WO2019149714A1

WO2019149714A1 - Lenksäule für ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2019149714A1
Application number: PCT/EP2019/052161
Authority: WO
Inventors: Florian PÄKEL; Dennis POGGEMANN; Frank PASCH; Mathias FEHR; Alexander MALACHOW
Original assignee: Thyssenkrupp Presta Ag; Thyssenkrupp Ag
Priority date: 2018-02-02
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2019-08-08
Also published as: CN111727148B; US11485401B2; US20200406953A1; EP3746347A1; CN111727148A; DE102018201638A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs direkt oder indirekt verbindbare Manteleinheit (2), in der eine Lenkspindel (3) um ihre Längsachse (L) drehbar gelagert ist und die in einem Außenmantel (22) einen teleskopierend in Richtung der Längsachse (L) verstellbar aufgenommenen Innenmantel (21) aufweist, eine Spanneinrichtung (5), die in eine Fixierstellung, in der sie den Innenmantel (21) relativ zum Außenmantel (22) fixiert, oder in eine Freigabestellung umschaltbar ist, in der sie eine teleskopierende Verstellung des Innenmantels (21) relativ zum Außenmantel (22) freigibt, und eine Energieabsorptionseinrichtung, die ein zwischen Innenmantel (21) und Außenmantel (21) angeordnetes Deformationselement aufweist. Um den Herstellungs- und Montageaufwand zu verringern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Manteleinheit (2) eine Kabelhalterung (6) aufweist, die mindestens ein Befestigungselement (61) zur Halterung mindestens eines Kabels (62) aufweist und die zumindest teilweise als Deformationselement ausgebildet ist.

Description

Lenksäule für ein Kraftfahrzeug

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine mit einer Karos- serie eines Kraftfahrzeugs direkt oder indirekt verbindbare Manteleinheit, in der eine Lenk- spindel um ihre Längsachse drehbar gelagert ist und die in einem Außenmantel einen tele- skopierend in Richtung der Längsachse verstellbar aufgenommenen Innenmantel aufweist, eine Spanneinrichtung , die in eine Fixierstellung, in der sie den Innenmantel relativ zum Au- ßenmantel fixiert, oder in eine Freigabestellung umschaltbar ist, in der sie eine teleskopieren- de Verstellung des Innenmantels relativ zum Außenmantel freigibt, und eine Energieabsorpti- onseinrichtung, die ein zwischen Innenmantel und Außenmantel angeordnetes Deformati- onselement aufweist.

Über das am bezüglich der Fahrtrichtung hinteren Ende der Lenkspindel angebrachte Lenk- rad kann vom Fahrer als Lenkbefehl ein Lenkmoment zur Lenkung des Fahrzeugs einge- bracht werden. Die Lenkspindel ist in einer Manteleinheit drehbar gelagert, die direkt oder indirekt über eine Trageinheit, mit der Fahrzeug-Karosserie verbunden ist. Zur Einstellung der Lenkradposition relativ zur Fahrerposition ist bei einer gattungsgemäßen Lenksäule eine Längsverstellung dadurch ermöglicht, dass die Manteleinheit einen Innenmantel, auch als inneres Mantelrohr bezeichnet, aufweist, der in einem Außenmantel, auch als äußeres Man- telrohr oder Führungskasten bezeichnet, in Längsrichtung, also in Richtung der Längsachse teleskopierbar angeordnet ist. Eine mit der Manteleinheit zusammenwirkende Spanneinrich- tung kann wahlweise in Fixier- oder Freigabestellung umgeschaltet werden, wobei in der Fixierstellung die jeweilige Einstellung, also die Einstellposition, der Lenksäule gesichert ist, und der Freigabestellung der Innenmantel und der Außenmantel relativ zueinander verstellt werden können.

Zusätzlich zur Längsverstellung kann eine Höhenverstellung dadurch realisiert sein, dass die Manteleinheit relativ zur Fahrzeugkarosserie in Höhenrichtung verstellbar und fixierbar gela- gert ist, beispielsweise in einer Trageinheit. Die Fixierung der Höhenposition kann ebenfalls durch die Spanneinrichtung erfolgen.

Zur Verbesserung der Insassensicherheit bei einem Fahrzeugzusammenstoß, dem soge- nannten Crashfall, ist in einer gattungsgemäßen Lenksäule eine sogenannte Crasheinrich- tung mit einer Energieabsorptionseinrichtung vorgesehen. Die Crasheinrichtung ermöglicht, dass auch in Fixierstellung der Spanneinrichtung die Manteleinheit in Längsrichtung telesko- partig zusammengeschoben werden kann, wenn der Körper des Fahrers bei einem Fahr- zeugzusammenstoß mit hoher Geschwindigkeit auf das Lenkrad aufprallt, wobei nur im Crashfall eine derart große Kraft auf das Lenkrad ausgeübt wird, die die Haltekraft der Spanneinrichtung überschreitet. Um dabei für eine kontrollierte Abbremsung des auf das Lenkrad auftreffenden Körpers zu sorgen, ist eine Energieabsorptionseinrichtung eingekop- pelt, welche die eingeleitete kinetische Energie über einen vorgegebenen Deformationsweg in plastische Verformung eines Energieabsorptionselements umsetzt, beispielsweise durch Aufweiten eines Langloches oder Schlitzes, Aufreißen eines Reißelements, Verbiegen eines Biegeelements, oder Kombinationen von verschiedenen Verformungen. Allgemein sind Bau- formen von Energieabsorptions- oder Crashelementen geeignet, welche bei einer relativen Bewegung von Innen- und Außenmantel zueinander in Fixierstellung der Spanneinrichtung unter Umwandlung kinetischer Energie deformiert werden oder eine Deformation bewirken.

Eine derartige Lenksäule ist beispielsweise aus der US 2017/0043803 A1 bekannt. Darin weist die Energieabsorptionseinrichtung an dem relativ zur Karosserie in Längsrichtung ver- stellbaren Innenmantel ein Energieabsorptionselement mit einem Langloch auf, welches bei einer teleskopierenden Verschiebung in Längsrichtung relativ zum Außenmantel oder einer damit verbundenen Trageinheit entlang eines vorgegebenen Deformationswegs in Längs- richtung unter Energieabsorption plastisch aufgeweitet und deformiert wird.

An der Manteleinheit einer Lenksäule ist in der Regel ein elektrisches Schaltermodul befes- tigt, auch als Lenkstockschalter bezeichnet, welches elektrische Schalter zur Betätigung von Blinker, Licht, Scheibenwischer und dergleichen beinhaltet. Ein derartiges Schaltermodul, welches beispielsweise in der DE 30 39 832 A1 beschrieben ist, ist über Kabel an das elek- trische Fahrzeug-Bordnetz angeschlossen. Um die Kabel kontrolliert und sicher im Fahrzeu- ginnenraum zu führen, und eine mechanisch geschützte Verbindung mit dem Schaltermodul auch bei einer Verstellung der Lenksäule sicherzustellen, ist es bekannt, Kabelhalterungen in Form von Verkleidungen, Halteschlaufen- oder bügeln oder dergleichen an dem Schaltermo- dul und der Manteleinheit anzubringen. Derartige Kabelhalterungen müssen jedoch separat produziert, bereitgestellt und montiert werden, so dass durch die Vielzahl der Einzelteile der Fertigungsaufwand hoch ist.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lenksäule der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, welche einen geringeren Herstellungs- und Montageaufwand erfordert. Darstellung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lenksäule mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß ist bei einer Lenksäule der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Manteleinheit eine Kabelhalterung aufweist, die mindestens ein Befestigungselement zur Halterung mindestens eines Kabels aufweist und die zumindest teilweise als Deformations- element ausgebildet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Lenksäule ist mindestens eine Kabelhalterung mit einem Ener- gieabsorptionselement integriert ausgebildet. Das bedeutet, dass die Kabelhalterung zumin- dest ein als Deformationselement dienendes funktionales Element umfasst, oder zumindest teilweise selbst als Deformationselement ausgebildet ist. Dank der Erfindung wird entspre- chend eine Doppelfunktion zur Kabelhalterung und Energieabsorption realisiert. Durch die funktional integrierte Bauweise kann die Anzahl der zu fertigenden und zu montierenden Einzelkomponenten einer Lenksäule reduziert werden, wodurch in vorteilhafter Weise der Fertigungs- und Montageaufwand verringert wird.

Unter einem Kabel ist ein mit Isolierstoffen ummantelter ein- oder mehradriger Verbund von Adern (Einzelleitungen) zu verstehen, welcher der Übertragung von Energie und/oder Infor- mation in Form von elektrischen oder optischen Signalen dient. Bevorzugt weist das Kabel an seinem freien Ende einen Stecker auf.

Zur Realisierung der Erfindung kann mindestens ein Befestigungselement der Kabelhalte- rung mit dem Deformationselement verbunden sein. Es sind im Prinzip bekannte Bauformen eines Befestigungselements einsetzbar, welches zur lösbaren oder unlösbaren Fixierung mindestens eines Kabels geeignet sind, wie beispielsweise schlaufenförmige Kabelbinder oder ring- oder bügelförmige Kabelschellen, Clip-oder Rastverbinder, durch die Kabel hin- durchführbar sind, oder die auf oder an Kabeln festlegbar sind, und die ihrerseits an einem Körper der Kabelhalterung angebracht sind, der erfindungsgemäß als Ganzes oder zumin- dest teilweise ein Deformationselement bildet, oder ein Deformationselement aufweist.

Ein Kabel kann an der Kabelhalterung mittels lösbarer Verbindungen fixiert sein, beispiels- weise durch form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen wie Schraub- oder Federklemmen, oder alternativ oder zusätzlich durch unlösbare Verbindungen wie beispielsweise Klebe-, Press- oder Schweißverbindungen, oder sonstige form-, kraft- und/oder stoffschlüssigen Be- festigungen, oder Kombinationen davon. Das oder die Befestigungselemente können bei- spielsweise einstückig mit der Kabelhalterung ausgebildet sein, etwa durch Biegelaschen, in die durch elastische oder/und plastische Verformung ein oder mehrere Kabel an einer Kabel- halterung fixiert werden können. Alternativ oder zusätzlich können separate Befestigungsele- mente bereitgestellt, und anschließend an einer erfindungsgemäßen Kabelhalterung fixiert werden, oder ein oder Befestigungselemente werden zunächst an einer Kabelhalterung, die erfindungsgemäß ein Energieabsorptionselement bildet oder zumindest ein solches aufweist, fixiert, und anschließend werden ein oder mehrere Kabel daran befestigt.

Weiter ist vorteilhaft, dass durch die erfindungsgemäße Vereinigung der Funktionen zur Ka- belhalterung und -führung mit der Energieabsorption eine besonders kompakte Bauform der Lenksäule realisierbar ist, was eine verbesserte Ausnutzung des knappen zur Verfügung stehenden Bauraum im Kraftfahrzeug ermöglicht.

Es ist weiterhin denkbar und möglich, ein mit der Kabelhalterung verbundenes Kabel direkt oder mittelbar mechanisch mit einem karosseriefesten Teil des Fahrzeugs zu verbinden, zu dem die Kabelhalterung im Crashfall eine Relativbewegung ausführt, so dass das Kabel dann mechanisch beansprucht wird und seinerseits durch Reibung und plastische Verfor- mung eine zusätzliche Energieabsorption bewirken kann.

Es kann vorgesehen sein, dass der Außenmantel in Richtung der Längsachse direkt oder indirekt an der Karosserie abgestützt ist, und der Innenmantel zur Verstellung und im Crash- fall relativ dazu in Längsrichtung bewegbar ist, oder umgekehrt der Innenmantel in Längs- richtung relativ zur Karosserie fixiert ist und der Außenmantel bewegbar. Hinsichtlich der funktionalen Ausbildung und Anordnung der erfindungsgemäßen Kabelhalterung sollen diese beiden Ausführungen immer mit umfasst sein, auch wenn dies nicht ausdrücklich erwähnt wird.

Es ist möglich, dass die Kabelhalterung am Innenmantel und/oder am Außenmantel befestigt ist. Grundsätzlich können bekannte Formen von Energieabsorptionselementen eingesetzt werden, welche bei einer relativen Bewegung von Innen- und Außenmantel unter Energieab- sorption deformiert werde, wie beispielsweise Biege-, Reiß-, oder kombinierte Biege-Reiß- Elemente. Es sind solche Ausführungen einsetzbar, die bei einer Relativbewegung im Crash- fall in sich deformiert werden, beispielsweise Biegelaschen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Kabelhalterung mit einem Deformationsor- gan zusammenwirkt, welches bei einer relativen Bewegung von Innenmantel und Außen- mantel relativ zur Kabelhalterung bewegt wird und die Kabelhalterung in Richtung der Längsachse fortlaufend plastisch deformiert. Das Deformationsorgan ist an einem Bauteil der Lenksäule oder der Karosserie angebracht, welches sich im Crashfall relativ zur Kabelhalte- rung bewegt, wobei es das Deformationselement zur Energieabsorption plastisch verformt, und/oder dabei selbst verformt wird. Beispielsweise kann die Kabelhalterung als Energieab- sorptionselement einen umbiegbaren oder stauchbaren Steg, ein U- oder Hohlprofil oder dergleichen aufweisen, und das Deformationsorgan einen Amboß, einen Dorn, oder ein sonstiges Umlenk- oder Umformungselement, welches bei einer Relativbewegung im Crash- fall das Energieabsorptionselement plastisch verformt.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Spanneinrichtung einen Spannbolzen aufweist, der um eine quer zur Längsachse stehende Spannachse drehbar ist und mit einem Spanngetriebe verbunden ist, wobei der Spannbolzen mit der Kabelhalterung zusammenwirkt, um bei einer relativen Bewegung von Innenmantel und Außenmantel in Fi- xierstellung die Kabelhalterung plastisch zu deformieren. Derartige Spanneinrichtungen sind im Stand der Technik im Prinzip bekannt, beispielsweise auch aus der oben genannten US 2017/0043803 A1. Der Spannbolzen kann manuell oder motorisch verdreht werden zur Auswahl der Fixier- oder Freigabestellung und ist verbunden mit einem Spanngetriebe, bei- spielsweise mit einer ebenfalls bekannten Nocken-, Keilscheiben-, Kippstift-Anordnung, wel- che die Drehung des Spannbolzens in eine Klemmkraft in Richtung der Spannachse um- setzt, mit der Innen- und Außenmantel miteinander, und gegebenenfalls die Manteleinheit mit einer Trageinheit relativ zur Karosserie verspannt oder festgeklemmt werden. Zusammen mit der Spanneinrichtung ist der Spannbolzen derart an der Manteleinheit abgestützt, dass durch die Relativbewegung im Crashfall die erfindungsgemäße Kabelhalterung mit dem Spannbolzen zusammenwirkt und dabei deformiert wird. In dieser Ausführung hat der Spannbolzen somit ebenfalls eine Doppelfunktion, nämlich zur Klemmung der Manteleinheit und zur Verformung des Deformationselements. Dadurch wird der Herstellungsaufwand wei- ter reduziert.

Die vorgenannte Ausführung kann dadurch realisiert werden, dass der Spannbolzen einen in der Kabelhalterung ausgebildeten Längsschlitz durchsetzt, der einen Deformationsabschnitt aufweist. Im Verstellbereich der Längsverstellung kann der Spannbolzen zum Verstellen der Lenksäule in Längsrichtung frei in dem Längsschlitz der Kabelhalterung entlang bewegt wer- den, die beispielsweise an dem Innenmantel befestigt. Außerhalb des Verstellbereichs hat der Längsschlitz im Deformationsabschnitt eine geringere Breite als der Durchmesser des Spannbolzens. Im Crashfall wird der Spannbolzen über den Verstellbereich hinaus in den Deformationsbereich gedrängt, wobei er den Längsschlitz in Längsrichtung über die Länge des Deformationsbereichs, welcher den Deformationsweg bildet, fortschreitend plastisch auf- weitet, wodurch Energie absorbiert wird.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist, dass die Manteleinheit an einer mit der Karos- serie des Fahrzeugs verbindbaren Trageinheit gehalten ist. Die Trageinheit dient zur verstell- baren Fixierung der Manteleinheit an der Karosserie, vorzugsweise in Höhenrichtung. Hierzu kann sie beispielsweise eine Konsole aufweisen, die an der Karosserie festlegbar ist, und beispielsweise zwei quer zur Längsachse einander gabelartig gegenüberliegende, sich in Höhenrichtung erstreckende Seitenwangen aufweist, zwischen denen die Manteleinheit in Höhenrichtung positionierbar angeordnet ist und die mittels der Spanneinrichtung gegenein- ander zusammendrückbar sind zur Klemmung der Manteleinheit. Alternativ kann eine einzel- ne Seitenwange vorgesehen sein, an der die Manteleinheit mittels der Spanneinrichtung fest- spannbar ist.

Weiterhin kann die Trageinheit ein Schwenklager aufweisen, welches von der Konsole in Fahrtrichtung nach vorn beabstandet eine quer zur Längsachse und quer zur Höhenrichtung, horizontal verlaufende Schwenkachse aufweist. In Richtung der Schwenkachse erstreckt sich ein an der Karosserie gestützter Lagerbolzen durch eine mit der Manteleinheit verbun- dene Lageröffnung. Durch Verschwenken der Manteleinheit um die Schwenkachse kann die Höhenverstellung des in Fahrtrichtung hinten an der Lenkspindel angebrachten Lenkrads erfolgen, wobei sich die Manteleinheit relativ zur Konsole in Höhenrichtung bewegt.

Die Konsole und das Schwenklager können als separate Komponenten der Trageinheit aus- gebildet sein, die in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet sind. Die Lageröff- nung des Schwenklagers kann dabei in den Außenmantel integriert sein. Alternativ können das Schwenklager und die Konsole integriert ausgebildet sein.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, dass die Trageinheit eine sekundäre Energieabsorptionseinrichtung aufweist, die ausgebildet ist zur Absorption kinetischer Ener- gie bei einer Bewegung der Trageinheit relativ zur Karosserie im Crashfall. Die erfindungsge- mäße Kabelhalterung bewirkt im Crashfall eine primäre Energieabsorption bei einer Bewe- gung der Manteleinheit relativ zur Trageinheit. Ist die beim Crash in die Lenksäule eingeleite- te kinetische Crashenergie größer als das Energieabsorptionsvermögen beider Deformation der Kabelhalterung, wird die verbleibende Crashenergie, die nicht durch die primäre Energie- absorptionseinrichtung aufgezehrt wurde, auf die Trageinheit übertragen, und von dort in eine im Kraftfluss zwischen Trageinheit und Fahrzeugkarosserie angeordnete sekundäre Energieabsorptionseinrichtung eingekoppelt. Diese sekundäre Energieabsorptionseinrich- tung kann ebenfalls nach bekannten Prinzipien arbeitende Energieabsorptionselemente auf- weisen, die zwischen der Konsole und der Karosserie, und zusätzlich oder alternativ zwi- schen dem Schwenklager und der Karosserie ausgebildet sein können. Beispielsweise kann die Konsole ein Losbrechelement in Form eines Gleitschuhs oder einer Gleitkapsel aufwei- sen, das im Crashfall die Bewegung der Konsole relativ zu Karosserie in Fahrtrichtung nach vorn freigibt, und die Lageröffnung des Schwenklagers kann als Langloch in Längsrichtung ausgebildet sein, welches außerhalb der Schwenkachse einen Deformationsbereich mit ei- ner Breite kleiner als der Durchmesser des Lagerbolzens aufweist. Durch die Verlagerung der Lenksäule samt Konsole beim Ansprechen der sekundären Energieabsorptionseinrich- tung im Crashfall wird der Lagerbolzen unter plastischer Aufweitung des Deformationsbe- reichs in dem Langloch entlangbewegt. Dadurch kann eine höhere Energiemenge im Crash- fall absorbiert werden, wodurch das Sicherheitsniveau der Lenksäule erhöht wird.

Unter der Aufzehrung von Energie ist zu verstehen, dass die kinetische Energie in Verfor- mungsarbeit und/oder Wärme umgesetzt wird.

Bei Bedarf können die vorangehend beschriebenen Merkmale miteinander kombiniert wer- den, um deren vorteilhafte Wirkungen an einer Lenksäule zu realisieren oder zu verstärken.

Beschreibung der Zeichnungen

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnun- gen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lenk- säule,

Figur 2 eine weitere, teilweise aufgeschnittene perspektivische Ansicht der Lenksäule gemäß Figur 1 ,

Figur 3 einen Längsschnitt durch die Lenksäule gemäß Figur 1 im normalen Betriebs- zustand vor einem Crash,

Figur 4 einen Längsschnitt durch die Lenksäule wie in Figur 3 im Zustand nach einem

Crash, Figur 5 die Kabelhalterung der Lenksäule in einer Ansicht wie in Figur 3 in einer ver- größerten Detailansicht in einer ersten Ausführung,

Figur 6 die Kabelhalterung der Lenksäule in einer Ansicht wie in Figur 3 in einer zwei- ten Ausführung,

Figur 7 die Kabelhalterung der Lenksäule in einer Ansicht wie in Figur 3 in einer drit- ten Ausführung,

Figur 8 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäße Lenksäule in einer schematischen Ansicht von unten,

Figur 9 eine vergrößerte Detailansicht aus Figur 8 im normalen Betriebszustand vor einem Crash,

Figur 10 eine vergrößerte Detailansicht wie in Figur 8 im Zustand nach einem Crash.

Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen ver- sehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.

In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Lenksäule 1 einer perspektivischen Ansicht von hinten (bezogen auf die Fahrtrichtung eines nicht gezeigten Kraftfahrzeugs) von schräg links oben gezeigt, in Figur 2 in einer Ansicht von schräg unten.

Die Lenksäule 1 umfasst eine Manteleinheit 2, in dem eine Lenkspindel 3 um ihre in Längs- richtung erstreckende Längsachse L drehbar gelagert ist, und die an ihrem hinteren Ende einen Befestigungsabschnitt 31 zur Befestigung eines nicht dargestellten Lenkrads aufweist. Die Manteleinheit 2 umfasst einen Innenmantel 21 , der in einem Außenmantel 22 koaxial, in Längsrichtung teleskopierend verschiebbar aufgenommen ist, wie mit dem Doppelpfeil ange- deutet ist.

Eine Trageinheit 4 umfasst eine Konsole 41 , welche Befestigungsmittel 42 zur Verbindung mit einer nicht dargestellten Karosserie aufweist, und zwei einander quer zur Längsachse L gegenüberliegende Seitenwangen 43 und 44, zwischen denen die Manteleinheit 2 gehalten ist.

Mit Abstand nach vom ist als Teil der Trageinheit 4 ein Schwenklager 45 im vorderen Endbe- reich am Außenmantel 22 angebracht, welches eine Lageröffnung 46 aufweist, durch die sich ein Lagerbolzen 48 in Richtung einer quer zur Längsachse L horizontal liegenden Schwenkachse S erstreckt. Durch Verschwenken um diese Schwenkachse S kann eine Hö- henverstellung der Manteleinheit 2 nach oben oder unten in Höhenrichtung H relativ zur Kon- sole 41 erfolgen, wie mit dem entsprechend bezeichneten Doppelpfeil angedeutet, wobei entsprechend die Manteleinheit 2 zwischen den Seitenwangen 43 und 44 nach oben oder unten verschoben wird.

In Figur 2 ist die Seitenwange 44 ebenso wie ein dem Betrachter zugewandtes Teilsegment des Außenmantels 22 zur besseren Übersicht weggelassen.

Eine an der als Konsole ausgebildeten Trageinheit 4 angebrachte Spanneinrichtung 5 weist einen Klemmbolzen 51 auf, der sich quer zur Längsachse L durch im Wesentlichen in Hö- henrichtung H verlaufende Langlöcher 47 beider Seitenwangen 43 und 44 erstreckt. An ei- nem, in Figur 1 dem Betrachter zugewandten Ende, ist an dem Klemmbolzen 51 ein Klemm- hebel 52 angebracht, am anderen Ende ein Widerlager 53, welches sich von außen gegen die Seitenwange 44 abstützt.

Der Klemmbolzen 51 wirkt mit einem Spanngetriebe 54 zusammen, beispielsweise einem Nocken-, Keilscheiben- oder Kippstiftgetriebe, welches sich von außen auf der Seitenwange 43 abstützt, und eine Drehung des Klemmbolzens 51 mittels des Klemmhebels 52 in eine quer gerichtete Zugkraft umsetzt, mit welcher der Klemmbolzen 51 die beiden Seitenwangen 43 und 44 gegeneinander und damit gegen die Außenseite des Außenmantels 22 verspannt, wodurch die Manteleinheit 2 in Fixierstellung kraftschlüssig an der Trageinheit 4 fixiert wird. Gleichzeitig wird durch die ausgeübte Klemmkraft der Innenmantel 21 in dem Außenmantel 22 koaxial kraftschlüssig verspannt, so dass die Längsposition ebenfalls fixiert ist. Dafür weist der Außenmantel 22 einen Schlitz 220 in Richtung der Längsachse L auf, wobei die Breite des Schlitzes 220 beim Zuspannen des Spanngetriebes 54 verschmälert wird und somit der Außenmantel wie eine Schelle wirkt und darin der Innenmantel 21 in der Fixierstel lung eingespannt wird.

Unten an dem Innenmantel 21 ist eine erfindungsgemäße Kabelhalterung 6 befestigt, wel- ches im dargestellten Beispiel die Grundform eines in Längsrichtung langgestreckten, nach außen offenen U-Profils hat. Die Kabelhalterung 6 weist zumindest ein Befestigungselement 61 auf, mit dem ein Kabel 62 an der Kabelhalterung 6 festlegbar ist, beispielsweise durch Kraft-, Form- oder Stoffschluss, oder Kombinationen davon.

Der Kabelhalter 6 weist einen Längsschlitz 63 auf, der sich in Längsrichtung erstreckt, und durch den sich der Klemmbolzen 51 hindurch erstreckt. Der Längsschlitz 63 hat einen Ver- stellabschnitt 631 und einen Deformationsabschnitt 632. Der Verstellabschnitt 631 hat in Längsrichtung eine Länge, die dem maximalen Längsverstellbereich des Innenmantels 21 relativ zum Außenmantel 22 entspricht. Im Verstellabschnitt 631 hat der Längsschlitz 63 eine größere Breite als der Durchmesser des Abschnitts des Klemmbolzens 51 , der sich im Längsschlitz 63 befindet, so dass der Klemmbolzen 51 in dem dieser in Längsrichtung unge- hindert bewegbar ist, so dass der Innenmantel 21 innerhalb des Längsverstellbereichs im normalen Betrieb zur Längsverstellung frei positionierbar ist, wie in Figur 3 mit dem Doppel- pfeil angezeigt. Im Deformationsabschnitt 632, der sich nach hinten an den Verstellabschnitt 631 anschließt, hat der Längsschlitz 63 eine geringere Breite als der Durchmesser des Ab- schnitts des Klemmbolzens 51 der sich im Längsschlitz 63 befindet.

Im Crashfall wirkt eine derartig große Crashkraft nach vorn in Richtung der Längsachse L auf die Lenkspindel 3 und damit auf den Innenmantel 21 , dass die Klemmkraft überwunden wird und der Innenmantel 21 bis über den vorgesehenen Längsverstellbereich hinaus relativ zur Trageinheit 4 nach um einen Crashweg C vorn geschoben wird, wie in Figur 4 dargestellt ist. Dadurch wird der Klemmbolzen 51 in den sich an den Verstellabschnitt 631 anschließenden Deformationsabschnitt 632 verschoben, wobei der Klemmbolzen 61 den Deformationsab- schnitt 632 plastisch aufweitet, also die Seitenränder aufbiegt bzw. wegquetscht. Durch die dabei geleistet Verformungsarbeit erfolgt eine Energieabsorption.

Durch die Form des Deformationsabschnitts 632, nämlich den Verlauf der Breite über den Crashweg C, kann die Energieabsorptionscharakteristik vorgegeben werden. So hat der in Figur 5 dargestellte Deformationsabschnitt 632 eine konstante kleinere Breite B als der Durchmesser des Abschnitts des Klemmbolzens 51 , der sich im Längsschlitz 63 befindet, so dass eine über den Crashweg C, d.h. die Länge des Deformationsabschnitts 632 konstante Energieabsorption realisiert wird.

In Figur 6 hat der Deformationsabschnitt 632 eine rampen- oder keilförmige Kontur, wodurch sich die Breite nach vorn kontinuierlich verkleinert, und entsprechend die Energieabsorption progressiv ansteigt, wenn sich der Klemmbolzen im Crashfall entlang des Crashwegs C in den sich keilförmig verjüngenden Deformationsabschnitt 632 bewegt, und dabei fortschrei- tend immer mehr Material plastisch verdrängt.

Figur 7 zeigt eine weitere Variante, wobei die Breite des Deformationsabschnitts 632 entlang dem Crashweg C zunächst abnimmt, und dann wieder zunimmt, wodurch die Energieabsorp- tion anfangs ansteigt, und zum Ende des Crashvorgangs wieder abnimmt, so dass ein sanf- teres Abbremsen erfolgt.

Aus den dargestellten Ausführungsbeispielen lässt sich die technische Lehre ableiten, dass die Veränderung der Breite des Längsschlitzes 63 über den Crashweg die Crashcharakteris- tik bestimmt und somit dem Fachmann ein wirksames Mittel an die Hand gegeben wird, die Crashcharakteristik (Kraft-Weg-Verlauf) entsprechend den Erfordernissen anzupassen.

In den Figuren 8, 9 und 10 ist eine erfindungsgemäße Lenksäule 1 in einer zweiten Ausfüh- rung gezeigt. Dabei kann die Kabelhalterung 6 ähnlich ausgebildet sein, nämlich mit einer Grundform eines U-Profils, welches im Bereich seines Rückens an dem Innenmantel 21 fixiert ist, so dass die nach unten offene Profilöffnung dem Betrachter in den Figuren 8, 9 und 10 zugewandt ist. In den Darstellungen der Figuren 8, 9 und 10 lässt sich der Schlitz 220 des Außenmantels 22, der sich beim Zuspannen der Spanneinrichtung 5 verschmälert, gut er- kennen. Die Kabelhalterung 6 ragt zumindest teilweise in den Schlitz 220 hinein, je nachdem welche Position der Innenmantel 21 gegenüber dem Außenmantel 22 einnimmt.

Zusätzlich oder alternativ zu dem anhand des in den Figuren 1 bis 7 erläuterten Energieab- sorptionsmechanismus weist der Außenmantel 21 darin ein Defomationsorgan mit Umlenk- backen 7 auf, die quer von der Seite in den Bewegungsquerschnitt der Kabelhalterung 6 vorstehen und eine Engstelle des Schlitzes 220 bilden. Im normalen Betrieb kann der Innen- mantel 21 relativ zum Außenmantel 22 teleskopartig in Längsrichtung verstellt werden, wie in Figur 9 gezeigt. Erfolgt hingegen eine hohe Krafteinwirkung im Crashfall, wird die Kabelhalte- rung 6 zwischen den Umlenkbacken 7 unter plastischer Verformung hindurchgezwängt, wie in Figur 10 mit dem darin nach links gerichteten Pfeil angedeutet, wodurch ein umgeformter Abschnitt 64 erzeugt wird, in Figur 10 links von den Umlenkbacken 7. Die Größe und der Verlauf der Energieabsorption kann durch den Querschnittsverlauf der Kabelhalterung 6, und dem Verhältnis der Umformung zwischen der oder den Umlenkbacken 7 vorgegeben wer- den. Es ist auch möglich und denkbar, die Kabelhalterung 6 beim Passieren des Deformati- onsorgans aufzutrennen, zu zerspanen oder in anderer Form plastisch zu deformieren.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, eine sekundäre Energieabsorptionseinrichtung mittels der Trageinheit 4 zu realisieren. Hierzu können die Befestigungsmittel 42 als Gleitschuhe oder - kapseln mit in Längsrichtung erstreckten Langlöchern oder dergleichen ausgebildet sein, welche der Trageinheit 4 im Crashfall eine Relativbewegung relativ zu den Befestigungs- punkten der Karosserie nach vorn erlauben, d.h. die gesamte Lenksäule 1 relativ zur Karos- serie nach vorn bewegt wird. Zur Energieabsorption kann die in dem Schwenklager 45 aus- gebildete Lageröffnung 46 ebenfalls als Längsschlitz ausgebildet sein, und einen Deformati- onsabschnitt 49 aufweisen, wie dies beispielsweise aus der DE 10 2012 11 1 890 B3 bekannt ist.

Der Kabelhalter 6 kann bevorzugt als Blechformteil ausgebildet sein, welches bevorzugt stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Innenmantel 21 verbunden sein kann, bei- spielsweise durch eine Schweißverbindung, oder Nieten, Toxen, Bördeln oder dergleichen.

Es ist gleichfalls denkbar und möglich, alternativ oder zusätzlich zu den gezeigten Ausfüh- rungsformen eine Kabelhalterung 6 mit erfindungsgemäßer Energieabsorption am Außen- mantel 22 und/oder an der Trageinheit 4 vorzusehen.

Bezugszeichenliste

1 Lenksäule

2 Manteleinheit

21 Innenmantel

22 Außenmantel

220 Schlitz

3 Lenkspindel

31 Befestigungsabschnitt 31

4 Trageinheit

41 Konsole

42 Befestigungsmittel 43, 44 Seitenwangen

45 Schwenklager

46 Lageröffnung

47 Langlöcher

48 Lagerbolzen

49 Deformationsabschnitt

5 Spanneinrichtung

51 Klemmbolzen

52 Klemmhebel

53 Widerlager

54 Spanngetriebe

6 Kabelhalterung

61 Befestigungselement

62 Kabel

63 Längsschlitz

631 Verstellabschnitt

632 Deformationsabschnitt

L Längsachse

S Schwenkachse

H Höhenrichtung

C Crashweg

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Lenksäule (1 ) für ein Kraftfahrzeug, umfassend

eine mit einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs direkt oder indirekt verbindbare Man- teleinheit (2), in der eine Lenkspindel (3) um ihre Längsachse (L) drehbar gelagert ist und die in einem Außenmantel (22) einen teleskopierend in Richtung der Längsachse (L) verstellbar aufgenommenen Innenmantel (21 ) aufweist,

eine Spanneinrichtung (5), die in eine Fixierstellung, in der sie den Innenmantel (21 ) relativ zum Außenmantel (22) fixiert, oder in eine Freigabestellung umschaltbar ist, in der sie eine teleskopierende Verstellung des Innenmantels (21 ) relativ zum Außen- mantel (22) freigibt,

und eine Energieabsorptionseinrichtung, die ein zwischen Innenmantel (21 ) und Au- ßenmantel (21 ) angeordnetes Deformationselement aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Manteleinheit (2) eine Kabelhalterung (6) aufweist, die mindestens ein Be- festigungselement (61 ) zur Halterung mindestens eines Kabels (62) aufweist und die zumindest teilweise als Deformationselement ausgebildet ist.

2. Lenksäule nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelhalterung (6) am Innenmantel (21 ) und/oder am Außenmantel (22) befestigt ist.

3. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelhalterung (6) mit einem Deformationsorgan (51 , 7) zusammenwirkt, welches bei einer relativen Bewegung von Innenmantel (21 ) und Außenmantel (22) relativ zur Kabelhalterung (6) bewegt wird und die Kabelhalterung (6) in Richtung der Längsachse (L) fortlaufend plastisch deformiert.

4. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (5) einen Spannbolzen (51 ) aufweist, der um eine quer zur Längsachse (L) stehende Spannachse drehbar ist und mit einem Spanngetriebe (54) verbunden ist, wobei der Spannbolzen (51 ) mit der Kabelhalterung (6) zusammen- wirkt, um bei einer relativen Bewegung von Innenmantel (21 ) und Außenmantel (22) in Fixierstellung die Kabelhalterung (6) plastisch zu deformieren.

5. Lenksäule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannbolzen (51 ) einen in der Kabelhalterung (6) ausgebildeten Längsschlitz (63) durchsetzt, der einen Deformationsabschnitt (632) aufweist.

6. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Manteleinheit (2) an einer mit der Karosserie des Fahrzeugs verbindbare Trageinheit (4) gehalten ist.

7. Lenksäule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinheit (4) eine Konsole (41 ) und/oder ein Schwenklager (45) aufweist.

8. Lenksäule nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Tragein- heit (4) die Spanneinrichtung (5) angeordnet ist, die in Fixierstellung die Manteleinheit (2) relativ zur Trageinheit (4) festlegt und die in Freigabestellung eine Verstellung der Manteleinheit (2) relativ zur Trageinheit (4) zumindest in Höhenrichtung (H) und/oder in Richtung der Längsachse (L) freigibt.

9. Lenksäule nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tra- geinheit (4) eine sekundäre Energieabsorptionseinrichtung (48) aufweist, die ausge- bildet ist zur Absorption kinetischer Energie bei einer Bewegung der Trageinheit (4) relativ zur Karosserie im Crashfall.