WO2005028281A1 - Lenksäulenanordnung mit einer in ihrer neigung und länge veränderbaren lenksäule - Google Patents

Lenksäulenanordnung mit einer in ihrer neigung und länge veränderbaren lenksäule Download PDF

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WO2005028281A1
WO2005028281A1 PCT/EP2004/009110 EP2004009110W WO2005028281A1 WO 2005028281 A1 WO2005028281 A1 WO 2005028281A1 EP 2004009110 W EP2004009110 W EP 2004009110W WO 2005028281 A1 WO2005028281 A1 WO 2005028281A1
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WO
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steering column
console
arrangement according
column arrangement
tear
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/009110
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English (en)
French (fr)
Inventor
Fred Eggers
Marcel Erang
Torsten Harms
Holger Kittler
Sven Sagner
Original Assignee
Daimlerchrysler Ag
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Publication date
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Priority to US10/571,309 priority patent/US20070272049A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/19—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
    • B62D1/195—Yieldable supports for the steering column

Definitions

  • the invention relates to a steering column arrangement with the features of the preamble of patent claim 1.
  • steering columns are designed so that their inclination and length can be changed for comfort purposes. This allows them to be adjusted to the individual needs of a driver.
  • Clamping means are provided to fix the steering column in its position. These are designed to reliably and permanently block the changeability of the position of the steering column. This applies in particular to the case in which a force acting in the axial direction acts on the steering column, for example in the event of an accident.
  • the clamping means must be designed in such a way that they simply allow the position of the steering column to be changed if necessary.
  • Such a steering column is known for example from EP 0 802 104 AI.
  • the steering column described in this document has a vehicle-mounted bracket on which clamping means in the form of lamellae are mounted. The steering column is connected to a vehicle-mounted console via these clamping means. In an open position of the clamping means, it is possible to move the steering column relative to the console. In a The steering column is fixed relative to the console in the closed position of the clamping means.
  • the present invention has for its object to provide a steering column arrangement in which, while maintaining known comfort functions, the safety of vehicle occupants is increased and reliable use of the steering column arrangement is ensured.
  • the solution according to the invention is characterized by a steering column arrangement with a console fixed to the vehicle and a steering column which, for reasons of comfort, is variable in its inclination and in length.
  • a console slide is provided between the console fixed to the vehicle and the steering column with the clamping means, which is connected to the console in such a way that a linear displacement of the console slide along the console is possible.
  • a locking means is provided between the console slide and the console. The locking means enable the steering column arrangement to be locked in a predetermined position with respect to the console. It is conceivable that the predetermined position of the steering column is the position that the steering column assumes in normal use.
  • the locking means are released when a force applied to the steering column in the axial direction is exceeded, as a result of which it is possible to move the console slide with the steering column and the clamping means relative to the console.
  • the predetermined force measure is based on a crash force, so that, for example, in the event of an accident, when a force acting in the axial direction is applied to the steering column, the steering column shifts precisely at the time when possible loads are exerted on the steering column Occupants would be too big. In this way, it is possible to increase the safety of vehicle occupants.
  • the locking means can have the form of a bushing, which are either permanently connected to the console or to the console slide and are detachably connected to the other part of the steering column arrangement.
  • a firm connection can be made, for example, by means of a rivet.
  • all other connections are also conceivable, even in the event of high force connect the socket securely to the corresponding steering column part.
  • a so-called tear-off pin can be used, for example, as a releasable connection between the bushing and the corresponding steering column part.
  • Such pens are known from the prior art and are usually made of plastic. However, other materials, such as metals, are also conceivable.
  • Such a tear-off pin extends both in the socket and in the part to which the socket is detachably connected. The pin can be aligned perpendicular to the force and shears off at the junction of the socket and the corresponding steering column part when a force applied to the steering column part exceeds a predetermined amount.
  • the tear-off pin from a plastic with a definable material failure. If there is talk of a definable material failure in connection with the invention, it means a material failure which can be predicted as a function of forces introduced vertically into the pen. This has the advantage that the force from which the steering column moves relative to the console can be set.
  • the tear-off pin can have a constriction that extends around the radial circumference of the tear-off pin.
  • the constriction can be a groove or a chamfer.
  • the constriction can be arranged, for example, in the middle of the tear-off pin.
  • the tear-off pin has a defined diameter at the level of the constriction. This contributes to the tear-off pin failing at an exactly predictable force, so that the force can be set from which the steering column moves relative to the console.
  • the constriction is preferably arranged at the height of the tear-off pin, which in the installed state corresponds to a parting plane between the console slide and the bushing. If the constriction is arranged at the level of this parting plane, the crash force is directed directly to the correct position of the tear-off pin in the event of a crash, and a reliable failure of the tear-off pin is ensured.
  • the console slide has a receptacle adapted to the socket.
  • a receptacle makes it possible to integrate the bushing in the console carriage, so that it does not protrude at least on the side facing the console carriage and enables the console carriage to be moved smoothly relative to the console.
  • it must be ensured that the comfort adjustment options of the steering column arrangement must also be smooth.
  • the bushing instead of a tear-off pin, it is conceivable to provide the bushing with semicircular receiving chambers along its circumference. Corresponding receiving chambers can be provided in the receptacle along their edge facing the socket. It is conceivable that the corresponding receiving chambers of the socket and the receptacle are selected in their shape and are arranged relative to one another in such a way that they enclose, at least in regions, a space with an essentially round cross section. If in this context there is talk of a round cross section, this means a cut in the plane which corresponds to a plane of contact between the console slide and the console.
  • FIG. 1 is a plan view of a steering column assembly according to the invention.
  • FIG. 2 shows a side view of the steering column arrangement according to the invention according to FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a three-dimensional illustration of a console with a console slide of a steering column arrangement according to FIG. 1 before an impact;
  • FIG. 4 shows a three-dimensional representation of a console with a console slide of a steering column arrangement according to FIG. 1 after an impact;
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of a section through a console and a console slide at the level of a socket according to the invention
  • Fig. 6 shows a section through a console carriage and a bushing at the level of a tear-off pin
  • Fig. 7 is a plan view of a console carriage with a bushing according to the invention.
  • FIG. 1 A steering column arrangement 1 is shown in FIG.
  • the steering column arrangement 1 has a console 2.
  • the console 2 has a substantially rectangular cross section. It has receptacles 3 for fasteners, not shown. With these fasteners, the console 2 is mounted on a vehicle, also not shown.
  • receptacles 4 are provided (cf. FIG. 2), which serve to hold another fastening element.
  • the fastening element arranged in the receptacle 4 serves to fasten a sleeve 5 which is not of interest in connection with the invention.
  • the bracket 2 has an elongated hole 6 which extends over a large part of the length of the bracket 2. The function of the elongated hole 6 will be explained in more detail below.
  • the steering column arrangement 1 also has a steering column 7 with a tubular casing 8 and a steering column 9 rotatably mounted in the tubular casing 8.
  • the steering column 9 is used Inclusion of a steering wheel, not shown, and transmission of a rotary movement introduced into the steering wheel by a driver to a steering gear.
  • plate packs 11 arranged on both sides of the casing tube 8 can be seen in FIG. 1, via which the steering column can be fixed in a specific position.
  • the plate packs 11 interact with a clamping device 12, which is not described in detail here because it is known from the prior art. Fixing or releasing can take place by increasing or reducing the pressure prevailing between the lamellae 11 and thus adjusting or fixing the steering column can be accomplished.
  • a console carriage 13 is arranged below the console 2.
  • the console carriage 13 is connected to the console 2 via fastening elements 14 and a sliding block 15.
  • the sliding block 15 is matched in its dimensions to the dimensions of the elongated hole 6 and arranged in this. It is connected to the console slide 13 via suitable fastening elements, such as screws 16, for example.
  • the clamping device 12 is arranged on the console slide 13.
  • the console slide 13 has legs 17 arranged at an angle to it. The legs 17 have receptacles 18, via which a connection between the console slide 13 and the clamping device 12 can be established.
  • the steering column arrangement 1 provides two possibilities for displacing the steering column 7 in the vehicle.
  • One possibility is given after loosening the clamping device 12 for the purpose of comfort adjustment of the steering column 7; another after loosening the fasteners 14 in the event of a crash.
  • By providing two separate displacement or adjustment options it is possible to set the resistances that have to be overcome when the steering column arrangement 1 is displaced.
  • FIG. 3 shows a console 2 with a console slide 13, specifically before force A acts on the steering column arrangement 1.
  • the steering column 7 connected to the console slide 13 and the clamping device 12 have been omitted.
  • both the fastening elements 14 between the console slide 13 and the console 2 and also the fastening elements 16 for the backdrop not shown stone 15 recognizable.
  • the slot 6 in the bracket 2, through which the sliding block 15 is guided, can also be seen.
  • FIG. 4 shows a console slide 13 after such a movement.
  • the console slide 13 is displaced along the elongated hole 6 in the direction of force application.
  • FIG. 5 schematically shows a section through a bracket 2 and a bracket carriage 13 at the level of a locking means.
  • the locking means here has the form of a socket 14.
  • the socket 14 is firmly connected to the bracket 2 via a rivet 21.
  • a tear-off pin 22 is provided between the console slide 13 and the bush 14.
  • the tear-off pin is made of plastic and, when a force exceeding a predetermined dimension is applied, tears on the console slide 13 at the level of the dividing line 23.
  • FIG. 6 shows a section through the console slide 13 and the bush 14 at the level of a tear-off pin 22.
  • the tear-off pin 22 has a constriction 27 which extends radially around the circumference of the tear-off pin 22.
  • the constriction 27 causes the tear-off pin 22 to have a defined diameter D. This is independent of whether the diameter changes in the remaining area of the tear-off pin 22 during assembly.
  • the constriction 27 is arranged at the level of a parting plane 28 between the console slide 13 and the socket 14.
  • the extent of the constriction 27 is a certain ses dimension, there is a further advantage in the assembly of the tear-off pin 22:
  • the position of the tear-off pin 22 and its constriction 27 relative to the parting plane 28 does not have to be set so precisely, since there are several ways of taking it. It is also conceivable to provide the tear-off pin 22 with a longitudinal groove, not shown, which ensures that the air in the bore of the bushing 14 can escape in a simple manner during assembly.
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of a socket 14.
  • a section of a console slide 13 can be seen in the drawing.
  • the console slide 13 has a receptacle 24.
  • the shape of the receptacle 24 is adapted to the outline of the socket 14.
  • the bush 14 has receiving chambers 25 along its circumference.
  • the receiving chambers 25 have a semicircular shape in the view selected in FIG. 6.
  • the receptacle 24 likewise has receiving chambers 26 along its edge facing the bush 14.
  • the size and position of the receptacle chambers 25 of the socket and the receptacle chambers 26 of the receptacle are selected such that they enclose a space which has an essentially round cross section.
  • the dimensions of the socket and the receptacle are chosen so that a gap 27 is formed between them.
  • the gap 27 with the receiving chambers 25, 26 is filled with plastic.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenksäulenanordnung mit einer fahrzeugfest angeordneten Konsole (2), einer Lenksäule (7), die ein Mantelrohr (8) und eine darin drehbar gelagerte Lenkspindel aufweist, wobei die Lenksäule (7) in ihrer Neigung und Länge veränderbar ausgeführt ist und Klemmmittel (12) zum Fixieren der Lenksäule (7) vorgesehen sind. Um die Lenksäule unter Beibehaltung von bekannten Komfortfunktionen sicherer zu gestalten, wird vorgeschlagen, die Lenksäule (7) mit den Klemmmitteln (12) über einen Konsolenschlitten (13) mit der Konsole (2) zu verbinden, der verschiebbar an der Konsole (2) gelagert ist und wobei zwischen Konsolenschlitten (13) und Konsole (2) Arretierungsmittel vorgesehen sind.

Description

Lenksäulenanordnung mit einer in ihrer Neigung und Länge veränderbaren Lenksäule
Die Erfindung betrifft eine Lenksäulenanordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Im modernen Fahrzeugbau sind Lenksäulen so ausgebildet, dass sie aus Komfortzwecken in ihrer Neigung und in ihrer Länge veränderbar sind. Dadurch können sie auf die individuellen Bedürfnisse eines Fahrers eingestellt werden. Zur Fixierung der Lenksäule in ihrer Position sind Klemmmittel vorgesehen. Diese sind so ausgelegt, dass sie die Veränderbarkeit der Lage der Lenksäule zuverlässig und auf Dauer blockieren. Das gilt insbesondere für den Fall, in dem auf die Lenksäule eine in axialer Richtung wirkende Kraft angreift, wie beispielsweise bei einem Unfall. Andererseits müssen die Klemmmittel so ausgelegt sein, dass sie im Bedarfsfall eine Veränderung der Position der Lenksäule einfach zulassen. Eine derartige Lenksäule ist beispielsweise aus der EP 0 802 104 AI bekannt. Die in dieser Druckschrift beschriebene Lenksäule weist eine fahrzeugfeste Konsole auf, an der Klemmmittel in Form von Lamellen gelagert sind. Über diese Klemmmittel steht die Lenksäule mit einer fahrzeugfesten Konsole in Verbindung. In einer Öffnungsstellung der Klemmmittel ist es möglich, die Lenksäule gegenüber der Konsole zu verschieben. In einer Schließstellung der Klemmmittel ist die Lenksäule gegenüber der Konsole fixiert.
Um Lenksäulenanordnungen für einen Fahrzeugaufprall sicher zu gestalten, ist es bekannt, eine nicht in ihrer Position verstellbare Lenksäule s o an einer fahrzeugfest angeordneten Konsole zu befestigten, dass im Falle eines Unfalls eine axiale Verschiebung der Lenksäule relativ zu der Konsole unter Energieaufnahme ermöglicht wird. Dazu wird beispielsweise auf die DE 37 20 320 AI verwiesen. Aus dieser Druckschrift geht eine Lenksäulenanordnτmg mit einer fahrzeugfest angeordneten Konsole hervor. Weiterhin ist eine nicht verstellbare Lenksäule offenbart, die über einen sogenannten Bügel mit der Konsole verbunden ist . Bügel und Konsole sind über Bolzen miteinander verbunden . Die Bolzen greifen in in den Bügel eingebrachte Langlochjbohrungen ein, die im Falle eines Unfalls ein Verschieben des Bügels relativ zu der Konsole unter Energieaufnahme ermöglichen . Aus dieser Druckschrift geht jedoch nicht hervor, wie der Bügel relativ zu der Konsole beim normalen Gebrauch der Lenksäulenanordnung fixiert ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenksäulenanordnung zu schaffen, bei der, unter Beibehaltung von bekannten Komfortfunktionen, die Sicherheit von Fahrzeuginsassen erhöht und ein zuverlässiger Gebrauch der Lenksäulenanordnung gewährleistet wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lenksäulenanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch eine Lenksäulenanordnung mit einer: fahrzeugfest angeordneten Konsole sowie einer Lenksäule aus, die aus Komfortgründen in ihrer Neigung und in ihrer Länge veränderbar ausgeführt ist. Um die Lenksäule in ihrer Position zu fixieren, sind zudem Klemmmit¬ tel vorgesehen. Um die Sicherheit von Fahrzeuginsassen im Falle eines Crashs zu erhöhen, ist zwischen der fahrzeugfest angeordneten Konsole und der Lenksäule mit den Klemmmitteln ein Konsolenschlitten vorgesehen, der so mit der Konsole verbunden ist, dass eine lineare Verschiebung des Konsolenschlittens entlang der Konsole möglich ist. Erfindungsgemäß ist zwischen Konsolenschlitten und Konsole ein Arretierungsmittel vorgesehen. Die Arretierungsmittel ermöglichen, dass die Lenksäulenanordnung in einer vorbestimmten Position gegenüber der Konsole arretiert werden kann. Es ist denkbar, dass die vorbestimmte Position der Lenksäule die Position ist, die die Lenksäule beim normalen Gebrauch einnimmt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel lösen sich die Arretierungsmittel bei Überschreiten einer auf die Lenksäule in axialer Richtung aufgebrachten Kraft, wodurch ein Verschieben des Konsolenschlittens mit der Lenksäule und den Klemmmitteln relativ zur Konsole möglich ist. Es ist denkbar, dass das vorbestimmte Kraftmaß an einer Crashkraft orientiert wird, so dass beispielsweise im Falle eines Unfalls, wenn eine in axialer Richtung wirkende Kraft auf die Lenksäule aufgebracht wird, die Lenksäule sich genau zu dem Zeitpunkt verschiebt, zu dem mögliche Belastungen auf den Insassen zu groß würden. Auf diese Weise ist es möglich, die Sicherheit von Fahrzeuginsassen zu erhöhen.
Die Arretierungsmittel können die Form einer Buchse aufweisen, die entweder mit der Konsole oder mit dem Konsolenschlitten fest verbunden sind und mit dem jeweils anderen Teil der Lenksäulenanordnung lösbar verbunden sind. Eine solche feste Verbindung kann beispielsweise mittels einer Niet hergestellt werden. Es sind aber auch alle anderen Verbindungen denkbar, die auch im Falle einer hohen Krafteinwirkung die Buchse sicher mit dem entsprechenden Lenksäulenteil verbinden. Als lösbare Verbindung zwischen der Buchse und dem entsprechenden Lenksäulenteil kann beispielsweise ein sogenannter Abreißstift verwendet werden. Derartige Stifte sind aus dem Stand der Technik bekannt und bestehen in der Regel aus Kunststoff. Es sind jedoch auch andere Materialien, wie Metalle denkbar. Ein solcher Abreißstift erstreckt sich sowohl in der Buchse als auch in dem Teil, mit dem die Buchse lösbar verbunden ist. Der Stift ist kann senkrecht zur Krafteinwirkung ausgerichtet und schert an der Verbindungsstelle von Buchse und dem entsprechenden Lenksäulenteil ab, wenn eine auf das Lenksäulenteil aufgebrachte Kraft ein vorbestimmtes Maß überschreitet.
Es ist denkbar, den Abreißstift aus einem Kunststoff mit einem bestimmbaren Materialversagen herzustellen. Wenn im Zusammenhang mit der Erfindung von bestimmbarem Materialversagen die Rede ist, so ist damit ein Materialversagen gemeint, welches sich in Abhängigkeit von senkrecht in den Stift eingeleiteten Kräften vorhersagen lässt. Das bringt den Vorteil mit sich, dass sich genau die Kraft einstellen lässt, ab der sich die Lenksäule relativ zur Konsole verschiebt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Abreißstift eine Einschnürung aufweisen, die sich um den radialen Umfang des Abreißstiftes erstreckt. Bei der Einschnürung kann es sich um eine Nut beziehungsweise um eine Fase handeln. Die Einschnürung kann beispielsweise in der Mitte des Abreißstiftes angeordnet sein. In Höhe der Einschnürung hat der Abreißstift einen definierten Durchmesser. Das trägt dazu bei, dass der Abreißstift bei einer exakt vorhersehbaren Kraft versagt, so dass sich genau die Kraft einstellen lässt, ab der sich die Lenkssäule relativ zur Konsole verschiebt. Dieser Vorteil spielt insbesondere dann eine Rolle, wenn man bedenkt, dass die Bohrungen in Konsolenschlitten und Buchse, die den Abreißstift aufnehmen, toleranzbehaftet sein können, so dass beim Einsetzen des Abreißstiftes dieser ohne die erfindungsgemäße Einschnürung je nach Toleranz der Bohrung einen unterschiedlichen Durchmesser bekommen würde. Ein unterschiedlicher Durchmesser hat aber unterschiedliche Abreißkräfte und somit unterschiedliche Verschiebenszeitpunkte der Lenksäule relativ zur Konsole zur Folge.
Bevorzugt ist die Einschnürung auf der Höhe des Abreißstiftes angeordnet, die in eingebautem Zustand einer Trennebene zwischen Konsolenschlitten und Buchse entspricht. Wenn die Einschnürung auf Höhe dieser Trennebene angeordnet ist, wird bei einem Crash die Crashkraft direkt an die richtige Stelle des Abreißstiftes geleitet und ein zuverlässiges Versagen des Abreißstiftes sichergestellt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, in dem die Buchse fest mit der Konsole verbunden ist, weist der Konsolenschlitten eine an die Buchse angepasste Aufnahme auf. Eine solche Aufnahme ermöglicht es, die Buchse in den Konsolenschlitten zu integrieren, so dass sie zumindest an der, dem Konsolenschlitten zugewandten Seite nicht übersteht und ein reibungsloses Verschieben des Konsolenschlittens relativ zur Konsole ermöglicht. Zudem uss sichergestellt werden, dass auch die Komfortverstellmöglichkeiten der Lenksäulenanordnung reibungsfrei erfolgen können müssen.
Es ist denkbar, dass ein zwischen Aufnahme und Buche bestehender Spalt mit Kunststoff ausgespritzt ist. Dieses Merkmal dient dazu eine spielfreie Verbindung zwischen Konsolenschlitten und Buchse herzustellen, damit während des Gebrauchs der Lenksäule keine ungewünschten Relativbewegungen und eventuell damit verbundene Geräusche auftreten. Bevorzugt wird das Ausspritzen nach der Montage der Lenksäulenanordnung durchgeführt, so dass ein zunächst vorhandenes Spiel zwischen Konsolenschlitten und Buche zum Ausgleichen von Montagetoleranzen verwendet werden kann.
Anstelle eines Abreißstiftes ist es denkbar, die Buchse entlang ihres Umfangs mit halbkreisförmigen Aufnahmekämmern zu versehen. Entsprechende Aufnahmekammern können in der Aufnahme entlang ihres der Buchse zugewandten Randes vorgesehen sein. Es ist dabei denkbar, dass die korrespondierenden Aufnahmekammern von Buchse und Aufnahme so in ihrer Form gewählt sind und so zueinander angeordnet sind, dass sie zumindest bereichsweise einen Raum mit einem im Wesentlichen runden Querschnitt umschließen. Wenn in diesem Zusammenhang von rundem Querschnitt die Rede ist, so ist damit ein Schnitt in der Ebene gemeint, die einer Berührungsebene zwischen Konsolenschlitten und Konsole entspricht. Wenn nun ein zwischen Konsolenschlitten bzw. zwischen der Aufnahme des Konsolenschlittens und der Buchse bestehender Spalt mit Kunststoff ausgespritzt wird und dabei auch die korrespondierenden Aufnahmekammern von Buchse und Aufnahme befüllt werden, entstehen an diesen Stellen „Quasi-Abreißstifte" . Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der Kunststoff bevorzugt so zu wählen, dass er ein bestimmbares Materialversagen aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann entsprechend über die Wahl des Materials und die Form und Dimension der Aufnahmekammern bzw. des Spalts genau eine Kraft eingestellt werden, ab der ein Verschieben der Lenksäulenanordnung relativ zur Konsole erfolgt.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Lenksäulenanordnung; Fig. 2 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Lenksäulenanordnung gemäss Figur 1;
Fig. 3 eine dreidimensionale Darstellung einer Konsole mit einem Konsolenschlitten einer Lenksäulenanordnung gemäß Figur 1 vor einem Aufprall;
Fig. 4 eine dreidimensionale Darstellung einer Konsole mit einem Konsolenschlitten einer Lenksäulenanordnung gemäß Figur 1 nach einem Aufprall;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch eine Konsole und einen Konsolenschlitten auf Höhe einer erfindungsgemäßen Buchse;
Fig. 6 einen Schnitt durrch einen Konsolenschlitten und eine Buchse auf Höhe eines Abreißstiftes sowie
Fig. 7 eine Draufsicht auf einen Konsolenschlitten mit einer erfindungsgemäßen Buchse.
In Figur 1 ist eine Lenksäulenanordnung 1 dargestellt. Die Lenksäulenanordnung 1 weist eine Konsole 2 auf. Die Konsole 2 hat einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Sie weist Aufnahmen 3 für nicht näher dargestellte Befestigungsmittel auf. Über diese Befestigungsmittel wird die Konsole 2 an einem ebenfalls nicht dargestellten Fahrzeug montiert. Weiterhin sind Aufnahmen 4 vorgesehen (vgl. Figur 2), die zur Aufnahme eines weiteren Befestigungselementes dienen. Das in der Aufnahme 4 angeordnete Befestigungselement dient der Befestigung einer im Zusammenhang mit der Erfindung nicht näher interessierenden Hülse 5. Weiterhin weist die Konsole 2 ein Langloch 6 auf, welches sich über einen Großteil der Länge der Konsole 2 erstreckt. Die Funktion des Langlochs 6 wird im Folgenden noch näher erläutert werden.
Die Lenksäulenanordnung 1 weist weiterhin eine Lenksäule 7 mit einem Mantelrohr 8 sowie einer in dem Mantelrohr 8 drehbar gelagerten Lenksäule 9 auf. Die Lenksäule 9 dient der Aufnahme eines nicht dargestellten Lenkrades und einer Übertragung einer von einem Fahrer in das Lenkrad eingebrachten Drehbewegung auf ein Lenkgetriebe.
Zudem sind in Figur 1 beidseits des Mantelrohres 8 angeordnete Lamellenpakete 11 zu erkennen, über die eine Fixierung der Lenksäule in einer bestimmten Position erfolgen kann. Die Lamellenpakete 11 wirken mit einer hier nicht im Detail beschriebenen, weil aus dem Stand der Technik bekannten, Klemmvorrichtung 12 zusammen. Es kann über Erhöhen bzw. Reduzieren des zwischen den Lamellen 11 herrschenden Druckes ein Fixieren bzw. Lösen erfolgen und somit ein Verstellen bzw. Fixieren der Lenksäule bewerkstelligt werden.
Unterhalb der Konsole 2 ist ein Konsolenschlitten 13 angeordnet. Der Konsolenschlitten 13 steht über Befestigungselemente 14 sowie einen Kulissenstein 15 mit der Konsole 2 in Verbindung. Der Kulissenstein 15 ist in seinen Abmaßen auf die Abmaße des Langlochs 6 abgestimmt und in diesem angeordnet. Er ist über geeignete Befestigungselemente, wie beispielsweise Schrauben 16, mit dem Konsolenschlitten 13 verbunden. Wie aus Figur 2 hervorgeht, ist die Klemmvorrichtung 12 an dem Konsolenschlitten 13 angeordnet. Dazu weist der Konsolenschlitten 13 winklig zu ihm angeordnete Schenkel 17 auf. Die Schenkel 17 weisen Aufnahmen 18 auf, über die eine Verbindung zwischen dem Konsolenschlitten 13 und der Klemmvorrichtung 12 hergestellt werden kann.
Im Folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Lenksäulenanordnung 1 im Zusammenhang mit den Figuren 3 und 4 näher erläutert. Wenn im Falle eines Crashs eine Kraft A gemäß dem Pfeil A auf die Lenksäulenanordnung 1 einwirkt und diese Kraft A ein vorbestimmtes Maß überschreitet, so wird die Kraft A über die Lenkspindel 9, das Mantelrohr 8 sowie die Klemmvorrichtung 12 in den Konsolenschlitten 13 eingeleitet. Dabei ist die Klemmvorrichtung 12 so ausgelegt, dass sie dem vorbestimmten Kraftmaß standhält, d. h. die Lenksäule 7 trotz dieser Kraft in ihrer Position hält. Überschreitet die Kraft A nun ein vorbestimmtes Maß, lösen sich die Befestigungselemente 14 zwischen Konsolenschlitten 13 und Konsole 2, was zur Folge hat, dass nun eine Bewegung des Konsolenschlittens 13 relativ zur Konsole 2 ermöglicht wird. Die Befestigungselemente 14 zwischen Konsolenschlitten 13 und Konsole 2 werden im Zusammenhang mit den Figuren 5 und 6 noch näher erläutert werden.
Durch das Zusammenwirken von dem mit dem Konsolenschlitten 13 verbundenen Kulissenstein 15 und dem Langloch 6 der Konsole 3 führt der Konsolenschlitten 13 eine definierte, durch das Langloch 6 vorgegebene, lineare Bewegung durch. Demnach sieht die erfindungsgemäße Lenksäulenanordnung 1 zwei Möglichkeiten vor, die Lenksäule 7 im Fahrzeug zu verschieben. Eine Möglichkeit ist nach Lösen der Klemmvorrichtung 12 zum Zweck der Komfortverstellung der Lenksäule 7 gegeben; eine weitere nach Lösen der Befestigungselemente 14 im Falle eines Crashs. Durch das Vorsehen von zwei separaten Verschiebe- bzw. Verstellmöglichkeiten, ist es möglich, die Widerstände, die beim Verschieben der Lenksäulenanordnung 1 überwunden werden müssen, unterschiedlich einzustellen.
In Figur 3 ist eine Konsole 2 mit einem Konsolenschlitten 13 dargestellt und zwar -vor Einwirken der Kraft A auf die Lenksäulenanordnung 1. Übersichtlichkeitshalber wurde auf eine Darstellung der mit dem Konsolenschlitten 13 verbundenen Lenksäule 7 sowie der Klemmvorrichtung 12 verzichtet. In Figur 3 sind jedoch sowohl die Befestigungselemente 14 zwischen dem Konsolenschlitten 13 und der Konsole 2 als auch die Befestigungselemente 16 für den nicht dargestellten Kulissen- stein 15 erkennbar. Weiterhin erkennbar ist das Langloch 6 in der Konsole 2, durch welches der Kulissenstein 15 geführt ist .
Wenn nun im Falle eines Unfalls eine Kraft A auf die Lenksäulenanordnung 1 einwirkt und diese über die Lenkspindel 9, das Mantelrohr 8 sowie die Klemmvorrichtung 12 auf den Konsolenschlitten 13 wirkt, lösen sich die Befestigungselemente 14 und geben eine Bewegung des Konsolenschlittens 13 gegenüber der Konsole 2 frei. In Figur 4 ist ein Konsolenschlitten 13 nach einer solchen Bewegung dargestellt. Der Konsolenschlitten 13 ist in Krafteinleitungsrichtung entlang dem Langloch 6 verlagert.
In Figur 5 ist schematisch ein Schnitt durch eine Konsole 2 sowie einen Konsolenschlitten 13 auf Höhe eines Arretierungsmittels dargestellt. Das Arretierungsmittel hat hier die Form einer Buchse 14. Die Buchse 14 ist über eine Niet 21 fest mit der Konsole 2 verbunden. Zwischen dem Konsolenschlitten 13 und der Buchse 14 ist ein Abreißstift 22 vorgesehen. Der Abreißstift besteht aus Kunststoff und reißt bei Aufbringen einer ein vorbestimmtes Maß überschreitenden Kraft auf den Konsolenschlitten 13 auf Höhe der Trennlinie 23.
Figur 6 zeigt einen Schnitt durch den Konsolenschlitten 13 und die Buchse 14 auf Höhe eines Abreißstiftes 22. Der Abreißstift 22 weist eine Einschnürung 27 auf, die sich radial um den Umfang des Abreißstiftes 22 erstreckt. Die Einschnürung 27 bewirkt, dass der Abreißstift 22 einen definierte Durchmesser D aufweist . Dieser ist unabhängig davon, ob sich der Durchmesser im übrigen Bereich des Abreißstiftes 22 bei der Montage verändert. Die Einschnürung 27 ist auf Höhe einer Trennebene 28 zwischen Konsolenschlitten 13 und Buchse 14 angeordnet. Wenn die Ausdehnung der Einschnürung 27 ein gewis- ses Maß überschreitet, ergibt sich bei der Montage des Abreißstiftes 22 ein weiterer Vorteil: Die Lage des Abreißstiftes 22 und dessen Einschnürung 27 relativ zur Trennebene 28 muss nicht so genau eingestellt werden, da es mehrere Möglichkeiten gibt, diese einzunehmen. Es ist auch denkbar den Abreißstift 22 mit einer nicht dargestellten Längsnut zu versehen, die sicherstellt, dass bei der Montage die in der Bohrung der Buchse 14 befindliche Luft auf einfache Art und Weise entweichen kann.
In Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Buchse 14 dargestellt. In der Zeichnung erkennt man einen Ausschnitt aus einem Konsolenschlitten 13. Der Konsolenschlitten 13 weist eine Aufnahme 24 auf. Die Aufnahme 24 ist in ihrer Kontur an die Umrisse der Buchse 14 angepasst. Die Buchse 14 weist entlang ihres Umfangs Aufnahmekämmern 25 auf. Die Aufnahmekammern 25 haben in der in Figur 6 gewählten Ansicht eine Halbkreisform. Die Aufnahme 24 weist entlang ihres der Buchse 14 zugewandten Randes ebenfalls Aufnahmekämmern 26 auf. Die Aufnahmekammern 25 der Buchse und die Aufnahmekam- mern 26 der Aufnahme sind in ihrer Größe und ihrer Position so gewählt, dass sie einen Raum umschließen, der einen im Wesentlichen runden Querschnitt aufweist. Weiterhin sind die Dimensionen der Buchse und der Aufnahme so gewählt, dass zwischen ihnen ein Spalt 27 entsteht. Der Spalt 27 mit den Aufnahmekammern 25, 26 ist mit Kunststoff gefüllt. Im Falle eines Aufpralles und einer auf den Konsolenschlitten wirkenden Kraft reißt der Kunststoff entsprechend dem im Zusammenhang mit Figur 5 beschriebenen Abreißstift 22 und gibt den Konsolenschlitten 13 gegenüber der Konsole 2 frei.

Claims

Patentansprüche
1. Lenksäulenanordnung (1) mit einer fahrzeugfest angeordneten Konsole (2), einer Lenksäule (7), die ein Mantelrohr (8) und eine darin drehbar gelagerte Lenkspindel (9) aufweist, wobei die Lenksäule (7) in ihrer Neigung und Länge veränderbar ausgeführt ist und Klemmmittel (12) zum Fixieren der Lenksäule (7) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäule (7) mit den Klemmmitteln (12) über einen Konsolenschlitten (13) mit der Konsole (2) verbunden ist, der verschiebbar an der Konsole (2) gelagert ist und wobei zwischen Konsolenschlitten (13) und Konsole (2) Arretierungsmittel vorgesehen sind.
2. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Arretierungsmittel bei einer auf die Lenksäule (7) in axialer Richtung aufgebrachten Kraft (A) , die ein vorbestimmtes Maß überschreitet, lösen, wodurch ein Verschieben des Konsolenschlittens (13) relativ zur Konsole (2) möglich ist.
3. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierungsmittel mindestens eine fest mit der Konsole verbundene Buchse (14) sind.
4. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (14) lösbar mit dem Konsolenschlitten (13) verbunden ist.
5. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Verbindung mittels einer Niet (21) hergestellt ist.
6. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lösbare Verbindung mittels eines Abreißstiftes (22) hergestellt ist.
7. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abreißstift (22) aus einem Kunststoff mit einem bestimmbaren Materialversagen besteht.
8. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abreißstift (22) eine Einschnürung (27) aufweist, die sich um den radialen Umfang des Abreißstiftes (22) erstreckt.
9. Lenksäulenanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnürung (27) auf der Höhe des Abreisstiftes (22) angeordnet ist, die in eingebautem Zustand einer Trennebene (28) zwischen Konsolenschlitten (13) und Buchse (14) entspricht.
10. Lenksäulenanordnung nach einem Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Konsolenschlitten (13) eine an die Buchse (14) angepasste Aufnahme (24) aufweist.
11. Lenksäulenanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen Aufnahme (24) und Buchse (14) bestehender Spalt (27) mit Kunststoff ausgespritzt ist.
12. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (14) entlang ihres Umfangs Aufnahmekam- mern (25) aufweist.
13. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (24) entlang ihres der Buchse (14) zugewandten Randes der Buchse entsprechende Aufnahmekämmern (26) aufweist.
14. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmekammern (25, 26) von Buchse (14) und Aufnahme (24) so zueinander angeordnet sind, dass sie zumindest bereichsweise einen Raum mit einen im Wesentlichen runden Querschnitt umschließen.
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