, die im Zusammenwirken des Innenteiles mit dem
Außenteil eine nahezu beliebige Widerstandskraft ermög
licht, um auch bei im Verstellweg der Stoßfangeinrichtung
angeordneten Bauteilen eine gleiche oder gleichmäßig sich
ändernde Nachgiebigkeit der Stoßfangeinrichtung zu errei
chen.
Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Pa
tentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Besonders
vorteilhaft ist, daß mit der beliebig vorgebbaren Kurven
bahn eine von dem Innen- und Außenteil erzeugte Wider
standskraft zu erreichen ist, die andere Widerstands
kräfte, die beispielsweise durch im Verstellbereich der
Stoßfangeinrichtung angeordnete Bauteile verursacht sein
können, so ausgleichen kann, daß die Abstützkraft an dem
Prallelement etwa gleich bleibt, oder sich weitgehend
gleichmäßig ändert. Die von dem Innenteil und dem Außen
teil erzeugte Widerstandskraft kann in Abhängigkeit von
der nachgebenden Stoßfangeinrichtung sowohl zu- als auch
wieder abnehmen. Die mit einer gleichen oder gleichmäßig
sich ändernden Abstützkraft verbundene Nachgiebigkeit der
Stoßfangeinrichtung kann bei einer Verwendung an der
Lenksäule eines Kraftfahrzeugs Verletzungen des Fahr
zeuglenkers beim Aufprall auf das Lenkrad auch dann ver
meiden, wenn Bauteile beispielsweise im Verstellbereich
der Lenksäule, der Lenkwelle oder des Lenkrades angeord
net sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen
stand von Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht der Lenksäule eines Kraft
fahrzeugs,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das in einem Außenteil
axial verstellbare Innenteil und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von dem Außen- und
dem Innenteil.
Die in Fig. 1 abgebildete Stoßfangeinrichtung ist an der
in Seitenansicht dargestellten Lenksäule 1 eines Kraft
fahrzeugs vorgesehen und weist ein an der Fahrzeugkaros
serie 2 fest angeordnetes Außenteil 3 und ein darin etwa
parallel zur Achse 4 einer oberen Lenkwelle 5 verschieb
bares Innenteil 6 auf. Die obere Lenkwelle 5 ist mit
einem Lenkrad 7 verbunden und beispielsweise über eine
nicht dargestellte Verstelleinrichtung zur Anpassung an
den Fahrzeuglenker axial verstellbar an der Lenksäule 1
abgestützt. Die Lenksäule 1 ist bei dem Ausführungsbei
spiel an Befestigungsstellen 8, 8′ derart mit der Fahr
zeugkarosserie 2 verbunden, daß die Lenksäule 1 bei einem
unfallbedingten Aufprall (Kraft F) des Fahrzeuglenkers
auf das Lenkrad 7 um das Maß S axial nachgeben kann. Ist
die Lenksäule 7 um das Maß S nach vorne verlagert, so be
findet sich das Lenkrad 7 in seiner durch eine ausgezo
gene Umrißlinie 7′ dargestellten Lage ebenfalls um das
Maß S weiter vorne.
Wie anhand von Fig. 2 erkennbar ist, wird bei diesem
axialen Nachgeben der Lenksäule bzw. des Lenkrades das im
vorderen Bereich bei 9 über nicht dargestellte Verbin
dungsmittel mit der Lenksäule 1 verbundene Innenteil 6 um
das Maß S in einer Durchtrittsöffnung 10 des ortsfesten
Außenteiles 3 nach vorne verlagert. Durch die bei 9 vor
dere Befestigung des Innenteiles 6 an der Lenksäule wird
erreicht, daß das Innenteil 6 beim Nachgeben der Lenk
säule von der Lenksäule zugbelastet ist und dadurch nicht
ausknicken kann. Bei dem Ausführungsbeispiel ist das
Innenteil 6 als zungenartiger Flachkörper gebildet und in
dem Verstellbereich S an beiden Schmalseiten jeweils mit
einer Kurvenbahn 11, 11′ versehen, die zur Längsachse 12
des Innenteiles 6 symmetrisch ausgebildet sind. Bei dem
Ausführungsbeispiel weist die Durchtrittsöffnung 10 eine
umlaufende oder lediglich in dem mit der Kurvenbahn 11,
11′ zusammenwirkenden Bereich eine Einlaufschräge 14 auf.
Außerdem weist die Durchtrittsöffnung 10 auf der den Kur
venbahnen 11, 11′ abgewandten Seite eine umlaufende oder
lediglich im Verstellbereich der Kurvenbahnen 11, 11′
vorgesehene kegelförmige Erweiterung 15 auf. Die Kurven
bahn 11 bzw. 11′ ist gegenüber der engsten Stelle 13 der
Durchtrittsöffnung 10 radial erweitert und wird im Zusam
menwirken mit dem Außenteil 3 bei einer Verlagerung des
Innenteiles 6 um das Maß S plastisch verformt, um den
Aufprall des Fahrzeuglenkers auf das Lenkrad zu dämpfen.
Die Kurvenbahnen 11, 11′ sind so ausgebildet, daß durch
die plastische Verformung beim Nachgeben der Lenksäule
eine gewünschte Widerstandskraft erreicht wird, die zu
sammen mit der von einem nicht dargestellten Bauteil im
Verstellweg der Lenksäule, des Lenkrades oder der Lenk
welle bewirkten Widerstandskraft eine gleiche oder
gleichmäßig sich ändernde Abstützkraft an dem nach
gebenden Lenkrad bewirkt. Die Kurvenbahn 11 bzw. 11′ kann
hierzu beliebig geformt sein und ein- oder mehrmals eine
zunehmende und/oder abnehmende und/oder eine bereichs
weise gleiche Widerstandskraft in dem Verstellweg bewir
ken. Bei der beschriebenen Ausführung ist durch einen von
dem Außenteil 3 nach innen abstehenden Steg 16, der in
eine in der breiten Seitenfläche des Innenteiles 6 ausge
bildete Führungsbahn 17 eingreift, eine Längsführung ge
bildet, die beim Nachgeben der Lenksäule bzw. des Lenkra
des das Innenteil 6 zusätzlich gegenüber dem Außenteil 3
führt. Um ein Verklemmen bei einer Relativverlagerung des
Steges 16 in der Führungsbahn 17 zu vermeiden, ist die
Führungsbahn 17 bei dieser Ausführung seitlich und zur
Längsachse 12 symmetrisch zu den Kurvenbahnen 11, 11′
freigeschnitten. Die Führungsbahn 17 durchdringt bei dem
Ausführungsbeispiel das Innenteil 6 und könnte ebenso
durch eine Vertiefung in dem Innenteil gebildet sein.
Aus der perspektivischen Ansicht gemäß Fig. 3 ist der bei
der beschriebenen Ausführung jeweils rechteckförmige
Querschnitt des Innenteiles 6 und des Außenteiles 3 er
kennbar. Zur Verdeutlichung der Lage der Teile zueinander
sind weiter Bezugszeichen für die Führungsbahn 17, die
Kurvenbahnen 11, 11′ und die bei 9 gewählte Befestigungs
stelle des Innenteiles an der Lenksäule angegeben.
Die Erfindung wurde anhand eines einzigen Ausführungsbei
spiels erläutert, auf das der Erfindungsgegenstand nicht
eingeschränkt ist. Die Form des Innenteiles und des
Außenteiles ist an sich beliebig. Besonders vorteilhaft
ist jedoch eine mit dem Ausführungsbeispiel vergleichbare
flache Bauweise, da diese den erforderlichen Bauraum kaum
erhöht. Das Innenteil und/oder das Außenteil können durch
zusätzliche Bauteile oder durch ohnehin vorhandene Fahr
zeugteile wie beispielsweise eine obere und eine untere
Lenkwelle gebildet sein, die axial ineinanderschiebbar
sind. Eine Kurvenbahn kann sowohl an dem Innenteil als
auch an dem Außenteil entsprechend radial nach innen oder
nach außen vorstehend gebildet sein. Ist das eine radiale
Erweiterung bildende Innenteil und/oder das eine radiale
Verengung bildende Außenteil ein separates Teil, so läßt
sich dieses leicht austauschen und durch ein angepaßtes
Teil, beispielsweise bei unterschiedlichen Fahrzeugen
eines Fahrzeugherstellers, durch ein an das jeweilige
Fahrzeug angepaßtes Teil ersetzen. Die bei dem
Ausführungsbeispiel durch einen von dem Außenteil abste
henden Steg und eine Führungsbahn in dem Innenteil gebil
dete Führung kann auch auf andere Weise gebildet sein
oder entfallen. Mit der Stoßfangeinrichtung kann die Ab
stützkraft eines Aufprallelements in einem weiten Bereich
vorgegeben werden, beispielsweise um unfallbedingte Ver
letzungen zu vermeiden. Die Stoßfangeinrichtung ist viel
seitig anwendbar und nicht auf die Anwendung an einem
vorderen oder hinteren Stoßfänger, bzw. eine Lenksäule
eines Kraftfahrzeugs beschränkt. Zur Energieabsorption
kann das Außenteil und/oder das Innenteil plastisch ver
formbar sein.
Claims (7)
1. Stoßfangeinrichtung, insbesondere an der Lenksäule
eines Kraftfahrzeugs, mit einer Stütze, an der ein
mit einem Prallelement verbundener Halter abgestützt
ist, und die Stütze ab einer vorgegebenen Belastung
des Prallelements in Belastungsrichtung nachgibt,
wodurch sich ein mit einer radialen Erweiterung ver
sehenes Innenteil gegenüber einem radial kleineren
Außenteil relativ zueinander axial verlagern und da
bei eine plastische Verformung des Innenteiles
und/oder des Außenteiles bewirken, dadurch gekenn
zeichnet, daß die radiale Erweiterung an dem Innen
teil (6) und/oder eine radiale Verengung an dem
Außenteil durch eine Kurvenbahn (11, 11′) gebildet
ist, die im Zusammenwirken mit dem anderen Teil, dem
Innen- oder Außenteil (6), in Abhängigkeit von dem
Verstellweg der nachgebenden Stütze (Lenksäule 1)
einen vorgegebenen Kraftverlauf und damit eine
gleichmäßigere Abstützkraft an dem Prallelement
(Lenkrad 7) bewirkt.
2. Stoßfangeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Innenteil (6) ein Flachkörper ist
und an einer schmalen Seitenfläche des Flachkörpers
(Innenteil 6) die Kurvenbahn (11, 11′) ausgebildet
ist.
3. Stoßfangeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß an beiden schmalen Seitenflächen des
Flachkörpers (Innenteil 6) symmetrisch zur
Längsachse (12) jeweils eine Kurvenbahn (11, 11′)
vorgesehen ist.
4. Stoßfangeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenteil (3) ka
rosseriefest angeordnet ist und eine etwa parallel
zur Verstellrichtung der Stütze (Lenksäule 1) ver
laufende Durchtrittsöffnung (10) für das Innenteil
(6) aufweist und die Innenweite der Durchtrittsöff
nung (10) im wesentlichen kleiner als die Breite des
Innenteiles (6) im Bereich der Kurvenbahn (11, 11′)
ist.
5. Stoßfangeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil (6) von
dem Prallelement (Lenkrad 7) abgewandt vor dem
Außenteil (3) mit der Stütze (Lenksäule 1) verbunden
ist, die dadurch beim axialen Nachgeben das Innen
teil (6) zugbelastet.
6. Stoßfangeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß in einer breiten Sei
tenfläche des Flachkörpers (Innenteil 6) eine Füh
rungsbahn (17) ausgebildet ist, in die ein von dem
Außenteil (3) nach innen abstehender Steg (16) ein
greift, der beim axialen Nachgeben der Stütze
(Lenksäule 1) das Innenteil (6) gegenüber dem Außen
teil (3) zusätzlich führt.
7. Stoßfangeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Führungsbahn (17) das Innenteil
(6) durchdringt und zur Kurvenbahn (11, 11′) derart
freigeschnitten ist, daß bei einer plastischen Ver
formung des Innenteiles (6) und/oder des Außenteiles
der Steg (16) in der Führungsbahn (17) nicht ver
klemmt.
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DE19914138239 DE4138239A1 (de) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Stossfangeinrichtung, insbesondere an der lenksaeule eines kraftfahrzeugs |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19914138239 DE4138239A1 (de) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Stossfangeinrichtung, insbesondere an der lenksaeule eines kraftfahrzeugs |
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ID=6445245
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DE19914138239 Withdrawn DE4138239A1 (de) | 1991-11-21 | 1991-11-21 | Stossfangeinrichtung, insbesondere an der lenksaeule eines kraftfahrzeugs |
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