BE1031934A1 - Lenksäule für ein Kraftfahrzeug und Energieabsorptionselement für eine Lenksäule - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, die ein relativ zu einem ersten Bauteil (31) in einer Längsrichtung verlagerbares zweites Bauteil (33) aufweist, wobei zwischen dem ersten Bauteil (31) und dem zweiten Bauteil (33) ein Energieabsorptionselement angebracht ist, das mindestens einen U-förmigen Biegestreifen (6) umfasst, der einen in einer ersten Ebene (B) in der Längsrichtung ersteckten ersten Schenkel (61) aufweist, der an dem ersten Bauteil (31) festgelegt und über eine Umbiegung (62) mit einem in einer zur ersten Ebene beabstandeten zweiten Ebene in Längsrichtung erstreckten zweiten Schenkel (63) verbunden ist, der an dem zweiten Bauteil (33) festgelegt ist, wobei eine Losbrecheinrichtung vorgesehen ist, welche ausgestaltet ist, dass sie beim Überschreiten einer vorgegebenen Crashkraft losbricht und eine relative Bewegung des ersten Bauteils (31) relativ zum zweiten Bauteil (33) in Längsrichtung freigibt. Um ein verbessertes Ansprechverhalten beim Losbrechen zu ermöglichen, schlägt die Erfindung vor, dass die Losbrecheinrichtung eine in Längsrichtung lösbare Verbindung zwischen dem zweiten Schenkel (63) und dem ersten Bauteil (31) aufweist.

Description

" BE2023/5711

Lenksäule für ein Kraftfahrzeug und Energieabsorptionselement für eine Lenksäule

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, die ein relativ zu einem ersten Bau- teil in einer Längsrichtung verlagerbares zweites Bauteil aufweist, wobei zwischen dem ersten

Bauteil und dem zweiten Bauteil ein Energieabsorptionselement angebracht ist, das mindestens einen U-förmigen Biegestreifen umfasst, der einen in einer ersten Ebene in der Längsrichtung ersteckten ersten Schenkel aufweist, der an dem ersten Bauteil der festgelegt und über eine

Umbiegung mit einem in einer zur ersten Ebene beabstandeten zweiten Ebene in Längsrich- tung erstreckten zweiten Schenkel verbunden ist, der an dem zweiten Bauteil festgelegt ist, wo- bei eine Losbrecheinrichtung vorgesehen ist, welche ausgestaltet ist, dass sie beim Überschrei- ten einer vorgegebenen Crashkraft losbricht und eine relative Bewegung des ersten Bauteils re- lativ zum zweiten Bauteil in Längsrichtung freigibt.

Eine gattungsgemäße Lenksäule weist zur Erhöhung der Insassensicherheit bei einem Fahr- zeugzusammenstoß, einem sogenannten Crashfall, eine sogenannte Crasheinrichtung oder ein

Crashsystem auf. Eine derartige Crasheinrichtung sieht vor, dass ein erstes Bauteil, beispiels- weise der Innenmantel einer Stelleinheit, an der fahrerseitig das Lenkrad angebracht ist, relativ einem zweiten Bauteil, beispielsweise einem Außenmantel, der von einer karosseriefesten Tra- geinheit der Lenksäule abgestützt ist, in Längsrichtung, d.h. in Fahrtrichtung nach vorn verlager- bar ist. Wenn bei einem Zusammenstoß eine Person mit hoher Geschwindigkeit auf das Lenk- rad aufprallt, wird eine relativ große Kraft — die sogenannte Crashkraft — auf das Lenkrad aus- geübt, die einen Grenzwert überschreitet, der nur im Crashfall auftritt.

Um im Crashfall die Verletzungsgefahr der auf das Lenkrad auftreffenden Person zu reduzie- ren, ist es bekannt, zwischen der Trageinheit und der Stelleinheit eine Energieabsorptionsein- richtung einzukoppeln, die eine kontrollierte, möglichst gleichmäßige Abbremsung des Körpers ermöglicht.

Die Energieabsorptionseinrichtung weist mindestens ein Energieabsorptionselement auf, wel- ches zwischen dem ersten und zweiten Bauteil angebracht ist. Das Energieabsorptionselement weist gattungsgemäß mindestens einen Biegestreifen auf. Dieser ist U-förmig ausgebildet mit

? BE2023/5711 einem ersten Schenkel, der über eine U-förmige Umbiegung in einen zweiten Schenkel über- geht. Der erste Schenkel erstreckt sich in Längsrichtung nach vorn in einer ersten Ebene, in der er an dem ersten Bauteil fixiert ist, beispielsweise auf der radialen Außenseite eines inneren

Mantels oder Innenmantels. Der zweite Schenkel erstreckt sich im Wesentlichen parallel zum ersten Schenkel in einer zweiten Ebene, die normal zur ersten Ebene beabstandet ist, und ist an dem zweiten Bauteil fixiert, ebenfalls bevorzugt von der Umbiegung aus gesehen nach vorn.

Bei einer relativen Bewegung der Bauteile im Crashfall durchläuft der zweite Schenkel unter fortlaufender plastischer Deformation die Umbiegung in den ersten Schenkel, wodurch kineti- sche Energie durch Umwandlung in Wärme und Umformarbeit absorbiert wird und eine kontrol- lierte, vergleichmäligte Abbremsung des auf das Lenkrad aufgeprallten Körpers erfolgt.

Um sicherzustellen, dass der Biegestreifen nicht außerhalb eines Crashfalls verformt und in sei- ner Funktion beeinträchtigt wird, beispielsweise durch eine versehentliche oder missbräuchliche hohe Kraftausübung auf das Lenkrad, ist es bekannt, eine Losbrecheinrichtung vorzusehen.

Diese sorgt dafür, dass im Normalbetrieb und auch unter erhöhter Beanspruchung die Bauteile und damit auch die Schenkel des Biegestreifens relativ zueinander in Position gehalten werden.

Bei der ausschließlich im Crashfall auftretenden Spitzenbelastung wird jedoch durch die Crash- kraft eine vorgegebene Kraftschwelle überschritten, wodurch die Losbrecheinrichtung schlagar- tig gelöst wird und eine Relativbewegung der Bauteile zur Verformung des Biegestreifens frei- gibt.

Eine derartige Losbrecheinrichtung ist beispielsweise in der US 2022/0126907 A1 beschrieben.

Diese weist ein stiftförmiges Sollbruchelement auf, welches sich quer durch den ersten und den zweiten Schenkel des Biegestreifens hindurch erstreckt, so dass die beiden Schenkel miteinan- der verbunden sind und eine Relativbewegung zur Energieabsorption erst dann erfolgen kann, wenn das Sollbruchelement durch Einwirkung der Crashkraft durchtrennt ist. Prinzipiell kann dadurch zwar eine Kraftschwelle ermöglicht werden. Es ist jedoch nachteilig, dass beide Schen- kel Befestigungsmittel für das Sollbruchelement aufweisen müssen, beispielsweise Durch- gangsöffnungen, wodurch das Deformationsverhalten und die Funktion beeinträchtigt werden.

Die Funktion kann auch durch die nach dem Durchtrennen im Crashfall zurückbleibenden

Bruchstücke des Sollbruchelements gestört werden. Darüber hinaus ist es problematisch, dass das Sollbruchelement den normalen Abstand zwischen den beiden Schenkeln überspannen muss, so dass bei einer Crashbelastung ein unkontrolliertes Verkippen in Längsrichtung unver- meidlich ist, wodurch die Einhaltung einer definierten Kraftschwelle, die für ein reproduzierbares

Losbrechen maßgeblich ist, problematisch ist. Angesichts der Tatsache, dass die einwandfreie

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Funktion der Energieabsorptionseinrichtung hoch sicherheitsrelevant ist, sind diese Nachteile nicht akzeptabel.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Er- findung, ein verbessertes Ansprechverhalten beim Losbrechen zu ermöglichen.

Darstellung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Lenksäule gemäß Anspruch 1. Vorteil- hafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei einer Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, die ein relativ zu einem ersten Bauteil in einer Längs- richtung verlagerbares zweites Bauteil aufweist, wobei zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil ein Energieabsorptionselement angebracht ist, das mindestens einen U-fôrmi- gen Biegestreifen umfasst, der einen in einer ersten Ebene in der Längsrichtung ersteckten ers- ten Schenkel aufweist, der an dem ersten Bauteil der festgelegt und über eine Umbiegung mit einem in einer zur ersten Ebene beabstandeten zweiten Ebene in Längsrichtung erstreckten zweiten Schenkel verbunden ist, der an dem zweiten Bauteil festgelegt ist, wobei eine Los- brecheinrichtung vorgesehen ist, welche ausgestaltet ist, dass sie beim Überschreiten einer vor- gegebenen Crashkraft losbricht und eine relative Bewegung des ersten Bauteils relativ zum zweiten Bauteil in Längsrichtung freigibt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Losbrech- einrichtung eine in Längsrichtung lösbare Verbindung zwischen dem zweiten Schenkel und dem ersten Bauteil aufweist.

Der erste und zweite Schenkel werden gemeinsam im Folgenden auch kurz als die beiden

Schenkel oder kurz als die Schenkel bezeichnet. Sie erstecken sich zumindest im Wesentlichen parallel zueinander in zwei normal beabstandeten Ebenen. Der Abstand zwischen den Schen- keln entspricht dem in Normalenrichtung gemessenen Abstand zwischen der genannten ersten und zweiten Ebene. Die Schenkel sind über die Umbiegung miteinander verbunden, die einen im Längsschnitt bogenförmigen Abschnitt darstellt, und erstrecken sich davon aus gesehen beide in Längsrichtung. Entsprechend weisen die freien Enden der Schenkel in Längsrichtung von der Umbiegung aus gesehen weg, beispielsweise bezüglich der Fahrtrichtung nach hinten.

Die Losbrecheinrichtung ist wirkungsmäfig zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bau- teil angeordnet, wobei in bekannter Weise der erste Schenkel unlösbar an dem ersten Bauteil festgelegt ist, und der zweite Schenkel an dem zweiten Bauteil. Gemäß der Erfindung ist der

° BE2023/5711 zweite Schenkel jedoch zusätzlich über eine in Längsrichtung lôsbare, nämlich losbrechbare

Verbindung an dem ersten Bauteil fixiert, so dass die Losbrecheinrichtung wirkungsmäBig zwi- schen dem zweiten Schenkel und dem ersten Bauteil eingegliedert ist. Anders ausgedrückt ist die lôsbare Verbindung zwischen dem zweiten Schenkel und dem ersten Bauteil bezüglich der im Crashfall zwischen die Bauteile eingeleiteten Kraft parallel zu der festen, unlôsbaren Verbin- dung zwischen dem ersten Schenkel und dem ersten Bauteil angeordnet. Darin liegt ein we- sentlicher Unterschied zu dem genannten Stand der Technik, bei dem der zweite Schenkel über das Sollbruchelement ausschließlich mit dem ersten Schenkel verbunden ist, so dass diese lôs- bare Verbindung in Serie mit der festen Verbindung des ersten Schenkels mit dem ersten Bau- teil angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Losbrecheinrichtung kann außerhalb der im Crashfall deformierbaren

Abschnitte der Schenkel angeordnet sein. Daraus resultiert der wesentliche Vorteil, dass die zum Losbrechen erforderliche Kraft, die auch als Losbrechkraft bezeichnet wird, direkt zwischen dem zweiten Schenkel und dem ersten Bauteil auf die lôsbare Verbindung ausgeübt wird, und nicht wie im Stand der Technik auf den ersten Schenkel übertragen wird. Dadurch wird der Bie- gestreifen nicht durch die Losbrechkraft belastet, und beide Schenkel kônnen im Crashfall un- gehindert plastisch verformt werden kônnen. Dabei wird die Deformation nicht wie im Stand der

Technik durch Befestigungsmittel von Sollbruchelementen beeinträchtigt, so dass das An- — sprechverhalten der Losbrecheinrichtung und die Energieabsorptionscharakteristik des Biege- streifens unabhängig voneinander optimiert werden kônnen. Es kann ein besser reproduzierba- res Losbrechverhalten und somit eine verbesserte Funktion der Energieabsorptionseinrichtung realisiert werden.

Esist vorteilhaft, dass die Verbindung direkt zwischen dem zweiten Schenkel und dem ersten

Bauteil ausgebildet ist. Die direkte Verbindung zeichnet sich dadurch aus, dass beide Schenkel unmittelbar das erste Bauteil kontaktieren, beispielsweise dagegen anliegen, und zwar der erste

Schenkel über die unlösbare Verbindung, und der zweite Schenkel über die lösbare Verbindung der Losbrecheinrichtung. Mit anderen Worten sind die Verbindungen der beiden Schenkel mit dem ersten Bauteil bezüglich der Wirkung der Crashkraft parallel angeordnet. Die direkte Ver- bindung hat den Vorteil, dass die Losbrecheinrichtung flexibel und konstruktiv frei gestaltet wer- den kann, beispielsweise durch Einsatz von Bruch- oder Abscherelementen, Friktionselementen und/oder dergleichen, ohne die Energieabsorptionsfunktion des Biegestreifens zu beeinträchti- gen.

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Es ist bevorzugt, dass die Verbindung ausschließlich zwischen dem zweiten Schenkel und dem ersten Bauteil ausgebildet ist. Damit ist insbesondere gemeint, dass die Losbrecheinrichtung kein direkte Verbindung zwischen dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel aufweist.

Die ist vorteilhaft im Hinblick auf eine unabhängige Optimierung des Biegestreifens und der

Losbrecheinrichtung.

Es ist möglich, dass der zweite Schenkel einen Verbindungsabschnitt aufweist, der die los- brechbare Verbindung der Losbrecheinrichtung aufweist. Der Verbindungsabschnitt kann vor- zugsweise in dem von der Umbiegung aus gesehen in Längsrichtung weg gerichteten Endbe- reich realisiert sein. Dieser Bereich wird nicht zur Energieabsorption deformiert, und ermöglicht eine konstruktiv einfache Anpassung der losbrechbaren Verbindung mit dem ersten Bauteil.

In der vorgenannten Ausführung ist es vorteilhaft, dass der Verbindungsabschnitt sich zumin- dest abschnittweise in der ersten Ebene erstreckt. Der Verbindungsabschnitt des zweiten

Schenkels kann dabei flächenbündig mit dem ersten Schenkel ausgebildet sein, d.h. die dem ersten Bauteil zugewandte AuBenfläche des ersten Schenkels und die auf derselben Seite lie- gende, ebenfalls dem ersten Bauteil zugewandte Innenseite des Verbindungsabschnitts liegen bevorzugt in derselben Ebene, in der sie bevorzugt direkt gegen die Außenseite des ersten

Bauteils anliegen können und daran fixiert sind. An dieser AuBenseite ist der erste Schenkel fest und unlösbar festgelegt, und der Verbindungsabschnitt parallel dazu über die lôsbare Ver- bindung losbrechbar fixiert. Die Anordnung in derselben Ebene ermöglicht eine einfache Anpas- sung und Montage an dem ersten Bauteil.

Die vorgenannte Ausführung kann konstruktiv einfach dadurch realisiert sein, dass der zweite

Schenkel stufenförmig ausgebildet ist. Der Verbindungsabschnitt ist durch den stufenförmigen

Verlauf von dem zweiten Schenkel aus gesehen in der ersten Ebene parallel versetzt angeord- net. Dies kann dadurch realisiert sein, dass der zweite Schenkel in seinem freien, von der Um- biegung in Längsrichtung weg weisenden Endabschnitt zunächst zum ersten Schenkel hin um- gebogen bzw. gekröpft ist, und anschließend entgegengesetzt abgewinkelt ist, so dass eine

Stufenhöhe gebildet wird, welche dem normalen Abstand des ersten Schenkel senkrecht zum zweiten Schenkel entspricht. Dadurch liegt der Endabschnitt des Verbindungsabschnitts normal bezüglich der ersten Ebene in derselben Höhe wie der erste Schenkel.

Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Losbrecheinrichtung in Längsrichtung zum ersten

Schenkel beabstandet ist. Die lösbare Verbindung der Losbrecheinrichtung kann mit einem Ab-

° BE2023/5711 stand zum einem freien Ende des ersten Schenkels angeordnet sein, welches von der Umbie- gung in Längsrichtung aus abgewandt ist. In dieser Richtung steht der Verbindungsabschnitt über den ersten Schenkel vor. Dadurch kann einfach in Längsrichtung hinreichend Bauraum für die Losbrecheinrichtung bereitgestellt werden.

Es ist möglich, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt einen Gleitschuh auf- weist. Der Gleitschuh weist dabei eine schlitzförmige, einseitig in Längsrichtung offene, in nor- maler Richtung durchgehende Öffnung auf. Durch diese ist ein Befestigungselement, beispiels- weise ein Niet, ein Schraubbolzen oder dergleichen, normal zur ersten Ebene hindurchgeführt und mit dem ersten Bauteil verbunden sein. Dadurch kann der Verbindungsabschnitt reib- schlüssig mit dem ersten Bauteil verspannt werden, um eine lösbare reibschlüssige Verbindung unmittelbar zwischen dem zweiten Schenkel und dem ersten Bauteil zu erzeugen. Wenn im

Crashfall eine Crashkraft in Längsrichtung zwischen dem ersten und zweiten Bauteil wirkt, die größer ist als die zwischen dem Gleitschuh und dem ersten Bauteil wirkende Reibkraft, wird die reibschlüssige Verbindung gelöst. Dabei wird das Befestigungselement wird in Längsrichtung unter Überwindung der Reibkraft aus der Gabelöffnung herausbewegt, wodurch der Gleitschuh von dem ersten Bauteil losbricht. Dadurch wird die Bewegung des zweiten Schenkels relativ zum ersten Schenkel freigegeben, so dass das erste Bauteil unter kontinuierlicher plastischer

Deformation des Biegestreifens relativ zum zweiten Bauteil bewegt und dabei abgebremst wird.

Ein Vorteil der reibschlüssigen lôsbaren Verbindung ist, dass beim Losbrechen keine Bruchstü- cke anfalllen, welche die Funktion beeinträchtigen können. Außerdem können das Ansprech- bzw. Losbrechverhalten durch Einstellung der Reibkrafteinfach und in weiten Grenzen vorgege- ben werden.

Alternativ kann auch eine in Längsrichtung geschlossene Öffnung vorgesehen sein, durch die ein Sollbruchelement hindurchgeführt ist, beispielsweise ein Scherstift oder dergleichen.

Ein Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist, dass ein besseres Abscherverhalten als bei dem frei über den normalen Abstand zwischen den Schenkeln geführte Sollbruchstift realisiert werden kann.

Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bau- teil ein elektromotorischer Verstellantrieb angeordnet ist. Dieser weist einen durch einen Elekt- romotor antreibbaren Lineartrieb auf, beispielsweise einen Spindeltrieb, bei dem in an sich be- kannter Weise eine Spindelmutter und eine darin eingreifende Gewindespindel relativ zueinan-

/ BE2023/5711 der drehend antreibbar sind. Dadurch, dass der Verstellantrieb an den relativ zueinander ver- stellbaren ersten und zweiten Bauteilen angreift, kann eine motorisierte Verstellung erfolgen.

Es ist möglich, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil in Längsrichtung teleskopierbare

Mäntel umfassen. Die Mäntel können teleskopartig geschachtelte, in Längsrichtung ein- und ausfahrbaren Mantelrohre aufweisen, um eine längenverstellbare Manteleinheit auszubilden.

Beispielsweise kann ein Innenmantel vorgesehen sein, in dem eine Lenkspindel mit einer daran angebrachten manuellen Lenkhandhabe drehbar gelagert ist, und der in Längsrichtung tele- skopartig verstellbar in einem AuBenmantel aufgenommen ist, der seinerseits über eine Tra- geinheit an der Fahrzeugkarosserie gehalten ist. Die erfindungsgemäße Energieabsorptionsein- richtung kann mit Vorteil zwischen den Mänteln angeordnet sein, wobei der erste Schenkel des

Biegestreifens an der Außenseite des Innenmantels fixiert sein kann, und der zweite Schenkel an der Innenseite des AuBenmantels, und zusätzlich mit dem Verbindungsabschnitt am Innen- mantel.

Vorzugsweise kann der Biegestreifen ein Blechformteil aufweisen. Bevorzugt kann ein derarti- ges Blechformteil rationell als einstückiges Press-Stanz-Teil gefertigt sein, vorzugsweise aus

Stahlblech.

Bei einem Energieabsorptionselement für eine Lenksäule eines Kraftfahrzeugs, umfassend min- destens einen U-förmigen Biegestreifen, der einen in einer ersten Ebene in einer Längsrichtung ersteckten ersten Schenkel aufweist, der erste Befestigungsmittel zur Verbindung mit einem ersten Bauteil der Lenksäule aufweist und über eine Umbiegung mit einem in einer zur ersten

Ebene beabstandeten zweiten Ebene in Längsrichtung erstreckten zweiten Schenkel verbun- den ist, der zweite Befestigungsmittel zur Verbindung mit einem zweiten Bauteil der Lenksäule aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der zweite Schenkel einen Verbindungsab- schnitt aufweist, der sich zumindest abschnittweise in der ersten Ebene erstreckt.

Die Befestigungsmittel an den Schenkeln sind ausgebildet zur Erzeugung fester, unlösbarer

Verbindungen mit den Bauteilen. Sie können beispielsweise Befestigungsöffnungen aufweisen, durch die Niete, Schrauben oder dergleichen durchgeführt und mit den Bauteilen fest verbun- den sein können. Es können auch Formschlusselemente oder dergleichen vorgesehen sein, die eine formschlüssige Abstützung in Längsrichtung bereitstellen können.

Der Verbindungsabschnitt weist Verbindungsmittel auf, die unter Wirkung einer Crashkraft ober- halb eines vorgegebenen Grenzwerts in Längsrichtung lösbar sein können, beispielsweise durch einen lösbaren Reibschluss oder dergleichen, wie oben beschrieben ist.

Der Verbindungsabschnitt ist senkrecht zu den Ebenen in der Normalenrichtung gesehen in derselben Höhe angeordnet wie der erste Schenkel. Dadurch kann der zweite Schenkel in der- selben Ebene über die lôsbare Verbindung an dem ersten Bauteil fixiert werden, wie der erste über die unlösbare Verbindung.

Das Energieabsorptionselement kann bevorzugt in einer erfindungsgemäßen Lenksäule einge- setzt werden, und es kann dabei sämtliche Merkmale aufweisen, die oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Lenksäule beschrieben sind.

Beispielsweise kann den zweite Schenkel stufenförmig ausgebildet sein, und/oder der Verbin- dungsabschnitt kann einen Gleitschuh aufweisen.

Es ist weiter vorteilhaft, dass der Verbindungsabschnitt in Längsrichtung über den ersten

Schenkel übersteht. Dadurch kann die erfindungsgemäße Losbrecheinrichtung an dem Verbin- dungsabschnitt mit Abstand in Längsrichtung zur Fixierung des ersten Schenkel an dem ersten

Bauteil angeordnet sein.

Beschreibung der Zeichnungen

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Lenksäule in einer schematischen perspektivischen Dar- stellung,

Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht der Energieabsorptionseinrichtung der Lenksäule gemäß Fig.1,

Fig. 3 eine Teilansicht eines Längsschnitts durch die Lenksäule gemäß Fig. 1,

Fig. 4 einen erfindungsgemäßen Biegestreifen der Lenksäule gemäß Fig. 1-3 in einer freigestellten perspektivischen Ansicht,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Biegestreifens gemäß Fig.4.

Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen verse- hen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.

In den Figuren 1 ist eine erfindungsgemäße Lenksäule 1 schematisch in einer perspektivischen

Ansicht schräg von hinten, bezogen auf die Fahrtrichtung eines nicht gezeigten Kraftfahrzeugs, dargestellt.

Die Lenksäule 1 kann an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs mittels einer Trageinheit 2, befes- tigt werden. Die Trageinheit 2 umfasst zur Verbindung mit der Fahrzeugkarosserie Festlegungs- mittel 21, die als Befestigungsöffnungen ausgebildet sein können.

Eine Stelleinheit 3 umfasst eine Lenkspindel 30, die in einem Innenmantel 31, auch als inneres

Mantelrohr oder Innenmantelrohr bezeichnet, um ihre in Längsrichtung erstreckte Längsachse L drehbar gelagert ist. Am hinteren Endabschnitt ist an der Lenkspindel 30 ein Befestigungsab- schnitt 32 zur Befestigung eines nicht dargestellten Lenkrads zur manuellen Eingabe von Lenk- befehlen ausgebildet. Der Innenmantel 31 bildet ein erstes Bauteil im Sinne der Erfindung.

Der Innenmantel 31 ist in einem Außenmantel 33, auch als Außenmantelrohr, äußere Mante- leinheit oder Führungskasten bezeichnet, in Längsrichtung teleskopartig verschiebbar aufge- nommen und gehalten, wie mit dem Doppelpfeil angedeutet ist. Der Außenmantel 33 bildet ein zweites Bauteil im Sinne der Erfindung.

Zur Realisierung einer Höhenverstellung ist der Außenmantel 33 um eine quer zur Längsachse

L liegende, horizontale Schwenkachse 22 verschwenkbar an der Trageinheit 2 gelagert, so dass die Lenkspindel 30 in einer Höhenrichtung H auf und ab bewegt werden kann, wie mit dem

Doppelpfeil angedeutet ist.

Ein als Rotationsspindeltrieb ausgebildeter Verstellantrieb 4 dient zur Längsverstellung. Er weist eine an dem Außenmantel 33 angebrachte und in Längsrichtung abgestützte motorische An- triebseinheit 41 auf. Diese weist einen elektrischen Motor auf, von dem eine Gewindespindel 42 um ihre Spindelachse drehend antreibbar ist. Die Spindelachse liegt parallel zur Längsachse L.

Die Gewindespindel 42 greift mit ihrem Außengewinde in eine bezüglich Drehung um die Spin- delachse feststehende Spindelmutter 43 ein. Die Spindelmutter 43 ist mit dem Innenmantel 31 verbunden und in Längsrichtung abgestützt. Entsprechend führt ein drehender Antrieb der Ge- windespindel 42 durch die Antriebseinheit 41 zu einer axialen linearen Verlagerung der Spindel- mutter 45, wodurch der Innenmantel 31 in Längsrichtung relativ zum Außenmantel 33 verstellt werden kann, d.h. teleskopartig ein- oder ausgefahren werden.

Zwischen dem Innenmantel 31 und dem Außenmantel 33 ist eine Energieabsorptionseinrich- tung 5 eingegliedert, die als Energieabsorptionselement einen erfindungsgemäß ausgestalteten

Biegestreifen 6 aufweist. Die Anordnung ist in Fig.2 in einer vergrößerten Ansicht aus Fig.1 ge- zeigt, und in Fig.3 in einem Längsschnitt A-A parallel zur Längsachse L, bezüglich Fig.2 von oben gesehen.

Fig.4 zeigt den Biegestreifen 6 separat in einer perspektivischen Ansicht, und Fig.5 in einer Sei- — tenansicht wie in Fig.3.

Der Biegestreifen 6 weist einen ersten Schenkel 61 auf, der sich in Längsrichtung erstreckt und über eine Umbiegung 62 in einen zweiten Schenkel 63 übergeht.

Der erste Schenkel 61 weist Befestigungsmittel 64 in Form von durchgehenden Befestigungs-

Öffnungen auf. Durch diese sind Befestigungselemente 51, beispielsweise Niete oder derglei- chen, hindurchgeführt und mit dem Innenmantel 31 verbunden. Dabei liegt der Innenschenkel 61 mit seiner der Längsachse L radial zugewandten Innenseite direkt, in einer Befestigungs- ebene B (siehe Fig.3) gegen die Außenseite des Innenmantels 31 an und ist daran unlösbar festgelegt.

Der zweite Schenkel 63 liegt parallel zum ersten Schenkel 61 in einer zur ersten Ebene B nor- mal beabstandeten zweiten Ebene.

Der zweite Schenkel 63 weist gleichartig ausgestaltete Befestigungsmittel 64 in Form von durchgehenden Befestigungsöffnungen auf. Durch diese sind ebenfalls Befestigungselemente

51, beispielsweise Niete oder dergleichen, hindurchgeführt. Dadurch ist der zweite Schenkel fest und unlösbar mit dem Außenmantel 33 verbunden.

An seinem von der Umbiegung 62 in Längsrichtung abgewandten freien Endabschnitt weist der zweite Schenkel 63 einen Verbindungsabschnitt 65 auf. Dieser weist eine schlitzförmige, in nor- maler Richtung durchgehende Öffnung 66 auf, die einseitig in Längsrichtung offen ist, wie in

Fig.4 mit dem Pfeil angedeutet ist. Durch die einseitig offene Öffnung 66 wird an dem Verbin- dungsabschnitt 65 ein Gleitschuh ausgebildet.

Erfindungsgemäß ist der zweite Schenkel 63 im Längsschnitt stufenförmig ausgestaltet, so dass der Verbindungsabschnitt 65 in derselben Ebene liegt wie der erste Schenkel 61, d.h. flächen- bündig mit diesem ausgebildet ist. Entsprechend liegt die der Längsachse L zugewandte Innen- seite des Verbindungsabschnitts 65 in der Befestigungsebene B, wie in Fig. 3 und 5 erkennbar ist.

Durch die Öffnung 66 ist ein Befestigungselement 52, beispielsweise ein Niet, Schraubbolzen oder dergleichen, hindurchgeführt und mit dem Innenmantel 31 verbunden. Dadurch ist der Ver- bindungsabschnitt 65 reibschlüssig in der Befestigungsebene B gegen die Außenseite des In- nenmantels 31 verspannt.

Der zweite Schenkel 63 steht mit dem Verbindungsabschnitt 65 in Längsrichtung über den ers- ten Schenkel 61 über. Dadurch kann die Öffnung 66 Abstand in Längsrichtung zu den Befesti- gungsmitteln 64 des ersten Schenkels haben.

Durch die einseitig offene Öffnung 66 und das Befestigungselement 52 ist in dem Verbindungs- abschnitt 65 die Losbrecheinrichtung ausgebildet.

Im Crashfall wird auf den Innenmantel 31 eine Crashkraft F, die in Fig.3 schemantisch einge- zeichnet ist, und den Innenmantel 31 in Längsrichtung relativ zum Außenmantel 33 bewegt, in

Fig.3 nach rechts. Dadurch wird die Haltewirkung des Reibschlusses zwischen Verbindungsab- schnitt 65 und dem Innenmantel 31 überwunden. Das Befestigungselement 52 wird in Längs- richtung aus der Öffnung 62 hinausbewegt, wie in Fig.4 mit dem Pfeil angedeutet, wodurch die

Losbrecheinrichtung gelöst ist. Daran anschließend kann der erste Schenkel 61 unter fortlau- fender plastischer Deformation und Energieabsorption die Umformung 62 durchlaufen.

Bezugszeichenliste 1 Lenksäule 2 Trageinheit 21 Festlegungsmittel 3 Stelleinheit 30 Lenkspindel 31 Innenmantel 32 Befestigungsabschnitt 33 AuBenmantel 4 Verstellantrieb 41 Antriebseinheit 42 Gewindespindel 43 Spindelmutter 5 Energieabsorptionseinrichtung 51 Befestigungselement 52 Befestigungselement 6 Biegestreifen 61 erster Schenkel 62 Umbiegung 63 zweiter Schenkel 64 Befestigungsmittel 65 Verbindungsabschnitt 66 Offnung

L Längsachse

B Befestigungsebene

Claims (15)

PATENTANSPRÜCHE

1. Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, die ein relativ zu einem ersten Bauteil (31) in einer Längsrichtung verlagerbares zweites Bauteil (33) aufweist, wobei zwischen dem ersten Bauteil (31) und dem zweiten Bauteil (33) ein Energieabsorptionselement angebracht ist, das mindestens einen U-förmigen Biegestreifen (6) umfasst, der einen in einer ersten Ebene (B) in der Längsrichtung ersteckten ersten Schenkel (61) aufweist, der an dem ersten Bauteil (31) festgelegt und über eine Umbiegung (62) mit einem in einer zur ers- ten Ebene beabstandeten zweiten Ebene in Längsrichtung erstreckten zweiten Schenkel (63) verbunden ist, der an dem zweiten Bauteil (33) festgelegt ist, wobei eine Losbrech- einrichtung vorgesehen ist, welche ausgestaltet ist, dass sie beim Überschreiten einer vorgegebenen Crashkraft losbricht und eine relative Bewegung des ersten Bauteils (31) relativ zum zweiten Bauteil (33) in Längsrichtung freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Losbrecheinrichtung eine in Längsrichtung lôsbare Verbindung zwischen dem zweiten Schenkel (63) und dem ersten Bauteil (31) aufweist.

2. Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung direkt zwi- schen dem zweiten Schenkel (63) und dem ersten Bauteil (31) ausgebildet ist.

3. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung ausschließlich zwischen dem zweiten Schenkel (63) und dem ersten Bauteil (31) ausgebildet ist.

4. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (63) einen Verbindungsabschnitt (65) aufweist, der die losbrech- bare Verbindung der Losbrecheinrichtung aufweist.

5. Lenksäule nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (65) sich zumindest abschnittweise in der ersten Ebene (B) erstreckt.

6. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (63) stufenförmig ausgebildet ist.

7. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Losbrecheinrichtung in Längsrichtung zum ersten Schenkel (61) beabstandet ist.

8. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (65) einen Gleitschuh aufweist.

9. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Bauteil (31) und dem zweiten Bauteil (33) ein elektromotorischer Verstellantrieb (4) angeordnet ist.

10. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (31) und das zweite Bauteil (33) in Längsrichtung teleskopierbare Män- tel (31, 33) umfassen.

11. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegestreifen (6) ein Blechformteil aufweist.

12. Energieabsorptionselement für eine Lenksäule (1) eines Kraftfahrzeugs, umfassend min- destens einen U-förmigen Biegestreifen (6), der einen in einer ersten Ebene (B) in einer Längsrichtung ersteckten ersten Schenkel (61) aufweist, der erste Befestigungsmittel (64) zur Verbindung mit einem ersten Bauteil (31) der Lenksäule (1) aufweist und über eine Umbiegung (62) mit einem in einer zur ersten Ebene (B) beabstandeten zweiten Ebene in Längsrichtung erstreckten zweiten Schenkel (63) verbunden ist, der zweite Be- festigungsmittel (64) zur Verbindung mit einem zweiten Bauteil (33) der Lenksäule auf- weist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (63) einen Verbindungsabschnitt (65) aufweist, der sich zu- mindest abschnittweise in der ersten Ebene (B) erstreckt.

13. Energieabsorptionselement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (63) stufenförmig ausgebildet ist.

14. Energieabsorptionselement nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (65) einen Gleitschuh aufweist.

15. Energieabsorptionselement nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (65) in Längsrichtung über den ersten Schenkel (61) übersteht.