DE2701037C2

DE2701037C2 - Halterung für eine teleskopartig zusammenschiebbare Lenksäule für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2701037C2
Application number: DE2701037A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Ikawa; Naoki Yokohama Ogawa; Yoshimi Shizuoka Yamamoto
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; JTEKT Column Systems Corp
Priority date: 1976-01-13
Filing date: 1977-01-12
Publication date: 1983-09-22
Also published as: DE2701037A1; US4102217A; JPS5294636U; GB1553531A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung nach dem Oberbegriff des Anspruchs I.

Eine derartige Halterung geht aus der DE-OS 65 063 als bekannt hervor. Durch die Halterung ist der obere Teil der teleskopartig zusammenschiebbaren Lenksäule an der Armaturentafel befestigt, während ihr unterer Teil an ihrem unteren Ende mittels einer Tragkonsole an einer Spritzwand des Kraftfahrzeuges gehalten ist. Die Halterung für den oberen Lenksäulenteil weist ein U-förmiges Klemmelement auf, das fest einen Teil der Ummantelung des oberen Lenksäulenteils umgibt und zwei Flansche aufweist, die sich von den oberen Enden des Klemmelements, einstückig angeformt, nach außen erstrecken. Ein Paar im Abstand voneinander angeordneter Gleitstücke mit I-förmigem Querschnitt ist fest mit der Armaturentafel oberhalb des Klemmelements verschraubt Jeder Flansch des Klemmelements weist einen länglichen, rechteckförmigen Schlitz auf, der in Eingriff mit an jedem I-förmigen Gleitstück ausgebildeten Nuten steht. Der Flansch und das Gleitstück werden mittels Scherstiften miteinander verbunden. Diese Halterung ist so ausgebildet, daß die Lenksäule teleskopartig zusammenschiebbar ist, wenn die Scherstifte bei einem Aufprall bestimmter Stärke auf das Lenkrad abscheren.

Wenn ein mit der Halterung nach der DE-OS 23 65 063 versehenes Fahrzeug auf ein schweres Hindernis auffährt, so wird das Getriebegehäuse infolge des Aufpralls in den Fahrerraum des Fahrzeugs eingeschoben. Als Folge davon bricht die an der Spritzwand befestigte Tragkonsole, so daß die gesamte Lenksäule nach ,hinten verschoben wird. Da die Lenksäule jedoch an der Armaturentafel mittels der Halterung befestigt ist, wird sie oberhalb der Halterung leicht gekippt Dies bedingt eine unerwünschte Verzerrung oder Verfonnung des Klemmelements in dem Gleitstück, so daß das Klemmelement nicht wie vorgesehen glatt aus dem Eingriff mit dem Gleitstück herauskommen kann. Prallt nun der Körper des Fahrers auf das Lenkrad, so ist eine teleskopartige Bewegung des oberen Lenksäulenteils gegenüber dem unteren Lenksäulenteil infolge des Verklemmens der Halterung nicht mehr möglich, was zu ernsthaften Verletzungen des Fahrers führen kann. Neben diesem schwerwiegenden Nachteil ist es des weiteren von Nachteil, daß die Herstellung des Gleitstückes rc-it dem I-förmigen Querschnitt ein relativ teueres Verfahren, z. B. das Spritzgießen, erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halterung der genannten Art zu schaffen, die bei einfachem Aufbau während des Einwirkens einer bestimmten Stoßkraft ein Zusammenschieben der Lenksäule zuverlässig gewährleistet.

Diese Aufgabe ivird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene erfindungsgemäße Ausbildung der Halterung gelöst

Durch diese Maßnahmen wird eine Halterung geschaffen, mit der zum einen die Lenksäule während des normalen Fahrbetriebes an der Armaturentafel befestigt ist, zum anderen bei einem Unfall ohne jegliches Verklemmen oder Verkanten ein Lösen der Lenksäule von der Armaturentafel und somit ein ungehindertes Zusammenschieben der teleskopierbaren Lenksäule gewährleistet ist.

Vorteilhafte Ausbildungen der Halterung sind in den Unteränsprüchen angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 2 ist auch bei einem Zusammenprall und einem sich daraus ergebenden Zusammenschieben der Lenksäule in der Anfangsphase des Zusammenschiebens eine seitliche Führung gewährleistet. Ein unerwünschtes Ausknicken und somit eine mögliche Verkantung der Lenksäule im Bereich der Halterung wird vermieden.

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Durch die Maßnahme nach Anspruch 3 wird gewährleistet, daß der Stoß eines auf die Lenksäule auftreffenden Körpers in die Wirkrichtung des Teleskops geleitet wird.

Anhand von Ausführungsbeispielen wird die Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht von einer Lenksäulenanordnung mit einer bekannten Halterung,

F i g. 2 eine Vorderansicht der Halterung nach F i g. 1,

F i g. 3 eine fragmentarische perspektivische Ansicht der einzelnen Bauteile der in F i g. 1 gezeigten Halterung,

F i g. 4 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Halterung,

Fig.5 eine Vorderansicht der in Fig.4 gezeigten Halterung,

Fig.6 sine detaillierte perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Halterung im zusammengebauten Zustand,

Fig.7 eine detaillierte perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Halterung im auseinandergenornmenen Zustand,

F i g. 8 eine längsgeschnittene Ansicht der erfijidungsgemäßen Halterung bei normalem Betriebszustand des Fahrzeugs,

Fig.9 eine der Fig.8 ähnliche Ansicht bei einem Aufprallunfall des Fahrzeugs und

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht von einer anderen Ausführung von einem Element für die erfindungsgemäße Halterung.

In Fig. 1 bis 3 ist eine zum Stand der Technik gehörende Halterung im Vergleich zu der erfindungsgemäßen Konstruktion nach Fig.4—10 dargestellt. Die Lenksäuienanordnung 10 weist eine Lenksäule 11 auf, an deren oberen Ende ein Lenkrad 12 befestigt ist und die an ihrem gegenüberliegenden unteren Ende mit dem Lenkgetriebe 13 verbunden ist. Die Lenksäule 11 wird von einer oberen Außenummantelung 14 und einer unteren Innenummantelung 15 umgeben, wobei die Ummantelungen 14 und 15 teleskopartig zueinander verschiebbar sind. Während die obere Ummantelung 14 mittels einer Halterung 20, wie nachfolgend beschrieben, an einer Armaturentafel 1 befestigt ist, ist die untere Innenummantelung 15 an ihrem unteren Ende mittels einer Tragkonsole 16 an einer Spritzwand 2 gehalten.

Die bekannte Halterung 20 ist in Fig.2 und 3 dargestellt und weist ein U-förmiges Klemmelement 21 auf, das einen Teil der oberen Ummantelung 14 fest umgibt und an dessen oberen Enden jeweils ein sich nach außen erstreckender Flansch 21a integral angeformt ist. Ein Paar im Abstand voneinander angeordnete Gleitstücke 22 miti-förmigem Querschnitt ist fest mit der Armaturentafe/ 1 oberhalb des Klemmelements 21 verschraubt. Jeder Flansch 21a des Klemmelements 21 weist einen länglichen, rechteckförmigen Schlitz auf, der in Eingriff mit den Nuten 22a jedes I-förmigen Gleitstücks steht. Jeder Flansch 21a und das dazugehörige Gleitstück 22 werden mittels nicht dargestellter Scherstifte miteinander verbunden,

Die bekannte Halterung ist so ausgelegt, daß die Lenksäule teleskcpieren kann, wenn die Scherstifte bei einem Aufprall auf das Lenkrad von bestimmter Stärke obscheren.

In der Praxis h<it si^rh jedoch gezeigt, daß die mit der bekannten Halterung an der Armaturentafel befestigte Lenksäule nicht in ausreichendem Maße teleskopiert.

Wenn die Fahrzeugvorderseite auf ein steifes Hindernis auftrifft, drückt die in Richtung des Pfeiles F\ (Fig. 1) wirkende Stoßkraft das Lenkgetriebe 13 nach hinten, so daß es in den Fahrgastraum des Fahrzeuges eingeschoben wird. Als Folge hiervon bricht die an der Spritzwand befestigte Tragkonsole 16, so daß sich die gesamte Lenksäule 10 nach hinten verschieben will. Da die Lenksäule jedoch an der Armaturentafel 1 mittels der Halterung 20 befestigt ist, wird sie oberhalb der

ίο Halterung 20, wie durch die gestrichelte Linie in F i g. 1 angedeutet, leicht gekippt. Dies bedingt eine unerwünschte Verzerrung oder Verformung des Klemmelements 21 in dem mit dem Gleitstück 22 in Eingriff befindlichen Bereich. Das so verformte Klemmelement 21 kann daher nicht glatt aus dem Eingriff mit dem Gleitstück weggleiten, so daß eine teleskopartige Bewegung der oberen Ummantelung 14 über die untere Ummantelung 15 trotz der infolge des Auftreffens des Fahrerkörpers auf das Lenkrad ausgeübten Aufprallkraft verhindert wird.

Bei der Darstellung der Ausführt¹ ;.gsbeispiele einer erfindungsgemäßen MaSterung nach Fig.4—7 επϊ-spricht die Lenksäuienanordnung 10 der in Fig. 1 dargestellten Lenksäuienanordnung 10. Wie F i g. 7 erkennen läßt, weist die Halterung 30 eine Klemmplatte 31 auf, di° sich in Längsrichtung der Lenksäule erstreckt, und einen Klemmaufsatz 32 von U-förmigem Profil. Der Klemmaufsatz 32 ist mit abgewinkelten Flanschen an den freien Schenkeln seines U-förmigen Profils an der oberen Ummantelung der Lenksäule angeschweißt oder auf andere Weise befestigt. Die Klemmplatte 31 weist ein dem Lenkrad 12 abgewandtes vorderes Ende auf, in dem ein rechteckförmiger Ausschnitt 31a ausgebildet ist. Des weiteren weist die Klemmplatte 31 ein dem Lenkrad 12 zugewandtes hinteres Ende mit einem in Längsrichtung zur Klemmplatte sich erstreckenden, hakenförmig gebogenen, nach unten gerichteten Halteteil 31 b auf. Im mittleren Bereich der Klemmplatte 31 sind Löcher 31c zum Einsetzen von Scherctifte'i oder Nieten 33 vorgesehen. Die Klemmplatte 31 weist ferner Löcher 31c/auf, durch die sich Bolzen zur Befestigung der {Jemmplatte31 an der Armaturentafel 1 erstrecken.

Der Klemmaufsatz 32 weist eine Befestigungsfläche

326 auf, deren Ebene in Längsrichtung gegenüber der Längsrichtung des Klemmaufsatzes 32 unter einem Winkel Θ geneigt ist. Die Befestigungsfläche 32 weist an ihrem dem Lenkrad 12 abgewandten vorderen Ende ein in Längsrichtung zur Befestigungsfläche 32£> sich erstreckendes, hakenförmig gebogenes, nach oben

-,o gerichtetes Halteteil 32a auf, das in den Ausschnitt 31a der Klemmplatte 31 eingreift. Die Befestigungsfläche 326 ist mit Löchern 32c versehen, deren Anzahl und Lage derjenigen der Löcher 31c in der Klemmplatte 31 entspricht.

Um das Halteteil 32 unbehindert aufnehmen zu können und eine Pefestigung der Klemmplatte 31 in enger Berührung mit der Oberfläche der Armaturentafel 1 zu gewährleisten, ist die Armaturentafel 1 teilweise ausgespart. Beim Zusammenbau wird das hakenförmige Halteteil 3l6der Klemmplatte 31 an dem hinteren Ende der Befestigungsfläche 32b eingehakt, während das Halteteil 32a an der Befestigungsfläche in hakenförmigem Eingriff mit dem Ausschnitt 31a der Klemmplatte 31 gemäß F i g. 6 gebracht wird. Die Klemmplatte 31

*>5 und die Betätigungsfläche 326 werden dann mittels der Scherstifte oder Niettn 33. die sich durch die Löcher 31c und 32c erstrecken, miteinander verbunden. Die so zusammengebaute Halterung wird durch Anschrauben

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der Klemmplatte 31 an der Armauirentafel I befestigt.

Alternativ zum Aiisführungsbcispiel nach Fig. b —9 kann ein nach oben gerichtetes hakenförmiges Maltctcii am hinteren Ende des Klemmaufsatzes, ein nach unten gerichtetes hakenförmiges Halteteil am vorderen Ende der Klemmplatte und ei;i Ausschnitt am hinteren Ende der Klemmplatte ausgebildet werden. Anstelle eines Klemmaufsatzes von U-förmigem Profil gemäß der Ausführung na;h Fig. 5 —9 kann auch ein Klcmmaufsatz 32' von I-förmigem Profil gemäß Fig. 10 vorgesehen sein.

Im Betrieb befinden sich die Klemmplatte 31 und der Klemmaufsatz 32. wie in F i g. 8 gezeigt, bei normaler Fahrbedingung in Eingriff miteinander. Wenn auf die Lenksäule aufgrund iles bei einem Zusammenstoß des Fahrzeuges gegen das Lenkrad nach vorne geworfenen Fahrerkörpers eine .Stoßkraft P einwirkt, scheren die Nieten oder Schen.tifte 33 bei einer bestimmten Scherbeanspruchung ab und der Klemmaufsatz 32 gleitet zusammen mit der oberen Ummantelung 14 gegenüber der Klemmplatte 31 in Längsrichtung nach vorne. Um diese Gleitbewegung zu erleichtern, ist die Befestigungsfläche 326 um den vorgenannten Winkel θ geneigt, so daß sie parallel zur Wirkrichtung der Stoßkraft P liegt. Die gesamte Lenksäule wird daher zusammengeschoben.

Aus der vorausgehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Klemmplatte und die obere Wand des Klemmaufsatzes über eine größere Fläche als bei der bekannten vorausbeschriebenen Halterung in flächenmüßiger Berührung miteinander stehen.

Die Stoßkraft, die während der anfänglichen Kollision die Lenksäule nach hinten und oben versetzen will, wird auf diese größere Fläche verteilt, so daß keine lokale Konzentration vorliegt und damit keine nennenswerte Verzerrung oder Verformung der Halterung entsteht. Eine solche Verformung könnte nämlich möglicherweise ein erfolgreiches Zusammenschieben der Lenksäule verhindern. Des weiteren verhindern die hakenförmigen, mit den entsprechenden Enden der angepaßten Elemente in Eingriff stehenden Halteleile insbesondere eine nach oben gerichtete Verformung oder ein Verbiegen des Klemmaufsatzes.

Ferner wird eine seilliche Verschiebung der Klemmplatte und des Klemmaufsatzes durch die hakenförmiee Eingriffnahme des Halteteils 32a mit dem Ausschnitt 31 weitestgehend vermieden. Ferner kann sowohl die Klemmplatte als auch der Klemmaufsatz einfach und wirtschaftlich durch Umgieben von einer einzelnen Platte aus Stahl oder einem anderen Material hergestellt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuj"

Claims

Patentansprüche:

1. Halterung für eine teleskopartig zusammenschiebbare Lenksäule für Kraftfahrzeuge mit einem am oberen Ende der Lenksäule befestigten Lenkrad, wobei an dem einen der beiden teleskopartig zueinander verschiebbaren Teile der Lenksäule ein Klemmaufsatz mit mindestens einer sich in Längsrichtung der Lenksäule erstreckenden Befestigungsfläche zum mittelbaren Befestigen an einem to Fahrzeugteil vorgesehen ist, mit einer Klemmplatte, die mit dem Klemmaufsatz in gleitbarem Eingriff steht, mit an dem Klemmaufsatz vorgesehenen Mitteln, die eine seitliche Verschiebung der Klemmplatte relativ zum Klemmaufsatz verhindern, und mit is Verbindungselementen zum Verbinden der Klemmplatte mit dem Klemmaufsatz, wobei die Verbindungselemente unter Einwirkung einer bestimmten Stoßkraft abscheren, so daß der Klemmaufsatz von der Klemmplatte weggleiten kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmaufsatz (32) an dem dem Lenkrad (12) abgewandten Ende der Befestigungsfläche (32b) ein in Längsrichtung zur Befestigungsfläche {32b) sich erstreckendes, hakenförmig gebogenes, nach oben gerichtetes erstes Halteteil (32a,J aufweist, und daß die auf der Befestigungsfläche (32b) des Klemmaufsatzes (32) aufliegende. Klemmplatte (31) an ihrem dem Lenkrad (12) zugewandten Ende ein in Längsrichtung zur Klemmplatte (31) sich erstreckendes, entsprechend dem ersten Halteteil (32a^ am Klemmaufsaiz (32) hakenförmig gebogenes, jedoch nach unten gerichtetes zv- eites Halteteil (3tb) aufweist, daß nach den Zusammenbau das an der Klemmplatte (31) angeordnet zweite Halteteil (3ib) mit dem dem Lenkrad (12) zugewandten Ende der Befestigungsfläche (32b) des Klemmaufsatzes (32) und das dem Lenkrad (12) abgewandte Ende der Klemmplatte (31) mit dem am Klemmaufsatz (32) angeordneten ersten Halteteil (32a^ in Eingriff stehen.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmplatte (31) an ihrem dein Lenkrad (12) abgewandten Ende einen rechteckförmigen Ausschnitt (3Ia^ aufweist, dessen Breite der Breite des hakenförmig gebogenen Halteteils (32a^ an der Befestigungsfläche (32b) entspricht und in den das hakenförmig gebogene Halteteil (32a,} zur Verhinderung einer seitlichen Verschiebung der Klemmplatte (31) gegenüber dem Klemmaufsatz so (32) eingreift.

3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsfläche (32b) des Klemmaufsatzes (32) in Längsrichtung gegenüber der Längsrichtung des Klemmaufsatzes (32) unter einem Winkel (Θ) geneigt ist, der dem Winkel entspricht, unter dem die bei einem Aufprall auf die Lenksäule (11) zu erwartende Stoßkraft in Längsrichtung der Lenksäule einwirkt.

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