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Die
Erfindung betrifft eine Lenksäulenanordnung
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Aus
der
DE 101 61 849
A1 ist eine Lenksäulenanordnung
für ein
Kraftfahrzeug bekannt. Diese weist eine Konsole auf, über die
eine verstellbare Mantelrohreinheit an einer Karosserie befestigt
ist. Es ist eine Spannvorrichtung vorgesehen, über die die Mantelrohreinheit
mit einem Schenkel der Konsole verbunden ist. Die aus dem Stand
der Technik bekannte Mantelrohreinheit ist nur einseitig an der
Konsole gelagert.
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Aus
der
EP 0 802 104 A1 ist
ebenfalls eine Lenksäulenanordnung
für ein
Kraftfahrzeug mit einer über
eine Konsole an einer Karosserie befestigten verstellbaren Mantelrohreinheit
bekannt. Im Gegensatz zu der zuvor beschriebenen Lenksäulenanordnung
weist diese Konsole zwei Schenkel auf. Die Mantelrohreinheit ist
mit einer Spannvorrichtung zwischen den beiden Schenkeln angeordnet.
Die bekannte Konsole mit den Schenkeln ist symmetrisch aufgebaut,
so dass die beiden Schenkel die gleiche Steifigkeit aufweisen.
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Aus
der
DE 100 26 671
A1 geht eine Klemmvorrichtung für eine Lenksäule hervor,
die eine Konsole mit Schenkeln aufweist, zwischen denen eine verstellbare
Mantelrohreinheit angeordnet ist. Die beiden Schenkel sind identisch
ausgebildet, weisen also eine gleiche Länge und Dicke auf und besitzen daher
eine identische Steifigkeit.
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Eine
gattungsgemäße Lenksäulenanordnung
geht aus der
DE 103
18 034 A1 , welche Stand der Technik gemäß § 3 Abs. 2 PatG ist, hervor.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, eine Lenksäulenanordnung der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei der die Spannvorrichtung mit nur
geringem Kraftaufwand bei gleichzeitig hoher Funktionssicherheit
betätigbar
ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine
Lenksäulenanordnung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Lenksäulenanordnung umfasst
eine aus Komfortzwecken verstellbare Mantelrohreinheit, die über eine
Konsole an einer Karosserie befestigt ist, wobei die Konsole zwei
unterschiedlich steif ausgebildete Schenkel aufweist und die Mantelrohreinheit
mit einer Spannvorrichtung zwischen den beiden Schenkeln angeordnet
ist. Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die
Konsole im Bereich der Schenkel Versteifungsrippen aufweist, die
so ausgebildet und in Bezug auf die Schenkel so angeordnet sind,
dass die Schenkel in ihrem Fußbereich
die jeweils gewünschte
Biegesteifigkeit aufweisen.
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Der
weniger biegesteife Schenkel der Konsole gibt beim Verspannen der
Mantelrohreinheit in Richtung Mantelrohreinheit nach. Dieses Merkmal erleichtert
das Lösen
beziehungsweise das Spannen der Spannvorrichtung, so dass ein Fahrzeuginsasse dafür weniger
Kraft aufwenden muss. Demnach wird durch die erfindungsgemäße Lösung das
Verstellen der Lenksäulenanordnung
erheblich erleichtert.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
weist die Konsole mit den Schenkeln einen Rahmen und dem Rahmen
zugeordnete Versteifungsrippen auf. Bei Bauteilen aus Metall und/oder
Kunststoff sind Versteifungsrippen eine einfache Maßnahme,
um eine ausreichende Steifigkeit zu erreichen. Beispielsweise kann
durch eine optimale Ausrichtung der Versteifungsrippen eine hohe
Gesamtsteifigkeit des Bauteils erreicht werden. Eine hohe Gesamtsteifigkeit
führt zu einer
hohen Eigenfrequenz, welches Vorteile bzgl. der Schwingungsanregung
mit sich bringt. Dadurch lässt
sich der Komfort für
einen Fahrzeuginsassen steigern.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist die Konsole asymmetrisch ausgebildet. Insbesondere ist es denkbar,
die Konsole im Bereich der Schenkel asymmetrisch auszubilden. Dies
ist eine einfache Möglichkeit,
durch unterschiedliche geometrische Gestaltungen der Konsole unterschiedliche
Steifigkeiten verschiedener Bereiche zu erzielen. Eine weitere Möglichkeit
unterschiedliche Steifigkeiten auszubilden, besteht darin, unterschiedliche
Materialien zu verwenden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
sind die Versteifungsrippen der Konsole im Bereich der Schenkel
parallel und/oder senkrecht zu den Schenkeln der Konsole angeordnet.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
sind die Versteifungsrippen im Bereich eines Schenkels näher zueinander
angeordnet als im Bereich des anderen Schenkels. Durch die Anzahl,
die Dichte der Anordnung der Versteifungsrippen, aber auch deren Dicke,
läßt sich
insbesondere im Fußbereich
der Versteifungsrippen deren Steifigkeit auf einfache Art und Weise
beeinflussen.
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Um
eine ausreichende Steifigkeit der Schenkel zu erlangen, erstreckt
sich der Schenkel über
eine gewisse Länge
der Konsole. Der Schenkel kann dabei zwei Bereiche aufweisen. Ein
Bereich dient der Lagerung der Spannvorrichtung, der andere Bereich dient
dazu, den Schenkel zu stützen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
sind in dem Stützbereich
des Schenkels Verstärkungen vorgesehen. Über die
Verstärkungen
läßt sich
die Steifigkeit der Schenkel einstellen. Die Verstärkungen
können
dabei so ausgeführt
werden, daß sie zum
einen für
eine hohe Eigenfrequenz der Gesamtkonsole sorgen und zum anderen
die beiden Schenkel unterschiedlich steif ausgebildet werden können.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform weist
jeder Schenkel in seinem Stützbereich
eine geringere Breite auf als in seinem Lagerbereich.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform weist
ein Schenkel in seinem Stützbereich
eine Ausnehmung auf. Über
die Abmaße
der Ausnehmungen läßt sich
besonders einfach das Maß der
Steifigkeitsreduktion einstellen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist in dem Lagerbereich jedes Schenkels ein Langloch eingebracht.
Dieses Langloch kann zur Aufnahme von Befestigungselementen, beispielsweise
für die Spannvorrichtung
dienen. Die beschriebene Ausführungsform
bringt den Vorteil mit sich, daß das
Langloch eine Verstellung der Mantelrohreinheit relativ zur Konsole
ermöglicht.
Selbstverständlich
ist es auch denkbar, andere Ausnehmungen in die Schenkel einzubringen,
wie beispielsweise runde Ausnehmungen.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand von dem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht von schräg
unten auf eine erfindungsgemäße Lenksäulenkonsole;
sowie
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2 eine
perspektivische Ansicht von unten auf die Lenksäulenkonsole gemäß 1.
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In 1 ist
eine Lenksäulenkonsole 1 dargestellt,
die aus einem Grundkörper 2 und
zwei seitlich an einem ihrer Enden angeordneten Befestigungselementen 3 besteht.
Die T-förmig
ausgebildete Lenksäulenkonsole 1 ist
im wesentlichen symmetrisch zu ihrer Längsachse ausgebildet. Die Lenksäulenkonsole 1 ist
mit ihrer Oberseite 4 über
die Befestigungselemente 3 und eine Lagerstelle 5,
welche sich an dem den Befestigungselementen 3 gegenüberliegenden Ende
des Grundkörpers 2 befindet,
an einem hier nicht dargestellten Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs
festgelegt. Die Unterseite 6 des Grundkörpers 2 weist auf
Höhe der
Befestigungselemente 3 zwei senkrecht zum Grundkörper 2 angeordnete
und von einander beabstandete Schenkel 7a, 7b auf.
Die beiden Schenkel 7a, 7b verlaufen parallel
zueinander und weisen jeweils eine Innenseite 15 und eine
Außenseite 16 auf.
Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung von den jeweiligen Innenseiten 15 der Schenkel 7a, 7b die
Rede ist, dann sind damit die einander zugewandten Seitenflächen der
Schenkel 7a, 7b gemeint. Entsprechend sind mit
den Außenseiten 16 der
Schenkel 7a, 7b die einander abgewandten Seitenflächen der
Schenkel 7a, 7b gemeint. Die Außenseiten 16 der
Schenkel 7a, 7b schließen jeweils bündig mit
einem Rahmen 10 des Grundkörpers 2, welcher dessen
Außenkontur
bildet, ab. Die Schenkel 7a, 7b sind in einen
Lagerbereich 8a, 8b und einen Stützbereich 9a, 9b untergliedert.
Die Lagerbereiche 8a, 8b der Schenkel 7a, 7b sind
auf Höhe
der Befestigungselemente 3 angeordnet. Die Stützbereiche 9a, 9b schließen sich
an die jeweiligen Lagerbereiche 8a, 8b der Schenkel 7a, 7b an.
Die Lagerbereiche 8a, 8b der Schenkel 7a, 7b weisen eine
größere Breite
auf als die Stützbereiche 9a, 9b der
Schenkel 7a, 7b. Insgesamt erstrecken sich die beiden
Schenkel 7a, 7b über circa ein Drittel der Länge des
Grundkörpers 2.
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Der
Grundkörper 2 ist
mittels Versteifungsrippen 11 verstärkt. Die Versteifungsrippen 11 des Grundkörpers 2 verlaufen
innerhalb des Rahmens 10 des Grundkörpers 2 zwischen den
beiden Schenkeln 7a, 7b sowohl parallel als auch
senkrecht zu den Schenkeln 7a, 7b und werden im
Zusammenhang mit der 2 näher erläutert. Die übrigen Versteifungsrippen 11 des
Grundkörpers 2 verlaufen
schräg
in einem Winkel von 45° zu
den Schenkeln 7a, 7b. Die Befestigungselemente 3 weisen
ebenfalls im Bereich der Schenkel 7a, 7b Versteifungsrippen 11 auf.
Diese Versteifungsrippen 11 sind symmetrisch zur jeweiligen
Längsachse
der Befestigungselemente 3 angeordnet und laufen auf die
jeweiligen Mitten der Lagerbereiche 8a, 8b der
Schenkel 7a, 7b zu. Die Versteifungsrippen 11 der
Befesti gungselemente 3 laufen in einem Anbindungspunkt
zusammen. Der Anbindungspunkt ist als eine Sammelrippe 18 ausgebildet. Die
Dicke dieser Sammelrippe 18 ergibt sich unter anderem daraus,
daß in
die Konsolenschenkel 7a, 7b jeweils ein Kunststoffteil
eingesetzt wird, welches auf der Konsolenoberseite verstemmt wird,
um ein Herausfallen zu verhindern. Für die sichere Verstemmung ist
eine genügende
Materialdicke der Sammelrippe 18 Voraussetzung.
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Zwischen
den Innenseiten 15 der beiden Schenkeln 7a, 7b wird
in üblicher
Weise, wie aus dem Stand der Technik bekannt, ein nicht dargestelltes
Mantelrohr fixiert. Die Fixierung des Mantelrohrs erfolgt über ein
Zusammenwirken von konsolenseitig und mantelrohrseitig befestigten
Lamellenpaketen und einem Spannbolzen, der sowohl das Mantelrohr, die
Schenkel 7a, 7b als auch die Lamellenpakte durchdringt.
Hierzu ist jeweils in dem Lagerbereich 8 der Schenkel 7a, 7b ein
mit seiner Längsachse
senkrecht zum Grundkörper 2 verlaufendes
Langloch 12 ausgebildet. Um das Langloch 12 herum
weisen die Innenseiten 15 der Schenkel 7a, 7b Verstärkungen 13 auf.
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Weitere
an den Innenseiten 15 der Schenkel 7a, 7b und
senkrecht zum Grundkörper 2 verlaufende
Verstärkungen 13 sind
in den Stützbereichen 9a, 9b der
Schenkel 7a, 7b angeordnet. Die Verstärkungen 13 sind
bei dem in der 1 rechts abgebildeten Schenkel 7a an
dem dem Lagerbereich 8a zugewandten Ende und dem dem Lagerbereich 8a abgewandten
Ende des Stützbereichs 9a des
Schenkels 7a angeordnet. Der diesem Schenkel 7b gegenüberliegende
Schenkel 7a weist nur eine Verstärkung 13 an dem dem
Lagerbereich 8b abgewandten Ende des Schenkels 7b auf.
Durch diese Verstärkungen 13 wird
eine geforderte Gesamtsteifigkeit der Lenksäulenanordnung erreicht, die
zu einem hohen Eigenfrequenzniveau der Lenksäulenschwingungen führt.
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Der
in 1 links angeordnete Schenkel 7b weist
zudem in seinem Stützbereich 9b eine
U-förmige
Ausnehmung 14 auf. Dadurch wird eine verringerte Steifigkeit
im Vergleich zu dem anderen Schenkel 7a erreicht. Die Ausnehmung 14 erstreckt
sich nahezu über
die gesamte Länge
und Tiefe des Stützbereichs 9b des
Schenkels 7b.
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Aus
der 2 geht die asymmetrische Anordnung der Versteifungsrippen 11 des
Grundkörpers 2 im
Fußbereich
der Schenkel 7a, 7b hervor. Die parallel zu den
Schenkeln 7a, 7b angeordneten Versteifungsrippen 11 zwischen
den beiden Schenkeln 7a, 7b weisen im Bereich
des in der 2 links angeordneten Schenkels 7b einen
größeren Abstand
zueinander auf als im Bereich des rechten Schenkels 7a. Die
senkrecht zu den Schenkeln 7a, 7b in Kraftrichtung
angeordneten Versteifungsrippen 11 des Grundkörpers 2 weisen
auf Höhe
der Lagerbereiche 8a, 8b der Schenkel 7a, 7b einen
geringeren Abstand zueinander auf als auf Höhe der Stützbereiche 9a, 9b der Schenkel 7a, 7b.
Zudem sind im Bereich des linken Schenkels 7b auf Höhe des Lagerbereichs 8b keine senkrecht
zum Schenkel 7b verlaufende Versteifungsrippen 11 angeordnet.
Durch die spezifische Anordnung der Versteifungsrippen 11 kann
die Steifigkeit der Lenksäulenkonsole
individuell an die einzelnen Funktionsträger der Lenksäulenkonsole
angepaßt
werden.
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Der
Grundkörper 2 ist
in dem Bereich der Schenkel 7a, 7b durch drei
Versteifungsrippen 11, welche senkrecht zu den Schenkeln 7a, 7b verlaufen, in
zwei in etwa gleich große
Bereiche A, B aufgeteilt. Bereich A erstreckt sich zwischen den
beiden Lagerbereichen 8a, 8b der Schenkel 7a, 7b und
Bereich B erstreckt sich zwischen den beiden Stützbereichen 9a, 9b der
Schenkel 7a, 7b. Die beiden Versteifungsrippen 11,
die den Bereich A begrenzen, weisen eine größere Breite auf als die Versteifungsrippe 11,
die zwischen dem Bereich B und dem übrigen Grundkörper 2 angeordnet
ist.
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Des
weiteren sind die Bereiche A und B durch zwei parallel zu den Schenkeln 7a, 7b verlaufende
Versteifungsrippen 11 in die Bereiche C, D und E unterteilt.
Der Bereich C ist dem linken Schenkel 7b zugeordnet und
die Bereiche D, E sind dem rechten Schenkel 7a zugeordnet.
Die Breite der Bereiche D, E ist identisch, die Breite des Bereichs
C ist größer als
die jeweilige Breite der Bereiche D, E.
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Des
weiteren sind die Bereiche D, E im Bereich A durch drei senkrecht
den Schenkeln 7a, 7b verlaufende Versteifungsrippen 11 untergliedert.
Die hierdurch entstehenden Bereiche sind bis auf die, die direkt
am Rahmen 10 des Grundkörpers 2 angeordnet
sind, gleich breit. Die dem Rahmen 10 zugeordneten Bereiche
sind im Vergleich hierzu etwas breiter ausgebildet.
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Im übrigen Bereich
des Grundkörpers 2 verlaufen
die Versteifungsrippen 11 diagonal zu den beiden Schenkeln 7a, 7b,
wobei im mittleren Bereich des übrigen
Grundkörpers 2 auch
eine Versteifungsrippe 11 senkrecht zu den Schenkeln 7a, 7b ausgebildet
ist.
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Um
die Steifigkeit des Schenkels 7b herabzusetzen, sind verschiedene
Maßnahmen
realisiert worden. Zum Einen weist der Schenkel 7b im Gegensatz
zu dem Schenkel 7a in seinem Stützbereich eine U-förmige Ausnehmung 14 auf
und ist dünnwandig gestaltet.
Zum Anderen fehlt zwischen dem Stützbereich 9b und dem
Lagerbereich 8b des Schenkels 7b eine Verstärkung 13 und
auch im Fußbereich
des Schenkels 7b sind auf Versteifungsrippen 11 verzichtet
worden. Desweiteren sind die Versteifungsrippen 11, welche
an den Außenseiten
der Schenkel 7a, 7b angeordnet sind, unterschiedlich
hoch ausgebildet. Die Höhe dieser
Versteifungsrippen 11, welche dem linken Schenkel 7b zugeordnet
sind, ist niedriger als die Höhe
der Versteifungsrippen 11, die dem rechten Schenkel 7a zugeordnet
sind. Die Oberfläche
der dem rechten Schenkel 7a zugeordneten Versteifungsrippen 11 und
die Oberfläche
der Außenkante des
Befestigungselements 3 schließen bündig ab, während die Oberfläche der
dem rechten Schenkel 7b zugeordneten Versteifungsrippen 11 etwas
unterhalb der Oberfläche
der Außenkante
des Befestigungselements 3 endet.
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Die
reduzierte Steifigkeit des Schenkels 7b ermöglicht ein
einfache Höhen-
und Längsverstellbarkeit
der Lenksäulenanordnung,
da die beiden Schenkel 7a, 7b relativ zu einander
beweglich sind und eine leichte Spielfreimachung beim Verstellen der
Lenksäulenanordnung
aufweisen. Der Fahrer muß weniger
Kraft zum Verstellen der Lenksäule
aufwenden.
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Durch
die gezielt angeordneten Verstärkungen 13 der
Schenkel 7a, 7b und die massive Ausführung des
Schenkels 7a wird sowohl die Gesamtsteifigkeit der Lenksäulenkonsole
als auch das Eigenfrequenzniveau der Lenksäulenschwingungen erhöht. Dies
führt zu
einem höheren
Komfort für
den Fahrer, da unangenehme Schwingungen reduziert werden.
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Durch
eine konsequente Aufgabenteilung auf einzelne Funktionsträger der
Konsole werden die zum Teil gegenläufigen Anforderungen optimal
erfüllt.