DE602005000786T2

DE602005000786T2 - Zusammenschiebbare Lenksäule

Info

Publication number: DE602005000786T2
Application number: DE602005000786T
Authority: DE
Inventors: Xiaoyu Saginaw Li; Richard K. Saginaw Riefe; Richard P. Frankenmuth Nash
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2025-02-19
Also published as: DE602005000786D1; EP1568568B1; US20050189757A1; ATE358619T1; EP1568568A1; US7226083B2

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung enthaltend einen Energieabsorptionsmechanismus.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Zusammenschiebbare Lenksäulenanordnungen sind in der Technik zum Einfügen in Fahrzeuge bekannt, um die Verletzungswahrscheinlichkeit für Insassen des Fahrzeugs während Zusammenstößen zu verringern. Die Lenksäulenanordnungen enthalten einen Träger zur Befestigung an dem Fahrzeug. Eine Lenksäule wird von dem Träger beweglich unterstützt. Ein Energieabsorptionsmechanismus verbindet die Lenksäule und den Träger zum Absorbieren von Energie in Reaktion auf die sich relativ zu dem Träger bewegende Lenksäule, d.h. wenn eine Kraft auf die Lenksäule ausgeübt wird, wie beispielsweise während des Zusammenstoßes.
Gebräuchliche Energieabsorptionsmechanismen enthalten einen Metallstreifen, der um einen Amboss gewickelt wird. Der Metallstreifen wird im Allgemeinen an die Lenksäule befestigt und der Amboss wird an den Träger befestigt. Wenn auf die Lenksäule während Zusammenstößen Kraft ausgeübt wird, wird der Metallstreifen um den Amboss gezwängt. Der Metallstreifen widersteht der Bewegung und biegt sich um den Amboss, wodurch die Energie absorbiert wird und es der Lenksäule ermöglicht wird, sich relativ zum Träger zu bewegen. Eines der Probleme von Energieabsorptionsmechanismen besteht darin, dass die Metallstreifen so ausgewählt sind, dass sie sich deformieren, wenn eine auf die Lenksäule ausge übte Kraft einen vorher festgelegten Schwellwert übersteigt. Dadurch ist der Energieabsorptionsmechanismus erschöpft, nachdem er die Energie aufgenommen hat, wenn die Kraft den Schwellwert übersteigt, und kann danach keine zusätzliche Energie aufnehmen. Beispielsweise kann während des Zusammenstoßes die Kraft des Zusammenstoßes selbst den vorher festgelegten Schwellwert übersteigen. In dem Fall, dass der Insasse kurz danach auf die Lenksäule aufprallt, kann der Energieabsorptionsmechanismus keine weitere Energie absorbieren. Außerdem erzeugen Zusammenstöße Kräfte unterschiedlicher Größenordnungen an der Lenksäule, abhängig, unter anderen Variablen, von der Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs. Die Metallstreifen, die so ausgewählt sind, dass sie sich bei dem vorher festgelegten Schwellwert deformieren, sind nicht geeignet, um Energie unterhalb oder wesentlich oberhalb des vorher festgelegten Schwellwerts zu absorbieren. Anders ausgedrückt basieren die Metallstreifen aufgrund des vorher festgelegten Schwellwerts auf vorher festgelegten Zusammenstoßbedingungen und können sich nicht an tatsächliche Zusammenstoßbedingungen anpassen. Außerdem verlieren die Metallstreifen nach ihrer Deformation ihre strukturelle Integrität und müssen ersetzt werden.
Daher besteht eine Gelegenheit, einen Energieabsorptionsmechanismus bereitzustellen, der in der Lage ist, sich anzupassen, um Energie von Kräften unterschiedlicher Größenordnungen zu absorbieren, so dass eine universelle Energieabsorptionsvorrichtung in jeder Art von Fahrzeug installiert und auf der Basis individueller Parameter des Fahrzeugs angepasst werden kann.
Die US-Patentschrift Nr. 2002/036404 stellt eine zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung bereit, die einen Träger zur Befestigung an einem Fahrzeug enthält. Eine Lenksäule wird von dem Träger beweglich unter stützt. Ein Energieabsorptionsmechanismus verbindet die Lenksäule und den Träger zum Absorbieren von Energie in Reaktion auf die sich während des Zusammenstoßes relativ zu dem Träger bewegende Lenksäule. Der Energieabsorptionsmechanismus enthält ein längliches Element, das entlang einer Längsachse in Reaktion auf die Bewegung der Lenksäule beweglich ist. Der Energieabsorptionsmechanismus enthält ferner eine Bremse für den variablen Widerstand gegen die Bewegung des länglichen Elements.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG UND VORTEILE
Die vorliegende Erfindung ist durch die Ausführungsformen der beigefügten Ansprüche gekennzeichnet, in denen das längliche Element in Kombination mit der Bremse in der Lage ist, sich anzupassen, um Energie bei Kräften verschiedener Größenordnung zu absorbieren, so dass eine universelle Energieabsorptionsvorrichtung in jede Art von Fahrzeug installiert und basierend auf individuellen Parametern des Fahrzeugs angepasst werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einfach ersichtlich, die durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung besser verstanden wird, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird, in denen:
1 eine schematische Seitenansicht einer einen Energieabsorptionsmechanismus enthaltenden zusammenschiebbaren Lenksäulenanordnung ist, vor dem Zusammenschieben der Anordnung;
2 ist eine weitere schematische Seitenansicht der zusammenschiebbaren Lenksäulenanordnung aus 1 nach dem Zusammenscheiben der Anordnung;
3 ist eine teilweise auseinandergezogene Ansicht der Anordnung aus 1;
4 ist eine Perspektivansicht eines Abschnitts eines Trägers, der eine weitere Ausführungsform eines Energieabsorptionsmechanismus enthält; und
5 ist eine Seitenansicht eines Abschnitts des Energieabsorptionsmechanismus.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen ähnliche Bezugszahlen ähnliche oder entsprechende Teile durch die verschiedenen Ansichten hinweg kennzeichnen, wird in 1 bei 10 eine zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung gezeigt. Die Anordnung 10 ist zum Zusammenschieben in einem Fahrzeug enthalten, um die Verletzungen der Fahrzeuginsassen während eines Zusammenstoßes zu minimieren.
Die zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung 10 enthält einen Träger 12 zum Befestigen an einem Fahrzeug. Eine Lenksäule 14 wird von dem Träger 12 beweglich unterstützt. Wie am besten in 3 gezeigt, enthält der Träger 12 einen Rahmen 16 zum Aufnehmen der Lenksäule 14. Der Rahmen 16 definiert seine Form entsprechend einer Form der Lenksäule 14. Insbesondere definiert die Lenksäule 14 vorzugsweise einen kastenartigen Querschnitt in einer zu einer Längsachse L der Lenksäule 14 rechtwinklig verlaufenden Ebene. Die Lenksäule 14 ist durch den Rahmen 16 entlang der Längsachse L beweglich. Die Form des Rahmens 16 entspricht der Form des Querschnitts zum Führen der Lenksäule 14, wenn sich die Lenksäule 14 durch den Rahmen 16 bewegt. Alternativ definiert die Lenksäule 14 den Querschnitt in einer beliebigen einer Vielzahl von Formen, einschließlich kreisförmig, dreieckig usw.
Vorzugsweise ist mindestens eine Scherkapsel (nicht gezeigt) zwischen dem Fahrzeug und der Lenksäule 14 zum Immobilisieren der Lenksäule 14 während normaler Fahrbedingungen angeordnet. Während eines Zusammenstoßes bewirken Kräfte zwischen der Lenksäule 14 und dem Fahrzeug das Reißen der Scherkapsel, wodurch die Lenksäule 14 aus der immobilisierten Position freigegeben wird. Ein Energieabsorptionsmechanismus 18 verbindet die Lenksäule 14 und den Träger 12. Es sei darauf hingewiesen, dass der Energieabsorptionsmechanismus 18 die Lenksäule 14 und einen beliebigen Teil des Fahrzeugs, der sich neben der Lenksäule befindet und daran befestigt ist, verbinden kann. Der Energieabsorptionsmechanismus 18 absorbiert Energie in Reaktion auf die sich relativ zu dem Träger 12 während eines Zusammenstoßes bewegende Lenksäule 14.
Der Energieabsorptionsmechanismus 18 enthält ein längliches Element 20, das entlang einer Längsachse L in Reaktion auf die Bewegung der Lenksäule 14 beweglich ist. Der Energieabsorptionsmechanismus 18 enthält ferner eine Bremse 30 für den variablen Widerstand gegen die Bewegung des länglichen Elements 20 und zum Absorbieren der während des Zusammenstoßes auftretenden Energie. Variabler Widerstand bedeutet, dass die Bremse 30 Energien bei Kräften verschiedener Größenordnungen absorbiert. Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung ist somit, dass das längliche Element 20 ausreichend biegsam ist, um gegen Biegen einen unwesentlichen Widerstand zu bieten, und in Kombination mit der Bremse 30 in der Lage ist, sich anzupassen, um Energie bei Kräften verschiedener Größenordnungen zu absorbieren, so dass eine universelle Energieabsorptionsvorrichtung in jeder Art von Fahrzeug installiert und basierend auf individuellen Parametern des Fahrzeugs angepasst werden kann. Vorzugsweise erhält das längliche Element 20 nach Absorption der Energie die strukturelle Integrität, so dass der Energieabsorptionsmechanismus 18 nach Absorption der Energie zu einem Zustand vor dem Zusammenstoß zurückkehren kann. Vorzugsweise handelt es sich bei dem länglichen Element 20 um einen aus Stahl gefertigten Metallstreifen, kann jedoch auch aus einem gewobenen Flächengebilde, wie Nylon oder jeder anderen Materialart gefertigt sein, solange der Energieabsorptionsmechanismus 18 in der Lage ist, Energie zu absorbieren, ohne dass das längliche Element knickt oder bricht. Insbesondere muss das längliche Element 20 in der Lage sein, Kräften von mindestens 300 lbs zu widerstehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das längliche Element 20 in der Lage, Kräften von mindestens 1200 lbs zu widerstehen. Außerdem kann das längliche Element 20 eine Vielzahl von Formen aufweisen. Vorzugsweise ist das längliche Element 20 flach und verhältnismäßig breit und weist eine gurt- oder streifenartige Form ähnlich der eines Sicherheitsgurts auf. In einer anderen Ausführungsform (nicht gezeigt) ist das längliche Element 20 kabelartig und weist eine kreisförmige Querschnittsform auf. Das biegsame Merkmal des länglichen Elements 20 bedeutet, dass das längliche Element 20 vernachlässigbaren oder keinen Widerstand gegen Biegen bietet und Kräfte lediglich in Spannung umwandelt, d.h. es gibt keine Energieabsorption infolge von Biegekräften.
In einer Ausführungsform enthält der Energieabsorptionsmechanismus 18 eine Walze 22, die um eine Achse A drehbar ist. Vorzugsweise verläuft die Achse A quer zu der Längsachse L der Lenksäule 14. Das längliche Element 20 weist ein erstes Ende 24 auf, das zum Abwickeln und Drehen der Walze 22 um die Achse A in Reaktion auf die Bewegung der Lenksäule 14 relativ zu dem Träger 12 um die Walze 22 gewickelt ist. In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Walze 22 drehbar von der Lenksäule 14 unterstützt. Das längliche Element 20 weist ein zweites Ende 26 auf, das an dem Träger 12 befestigt ist. Insbesondere enthält das längliche Element 20 eine Schleife an dem zweiten Ende 26. Der Träger 12 enthält einen Befestiger 28, der sich durch die Schleife erstreckt und das zweite Ende 26 des länglichen Elements 20 an dem Träger 12 befestigt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass das zweite Ende 26 des länglichen Elements 20 an jeden anderen Teil des Fahrzeugs, der sich neben der Lenksäule 14 befindet und daran befestigt ist, befestigt werden kann. Außerdem kann das zweite Ende 26 des länglichen Elements 20 durch eine Vielzahl von in der Technik bekannten Mechanismen befestigt werden. In einer alternativen Ausführungsform, wie in 4 gezeigt, wird die Walze 22 durch den Träger 12 drehbar unterstützt. Ebenso kann die Walze 22 drehbar durch jeden anderen Teil des Fahrzeugs unterstützt werden, der sich neben der Lenksäule 14 befindet und daran befestigt ist. Das zweite Ende 26 des länglichen Elements 20 ist an der Lenksäule 14 befestigt. Das zweite Ende 26 des länglichen Elements 20 kann durch eine Vielzahl von in der Technik bekannten Mechanismen befestigt werden.
In einer Ausführungsform widersteht die Bremse 30 der Drehbewegung der Walze 22 in Reaktion auf die Bewegung der Lenksäule 14 relativ zu dem Träger 12. Vorzugsweise handelt es sich bei der Bremse 30 um eine magnetische Partikelbremse, die durch elektrische Signale gesteuert wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Bremse 30 eine beliebige einer Vielzahl sein kann, um der Drehbewegung der Walze 22 zu widerstehen. In einer weiteren Ausführungsform, die nicht gezeigt ist, nimmt die Brem se das längliche Element 20 auf beiden Seiten in Eingriff oder nimmt das längliche Element 20 auf andere Art reibend in Eingriff. Die Bremse 303 ist neben dem ersten Ende 24 des länglichen Elements 20 angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, dass die Bremse 30 die Walze 22 nicht enthalten muss, wobei das erste Ende 24 des länglichen Elements 20 sich für um einen Länge jenseits der Bremse erstrecken kann.
Die Bremse 30 stellt eine Steuerkraft F_c an dem länglichen Element 20 bereit, d.h. eine Greifkraft. Vorzugsweise ist die Bremse 30 betriebsfähig, um einen Mindestwiderstand bereitzustellen, so dass die Lenksäule 14 während normalen Betriebsbedingungen stabil bleibt. In einer Ausführungsform ist die Steuerkraft F_c, die von der Bremse 30 bereitgestellt wird, selbst ausreichend, um der Bewegung des länglichen Elements 20 zu widerstehen und während des Zusammenstoßes die Energie zu absorbieren. In einer weiteren Ausführungsform enthält die Lenksäulenanordnung 10 ferner mindestens ein Reibungselement 32 in reibendem Eingriff mit dem länglichen Element 20. Das Reibungselement 32 ist entlang des länglichen Elements 20 zwischen dem ersten Ende 24 und dem zweiten Ende 26 angeordnet. Das Reibungselement 32 widersteht reibend der Bewegung des länglichen Elements 20 und erhöht den Widerstand gegen die Bewegung des länglichen Elements 20, der von der Bremse 30 ausgeübt wird. Somit verringert das Reibungselement 32 die Steuerkraft F_c, die von der Bremse 30 erforderlich ist. Der Reibungswiderstand hängt von einem Wicklungswinkel θ₁ des länglichen Elements 20 um das Reibungselement 32, welcher mit einer Kontaktfläche zwischen dem länglichen Element 20 und dem Reibungselement 32 in Beziehung steht, und einem Reibungskoeffizienten zwischen dem länglichen Element 20 und dem Reibungselement 32. Vorzugsweise, wie in 5 gezeigt, wird das längliche Element 20 um das Reibungselement 32 in einem Winkel von neunzig bis einhundertachtzig Grad gewickelt. Vorzugsweise beträgt der Reibungskoeffizient bis 0,8.
Weiter bevorzugt beträgt der Reibungskoeffizient zwischen 0,25 und 0,5. Der Wicklungswinkel θ₁, der Reibungskoeffizient und die Steuerkraft F_c, die von der Bremse 30 bereitgestellt wird, werden angepasst, um die Energie zu absorbieren. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Reibungskoeffizient und der Wicklungswinkel θ₁ fest und die Steuerkraft F_c, die von der Bremse 30 bereitgestellt wird, ist variabel. Während eines Zusammenstoßes bewegt sich die Lenksäule 14 beispielsweise relativ zu dem Träger 12, welcher wiederum das längliche Element 20 bewegt. Die Bremse 30 stellt die Steuerkraft F_c bereit, welche wie unten beschrieben variabel ist, abhängig von einer Kraftgröße F von der Bewegung der Lenksäule 14, während die Reibung zwischen dem Reibungselement 32 und dem länglichen Element 20 der Bewegung des länglichen Elements 20 ferner widersteht.
Vorzugsweise enthält der Energieabsorptionsmechanismus 18 die Walze 22 zusätzlich zu dem Reibungselement 32. Das Reibungselement 32 befindet sich neben der Walze 22 und ist daran befestig. Die Bremse 30 nimmt die Walze 22 in Eingriff, um die Steuerkraft F_c bereitzustellen und der Drehbewegung der Walze 22 in Reaktion auf die Bewegung der Lenksäule 14 relativ zu dem Träger 12 zu widerstehen. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Energieabsorptionsmechanismus 18 die Walze 22 und mindestens zwei Reibungselemente 32, 34 in reibendem Eingriff mit dem länglichen Element 20 zum Erhöhen des Reibungswiderstands gegen die Bewegung des länglichen Elements 20. Die Reibungselemente 32, 34 befinden sich neben der Walze 22 und sind daran befestigt. Das zusätzliche Reibungselement 34 erhöht den Reibungswiderstand gegen die Bewegung des länglichen Elements 20 exponentiell. Somit entspricht das zusätzliche Reibungselement 34 weniger Steuerkraft F_c, die von der Bremse 30 erforderlich ist.
In einer Ausführungsform wie in 3 gezeigt, können die Reibungselemente 32, 34 zueinander versetzt sein. In einer weiteren Ausführungsform wie in 4 gezeigt, sind die Reibungselemente 32, 34 entlang einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Die Position der Reibungselemente 32, 34 wird angepasst, um den Wicklungswinkel θ₁, θ₂ des länglichen Elements 20 um die Reibungselemente 32, 34 zu variieren. Vorzugsweise verläuft die Ebene im Wesentlichen parallel zu der Längsachse L der Lenksäule 14. Außerdem wird die Steuerkraft F_c vorzugsweise in eine Richtung parallel zu der Bewegungsrichtung der Lenksäule 14 bereitgestellt.
Vorzugsweise enthält die zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung 10 wie in 1 gezeigt ein Computersystem zum variablen Steuern des von der Bremse 30 bereitgestellten Reibungswiderstands. Vorzugsweise ist das Computersystem an einer von der zusammenschiebbaren Lenksäulenanordnung 10 entfernten Position angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Computersystem ein Karosseriecomputer des Fahrzeugs, der auch andere Funktionen des Fahrzeugs steuert, wie beispielsweise den Einsatz der Airbags, und welches modifiziert ist, um den von der Bremse 30 bereitgestellten Reibungswiderstand zu steuern.
Das Computersystem umfasst einen Sensor 36 zum Erfassen des Zusammenstoßes und Erzeugen von Signalen auf der Basis einer Größe der Kraft F an der Lenksäule 14 während des Zusammenstoßes. Das Computersystem enthält ferner einen Prozessor 38 zum Empfangen der Signale von dem Sensor 36 und Steuern des Reibungswiderstands der Bremse 30 basierend auf dem Signal. Insbesondere steuert der Prozessor 38 die Steuerkraft F_c, die von der Bremse 30 bereitgestellt wird. Um die Bremse 30 abzustimmen, wird eine Reihe von Kräften auf die Lenksäule 14 angelegt. Der Sensor 36 erfasst die Kräfte und erzeugt ein Spektrum von Signalen bezogen auf die Kräfte. Der Prozessor 38 setzt die Signale von dem Sensor 36 dann in Beziehung zu elektrischen Signalen zum Steuern der Bremse 30. Die Signale werden so abgestimmt, dass die Steuerkraft F_c, die von der Bremse 30 bereitgestellt wird, in Kombination mit dem Reibungswiderstand, der von den Reibungselementen 32, 34 bereitgestellt wird, im Wesentlichen der Bewegung des länglichen Elements 20 widersteht, wenn die Lenksäule 14 sich relativ zu dem Träger 12 bewegt. Die Bremse 30 ist somit in Kombination mit dem Computersystem und dem länglichen Element 20 in der Lage, Energie aus der Bewegung der Lenksäule variabel zu absorbieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform steuert das Computersystem die Steuerkraft F_c, die von der Bremse 30 bereitgestellt wird, in Echtzeit. Beispielsweise ist die zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung 10 normalerweise in einer nicht zusammengeschobenen Position wie in 1 gezeigt. Eine erste Kraft wird auf die Lenksäule 14 ausgeübt, die aus einem Zusammenstoß zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Objekt entsteht. Basierend auf dem Signal von dem Sensor 36 steuert der Prozessor 38 die Steuerkraft F_c, die von der Bremse 30 bereitgestellt wird, um der Bewegung des länglichen Elements 20 zu widerstehen, und die Energie während des Zusammenstoßes zu absorbieren. Vorzugsweise wird eine Mindeststeuerkraft F_c von 300 lbs (Kraft) von der Bremse 30 bereitgestellt, und damit sich die Lenksäule 14 bewegt, muss die erste Kraft mindestens 300 lbs betragen. Die Mindeststeuerkraft F_c von 300 Pfund (Kraft) verhindert die Bewegung der Lenksäule 14 außer bei einem Zusammenstoß. Vorzugsweise absorbiert die Bremse 30 die Energie von der ersten Kraft und verhindert das vollständige Zusammenschieben der Lenksäule 14, d.h. das Zusammenschieben in eine Position wie in 2 gezeigt, in der der Träger 12 an einem vorstehenden Abschnitt 40 der Lenksäule 14 anliegt. Somit ist die Bremse 30 in der Lage, Energie von einer zweiten Kraft zu absorbieren, nachdem sie Energie von der ersten Kraft absorbiert hat.
Die zweite Kraft kann von einem Kollateralfahrzeugzusammenstoß herrühren oder von einem Fahrzeuginsassen, der auf die Lenksäule 14 aufprallt. Die Bremse 30 stellt die Steuerkraft F_c und die Bremse 30 absorbiert die Energie von der zweiten Kraft, wodurch die Verletzung des Insassen minimiert wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Bremse 30 in der Lage sein kann, zusätzliche Kräfte nach den ersten und zweiten Kräften zu absorbieren, solange das vollständige Zusammenschieben der Steuersäule 14 verhindert wird.
Während die Erfindung mit Bezug auf eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben worden ist, ist für Fachleute ersichtlich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen und Äquivalente Elemente davon ersetzen können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können beliebige Modifikationen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von ihrem wesentlichen Umfang abzuweichen. Daher soll die Erfindung nicht auf die besondere Ausführungsform, die als die beste Art, die Erfindung auszuführen offenbart worden ist, beschränkt werden, sondern die Erfindung soll alle in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallenden Ausführungsformen enthalten.

Claims

Zusammenschiebbare Lenksäulenanordnung (10), umfassend: einen Träger (12) zum Befestigen an einem Fahrzeug, eine Lenksäule (14), die von dem Träger (12) beweglich unterstützt wird, und einen Energieabsorptionsmechanismus (18), der die Lenksäule (14) und den Träger (12) verbinden, zum Absorbieren von Energie in Reaktion auf die sich bei einem Zusammenstoß relativ zu dem Träger (12) bewegende Lenksäule (14), und wobei der Energieabsorptionsmechanismus ein längliches Element (20), das entlang einer Längsachse in Reaktion auf die Bewegung der Lenksäule (14) beweglich ist, und eine Bremse (30) zum variablen Widerstand gegen die Bewegung des länglichen Elements (20) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Energieabsorptionsmechanismus (18) ferner eine Walze (22) umfasst, die um eine Achse A drehbar ist, wobei das längliche Element (20) ein erstes Ende (24) aufweist, das um die Walze (22) gewickelt und daran befestigt ist, zum Abwickeln und Rotieren der Walze (22) in Reaktion auf die Bewegung der Lenksäule (14) relativ zu dem Träger (12), und wobei die Bremse (30) der Drehbewegung der Walze (22) selektiv in Reaktion auf die Bewegung der Lenksäule (14) relativ zu dem Träger (12) widersteht.
Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die Bremse (30) betriebsfähig ist, um einen Mindestwiderstand bereitzustellen.
Anordnung (10) nach Anspruch 2, wobei die Bremse (30) betriebsfähig ist, um eine Bewegung des länglichen Elements (20) zu verhindern, bis eine Kraft von 300 lbs (Kraft) an das längliche Element (20) angelegt wird.
Anordnung (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend mindestens ein Reibungselement (32) in reibendem Eingriff mit dem länglichen Element (20) zum reibenden Widerstand gegen die Bewegung des länglichen Elements (20) und zum Zufügen zu dem von der Bremse (30) gegen die Bewegung des länglichen Elements (30) ausgeübten Widerstands.
Anordnung (10) nach Anspruch 4, wobei das längliche Element (20) ausreichend biegsam ist, um gegen Biegen unwesentlichen Widerstand zu bieten, um den reibenden Eingriff mit dem Reibungselement (32) zu ermöglichen.
Anordnung (10) nach Anspruch 4, wobei die Bremse (30) in Kombination mit dem Reibungselement (32) betriebsfähig ist, um eine Bewegung des länglichen Elements (20) zu verhindern, bis eine Kraft von 300 lbs an das längliche Element (20) angelegt wird.
Anordnung (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Computersystem.
Anordnung (10) nach Anspruch 7, wobei das Computersystem einen Sensor (36) zum Erfassen des Zusammenstoßes und zum Erzeugen von Signalen basierend auf einer Größe der während des Zusammenstoßes an der Lenksäule (14) bestehenden Kraft umfasst.
Anordnung (10) nach Anspruch 8, wobei das Computersystem ferner einen Prozessor (38) zum Empfangen der Signale von dem Sensor (36) und zum Steuern des variablen Widerstands der Bremse (30) basierend auf den Signalen umfasst.
Anordnung (10) nach Anspruch 9, ferner umfassend mindestens ein Reibungselement (32) in reibendem Eingriff mit dem länglichen Element (20) zum reibenden Widerstand gegen die Bewegung des länglichen Elements (20) und zum Zufügen zu dem von der Bremse (30) gegen die Bewegung des länglichen Elements (30) ausgeübten Widerstands.
Anordnung (10) nach Anspruch 10, wobei das längliche Element (20) ausreichend biegsam ist, um gegen Biegen unwesentlichen Widerstand zu bieten, um den reibenden Eingriff mit dem Reibungselement (32) zu ermöglichen.
Anordnung (10) nach Anspruch 10, wobei die Bremse (30) in Kombination mit dem Reibungselement (32) betriebsfähig ist, um eine Bewegung des länglichen Elements (20) zu verhindern, bis eine Kraft von 300 lbs an das längliche Element (20) angelegt wird.
Anordnung (10) nach Anspruch 12, ferner umfassend ein Computersystem, das mit der Bremse (30) zum Steuern des durch die Bremse (30) bereitgestellten Widerstand verbunden ist.
Anordnung (10) nach Anspruch 13, wobei das Computersystem einen Sensor (36) zum Erfassen des Zusammenstoßes und zum Erzeugen von Signalen basierend auf einer Größe der während des Zusammenstoßes an der Lenksäule (14) bestehenden Kraft umfasst.
Anordnung (10) nach Anspruch 14, wobei das Computersystem ferner einen Prozessor (38) zum Empfangen der Signale von dem Sensor (36) und zum Steuern des variablen Widerstands der Bremse (30) basierend auf den Signalen umfasst.
Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die Walze (22) von der Lenksäule (14) drehbar unterstützt wird.
Anordnung (10) nach Anspruch 16, wobei das längliche Element (20) ein zweites Ende (26), das an dem Träger (12) befestigt ist, aufweist.
Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die Walze (22) von dem Träger (12) drehbar unterstützt wird.
Anordnung (10) nach Anspruch 18, wobei das längliche Element (20) ein zweites Ende (26), das an der Lenksäule (14) befestigt ist, aufweist.