WO2018153773A1 - Lenksäulenbaugruppe - Google Patents

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WO2018153773A1
WO2018153773A1 PCT/EP2018/053819 EP2018053819W WO2018153773A1 WO 2018153773 A1 WO2018153773 A1 WO 2018153773A1 EP 2018053819 W EP2018053819 W EP 2018053819W WO 2018153773 A1 WO2018153773 A1 WO 2018153773A1
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absorption
absorption strip
steering column
strip
column assembly
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PCT/EP2018/053819
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Richard Bueker
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ZF Automotive Germany GmbH
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TRW Automotive GmbH
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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
    • 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
    • B62D1/184—Mechanisms for locking columns at selected positions

Definitions

  • the invention relates to a steering column assembly for a vehicle, having an energy absorption device.
  • the energy absorbing device attenuates in the event of a vehicle crash the impact of the driver on the steering wheel by the steering column in the axial direction of the driver can move away into the instrument panel and absorb energy absorbing components such as roll or tear roll strip while a portion of the energy of displacement by plastic deformation ,
  • Steering column assemblies with an energy absorption device are particularly intended for vehicles with an airbag in the steering wheel, which may be driven in some countries without seat belt.
  • the energy absorption device must absorb a substantial part of the forces acting on the driver when it impacts the steering wheel or the airbag in order to minimize the risk of injury.
  • the object of the invention is to provide a steering column assembly with an energy absorbing device which is compact and exhibits improved energy absorption behavior.
  • a steering column assembly for a vehicle in particular a motor vehicle, is provided which has a vehicle-mounted bearing element and a sleeve member received in the bearing element, which is slidably mounted in the storage element for adjusting the steering column assembly, ie for steering wheel adjustment, in the axial direction.
  • the steering column assembly further includes an energy absorbing device which is fixedly coupled to the bearing member and fixedly connected to the sleeve member and which is deformed in the event of a vehicle crash due to the longitudinal displacement of the sleeve member while absorbing a portion of the kinetic energy of the sleeve member.
  • the energy absorption device comprises a first absorption strip and a second absorption strip which are adapted to plastically deform in a vehicle crash by relative movement of the sleeve member to the bearing element.
  • the steering column assembly further includes a coupling device configured to plastically deform the first absorption strip during a first energy absorption requirement while the second absorption strip can not plastically deform and at a second energy absorption requirement greater than the first
  • both the first and the second absorption strip can plastically deform.
  • an energy absorption requirement is a requirement determined by external parameters, for example the mass of the driver, whether or not the driver has worn a seatbelt, the current vehicle speed and / or the deceleration in a vehicle crash. That is, the energy absorption requirement reflects the expected amount of energy that must be consumed by the energy absorption device during a vehicle crash to best cushion the driver.
  • deforming is meant that the energy absorbing device and coupling means are coupled such that the absorption strips are adapted to deform upon relative movement of the sleeve member to the bearing member to absorb at least a portion of the energy of relative movement plastic deformation of the absorption strips, for example, in a vehicle crash with a very high energy, in which the energy absorption device is pressed, this is disregarded.
  • the relative movement of the sleeve member arises in particular when the driver bounces against the steering wheel and / or the airbag in the steering wheel and thereby
  • a second switchable absorption strip is provided, which in the case of a second energy absorption is switched request, the energy absorption device has a plurality of attenuation stages, which can accommodate different amounts of energy of the relative movement or different Provide force curves that counteract the relative movement.
  • the second absorption strip can be switched to more energy to be able to record with the energy absorption device.
  • the coupling of the second absorption strip can be done before departure, but also while driving.
  • the relevant parameters are checked at regular intervals, for example at a frequency of 100 Hz, and the energy absorption requirement is adjusted accordingly before or during the journey.
  • the coupling state of the absorption strips is adapted to the current parameters at all times.
  • the first absorption strip in a first energy absorption requirement, for example for low energy vehicle crashes, is coupled to the bearing element and may plastically deform.
  • the second absorption strip is decoupled from the storage element by the coupling device, so that the second absorption strip can not plastically deform.
  • only the first absorption strip is provided as a damping element, so that only a part of the energy that can be absorbed by the entire energy absorption device over both absorption strips is absorbable.
  • the first absorption strip and the second absorption strip are coupled to the bearing element, wherein the second absorption strip is coupled to the bearing element via the coupling device, so that both the first as well as the second absorption strip plastically deform.
  • both the first and the second absorption strips are provided as damping elements for a harder impact.
  • the amount of energy that can be absorbed by the energy absorbing device is greater, so that the damping effect is adapted to the harder impact to better protect the driver.
  • the energy absorption device comprises at least one sliding block, which can be fixedly coupled to the bearing element, in particular fixedly connected to the first absorption strip, in particular wherein the steering column assembly has at least one locking element which is designed to fix the sliding block in the axial direction in a first position and in a second position for axial displacement of the sleeve member to release the sliding block in the axial direction.
  • the steering column assembly can thereby be adjusted, in particular to increase the comfort of the driver by this can adjust the steering wheel in the axial direction. With the axial adjustment of the steering wheel, the energy absorption device is moved with the locking element released, in order subsequently to be detected again.
  • the energy absorption device may also comprise a plurality of sliding blocks, in particular wherein a separate locking element is provided for each sliding block.
  • the sliding block can be positively and / or frictionally connected to the locking element. In this way, a particularly good coupling between the sliding block and the locking element can be ensured, for example by the sliding block having a toothing and the locking element having a corresponding toothing, which ensure a secure locking in the axial direction.
  • the toothing can be used to adjust the sleeve member and thus the steering wheel of the vehicle in the axial direction by means of an electric drive.
  • the second absorption strip can preferably be coupled directly or indirectly to the sliding block by means of the coupling device. In this way, the second absorption strip is available for damping the relative movement of the sleeve element to the bearing element. If the energy absorption device has a plurality of sliding blocks, then for each absorption strip a separate sliding block can be provided, by means of which the respective absorption strip is coupled to the bearing element in order to be able to absorb energy.
  • the coupling device in a second energy absorption requirement, the second absorption strip by means of the first absorption strip and / or by means of the sliding block with the Storage element couples.
  • both absorption strips can absorb energy by plastic deformation and the force that counteracts the relative movement of the sleeve member is particularly large.
  • the coupling device has a drive which is arranged away from the energy absorption device, in particular in the axial direction.
  • the coupling device may have a pryrotechnical and / or electric drive, which is actuated in or before a crash.
  • a pyrotechnic drive is particularly reliable and has a low reaction time.
  • An electric drive has the advantage that by means of it the coupling device can be adjusted as often as desired, even before and during the journey.
  • the first absorption strip is a tear strip and / or the second absorption strip is a roll strip.
  • Roll tear strips are not only plastically deformed in a crash, but at least partially sever their connection with the component to which they are attached or whose part they are or tear themselves. Therefore, a rolling tear strip can absorb a relatively large amount of energy. In a roll strip tearing is not provided, whereby this comparatively less energy can absorb. Since the first absorption strip can absorb a large amount of energy and the second absorption strip a smaller amount of energy, the first stage can already provide good damping, which is then supplemented by the activation of the second absorption strip in the second stage by a moderate damping effect.
  • the first absorption strip at least partially has a C-profile, wherein the ends of the C-profile are attached to the sleeve member and wherein the second absorption strip is partially received in the C-profile between the first absorption strip and the sleeve member.
  • the first absorption strip is securely attached to the sleeve member and the second absorption strip is arranged to save space within the C-profile in the energy absorption device. It is advantageous if the first absorption strip is arranged at least in sections parallel to the second absorption strip, wherein the first and the second absorption strip have a U-shape, and wherein the first absorption strip is arranged at least in sections between the two legs of the second absorption strip.
  • the two absorption strips lie inside each other, so that in each case one leg of the U is opposite to the other leg of the same absorption strip, the space requirement of the energy absorption device is particularly low. Variations of the U-shape are possible, for example in that the legs are not the same length as in a J.
  • the support member may be mechanically coupled to the leg of the first absorption strip remote from the sleeve member and be selectively coupled to the leg of the second absorption strip remote from the sleeve member.
  • the first absorption strip is always coupled to receive energy, while the second absorption strip can be switched on or off as needed.
  • a first leg of the second absorption strip is received in the C-profile and the second leg is outside the C-profile.
  • the first leg is protected received in the C-profile and the second leg is exposed and is more accessible, for example, for coupling.
  • FIG. 1 is a perspective view of a steering column assembly according to the invention
  • FIG. 2 is a perspective illustration of the steering column assembly of FIG. 1 without a bearing element
  • FIG. 3 shows a detail view of the steering column assembly from FIG. 2,
  • - Figure 4 is a sectional view of the steering column assembly of Figure 2
  • - Figure 5 is a perspective view of a second embodiment of a steering column assembly according to the invention.
  • FIG. 1 shows a steering column assembly 10 for a vehicle, in particular a motor vehicle such as a passenger car, with a bearing element 12, a sleeve element 14 and an energy absorption device 16.
  • the sleeve member 14 is received in the vehicle-fixed bearing member 12 and slidably mounted in the axial direction Z relative to the bearing member 12 in this.
  • a steering wheel can be adjusted in the axial direction Z, which is arranged opposite to the bearing element 12.
  • the sleeve member 14 forms a receptacle for a steering shaft 18 which is rotatably mounted about the axis A in the sleeve member 14 and axially adjustable together with this for steering wheel adjustment.
  • the energy absorption device 16 is seen from the driver in the illustrated embodiment at 9 o'clock radially outside the sleeve member 14 and firmly connected thereto.
  • the storage element 12 is fixedly connected via a carrier, not shown, with the chassis of the vehicle and thus installed fixed in the vehicle.
  • the bearing element 12 further comprises a coupling device 20 and a locking element 22 which is provided for fixing the sleeve member 14 in the axial direction Z.
  • the sleeve member 14 can be moved in the open position of the locking element 22 in the bearing element 12 in the axial direction Z to adjust the sleeve member 14 together with the steering shaft 18 and steering wheel.
  • the locking element 22 is moved to the closed position, which represents the standard position, whereby the sleeve member 14 is locked in the axial direction Z in the bearing element 12.
  • the coupling device 20 comprises a pyrotechnic drive 24, a rod-shaped actuator 26 and a cam rod 28 which can be coupled to the energy absorption device 16 (see FIG. 2). Additionally or alternatively, the coupling device 20 may have an electric drive.
  • the actuator 26 and the cam bar 28 are arranged parallel to the axis A.
  • the pyrotechnic driver 24 and the cam bar 28 are mounted on opposite ends of the actuator 26 so that the pyrotechnic driver 24 can couple the cam bar 28 to the energy absorbing device 16 in the axial direction Z remote from the energy absorbing device 16.
  • the energy absorbing device 16 includes a first absorption strip 30 that is a tear strip, a second absorption strip 32 that is a roll tab, and a sliding block 34 (see FIG. 3).
  • the first and second absorption strips 30, 32 are each substantially in the form of a band bent into U and J, respectively. That is, the first and second absorption strips 30, 32 each include a first leg 36, 38 proximate to the sleeve member 14 and an opposing second leg 40, 42 remote from the sleeve member 14, which are interconnected by an arc portion 44, 46 (see Figure 4).
  • the first and the second absorption strips 30, 32 extend in the axial direction Z and are arranged substantially parallel to the surface 48 of the sleeve element 14, whereby the first leg 36, 38 is arranged closer to the sleeve element 14 than the second leg 40, 42.
  • the first leg 36 of the first absorption strip 30 has a C-profile 50 whose ends 52 adjoin the sleeve element 14 (see FIG. 3).
  • the first absorption strip 30 is fastened to the sleeve element 14 by a first fastening section 54, in particular by a material fit.
  • the sliding block 34 is disposed between the first and second legs 36, 40 of the first absorption strip 30.
  • the sliding block 34 has an H-profile 56 and abuts on the first leg 36 of the first absorption strip 30 such that the sliding block 34 is guided in the axial direction Z on the C-profile 50 like a carriage.
  • the second leg 40 of the first absorption strip 30 is fastened by a second fastening section 58, in particular a material fit, to the sliding block 34 on the side facing away from the sleeve element 14.
  • the sliding block 34 and the first absorption strip 30 are disposed within the second absorption strip 32, wherein the first leg 38 of the second absorption strip 32 is disposed between the first leg 36 of the first absorption strip 30 and the sleeve member 14.
  • the first leg 36 of the first absorption strip 30 is fixedly connected at its free end to the free end of the first leg 38 of the second absorption strip 32 by means of a connecting portion 60.
  • a first latching contour 62 is provided for coupling with the cam bar 28.
  • the sliding block 34 has a second latching contour 64, which is provided for coupling with the cam bar 28.
  • the cam bar 28 has an L-profile 66 and extends in the axial direction
  • the cam rod 28 in each case has a latching contour 68, 70 that is complementary to the first or second latching contour 62, 64.
  • the actuator 26 and the cam bar 28 are arranged to the second leg 42 of the second absorption strip 32 and the sliding block 34, that the second leg 42 of the second absorption strip 32 is coupled to the sliding block 34 when the cam bar 28 is moved to a position, in which the cam rod 28 is latched by means of the latching contours 62, 64, 68, 70 with the second leg 42 of the second absorption strip 32 and the sliding block 34 in the axial direction Z.
  • the axial displacement is compensated, which occurs during adjustment of the sleeve member 14.
  • the coupling takes place by triggering the pyrotechnic drive 24 in the event of a crash taking into account the energy absorption requirement and rotates the actuator 26 for example by 90 ° about its axis, so that the second absorption strip 32 is coupled or decoupled by means of the cam rod 28 with the sliding block 34.
  • the coupling device 20 includes a drive that allows multiple coupling and decoupling, such as an electric drive
  • the coupling or decoupling taking into account the current energy absorption requirement can already take place before a crash, with a control z.
  • B one or the following parameters considered: speed, occupant weight, seat belt, seat position.
  • the second absorption strip 32 with the sliding block 34 can be coupled by the cam bar 28 is rotated to a position in which the cam rod 28 engages the locking contour 62 of the second absorption strip 32 and the detent contour 64 of the sliding block 34.
  • the second leg 42 of the second absorption strip 32 can be coupled or decoupled by means of the cam rod 28 via the second leg 40 of the first absorption strip 30 with the sliding block 34.
  • the second leg 40 of the first absorption strip 30 has a corresponding latching contour, which can latch with the cam bar 28 in the axial direction Z.
  • the sliding block 34 has on the outer side 72, which is opposite to the locking element 22, a toothing 74 which extends in the axial direction Z and with which the locking element 22 can lock.
  • the locking element 22 engage at different positions in the axial direction Z with the toothing 74 and thereby fix the sleeve member 14 in the axial direction Z in the closed position by means of the energy absorption device 16.
  • the toothing 74 can additionally or alternatively be used to axially adjust the sleeve element 14 by means of a, for example electric, drive, as already briefly mentioned above. If an electric drive is provided for the axial adjustment of the sleeve element 14, then this can be used to lock the sleeve element 14. In this way, a separate locking element 22 can be omitted or the locking element 22 is formed by a component of the drive, for example by the drive spindle.
  • a frictional connection of the locking element 22 and the sliding block 34 may be provided instead of or in addition to the positive connection by means of the toothing 74.
  • the sleeve element 14 When the sleeve element 14 shifts in the Z direction during a vehicle crash, the sleeve element 14 moves relative to the sliding block 34, causing the absorption strips 30, 32 coupled to the sliding block 34 to deform and thereby absorb energy.
  • the energy absorbing device 16 can accommodate two different amounts of energy and provides two different resistances, which counteract the relative movement of the sleeve member 14.
  • the second absorption strip 32 is by default not coupled to the sliding block 34 and is only switched on if this is intended for the current energy absorption requirement.
  • the first and second absorption strips 30, 32 may be coupled as standard, with the second absorption strip 32 being decoupled, if provided for the current energy absorption requirement.
  • the first absorption strip 30 is coupled to the sliding block 34. If, in this case, the sleeve element 14 is displaced in the axial direction Z, the sliding block 34 moves along the sleeve element 14 counter to the axial direction Z. and pulls attached to it second leg 40 of the first absorption strip 30 with it.
  • the first absorption strip 30 is plastically deformed and travels at its first leg 36 from the sleeve member 14 or tears, for example between the ends 52 and the connecting web 76.
  • the second absorption strip 32 is not affected, so that there is substantially no deformation of the second Absorbent strip 32 is coming.
  • the second absorption strip 32 is switched on by means of the coupling device 20, so that the first and second absorption strips 30, 32 are coupled to the sliding block 34. If, in this case, the sleeve element 14 is displaced in the axial direction Z, the sliding block 34 moves along the sleeve element 14 counter to the axial direction Z and pulls both the second leg 40 of the first absorption strip 30 fastened to it and the second leg 42 coupled to it of the second absorption strip 32 with it. As a result, the first absorption strip 30 is plastically deformed and travels at its first leg 36 from the sleeve member 14, while the second absorption strip 32 is thereby only plastically deformed.
  • both the first and second absorption strips 30, 32 may be formed as a tear strip to increase the maximum energy that can be absorbed by the energy absorbing device 16.
  • both the first and the second absorption strips 30, 32 may be formed as a rolling strip.
  • the first absorption strip 30 may be a roll strip and the second absorption strip 32 may be a tear strip.
  • a steering column assembly 10 is provided with a two-stage energy absorption device 16 which is particularly compact.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of the steering column assembly 10 (without bearing element 12) is shown, which is designed substantially identical to the first steering column assembly 10 except for the following features.
  • corresponding reference numerals are therefore assigned below.
  • the energy absorbing device 16 includes a second sliding block 78 disposed parallel to the first sliding block 34.
  • the first and second sliding blocks 34, 78 have an L-profile and abut each other to form a closed ring.
  • the first sliding block 34 is firmly connected to the second leg 40 of the first absorption strip 30, so that the first absorption strip 30 can plastically deform during a relative movement of the first sliding block 56 to the sleeve element 14.
  • the second sliding block 78 is firmly connected to the second leg 42 of the second absorption strip 32, so that the second absorption strip 32 can plastically deform during a relative movement of the second sliding block 78 to the sleeve element 14.
  • the coupling device 20 comprises, instead of the cam rod 28, a second locking element 80, which is provided for locking the second sliding block 78.
  • the second sliding block 78 can be fixedly coupled in the axial direction Z to the bearing element 12, whereby a relative movement occurs when the sleeve element 14 is displaced in the axial direction z.
  • the locking element 22 can be coupled to the first sliding block 34 by means of a second actuator 82.
  • the locking element 22 is provided as in the first embodiment for fixing the first sliding block 34.
  • the first sliding block 34 can be fixedly coupled in the axial direction Z to the bearing element 12, whereby a relative movement occurs when the sleeve element 14 is displaced in the axial direction z.
  • one of the two absorption strips 30, 32 or both absorption strips 30, 32 can be coupled to the storage element 12 in order to be able to absorb an amount of energy matched to the energy absorption requirement.
  • a steering column assembly 10 having a three-stage adaptive energy absorption device 16 may thereby be provided.

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Abstract

Eine Lenksäulenbaugruppe für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, hat ein fahrzeugfestes Lagerungselement und ein im Lagerungselement aufgenommenes Hülsenelement (14), das zur Einstellung der Lenksäulenbaugruppe in axialer Richtung (Z) in dem Lagerungselement verschiebbar gelagert ist. Die Lenksäulenbaugruppe umfasst ferner eine Energieabsorptionsvorrichtung (16), die fest mit dem Lagerungselement koppelbar und mit dem Hülsenelement (14) fest verbunden ist, und welche im Falle eines Fahrzeugcrashs infolge der Längsverschiebung des Hülsenelements (14) verformt wird und dabei einen Teil der Bewegungsenergie des Hülsenelements (14) absorbiert. Die Energieabsorptionsvorrichtung (16) umfasst dabei einen ersten Absorptionsstreifen (30) und einen zweiten Absorptionsstreifen (32), die dazu ausgebildet sind, sich bei einem Fahrzeugcrash durch Relativbewegung des Hülsenelements (14) zum Lagerungselement plastisch zu verformen. Die Lenksäulenbaugruppe weistweiter eine Koppeleinrichtung (20) auf, die so ausgebildet ist, dass sich bei einer zweiten Energieabsorptionsanforderung, beispielsweise bei einem schwereren Fahrzeugcrash, sowohl der erste als auch der zweite Absorptionsstreifen (30, 32) plastisch verformen können.

Description

Lenksäulenbaugruppe
Die Erfindung betrifft eine Lenksäulenbaugruppe für ein Fahrzeug, mit einer Energieabsorptionsvorrichtung.
Lenksäulenbaugruppen für Fahrzeuge mit einer Energieabsorptionsvorrichtung sind bekannt. Die Energieabsorptionsvorrichtung dämpft dabei im Fall eines Fahrzeugcrashs den Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad, indem sich die Lenksäule in axialer Richtung vom Fahrer weg in die Instrumententafel verschieben lässt und energieabsorbierende Bauteile, wie Rollstreifen oder Reißrollstreifen dabei einen Teil der Energie der Verschiebung durch plastische Verformung aufnehmen.
Lenksäulenbaugruppen mit einer Energieabsorptionsvorrichtung sind insbesondere für Fahrzeuge mit einem Airbag im Lenkrad vorgesehen, die in einigen Ländern ohne Sicherheitsgurt gefahren werden dürfen. Dabei muss die Energieabsorptionseinrichtung einen wesentlichen Teil der auf den Fahrer wirkenden Kräfte aufnehmen, wenn dieser auf das Lenkrad bzw. den Airbag aufprallt, um ein Verletzungsrisiko zu minimieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenksäulenbauguppe mit einer Energieabsorptionsvorrichtung zu schaffen, die kompakt gestaltet ist und ein verbessertes Energieabsorptionsverhalten zeigt. Zur Lösung der Aufgabe ist eine Lenksäulenbaugruppe für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, vorgesehen, das ein fahrzeugfestes Lagerungselement und ein im Lagerungselement aufgenommenes Hülsenelement hat, das zur Einstellung der Lenksäulenbaugruppe, d.h. zur Lenkradeinstellung, in axialer Richtung in dem Lagerungselement verschiebbar gelagert ist. Die Lenksäulenbaugruppe umfasst ferner eine Energieabsorptionsvorrichtung, die fest mit dem Lagerungselement koppelbar und mit dem Hülsenelement fest verbunden ist und die im Falle eines Fahrzeugcrashs infolge der Längsverschiebung des Hülsenelements verformt wird und dabei einen Teil der Bewegungsenergie des Hülsenelements absorbiert. Die Energieabsorptionsvorrichtung umfasst dabei einen ersten Absorptionsstreifen und einen zweiten Absorptionsstreifen, die dazu ausgebildet sind, sich bei einem Fahrzeugcrash durch Relativbewegung des Hülsenelements zum Lagerungselement plastisch zu verformen. Die Lenksäulenbaugruppe weist weiter eine Koppeleinrichtung auf, die so ausgebildet ist, dass sich bei einer ersten Energieabsorptionsanforderung der erste Absorptionsstreifen plastisch verformen kann, während sich der zweite Absorptionsstreifen nicht plastisch verformen kann, und bei einer zweiten Energieabsorptionsanforderung, die über der ersten
Energieabsorptionsanforderung liegt, sich sowohl der erste als auch der zweite Absorptionsstreifen plastisch verformen können.
Im Sinne der Erfindung ist eine Energieabsorptionsanforderung eine Anforderung, die durch externe Parameter bestimmt ist, beispielsweise durch die Masse des Fahrers, ob der Fahrer einen Sicherheitsgurt angelegt hat oder nicht, die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Verzögerung bei einem Fahrzeugcrash. Das heißt, die Energieabsorptionsanforderung spiegelt die zu erwartende Menge der Energie wieder, die bei einem Fahrzeugcrash durch die Energieabsorptionsvorrichtung aufgenommen werden muss, um den Fahrer bestmöglich abzufangen. Unter„sich verformen können" ist zu verstehen, dass die Energieabsorptionsvorrichtung und die Koppeleinrichtung derart gekoppelt sind, dass die Absorptionsstreifen dazu vorgesehen sind, sich bei einer Relativbewegung des Hülsenelements zum Lagerungselement zu verformen, um zumindest einen Teil der Energie der Relativbewegung zu absorbieren. Eine plastische Verformung der Absorptionsstreifen, beispielsweise bei einem Fahrzeugcrash mit einer sehr hohen Energie, bei dem die Energieabsorptionsvorrichtung eingedrückt wird, bleibt hierbei unberücksichtigt. Die Relativbewegung des Hülsenelements entsteht insbesondere dann, wenn der Fahrer gegen das Lenkrad und/oder den Airbag im Lenkrad prallt und dadurch das Lenkrad in Richtung Fahrzeugfront schiebt. Indem neben dem ersten Absorptionsstreifen, der beispielsweise immer zur Aufnahme von Energie der Relativbewegung zur Verfügung steht, ein zweiter zuschaltbarer Absorptionsstreifen vorgesehen ist, der bei einer zweiten Energieabsorptionsanforderung zugeschalten wird, hat die Energieabsorptionsvorrichtung mehrere Dämpfungsstufen, die unterschiedlich viel Energie der Relativbewegung aufnehmen können bzw. unterschiedliche Kraftverläufe bereitstellen, die der Relativbewegung entgegenwirken. Auf diese Weise kann in einer Situation, in der mit einem harten Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad bzw. den Airbag zu rechnen ist, beispielsweise wenn der Fahrer keinen Sicherheitsgurt angelegt hat und eine große Masse aufweist, der zweite Absorptionsstreifen zugeschaltet werden, um mehr Energie mit der Energieabsorptionsvorrichtung aufnehmen zu können. Das Koppeln des zweiten Absorptionsstreifens kann dabei vor Fahrtantritt, aber auch während der Fahrt erfolgen. Vorzugsweise werden die relevanten Parameter in regelmäßigen Abständen, beispielsweise mit einer Frequenz von 100 Hz, überprüft und die Energieabsorptionsanforderung vor oder während der Fahrt entsprechend angepasst. Somit ist der Kopplungszustand der Absorptionsstreifen zu jeder Zeit an die aktuellen Parameter angepasst.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist bei einer ersten Energieabsorptionsanforderung, beispielsweise für Fahrzeugcrashs mit einer niedrigen Energie, der erste Absorptionsstreifen mit dem Lagerungselement gekoppelt und kann sich plastisch verformen. Gleichzeitig ist der zweite Absorptionsstreifen durch die Koppeleinrichtung von dem Lagerungselement entkoppelt, sodass sich der zweite Absorptionsstreifen nicht plastisch verformen kann. Hierdurch ist bei einer ersten Energieabsorptionsanforderung nur der erste Absorptionsstreifen als Dämpfungselement vorgesehen, sodass nur ein Teil der Energie absorbierbar ist, die maximal von der gesamten Energieabsorptionsvorrichtung über beide Absorptionsstreifen aufgenommen werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind bei einer höheren zweiten Energieabsorptionsanforderung, beispielsweise für Fahrzeugcrashs mit einer hohen Energie, der erste Absorptionsstreifen und der zweite Absorptionsstreifen mit dem Lagerungselement gekoppelt, wobei der zweite Absorptionsstreifen über die Koppeleinrichtung mit dem Lagerungselement gekoppelt ist, sodass sich sowohl der erste als auch der zweite Absorptionsstreifen plastisch verformen. Hierdurch sind für einen härteren Aufprallr sowohl der erste als auch der zweite Absorptionsstreifen als Dämpfungselemente vorgesehen. Die Menge der Energie, die von der Energieabsorptionsvorrichtung aufgenommen werden kann, ist größer, sodass der Dämpfungseffekt an den härteren Aufprall angepasst ist, um den Fahrer besser zu schützen. Vorzugsweise umfasst die Energieabsorptionsvorrichtung zumindest einen mit dem Lagerungselement insbesondere wahlweise fest koppelbaren Schiebeblock, der mit dem ersten Absorptionsstreifen fest verbunden ist, insbesondere wobei die Lenksäulenbaugruppe zumindest ein Feststellelement aufweist, das dazu ausgebildet ist, in einer ersten Position den Schiebeblock in axialer Richtung festzustellen und in einer zweiten Position zur Axialverstellung des Hülsenelements den Schiebeblock in axialer Richtung freizugeben. Die Lenksäulenbaugruppe kann hierdurch eingestellt werden, insbesondere um den Komfort für den Fahrer zu erhöhen, indem dieser das Lenkrad in axialer Richtung verstellten kann. Mit der Axialverstellung des Lenkrads wird nach gelöstem Feststellelement die Energieabsorptionsvorrichtung mit verschoben, um anschließend wieder festgestellt zu werden. Die Energieabsorptionsvorrichtung kann auch mehrere Schiebeblöcke umfassen, insbesondere wobei für jeden Schiebeblock ein eigenes Feststellelement vorgesehen ist. Der Schiebeblock kann mit dem Feststellelement form- und/oder reibschlüssig verbunden sein. Hierdurch kann eine besonders gute Kopplung zwischen dem Schiebeblock und dem Feststellelement gewährleistet werden, beispielsweise indem der Schiebblock eine Verzahnung und das Feststellelement eine korrespondierende Verzahnung aufweisen, die ein sicheres Verrasten in axialer Richtung gewährleisten. Ferner kann die Verzahnung genutzt werden, um das Hülsenelement und damit das Lenkrad des Fahrzeugs in axialer Richtung mittels eines elektrischen Antriebs zu verstellen.
Der zweite Absorptionsstreifen ist vorzugsweise mittels der Koppeleinrichtung mit dem Schiebeblock direkt oder indirekt koppelbar. Auf diese Weise steht der zweite Absorptionsstreifen für die Dämpfung der Relativbewegung des Hülsenelements zum Lagerungselement zur Verfügung. Weist die Energieabsorptionsvorrichtung mehrere Schiebeblöcke auf, so kann für jeden Absorptionsstreifen ein eigener Schiebeblock vorgesehen sein, mittels dem der jeweilige Absorptionsstreifen mit dem Lagerungselement gekoppelt ist, um Energie absorbieren zu können.
Es ist von Vorteil, wenn die Koppeleinrichtung bei einer zweiten Energieabsorptionsanforderung den zweiten Absorptionsstreifen mittels des ersten Absorptionsstreifens und/oder mittels des Schiebeblocks mit dem Lagerungselement koppelt. Somit können beide Absorptionsstreifen Energie durch plastische Verformung aufnehmen und die Kraft, die der Relativbewegung des Hülsenelements entgegenwirkt, ist besonders groß.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform hat die Koppeleinrichtung einen Antrieb, der entfernt von der Energieabsorptionsvorrichtung, insbesondere in axialer Richtung, angeordnet ist. Indem der Antrieb an einer anderen Stelle als die Energieabsorptionsvorrichtung angeordnet ist, kann der Bauraum der Energieabsorptionsvorrichtung gering gehalten werden.
Die Koppeleinrichtung kann einen pryrotechnischen und/oder elektrischen Antrieb haben, der im oder vor einem Crashfall betätigt wird. Ein pyrotechnischer Antrieb ist besonders zuverlässig und weist eine geringe Reaktionszeit auf. Ein elektrischer Antrieb hat den Vorteil, dass mittels ihm die Koppeleinrichtung beliebig oft verstellt werden kann, auch vor und während der Fahrt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der erste Absorptionsstreifen ein Rollreißstreifen und/oder der zweite Absorptionsstreifen ein Rollstreifen. Rollreißstreifen werden in einem Crashfall nicht nur plastisch verformt, sondern durchtrennen zumindest abschnittsweise auch ihre Verbindung mit dem Bauteil, an dem sie befestigt sind bzw. dessen Teil sie sind oder reißen selbst. Daher kann ein Rollreißstreifen vergleichsweise viel Energie aufnehmen. Bei einem Rollstreifen ist ein Reißen nicht vorgesehen, wodurch dieser vergleichsweise weniger Energie absorbieren kann. Indem der erste Absorptionsstreifen eine große Energie und der zweite Absorptionsstreifen eine kleinere Energie aufnehmen kann, kann die erste Stufe bereits eine gute Dämpfung bereitstellen, die dann durch das Zuschalten des zweiten Absorptionsstreifens in der zweiten Stufe um einen moderaten Dämpfungseffekt ergänzt wird.
Vorzugsweise hat der erste Absorptionsstreifen zumindest abschnittsweise ein C-Profil, wobei die Enden des C-Profils an dem Hülsenelement befestigt sind und wobei der zweite Absorptionsstreifen abschnittsweise im C-Profil zwischen dem ersten Absorptionsstreifen und dem Hülsenelement aufgenommen ist. Hierdurch ist der erste Absorptionsstreifen sicher am Hülsenelement befestigt und der zweite Absorptionsstreifen ist platzsparend innerhalb des C-Profils in der Energieabsorptionsvorrichtung angeordnet. Es ist von Vorteil, wenn der erste Absorptionsstreifen zumindest abschnittsweise parallel zum zweiten Absorptionsstreifen angeordnet ist, wobei der erste und der zweite Absorptionsstreifen eine U-Form haben, und wobei der erste Absorptionsstreifen zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Schenkeln des zweiten Absorptionsstreifens angeordnet ist. Indem die beiden Absorptionsstreifen ineinander liegen, sodass jeweils ein Schenkel des U dem anderen Schenkel desselben Absorptionsstreifens gegenüberliegt, ist der Raumbedarf der Energieabsorptionsvorrichtung besonders gering. Variationen der U-Form sind möglich, beispielsweise indem die Schenkel nicht gleich lang sind wie bei einem J.
Das Lagerungselement kann mechanisch mit dem vom Hülsenelement entfernten Schenkel des ersten Absorptionsstreifens gekoppelt sein und mit dem vom Hülsenelement entfernten Schenkel des zweiten Absorptionsstreifens wahlweise koppelbar sein. Somit ist der erste Absorptionsstreifen immer zur Aufnahme von Energie gekoppelt, während der zweite Absorptionsstreifen bei Bedarf zugeschalten oder abgeschalten werden kann.
Vorzugsweise ist ein erster Schenkel des zweiten Absorptionsstreifens im C- Profil aufgenommen und der zweite Schenkel liegt außerhalb des C-Profils. Hierdurch ist der erste Schenkel geschützt im C-Profil aufgenommen und der zweite Schenkel liegt frei und ist beispielsweise zur Kopplung besser zugänglich.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung eine erfindungsgemäße Lenksäulenbaugruppe, - Figur 2 in einer perspektivischen Darstellung die Lenksäulenbaugruppe aus Figur 1 ohne Lagerungselement,
- Figur 3 in einer Detailansicht die Lenksäulenbaugruppe aus Figur 2,
- Figur 4 in einer Schnittansicht die Lenksäulenbaugruppe aus Figur 2, und - Figur 5 in einer perspektivischen Darstellung eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenksäulenbaugruppe.
In Figur 1 ist eine Lenksäulenbaugruppe 10 für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug wie ein Pkw, mit einem Lagerungselement 12, einem Hülsenelement 14 und einer Energieabsorptionsvorrichtung 16 gezeigt.
Das Hülsenelement 14 ist in dem fahrzeugfesten Lagerungselement 12 aufgenommen und in axialer Richtung Z relativ zum Lagerungselement 12 verschiebbar in diesem gelagert. Somit kann beispielsweise ein Lenkrad in axialer Richtung Z verstellt werden, das entgegengesetzt zum Lagerungselement 12 angeordnet ist.
Das Hülsenelement 14 bildet eine Aufnahme für eine Lenkspindel 18, die um die Achse A drehbar im Hülsenelement 14 gelagert und zusammen mit diesem zur Lenkradeinstellung axial verstellbar ist.
Die Energieabsorptionsvorrichtung 16 ist vom Fahrer aus gesehen im dargestellten Ausführungsbeispiel auf 9 Uhr radial außen am Hülsenelement 14 angeordnet und fest mit diesem verbunden.
Das Lagerungselement 12 ist über einen nicht dargestellten Träger mit dem Chassis des Fahrzeugs fest verbunden und damit ortsfest im Fahrzeug verbaut.
Das Lagerungselement 12 umfasst ferner eine Koppeleinrichtung 20 sowie ein Feststellelement 22, das zum Feststellen des Hülsenelements 14 in axialer Richtung Z vorgesehen ist. Hierdurch lässt sich das Hülsenelement 14 bei geöffnetem Feststellelement 22 im Lagerungselement 12 in axialer Richtung Z verschieben, um das Hülsenelement 14 samt Lenkspindel 18 und Lenkrad einzustellen. Nach dem Einstellen wird das Feststellelement 22 in die geschlossene Position verstellt, die die Standardposition darstellt, womit das Hülsenelement 14 in axialer Richtung Z im Lagerungselement 12 arretiert ist.
Die Koppeleinrichtung 20 umfasst einen pyrotechnischen Antrieb 24, einen stangenförmigen Steller 26 sowie eine Nockenstange 28, die mit der Energieabsorptionsvorrichtung 16 koppelbar ist (siehe Figur 2). Zusätzlich oder alternativ kann die Koppeleinrichtung 20 einen elektrischen Antrieb haben. Der Steller 26 und die Nockenstange 28 sind parallel zur Achse A angeordnet.
Der pyrotechnische Antrieb 24 und die Nockenstange 28 sind an entgegengesetzten Enden des Stellers 26 angebracht, sodass der pyrotechnische Antrieb 24 in axialer Richtung Z entfernt von der Energieabsorptionsvorrichtung 16 die Nockenstange 28 mit der Energieabsorptionsvorrichtung 16 koppeln kann.
Die Energieabsorptionsvorrichtung 16 umfasst einen ersten Absorptionsstreifen 30, der ein Rollreißstreifen ist, einen zweiten Absorptionsstreifen 32, der ein Rollstreifen ist, und einen Schiebeblock 34 (siehe Figur 3). Der erste und der zweite Absorptionsstreifen 30, 32 weisen jeweils im Wesentlichen die Form eines Bandes auf, das zu einem U bzw. J gebogen ist. Das heißt, der erste und der zweite Absorptionsstreifen 30, 32 weisen jeweils einen ersten, dem Hülsenelement 14 nahen Schenkel 36, 38 und einen gegenüberliegenden zweiten, vom Hülsenelement 14 entfernten Schenkel 40, 42 auf, die durch einen Bogenabschnitt 44, 46 miteinander verbunden sind (siehe Figur 4).
Der erste und der zweite Absorptionsstreifen 30, 32 erstrecken sich in axialer Richtung Z und sind im Wesentlichen parallel zur Oberfläche 48 des Hülsenelements 14 angeordnet, wodurch jeweils der erste Schenkel 36, 38 näher am Hülsenelement 14 angeordnet ist als der zweite Schenkel 40, 42.
Der erste Schenkel 36 des ersten Absorptionsstreifens 30 hat ein C-Profil 50, dessen Enden 52 an das Hülsenelement 14 angrenzen (siehe Figur 3). Mittels der Enden 52 des C-Profils 50 ist der erste Absorptionsstreifen 30 an dem Hülsenelement 14 durch einen ersten Befestigungsabschnitt 54, insbesondere stoffschlüssig, befestigt.
Der Schiebeblock 34 ist zwischen dem ersten und zweiten Schenkel 36, 40 des ersten Absorptionsstreifens 30 angeordnet.
Der Schiebeblock 34 hat ein H-Profil 56 und liegt derart am ersten Schenkel 36 des ersten Absorptionsstreifens 30 an, dass der Schiebeblock 34 in axialer Richtung Z auf dem C-Profil 50 wie ein Schlitten geführt ist. Der zweite Schenkel 40 des ersten Absorptionsstreifens 30 ist durch einen zweiten Befestigungsabschnitt 58, insbesondere stoffschlüssig, an dem Schiebeblock 34 auf der dem Hülsenelement 14 abgewandten Seite befestigt.
Der Schiebeblock 34 und der erste Absorptionsstreifen 30 sind innerhalb des zweiten Absorptionsstreifens 32 angeordnet, wobei der erste Schenkel 38 des zweiten Absorptionsstreifens 32 zwischen dem ersten Schenkel 36 des ersten Absorptionsstreifens 30 und dem Hülsenelement 14 angeordnet ist.
Der erste Schenkel 36 des ersten Absorptionsstreifens 30 ist an seinem freien Ende mit dem freien Ende des ersten Schenkels 38 des zweiten Absorptionsstreifens 32 mittels eines Verbindungsabschnitts 60 fest verbunden.
Am zweiten Schenkel 42 des zweiten Absorptionsstreifens 32 ist eine erste Rastkontur 62 zur Kopplung mit der Nockenstange 28 vorgesehen.
Der Schiebeblock 34 weist eine zweite Rastkontur 64 auf, die zur Kopplung mit der Nockenstange 28 vorgesehen ist. Die Nockenstange 28 hat ein L-Profil 66 und erstreckt sich in axialer Richtung
Z. An den Enden des L weist die Nockenstange 28 jeweils eine zur ersten bzw. zweiten Rastkontur 62, 64 komplementäre Rastkontur 68, 70 auf. Der Steller 26 und die Nockenstange 28 sind derart zu dem zweiten Schenkel 42 des zweiten Absorptionsstreifens 32 und dem Schiebeblock 34 angeordnet, dass der zweite Schenkel 42 des zweiten Absorptionsstreifen 32 mit dem Schiebeblock 34 gekoppelt ist, wenn die Nockenstange 28 in eine Position verstellt ist, in der die Nockenstange 28 mittels der Rastkonturen 62, 64, 68, 70 mit dem zweiten Schenkel 42 des zweiten Absorptionsstreifens 32 und dem Schiebeblock 34 in axialer Richtung Z verrastet ist. Durch die axiale Ausrichtung der Nockenstange 28 und des zweiten Schenkels 42 bzw. deren Rastkonturen 62, 68 wird die axiale Verschiebung ausgeglichen, die beim Verstellen des Hülsenelements 14 auftritt. Hierdurch ist insbesondere in allen möglichen Stellungen des Hülsenelements 14 möglich, den zweiten Absorptionsstreifen 32 mit dem Lagerelement 12 zu koppeln, sodass der zweite Absorptionsstreifen 32 im Crashfall Energie aufnehmen kann. Das Koppeln erfolgt, indem der pyrotechnische Antrieb 24 im Crashfall unter Berücksichtigung der Energieabsorptionsanforderung auslöst und den Steller 26 beispielsweise um 90° um seine Achse dreht, sodass der zweite Absorptionsstreifen 32 mittels der Nockenstange 28 mit dem Schiebeblock 34 gekoppelt bzw. entkoppelt ist.
Alternativ, insbesondere wenn die Koppeleinrichtung 20 einen Antrieb umfasst, der ein mehrfaches Koppeln und Entkoppeln erlaubt, wie ein elektrischer Antrieb, kann das Koppeln bzw. Entkoppeln unter Berücksichtigung der aktuellen Energieabsorptionsanforderung bereits vor einem Crash erfolgen, wobei eine Steuerung z. B. ein oder folgende Parameter berücksichtigt: Geschwindigkeit, Insassengewicht, Anschnallzustand, Sitzposition.
Auf diese Weise ist der zweite Absorptionsstreifen 32 mit dem Schiebeblock 34 koppelbar, indem die Nockenstange 28 in eine Position gedreht wird, in der die Nockenstange 28 in die Rastkontur 62 des zweiten Absorptionsstreifens 32 und in die Rastkontur 64 des Schiebeblocks 34 eingreift.
Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Schenkel 42 des zweiten Absorptionsstreifens 32 mittels der Nockenstange 28 über den zweiten Schenkel 40 des ersten Absorptionsstreifens 30 mit dem Schiebeblock 34 gekoppelt bzw. entkoppelt werden. In diesem Fall weist der zweiten Schenkel 40 des ersten Absorptionsstreifens 30 eine entsprechende Rastkontur auf, die mit der Nockenstange 28 in axialer Richtung Z verrasten kann.
Der Schiebeblock 34 hat an der Außenseite 72, die dem Feststellelement 22 gegenüberliegt, eine Verzahnung 74, die sich in axialer Richtung Z erstreckt und mit der das Feststellelement 22 verrasten kann. Auf diese Weise kann das Feststellelement 22 an verschiedenen Positionen in axialer Richtung Z mit der Verzahnung 74 verrasten und hierdurch in geschlossener Position mittels der Energieabsorptionsvorrichtung 16 das Hülsenelement 14 in axialer Richtung Z fixieren.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Verzahnung 74 zusätzlich oder alternativ genutzt werden, um das Hülsenelement 14 mittels eines, beispielsweise elektrischen, Antriebs axial zu verstellen, wie zuvor bereits kurz erwähnt. Ist ein elektrischer Antrieb zum axialen Verstellen des Hülsenelements 14 vorgesehen, so kann dieser zum Feststellen des Hülsenelements 14 genutzt werden. Auf diese Weise kann ein separates Feststellelement 22 entfallen bzw. wird das Feststellelement 22 durch ein Bauteil des Antriebs gebildet, zum Beispiel durch die Antriebsspindel.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann anstelle oder zusätzlich zu der formschlüssigen Verbindung mittels der Verzahnung 74 eine reibschlüssige Verbindung des Feststellelements 22 und des Schiebeblocks 34 vorgesehen sein.
Wenn sich das Hülsenelement 14 bei einem Fahrzeugcrash in Z-Richtung verschiebt, kommt es zu einer Relativbewegung des Hülsenelements 14 zum Schiebeblock 34, die dazu führt, dass sich die mit dem Schiebeblock 34 gekoppelten Absorptionsstreifen 30, 32 verformen und dadurch Energie absorbieren.
Je nachdem, ob der zweite Absorptionsstreifen 32 mit dem Schiebeblock 34 gekoppelt ist oder nicht, kann die Energieabsorptionsvorrichtung 16 zwei verschiedene Energiemengen aufnehmen und stellt zwei verschiedene Widerstände bereit, die der Relativbewegung des Hülsenelements 14 entgegenwirken.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Absorptionsstreifen 32 standardmäßig nicht mit dem Schiebeblock 34 gekoppelt und wird nur zugeschalten, falls dies für die aktuelle Energieabsorptionsanforderung vorgesehen ist.
In einer alternativen Ausführungsform können der erste und der zweite Absorptionsstreifen 30, 32 standardmäßig gekoppelt sein, wobei der zweite Absorptionsstreifen 32 entkoppelt wird, falls dies für die aktuelle Energieabsorptionsanforderung vorgesehen ist. Bei einer ersten Energieabsorptionsanforderung, bei der die zu erwartende Menge der Energie, die bei einem Fahrzeugcrash durch die Energieabsorptionsvorrichtung aufgenommen werden muss, unter einem Schwellenwert liegt, , ist nur der erste Absorptionsstreifen 30 mit dem Schiebeblock 34 gekoppelt. Wird in diesem Fall das Hülsenelement 14 in axialer Richtung Z verschoben, bewegt sich der Schiebeblock 34 entgegen der axialen Richtung Z am Hülsenelement 14 entlang und zieht den an ihm befestigten zweiten Schenkel 40 des ersten Absorptionsstreifens 30 mit sich. Hierdurch wird der erste Absorptionsstreifen 30 plastisch verformt und reist an seinem ersten Schenkel 36 von dem Hülsenelement 14 ab oder reißt z.B. zwischen den Enden 52 und dem Verbindungssteg 76. Der zweite Absorptionsstreifen 32 wird hierbei nicht beeinträchtigt, sodass es im Wesentlichen zu keiner Verformung des zweiten Absorptionsstreifens 32 kommt.
Bei einer zweiten Energieabsorptionsanforderung, bei der die zu erwartende Menge der Energie, die bei einem Fahrzeugcrash durch die Energieabsorptionsvorrichtung aufgenommen werden muss, über einem Schwellenwert liegt, wird der zweite Absorptionsstreifen 32 mittels der Koppeleinrichtung 20 zugeschaltet, sodass der erste und der zweite Absorptionsstreifen 30, 32 mit dem Schiebeblock 34 gekoppelt sind. Wird in diesem Fall das Hülsenelement 14 in axialer Richtung Z verschoben, bewegt sich der Schiebeblock 34 entgegen der axialen Richtung Z am Hülsenelement 14 entlang und zieht sowohl den an ihm befestigten zweiten Schenkel 40 des ersten Absorptionsstreifens 30 als auch den an ihn gekoppelten zweiten Schenkel 42 des zweiten Absorptionsstreifens 32 mit sich. Hierdurch wird der erste Absorptionsstreifen 30 plastisch verformt und reist an seinem ersten Schenkel 36 von dem Hülsenelement 14 ab, während der zweite Absorptionsstreifen 32 hierbei lediglich plastisch verformt wird.
In einer alternativen Ausführungsform kann sowohl der erste als auch der zweite Absorptionsstreifen 30, 32 als Rollreißstreifen ausgebildet sein, um die maximale Energie zu steigern, die von der Energieabsorptionsvorrichtung 16 aufgenommen werden kann. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann sowohl der erste als auch der zweite Absorptionsstreifen 30, 32 als Rollstreifen ausgebildet sein. Ferner kann der erste Absorptionsstreifen 30 ein Rollstreifen und der zweite Absorptionsstreifen 32 ein Rollreißstreifen sein.
Auf diese Weise wird eine Lenksäulenbaugruppe 10 mit einer zweistufigen Energieabsorptionsvorrichtung 16 bereitgestellt, die besonders kompakt aufgebaut ist.
In Figur 5 ist eine zweite Ausführungsform der Lenksäulenbaugruppe 10 (ohne Lagerungselement 12) gezeigt, die bis auf die folgenden Merkmale im Wesentlich identisch zur ersten Lenksäulenbaugruppe 10 gestaltet ist. Für gleiche Strukturen mit gleichen Funktionen sind im Folgenden daher entsprechende Bezugszeichen vergeben.
In dieser Ausführungsform umfasst die Energieabsorptionsvorrichtung 16 einen zweiten Schiebeblock 78, der parallel zum ersten Schiebeblock 34 angeordnet ist.
Der erste und der zweite Schiebeblock 34, 78 haben ein L-Profil und liegen derart aneinander an, dass sie einen geschlossenen Ring bilden.
Der erste Schieblock 34 ist mit dem zweiten Schenkel 40 des ersten Absorptionsstreifens 30 fest verbunden, sodass sich der erste Absorptionsstreifen 30 bei einer Relativbewegung des ersten Schiebeblocks 56 zum Hülsenelement 14 plastisch verformen kann.
Der zweite Schieblock 78 ist mit dem zweiten Schenkel 42 des zweiten Absorptionsstreifens 32 fest verbunden, sodass sich der zweite Absorptionsstreifen 32 bei einer Relativbewegung des zweiten Schiebeblocks 78 zum Hülsenelement 14 plastisch verformen kann.
Die Koppeleinrichtung 20 umfasst in dieser Ausführungsform anstelle der Nockenstange 28 ein zweites Feststellelement 80, das zum Feststellen des zweiten Schiebeblocks 78 vorgesehen ist. Hierdurch ist der zweite Schiebeblock 78 fest in axialer Richtung Z mit dem Lagerungselement 12 koppelbar, wodurch es zu einer Relativbewegung kommt, wenn das Hülsenelement 14 in axialer Richtung z verschoben wird.
Das Feststellelement 22 ist mittels eines zweiten Stellers 82 mit dem ersten Schiebeblock 34 koppelbar.
Das Feststellelement 22 ist wie in der ersten Ausführungsform zum Feststellen des ersten Schiebeblocks 34 vorgesehen. Hierdurch ist der erste Schiebeblock 34 fest in axialer Richtung Z mit dem Lagerungselement 12 koppelbar, wodurch es zu einer Relativbewegung kommt, wenn das Hülsenelement 14 in axialer Richtung z verschoben wird.
Ferner sind zwei in axialer Richtung Z entgegengesetzt angeordnete Anschläge 84, 86 vorgesehen, die verhindern, dass die Energieabsorptionsvorrichtung 16 in axialer Richtung Z über die Position der axialen Anschläge 84, 86 hinaus verschoben werden kann.
In Abhängigkeit von der Energieabsorptionsanforderung kann einer der beiden Absorptionsstreifen 30, 32 oder beide Absorptionsstreifen 30, 32 mit dem Lagerungselement 12 gekoppelt werden, um eine auf die Energieabsorptionsanforderung abgestimmte Menge Energie aufnehmen zu können.
Im Falle, dass der erste und der zweite Absorptionsstreifen 30, 32 eine unterschiedliche Menge Energie aufnehmen können, kann hierdurch eine Lenksäulenbaugruppe 10 mit einer dreistufigen adaptiven Energieabsorptionsvorrichtung 16 bereitgestellt werden.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsform in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform enthalten sein, d.h. die beschriebenen Merkmale sind beliebig kombinierbar.

Claims

Patentansprüche
1 . Lenksäulenbaugruppe (10) für ein Fahrzeug, mit einem fahrzeugfesten Lagerungselement (12) und einem im Lagerungselement (12) aufgenommenen Hülsenelement (14), das zur Einstellung der Lenksäulenbaugruppe (10) in axialer Richtung (Z) in dem Lagerungselement (12) verschiebbar gelagert ist, einer Energieabsorptionsvorrichtung (16), die fest mit dem Lagerungselement (12) koppelbar und mit dem Hülsenelement (14) fest verbunden ist und die im Falle eines Fahrzeugcrashs infolge der Längsverschiebung des Hülsenelements (14) verformt wird und dabei einen Teil der Bewegungsenergie des Hülsenelements (14) absorbiert, wobei die Energieabsorptionsvorrichtung (16) einen ersten Absorptionsstreifen (30) und einen zweiten Absorptionsstreifen (32) umfasst, die dazu ausgebildet sind, sich bei einem Fahrzeugcrash durch Relativbewegung des Hülsenelements (14) zum Lagerungselement (12) plastisch zu verformen, wobei die Lenksäulenbaugruppe (10) eine Koppeleinrichtung (20) aufweist, die so ausgebildet ist, dass bei einer ersten Energieabsorptionsanforderung sich der erste Absorptionsstreifen (30) plastisch verformen kann, während sich der zweite Absorptionsstreifen (32) nicht plastisch verformen kann, und bei einem Fahrzeugcrash mit einer zweiten Energieabsorptionsanforderung, die über der ersten Energieabsorptionsanforderung liegt, sich sowohl der erste als auch der zweite Absorptionsstreifen (30, 32) plastisch verformen können.
2. Lenksäulenbaugruppe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ersten Energieabsorptionsanforderung der erste Absorptionsstreifen (30) mit dem Lagerungselement (12) gekoppelt ist und sich plastisch verformen kann, und der zweite Absorptionsstreifen (32) durch die Koppeleinrichtung (20) von dem Lagerungselement (12) entkoppelt ist, sodass sich der zweite Absorptionsstreifen (32) nicht plastisch verformen kann.
3. Lenksäulenbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer zweiten Energieabsorptionsanforderung der erste Absorptionsstreifen (30) und der zweite Absorptionsstreifen (32) mit dem Lagerungselement (12) gekoppelt sind, wobei der zweite Absorptionsstreifen (32) über die Koppeleinrichtung (20) mit dem Lagerungselement (12) gekoppelt ist, sodass sich sowohl der erste als auch der zweite Absorptionsstreifen (30, 32) plastisch verformen.
4. Lenksäulenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieabsorptionsvornchtung (16) zumindest einen mit dem Lagerungselement (12) insbesondere wahlweise fest koppelbaren Schiebeblock (34, 78) umfasst, der mit dem ersten Absorptionsstreifen (30) fest verbunden ist, vorzugsweise wobei die Lenksäulenbaugruppe (10) zumindest ein Feststellelement (22) aufweist, das dazu ausgebildet ist, in einer ersten Position den Schiebeblock (34) in axialer Richtung festzustellen und in einer zweiten Position zur Axialverstellung des Hülsenelements (14) den Schiebeblock (34, 78) in axialer Richtung (Z) freizugeben.
5. Lenksäulenbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schiebeblock (34) form- und/oder reibschlüssig mit dem Feststellelement (22) verbunden ist.
6. Lenksäulenbaugruppe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Absorptionsstreifen (32) mittels der Koppeleinrichtung (20) mit dem Schiebeblock (34, 78) direkt oder indirekt koppelbar ist.
7. Lenksäulenbaugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (20) bei einer zweiten Energieabsorptionsanforderung den zweiten Absorptionsstreifen (32) mittels des ersten Absorptionsstreifens (30) und/oder mittels des Schiebeblocks (34, 78) mit dem Lagerungselement (12) koppelt.
8. Lenksäulenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (20) einen Antrieb (24) hat, der entfernt von der Energieabsorptionsvorrichtung (16), insbesondere in axialer Richtung (Z), angeordnet ist.
9. Lenksäulenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppeleinrichtung (20) einen pyrotechnischen und/oder elektrischen Antrieb (24) hat, der im oder vor dem Crashfall betätigt wird.
10. Lenksäulenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Absorptionsstreifen (30) ein
Rollreißstreifen und/oder der zweite Absorptionsstreifen (32) ein Rollstreifen ist.
1 1 . Lenksäulenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Absorptionsstreifen (30) zumindest abschnittsweise ein C-Profil (50) hat, wobei die Enden (52) des C-Profils (50) an dem Hülsenelement (14) befestigt sind und wobei der zweite Absorptionsstreifen (32) abschnittsweise im C-Profil (50) zwischen dem ersten Absorptionsstreifen (30) und dem Hülsenelement (14) aufgenommen ist.
12. Lenksäulenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Absorptionsstreifen (30) zumindest abschnittsweise parallel zum zweiten Absorptionsstreifen (32) angeordnet ist, wobei der erste und der zweite Absorptionsstreifen (30, 32) eine U-Form haben und der erste Absorptionsstreifen (30) zumindest abschnittsweise zwischen den beiden Schenkeln (38, 42) des zweiten Absorptionsstreifens (32) angeordnet ist.
13. Lenksäulenbaugruppe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagerungselement (12) mechanisch mit dem vom Hülsenelement (14) entfernten Schenkel (40) des ersten Absorptionsstreifens (30) gekoppelt ist und mit dem vom Hülsenelement (14) entfernten Schenkel (42) des zweiten Absorptionsstreifens (32) wahlweise koppelbar ist.
14. Lenksäulenbaugruppe nach Anspruch 1 1 und einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Schenkel (38) des zweiten
Absorptionsstreifens (32) im C-Profil (50) aufgenommen ist und der zweite Schenkel (42) außerhalb des C-Profils (50) liegt.
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