DE9207473U1 - Kraftfahrzeuglenksäule - Google Patents

Description

Patentanwälte Dr. Loesenbeck (i9e t :: fr"; Dipl.-Irig. Stracke v^;: Vi- f ,U-. DipUng. Loesenbeck

Äifjecker Str. 104,4800 Bielefeld

Reiche & Co., 'Gasstr. 7, 9, 16, 4937 Lage/Lippe

Kraftfahrzeuglenksäule

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuglenksäule aus einem drehbaren, teleskopierbaren Lenkinnenrohr und einem feststehenden, mit einer in axialer Richtung der Lenksäule stauchbaren Verformungszone versehenen Lenksäulengehäuse.

Kraftfahrzeuglenksäulen werden zur Begrenzung der Aufprallkraft eines Fahrzeuglenkers auf den Lenkradkranz mit Verformungszonen ausgestattet. Diese Verformungszonen stauchen sich während eines Aufpralls in axialer Richtung und vernichten auf diese Weise Bewegungsenergie.

Sogenannte Wellrohre haben sich hier als Verformungszonen für Kraftfahrzeuglenksäulen allgemein durchgesetzt.

Im Rahmen der Erhöhung der passiven Sicherheit von Kraftfahrzeugen wird in Zukunft neben dem Sicherheitsgurt das Airbagsicherheitssystem verstärkt in Kraftfahrzeuge eingebaut werden. Durch den Schrägeinbau der Lenksäule erzeugt die Airbagmasse hierbei ein zusätzliches Biegemoment auf die Lenksäule. Dieses Biegemoment wird auf das Lenksäulengehäuse übertragen. Es zeigt sich, daß sich hierbei die verringerte Biegesteifigkeit des Lenksäulengehäuses im Bereich der wellrohrartig ausgestalteten Verformungszone negativ bemerkbar macht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lenksäule so zu gestalten, daß eine ausreichende Biegesteifigkeit bei Einsatz eines Airbagsicherheitssystemes gewährleistet ist. 35

Reiche

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch das Einschieben des Versteifungsrohres in das mit der Verformungszone ausgestattete Außenrohr wird die Biegesteifigkeit des Lenksäulengehäuses entscheidend verbessert, wobei durch die Lagerung des Versteifungsrohres in dem Außenrohr die axiale Verschiebbarkeit der Lenksäule im Falle eines Unfalls voll erhalten bleibt.

Die bevorzugte Ausgestaltung der Verbindungsfläche von Außen- und Versteifungsrohr als in axialer Richtung wellenartige Ausführungsform macht den Einsatz weiterer Lagerungsbauteile überflüssig und ermöglicht somit eine besonders kostengünstige Fertigung.

Die wellenartige Struktur der Verbindungszone mit geringfügigem Übermaß der zueinander gehörigen Verbindungsabschnitte am Außenrohr und am Versteifungsrohr vor dem Zusammenbau ermöglicht außerdem eine radial spielfreie Lagerung des Versteifungsrohres, da sich während des Zusammenfügens der Bauteile durch Formveränderung das Außenrohr spielfrei an die

Wellenberge des Versteifungsrohres anschmiegt. 25

Weitere zweckmäßige Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung sind Merkmale von Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend im einzelnen beschrieben.

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Es zeigen:

Figur 1 eine Lenksäule der erfindungsgemäßen Art im Längsschnitt, Figur 2 Querschnitt durch die Lenksäule aus Figur 1 entlang BB, Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kraftfahrzeuglenksäule

der erfindungsgemäßen Art,

Figur 4 vergrößerte Darstellung des Verbindungsbereiches von Außenrohr und Versteifungsrohr.

Bei der in Figur 1 veranschaulichten Kraftfahrzeuglenksäule ist ein Lenkinnenrohr 1 in einem Lenkgehäuse 2 mit Hilfe der Lagerungen 10 und drehbar gelagert. Das Lenkinnenrohr besteht aus einer Lenkinnenrohrhülse und einem Innenteil 25 wobei das Innenteil 25 an der Stelle 20 in die Lenkinnenrohrhülse 8 eingreift und dort axial verschieblich ist.

Die Figur 2 zeigt deutlich, daß an der Stelle der Überlappung von Lenkinnenrohrhülse 8 und Innenteil 25 beide Bauteile einen dreieckigen Querschnitt aufweisen, wobei zwischen ihnen ein Gleitlagerelement 15 angeordnet ist.

Das Lenksäulengehäuse 2 besteht aus einem Versteifungsrohr 4 und einem Außenrohr 3 und ist an der Karosserie des Fahrzeuges durch die beiden Aufhängungen 6 und 9 befestigt, wobei die Aufhängung 6 mit dem Versteifungsrohr und die Aufhängung 9 mit dem Außenrohr fest verbunden ist und beide Aufhängungen je zwei Durchstecklöcher 16 für Schrauben besitzen.

Das Außenrohr 3 besitzt eine Verformungszone, die als Wellrohr 17 ausgebildet ist.

In das Außenrohr 3 ist das Versteifungsrohr 4 eingeschoben. An der Stelle 21 sind beide Rohre miteinander verschweißt. Der Endbereich des Versteifungsrohres 4 im Bereich des Schnittes BB ist erfindungsgemäß als Verbindungsfläche 5

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zwischen Außenrohr 3 und Versteifungsrohr 4 ausgebildet. Figur 2 macht deutlich, daß das Versteifungsrohr 4 an der Verbindungsfläche 5 in axialer Richtung wellenartig geformt ist, wobei die Wellenberge die Innenfläche des Außenrohres berühren. Der Außendurchmesser des wellenförmig gestalteten Teilbereiches des Versteifungsrohres wird geringfügig größer gefertigt als der Innendurchmesser des Außenrohres. Bei der Montage der Lenksäule weitet sich das flexible Außenrohr etwas und schmiegt sich spielfrei an die Wellenberge der Innenkontur an, so daß sich eine axial verschiebliche, aber radial spielfreie Lagerung des Versteifungsrohres 4 im Außenrohr 3 ergibt.

Natürlich ist auch die Möglichkeit realisierbar, die wellenartige Ausformung am Außenrohr 3 anzubringen, wobei die glatte Außenkontur des Versteifungsrohres 4 sich an die Innenseite des wellenförmigen Teilbereiches des Außenrohres 3 anschmiegt. Ein leichtes Übermaß des Außendurchmessers des Versteifungsrohres 4 oder ein geringfügiges Untermaß des Innendurchmessers des Außenrohres 3 sorgt auch hier nach dem Zusammenbau für radiale Spielfreiheit zwischen Außenrohr 3 und Versteifungsrohr 4.

Die Kraftfahrzeuglenksäule der erfindungsgemäßen Art in Figur 3 entspricht im wesentlichen der oben beschriebenen Lenksäule aus Figur 1. Die Verbindungsfläche 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine ringförmige Buchse 18 zwischen Außenrohr 3 und Versteifungsrohr 4 verwirklicht. In der Figur 4 wird deutlich, daß die Buchse an der Innenseite eine Ausnehmung 19 aufweist. Die seitlichen Randbereiche 26, die sich an die Ausnehmung anschließen, berühren die Außenseite des Versteifungsrohres 4, während sich das Außenrohr 3 mit seiner Innenseite an der Außenfläche der Buchse abstützt.

Natürlich sind auch andere Ausgestaltungen der Buchse denkbar, z. B. kann sie in axialer Richtung wellenartig geformt sein ähnlich der oben beschriebenen Verbindungsfläche 5 zwischen Versteifungsrohr 4 und Außenrohr 3.

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5 Hat die Längssäule im Falle eines Unfalls Kräfte in axialer Richtung aufzunehmen, so wird sich die als Wellrohr 17 ausgebildete Verformungszone um ein bestimmtes Maß zusammenstauchen. Die Länge der Gleitzone zwischen Außenrohr 3 und Versteifungsrohr A entspricht in etwa der maximalen Länge, um die sich das Wellrohr 17 verkürzen kann, so daß in 10 jedem Fall eine ausreichende Gleitführung vorhanden ist.

Claims (7)

Reiche Schutzansprüche

1. Kraftfahrzeuglenksäule aus einem drehbaren, teleskopierbaren Lenkinnenrohr und einem feststehenden, mit einer in axialer Richtung der Längssäule stauchbaren Verformungszone versehenen Lenksäulengehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenksäulengehäuse (2) aus einem Außenrohr (3) und einem innenliegenden Versteifungsrohr

(4) besteht, dessen eines Ende fest mit dem Außenrohr (3) verbunden ist und dessen anderes Ende radial spielfrei und axial verschiebbar durch eine Verbindungsfläche 5 im Außenrohr (3) gelagert ist.

2. Kraftfahrzeuglenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche (5) zwischen Außenrohr (3) und Versteifungsrohr (4) am Außenrohr (3) oder am Versteifungsrohr (4) in axialer Richtung wellenartig geformt ist.

3. Kraftfahrzeuglenksäule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der am Versteifungsrohr (4) wellenartig geformten Verbindungsfläche (5) vor dem Zusammenbau der Lenksäule geringfügig größer ist als der Innendurchmesser der zugehörigen Verbindungsfläche des Außenrohres (3).

4. Kraftfahrzeuglenksäule nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der am Außenrohr (3) wellenartig geformten Verbindungsfläche (5) vor dem Zusammenbau der Lenksäule geringfügig kleiner ist als der Außendurchmesser der zugehörigen Verbindungsfläche (5) des Versteifungsrohres (4),

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5. Kraftfahrzeuglenksäule nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Lagerung des Versteifungsrohres (4) im Außenrohr (3) eine Buchse (18) zwischen Außenrohr (4) und Versteifungsrohr (3) angeordnet ist.

6. Kraftfahrzeuglenksäule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (18) in axialer Richtung wellenartig profiliert ist.

7. Kraftfahrzeuglenksäule nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der relative axiale Verschiebeweg des Versteifungsrohres (4) in Bezug auf das Außenrohr (3) im wesentlichen der Länge der Verbindungsfläche (5) von Versteifungsrohr (4) und Außenrohr (3) entspricht.