WO2010094050A1 - Lenksäule für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2010094050A1
WO2010094050A1 PCT/AT2010/000029 AT2010000029W WO2010094050A1 WO 2010094050 A1 WO2010094050 A1 WO 2010094050A1 AT 2010000029 W AT2010000029 W AT 2010000029W WO 2010094050 A1 WO2010094050 A1 WO 2010094050A1
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WO
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unit
steering column
absorption element
parts
displacement
Prior art date
Application number
PCT/AT2010/000029
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rony Schnitzer
Simon BLÄTTLER
Mathias Senn
Martin Rohr
Hansjörg SULSER
Original Assignee
Thyssenkrupp Presta Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to ES10703614.7T priority patent/ES2519740T3/es
Priority to US13/201,691 priority patent/US8689659B2/en
Priority to PL10703614T priority patent/PL2398688T3/pl
Priority to EP10703614.7A priority patent/EP2398688B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/19—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
    • B62D1/195—Yieldable supports for the steering column

Definitions

  • the invention relates to a steering column for a motor vehicle comprising a first and a second part which are displaceable relative to one another in a displacement direction in the event of a vehicle crash, at least one absorption element acting between these two parts for absorbing energy in the mutual displacement of the two parts and at least one switching unit, which has a switchable between a passive and an active switching position switching piece, wherein the size of the energy absorbed in the mutual displacement of the two parts in the passive and in the active switching position of the contact piece differs.
  • Conventional steering columns for motor vehicles conventionally have a shroud unit (also referred to as a "shroud") from which a portion of the steering shaft adjacent the steering wheel end is rotatably supported Frequently, these steering columns are both adjustable in length and adjustable in height or inclination, and there are also steering columns that can only be adjusted in length or only in the vertical or inclination direction
  • the shell unit is opposite a support unit, via which the steering column verbin to the chassis of the motor vehicle dbar is adjusted accordingly.
  • the steering spindle has for length adjustment of the steering column against each other telescopic sections and for height or tilt adjustment of the steering column against each other pivotable sections.
  • the steering column In the event of a vehicle crash, the steering column should be pushed together with a corresponding energy absorption. It is known to provide two mutually displaceable in a direction of displacement parts, wherein the displacement direction is generally parallel to the direction of the length adjustment of the steering column, that is parallel to the adjacent to the steering wheel end end portion of the steering shaft. Between the two in the event of a crash mutually displaceable parts acts at least one energy absorbing element to achieve a predetermined energy absorption. For example, in the two parts which can be displaced against each other in the event of a crash, the support unit, which forms a type of slide, and a chassis unit mounted rigidly on the vehicle chassis can be displaced relative to which the carriage is slidably mounted. Such a training can be found, for example, in WO 2006/042604.
  • the two parts which are displaceable relative to one another in the event of a crash are formed by the mantle unit which rotatably supports the steering spindle and the support unit.
  • toothed locking elements are engaged with each other, of which the one locking element is non-displaceably connected to the support unit relative to the longitudinal direction of the steering column and of which the other locking element is connected via an energy absorbing element with the shell unit.
  • this connection with the jacket unit is also immovable.
  • the locking element can be displaced in the longitudinal direction of the jacket unit with energy absorption.
  • connection of one or more locking elements takes place with the support unit via a pyrotechnic switching unit. From this, the locking element can be lifted from the locking element connected to the jacket unit via the energy absorption element in order to change the energy absorption characteristic in the event of a crash.
  • a change in the amount of energy absorption in the mutual displacement of the two parts of the steering column in the event of a crash may be desired depending on various parameters, for example, depending on the weight of the driver or depending on whether the driver is strapped or not.
  • absorption elements are arranged between two parts which can be displaced in the event of a crash and which are formed by U-shaped bent metal strips. These metal strips are at one end all attached to the jacket tube and the steering shaft bearing support unit. At the other end, at least one of these metal strips is fastened to a chassis unit to be fastened to the vehicle chassis.
  • connection to the chassis unit takes place via a pyrotechnic switching unit ("Pyroswitch")
  • the switching unit is fastened to the chassis unit and the connection of the absorption element to the chassis unit takes place via a pin-shaped contact piece of the switching unit, which is in an active switching position into an eyelet of the Sorptionselements engages and is pulled out in a passive switching position of the eyelet, whereby the connection of this absorption element is opened with the chassis unit.
  • the energy absorption in the mutual displacement of the two parts can be switched between a higher level and a lower level.
  • a similar, controllable energy absorption device is also apparent from EP 1 707 471 A1.
  • the absorption elements are designed here as tear strips.
  • the connection to a body-mounted fastener may be closed and opened by a pyro switch to affect the absorption characteristic.
  • the object of the invention is to provide a simple and advantageous steering column of the type mentioned, in which the size of the energy absorption during the displacement of the two parts of the steering column in the event of a crash can be changed by means of a switching unit. According to the invention, this is achieved by a steering column with the features of claim 1.
  • a steering column in a first embodiment, it is provided that, when the switching piece is in its active switching position, in the case of a mutual displacement of the two parts of the steering column in the event of a crash to a mutual displacement with energy absorption between the contact piece and the absorption element comes in an engagement region of the absorption element, in which the switching piece engages in its active switching position.
  • the contact piece an active part of the energy absorption mechanism when it is in its active position by energy dissipating against the absorption - Shifts element or a portion of the absorption element or the part of the steering column, with which it cooperates. It can be achieved by a simple and effective training. For example, an already existing between the two in the event of a crash against each other sliding parts existing absorption element can be used to cause in the active switching position of the switching piece an additional energy absorption between the contact piece and the absorption element.
  • the switching unit or a housing of the switching unit is fixed to the absorption element itself. It can thus be carried out a pre-assembly and, if appropriate, functional test before installation in the steering column, resulting in a simplification of assembly and a very high degree of reliability can be achieved.
  • a favorable embodiment provides that during the mutual displacement of the two parts of the steering column in the event of a crash, a first portion of the absorption element is held immovably on the first of the two parts and a second portion of the absorption element is held immovably on the second of the two parts.
  • These first and second sections of the absorption element may be first and second legs of the absorption element, which are connected to one another via a bend of the absorption element, wherein an overall U-shaped bent strip is formed.
  • the absorption element can thus be designed in a conventional manner as a "bending tab” or as a “tear-bending tab", ie in the mutual displacement of the two parts there is a bending work on the absorption element or is it coupled to a tearing and bending work on the absorption element.
  • the switching piece of the switching unit engages in its active switching position in the first portion of the absorption element, which is held immovably on the first of the two parts and the switching unit is attached to the second portion of the absorption element, which is held immovably on the second of the two parts.
  • the engagement of the switching piece in the engagement region of the absorption element or the part of the steering column, with which it cooperates, may be such that the contact piece engages in an opening provided in the engagement area, which in the mutual displacement of the two parts in the event of a crash at least partially expanded.
  • this opening it may thus be parallel to the direction of displacement of the two parts extending slot, which in the initial state (if no crash has occurred) has a region with a larger width through which extends the contact piece, and an area with a smaller Has width that is expanded in case of a crash in a shift of the contact piece in it.
  • the switching piece in the mutual displacement of the two parts in the event of a crash an opening provided in the engagement area in which it protrudes, further tear (in the direction of displacement).
  • a combination of widening with a tearing of an opening can also be provided, for example.
  • the two parts which can be displaced against each other in the event of a crash are a jacket unit, which rotatably supports a section of the steering spindle adjoining the steering wheel end of the steering spindle, and a support unit which can be fastened to the vehicle chassis and carries the jacket unit becomes.
  • the steering column is preferably adjustable at least in length, wherein a tensioning device is provided, in the open state, the shell unit relative to the support unit in the longitudinal direction of the steering column is adjustable and in its closed state, the set position of the shell unit opposite. above the carrying unit in normal operation (ie without crash occurring) is detected.
  • the jacket unit can move relative to the support unit in the longitudinal direction of the steering column, wherein energy is absorbed by means of at least one arranged between the support unit and the jacket unit absorption element.
  • energy is absorbed by means of at least one arranged between the support unit and the jacket unit absorption element.
  • the limit of the force acting on the jacket unit, above which there is a shift of the shell unit relative to the support unit may be less than 10,000 N. Preferably, this limit is greater than 500 N.
  • the clamping device comprises a clamping bolt which passes through openings in side cheeks of the carrying unit, between which the sleeve unit is arranged, and which is rotated about its axis when the clamping device is opened and closed.
  • at least one holding part between the side cheeks of the support unit is further arranged on or on the clamping bolt, which is adjusted by the rotation of the clamping bolt when opening and closing the clamping device and which engages in the closed state of the clamping device on the second portion of the absorption element to this second Section of the absorption element during a displacement of the shell unit relative to the support unit in the event of a crash to keep immovable relative to the support unit.
  • a plurality of longitudinally spaced recesses or projections are provided in this second portion of the absorption element, in which, when the clamping device is closed, the holding part, for. B. with a projection (or a nose), engages or engages with incipient displacement of the shell unit relative to the support member and engages, so that the displacement between the second portion of the absorbent member and the support unit is prevented either directly or after a short predefined maximum displacement ,
  • the clamping bolt can be held immovably with respect to the longitudinal direction of the steering column by the edges of the openings through which it passes in the side cheeks of the support unit.
  • Fig. 1 and Fig. 2 oblique views of an embodiment of a steering column according to the
  • 3 shows a longitudinal center section of the steering column.
  • Fig. 4 is an enlarged detail A of Fig. 3;
  • FIG. 5 shows an oblique view of the holding part arranged on the clamping bolt together with the absorption element and the pyrotechnic switching unit attached thereto;
  • FIG. 6 shows the parts of Figure 5 in an oblique view obliquely from below, in the passive switching position of the switching piece of the switching unit ..;
  • FIG. 7 shows a representation corresponding to FIG. 6 in the active switching position of the contact piece after a vehicle crash
  • Fig. 8 is an oblique view similar to Figure 5 of a modified embodiment.
  • FIG. 9 shows a part of an oblique view of a steering column according to a further embodiment of the invention.
  • FIG. 10 shows a part of an oblique view of a steering column according to a further embodiment of the invention.
  • the steering column comprises a jacket unit 4 which rotatably supports a portion of the steering shaft 2 adjoining a steering wheel-side end 3.
  • the jacket unit 4 is carried by a support unit 1, which is attachable to the chassis of a motor vehicle.
  • the support unit 1 has on both sides of the shell unit 4 arranged side cheeks 8, 9, which above or below the shell unit 4 may be connected to each other by a connecting leg (not shown in the figures).
  • the jacket insert is 4 with respect to the support unit 1 in the longitudinal direction 6 and adjustable in the direction 7 of the height or inclination adjustment.
  • the tensioning device 5 comprises a clamping bolt 12 which extends transversely, in particular at right angles, to the axial direction of the section of the steering spindle 2 supported by the shell unit 4 and openings 10, 11 in the side walls 8, 9 of the support unit 1 and openings 13, 14 in side walls 15 , 16 of the shell unit 4 passes through.
  • the openings 10, 11 in the side walls 8, 9 of the support unit 1 are formed in the form of elongated holes, which extend in the direction 7 of the height or inclination adjustment.
  • the openings 13, 14 in the side walls 15, 16 of the shell unit 4 are formed in the form of elongated holes which extend in the longitudinal direction 6.
  • the clamping bolt 12 is held immovably by the edges of the interspersed through him openings 10, 11 in the side walls 8, 9 of the support unit 1 in a respective adjusted height or inclination position of the steering column in the longitudinal direction 6 of the steering column.
  • an intermediate unit 40 is arranged in the illustrated embodiment.
  • This has side cheeks 41, 42, which are arranged between the respective side cheek 8, 9 of the support unit 1 and the shell unit 4.
  • the clamping bolt 12 passes through round holes in the side cheeks 41, 42.
  • the intermediate unit can be pivoted relative to the support unit 1 about a pivot axis 30 in the direction 7 of the height or inclination adjustment.
  • the pivoting about the pivot axis 30 takes place in relation to a retaining clip 44 which is arranged on the steering spindle 2 rotatable relative to it.
  • a separate retaining clip 44 also extended portions of the side cheeks 8, 9 may be present.
  • the side walls 41, 42 of the intermediate unit 40 are guided relative to the shell unit 4 by projecting webs which engage in longitudinal grooves 43 on the side surfaces of the shell unit 4.
  • the locking elements of the tensioning device 5 are thus brought into engagement with each other by an axial displacement of the tensioning bolt 12 or by an axial displacement relative to the tensioning bolt 12.
  • actuating lever 18 instead of an actuating lever 18 and another operation, for example, electrical actuation of the clamping device 5 could be provided.
  • actuating lever 18 instead of a wedge or cam 20 could also be another mechanism for axial displacement of the clamping bolt 12 and the axial displacement of locking elements relative to the clamping bolt 12 may be provided, for example systems with rolling elements, which run in cam tracks.
  • the holding members 23 are pivotally mounted relative to the clamping bolt 12 about its axis on the clamping bolt 12, conveniently as shown by the clamping bolt 12 passes through an opening in the respective holding part 23.
  • the two holding parts 23 shown in the illustration can also be designed as a one-piece holding part.
  • a spring element 24 is further arranged on the clamping bolt 12, a spring element 24 is further arranged.
  • This has on both sides of the holding parts 23, the clamping bolt 12 helical spring-like surrounding sections 24a, 24b and a strap section 24c connecting them, wherein the sections 24a, 24b, 24c consist of a continuous spring wire.
  • the sections 24a, 24b are non-rotatably connected to the clamping bolt 12, for example, by clamping, by positive engagement or by material bond, eg bonding or spot welding.
  • the bracket portion 24 c extends through a groove 25 in the respective holding part 23.
  • the holding members 23 are held without acting external force in a certain angular position relative to the clamping bolt 12 and are deflected against the restoring force of the spring element 24 from this angular position.
  • the displacement direction 21 is parallel to the longitudinal direction 6 or to the axial direction of the bearing of the shell unit 4 portion of the steering shaft. 2
  • a first portion 27 of the absorption element 26 is held immovably on the shell unit 4 at least with respect to the direction of displacement 21.
  • the first portion 27 may be riveted to the shell unit 4, welded to it, held by a fastening clip thereto, or integrally formed therewith (eg, the absorbent member could be formed by a punched out, bent tab).
  • a second section 28 of the absorption element 26 is further held immovably relative to the support unit 1 relative to the direction of displacement 21.
  • the holding part 23 In the open state of the tensioning device 5, the holding part 23 is lifted from the second section 28 of the absorption element 26. By the rotation of the clamping bolt 12 when closing the clamping device 5, the holding parts 23 are pressed against the second portion 28 of the absorption element 26, under bias of the spring element 24.
  • two cases occur: on the one hand, the mutual position between the respective holding part 23 and absorption element 26 (FIG. due to the current adjustment position of the steering column in the longitudinal direction) just be so that the holding part 23 engages in one of the engagement elements 29, so immediately a positive engagement between the holding part 23 and the second portion 28 of the absorbent member 26 is formed.
  • the nose 31 can come to lie on a web between two successive engagement elements 29.
  • the holding part 23 is pressed by the spring force of the spring element 24 on the second portion 28 of the absorption element 26.
  • a displacement of the casing unit 4 with respect to the carrying unit 1 would take place. until the nose 31 comes into the region above an engagement element 29, whereupon it is brought into engagement with the engagement element 29 by the spring force of the spring element 24.
  • the locking forces caused by the locking elements of the clamping device 5, which hold the shell unit 4 relative to the support unit 1 exceeded.
  • energy is absorbed by the absorption element 26.
  • the first portion 27 is taken with the jacket unit 4 of this and the second portion 28 is held relative to the support unit 1.
  • the absorption element 26 could also be designed, for example, as a combined tear and bending strip.
  • the first section 27 has a base plate connected to the shell unit 4, from which a strip can be torn out when the shell unit 4 is displaced relative to the support unit 1.
  • corresponding weakening lines could be provided in the base plate.
  • a switching unit 32 is provided, which in the embodiment shown is formed by a pyrotechnic switch (“pyroswitch”) 7) adjustable pin-shaped switching piece 33. In its passive switching position, the switching piece 33 is retracted in its active switching position pushed out.
  • pyroswitch pyrotechnic switch
  • the housing 34 of the switching unit 32 is secured to the second portion 28 of the absorbent member 26, between the region in which the engaging elements 29 are located and the bend 22.
  • the switching unit 32 may, for example, from the side edges of the second section 28 forming Schenkel's outgoing mounting flanges 35, 36 may be provided, with which the housing 34, for example by spot welding, is connected.
  • the pin-shaped contact piece 33 projects through an opening 37 in the second section 28 into an opening 38 in the first section 27.
  • the opening 38 in the first section 27 is designed as a slot extending in the direction of displacement 21.
  • Fig. 7 shows a possible state after a vehicle crash, wherein the switching piece 33 has widened the opening 38 over a portion of its length with the smaller width.
  • the area over which the switching piece 33 can come to rest in the starting position (without a vehicle crash) and in the course of a vehicle crash is referred to as the engagement area 39 (see FIG. 6).
  • the width of the opening may vary over its length, so that a defined force curve is adjustable by the design of the opening.
  • an enlargement of an opening by tearing open the material of the absorption element 26 may be provided.
  • the opening does not extend over the entire length of the engagement region 39.
  • a corresponding weakening in the material of the absorption element 26 may be formed in the region to be torn, for example by a groove reducing the wall thickness or by a punching through part of the wall thickness .
  • a combination of widening and tearing may also be provided, for example, a widening of the opening 38 may be provided via a first portion of the displacement of the contact piece 33 in the engagement area 39 and an enlargement of the opening 38 by tearing the opening 38 in an adjoining second section Material of the absorption element 26 may be provided.
  • the opening 37 in the second section 28 is preferably formed in the form of a round hole. In the energy-consuming displacement of the contact piece 33 along the engagement portion 39 of the second portion 28 in this case the contact piece 33 is supported by the edge of the opening 38.
  • the size of the energy absorption during the displacement of the jacket unit 4 relative to the support unit 1 in the event of a vehicle crash can thus be changed by means of the switching unit 32.
  • the switching piece 33 When the switching piece 33 is in its active switching position, the force required to displace the jacket unit 4 relative to the support unit 1 is higher due to the energy absorbed between the contact piece 33 and the absorption element 26 than in the passive switching position of the contact piece 33, if this is not engaged with the first portion 27 of the absorbent member 26.
  • FIGS. 1 to 7 show a variant in which in the second section 28 of the absorption element 26 only a single extending in the longitudinal direction 6 series of engagement elements 29 is provided, with which a holding part 23 cooperates. Also, more than two rows of engagement elements 29 could be provided in another embodiment variant.
  • Fig. 9 shows another possible embodiment.
  • the absorbent member 26 ' has a plate provided with a series of engagement members 29 to cooperate with the holding member 23.
  • the absorption element 26 ' is held immovably by the holding part 23 relative to the support unit 1 (at least after an initial slight displacement until the holding part 23 has come into engagement with an engagement element 29).
  • the absorption element 26 'further has a bolt 45 attached to the underside of the plate, which engages in a slot 46 which is formed in the shell unit 4.
  • the hole width of the slot 46 is partially narrower than the outer diameter of the bolt 45 and when it comes to a shift of the shell unit 4 relative to the support unit 1 in the event of a crash, the slot 46 is widened by the bolt 45 with energy absorption.
  • the housing 34 of a switching unit 32 is attached to the absorption element 26 '.
  • Switching unit 32 is driven by the electrical connection 47.
  • the switching piece 33 can move into this last-mentioned area, widening the width of the oblong hole 46, resulting in energy absorption.
  • the area over which the switching piece 33 can interact with the shell unit in the basic position and in the event of a vehicle crash is again referred to as the engagement area 39.
  • the embodiment according to FIG. 10 differs from the embodiment illustrated in FIG. 9 in that the switching piece 33 of the switching unit 32 engages in a slot 46 of the first section 27 of the absorption element 26 attached to the jacket unit 4.
  • the first portion 27 is displaced with the jacket unit 4 relative to the support unit 1.
  • the second portion 28 is connected via the nose 31 of the holding member 23 to the support unit immovably.
  • the bend 22 is deformed and the contact piece 33 deforms the engagement region 39 of the oblong hole 46, so that energy is dissipated.
  • the first portion 27 of the absorbent member may be welded to the jacket unit 4 welded to a weld 48, riveted or otherwise connected. It is also conceivable and possible, the connection via a pin 45 of the 'is pressed into a slot 46, and shifts in deformation of the slot 46' in the event of a crash in the longitudinal direction and additionally absorbs energy. In this way, the possible displacement, at which an energy consumption can take place, be extended or a further energy level for the absorption can be displayed.
  • the deformation of the bend 22 in a second step, the widening of the engagement portion 39 of the slot 46 by the contact piece 33 of the switching unit 32 and in a third step, the widening of the slot 46 'by the fastening bolt 45th provided.
  • the second step of the absorption can be skipped.
  • intermediate unit 40 could also be omitted.
  • the side cheeks 8, 9 of the support unit could then be pressed on both sides in the closed state of the tensioning device 5 directly to the shell unit 4.
  • the pivot axis between the jacket unit 4 and the support unit 1 could be formed in this case, for example, by a universal joint, via which two portions of the steering shaft 2 are connected. Furthermore, this pivot axis could be formed by a pivot pin attached to the support unit 1, which passes through a long hole in the shell unit 4 extending in the longitudinal direction 6.
  • the invention can also be used with steering columns, which are adjustable only in the longitudinal direction 6.
  • the clamping bolt 12 could then in the form of round holes formed openings 10, 11 in the side walls 8, 9 of the support unit 1 prevail.
  • the openings 13, 14 having, upwardly projecting portions of the side walls 15, 16 of the support unit 4 could also be omitted, so that the clamping bolt 12 no openings 13, 14 in the support unit 4 passes through.
  • a pyrotechnic switching unit 32 could also be provided in another way activatable switching unit, for example, an electromagnetic, magnetic, electrical, pneumatic or hydraulic switching unit.
  • the two parts, which are displaceable against each other in the event of a crash in the direction of displacement 21 and between which an absorption element 26, 26 'acts to absorb energy in the event of a crash, are shown in the FIGS.
  • the invention can also be used in conjunction with other parts of a steering column which can be displaced in the event of a crash, of which in the case of a vehicle crash one is held against displacement with respect to the vehicle chassis and the other hand in a direction of displacement which is preferably parallel to the axis of the steering spindle in FIG is at the steering wheel end subsequent section of the steering shaft, is displaced.
  • the carrying unit 1 could be provided to form the carrying unit 1 as a slide which, in the event of a crash, is displaceable in the direction of displacement 21 relative to a chassis unit to be fastened to the vehicle chassis, at least one absorption element being provided between these two parts.
  • This can be formed for example by a bending strip or a tear-bending strip.
  • the switching unit 32 is attached to one of the two in the event of a crash against each other shifted parts of the steering column, so for example (if the two in the event of a crash against each other slidable parts Carrying unit 1 and the jacket unit 4 are) on the shell unit 4 or the support unit 1 or (if the two in the event of a crash mutually displaceable parts are a support unit and a chassis unit) on the support unit or on the chassis unit.
  • more than one switching unit 32 could be provided to vary the amount of energy absorption in the displacement of the two parts as described, thereby providing more than two levels of energy absorption. It is also possible to provide a plurality of energy absorption elements, of which one or more are each equipped with one or more switching units. It is also conceivable and possible to form several energy absorption elements in one piece, for example as a sheet-metal stamped bent part.

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Abstract

Eine Lenksäule für ein Kraftfahrzeug umfasst ein erstes und ein zweites Teil (1, 4), die im Falle eines Fahrzeugcrashes relativ zueinander in eine Verschieberichtung (21) verschiebbar sind, mindestens ein zwischen diesen beiden Teilen (1, 4) wirkendes Absorptionselement (26, 26') zum Absorbieren von Energie bei der gegenseitigen Verschiebung der beiden Teile (1, 4) und mindestens eine Schalteinheit (32), welche ein zwischen einer passiven und einer aktiven Schaltstellung umschaltbares Schaltstück aufweist, wobei sich die Größe der beim gegenseitigen Verschieben der beiden Teile (1, 4) absorbierten Energie in der passiven und in der aktiven Schaltstellung des Schaltstücks unterscheidet. Bei einer Verschiebung der beiden Teile (1, 4) im Crashfall erfolgt eine gegenseitige energieabsorbierende Verschiebung zwischen dem in seiner aktiven Schaltstellung sich befindenden Schaltstück und zumindest einem Abschnitt (27) des Absorptionselements (26) in einem Eingriffsbereich des Absorptionselements (26), in den das Schaltstück in seiner aktiven Schaltstellung eingreift, oder zwischen dem in seiner aktiven Schaltstellung sich befindenden Schaltstück und einem der beiden sich im Crashfall gegeneinander verschiebenden Teile (1, 4) in einem Eingriffsbereich dieses Teils (1, 4), in den das Schaltstück in seiner aktiven Schaltstellung eingreift.

Description

Lenksäule für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenksäule für ein Kraftfahrzeug umfassend ein erstes und ein zweites Teil, die im Falle eines Fahrzeugcrashes relativ zueinander in eine Verschieberichtung verschiebbar sind, mindestens ein zwischen diesen beiden Teilen wirken- des Absorptionselement zum Absorbieren von Energie bei der gegenseitigen Verschiebung der beiden Teile und mindestens eine Schalteinheit, welche ein zwischen einer passiven und einer aktiven Schaltstellung umschaltbares Schaltstück aufweist, wobei sich die Größe der beim gegenseitigen Verschieben der beiden Teile absorbierten Energie in der passiven und in der aktiven Schaltstellung des Schaltstücks unterscheidet.
Lenksäulen für Kraftfahrzeuge weisen herkömmlicherweise eine Manteleinheit auf (die auch als „Mantelrohr" bezeichnet wird), von der ein an das lenkradseitige Ende anschließender Abschnitt der Lenkspindel drehbar gelagert wird. Meist sind heutige Ausbildungen von Lenksäulen verstellbar, um eine Anpassung der Position des Lenkrades an die Sitzpo- sition des Fahrers zu ermöglichen. Häufig sind diese Lenksäulen sowohl längenverstellbar als auch in ihrer Höhe bzw. Neigung verstellbar. Daneben existieren auch nur in der Länge oder nur in die Höhen- bzw. Neigungsrichtung verstellbare Lenksäulen. Im geöffneten Zustand einer Spannvorrichtung kann die Lenksäule verstellt werden und im geschlossenen Zustand der Spannvorrichtung ist die eingestellte Position der Lenksäule festgestellt. Zur Einstellung der Lenksäule im geöffneten Zustand der Spannvorrichtung wird die Manteleinheit gegenüber einer Trageinheit, über welche die Lenksäule mit dem Chassis des Kraftfahrzeugs verbindbar ist, entsprechend verstellt. Die Lenkspindel weist zur Längenverstellung der Lenksäule gegeneinander teleskopierbare Abschnitte und zur Höhen- bzw. Neigungsverstellung der Lenksäule gegeneinander verschwenkbare Abschnitte auf.
Im Falle eines Fahrzeugcrashs soll sich die Lenksäule unter einer entsprechenden Energieabsorption zusammenschieben lassen. Es ist hierfür bekannt, zwei in eine Verschieberichtung gegeneinander verschiebbare Teile vorzusehen, wobei die Verschieberichtung im Allgemeinen parallel zur Richtung der Längenverstellung der Lenksäule, also parallel zum an das lenkradseitige Ende anschließenden Abschnitt der Lenkspindel liegt. Zwischen den beiden im Crashfall gegeneinander verschiebbaren Teilen wirkt mindestens ein Energieabsorptionselement, um eine vorgegebene Energieabsorption zu erreichen. Beispielsweise kann es sich bei den beiden im Crashfall gegeneinander verschiebbaren Teilen um die Trageinheit, die eine Art Schlitten bildet, und eine starr am Fahrzeugchassis angebrachte Chassiseinheit handeln, gegenüber der der Schlitten verschiebbar gelagert ist. Eine derartige Ausbildung geht z.B. aus der WO 2006/042604 hervor.
Bei der aus der WO 2007/048153 bekannten Vorrichtung werden die beiden im Crashfall gegeneinander verschiebbaren Teile dagegen von der die Lenkspindel drehbar lagernden Manteleinheit und der Trageinheit gebildet. Im geschlossenen Zustand einer Spannvor- richtung sind gezahnte Arretierelemente miteinander in Eingriff, von denen das eine Arretierelement bezogen auf die Längsrichtung der Lenksäule unverschiebbar mit der Trageinheit verbunden ist und von denen das andere Arretierelement über ein Energieabsorptionselement mit der Manteleinheit verbunden ist. Im Normalbetrieb ist diese Verbindung mit der Manteleinheit ebenfalls unverschiebbar. Im Crashfall kann das Arretierelement in Längsrichtung der Manteleinheit unter Energieabsorption verschoben werden. Bei dieser Lenksäule sind weiters Ausführungsbeispiele beschrieben, bei denen die Verbindung eines oder mehrerer Arretierelemente mit der Trageinheit über eine pyrotechnische Schalteinheit erfolgt. Von dieser kann das Arretierelement von dem mit der Manteleinheit über das Energieabsorptionselement verbundenen Arretierelement abgehoben werden, um die Energieabsorptionscharakteristik im Crashfall zu verändern.
Eine Änderung der Höhe der Energieabsorption bei der gegenseitigen Verschiebung der beiden Teile der Lenksäule im Crashfall kann in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern gewünscht sein, beispielsweise in Abhängigkeit vom Gewicht des Fahrers oder in Ab- hängigkeit davon, ob der Fahrer angeschnallt ist oder nicht.
Bei der aus der EP 1 479 593 B1 bekannten Lenksäule sind zwischen zwei im Crashfall gegeneinander verschiebbaren Teilen Absorptionselemente angeordnet, welche von U- förmig umgebogenen Blechstreifen gebildet werden. Diese Blechstreifen sind an einem Ende alle an der das Mantelrohr und die Lenkspindel tragenden Trageinheit befestigt. Am anderen Ende ist mindestens einer dieser Blechstreifen an einer am Fahrzeugchassis zu befestigenden Chassiseinheit befestigt. Für mindestens einen weiteren umgebogenen Blechstreifen erfolgt die Verbindung mit der Chassiseinheit über eine pyrotechnische Schalteinheit („Pyroswitch"). Die Schalteinheit ist an der Chassiseinheit befestigt und die Verbindung des Absorptionselements mit der Chassiseinheit erfolgt über ein stiftförmiges Schaltstück der Schalteinheit, welches in einer aktiven Schaltstellung in eine Öse des Ab- Sorptionselements eingreift und in einer passiven Schaltstellung aus der Öse herausgezogen ist, wodurch die Verbindung dieses Absorptionselements mit der Chassiseinheit geöffnet ist. Die Energieabsorption bei der gegenseitigen Verschiebung der beiden Teile kann dadurch zwischen einem höheren Niveau und einem niedrigeren Niveau umgeschal- tet werden. Eine ähnliche, steuerbare Energieabsorptionseinrichtung geht auch aus der EP 1 707 471 A1 hervor. Die Absorptionselemente sind hier als Aufreißstreifen ausgebildet. Für zumindest einen Aufreißstreifen kann die Verbindung mit einem karosseriefesten Befestigungsteil durch einen Pyroschalter geschlossen und geöffnet werden, um die Absorptionscharakteristik zu beeinflussen.
Eine weitere Lenksäule mit im Crashfall veränderbarer Absorptionscharakteristik geht aus der EP 1 187 752 B1 hervor. Zwischen den beiden sich im Crashfall verschiebenden Teilen der Lenksäule wirken als Energieabsorptionselemente U-förmig umgebogene Haltestreifen, wobei mindestens ein Bolzen zur Verbindung des Absorptionselements mit einem der beiden Teile durch ein pyrotechnisches Element unwirksam gemacht werden kann, um die Absorptionscharakteristik zu verändern.
Aufgabe der Erfindung ist es eine einfach ausgebildete und vorteilhafte Lenksäule der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der die Größe der Energieabsorption bei der Verschiebung der beiden Teile der Lenksäule im Crashfall mittels einer Schalteinheit verändert werden kann. Erfindungsgemäß gelingt dies durch eine Lenksäule mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Bei einer Lenksäule gemäß der Erfindung ist in einer ersten Ausführungsvariante vorgese- hen, dass es, wenn sich das Schaltstück in seiner aktiven Schaltstellung befindet, im Falle einer gegenseitigen Verschiebung der beiden Teile der Lenksäule im Crashfall zu einer gegenseitigen Verschiebung unter Energieabsorption zwischen dem Schaltstück und dem Absorptionselement in einem Eingriffsbereich des Absorptionselements kommt, in den das Schaltstück in seiner aktiven Schaltstellung eingreift. In einer zweiten Ausführungsvari- ante ist vorgesehen, dass es, wenn sich das Schaltstück in seiner aktiven Schaltstellung befindet, im Falle einer gegenseitigen Verschiebung der beiden Teile der Lenksäule im Crashfall zu einer gegenseitigen Verschiebung unter Energieabsorption zwischen dem Schaltstück und einem der beiden sich im Crashfall gegeneinander (=relativ zueinander) verschiebenden Teile in einem Eingriffsbereich dieses Teils kommt, in den das Schaltstück in seiner aktiven Schaltstellung eingreift. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die Schalteinheit nur zum An- oder Abkoppeln eines Absorptionselements eingesetzt wird, bildet somit bei der Erfindung das Schaltstück einen aktiven Teil des Energieabsorptionsmechanismus, wenn es sich in seiner Aktivstellung befindet, indem es sich energiedissipierend gegenüber dem Absorptions- element oder einem Abschnitt des Absorptionselementes bzw. dem Teil der Lenksäule verschiebt, mit dem es zusammenwirkt. Es kann dadurch eine einfache und effektive Ausbildung erreicht werden. Beispielsweise kann ein ohnehin zwischen den beiden im Crashfall gegeneinander sich verschiebenden Teilen vorhandenes Absorptionselement dazu herangezogen werden, um in der aktiven Schaltstellung des Schaltstücks eine zusätzliche Energieabsorption zwischen dem Schaltstück und dem Absorptionselement zu bewirken. Dadurch können in sehr einfacher Weise zwei verschiedene Energieabsorptionsniveaus, ein niedrigeres im Falle, dass sich das Schaltstück nicht mit dem Gegenstück energiedissipierend in Eingriff befindet und ein höheres im Falle, dass das Schaltstück mit dem Gegenstück energiedissipierend in Eingriff steht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Schalteinheit bzw. ein Gehäuse der Schalteinheit am Absorptionselement selbst festgelegt. Es kann dadurch eine Vormontage und gegebenenfalls Funktionsprüfung vor dem Einbau in die Lenksäule durchgeführt werden, wodurch sich eine Montageerleichterung ergibt und eine sehr hohe Zuver- lässigkeit erreicht werden kann.
Eine günstige Ausführungsform sieht vor, dass bei der gegenseitigen Verschiebung der beiden Teile der Lenksäule im Crashfall ein erster Abschnitt des Absorptionselements am ersten der beiden Teile unverschiebbar gehalten ist und ein zweiter Abschnitt des Absorp- tionselements am zweiten der beiden Teile unverschiebbar gehalten ist. Es kann sich bei diesen ersten und zweiten Abschnitten des Absorptionselements um erste und zweite Schenkel des Absorptionselements handeln, die über eine Umbiegung des Absorptionselements miteinander verbunden sind, wobei insgesamt ein U-förmig gebogener Streifen ausgebildet ist.
Das Absorptionselement kann somit in herkömmlicher Weise als „Biegelasche" oder als „Reiß-Biegelasche" ausgebildet sein, d.h. bei der gegenseitigen Verschiebung der beide Teile kommt es zu einer Biegearbeit am Absorptionselement oder kommt es gekoppelt zu einer Aufreiß- und Biegearbeit am Absorptionselement. Vorzugsweise greift das Schaltstück der Schalteinheit in seiner aktiven Schaltstellung in den ersten Abschnitt des Absorptionselements ein, der am ersten der beiden Teile unverschiebbar gehalten ist und ist die Schalteinheit am zweiten Abschnitt des Absorptionselements befestigt, der am zweiten der beiden Teile unverschiebbar gehalten ist.
Der Eingriff des Schaltstücks in den Eingriffsbereich des Absorptionselements oder des Teils der Lenksäule, mit dem es zusammenwirkt, kann gemäß einer möglichen Ausführungsform derart sein, dass das Schaltstück in eine im Eingriffsbereich vorgesehenen Öffnung eingreift, die es bei der gegenseitigen Verschiebung der beiden Teile im Crashfall zumindest bereichsweise aufweitet. Bei dieser Öffnung kann es sich somit um parallel zur Verschieberichtung der beiden Teile verlaufendes Langloch handeln, das im Ausgangszustand (wenn noch kein Crash aufgetreten ist) einen Bereich mit einer größeren Weite aufweist, durch den sich das Schaltstück erstreckt, und einen Bereich mit einer geringeren Weite aufweist, der im Crashfall bei einer Verschiebung des Schaltstücks in ihn hinein auf- geweitet wird.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform kann das Schaltstück bei der gegenseitigen Verschiebung der beiden Teile im Crashfall eine im Eingriffsbereich vorgesehene Öffnung, in die es ragt, weiter aufreißen (in die Verschieberichtung). Auch eine Kombinati- on eines Aufweitens mit einem Aufreißen einer Öffnung kann beispielsweise vorgesehen sein.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann zur Verbesserung des Aufreißens am Schaltstück eine entsprechende Schneide vorgesehen sein. Alternativ ist es denkbar und mög- lieh, die Energieabsorption durch ein Quetschen eines Teils des Schaltstücks mit der Oberfläche des Eingriffsbereiches vorzusehen. Bei dieser Lösung ist der Kraftverlauf jedoch nicht so exakt einstellbar, so dass diese Variante weniger zu bevorzugen ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass es sich bei den beiden im Crashfall gegeneinander verschiebbaren Teilen um eine Manteleinheit, die einen an das lenkradseitige Ende der Lenkspindel anschließenden Abschnitt der Lenkspindel drehbar lagert, und eine am Fahrzeugchassis befestigbare Trageinheit handelt, von der die Manteleinheit getragen wird. Hierbei ist die Lenksäule vorzugsweise zumindest in der Länge verstellbar, wobei eine Spannvorrichtung vorhanden ist, in deren geöffnetem Zustand die Manteleinheit gegenüber der Trageinheit in Längsrichtung der Lenksäule verstellbar ist und in deren geschlossenem Zustand die eingestellte Position der Manteleinheit gegen- über der Trageinheit im Normalbetrieb (also ohne auftretenden Crash), festgestellt ist. Im Crashfall kann sich die Manteleinheit gegenüber der Trageinheit in die Längsrichtung der Lenksäule verschieben, wobei mittels mindestens einem zwischen der Trageinheit und der Manteleinheit angeordneten Absorptionselement Energie absorbiert wird. Durch die Überwindung der von Feststellelementen der Spannvorrichtung, die zwischen der Trageinheit und der Manteleinheit wirken, ausgeübten Haltekraft kann es zu einer zusätzlichen Energieabsorption kommen.
Beispielsweise kann der Grenzwert der auf die Manteleinheit einwirkenden Kraft, oberhalb von dem es zu einer Verschiebung der Manteleinheit gegenüber der Trageinheit kommt, kleiner als 10.000 N sein. Vorzugsweise ist dieser Grenzwert größer als 500 N.
Günstigerweise ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung einen Spannbolzen umfasst, welcher Öffnungen in Seitenwangen der Trageinheit durchsetzt, zwischen denen die Man- teleinheit angeordnet ist, und der beim Öffnen und Schließen der Spannvorrichtung um seine Achse gedreht wird. Hierbei ist weiters mindestens ein Halteteil zwischen den Seitenwangen der Trageinheit am bzw. auf dem Spannbolzen angeordnet, welches durch die Drehung des Spannbolzens beim Öffnen und Schließen der Spannvorrichtung verstellt wird und welches im geschlossenen Zustand der Spannvorrichtung am zweiten Abschnitt des Absorptionselements angreift, um diesen zweiten Abschnitt des Absorptionselements bei einer Verschiebung der Manteleinheit gegenüber der Trageinheit im Crashfall unverschiebbar gegenüber der Trageinheit zu halten. Mit Vorteil sind in diesem zweiten Abschnitt des Absorptionselements mehrere in Längsrichtung beabstandete Aussparungen oder Vorsprünge vorgesehen, in die, bei geschlossener Spannvorrichtung, das Halteteil, z. B. mit einem Vorsprung (oder einer Nase), eingreift oder bei beginnender Verschiebung des Manteleinheit gegenüber dem Tragteil eingreift bzw. einrastet, so dass die Verschiebung zwischen dem zweiten Abschnitt des Absorptionselements und der Trageinheit entweder unmittelbar oder nach einem kurzen vordefinierten maximalen Verschiebeweg verhindert ist. Der Spannbolzen kann hierbei durch die Ränder der von ihm durchsetzten Öff- nungen in den Seitenwangen der Trageinheit bezogen auf die Längsrichtung der Lenksäule unverschiebbar gehalten sein.
Durch diese vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird erreicht, dass der Verlauf der Energieabsorption über den Verschiebeweg von der eingestellten Position der Mantelein- heit gegenüber der Trageinheit unabhängig ist, abgesehen von dem kurzen vordefinierten maximal möglichen Verschiebeweg bis zum Einrasten des Halteteils in den zweiten Ab- schnitt des Absorptionselements. Das bedeutet, dass für die jeweilige Schaltstellung des Schaltstücks jeweils ein vordefinierter Kraftverlauf über die Verschiebung der Manteleinheit gegenüber der Trageinheit mit der erfindungsgemäßen Lösung realisierbar ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 und Fig. 2 Schrägsichten eines Ausführungsbeispiels einer Lenksäule gemäß der
Erfindung, aus unterschiedlichen Blickrichtungen; Fig. 3 einen Längsmittelschnitt der Lenksäule;
Fig. 4 ein vergrößertes Detail A von Fig. 3;
Fig. 5 eine Schrägsicht des auf dem Spannbolzen angeordneten Halteteils zusammen mit dem Absorptionselement und der an diesem befestigten pyrotechnischen Schalteinheit;
Fig. 6 die Teile von Fig. 5 in einer Schrägsicht von schräg unten, in der passiven Schalt- Stellung des Schaltstücks der Schalteinheit;
Fig. 7 eine Darstellung entsprechend Fig. 6 in der aktiven Schaltstellung des Schaltstücks, nach einem Fahrzeugcrash;
Fig. 8 eine Schrägsicht analog Fig. 5 einer modifizierten Ausführungsform;
Fig. 9 einen Teil einer Schrägsicht einer Lenksäule gemäß einer weiteren Ausführungs- form der Erfindung;
Fig. 10 einen Teil einer Schrägsicht einer Lenksäule gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
Ein Ausführungsbeispiel einer Lenksäule gemäß der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 7 dar- gestellt.
Die Lenksäule umfasst eine Manteleinheit 4, die einen an ein lenkradseitiges Ende 3 anschließenden Abschnitt der Lenkspindel 2 drehbar lagert. Die Manteleinheit 4 wird von einer Trageinheit 1 getragen, die am Chassis eines Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Die Trageinheit 1 weist beidseitig der Manteleinheit 4 angeordneten Seitenwangen 8, 9 auf, welche oberhalb oder unterhalb der Manteleinheit 4 durch einen Verbindungsschenkel miteinander verbunden sein können (nicht dargestellt in den Figuren).
Im geöffneten Zustand einer Spannvorrichtung 5 ist die Lenksäule in ihrer Längsrichtung 6 (=axiale Richtung des von der Manteleinheit 4 drehbar gelagerten Abschnitts der Lenkspindel 2) und in Richtung 7 der Höhe bzw. Neigung verstellbar. Hierbei ist die Mantelein- heit 4 gegenüber der Trageinheit 1 in die Längsrichtung 6 und in die Richtung 7 der Höhen- bzw. Neigungsverstellung verstellbar.
Zur Ermöglichung der Längenverstellung der Lenksäule besitzt die Lenkspindel 2 gegen- einander teleskopierbare Abschnitte (in Fig. 3 ersichtlich).
Die Spannvorrichtung 5 umfasst einen Spannbolzen 12, der quer, insbesondere rechtwinkelig, zur axialen Richtung des von der Manteleinheit 4 gelagerten Abschnitts der Lenkspindel 2 verläuft und Öffnungen 10, 11 in den Seitenwangen 8, 9 der Trageinheit 1 sowie Öffnungen 13, 14 in Seitenwangen 15, 16 der Manteleinheit 4 durchsetzt. Die Öffnungen 10, 11 in den Seitenwangen 8, 9 der Trageinheit 1 sind in Form von Langlöchern ausgebildet, die sich in Richtung 7 der Höhen- bzw. Neigungsverstellung erstrecken. Die Öffnungen 13, 14 in den Seitenwangen 15, 16 der Manteleinheit 4 sind in Form von Langlöchern ausgebildet, die sich in die Längsrichtung 6 erstrecken.
Der Spannbolzen 12 wird durch die Ränder der von ihm durchsetzten Öffnungen 10, 11 in den Seitenwangen 8, 9 der Trageinheit 1 in einer jeweiligen eingestellten Höhen- bzw. Neigungsposition der Lenksäule in Längsrichtung 6 der Lenksäule unverschiebbar gehalten.
Zwischen der Trageinheit 1 und der Manteleinheit 4 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Zwischeneinheit 40 angeordnet. Diese weist Seitenwangen 41, 42 auf, die zwischen der jeweiligen Seitenwange 8, 9 der Trageinheit 1 und der Manteleinheit 4 angeordnet sind. Der Spannbolzen 12 durchsetzt Rundlöcher in den Seitenwangen 41 , 42. Die Zwi- scheneinheit ist gegenüber der Trageinheit 1 um eine Schwenkachse 30 in die Richtung 7 der Höhen- bzw. Neigungsverstellung verschwenkbar. Die Verschwenkbarkeit um die Schwenkachse 30 erfolgt gegenüber einem Haltebügel 44, der auf der gegenüber ihm drehbaren Lenkspindel 2 angeordnet ist. Anstelle eines separaten Haltebügels 44 könnten auch verlängerte Abschnitte der Seitenwangen 8, 9 vorhanden sein. In Längsrichtung 6 der Lenksäule sind die Seitenwangen 41 , 42 der Zwischeneinheit 40 gegenüber der Manteleinheit 4 durch vorspringende Stege geführt, die in Längsnuten 43 an den Seitenflächen der Manteleinheit 4 eingreifen.
Im geschlossenen Zustand der Spannvorrichtung 5 werden die Seitenwangen 8, 9 der Trageinheit 1 beidseitig gegen die Seitenwangen 41 , 42 der Zwischeneinheit und diese gegen die Manteleinheit 4 verspannt, wobei die zusammenwirkenden Reibflächen reib- schlüssig wirkende Arretierelemente der Spannvorrichtung 5 darstellen. Auf dem Spannbolzen angeordnete, gegen die Außenseiten der Seitenwangen 8, 9 angedrückte Andruckteile 17 bilden weitere mit den Seitenwangen 8, 9 zusammenwirkende Reibflächen aus, wodurch weitere reibschlüssig wirkende Arretierelemente der Spannvorrichtung 5 gebildet werden. Prinzipiell denkbar und möglich wäre es, weitere Reibflächen durch zusammenwirkende Lamellen auszubilden, oder alternativ auch Arretierelemente durch formschlüssige Verzahnungen auszubilden, wie dies bekannt ist.
Zum Öffnen und Schließen der Spannvorrichtung 5 dient ein Betätigungshebel 18, durch dessen Verschwenkung in bekannter Weise eine mit einer Gegenscheibe 19 (=Keilscheibe) zusammenwirkende Nockenscheibe 20 verdreht wird, wobei beim Schließen der Spannvorrichtung 5 die beiden Scheiben 19, 20 auseinandergespreizt werden.
Die Arretierelemente der Spannvorrichtung 5 werden somit durch eine achsiale Verschie- bung des Spannbolzens 12 bzw. durch eine achsiale Verschiebung gegenüber dem Spannbolzen 12 miteinander in Eingriff gebracht.
Anstelle eines Betätigungshebels 18 könnte auch eine andere Betätigung, beispielsweise elektrische Betätigung der Spannvorrichtung 5 vorgesehen sein. Anstelle einer Keil- oder Nockenscheibe 20 könnte auch ein anderer Mechanismus zur achsialen Verschiebung des Spannbolzens 12 bzw. zur achsialen Verschiebung von Arretierelementen gegenüber dem Spannbolzen 12 vorgesehen sein, beispielsweise Systeme mit Wälzkörpern, die in Nockenbahnen laufen.
Durch eine drehfeste Verbindung des Betätigungshebels 18 mit dem Spannbolzen 12 wird dieser beim Öffnen und Schließen der Spannvorrichtung 5 um seine Achse gedreht.
Auf dem Spannbolzen 12 sind Halteteile 23 angeordnet. Diese befinden sich im Bereich zwischen den Seitenwangen 8, 9 der Trageinheit 1. Die Halteteile 23 sind gegenüber dem Spannbolzen 12 um dessen Achse verschwenkbar auf dem Spannbolzen 12 angeordnet, günstigerweise indem wie dargestellt der Spannbolzen 12 eine Öffnung im jeweiligen Halteteil 23 durchsetzt. Die in der Darstellung gezeigten zwei Halteteile 23 können auch als einteiliges Halteteil ausgebildet sein.
Auf dem Spannbolzen 12 ist weiters ein Federelement 24 angeordnet. Dieses weist beidseitig der Halteteile 23 den Spannbolzen 12 schraubenfederartig umgebende Abschnitte 24a, 24b und einen diese verbindenden Bügelabschnitt 24c auf, wobei die Abschnitte 24a, 24b, 24c aus einem durchgehenden Federdraht bestehen. Die Abschnitte 24a, 24b sind unverdrehbar mit dem Spannbolzen 12 verbunden, beispielsweise klemmend, durch Formschluss oder durch Stoffschluss, z.B. Verklebung oder Punktverschweißung. Der Bü- gelabschnitt 24c erstreckt sich durch eine Nut 25 im jeweiligen Halteteil 23.
Dadurch werden die Halteteile 23 ohne einwirkende äußere Kraft in einer bestimmten Winkellage gegenüber dem Spannbolzen 12 gehalten und sind gegen die Rückstellkraft des Federelements 24 aus dieser Winkellage auslenkbar.
Die Trageinheit 1 und die Manteleinheit 4 bilden, wie weiter unten noch genauer erläutert, erste und zweite Teile der Lenksäule, die im Falle eines Fahrzeugcrashs in die Verschieberichtung 21 unter Energieabsorption gegeneinander (=relativ zueinander) verschiebbar sind. Die Verschieberichtung 21 liegt parallel zur Längsrichtung 6 bzw. zur axialen Richtung des von der Manteleinheit 4 gelagerten Abschnitts der Lenkspindel 2.
Zwischen der Manteleinheit 4 und der Trageinheit 1 wirkt bei ihrer gegenseitigen Verschiebung im Crashfall ein Absorptionselement 26, durch welches bei der gegenseitigen Verschiebung dieser beiden Teile Energie aufgezehrt wird.
Ein erster Abschnitt 27 des Absorptionselements 26 ist an der Manteleinheit 4 zumindest bezogen auf die Verschieberichtung 21 unverschiebbar gehalten. Beispielsweise kann der erste Abschnitt 27 mit der Manteleinheit 4 vernietet sein, an dieser angeschweißt sein, durch ein Befestigungsclips an dieser gehalten sein oder auch einstückig mit dieser aus- gebildet sein (z.B. könnte das Absorptionselement von einem herausgestanzten, gebogenen Lappen gebildet sein). Bei der gegenseitigen Verschiebung zwischen der Trageinheit 1 und der Manteleinheit 4 im Crashfall ist weiters ein zweiter Abschnitt 28 des Absorptionselements 26 bezogen auf die Verschieberichtung 21 unverschiebbar gegenüber der Trageinheit 1 gehalten. Die ersten und zweiten Abschnitte 27, 28 werden im gezeigten Ausführungsbeispiel von ersten und zweiten Schenkeln gebildet, die über eine Umbiegung 22 (=einen umgebogenen Abschnitt) miteinander verbunden sind. Insgesamt ergibt sich eine im Wesentlichen U-förmige Ausbildung, wobei der erste und der zweite Schenkel parallel zueinander verlaufen und mit ihren Breitseiten übereinanderliegen, vorzugsweise aufeinander aufliegen. Die beiden Schenkel des Absorptionselements 26 erstrecken sich in die Längsrichtung 6 bzw. Verschieberichtung 21. Zur im Crashfall unverschiebbaren Halterung des zweiten Abschnitts 28 gegenüber der Trageinheit 1 dienen zwei Reihen von in die Längsrichtung 6 der Lenksäule mit jeweiligem Abstand aufeinander folgenden Eingriffselementen 29, die im zweiten Abschnitt 28 ausgebildet sind und mit denen die Halteteile 23 im geschlossenen Zustand der Spannvor- richtung 5 zusammenwirken. Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden diese Eingriffselemente 29 von durch das Material des Absorptionselements 26 durchgehenden, schlitzförmigen Ausnehmungen gebildet, in welche eine vorspringende Nase 31 des jeweiligen Halteteils 23 einführbar ist. Die Ausnehmungen könnten beispielsweise auch in Form von nutartigen Vertiefungen oder einfach als gestanzte Löcher ausgeführt sein.
Im geöffneten Zustand der Spannvorrichtung 5 ist das Halteteil 23 vom zweiten Abschnitt 28 des Absorptionselements 26 abgehoben. Durch die Verdrehung des Spannbolzens 12 beim Schließen der Spannvorrichtung 5 werden die Halteteile 23 an den zweiten Abschnitt 28 des Absorptionselements 26 angedrückt, unter Vorspannung des Federelements 24. Hierbei können zwei Fälle auftreten: Einerseits kann die gegenseitige Lage zwischen jeweiligem Halteteil 23 und Absorptionselement 26 (aufgrund der momentanen Einstellposition der Lenksäule in Längsrichtung) gerade so sein, dass das Halteteil 23 in eines der Eingriffselemente 29 eingreift, sodass sofort ein formschlüssiger Eingriff zwischen dem Halteteil 23 und dem zweiten Abschnitt 28 des Absorptionselements 26 ausgebildet wird. Ande- rerseits kann die Nase 31 auf einen Steg zwischen zwei aufeinanderfolgenden Eingriffselementen 29 zu liegen kommen. In diesem Fall wird das Halteteil 23 durch die Federkraft des Federelements 24 an des zweiten Abschnitts 28 des Absorptionselements 26 angedrückt. Sollte es in der letztbeschriebenen Lage des Halteteils 23 zu einem Fahrzeugcrash kommen, durch den die von den Arretierelementen des Spannvorrichtung 5 bewirkte HaI- tekraft der Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 überschritten wird, so würde eine Verschiebung der Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 einsetzen, bis die Nase 31 in den Bereich oberhalb eines Eingriffselements 29 gelangt, worauf sie durch die Federkraft des Federelements 24 in Eingriff mit dem Eingriffselement 29 gebracht wird.
Entweder gleich nach dem Schließen des Spannvorrichtung 5 oder zumindest nach einer anfänglichen geringen Verschiebung der Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 , welche kleiner als der Abstand von zwei aufeinanderfolgenden Eingriffselementen 29 ist, kommt es somit im Crashfall zu einem formschlüssigen Eingriff des Halteteils 23 mit dem zweiten Abschnitt 28 des Absorptionselements 26. In der weiteren Folge ist bei der Ver- Schiebung der Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 im Crashfall der zweite Ab- schnitt 28 des Absorptionselements 26 unverschiebbar gegenüber der Trageinheit 1 gehalten.
Wenn im Falle eines Fahrzeugcrashs durch die sekundäre Kollision des Fahrers die auf die Manteleinheit 4 in Richtung zur Fahrzeugfront einwirkenden Kräfte ausreichend hoch sind, so kommt es zu einer Verschiebung der Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 in die Verschieberichtung 21 (=in die Längsrichtung 6 der Lenksäule). Hierbei werden die von den Arretierelementen der Spannvorrichtung 5 bewirkten Haltekräfte, die die Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 halten, überschritten. Weiters wird vom Absorptions- element 26 Energie absorbiert. Der erste Abschnitt 27 wird mit der Manteleinheit 4 von dieser mitgenommen und der zweite Abschnitt 28 wird gegenüber der Trageinheit 1 festgehalten. Bei der gezeigten Ausbildung des Absorptionselements 26 in Form eines Biegestreifens kommt es hierbei zu einer am Biegestreifen ausgeführten Biegearbeit, wobei sich die Stelle der Umbiegung 22 entlang des Biegestreifens verschiebt (vgl. Fig. 7 im Vergleich zu Fig. 6).
Anstelle eines reinen Biegestreifens könnte das Absorptionselement 26 beispielsweise auch als kombinierter Reiß- und Biegestreifen ausgebildet sein. Hierzu könnte z.B. der erste Abschnitt 27 eine mit der Manteleinheit 4 verbundene Grundplatte aufweisen, aus der bei der Verschiebung der Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 ein Streifen herausreißbar ist. Um die Ränder des herauzureißenden Streifens vorzugeben, könnten in der Grundplatte entsprechende Schwächungslinien vorgesehen sein.
Um die durch das Absorptionselement 26 bewirkte Energieabsorption beeinflussen zu können, ist eine Schalteinheit 32 vorgesehen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel von einem pyrotechnischen Schalter („Pyroswitch") gebildet wird. Die Schalteinheit 32 weist ein zwischen einer passiven Schaltstellung (Fig. 6) und einer aktiven Schaltstellung (Fig. 7) verstellbares stiftförmiges Schaltstück 33 auf. In seiner passiven Schaltstellung ist das Schaltstück 33 zurückgezogen in seiner aktiven Schaltstellung herausgeschoben.
Das Gehäuse 34 der Schalteinheit 32 ist am zweiten Abschnitt 28 des Absorptionselements 26 befestigt, und zwar zwischen dem Bereich, in welchem sich die Eingriffselemente 29 befinden und der Umbiegung 22. Zur Befestigung der Schalteinheit 32 können beispielsweise von den Seitenrändern des den zweiten Abschnitt 28 bildenden Schenkels ausge- hende Befestigungsflansche 35, 36 vorgesehen sein, mit denen das Gehäuse 34, beispielsweise durch Punktschweißen, verbunden ist. In seiner aktiven Schaltstellung ragt das stiftförmige Schaltstück 33 durch eine Öffnung 37 im zweiten Abschnitt 28 in eine Öffnung 38 im ersten Abschnitt 27. Die Öffnung 38 im ersten Abschnitt 27 ist als in die Verschieberichtung 21 verlaufendes Langloch ausgebildet. In der Ausgangsstellung (wenn es noch nicht zu einem Fahrzeugcrash gekommen ist) ragt das Schaltstück 33 in seiner aktiven Schaltstellung durch einen Bereich der Öffnung 38, dessen Breite ausreichend groß ist, sodass das Schaltstück 33 durchtreten kann. An diesen Bereich der Öffnung 38 mit der größeren Breite schließt ein Bereich der Öffnung 38 mit einer Breite an, die geringer als der Durchmesser des Schaltstücks 33 ist. Im Crashfall wird das Schaltstück 33 in diesen Bereich mit der geringeren Breite unter Aufweitung der Öffnung 38 in diesem Bereich verschoben, wobei entsprechend Energie absorbiert wird. Fig. 7 zeigt einen möglichen Zustand nach einem Fahrzeugcrash, wobei das Schaltstück 33 die Öffnung 38 über einen Abschnitt ihrer Länge mit der geringeren Breite aufgeweitet hat. Der Bereich, über den das Schaltstück 33 in der Ausgangsstellung (ohne einen Fahrzeug- crash) und im Laufe eines Fahrzeugcrashes zu liegen kommen kann, wird als Eingriffsbereich 39 bezeichnet (vgl. Fig. 6).
Die Breite der Öffnung kann über seine Länge variieren, so dass ein definierter Kraftverlauf durch das Design der Öffnung einstellbar ist.
Anstelle eines Aufweitens einer Öffnung 38 durch das Schaltstück 33 kann beispielsweise auch ein Vergrößern einer Öffnung durch Aufreißen des Materials des Absorptionselements 26 vorgesehen sein. Die Öffnung erstreckt sich in diesem Fall nicht über die gesamte Länge des Eingriffsbereichs 39. Im aufzureißenden Bereich kann eine entsprechen- de Schwächung im Material des Absorptionselements 26 ausgebildet sein, beispielsweise durch eine die Wandstärke verringernde Nut oder durch eine durch einen Teil der Wanddicke verlaufende Einstanzung. Auch eine Kombination eines Aufweitens und eines Aufreißens kann vorgesehen sein, beispielsweise kann über einen ersten Abschnitt der Verschiebung des Schaltstücks 33 im Eingriffsbereich 39 ein Aufweiten der Öffnung 38 vorge- sehen sein und in einem daran anschließenden zweiten Abschnitt ein Vergrößern der Öffnung 38 durch Aufreißen des Materials des Absorptionselements 26 vorgesehen sein. Auch andere energieaufzehrende Absorptionsmechanismen können vorgesehen sein, beispielsweise ein Reiben oder Schaben des Schaltstücks 33 über die Oberfläche des ersten Abschnitts 27. Die Öffnung 37 im zweiten Abschnitt 28 ist vorzugsweise in Form eines Rundlochs ausgebildet. Bei der energieaufzehrenden Verschiebung des Schaltstücks 33 entlang des Eingriffsbereichs 39 des zweiten Abschnitts 28 wird hierbei das Schaltstück 33 vom Rand der Öffnung 38 abgestützt.
Die Größe der Energieabsorption bei der Verschiebung der Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 im Falle eines Fahrzeugcrashs kann mittels der Schalteinheit 32 somit verändert werden. Wenn sich das Schaltstück 33 in seiner aktiven Schaltstellung befindet, so ist die zur Verschiebung der Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 erforderliche Kraft aufgrund der hierbei absorbierten Energie zwischen dem Schaltstück 33 und dem Absorptionselement 26 höher als in der passiven Schaltstellung des Schaltstücks 33, wenn dieses nicht im Eingriff mit dem ersten Abschnitt 27 des Absorptionselements 26 steht.
Unterschiedliche Modifikationen des in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiels sind denkbar und möglich ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. So zeigt beispielsweise Fig. 8 eine Ausführungsvariante, bei der im zweiten Abschnitt 28 des Absorptionselements 26 nur eine einzelne in die Längsrichtung 6 verlaufende Reihe von Eingriffselementen 29 vorgesehen ist, mit denen ein Halteteil 23 zusammenwirkt. Auch mehr als zwei Reihen von Eingriffselementen 29 könnten in einer anderen Ausführungsvariante vor- gesehen sein.
Fig. 9 zeigt eine weitere mögliche Ausbildungsform. Hier weist das Absorptionselement 26' eine Platte auf, die mit einer Reihe von Eingriffselementen 29 versehen ist, um mit dem Halteteil 23 zusammenzuwirken. Bei der Verschiebung der Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 im Crashfall wird das Absorptionselement 26' vom Halteteil 23 unverschiebbar gegenüber der Trageinheit 1 gehalten (zumindest nach einer anfänglichen geringen Verschiebung bis das Halteteil 23 in Eingriff mit einem Eingriffselement 29 gekommen ist). Das Absorptionselement 26' besitzt weiters einen an der Unterseite der Platte angebrachten Bolzen 45, der in ein Langloch 46 eingreift, welches in der Manteleinheit 4 ausgebildet ist. Die Lochbreite des Langlochs 46 ist bereichsweise schmaler als der Außendurchmesser des Bolzens 45 und wenn es im Crashfall zu einer Verschiebung der Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 kommt, so wird das Langloch 46 vom Bolzen 45 unter Energieabsorption aufgeweitet.
Am Absorptionselement 26' ist das Gehäuse 34 einer Schalteinheit 32 befestigt. Die
Schalteinheit 32 wird mit dem elektrischen Anschluss 47 angesteuert. Das Schaltstück 33 der Schalteinheit 32 ragt in seiner aktiven Schaltstellung durch eine Öffnung im Absorptionselement 26' in das Langloch 46 und zwar in einen Bereich des Langlochs 46, der eine gegenüber dem Bereich, durch den der Bolzen 45 in der Grundstellung (ohne dass ein Fahrzeugcrash aufgetreten ist) ragt, geringere Breite aufweist. An diesen Bereich mit der geringeren Breite schließt ein Bereich mit einer noch geringeren Breite des Langlochs 46 an. Im Falle eines Fahrzeugcrashs kann sich das Schaltstück 33 in diesen letztgenannten Bereich hinein unter Aufweitung der Breite des Langlochs 46 verschieben, wobei es zu einer Energieabsorption kommt. Der Bereich, über den das Schaltstück 33 mit der Manteleinheit in der Grundstellung und im Falle eines Fahrzeugcrashs zusammenwirken kann, wird wiederum als Eingriffsbereich 39 bezeichnet.
Die Ausführungsform entsprechend der Fig. 10 unterscheidet sich von der Ausführungsform, wie sie in der Fig. 9 veranschaulicht ist, dadurch, dass das Schaltstück 33 der Schalteinheit 32 in ein Langloch 46 des an der Manteleinheit 4 befestigten ersten Abschnitts 27 des Absorptionselements 26 eingreift. Bei Verschiebung der Manteleinheit 4 im Crashfall wird der erste Abschnitt 27 mit der Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 verschoben. Der zweite Abschnitt 28 wird über die Nase 31 des Halteteils 23 mit der Trageinheit unverschiebbar verbunden. Bei der Verschiebung der beiden Abschnitte 27, 28 des Ab- sorptionslements 26 zueinander wird die Umbiegung 22 verformt und das Schaltstück 33 verformt den Eingriffsbereich 39 des Langlochs 46, so dass Energie dissipiert wird.
Der erste Abschnitt 27 des Absorptionselements kann mit der Manteleinheit 4 verschweißt mit einer Schweißnaht 48, vernietet oder auf andere Weise verbunden werden. Es ist auch denkbar und möglich, die Verbindung über einen Stift 45 der in ein Langloch 46' einge- presst ist, und sich unter Verformung des Langlochs 46' im Crashfall in Längsrichtung verschiebt und zusätzlich Energie absorbiert. Auf diese Weise kann der mögliche Verschiebeweg, bei dem eine Energieaufzehrung erfolgen kann, verlängert werden oder auch ein weiteres Energieniveau für die Absorption dargestellt werden. So kann es vorgesehen sein, in einem ersten Schritt die Umformung der Umbiegung 22, in einem zweiten Schritt die Aufweitung des Eingriffsbereichs 39 des Langlochs 46 durch das Schaltstück 33 der Schalteinheit 32 und in einem dritten Schritt das Aufweiten des Langlochs 46' durch den Befestigungsbolzen 45 vorzusehen. Durch die Möglichkeit das Schaltstück 33 der Schalteinheit 32 aus dem Eingriffsbereich herauszuziehen (=passive Schaltstellung), kann der zweite Schritt der Absorption übersprungen werden. Wenn sich das Schaltstück 33 in seiner aktiven Schaltstellung befindet, kommt es somit im Crashfall bei einer Verschiebung der Manteleinheit 4 gegenüber der Trageinheit 1 zu einer größeren Energieabsorption als im Falle der passiven Schaltstellung des Schaltstücks 33, in welcher dieses aus dem Langloch 46 zurückgezogen ist.
Grundsätzlich denkbar und möglich wäre es auch, ein Absorptionselement vorzusehen, welches sich im Crashfall mit der Manteleinheit 4 mitbewegt und durch Zusammenwirken mit der Trageinheit 1 Energie absorbiert. Das Schaltstück 33, welches wieder bevorzugt am Absorptionselement angebracht wäre, könnte in diesem Fall in seiner Aktivstellung ebenfalls mit einem Eingriffsbereich der Trageinheit 1 zusammenwirken.
Durch die Befestigung der Schalteinheit 32 am Absorptionselement 26, 26' wird eine Vormontage ermöglicht, bevor diese Teile in die Lenksäule eingebaut werden. Es wird hierdurch eine Montageerleichterung erreicht. Auch kann ein Funktionstest außerhalb der Lenksäule durchgeführt werden.
Die zwischen der Trageinheit 1 und der Manteleinheit 4 in den dargestellten Ausführungsbeispielen vorhandene Zwischeneinheit 40 könnte auch entfallen. Die Seitenwangen 8, 9 der Trageinheit könnten dann im geschlossenen Zustand der Spannvorrichtung 5 direkt an die Manteleinheit 4 beidseitig angedrückt sein. Die Schwenkachse zwischen der Manteleinheit 4 und der Trageinheit 1 könnte in diesem Fall beispielsweise auch von einem Kardangelenk gebildet werden, über welches zwei Abschnitte der Lenkspindel 2 verbunden sind. Weiters könnte diese Schwenkachse von einem an der Trageinheit 1 angebrachten Schwenkbolzen gebildet werden, der ein sich in die Längsrichtung 6 erstreckendes Lang- loch in der Manteleinheit 4 durchsetzt.
Die Erfindung ist auch bei Lenksäulen einsetzbar, die nur in Längsrichtung 6 verstellbar sind. Der Spannbolzen 12 könnte dann in Form von Rundlöchern ausgebildete Öffnungen 10, 11 in den Seitenwangen 8, 9 der Trageinheit 1 durchsetzen.
Die die Öffnungen 13, 14 aufweisenden, nach oben überstehenden Abschnitte der Seitenwangen 15, 16 der Trageinheit 4 könnten auch entfallen, sodass der Spannbolzen 12 keine Öffnungen 13, 14 in der Trageinheit 4 durchsetzt. Anstelle einer pyrotechnischen Schalteinheit 32 könnte auch eine in anderer Weise aktivierbare Schalteinheit vorgesehen sein, beispielsweise eine elektromagnetische, magnetische, elektrische, pneumatische oder hydraulische Schalteinheit.
Die beiden Teile, die im Crashfall gegeneinander in die Verschieberichtung 21 verschiebbar sind und zwischen denen ein Absorptionselement 26, 26' zur Absorption von Energie im Crashfall wirkt, werden in den Fig. dargestellten Ausführungsbeispielen von der Trageinheit 1 und der die Lenkspindel 2 drehbar lagernden Manteleinheit 4 gebildet. Die Erfindung ist auch im Zusammenhang mit anderen im Crashfall gegeneinander verschiebba- ren Teilen einer Lenksäule einsetzbar, von denen im Falle eines Fahrzeugcrashs eines gegen eine Verschiebung gegenüber dem Fahrzeugchassis gehalten ist und das andere demgegenüber in eine Verschieberichtung, die vorzugsweise parallel zur Achse der Lenkspindel im an das lenkradseitige Ende anschließenden Abschnitt der Lenkspindel ist, verschiebbar ist. Beispielsweise könnte vorgesehen sein, die Trageinheit 1 als Schlitten aus- zubilden, der im Crashfall gegenüber einer am Fahrzeugchassis zu befestigenden Chassiseinheit in die Verschieberichtung 21 verschiebbar ist, wobei zwischen diesen beiden Teilen mindestens ein Absorptionselement vorgesehen ist. Dieses kann beispielsweise von einem Biegestreifen oder einem Reiß-Biegestreifen gebildet werden.
Obwohl eine Befestigung der Schalteinheit 32 am Absorptionselement 26, 26' bevorzugt ist, wäre es auch denkbar und möglich, die Schalteinheit 32 an einem der beiden im Crashfall gegeneinander verschobenen Teile der Lenksäule anzubringen, also beispielsweise (falls die beiden im Crashfall gegeneinander verschiebbaren Teile die Trageinheit 1 und die Manteleinheit 4 sind) an der Manteleinheit 4 oder der Trageinheit 1 oder (falls die bei- den im Crashfall gegeneinander verschiebbaren Teile eine Trageinheit und eine Chassiseinheit sind) an der Trageinheit oder an der Chassiseinheit.
Zwischen den beiden im Crashfall in die Verschieberichtung bzw. Längsrichtung verschiebbaren Teilen könnte auch mehr als ein Absorptionselement zur Aufzehrung von Energie bei der Verschiebung vorgesehen sein.
Es könnte auch mehr als eine Schalteinheit 32 vorgesehen sein, um die Höhe der Energieabsorption bei der Verschiebung der beiden Teile in der beschriebenen Weise zu verändern, wodurch mehr als zwei Niveaus für die Energieabsorption bereitgestellt werden können. Es können auch mehrere Energieabsorptionselemente, wovon eines oder mehrere mit jeweils einem oder mehreren Schalteinheiten bestückt sind, vorgesehen sein. Ebenso ist es denkbar und möglich, mehrere Energieabsorptionselemente nebeneinander einstückig, beispielsweise als Blech-Stanz-Biegeteil, auszubilden.
Auch wenn die mit dem Halteteil zusammenwirkenden Eingriffselemente des Absorptionselements in den Fig. als Aussparungen dargestellt sind, ist es auch denkbar und möglich Eingriffselemente in Form von Vorsprüngen vorzusehen, mit denen das Halteelement zusammenwirkt.
L e g e n d e zu den Hinweisziffern
1 Trageinheit
2 Lenkspindel
3 lenkradseitiges Ende
4 Manteleinheit
5 Spannvorrichtung
6 Längsrichtung
7 Richtung
8 Seitenwange
9 Seitenwange
10 Öffnung
1 1 Öffnung
12 Spannbolzen
13 Öffnung
14 Öffnung
15 Seitenwange
16 Seitenwange
17 Andruckteil
18 Betätigungshebel
19 Gegenscheibe
20 Nockenscheibe
21 Verschieberichtung
22 Umbiegung
23 Halteteil
24 Federelement
24a Abschnitt
24b Abschnitt
24c Bügelabschnitt
25 Nut
26, 26' Absorptionselement
27 erster Abschnitt
28 zweiter Abschnitt 29 Eingriffselement
30 Schwenkachse
31 Nase
32 Schalteinheit
33 Schaltstück
34 Gehäuse
35 Befestigungsflansch
36 Befestigungsflansch
37 Öffnung
38 Öffnung
39 Eingriffsbereich
40 Zwischeneinheit
41 Seitenwange
42 Seitenwange
43 Längsnut
44 Haltebügel
45 Bolzen
46, 46' Langloch
47 Elektrischer Anschluss
48 Schweißnaht

Claims

Patentansprüche:
1. Lenksäule für ein Kraftfahrzeug umfassend ein erstes und ein zweites Teil (1 , 4), die im Falle eines Fahrzeugcrashes relativ zu- einander in eine Verschieberichtung (21) verschiebbar sind, mindestens ein zwischen diesen beiden Teilen (1, 4) wirkendes Absorptionselement (26, 26') zum Absorbieren von Energie bei der gegenseitigen Verschiebung der beiden Teile (1 , 4) und mindestens eine Schalteinheit (32), welche ein zwischen einer passiven und einer aktiven Schaltstellung umschaltbares Schaltstück (33) aufweist, wobei sich die Größe der beim gegenseitigen Verschieben der beiden Teile (1 , 4) absorbierten Energie in der passiven und in der aktiven Schaltstellung des Schaltstücks (33) unterscheidet, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verschiebung der beiden Teile (1 , 4) im Crashfall eine gegenseitige energieabsorbierende Verschiebung zwischen dem in seiner aktiven Schaltstellung sich befindenden Schaltstück (33) und zumindest einem Abschnitt (27) des Absorptionselements (26) in einem Eingriffsbereich (39) des Absorptionselements (26), in den das Schaltstück (33) in seiner aktiven Schaltstellung eingreift, oder zwischen dem in seiner aktiven Schattstellung sich befindenden Schaltstück (33) und einem der beiden sich im Crashfall gegeneinander verschiebenden Teile (1 , 4) in einem Eingriffsbereich (39) dieses Teils (1 , 4) erfolgt, in den das Schaltstück (33) in seiner aktiven Schaltstellung eingreift.
2. Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinheit (32) am Absorptionselement (26, 26') befestigt ist.
3. Lenksäule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Verschiebung der beiden Teile (1 , 4) im Crashfall ein erster Abschnitt (27) des Absorptionselements (26) gegenüber dem ersten der beiden Teile (1 , 4) unverschiebbar gehalten ist und ein zweiter Abschnitt (28) des Absorptionselements (26) gegenüber dem zweiten der beiden Teile (1 , 4) unverschiebbar gehalten ist.
4. Lenksäule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltstück (33) in seiner aktiven Schaltstellung in eine Öffnung (38, 46) im Eingriffsbereich (39) des Absorptionselements (26) oder des Teils (1, 4) mit dem es zusammenwirkt eingreift, wobei das Schaltstück (33) bei der Verschiebung der bei- den Teile (1 , 4) im Crashfall die Öffnung (38, 46) bereichsweise aufweitet oder die
Öffnung (38, 46) durch Aufreißen des Materials des Absorptionselements (26) oder des Teils (1 , 4) vergrößert.
5. Lenksäule nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Abschnitt (27, 28) des Absorptionselements (26) von einem ersten und einem zweiten Schenkel gebildet werden, die über eine Umbiegung (22) des Absorptionselements (26) miteinander verbunden sind.
6. Lenksäule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zwei- te Schenkel mit ihren Breitseiten übereinander liegen und parallel zueinander verlaufen.
7. Lenksäule nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltstück (33) in seiner aktiven Schaltstellung zum Eingriff in den ersten Ab- schnitt (27) durch eine Öffnung (37) im zweiten Abschnitt (28) ragt, vorzugsweise vom Rand dieser Öffnung (37) im zweiten Abschnitt 28 bei einer energieabsorbierenden Verschiebung im Eingriffsbereich (39) des ersten Abschnitts (27) abgestützt ist.
8. Lenksäule nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die
Schalteinheit (32) ein pyrotechnisch aktivierbarer Schalter ist.
9. Lenksäule nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden im Crashfall gegeneinander verschiebbaren Teile von einer einen Ab- schnitt der Lenkspindel (2) drehbar lagernden Manteleinheit (4) und einer am Fahrzeugchassis befestigbaren Trageinheit (1), von der die Manteleinheit (4) getragen wird, gebildet werden.
10. Lenksäule nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (27) des Absorptionselements (26), in den das Schaltstück (33) in seiner aktiven Schaltstellung eingreift, an der Manteleinheit (4) unverschiebbar gehalten ist.
11. Lenksäule nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelein- heit (4) in einem geöffneten Zustand einer Spannvorrichtung (5) gegenüber der
Trageinheit (1) zumindest zur Längenverstellung der Lenksäule verstellbar ist und die eingestellte Position der Manteleinheit (4) in einem Schließzustand der Spannvorrichtung (5) festgestellt ist.
12. Lenksäule nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (5) einen Spannbolzen (12) umfasst, welcher Öffnungen (10, 11) in Seitenwangen (8, 9) der Trageinheit (1) durchsetzt, zwischen denen die Manteleinheit (4) angeordnet ist, und der beim Öffnen und Schließen der Spannvorrichtung (5) um seine Achse gedreht wird, wobei mindestens ein zwischen den Seitenwangen (8, 9) der Trag- einheit (1) angeordnetes und durch die Drehung des Spannboizens (12) beim Öffnen und Schließen der Spannvorrichtung (5) verstelltes Halteteil (23) vorhanden ist, welches im geschlossenen Zustand der Spannvorrichtung (5) am Absorptionselement (26, 26') angreift und welches im geöffneten Zustand der Spannvorrichtung (5) vom Absorptionselement (26) distanziert ist.
13. Lenksäule nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionselement (26) eine Mehrzahl von in Längsrichtung (6) der Lenksäule aufeinanderfolgenden Eingriffselementen (29) aufweist, die vorzugsweise von Ausnehmungen gebildet werden, in die zur Ausbildung eines in die Längsrichtung (6) der Lenksäu- Ie wirkenden formschlüssigen Eingriffs eine vorspringende Nase (31) des Halteteils
(23) einführbar ist.
14. Lenksäule nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschieberichtung (21) parallel zur axialen Richtung eines an ein lenkradseitiges Ende (3) anschließenden Abschnitts der Lenkspindel (2) ist.
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