DE4105821A1 - Haltevorrichtung fuer eine ein lenkrad mit airbag aufweisende lenksaeule eines kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für eine ein Lenkrad mit Airbag aufweisende Lenksäule eines Kraftfahr­ zeuges, mit einer Einrichtung zum Verschwenken des Lenkrades um eine horizontale, quer verlaufende Schwenkachse.

Als passives Rückhaltesystem gilt der Airbag, der unsichtbar in der Lenkradnabe zusammengefaltet verstaut ist und sich im Falle einer Kollision automatisch vor dem Fahrer aufbläht. Nur im Falle einer schweren Kollision wird der Airbag über einen feinfühligen Sensor innerhalb von 30 bis 50 ms aus der Lenk­ radnabe ausgestoßen und innerhalb der folgenden 25 ms schlag­ artig mit einem Gas gefüllt, das üblicherweise erst bei der Zündung eines alterungsbeständigen Pulvers entsteht. Der Air­ bag bleibt nur etwa eine halbe Sekunde prall gefüllt; dann strömt das Gas aus seitlichen Öffnungen schnell wieder ab, um dem Fahrer wieder eine freie Sicht zu ermöglichen.

Als flankierende Maßnahme für einen optimalen Schutz des Fahrers gilt neben dem Airbag der sog. Gurtstrammer. Dieser läßt sich als Aufrollvorrichtung auf den serienmäßigen 3-Punkt-Sicherheitsgurt auf setzen und strafft diesen im Not­ fall einige s/1000 nach dein Aufprall mit Hilfe eines kleinen Treibsatzes derart, daß keine Gurtlänge verschenkt wird.

Das Erkennen des Unfalles geschieht über einen feinfühligen Sensor, der über dem Getriebegehäuse angeordnet sein kann. Wird dieser mit Dehnmeßstreifen beklebte Biegeschwinger elastisch verformt, gibt es eine Widerstandsänderung. Diese wird einem Instrument mitgeteilt, das aus der Verzögerung den Geschwindigkeitsverlust ermittelt und den Zünder des Gurt­ strammers bei einem gravierenden Frontalaufprall auslöst. Wenn die Zündpille den Zündsatz im Patronenlager durchschlägt, wird eine Membrane an der Austrittsdüse durchstoßen, die ein flüs­ siges Antriebsmittel beaufschlagt, das über ein kleines Schau­ felrad den Gurt strammt.

Um das Aus- und Einsteigen zu erleichtern, ist der Airbag in dem neu vorgestellten Lexus in einem verstellbaren Teleskop-Lenkrad untergebracht, wobei Lenkrad samt Airbag automatisch nach oben schwenken, wenn der Zündschlüssel abgezogen wird.

Die DE-A1-36 23 414 offenbart eine Haltevorrichtung für eine Lenksäule eines Kraftfahrzeuges, insbesondere für eine ein Lenkrad mit Airbag aufweisende Lenksäule. Die Haltevorrichtung weist eine zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Lenkschutz­ rohr angeordnete energieabsorbierende Tragkonsole auf, die mit dem Lenkschutzrohr verbunden ist. Die Konsole ist mit Verfor­ mungsabschnitten versehen und oberhalb des Lenkschutzrohres angeordnet. Unterhalb des Lenkschutzrohres ist eine Kniefang­ vorrichtung vorgesehen, die ein starres Kraftübertragungsele­ ment umfaßt, das gegenüberliegend zur Tragkonsole angeordnet und mit dem Lenkschutzrohr kraftübertragend verbunden ist. Bei einem Aufprall des Fahrers mit seinem Oberkörper auf das Lenk­ rad bzw. auf den Luftsack des Airbag-Systems werden gleich­ zeitig die Knie des Fahrers gegen die Kniefangvorrichtung gedrückt. Die vom Oberkörper in die Lenkanlage eingeleitete Längskraft sowie die hieraus resultierende vertikale Kraftkom­ ponente werden unterstützt von einer Schrägkraft und einer hieraus resultierenden Kraftkomponente, die so in das Lenk­ schutzrohr eingeleitet wird, daß ein Hochschwenken der Lenk­ anlage erfolgt. Infolge dieser Verstellung in Hochrichtung erfolgt in Abhängigkeit von der Stärke des Aufpralls eine Deformation der Tragkonsole.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Airbag-System bei im Vergleich zu PKW-Lenksäulen steiler gestellten Lenk­ säulen noch weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen der Ver­ schwenkeinrichtung zugeordneten Sensor, der bei Erkennen eines nachfolgend das Ausstoßen des Airbags auslösenden Unfalls noch vor dem Airbagausstoß die Verschwenkeinrichtung auslöst, die das Lenkrad um die genannte Schwenkachse um einen definierten Verschwenkwinkel nach unten verschwenkt.

Bei Transportern, z. B. beim VW-T4 oder Ford-Transit, beträgt der Neigungswinkel der Lenksäule gegenüber der Horizontalen üblicherweise 43°, Unter diesem Neigungswinkel erfolgt naturgemäß auch der Ausstoß des Airbags, der bei einem Unfall die in Fahrrichtung gerichtete Beschleunigung von Kopf und Brust des Fahrers verzögern soll. Nun ist aber die Sitzposi­ tion der Fahrer zu dem meist nicht verstellbaren Lenkrad unterschiedlich. Einige Fahrer sitzen mit stark angewinkelten Armen bei weitgehend aufrechtem Oberkörper verhältnismäßig dicht vor dem Lenkrad, während andere mit gestreckten Armen fahren, wobei der Oberkörper einen größeren Abstand vom Lenk­ rad und eine etwas weniger steile Sitzposition aufweist. Bei der letzteren Gruppe von Fahrern sind die vom Airbag ausge­ lösten Verzögerungswerte bei der Brustbeschleunigung des Fahrers nicht optimal. Wird jedoch bei im Vergleich zu PKW-Lenksäulen steiler gestellten Senksäulen das Lenkrad erfin­ dungsgemäß unmittelbar vor dem Ausstoß des Airbags um einige Grad nach unten verschwenkt, ergibt sich für den Airbag eine für den Fahrer günstigere Schußrichtung, die insbesondere für die Brust des Fahrers einen verbesserten Schutz erbringt.

Zur Verbesserung der Schußrichtung erscheint ein nach unten gerichteter Verschwenkwinkel von etwa 13° optimal. Es ist jedoch auch denkbar, diesen definierten Verschwenkwinkel bei Fahrzeugauslieferung dem jeweiligen Fahrer anpassen zu lassen.

Damit beim Herunterschwenken der Lenksäule die Unterkante des Lenkrades nicht auf die Oberschenkel oder Knie des Fahrers aufschlägt, ist es zweckmäßig, wenn die Schwenkachse dicht hinter dem Lenkrad angeordnet ist.

Die Verschwenkeinrichtung kann mechanisch ausgebildet sein und z. B. einen Seilzug umfassen, der ähnlich wie bei dem bekann­ ten Audi-Sicherheitssystem (procon-ten) arbeitet und anstelle einer Längsverschiebung der Lenksäule deren Winkeländerung bewirkt. Die Verschwenkeinrichtung kann aber auch einen Feder­ speicher umfassen, der die Lenkeinrichtung permanent in eine nach unten gerichtete Verschwenkbewegung beaufschlagt. Dabei wird die Lenksäule entgegen dieser vom Federspeicher ausge­ übten Kraft in einer Verriegelung gehalten, deren Entriegelung von dem den Unfall messenden Sensor ausgelöst wird. Auch diese Entriegelung könnte über ein Seilzugsystem erfolgen.

In einer abgewandelten Ausführungsform könnte die Verschwenk­ einrichtung aber auch eine pyrotechnische Vorrichtung umfas­ sen, also mit einer Zündladung arbeiten.

In der Zeichnung ist das der Erfindung zugrunde liegende Prin­ zip schematisch dargestellt.

Innerhalb eines Kraftfahrzeuges ist eine Lenkreinrichtung 1 angeordnet, deren Lenksäule 2 das Lenkrad 3 trägt und über eine Haltevorrichtung 4 mit der Karosserie verbunden ist. In dieser üblichen, in der Zeichnung dargestellten Arbeitsposi­ tion schließt die Lenksäule 2 mit der Horizontalen einen Winkel β ein, der üblicherweise 43° beträgt. Möglichst dicht hinter dem Lenkrad 3 ist eine horizontale, quer zum Fahrzeug ver­ laufende Schwenkachse 5 vorgesehen, die als Drehpunkt darge­ stellt ist. Um diese Schwenkachse 5 läßt sich die Lenksäule 2 in Richtung des Pfeiles 6 um einen definierten Winkel mit Hilfe einer Verschwenkeinrichtung 7 nach unten verschwenken, soweit eine die Lenkeinrichtung 1 in ihrer Arbeitsstellung haltende Verriegelung 8 gelöst wird. Die Lösung dieser Ver­ riegelung 8 wird über einen nicht näher dargestellten Sensor gesteuert, der den Unfall feststellt, der zum Ausstoß eines in der Nabe des Lenkrades untergebrachten Airbags führen soll. Die Verschwenkeinrichtung 7 ist in der Zeichnung schematisch als Seilzug angedeutet.

Die Zeichnung zeigt ferner zwei extreme Sitzpositionen des Fahrers (linke Postition: kleine Personen "5%-Frau"; rechte Position: große Personen "95-% Mann"). Bei der in der Zeich­ nung rechten Darstellung schließt der Torso des Fahrers mit der Horizontalen einen Winkel β von etwa 21° ein.

Claims (7)

1. Haltevorrichtung für eine ein Lenkrad (3) mit Airbag auf­ weisende Lenksäule (2) eines Kraftfahrzeuges, mit einer Einrichtung zum Verschwenken des Lenkrades (3) um eine horizontale, quer verlaufende Schwenkachse (5), gekenn­ zeichnet durch einen der Verschwenkeinrichtung zugeordneten Sensor, der bei Erkennen eines nachfolgend das Ausstoßen des Airbags auslösenden Unfalls noch vor dem Airbagausstoß die Verschwenkeinrichtung auslöst, die das Lenkrad (3) um die genannte Schwenkachse (5) um einen definierten Ver­ schwenkwinkel (α) nach unten verschwenkt.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschwenkwinkel (α) etwa 13° beträgt.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwenkachse (5) direkt hinter dem Lenk­ rad (3) angeordnet ist.

4. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkeinrichtung mechanisch ausgebildet ist.

5. Haltevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkeinrichtung einen Seilzug (7) umfaßt.

6. Haltevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschwenkeinrichtung einen Federspeicher umfaßt, der die Lenkeinrichtung permanent in Richtung der genannten Verschwenkbewegung beaufschlagt, und daß eine lösbare, die Lenksäule (2) in ihrer Normalstellung arre­ tierende Verriegelung (8) vorgesehen ist, deren Entriege­ lung von dem genannten Sensor ausgelöst wird.

7. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkeinrichtung eine pyrotechnische Vorrichtung umfaßt.