DE4339429A1 - Lenksäule eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenksäule eines Kraftfahrzeugs der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten und aus der EP-PS 0 192 776 hervorgehenden Art.

Bei der aus dieser Druckschrift bekannten Lenksäule be­ steht das Befestigungsteil aus einem das Lenkrohr umge­ benden, U-förmigen Aufnahmeteil und einem querverlaufen­ den, flachprofilförmigen Anschraubteil, das mit zwei Schrauben am Armaturenbrett angeschraubt ist. Dabei ist das Aufnahmeteil an einem untenliegenden Umfangsabschnitt mit dem Lenkrohr verschweißt, wodurch bei einer in Rich­ tung des Lenkrohrs gerichteten Krafteinwirkung - also beim Aufprallen des Fahrers auf das Lenkrad - das Aufnah­ meteil an einem obenliegenden und einem untenliegenden Soll-Biegeabschnitt plastisch verformt und damit die Auf­ prallenergie absorbiert wird. Das Befestigungsteil ist jedoch verhältnismäßig kompliziert ausgebildet und daher kostenaufwendig herzustellen. Darüber hinaus kann bei dieser Konstruktion die Aufprallenergie nur durch plasti­ sche Verformung des Befestigungsteils absorbiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer Lenksäule der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art das mit dem Lenkrohr in Verbindung stehende Teil derart auszubilden, daß es in einfacher und kostengünstiger Weise hergestellt werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe sind die im Patentanspruch 1 dar­ gelegten Merkmale vorgesehen.

Da das mit dem Lenkrohr in Verbindung stehende Teil er­ findungsgemäß durch einen am Fahrzeugaufbau befestigten Anschlag plastisch verformt wird, kann hierfür vorteil­ hafterweise entweder ein das Lenkrohr haltendes Befesti­ gungsteil oder auch ein speziell hierzu am Lenkrohr ange­ brachtes Formteil, wie gebogenes Flachprofil oder der­ gleichen, vorgesehen werden, mit dem der fahrzeugauf­ baufeste Anschlag bei Längsverlagerung des Lenkrohrs in­ folge Beaufschlagung des Lenkrads durch den Fahrzeuglen­ ker derart zusammenwirkt, daß es plastisch verformt wird. Die hierdurch erzielte Energieabsorption wird somit in sehr einfacher und kostengünstiger Weise, nämlich entwe­ der durch ein ohnehin vorhandenes, einfach ausgebildetes Befestigungsteil oder wie erwähnt durch ein unkompliziert hergestelltes, am Lenkrohr angebrachtes Formteil er­ reicht.

Eine Halterung des Lenkrohrs durch ein U-förmiges Befe­ stigungsteil mit seitlich abstehenden Befestigungsab­ schnitten hat den Vorteil, daß die Ausnehmung zum Durch­ führen der Schraube mit einer zur lenkradseitigen Stirn­ seite verlaufenden, schlitzartigen Durchgangsöffnung ver­ sehen werden kann. Diese kann so angeordnet werden, daß ein oder zwei, jeweils in die Ausnehmung ragende Fort­ sätze gebildet werden, die bei Längsverlagerung des Lenk­ rohrs an der Schraube anliegen und dadurch nach außen ge­ bogen, also plastisch verformt werden (Merkmale der Pa­ tentansprüche 2 und 3).

Zweckmäßigerweise sind die beiden, am Befestigungsteil ausgebildeten Ausnehmungen rechteckförmig gestaltet, wo­ bei an dessen lenkradseitiger Stirnseite ein querverlau­ fender Fortsatz vorgesehen ist. Dieser wird durch ein in die Ausnehmung eingesetztes, seinerseits von einer Schraube durchsetztes Einsatzteil bei Längsverlagerung des Lenkrohrs nach außen gebogen. Dabei weist das Ein­ satzteil zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen ein von der Schraube durchsetztes Langloch auf. Schließlich wird das Befestigungsteil unter Zwischenlage eines druckela­ stischen Zwischenteils (gummielastischer Kunststoff, Wellscheibe oder dergleichen) durch die Schraube gegen das Armaturenbrett gepreßt (Merkmale der Patentansprüche 4 bis 6).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 den Endbereich einer am Armaturenbrett ange­ brachten Lenksäule mit Lenkrad,

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Befestigung des Lenkrohrs über ein U-förmiges Befestigungsteil am Armaturenbrett in Pfeil­ richtung a von Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte Einzelansicht eines Befesti­ gungsabschnitts des Befestigungsteils in Drauf­ sicht,

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 3.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Lenkeinrichtung 1 eines Personenkraftwagens besteht im wesentlichen aus einer ein Lenkrad 2 tragenden Lenksäule 3 und einem Lenk­ rohr 4, in dem die Lenksäule 3 drehbar gelagert ist. Da­ bei ist das Lenkrohr 4 über ein U-förmiges Be­ festigungsteil 5 mit seitlich abstehenden Befestigungsab­ schnitten 5′ an einem Armaturenbrett 6 durch zwei Schrau­ ben 7 befestigt, wobei das Lenkrohr 4 seinerseits mit dem U-förmigen Befestigungsteil 5 dreh- und schubfest verbun­ den ist.

In den Fig. 2 und 3 ist zu ersehen, daß die Befesti­ gungsabschnitte 5′ des U-förmigen Befestigungsteils 5 je­ weils eine rechteckförmige Ausnehmung 10 aufweisen, deren Breitseiten 10′ parallel zum Lenkrohr 4 verlaufen. Ferner erstreckt sich zwischen der Ausnehmung 10 und der lenkradseitigen Stirnseite 5′′ des U-förmigen Befe­ stigungsteils 5 eine Durchgangsöffnung 11, die bündig zu der sich parallel zur benachbarten Außenkante des Befe­ stigungsabschnitts 5′ erstreckenden Breitseite 10′ ver­ läuft. Dabei steht vom Endbereich der gegenüberliegenden Breitseite 10′ der Ausnehmung 10 ein Fortsatz 12 ab, der etwa halb so lang ist wie eine Schmalseite der rechteck­ förmigen Ausnehmung 10 und der bündig zur lenkradseitigen Stirnseite 5′′ des Befestigungsteils 5 verläuft.

In die rechteckförmigen Ausnehmungen 10 der Befestigungs­ abschnitte 5′ ist jeweils ein Einsatzteil 13 eingesetzt, das von einem parallel zu den Breitseiten 10′ verlaufen­ den Langloch 14 durchsetzt ist. Wie Fig. 4 zeigt, liegt das Einsatzteil 13 über einen Bund 13′ an der Unterseite des Befestigungsabschnitts 5′ des U-förmigen Befesti­ gungsteils 5 an und ragt dabei über die Dicke des Befe­ stigungsabschnitts 5′ hinaus. Dabei liegt an der oberen Stirnseite des Einsatzteils 13 das Armaturenbrett 6 an, während auf einer stirnseitigen Anlageschulter 15 des Einsatzteils 13 ein Druckteil 16 aufliegt. Dieses wirkt seinerseits gegen ein auf dem Befestigungsabschnitt 5′ aufliegendes, druckelastisches Zwischenteil 17, das aus gummielastischem Material besteht oder als eine Well­ scheibe oder dergleichen ausgebildet ist. Schließlich ist in das Langloch 14 des Einsatzteils 13 die Schraube 7 eingesetzt, auf die eine über eine Scheibe am Armaturen­ brett 6 aufliegende Mutter 7′ aufgeschraubt ist. In deren festgezogenem Zustand wird das Armaturenbrett 6 gegen das Einsatzteil 13 und dabei gleichzeitig das Druckteil 16 gegen das druckelastische Zwischenteil 17 gepreßt, wobei dieses mit Vorspannung an jeweils einem Befestigungsab­ schnitt 5′ des U-förmigen Befestigungsteils 5 anliegt, so daß dieses rüttelfest am Armaturenbrett 6 festgelegt ist.

Wenn der Fahrzeuglenker in Folge eines Frontal-Crashs oder dergleichen etwa in Pfeilrichtung a auf das Lenkrad 2 aufprallt (Fig. 1), so wird das Lenkrohr 4 über die Lenksäule 3 in Pfeilrichtung a verlagert, wobei nach Überschreiten eines Grenzwertes die beiden Einsatzteile 13 gegen jeweils einen Fortsatz 12 gepreßt und diese da­ durch unter plastischer Verformung in die in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien dargestellte Verformungslage b verlagert werden. Bei diesem Vorgang wird die etwa in Pfeilrichtung a auf das Lenkrad 2 einwirkende Aufprall­ energie durch Umwandlung in Formänderungsenergie minde­ stens teilweise absorbiert. Schließlich kann das U-förmige Befestigungsteil 5 - und damit das Lenkrohr 4 sowie die mit diesem in Verbindung stehenden Teile - vollkommen aus den beiden rechteckförmigen Ausnehmungen 10 herausgleiten, da hierbei die beiden Einsatzteile 13 über die Schrauben 7 mit dem fahrzeugaufbaufesten Arma­ turenbrett 6 in Verbindung stehen. Die Dicke der Befesti­ gungsabschnitte 5′ des U-förmigen Befestigungsteils 5 so­ wie die Breite der beiden Fortsätze 12 sind derart bemes­ sen, daß diese bei der empirisch zu ermittelnden Auf­ prallenergie auf das Lenkrad 2 derart plastisch verformt werden, daß diese mindestens teilweise absorbiert wird.

Claims (8)

1. Lenksäule eines Kraftfahrzeugs mit einem Lenkrad und einem am Fahrzeugaufbau befestigten Lenkrohr, wobei ein mit diesem in Verbindung stehendes Teil ab einer in Richtung des Lenkrohrs gerichteten Kraft unter Längsverlagerung des Lenkrohrs plastisch verformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Lenkrohr (4) in Verbindung stehende Teil (U-förmiges Befesti­ gungsteil 5) bei Längsverlagerung (Pfeilrichtung a) des Lenkrohrs durch einen am Fahrzeugaufbau (Armaturenbrett 6) festgelegten Anschlag (Schrauben 7) plastisch verformt bzw. abgeschert wird.

2. Lenksäule nach Anspruch 1, wobei das Lenkrohr über ein Befestigungsteil am Fahrzeugaufbau angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Befestigungsteil (5) mindestens ein Fortsatz ausgebildet ist, der bei Längsverlagerung (Pfeilrichtung a) des Lenkrohrs (4) mit dem Anschlag (Schrauben 7) zusammenwirkt.

3. Lenksäule nach Anspruch 2, mit einem U-förmigen Be­ festigungsteil, dessen seitliche Befestigungsab­ schnitte jeweils mindestens eine von einer Schraube durchsetzte Ausnehmung zur Befestigung am Fahrzeug­ aufbau aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Ausnehmung (10) und der lenkradseitigen Stirnseite (5′′) des U- förmigen Befestigungsteils (5) eine Durchgangsöff­ nung (11) verläuft, durch die mindestens ein, in die Ausnehmung ragender Fortsatz (12) gebildet ist.

4. Lenksäule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (10) rechteckförmig mit etwa parallel zum Lenkrohr (4) verlaufenden Breitseiten (10′) gestaltet ist, wobei von dem dem Lenkrad (2) zugewandten Endbereich einer Breitseite (10′) der bündig zur lenkradseitigen Stirnseite (5′′) des U-förmigen Befestigungsteils (5) verlaufende Fortsatz (12) absteht.

5. Lenksäule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die rechteckförmigen Ausnehmungen (10) jeweils ein Einsatzteil (13) ein­ gesetzt ist, das von einem parallel zu den Breitsei­ ten (10′) der rechteckförmigen Ausnehmungen verlau­ fenden Langloch (14) durchsetzt ist, wobei dieses von einer ihrerseits am Fahrzeugaufbau (Armaturen­ brett 6) festgelegten Schraube (7) durchsetzt ist.

6. Lenksäule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzteil (13) über einen umlaufenden Bund (13′) an jeweils einem Befestigungsabschnitt (5′) des U-förmigen Befesti­ gungsteils (5) anliegt und dabei über die Dicke des Befestigungsabschnitts hinausragt, wobei das U-för­ mige Befestigungsteil unter Zwischenlage eines druckelastischen Zwischenteils (17) am Fahrzeugauf­ bau (Armaturenbrett 6) anliegt.

7. Lenksäule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das sich verformende bzw. das abscherende Teil außerhalb des Schraubbe­ reichs liegt.

8. Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sich verformende bzw. das abscherende Teil Bestandteil des Fahrzeug­ aufbaus ist.