DE102015106030B4 - Steering column assembly and method of manufacturing a retaining member for a steering column assembly - Google Patents

Steering column assembly and method of manufacturing a retaining member for a steering column assembly Download PDF

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Abstract

Lenksäulenbaueinheit für Kraftfahrzeuge, mit einem Halteelement (12) zur Lagerung einer Lenksäule (14), wobei das Halteelement (12) ein stranggepresstes Profilbauteil (26) mit einer Längsachse (A) ist und mehrere Profilwände (16) aufweist, die sich in axialer Richtung (18) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilwände (16) im Querschnitt mehrere geschlossene Rahmen (20) ausbilden, wobei sich die Lenksäule (14) in axialer Richtung (18) durch einen dieser geschlossenen Rahmen (20) erstreckt, wobei wenigstens eine Profilwand (16) einen abgebogenen Wandfortsatz (28) aufweist, der sich schräg oder senkrecht zur axialen Richtung (18) erstreckt.Steering column assembly for motor vehicles, with a holding element (12) for mounting a steering column (14), the holding element (12) being an extruded profile component (26) with a longitudinal axis (A) and having a plurality of profile walls (16) which extend in the axial direction (18), characterized in that the profile walls (16) form a plurality of closed frames (20) in cross section, with the steering column (14) extending in the axial direction (18) through one of these closed frames (20), with at least one Profile wall (16) has a bent wall extension (28) which extends obliquely or perpendicularly to the axial direction (18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenksäulenbaueinheit für Kraftfahrzeuge, mit einem Halteelement zur Lagerung einer Lenksäule mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung des Halteelements für eine Lenksäulenbaueinheit.The invention relates to a steering column assembly for motor vehicles, having a holding element for mounting a steering column with the features of the preamble of claim 1, and a method for producing the holding element for a steering column assembly.

Eine derartige Lenksäulenbauheinheit ist aus der EP 1 177 123 B1 bekannt.Such a steering column assembly is from EP 1 177 123 B1 known.

Der DE 60 2005 001 119 T2 ist eine Lenksäulenbaueinheit mit einem Halteelement zu entnehmen, bei der das Halteelement im Querschnitt mehrere geschlossene Rahmen aufweist, wobei sich die Lenksäule in axialer Richtung durch einen dieser geschlossenen Rahmen erstreckt.Of the DE 60 2005 001 119 T2 discloses a steering column unit with a holding element, in which the holding element has a plurality of closed frames in cross section, with the steering column extending through one of these closed frames in the axial direction.

Um Komfortfunktionen wie die individuelle Einstellung einer Lenkradposition durch den Fahrer zu realisieren sowie die Insassensicherheit durch eine axiale Nachgiebigkeit der Lenksäule im Crash-Fall zu erhöhen, wird die Konstruktion der Lenksäulenbaueinheit des Fahrzeugs zunehmend komplexer. Insbesondere in Bezug auf das Halteelement der Lenksäulenbaueinheit zur längs- und/oder höhenverstellbaren Lagerung der Lenksäule steigen die Anforderungen an die Form-, Winkel- und Lagetoleranzen, sodass das Halteelement strukturell sowie fertigungstechnisch aufwendiger und damit insgesamt deutlich teurer wird.In order to implement comfort functions such as the individual setting of a steering wheel position by the driver and to increase occupant safety through axial flexibility of the steering column in the event of a crash, the design of the vehicle's steering column assembly is becoming increasingly complex. In particular with regard to the holding element of the steering column assembly for the lengthwise and/or height-adjustable mounting of the steering column, the demands on the shape, angle and position tolerances are increasing, so that the holding element is structurally and technically more complex and therefore significantly more expensive overall.

Um die herkömmliche Konstruktion aus geschweißten Blechteilen zu vereinfachen, ist das Halteelement der Lenksäulenbaueinheit in der EP 1 177 123 B1 aus mehreren Strangpressprofilen zusammengesetzt. Diese Strangpressprofile lassen sich im Vergleich zu den geschweißten Blechquerschnitten deutlich einfacher und maßgenauer fertigen. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass die vorgeschlagene Lenksäulenbaueinheit bei den auftretenden Beanspruchungen nicht die gewünschte Steifigkeit und Formstabilität aufweist.In order to simplify the conventional construction of welded sheet metal parts, the holding element of the steering column assembly is in the EP 1 177 123 B1 composed of several extruded profiles. Compared to welded sheet metal cross sections, these extruded profiles can be manufactured much more easily and with greater precision. However, it has been found that the proposed steering column assembly does not have the desired rigidity and dimensional stability under the stresses that occur.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenksäulenbaueinheit für Kraftfahrzeuge zu schaffen, die bei geringem Fertigungsaufwand eine besonders hohe Steifigkeit und Stabilität aufweist.The object of the invention is to create a steering column unit for motor vehicles which has a particularly high degree of rigidity and stability with little manufacturing effort.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Lenksäulenbaueinheit mit einem Halteelement zur Lagerung einer Lenksäule, wobei das Halteelement ein stranggepresstes Profilbauteil mit einer Längsachse ist und mehrere Profilwände aufweist, die sich in axialer Richtung erstrecken sowie im Querschnitt mehrere geschlossene Rahmen ausbilden, wobei sich die Lenksäule in axialer Richtung durch einen dieser geschlossenen Rahmen erstreckt. Infolge der Ausführung des stranggepressten Halteelements als Mehrkammer-Hohlprofil ist dessen Steifigkeit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Profilquerschnitten deutlich erhöht und der Fertigungsaufwand vergleichsweise gering.According to the invention, this object is achieved by a steering column assembly with a holding element for mounting a steering column, the holding element being an extruded profile component with a longitudinal axis and having a plurality of profile walls which extend in the axial direction and form a plurality of closed frames in cross section, the steering column in extends axially through one of these closed frames. As a result of the design of the extruded holding element as a multi-chamber hollow profile, its rigidity is significantly increased compared to the profile cross-sections known from the prior art, and the production costs are comparatively low.

Erfindungsgemäß weistwenigstens eine Profilwand des Halteelements einen abgebogenen Wandfortsatz auf, der sich schräg oder senkrecht zur axialen Richtung erstreckt. Durch die nachträgliche Verformung von Wandfortsätzen des Strangpressprofils lassen sich zum Beispiel Federlager einfach und preiswert realisieren.According to the invention, at least one profiled wall of the holding element has a bent wall extension which extends obliquely or perpendicularly to the axial direction. The subsequent deformation of wall extensions of the extruded profile makes it possible, for example, to implement spring bearings easily and inexpensively.

Vorzugsweise ist in wenigstens einer Profilwand des Halteelements ein Langloch zur Höhenverstellung der Lenksäule vorgesehen. Demzufolge sind keine weiteren, separaten Bauteile zur Höhenverstellung der Lenksäule notwendig.A slot for adjusting the height of the steering column is preferably provided in at least one profile wall of the holding element. As a result, no further, separate components are required to adjust the height of the steering column.

Die wenigstens eine Profilwand kann hierbei eine elastische Federzunge aufweisen, wobei das Langloch in der Federzunge ausgebildet ist. Auf diese Weise kann das ansonsten besonders steife, formstabile Strangpressprofil im Bereich der Federzungen mit geringem Kraftaufwand verformt werden. Diese lokale Verformung ermöglicht ein Festklemmen der Lenksäule bzw. eines Lenksäulengehäuses, sodass das Lenksäulengehäuse quer zur Axialrichtung am Halteelement fixiert ist.The at least one profile wall can have an elastic spring tongue, the elongated hole being formed in the spring tongue. In this way, the otherwise particularly stiff, dimensionally stable extruded profile can be deformed in the area of the spring tongues with little effort. This local deformation enables the steering column or a steering column housing to be clamped, so that the steering column housing is fixed to the holding element transversely to the axial direction.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Lenksäulenbaueinheit ist in wenigstens einer Profilwand ein Führungsschlitz zur längsverschieblichen Befestigung des Halteelements an einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen. Der Schlitz ermöglicht im Crash-Fall eine axiale Bewegung des Lenkrads vom Insassen weg und reduziert damit die Verletzungsgefahr für den Fahrer. Infolge der Integration dieses Schlitzes unmittelbar in das Halteelement der Lenksäulenbaueinheit, ist zwischen dem Halteelement und der Fahrzeugkarosserie kein zusätzliches, separates Bauteil wie z.B. eine Führungsplatte notwendig. Das Halteelement lässt sich über die geschlitzte Profilwand axial verschieblich sowie unmittelbar an der Fahrzeugkarosserie befestigen.According to a further embodiment of the steering column assembly, a guide slot is provided in at least one profile wall for longitudinally displaceable attachment of the holding element to a vehicle body. In the event of a crash, the slot allows the steering wheel to move axially away from the occupants, thereby reducing the risk of injury to the driver. As a result of the integration of this slot directly into the holding element of the steering column assembly, no additional, separate component such as a guide plate is required between the holding element and the vehicle body. The holding element can be fixed axially displaceably and directly to the vehicle body via the slotted profile wall.

In dieser Ausführungsform der Lenksäulenbaueinheit weist die Fahrzeugkarosserie bevorzugt ein Montageelement auf, das in dem Führungsschlitz längsverschieblich geführt ist.In this embodiment of the steering column assembly, the vehicle body preferably has a mounting element that is guided in a longitudinally displaceable manner in the guide slot.

Ferner können Deformationsmittel zur Energieabsorption bei einer axialen Relativbewegung zwischen dem Montageelement und dem Halteelement vorgesehen sein. Über diese Deformationsmittel lässt sich im Crash-Fall ein Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad einfach und zuverlässig dämpfen.Furthermore, deformation means can be provided for energy absorption in the event of an axial relative movement between the mounting element and the holding element. In the event of a crash, the impact of the driver on the steering wheel can be easily and reliably dampened via these deformation means.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Lenksäulenbaueinheit ist das Halteelement ein stranggepresstes Profilbauteil aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium. Aufgrund der Konstruktion als Mehrkammer-Hohlprofil erfüllen auch Leichtmetalle wie Aluminium die Steifigkeits- und Stabilitätsanforderungen an die Lenksäulenbaueinheit.According to a further embodiment of the steering column assembly, the holding element is an extruded profile component made of a light metal, in particular aluminum. Due to the construction as a multi-chamber hollow profile, light metals such as aluminum also meet the rigidity and stability requirements for the steering column assembly.

Alternativ wäre jedoch auch denkbar, dass das Halteelement ein stranggepresstes Profilbauteil aus Stahl ist.Alternatively, however, it would also be conceivable for the holding element to be an extruded profile component made of steel.

Die Erfindung umfasst im Übrigen auch ein Verfahren zur Herstellung eines Halteelements für eine Lenksäulenbaueinheit mit nachfolgenden Verfahrensschritten:

  1. a) Strangpressen eines Profils, das eine Längsachse und mehrere Profilwände aufweist, welche sich in axialer Richtung erstrecken und im Querschnitt mehrere geschlossene Rahmen ausbilden;
  2. b) Ablängen des Profils, sodass Profilbauteile mit gewünschter axialer Abmessung entstehen;
  3. c) Bearbeiten der Profilbauteile durch Schneiden, Fräsen und/oder Stanzen.
The invention also includes a method for producing a holding element for a steering column assembly with the following method steps:
  1. a) extrusion of a profile which has a longitudinal axis and a plurality of profile walls which extend in the axial direction and form a plurality of closed frames in cross-section;
  2. b) cutting the profile to length so that profile components with the desired axial dimensions are formed;
  3. c) Editing of the profile components by cutting, milling and/or punching.

Auf diese Weise lässt sich im Strangpressverfahren mit geringem Aufwand ein äußerst formstabiles und steifes Mehrkammer-Hohlprofil erstellen. Über die Bearbeitung der Profilbauteile, vorzugsweise durch Laserschneiden, lassen sich danach mit geringem Aufwand Biegelappen oder Federzungen freischneiden, welche die Funktionalität des Halteelements erhöhen und die Anzahl der für die Lenksäulenbaueinheit notwendigen Einzelbauteile gering halten.In this way, an extremely dimensionally stable and rigid multi-chamber hollow profile can be created with little effort in the extrusion process. By processing the profile components, preferably by laser cutting, bending tabs or spring tongues can then be cut free with little effort, which increase the functionality of the holding element and keep the number of individual components required for the steering column assembly low.

Erfindungsgemäß entstehen bei der Bearbeitung der Profilbauteile im Schritt c) axiale Wandfortsätze, die in einem Schritt d) so umgeformt werden, dass sich die Wandfortsätze schräg oder senkrecht zur Axialrichtung erstrecken. Solche einstückig an das stranggepresste Profilbauteil angeformten Profilwandabschnitte eignen sich beispielsweise hervorragend als Federlager, sodass keine separaten Federlagerelemente notwendig sind.According to the invention, during the machining of the profile components in step c), axial wall extensions are formed, which are formed in step d) in such a way that the wall extensions extend obliquely or perpendicularly to the axial direction. Such profile wall sections, which are integrally formed onto the extruded profile component, are excellently suited, for example, as spring bearings, so that no separate spring bearing elements are necessary.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:

  • 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Lenksäulenbaueinheit für Kraftfahrzeuge;
  • 2 eine axiale Draufsicht der Lenksäulenbaueinheit gemäß 1;
  • 3 eine perspektivische Detailansicht eines stranggepressten Profilbauteils für die Lenksäulenbaueinheit gemäß den 1 und 2;
  • 4 eine axiale Draufsicht des Profilbauteils gemäß 3;
  • 5 eine perspektivische Detailansicht eines Halteelements für die Lenksäulenbaueinheit gemäß den 1 und 2;
  • 6 eine axiale Draufsicht des Halteelements gemäß 5;
  • 7 eine perspektivische Detailansicht des Halteelements für eine erfindungsgemäße Lenksäulenbaueinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 8 eine axiale Draufsicht des Halteelements gemäß 7;
  • 9 einen Ausschnitt des Halteelements gemäß den 7 und 8 in einer speziellen Ausführungsvariante;
  • 10 eine perspektivische Detailansicht des Halteelements für eine erfindungsgemäße Lenksäulenbaueinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform;
  • 11 eine axiale Draufsicht des Halteelements gemäß 10;
  • 12 eine perspektivische Detailansicht des Halteelements gemäß den 10 und 11 mit einem Montageelement und einem Deformationsmittel;
  • 13 eine Detailansicht des Halteelements gemäß 12 in einer alternativen Ausführungsvariante; und
  • 14 eine weitere Detailansicht des Halteelements gemäß 13.
Further advantages of the invention result from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. In these show:
  • 1 a perspective view of a steering column assembly according to the invention for motor vehicles;
  • 2 12 is an axial plan view of the steering column assembly of FIG 1 ;
  • 3 a perspective detail view of an extruded profile component for the steering column assembly according to the 1 and 2 ;
  • 4 an axial plan view of the profile component according to FIG 3 ;
  • 5 a perspective detailed view of a holding element for the steering column assembly according to the 1 and 2 ;
  • 6 an axial plan view of the holding element according to FIG 5 ;
  • 7 a perspective detailed view of the holding element for a steering column assembly according to the invention according to a further embodiment;
  • 8th an axial plan view of the holding element according to FIG 7 ;
  • 9 a section of the holding element according to the 7 and 8th in a special variant;
  • 10 a perspective detailed view of the holding element for a steering column assembly according to the invention according to a further embodiment;
  • 11 an axial plan view of the holding element according to FIG 10 ;
  • 12 a detailed perspective view of the holding element according to FIG 10 and 11 with a mounting element and a deformation means;
  • 13 a detailed view of the holding element according to FIG 12 in an alternative embodiment variant; and
  • 14 a further detailed view of the holding element according to FIG 13 .

Die 1 und 2 zeigen Ansichten einer Lenksäulenbaueinheit 10 für Kraftfahrzeuge, mit einem Halteelement 12 zur längs- und/oder höhenverstellbaren Lagerung einer Lenksäule 14 , wobei das Halteelement 12 ein stranggepresstes Profilbauteil 26 mit einer Längsachse A ist und mehrere Profilwände 16 aufweist, welche sich in axialer Richtung 18 erstrecken sowie im Querschnitt mehrere geschlossene Rahmen 20 ausbilden, wobei sich die Lenksäule 14 in axialer Richtung 18 durch einen dieser geschlossenen Rahmen 20 erstreckt.the 1 and 2 show views of a steering column assembly 10 for motor vehicles, with a holding element 12 for longitudinally and/or vertically adjustable mounting of a steering column 14, the holding element 12 being an extruded profile component 26 with a longitudinal axis A and having a plurality of profile walls 16 which extend in the axial direction 18 and form a plurality of closed frames 20 in cross section, with the steering column 14 extending through one of these closed frames 20 in the axial direction 18 .

Die Lenksäule 14 erstreckt sich dabei im Falle einer Zahnstangenlenkung des Kraftfahrzeugs von einem Lenkrad bis zu einem Ritzel, welches in eine Zahnstange der Kraftfahrzeuglenkung eingreift. Wie in den 1 und 2 dargestellt, umfasst die Lenksäule 14 u.a. eine Lenkwelle 22, die sich in axialer Richtung 18 erstreckt und um die Längsachse A drehbar in einem Lenkwellengehäuse 24 gelagert ist.In the case of a rack and pinion steering of the motor vehicle, the steering column 14 extends from a steering wheel to a pinion which engages in a rack of the motor vehicle steering. As in the 1 and 2 shown, the steering column 14 includes, inter alia, a steering shaft 22, which is located in axia ler direction 18 and is rotatably mounted about the longitudinal axis A in a steering shaft housing 24.

Zur Montage der Lenksäule 14 an einer Fahrzeugkarosserie umfasst die dargestellte Lenksäulenbaueinheit 10 das Halteelement 12, auf dessen Konstruktion und Herstellungsverfahren nachfolgend noch näher eingegangen wird.In order to mount the steering column 14 on a vehicle body, the steering column assembly 10 shown comprises the holding element 12, the design and production method of which will be discussed in more detail below.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den 1 und 2 ist zur Montage der Lenksäulenbaueinheit 10 an einer Fahrzeugkarosserie eine zusätzliche, separate Führungsplatte 25 vorgesehen. Diese Führungsplatte 25 ist im montierten Zustand der Lenksäulenbaueinheit 10 fest mit der Fahrzeugkarosserie verbunden. Das Halteelement 12 der Lenksäulenbaueinheit 10 ist hingegen so an der Führungsplatte 25 befestigt, dass eine Relativbewegung in axialer Richtung 18 möglich ist. Hierzu ist in der Führungsplatte 25 beispielsweise ein axialer Führungsschlitz vorgesehen, in den ein Vorsprung des Halteelements 12 oder des Lenkwellengehäuses 24 der Lenksäule 14 eingreift.In the embodiment according to 1 and 2 an additional, separate guide plate 25 is provided for mounting the steering column assembly 10 on a vehicle body. When the steering column assembly 10 is in the assembled state, this guide plate 25 is firmly connected to the vehicle body. The holding element 12 of the steering column assembly 10, on the other hand, is fastened to the guide plate 25 in such a way that a relative movement in the axial direction 18 is possible. For this purpose, for example, an axial guide slot is provided in the guide plate 25, in which a projection of the holding element 12 or the steering shaft housing 24 of the steering column 14 engages.

Bei einem Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad im Crash-Fall ermöglicht eine solche Lagerung der Lenksäule 14 eine axiale Bewegung des Lenkrads in Richtung zur Zahnstange hin, sodass der Aufprall des Fahrers in vorteilhafter Weise gedämpft und damit die Insassensicherheit des Kraftfahrzeugs erhöht wird.If the driver hits the steering wheel in the event of a crash, such a mounting of the steering column 14 allows the steering wheel to move axially in the direction of the rack, so that the driver's impact is advantageously dampened and the occupant safety of the motor vehicle is increased.

Im Übrigen wird die Konstruktion der Lenksäulenbaueinheit 10 , insbesondere des Halteelements 12 der Lenksäulenbaueinheit 10, auch infolge steigender Anforderungen an den Insassenkomfort zunehmend komplexer, fertigungstechnisch aufwendiger und damit teurer. Beispielsweise soll die Lenksäule 14 längs- und/ oder höhenverstellbar in der Lenksäulenbaueinheit 10 gelagert sein, um dem Fahrer eine individuelle Positionierung des Lenkrads zu ermöglichen. Dabei wird die Längsverstellung des Lenkrads zum Beispiel durch einen in 1 angedeuteten Längsschlitz 27 im Lenkwellengehäuse 24 und die Höhenverstellung des Lenkrads zum Beispiel durch in den 5, 7, 9, 10 und 12 dargestellte Langlöcher 36 im Halteelement 12 realisiert. Abgesehen von diesen bevorzugten, komplexeren Ausführungsformen, bei denen die Lenksäule 14 längs- und/oder höhenverstellbar in der Lenksäulenbaueinheit 10 gelagert ist, betrifft die Erfindung im Allgemeinen natürlich auch einfachere Ausführungsformen, bei denen die Lenksäule 14 weder längs- noch höhenverstellbar in der Lenksäulenbaueinheit 10 gelagert ist.Furthermore, the design of the steering column unit 10, in particular the retaining element 12 of the steering column unit 10, is also becoming increasingly complex, more complex in terms of production technology and therefore more expensive, also as a result of increasing demands on passenger comfort. For example, the steering column 14 should be mounted in the steering column assembly 10 so that it can be adjusted longitudinally and/or vertically, in order to enable the driver to position the steering wheel individually. The longitudinal adjustment of the steering wheel is controlled, for example, by an in 1 indicated longitudinal slot 27 in the steering shaft housing 24 and the height adjustment of the steering wheel, for example, by in the 5 , 7 , 9 , 10 and 12 shown elongated holes 36 realized in the holding element 12. Apart from these preferred, more complex embodiments, in which the steering column 14 is mounted in the steering column assembly 10 so that it can be adjusted in length and/or height, the invention naturally also relates in general to simpler embodiments in which the steering column 14 is not adjustable in the length or height in the steering column assembly 10 is stored.

Abgesehen von diesen funktionalen Anforderungen sollte die Lenksäulenbaueinheit 10 darüber hinaus ein geringes Gewicht sowie eine hohe Steifigkeit und Maßgenauigkeit bei geringem Fertigungsaufwand aufweisen. Aus diesem Grund ist das Halteelement 12 der Lenksäulenbaueinheit 10 als stranggepresstes Mehrkammer-Hohlprofil ausgebildet. Das Strangpressverfahren erlaubt bei vergleichsweise geringem Fertigungsaufwand eine schnelle und maßgenaue Bereitstellung von Profilen mit durchaus komplexem Querschnitt. Die strukturelle Ausführung des Halteelements 12 als Mehrkammer-Hohlprofil, bei dem die Profilwände 16 im Profilquerschnitt mehrere geschlossene Rahmen 20 bilden, führt darüber hinaus zu einer hohen Stabilität und Steifigkeit des Halteelements 12.Aside from these functional requirements, the steering column assembly 10 should also have a low weight and high rigidity and dimensional accuracy with low manufacturing costs. For this reason, the holding element 12 of the steering column assembly 10 is designed as an extruded multi-chamber hollow profile. The extrusion process allows profiles with a complex cross-section to be provided quickly and accurately with comparatively little production effort. The structural design of the holding element 12 as a multi-chamber hollow profile, in which the profile walls 16 form a plurality of closed frames 20 in the profile cross section, also leads to a high level of stability and rigidity of the holding element 12.

Mit Blick auf die Herstellung des Halteelements 12 wird im Strangpressverfahren zunächst ein Profilstrang erzeugt mit mehreren Profilwänden 16, welche sich in axialer Richtung 18 erstrecken und im Querschnitt mehrere geschlossene Rahmen 20 ausbilden.With regard to the production of the holding element 12, a profile strand is first produced in the extrusion process with a plurality of profile walls 16 which extend in the axial direction 18 and form a plurality of closed frames 20 in cross section.

Der erzeugte Profilstrang wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt dann so abgelängt, dass Profilbauteile 26 mit einer gewünschten axialen Abmessung entstehen.The profile strand produced is then cut to length in a subsequent process step in such a way that profile components 26 with a desired axial dimension are produced.

Die 3 und 4 zeigen Ansichten eines solchen Profilbauteils 26, das als Zwischenprodukt bei der Herstellung des Halteelements 12 anfällt.the 3 and 4 show views of such a profile component 26, which occurs as an intermediate product in the manufacture of the holding element 12.

Die abgelängten Profilbauteile 26 gemäß den 3 und 4 werden dann im nächsten Verfahrensschritt durch Schneiden, Fräsen und/ oder Stanzen bearbeitet, wobei sich Laserschneiden als besonders vorteilhaftes Bearbeitungsverfahren erwiesen hat.The profile components 26 cut to length according to the 3 and 4 are then processed in the next process step by cutting, milling and/or punching, with laser cutting having proven to be a particularly advantageous processing method.

Bei der Bearbeitung der Profilbauteile 26 werden an den Profilwänden 16 insbesondere axiale Wandfortsätze 28 ausgebildet und in einem weiteren Verfahrensschritt so umgeformt, dass sich die Wandfortsätze 28 schräg oder senkrecht zur axialen Richtung 18 erstrecken.During the machining of the profile components 26 , axial wall extensions 28 , in particular, are formed on the profile walls 16 and are formed in a further method step in such a way that the wall extensions 28 extend obliquely or perpendicularly to the axial direction 18 .

Die 5 und 6 zeigen Ansichten eines derartigen, aus den abgelängten Profilbauteilen 26 gemäß den 3 und 4 hergestellten Halteelements 12 für die Lenksäulenbaueinheit 10 gemäß den 1 und 2.the 5 and 6 show views of such, from the cut to length profile components 26 according to 3 and 4 manufactured holding element 12 for the steering column assembly 10 according to the 1 and 2 .

Nachdem die Profilwände 16 im Querschnitt mehrere geschlossene Rahmen 20 ausbilden, weist das Halteelement 12 eine hohe Steifigkeit, insbesondere eine hohe Schubsteifigkeit auf. Bei geeigneter Dimensionierung einer Wandstärke d der Profilwände 16 bleiben die Verformungen des Halteelements 12 unter den in der Praxis auftretenden Beanspruchungen selbst dann in einem akzeptablen Bereich, wenn als Halteelement 12 ein stranggepresstes Profilbauteil 26 aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium verwendet wird. Alternativ ist natürlich auch denkbar, dass als Halteelement 12 ein stranggepresstes Profilbauteil 26 aus Stahl zum Einsatz kommt, insbesondere dann, wenn die Wandstärken d und/oder die Verformungen des Halteelements 12 minimiert werden sollen und/oder die auftretenden Beanspruchungen sehr hoch sind.Since the profile walls 16 form a plurality of closed frames 20 in cross section, the holding element 12 has a high rigidity, in particular a high shearing rigidity. With a suitable dimensioning of a wall thickness d of the profile walls 16, the deformations of the holding element 12 under the stresses occurring in practice remain within an acceptable range even if an extruded profile component 26 made of a light metal, in particular aluminum, is used as the holding element 12. Alternatively Of course, it is also conceivable that an extruded profile component 26 made of steel is used as the holding element 12, in particular when the wall thickness d and/or the deformations of the holding element 12 are to be minimized and/or the stresses that occur are very high.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den 5 und 6 weisen zwei Profilwände 16 des Halteelements 12 jeweils einen abgebogenen Wandfortsatz 28 auf, der sich senkrecht zur axialen Richtung 18 erstreckt und als Federlager für eine in den 1 und 2 dargestellte Unterstützungsfeder 30 dient.In the embodiment according to 5 and 6 have two profile walls 16 of the retaining element 12 each have a bent wall extension 28 which extends perpendicularly to the axial direction 18 and as a spring bearing for one in the 1 and 2 illustrated support spring 30 is used.

Die Unterstützungsfeder 30 hat entgegengesetzte Federenden 32, welche jeweils an einem der Wandfortsätze 28 befestigt sind, sowie einen mittigen Federabschnitt 34 , der die Lenksäule 14 in ihrem eingebauten Zustand entgegen der Schwerkraft beaufschlagt und damit eine einfache und komfortable Höhenverstellung des Lenkrads gewährleistet. Im Idealfall entspricht das durch die Unterstützungsfeder 30 erzeugte Schwenkmoment in etwa dem durch die Gewichtskraft der Lenksäule 14 und des Lenkrads erzeugten, entgegengesetzten Schwenkmoment, sodass der Fahrer mit minimalem Kraftaufwand eine Höhenverstellung des Lenkrads bzw. der Lenksäule 14 vornehmen kann.The assist spring 30 has opposite spring ends 32, each attached to one of the wall extensions 28, and a central spring section 34, which acts on the steering column 14 in its installed state against the force of gravity, thus ensuring easy and comfortable height adjustment of the steering wheel. Ideally, the pivoting moment generated by the support spring 30 corresponds approximately to the opposite pivoting moment generated by the weight of the steering column 14 and the steering wheel, so that the driver can adjust the height of the steering wheel or the steering column 14 with minimal effort.

Die 7 und 8 zeigen das Halteelement 12 der Lenksäulenbaueinheit 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform.the 7 and 8th show the holding element 12 of the steering column assembly 10 according to a further embodiment.

Analog zur Ausführungsform gemäß 5 sind auch in den Profilwänden 16 des Halteelements 12 gemäß 7 zwei Langlöcher 36 zur Höhenverstellung der Lenksäule 14 vorgesehen. Diese Langlöcher 36 erlauben ein Verschwenken (zumindest von Abschnitten) der Lenksäule 14, sodass das Lenkrad bzw. das lenkradseitige Ende der Lenksäule 14 in seiner Höhe verstellbar ist.Analogous to the embodiment according to FIG 5 are also in the profile walls 16 of the holding element 12 according to 7 two elongated holes 36 for adjusting the height of the steering column 14 are provided. These elongated holes 36 allow the steering column 14 to be pivoted (at least in sections), so that the height of the steering wheel or the end of the steering column 14 on the steering wheel side can be adjusted.

Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß den 5 und 6 sind in den Profilwänden 16 des Halteelements 12 gemäß den 7 und 8 darüber hinaus auch zwei Führungsschlitze 38 zur längsverschieblichen Befestigung des Halteelements 12 an der Fahrzeugkarosserie vorgesehen. Dementsprechend kann auf eine separate Führungsplatte 25 gemäß den 1 und 2 verzichtet werden, sodass sich die Konstruktion der Lenksäulenbaueinheit 10 vereinfacht.In contrast to the embodiment according to the 5 and 6 are in the profile walls 16 of the holding element 12 according to the 7 and 8th in addition, two guide slots 38 are provided for the longitudinally displaceable attachment of the holding element 12 to the vehicle body. Accordingly, a separate guide plate 25 according to the 1 and 2 be dispensed with, so that the construction of the steering column assembly 10 is simplified.

Die 9 zeigt eine Variante zur Ausführungsform des Halteelements 12 gemäß den 7 und 8, wobei eine der Profilwände 16 eine elastische Federzunge 40 aufweist und eines der Langlöcher 36 in dieser Federzunge 40 ausgebildet ist. Die Profilwände 16 bilden im Querschnitt des Halteelements 12 geschlossene und damit im Wesentlichen starre Rahmen aus. Durch die Federzunge 40 entsteht jedoch im Bereich des Langlochs 36 ein flexibler Profilwandabschnitt, der quer zur Profilwand 16 elastisch verformbar ist. Dementsprechend kann das Lenkwellengehäuse 24 mit relativ geringem Kraftaufwand zwischen der Federzunge 40 einer Profilwand 16 und einer gegenüberliebenden Profilwand 16 des Halteelements 12 geklemmt werden. Durch die Langlöcher 36 in der Federzunge 40 sowie in der gegenüberliegenden Profilwand 16 lässt sich das Lenkrad in seiner Höhe verstellen und mittels der Klemmverbindung einfach in einer gewünschten Position fixieren.the 9 shows a variant of the embodiment of the holding element 12 according to FIG 7 and 8th , wherein one of the profile walls 16 has an elastic spring tongue 40 and one of the elongated holes 36 is formed in this spring tongue 40. The profile walls 16 form closed and thus essentially rigid frames in the cross section of the holding element 12 . However, the spring tongue 40 creates a flexible profile wall section in the area of the elongated hole 36 which is elastically deformable transversely to the profile wall 16 . Accordingly, the steering shaft housing 24 can be clamped between the spring tongue 40 of a profile wall 16 and an opposite profile wall 16 of the holding element 12 with relatively little effort. The height of the steering wheel can be adjusted through the elongated holes 36 in the spring tongue 40 and in the opposite profile wall 16 and it can be easily fixed in a desired position by means of the clamp connection.

Die 10 und 11 zeigen das Halteelement 12 der Lenksäulenbaueinheit 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform.the 10 and 11 show the holding element 12 of the steering column assembly 10 according to a further embodiment.

Diese Ausführungsform unterscheidet sich vom Halteelement 12 gemäß den 7 und 8 lediglich dadurch, dass die Führungsschlitze 38 zur längsverschieblichen Befestigung des Halteelements 12 an der Fahrzeugkarosserie an Profilwänden 16 ausgebildet sind, die im Querschnitt des Halteelements 12 gesehen keinen geschlossenen Rahmen 20 ausbilden. Dadurch ergibt sich ein vereinfachter Querschnitt des Halteelements 12. Um jedoch im Bereich der Schlitze 38 die gewünschte Stabilität und Steifigkeit zu gewährleisten, können die Profilwände 16 im Bereich der Führungsschlitze 38 beispielsweise größere Wandstärken d aufweisen. Alternativ oder zusätzlich wird das Halteelement 12 in diesen Fällen bevorzugt als stranggepresstes Profilbauteil aus einem Material mit hohem E-Modul gefertigt, z.B. aus Stahl.This embodiment differs from the holding element 12 according to FIG 7 and 8th only in that the guide slots 38 for the longitudinally displaceable attachment of the holding element 12 to the vehicle body are formed on profile walls 16 which, viewed in cross section of the holding element 12, do not form a closed frame 20. This results in a simplified cross section of the holding element 12. However, in order to ensure the desired stability and rigidity in the area of the slots 38, the profile walls 16 can have greater wall thicknesses d in the area of the guide slots 38, for example. Alternatively or additionally, the holding element 12 is preferably manufactured in these cases as an extruded profile component made of a material with a high modulus of elasticity, for example steel.

Die 12 zeigt das Halteelement 12 gemäß 10, wobei ein karosseriefestes Montageelement 42 vorgesehen und längsverschieblich im Führungsschlitz 38 des Halteelements 12 geführt ist. Zwischen dem Montageelement 42 und dem Halteelement 12 sind in dem Schlitz 38 ferner Deformationsmittel 44 zur Energieabsorption bei einer axialen Relativbewegung zwischen dem Montageelement 42 und dem Halteelement 12 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel gemäß 12 werden als Deformationsmittel 44 separate, wellenförmige Deformationskörper eingesetzt, die im Crash-Fall eine axiale Verschiebung des Lenkrads in Richtung zur Zahnstange der Fahrzeuglenkung erlauben und einen Aufprall des Insassen in vorteilhafter Weise dämpfen.the 12 shows the holding element 12 according to FIG 10 , An assembly element 42 fixed to the body being provided and being guided in a longitudinally displaceable manner in the guide slot 38 of the retaining element 12 . Furthermore, deformation means 44 are provided in the slot 38 between the mounting element 42 and the holding element 12 for energy absorption during an axial relative movement between the mounting element 42 and the holding element 12 . In the embodiment according to 12 44 separate, wave-shaped deformation bodies are used as deformation means, which allow an axial displacement of the steering wheel in the direction of the rack of the vehicle steering system in the event of a crash and dampen an impact of the occupant in an advantageous manner.

Die 13 zeigt eine alternative Ausführungsform des Deformationsmittels 44 zur Energieabsorption. Hierbei wird der Führungsschlitz 38 seitlich durch Stege 48 begrenzt, die sich jeweils durch einen Spalt 50 des Montageelements 42 erstrecken. Da eine Stegbreite b1 der Stege 48 im Ausgangszustand größer ist als eine Spaltbreite b2 der Spalte 50 werden die Stege 48 bei einer axialen Bewegung 46 des Halteelements 12 relativ zum Montageelement 42 plastisch verformt. Vergleichbar zum Drahtziehen verringert sich dabei die Stegbreite b1 der als Deformationsmittel 44 wirkenden Stege 48 auf die Spaltbreite b2, wodurch Energie absorbiert und ein Aufprall des Insassen analog zur vorhergehenden Ausführungsvariante in vorteilhafter Weise gedämpft wird.the 13 12 shows an alternative embodiment of the deformation means 44 for energy absorption. In this case, the guide slot 38 is delimited laterally by webs 48 which each extend through a gap 50 of the mounting element 42 . Since a web width b1 of webs 48 is greater in the initial state than a gap width b2 of gap 50, webs 48 become 46 of the holding element 12 is plastically deformed relative to the mounting element 42 . Comparable to wire drawing, the web width b1 of the webs 48 acting as deformation means 44 is reduced to the gap width b2, as a result of which energy is absorbed and an impact of the occupant is damped in an advantageous manner analogously to the previous embodiment variant.

Die 14 zeigt den Ausschnitt des Halteelements 12 gemäß 13 mit einem auf das Montageelement 42 aufgesetzten Abschlussdeckel 52, der die Spalte 50 seitlich schließt und am Montageelement 42 befestigt ist. Durch den Abschlussdeckel 52 wird das Montageelement 42 quer zur Axialrichtung 18 am Halteelement 12 fixiert, sodass nur noch eine axiale Relativbewegung zwischen dem Montageelement 42 und dem Halteelement 12 unter Verformung der Stege 48 möglich ist.the 14 shows the section of the holding element 12 according to FIG 13 with a cover 52 placed on the mounting element 42, which closes the gaps 50 laterally and is fastened to the mounting element 42. The mounting element 42 is fixed to the holding element 12 transversely to the axial direction 18 by the end cover 52 , so that only an axial relative movement between the mounting element 42 and the holding element 12 is possible with deformation of the webs 48 .

Claims (9)

Lenksäulenbaueinheit für Kraftfahrzeuge, mit einem Halteelement (12) zur Lagerung einer Lenksäule (14), wobei das Halteelement (12) ein stranggepresstes Profilbauteil (26) mit einer Längsachse (A) ist und mehrere Profilwände (16) aufweist, die sich in axialer Richtung (18) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilwände (16) im Querschnitt mehrere geschlossene Rahmen (20) ausbilden, wobei sich die Lenksäule (14) in axialer Richtung (18) durch einen dieser geschlossenen Rahmen (20) erstreckt, wobei wenigstens eine Profilwand (16) einen abgebogenen Wandfortsatz (28) aufweist, der sich schräg oder senkrecht zur axialen Richtung (18) erstreckt.Steering column assembly for motor vehicles, with a holding element (12) for mounting a steering column (14), the holding element (12) being an extruded profile component (26) with a longitudinal axis (A) and having a plurality of profile walls (16) which extend in the axial direction (18), characterized in that the profile walls (16) form a plurality of closed frames (20) in cross section, with the steering column (14) extending through one of these closed frames (20) in the axial direction (18), with at least one Profile wall (16) has a bent wall extension (28) which extends obliquely or perpendicularly to the axial direction (18). Lenksäulenbaueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer Profilwand (16) ein Langloch (36) zur Höhenverstellung der Lenksäule (14) vorgesehen ist.steering column assembly claim 1 , characterized in that an elongated hole (36) for adjusting the height of the steering column (14) is provided in at least one profile wall (16). Lenksäulenbaueinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Profilwand (16) eine elastische Federzunge (40) aufweist, wobei das Langloch (36) in der Federzunge (40) ausgebildet ist.steering column assembly claim 2 , characterized in that the at least one profile wall (16) has an elastic spring tongue (40), the elongated hole (36) being formed in the spring tongue (40). Lenksäulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer Profilwand (16) ein Führungsschlitz (38) zur längsverschieblichen Befestigung des Halteelements (12) an einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist.Steering column assembly according to one of the preceding claims, characterized in that a guide slot (38) for longitudinally displaceable attachment of the retaining element (12) to a vehicle body is provided in at least one profiled wall (16). Lenksäulenbaueinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkarosserie ein Montageelement (42) aufweist, das in dem Führungsschlitz (38) längsverschieblich geführt ist.steering column assembly claim 4 , characterized in that the vehicle body has a mounting element (42) which is longitudinally displaceably guided in the guide slot (38). Lenksäulenbaueinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Deformationsmittel (44) zur Energieabsorption bei einer axialen Relativbewegung zwischen dem Montageelement (42) und dem Halteelement (12) vorgesehen sind.steering column assembly claim 5 , characterized in that deformation means (44) are provided for energy absorption during a relative axial movement between the mounting element (42) and the holding element (12). Lenksäulenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (12) ein stranggepresstes Profilbauteil (26) aus einem Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium ist.Steering column assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the retaining element (12) is an extruded profile component (26) made from a light metal, in particular from aluminium. Lenksäulenbaueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (12) ein stranggepresstes Profilbauteil (26) aus Stahl ist.Steering column assembly according to any one of Claims 1 until 6 , characterized in that the holding element (12) is an extruded profile component (26) made of steel. Verfahren zur Herstellung eines Halteelements (12) für eine Lenksäulenbaueinheit (10) mit nachfolgenden Verfahrensschritten: a) Strangpressen eines Profils, das eine Längsachse (A) und mehrere Profilwände (16) aufweist, welche sich in axialer Richtung (18) erstrecken und im Querschnitt mehrere geschlossene Rahmen (20) ausbilden; b) Ablängen des Profils, sodass Profilbauteile (26) mit gewünschter axialer Abmessung entstehen; c) Bearbeiten der Profilbauteile (26) durch Schneiden, Fräsen und/oder Stanzen, wobei bei der Bearbeitung der Profilbauteile (26) im Schritt c) axiale Wandfortsätze (28) entstehen, die in einem Schritt d) so umgeformt werden, dass sich die Wandfortsätze (28) schräg oder senkrecht zur Axialrichtung (18) erstrecken.Method for producing a holding element (12) for a steering column assembly (10) with the following method steps: a) Extruding a profile which has a longitudinal axis (A) and a plurality of profile walls (16) which extend in the axial direction (18) and form a plurality of closed frames (20) in cross section; b) cutting the profile to length so that profile components (26) with the desired axial dimensions are produced; c) Machining of the profile components (26) by cutting, milling and/or punching, with the machining of the profile components (26) in step c) producing axial wall extensions (28) which are shaped in step d) in such a way that the Wall extensions (28) extend obliquely or perpendicularly to the axial direction (18).
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