DE69402891T2

DE69402891T2 - Bei Stoss einfahrbare Lenksäuleneinrichtung

Info

Publication number: DE69402891T2
Application number: DE1994602891
Authority: DE
Inventors: Daniel Clement
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1993-02-17
Filing date: 1994-01-26
Publication date: 1997-10-02
Anticipated expiration: 2014-01-27
Also published as: FR2701682A1; DE69402891D1; EP0611690A1; FR2701682B1; EP0611690B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenksäulenbaueinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge, die im Fall eines Aufpralls oder einer Kollision einziehbar oder zurückziehbar ist.
Die Erfindung betrifft eine Lenksäulenbaueinheit des Typs, der eine Lenkwelle, die in einem Säulenkörper aus zwei Teilen, die relativ zueinander teleskopartig angebracht sind, drehbar angebracht ist, sowie eine Vorrichtung zum Blockieren der zwei Teile des Lenksäulenkörpers in einer gesteuerten relativen Position enthält.
Um den Fahrer im Fall eines Aufpralls oder einer Kollision zu stützen, ist es nämlich wünschenswert, daß die Lenksäulenbaueinheit die Fähigkeit zum Zurückziehen besitzt, d. h., daß sie dem Lenkrad ermöglicht, sich in bezug auf den Fahrer nach vorn zu bewegen, derart, daß der Abstand zwischen dem Lenkrad und dem Körper des Fahrers, insbesondere zwischen dem Lenkrad und dem Kopf desselben, erhöht wird.
Hierzu sind bereits verschiedene Bauarten einer Lenksäulenbauemheit vorgeschlagen worden, die darauf zielen, ein Gleiten eines der die Lenksäule bildenden Rohre im anderen Rohr zu erzielen, entweder indem an einem Rohr beispielsweise durch Kabel gezogen wird oder indem es durch ein mechanisches Verfahren, durch Druckluft usw. geschoben wird. Diese Bauarten benötigen eine spezifische Verwirklichung der Lenksäule und können daher nicht einfach für beliebige Fahrzeuge, insbesondere für vorhandene Fahrzeuge, übernommen werden.
Bestimmte teleskopartige Lenksäulen enthalten außerdem und zur Erhöhung des Gebrauchskomforts des Fahrzeugs eine Vorrichtung zum Einstellen ihrer Länge, derart, daß die Position des Lenkrads an die Körpergestalt des Fahrers angepaßt wird. Diese Einstellung durch teleskopartige relative Verschiebung zwischen den Rohren der Lenksäule wird beispielsweise durch eine durch einen Hebel betätigte Klemmvorrichtung gewährleistet.
Es ist vorteilhaft erschienen, eine Blockiervorrichtung dieses Typs, die einfach an Lenksäulen angepaßt werden kann, welche eine solche Vorrichtung zunächst nicht besitzen, dazu zu verwenden, das Zurückziehen der Säule im Fall eines Aufpralls sicherzustellen.
Daher ist es auch möglich, die zwei Wirkungen zu kombinieren, d. h. eine in Längsrichtung einstellbare und im Fall eines Aufpralls zurückziehbare Lenksäule mittels desselben Blockiermechanismus zu erhalten, wodurch die Anzahl der erforderlichen Teile und daher der Platzbedarf und die Kosten der Vorrichtung begrenzt werden.
Die DE-A-3 723 376 beschreibt eine Lenksäulenbaueinheit, die eine Blockiervorrichtung enthält, die im Fall eines Aufpralls durch einen Trägheitsmechanismus entriegelt werden kann, die jedoch keine Positionseinstellmittel enthält.
Die vorliegende Erfindung schlägt daher eine Lenksäulenbaueinheit des in der Einleitung erwähnten Typs vor, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiervorrichtung im Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs freigegeben werden kann, um ein Ausweichen des Lenkrades nach vorn zu ermöglichen, wobei die Blockiervorrichtung ein Steuerelement enthält, das mit einem Trägheitsmechanismus verbunden ist, der im Fall eines Aufpralls auf das Steuerelement in der Weise einwirkt, daß die Freigabe der Blockiervorrichtung hervorgerufen wird.
Gemäß weiterer Merkmale der Erfindung:
- enthält der Trägheitsmechanismus eine Trägheitsmasse, die auf die Verzögerung des Fahrzeugs anspricht und mit dem Steuerelement der Blockiervorrichtung mechanisch verbunden ist;
- ist das Steuerelement ein Steuerhebel, der um eine zur Längsrichtung der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs im wesentlichen senkrechte Achse schwenkbar angebracht ist, wobei ein von der Schwenkachse entfernter Punkt des Steuerhebels mit der Trägheitsmasse verbunden ist;
- ist die Trägheitsmasse am freien Ende des Steuerhebels befestigt;
- ist das Steuerelement gemäß einer Ausführungsvariante ein manuell betätigbares Blockierelement für die Einstellung der longitudinalen Position des Lenkrades;
- enthält die Blockiervorrichtung beispielsweise eine Säulenunterstützungsstruktur, die mit der übrigen Struktur des Fahrzeugs verbunden ist und versehen ist mit zwei Flanschen, zwischen denen der Lenksäulenkörper angeordnet ist, sowie mit Mitteln zum Verriegeln der zwei Teile des Lenksäulenkörpers in der eingestellten Position durch Annähern der Flansche, eine Spannstange, die sich zwischen den Flanschen erstreckt und wovon ein erstes Ende Mittel zum Abstützen an einem der Flansche aufweist und wovon ein zweites Ende mit Verriegelungselementen verbunden ist, die ein Anschlagelement, das am zweiten Ende der Spannstange anschlägt, ein Zwischenabstützelement, das mit dem anderen Flansch der Unterstützungsstruktur in Kontakt ist und an der Spannstange axial verschiebbar ist, sowie Abstandsmittel aufweisen, die zwischen dem Anschlagelement und dem Zwischenabstützelement angeordnet sind und zwischen einer aktiven Verriegelungsposition und einer eingezogenen, freigegebenen Position unter der Wirkung des Steuerelements verschiebbar sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden genauen Beschreibung, für deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
- Fig. 1 eine Seitenansicht einer Lenksäulenbaueinheit ist, die gemäß den Lehren der Erfindung verwirklicht ist;
- Fig. 2 eine Teilschnittansicht längs der Linie II-II von Fig. 1 ist; und
- Fig. 3 eine Schnittansicht in größerem Maßstab längs der Linie 3-3 von Fig. 2 ist.
Die Lenksäulenbaueinheit 10, die in den Figuren dargestellt ist, enthält einen Lenksäulenkörper 12, der zwei Teleskoprohre oder -hülsen 13 bzw. 14 enthält, die relativ zueinander gleiten können und in denen eine Lenkwelle 16 aus zwei Teilen 16 und 22 drehbar angebracht ist.
Der erste Teil 18 der Welle 16 enthält an seinem Ende 20 Mittel für die Anbringung eines (nicht gezeigten) Lenkrades, während das Ende 24 des zweiten Teils 22 der Lenkwelle 16 Mittel 26 für ihre Verbindung mit dem restlichen Lenkmechanismus des Fahrzeugs (nicht gezeigt) enthält.
Die zwei Teile 18 und 22 sind außerdem durch (nicht gezeigte) Rillen drehfest verbunden.
Die Hülse 14 trägt an ihrem vorderen Ende, d. h. links bei Betrachtung der Fig. 1 und 2, einen Befestigungswinkel 28, der ihre Anbringung an der Struktur der Fahrzeugkarosserie ermöglicht
Der Säulenkörper 12 ist ebenfalls durch seitliche Winkel 30 unterstützt, die an einen Säulenträger 31 angeschweißt sind, der ein Teil ist, das einen im allgemeinen U- förmigen Querschnitt besitzt, dessen Schenkel 32 zwei elastisch verformbare Flansche bilden, zwischen denen die rohrförmige Hülse 13 aufgenommen ist. Innerhalb des Trägers 31 ist außerdem ein Klemmteil 34 angeordnet, das zwei Klemmkufen 36 enthält, die in Längsrichtung in bezug auf den Träger 31 und auf die Winkel 30 unbeweglich sind und mit der zylindrischen äußeren Oberfläche der Hülse 13 zusammenwirken können, um diese letztere in Längsrichtung in bezug auf die Hülse und in bezug auf die Struktur der Fahrzeugkarosserie unbeweglich zu machen.
Die Klemmung wird durch gegenseitige Annäherung der Flansche 32 mittels eines Klemmechanismus gewährleistet, der eine Spannstange 38 enthält, die die Flansche 32 durchquert und wovon ein Ende 40 mit einer Abstützkufe 42 versehen ist, die sich außerhalb eines der Flansche 32 abstützt.
Das andere Ende 44 der Spannstange 38 enthält ein Anschlagelement 46 und eine sich gegen den anderen Flansch 32 abstützende Kufe 48, die in Längsrichtung beweglich an der Spannstange 38 angebracht sind und zwischen denen ein Abstandselement 50 angeordnet ist, das gemäß einer bekannten Anordnung um eine in den Fig. 1, 2 und 3 veranschaulichte Achse X-X schwenken kann, die zur Längsachse Y-Y der Lenksäule und zur Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs im wesentlichen senkrecht ist.
Das Abstandselement 50, das in den Figuren in einer Blockierposition gezeigt ist, ist mit einem Blockier- Steuerhebel 52 verbunden, wovon ein Ende 54 am Abstandszwischenelement 50 in der Weise befestigt ist, daß die Kippung des Steuerhebels um die Achse X-X möglich ist.
Das andere Ende 56 des Steuerhebels 52 ist mit einer Trägheitsmasse 58 versehen.
Gemäß den Lehren der Erfindung ermöglicht die Trägheitsmasse 58 die Ausführung einer automatischen Entriegelung oder Freigabe der Blockiervorrichtung im Fall eines Aufpralls oder einer Kollision des Fahrzeugs, wenn die Trägheitsmasse 58 unter der Wirkung der Verzögerung, der dieses Fahrzeug unterliegt, zu einer Bewegung nach vorn, d. h. von rechts nach links bei Betrachtung der Fig. 1 und 2 angetrieben wird und dann automatisch die Kippung des Steuerhebels 52 um die Achse X-X in seine in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Freigabeposition hervorruft, wobei sich das Lenkrad dann frei nach vorn einziehen kann.
Die Länge und die Position des Hebels 52 sind einerseits in der Weise festgelegt, daß der Fahrer die Blockiervorrichtung mittels einer normalen Kraft, die auf den durch die Trägheitsmasse 58 gebildeten Griff ausgeübt wird, freigeben kann, wobei der Wert dieser Kraft durch Anziehen der Mutter 41 am Ende 40 der Spannstange 38 eingestellt werden kann.
Das Gewicht der Trägheitsmasse 58 kann präzise in der Weise bestimmt sein, daß die automatische Freigabe der Blockiervorrichtung zu einem bestimmten Zeitpunkt nach dem Aufprall bewirkt wird, wobei dieser Zeitpunkt insbesondere von der mittleren Verzögerungskurve des Fahrzeugs und von der Bahn der Insassen abhängt, wie sie aus Aufprallversuchen hervorgehen, die von den Konstrukteuren der Kraftfahrzeuge ausgeführt werden.
Der Blockiermechanismus für die zwei Teleskopelemente der Säule, der eben beschrieben worden ist, ist von einem Typ, wie er gegenwärtig verwendet wird, um seine Verriegelung in einer Position sicherzustellen, um die Position des Lenkrads im Fahrgastraum festzulegen, und um seine Freigabe sicherzustellen, um eine Einstellung dieser Position vorzunehmen. In diesem Fall wird der Steuerhebel 52 vom Fahrer betätigt und ist so angeordnet, daß er für diesen zugänglich ist.
Der Mechanismus, der eben beschrieben worden ist, ermöglicht daher einfach die Sicherstellung der zwei Funktionen, wobei es genügt, eine Vorrichtung (Metallstück, Stift, ...) hinzuzufügen, die vom Blockiersystem unabhängig ist und geeignet ist, im Fall eines Aufpralls auszuweichen, und dazu bestimmt ist, den Einstellweg des Lenkrades zu begrenzen, um eine ausreichende Weglänge beizubehalten, um das Zurückziehen der Säule im Falle eines Aufpralls zu ermöglichen.
Die Blockiervorrichtung, die veranschaulicht und mit Bezug auf die Figuren beschrieben worden ist, ist vom Typ mit Festklemmung eines Rohrs, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Bauart der Blockiervorrichtung eingeschränkt.
Die Trägheitsmasse 58 ist als direkt am Ende 56 des Steuerhebels 52 befestigt veranschaulicht worden, sie könnte jedoch in einer Variante beispielsweise durch ein Fliehgewicht gebildet sein, das im Rohr umläuft und mit dem Hebel über ein Kabel verbunden ist, das bestrebt ist, dieses in Richtung der Freigabe der Vorrichtung zu ziehen.
Es ist außerdem möglich, als Variante eine Anordnung zu überlegen, in der ein Trägheitsmechanismus einen Freigabebefehl eines Steuerelements, beispielsweise des elektromagnetischen Typs, überträgt, der im Normalgebrauch die zwei Komponenten des Lenksäulenkörpers in Längsrichtung unbeweglich macht.

Claims

1. Lenksäulenbaueinheit (10) mit einstellbarer Position, insbesondere für Kraftfahrzeuge, des Typs mit einer Lenkwelle (16), die in einem Säulenkörper (12) aus zwei Teilen (13, 14), die relativ zueinander teleskopartig angebracht sind, drehbar angebracht ist, und einer Vorrichtung (46-58) für die Blockierung der relativen Position der zwei Teile (13, 14) des Lenksäulenkörpers (12), dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiervorrichtung (46-58) im Fall eines Aufpralls des Fahrzeugs freigegeben werden kann, um das Ausweichen des Lenkrades nach vorn zu ermöglichen, wobei die Blockiervorrichtung ein Steuerelement (52) enthält, das mit einem Trägheitsmechanismus (58) verbunden ist, der im Fall eines Aufpralls auf das Steuerelement (52) einwirkt, um die Freigabe der Blokkiervorrichtung hervorzurufen.

2. Lenksäulenbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägheitsmechanismus eine Trägheitsmasse (58) aufweist, die auf die Verzögerung des Fahrzeugs anspricht und mit dem Steuerelement (52) der Blockiervorrichtung mechanisch verbunden ist.

3. Lenksäulenbaueinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (52) ein Steuerhebel ist, der schwenkbar um eine Achse (X-X) angebracht ist, die zur Längsrichtung der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs im wesentlichen senkrecht ist, und wovon ein Punkt (56), der von der Schwenkachse (X-X) entfernt ist, mit der Trägheitsmasse (58) verbunden ist.

4. Lenksäulenbaueinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheitsmasse (58) am freien Ende (56) des Steuerhebels (52) befestigt ist.

5. Lenksäulenbaueinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (52) ein manuell betätigbares Blockierelement für die Einstellung der longitudinalen Position des Lenkrades ist.

6. Lenksäulenbaueinheit nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiervorrichtung eine Lenksäulen-Unterstützungsstruktur (30), die mit der übrigen Struktur des Fahrzeugs verbunden ist und versehen ist mit zwei Flanschen (32), zwischen denen der Säulenkörper (13, 14) angeordnet ist, und mit Mitteln für die Verriegelung der zwei Teile (13, 14) des Lenksäulenkörpers in der eingestellten Position durch Annähern der Flansche, sowie eine Spannstange (38) enthält, die sich zwischen den Flanschen (32) erstreckt und wovon ein erstes Ende (40) Mittel (42) zum Abstützen an einem der Flansche aufweist und wovon ein zweites Ende (44) mit Verriegelungselementen verbunden ist, die ein Anschlagelement (46) für den Anschlag am zweiten Ende der Spannstange, ein Zwischenabstützelement (48), das mit dem anderen Flansch (32) der Unterstützungsstruktur (31) in Kontakt ist und an der Spannstange (38) axial verschiebbar ist, sowie Abstandsmittel (50) aufweisen, die zwischen dem Anschlagelement (46) und dem Zwischenabstützelement (48) angeordnet sind und zwischen einer aktiven Verriegelungsposition und einer eingezogenen Freigabeposition verschiebbar sind.