Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs Steering device of a vehicle
Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.The invention relates to a steering device of a vehicle according to the preamble of claim 1.
Eine gattungsgemäße Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs mit entsprechender Lenksäuien- ausbildung ist im Fahrzeugbau allgemein bekannt und in vielfältigen Varianten im Einsatz. Die Lenksäulen sind dabei in der Regel mit einer Stauchanordnung versehen, damit bei einem Frontalaufprall die Lenksäule samt Lenkrad nicht auf den Insassen zubewegt wird. Die im Vorderwagen auftretenden Deformationen sorgen somit zwangsläufig dafür, daß der Abstand zwischen einem ersten Anschlußprofil der Lenksäule für das Lenkrad und einem zweiten Anschlußprofil, das dem Lenkgetriebe zugewandt ist verkürzt wird. Beispielhaft wird hierzu auf die DE 41 18 227 A1 hingewiesen. Es ist weiterhin für den Insassenschutz von Fahrzeugen auch bekannt, Lenksäulen an Lenkungsaufnahmen über Deformationsglieder abzustützen, damit bei einer von einem Insassen auf die Lenkungsanordnung ausgeübte Beaufschlagung während eines Unfalls das Verletzungsrisiko weitgehend herabgesetzt wird. Beispielhaft wird dazu die DE 195 08443 A1 genannt.A generic steering device of a vehicle with appropriate steering column training is generally known in vehicle construction and is used in a wide variety of variants. The steering columns are usually provided with a compression arrangement, so that the steering column and steering wheel are not moved toward the occupant in the event of a frontal impact. The deformations occurring in the front end thus inevitably ensure that the distance between a first connection profile of the steering column for the steering wheel and a second connection profile which faces the steering gear is shortened. For example, reference is made to DE 41 18 227 A1. It is also known for the occupant protection of vehicles to support steering columns on steering receptacles via deformation members, so that the risk of injury is largely reduced when an occupant exerts pressure on the steering arrangement during an accident. DE 195 08443 A1 is mentioned as an example.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Lenkvorrichtung so weiterzubilden, daß diese einfach und kostengünstig mit geringer Teilevielfalt herstellbar ist und für zusätzliche Sicherheitseinrichtungen aufrüstbar ist.The object of the invention is to develop a generic steering device so that it can be produced easily and inexpensively with a small number of parts and can be upgraded for additional safety devices.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 ist das erste Anschlußprofil, das dem Lenkrad zugeordnet ist, ein rohrförmiger Aufnahmetopf, an dem materialeinheitlich und einstückig wenigstens eine Lenkradspeiche des Lenkrads angeformt ist.This object is achieved with the features of claim 1. According to claim 1, the first connection profile, which is assigned to the steering wheel, is a tubular receptacle on which at least one steering wheel spoke of the steering wheel is integrally formed and made of the same material.
Gegenüber bisher bekannten Ausführungen, bei denen das Lenkrad mit Nabe, Speichen und Lenkradkranz als separate Einheit ausgebildet ist, die auf einen endseitigen Zahnkranz der Lenkradsäule aufsteckbar ist, ergibt sich erfindungsgemäß eine Reduzierung der Teilezahl und des Montageaufwands. Insbesondere ist hier die Lenkradnabe einstückig in den Aufnahmetopf der Lenksäule integriert. Zudem ergibt sich eine vorteilhaft gewichtsgünstige Anordnung. Eine so ausgebildete Lenksäule kann als Plattformträgerteil in eine Vielzahl unterschiedlicher Fahrzeugtypen und Fahrzeugvarianten eines Herstellers eingebaut werden, wobei modifizierende Dekoelemente und Aufprallplattenteile einfach an den Lenkradspeichen oder dem Aufnahmetopf eingeklipst werden können.Compared to previously known designs, in which the steering wheel with hub, spokes and steering wheel rim is designed as a separate unit that can be plugged onto an end-sided ring gear of the steering wheel column, the number of parts and the assembly effort are reduced according to the invention. In particular, the steering wheel hub is integrated in one piece in the receptacle of the steering column. In addition, there is an advantageous weight-favorable arrangement. A steering column designed in this way can be installed as a platform support part in a large number of different vehicle types and vehicle variants from a manufacturer, with modifying decorative elements and impact plate parts simply being clipped onto the steering wheel spokes or the receiving pot.
In besonders einfacher Weise können die Lenkradspeichen durch Abbiegen von Laschen gebildet sein, die an einem Aufnahmetopf als Halbzeug am Topfrand vor dem Abbiegen in Axialrichtung abstehen. Diese Laschen brauchen zur Ausbildung als Lenkradspeichen dann lediglich etwa in eine Querebene abgebogen werden. Zur Komplettierung des Lenkrads sind dann die äußeren Speichenenden mit dem Lenkradkranz zu verbinden. Dies kann durch bekannte Verbindungstechniken, insbesondere durch Schweißen oder durch lösbare Verbindungen erfolgen. Eine solche Herstellung ist preisgünstig durchführbar.In a particularly simple manner, the steering wheel spokes can be formed by bending tabs which protrude from a receptacle as a semi-finished product at the edge of the pot before turning in the axial direction. These flaps then only need to be bent approximately into a transverse plane for training as steering wheel spokes. To complete the steering wheel, the outer ends of the spokes are then connected to the steering wheel rim. This can be done by known connection techniques, in particular by welding or by detachable connections. Such production can be carried out inexpensively.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Aufnahmetopf nicht nur als integraler Träger der Lenkradspeichen sondern auch als Sicherheitselement in der Art eines Deformationsglieds beispielsweise als Wellrohrtopf ausgebildet. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform wird dadurch erreicht, daß der Querschnitt des Aufnahmetopfs größer als der Querschnitt des angrenzenden Lenksäulenzwischenabschnitts ist und der Aufnahmetopf als energieabsorbierender Stülptopf ausgebildet ist. Eine solche Anordnung ist einerseits kostengünstig herstellbar und führt andererseits zu einem effektiven Insassenschutz bei einem Aufprall.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Aufnahmetopf nicht nur integraler Träger der Lenkradspeichen sondern selbst materiaieinheitlich und einstückig Teil der Lenksäule, wobei vorzugsweise auch das zweite, dem Lenkgetriebe zugeordnete Anschlußprofil ebenfalls als Deformationsglied ausgebildet ist. Bei einer solchen Ausführungsform kann vorteilhaft die gesamte Lenksäule einschließlich der Lenkradspeichen einstückig hergestellt werden. Als Herstellungsverfahren eignen sich dazu insbesondere eine Rollumformung aus stangenrohrförmigem Halbzeug. Eine solche Lenksäule kann auch zweckmäßig als Hydroform- oder Innenhochdruckumformteil hergestellt werden.In a particularly preferred embodiment, the receptacle is designed not only as an integral support of the steering wheel spokes but also as a security element in the manner of a deformation element, for example as a corrugated tube pot. A particularly advantageous embodiment is achieved in that the cross section of the receptacle is larger than the cross section of the adjacent steering column intermediate section and the receptacle is designed as an energy-absorbing sleeve. Such an arrangement can be produced inexpensively on the one hand and leads to effective occupant protection in the event of an impact on the other hand. In a further advantageous embodiment, the receptacle is not only an integral support of the steering wheel spokes, but itself a unitary material and integral part of the steering column, the second connecting profile assigned to the steering gear preferably also being designed as a deformation member. In such an embodiment, the entire steering column, including the steering wheel spokes, can advantageously be produced in one piece. Roll forming from rod-shaped semifinished product is particularly suitable as a manufacturing method for this. Such a steering column can also be expediently produced as a hydroformed or hydroformed molded part.
In einer weiter vorteilhaften Funktion kann die Lenksäule als Airbagmodul verwendet werden, in dem zumindest Teile einer Airbageinrichtung aufgenommen sind. Der Aufnahmetopf eignet sich dabei besonders gut für eine Anordnung des zusammengefalteten Gassacks und eines Diffusors, wobei im anschließenden Lenksäulenzwischenabschnitt ein Gasgenerator der Airbageinrichtung angebracht ist. Die Gasverbindung zwischen dem Gasgenerator, dem Diffusor und dem Gassack ist dann unmittelbar über die Wände des Lenksäulenzwischenabschnitts bzw. des Aufnahmetopfs hergestellt. Dadurch ergibt sich eine vormontierbare Moduleinheit als Lenksäule mit angeformten Lenkradspeichen und einer integrierten Airbageinrichtung. Durch den hohen Integrationsgrad und die Mehrfachausnützung verwendeter Teile wird eine preisgünstige und insgesamt leichte Anordnung geschaffen.In a further advantageous function, the steering column can be used as an airbag module in which at least parts of an airbag device are accommodated. The receptacle is particularly well suited for arranging the folded gas bag and a diffuser, a gas generator of the airbag device being attached in the subsequent intermediate section of the steering column. The gas connection between the gas generator, the diffuser and the gas bag is then established directly via the walls of the intermediate section of the steering column or the receptacle. This results in a preassembled module unit as a steering column with molded steering wheel spokes and an integrated airbag device. The high degree of integration and the multiple use of used parts create an inexpensive and overall light arrangement.
Bei einer solchen Anordnung eines Diffusors im Aufnahmetopf kann der Diffusor selbst in einer weiteren Funktion als bevorzugt glockenförmiges Deformationselement ausgeführt sein.With such an arrangement of a diffuser in the receptacle, the diffuser itself can be designed in a further function as a preferably bell-shaped deformation element.
Um nach einem aktivierten Airbag eine Reizung der Atmungsorgane und eine Sichtbehinderung der Fahrzeuginsassen durch ausströmende Abbrandgase möglichst weitgehend zu vermeiden, wird vorgeschlagen, daß der Gassack keine oder nur wenige Ausströmöffnungen aufweist und ausgehend vom Aufnahmetopf durch die Lenksäule Gasrückströmkanäle vorgesehen sind, durch die die Abbrandgase ins Freie geführt sind. Dadurch ergibt sich eine einfache und kompakt ausgeführte Anordnung für eine Ableitung der Abbrandgase ins Freie.
ln einer weiteren Ausgestaltung der Lenkvorrichtuπg ist der Lenksäulenzwischenabschnitt in einem Ringlagerteil drehbar und in Axialrichtung unverschiebbar gelagert, wobei der Lenksäulenzwischenabschnitt bevorzugt stabil dimensioniert ist. Das Ringiagerteil ist gegenüber dem Fahrzeugaufbau in an sich bekannter Weise höhen- und/oder längsverstellbar gehalten und über einen Klemmhebel in einer individuell eingestellten Position arretierbar. Das Ringlagerteil und/oder das Klemmteil sind mit einem bei einem Fahrzeugaufprall aktivierbaren, pyrotechnischen Stellglied verbunden, dergestalt, daß das Ringiagerteil zusammen mit dem Lenksäulenzwischenabschnitt und dem Lenkrad ggf. nach Überführung des Klemmhebels in eine Lösestellung einwärts in Richtung des Vorderwagens bewegbar ist. Damit wird vorteilhaft das Lenkrad bei einem Frontalaufprall von einem aufprallenden Insassen wegbewegt, wenn dieser beispielsweise eine Out-of- position-Haltung einnimmt. Diese Einrichtung eignet sich zur Herabsetzung der Airbagaggresivität und ist auch Teil der an sich bekannten Staucheinrichtung.In order to avoid irritation of the respiratory organs and a visual impairment of the vehicle occupants as much as possible by escaping combustion gases after an activated airbag, it is proposed that the gas bag has no or only a few outflow openings and, starting from the receptacle through the steering column, gas return flow channels are provided through which the combustion gases enter Free led. This results in a simple and compact arrangement for discharging the combustion gases to the outside. In a further embodiment of the steering device, the steering column intermediate section can be rotated in a ring bearing part and is immovably mounted in the axial direction, the steering column intermediate section preferably being of stable dimensions. The ring bearing part is held in a manner known per se in height and / or length adjustable relative to the vehicle body and can be locked in an individually set position by means of a clamping lever. The ring bearing part and / or the clamping part are connected to a pyrotechnic actuator which can be activated in the event of a vehicle impact, in such a way that the ring bearing part together with the intermediate steering column section and the steering wheel can be moved inwards in the direction of the front end, possibly after transferring the clamping lever into a release position. The steering wheel is thus advantageously moved away from a crashing occupant in the event of a frontal impact, for example if the occupant assumes an out-of-position stance. This device is suitable for reducing the airbag aggressiveness and is also part of the compression device known per se.
Die Einwärtsbewegung wird zweckmäßig durch einen Anschlag oberhalb des Aufnahmetopfs dergestalt begrenzt, daß das Lenkrad bei weiterer axialer Krafteinwirkung auf die Lenksäule nach unten geschwenkt wird, wodurch einer ungünstigen evtl. Aufstellbewegung der Lenksäule aus der Vorderwagendeformation entgegengewirkt wird und die Airbagentfaltung dann besser gegen den Insassen gerichtet ist.The inward movement is expediently limited by a stop above the receptacle in such a way that the steering wheel is pivoted downward when further axial force is exerted on the steering column, as a result of which an unfavorable possible movement of the steering column out of the front end deformation is counteracted and the airbag deployment is then better directed against the occupant is.
Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs,1 shows a steering device of a vehicle according to the invention,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Aufnahmetopfes, undFig. 2 is a schematic representation of a receptacle, and
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Lenkrades.Fig. 3 is a schematic representation of a steering wheel.
In der Fig. 1 ist eine Lenkvorrichtung 1 eines Fahrzeugs dargestellt. Diese Lenkvorrichtung 1 umfaßt eine einteilig ausgeführte Lenksäule 2, die bevorzugt als Hydroform- oder Innenhochdruckumformteil oder durch Rollumformung aus stangenrohrförmigem Halbzeug hergestellt ist.
An einem in der Bildebene der Fig. 1 oberen Ende der Lenksäule 2 ist ein Aufnahmetopf 3 integral ausgebildet, der mit einem Lenkrad 4 verbunden ist. Dieser Aufnahmetopf 3 weist im unverarbeiteten Zustand, wie dies in der Fig. 2 schematisch dargestellt ist, an einem Topfrand 5 in Axialrichtung abstehende Laschen 6 auf. Diese Laschen 6 werden, wie dies in der Fig. 2 mit den beiden Pfeilen angedeutet ist, in einer Querebene abgebogen und bilden dann die Lenkradspeichen des Lenkrads 4, wie dies insbesondere der Fig. 3 zu entnehmen ist. Dabei sind die äußeren Speichenenden 7, 8 der als Lenkradspeichen dienenden, abgebogenen Laschen 6 mit einem Lenkradkranz 9 verschweißt. Der rohrkörperförmige Aufnahmetopf 3 ist somit nicht nur integraler Bestandteil der Lenksäule 2 sondern auch integraler Träger der als Lenkradspeichen fungierenden Laschen 6. Dekoelemente und/oder Aufprallplattenteiie können einfach an den Laschen 6 oder dem Aufnahmetopf 3 eingeklipst werden, was hier jedoch nicht dargestellt ist.1 shows a steering device 1 of a vehicle. This steering device 1 comprises a one-piece steering column 2, which is preferably produced as a hydroformed or internal high-pressure formed part or by roll forming from rod-shaped semifinished product. At an upper end of the steering column 2 in the image plane of FIG. 1, a receptacle 3 is integrally formed, which is connected to a steering wheel 4. In the unprocessed state, as is shown schematically in FIG. 2, this receiving pot 3 has tabs 6 projecting in the axial direction on a pot edge 5. These tabs 6, as indicated in FIG. 2 with the two arrows, are bent in a transverse plane and then form the steering wheel spokes of the steering wheel 4, as can be seen in particular in FIG. 3. The outer spoke ends 7, 8 of the bent tabs 6 serving as steering wheel spokes are welded to a steering wheel rim 9. The tubular body 3 is thus not only an integral part of the steering column 2 but also an integral support of the brackets 6 acting as steering wheel spokes. Decorative elements and / or impact plates can simply be clipped onto the brackets 6 or the receptacle 3, but this is not shown here.
Wie dies insbesondere der Fig. 1 entnommen werden kann, ist der Querschnitt des Aufnahmetopfs 3 größer als der Querschnitt eines sich anschließenden Lenksäulenzwischenabschnitts 10 der Lenksäule 2. Der Aufnahmetopf 3 ist dabei in diesem Übergangsbereich 14 vom Aufnahmetopf 3 zum Lenksäulenzwischenabschnitt 10 als Sicherheitselement in der Art eines Deformationsglieds mit einem Wellenprofil 13 ausgebildet, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist.As can be seen in particular from FIG. 1, the cross section of the receiving pot 3 is larger than the cross section of an adjoining steering column intermediate section 10 of the steering column 2. The receiving pot 3 is in this transition region 14 from the receiving pot 3 to the steering column intermediate section 10 as a safety element of the type a deformation member with a wave profile 13, as shown in FIG. 1.
Als Teil einer Airbageinrichtung 18 sind im Aufnahmetopf 3 ein zusammengefalteter Gassack 15 und ein als Deformationselement glockenförmig ausgebildeter Diffusor 16 sowie im anschließenden Lenksäulenzwischenabschnitt 10 ein Gasgenerator 17 angeordnet. Die Gasverbindung zwischen dem Gasgenerator 17, dem Diffusor 16 und dem Gassack 15 ist unmittelbar über die Wände des Lenksäulenzwischenabschnitts 10 bzw. des Aufnahmetopfs 3 hergestellt.As part of an airbag device 18, a folded airbag 15 and a bell-shaped diffuser 16 as a deformation element are arranged in the receptacle 3, and a gas generator 17 is arranged in the adjoining intermediate section 10 of the steering column. The gas connection between the gas generator 17, the diffuser 16 and the gas bag 15 is established directly via the walls of the intermediate section 10 of the steering column or of the receptacle 3.
Auf der dem Aufnahmetopf 3 gegenüberliegenden Seite der Lenksäule 2 ist ein zweites Anschlußprofil 21 integral mit der Lenksäule 2 ausgebildet. Dieses Anschlußprofil 21 , das einem hier nicht dargestellten Lenkgetriebe zugeordnet ist, ist als Deformationsglied mit einem Wellenprofil 22 ausgebildet.
Um nach einem aktivierten Airbag eine Reizung der Atmungsorgane und eine Sichtbehiπderung der Fahrzeuginsassen durch die ausströmenden Abbrandgase zu vermeiden, weist der Gassack 15 keine oder nur wenige Ausströmöffnungen auf und sind ausgehend vom Aufnahmetopf 3 durch die Lenksäule 2 Gasrückströmkanäle 23 vorgesehen, durch die die Abbrandgase in Pfeilrichtung ins Freie geführt werden.On the side of the steering column 2 opposite the receptacle 3, a second connection profile 21 is formed integrally with the steering column 2. This connection profile 21, which is assigned to a steering gear, not shown here, is designed as a deformation member with a wave profile 22. In order to avoid irritation of the respiratory organs and a visual impairment of the vehicle occupants by the escaping combustion gases after an activated airbag, the gas bag 15 has no or only a few outflow openings and, starting from the receptacle 3 through the steering column 2, gas return flow channels 23 are provided through which the combustion gases in Direction of the arrow should be led outdoors.
Der Fig. 1 ist zu entnehmen, daß der Lenksäulenzwischenabschnitt 10 in einem Ringiagerteil 25 drehbar und in Axialrichtung der Lenksäule 2 unverschiebbar gelagert ist. Dazu sind im Bereich des Lenksäulenzwischenabschnitts 10 zwei herkömmliche Wälzlager 24 vorgesehen, deren Innenschalen 26 jeweils am Lenksäulenzwischenabschnitt 10 und deren Außenschalen 27 jeweils am Ringiagerteil 25 festgelegt sind.1 that the steering column intermediate section 10 is rotatably mounted in a ring bearing part 25 and is immovable in the axial direction of the steering column 2. For this purpose, two conventional roller bearings 24 are provided in the area of the intermediate steering column section 10, the inner shells 26 of which are each fixed on the intermediate steering column section 10 and the outer shells 27 of which are each fixed on the ring bearing part 25.
Das Ringiagerteil 25 ist gegenüber dem Fahrzeugaufbau über einen Schlitz 28 längsverstellbar und über einen Schlitz 35 höhenverstellbar gehalten. Die Arretierung des Ringlagerteils 25 in einer bestimmten Position erfolgt dabei über einen Klemmhebel 29.The ring bearing part 25 is longitudinally adjustable relative to the vehicle body via a slot 28 and height adjustable via a slot 35. The ring bearing part 25 is locked in a certain position by means of a clamping lever 29.
Der Klemmhebel 29 ist mit einem bei einem Fahrzeugaufprall aktivierbaren, pyrotechni- schen Stellglied 30 verbunden, das über eine Zugseilanordnung 31 im Falle eines Aufpralls in Richtung des Pfeils 32 die Arretierung des Klemmhebels 29 löst, so daß das Ringiagerteil 25 zusammen mit dem Längssäulenzwischenabschnitt 10 und dem Lenkrad 4 einwärts in Richtung des Vorderwagens bewegbar ist, wie dies in der Fig. 1 strichliert eingezeichnet ist. Diese Einwärtsbewegung wird durch einen Anschlag 33 im Bereich des Aufnahmetopfs 3 so begrenzt, daß das Lenkrad 4 bei weiterer axialer Krafteinwirkung auf die Lenksäule 2 nach unten in Richtung des Pfeils 34 geschwenkt wird. Damit wird einer evtl. ungünstigen Aufstellbewegung der Lenksäule 2 aus der Vorderwagendeformation entgegengewirkt und die Airbagentfaltung besser gegen den Insassen gerichtet.
The clamping lever 29 is connected to a pyrotechnic actuator 30 which can be activated in the event of a vehicle impact and which releases the locking of the clamping lever 29 in the event of a collision in the direction of arrow 32 via a traction cable arrangement 31, so that the ring bearing part 25 together with the longitudinal column intermediate section 10 and the steering wheel 4 can be moved inwards in the direction of the front end, as shown in dashed lines in FIG. 1. This inward movement is limited by a stop 33 in the area of the receptacle 3 so that the steering wheel 4 is pivoted downward in the direction of arrow 34 when the steering column 2 is subjected to further axial force. This counteracts a possibly unfavorable positioning movement of the steering column 2 from the front end deformation and the airbag deployment is directed better against the occupant.