DE19631214A1 - Lenkspindel für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkspindel für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE 23 16 515 A1, die im Oberbegriff des Anspruches 1 berücksichtigt ist, ist eine nachgiebige Lenkspindel bekannt, die einen gezielt geformten Lenkspindelabschnitt aufweist, welcher bei einem Crash deformierbar ist. Die Lenkspindel ist auf der Seite eines Lenkrades in einem verformbaren Lager eingespannt und auf der anderen Seite des deformierbaren Lenkspindelabschnittes in einem ebenfalls verformbaren, axialen Festlager gehalten. In diesem wellrohrartigen Lenkspindelabschnitt wird bei einer starken Axialbelastung des Lenkrades eine Ausknickung der Lenkspindel erreicht, die sich dann mit geringerem Widerstand dem Aufprall eines Insassen auf das Lenkrad entgegenstellt. Die dabei abgebaute Aufprallenergie ist allerdings gering, da der Lenkspindelabschnitt seiner Umformung größtenteils ausweicht. Ein Energieabbau über einem längeren Verschiebeweg der Lenkspindel ist hierdurch nicht zu erreichen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer gattungsgemäßen Lenkspindel bei einem Crash einen gleichmäßig langanhaltenden Aufprallenergieabbau zu erreichen.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Abstützung der Lenkspindel mit dem gezielt geformten und bei einem Crash energieumwandelnd deformierbaren Lenkspindelabschnitt mit zwei die Lenkspindel stützenden Lagerstellen und mit einem zusätzlich den deformierbaren Lenkspindelabschnitt stützenden und bei der Umformung führenden Gleitlager verhindert ein Ausknicken der Lenkspindel bei der hohen axialen Belastung. Dabei ist der Reibungsanteil im Gleitlager nur gering gegenüber der Formänderungsarbeit, die im deformierbaren Lenkspindelabschnitt geleistet wird, so daß ein gleichmäßiger Energieabbau über einem langen Verformungsweg gewährleistet ist.

Durch ein einfach und kostengünstig herzustellendes, die Lenkspindel zusätzlich stützendes Gleitlager, kann somit die Belastung eines Insassen beim Aufprall auf das Lenkrad mit einer optimalen Funktion des deformierbaren Lenkspindelabschnittes gering gehalten werden.

Des weiteren ist durch einen gezielt deformierbaren Lenkspindelabschnitt im unteren Lenkspindelteil mit einer dem oben Beschriebenen entsprechenden, vorteilhaften Lagerung der Energieabbau zu verbessern, wodurch eine Lenkradverschiebung in Richtung auf den Insassen durch die Vorbauintrusion beim Crash verhindert werden kann.

Eine aufwendige Veränderung der Lenkspindel selbst ist hierfür nicht notwendig.

Die Gleitlager und das Festlager können montagefreundlich einteilig in einem Befestigungsflansch zusammengefaßt im Kraftfahrzeug gemeinsam montiert werden.

Ein Stülprohr als deformierbarer Lenkspindelabschnitt kann bei der axialen Belastung während eines Fahrzeugcrash durch seine typische Umformmöglichkeit Energie abbauen, indem eines der Enden des Stülprohres am Einstülpende durch den Stülprohrhohlraum hindurchgedrückt wird, wobei die Stülprohrwand eine fortlaufende Umformung erfährt. Die Lenkspindel ist nun nahe des Einstülpendes des Stülprohres im Gleitlager zusätzlich abgestützt, so daß die Umformung des Stülprohres gleichmäßig und langandauernd erfolgen kann. Um einen anfänglichen erhöhten Widerstand zu Beginn der Umformung zu vermeiden, kann das Stülprohr am Einstülpende eine biegeweiche Vordeformation in Einstülprichtung aufweisen.

Durch die Verbesserung der Führungseigenschaften mittels des weiteren Gleitlagers kann an der Lenkspindel ein einfach aufgebauter, deformierbarer Lenkspindelabschnitt vorgesehen werden, der damit auch einteilig in die Lenkspindel einzuformen ist.

Damit der längsverschiebbare Abschnitt der Lenkspindel bei seiner Verschiebebewegung eine gut gleitende Führung erhält, kann in einer oder in mehreren Gleitlagerstellen ein mit der Lenkspindel verschiebbarer Kugelkäfig vorgesehen werden.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung hervor.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung näher beschrieben.

Die Figur zeigt in einer Seitenansicht eine Lenkspindel 1, die in einem nicht näher dargestellten Kraftfahrzeug ein Lenkrad 2 mit einem hier nur angedeuteten Lenkgetriebe 3 drehmomentübertragend verbindet. Die Lenkspindel 1 ist in zwei Spindelabschnitte 4 und 5 unterteilt, welche durch ein Kreuzgelenk 6 verbunden sind.

In den oberen Spindelabschnitt 4 ist ein deformierbarer Lenkspindelabschnitt 7 integriert, der hier durch ein Stülprohr 8 gebildet ist, welches bei einem Crash und einem hohen axialen Druck auf das Lenkrad 2 mit einer endseitigen Vordeformation 9 nach innen umgestülpt wird und dabei Aufprallenergie in Verformungsenergie umwandelt. Dabei wird der Lenkspindelabschnitt 7 oben durch ein Gleitlager 10 radial und am unteren Ende durch ein Festlager 11 radial und axial abgestützt.

Um einen gleichmäßigen Energieabbau auf langem Verformungsweg ungestört zu erhalten, ist nahe des Einstülpendes 12 des Stülprohres 8 auf der stoßbeaufschlagten Seite 13 mindestens ein weiteres Gleitlager 14 vorgesehen, welches die Lenkspindel 1 radial im Kraftfahrzeug abstützt und damit auch ein Ausknicken verhindert. Der Reibungsanteil im Gleitlager 14 ist dabei so gering, daß das Stülprohr 8 seine Formänderungsarbeit weitgehend ungehindert ausüben und einen hohen Energieabbau zugunsten des aufprallenden Insassen vornehmen kann. In das endseitige Gleitlager 10 ist in eine Führungsbuchse 15 ein axial verschiebbarer, auf dem Spindelabschnitt 4 festsitzender Kugelkäfig 16 eingesetzt, durch den eine axiale Verschiebung des Spindelabschnittes 4 ebenfalls ohne großen Reibwiderstand ermöglicht ist.

Um eine einfach zu handhabende und kostengünstige Festlegung der Gleitlager 10 und 14 und des Festlagers 11 zu erreichen, sind diese einteilig mit einem gemeinsamen Befestigungsflansch 17 im Kraftfahrzeug, z. B. an einem Querträger 18 festgelegt.

Ein vergleichbar funktionierender Lenkspindelabschnitt 7′ ist Teil des unteren Spindelabschnittes 5 der Lenkspindel 1. Der Lenkspindelabschnitt 7′ ist durch ein Wellrohr 19 gebildet, welches bei einer Vorbauintrusion des Kraftfahrzeuges mit axialer Belastung der Lenkspindel 1 von unten nachgiebig zusammengeschoben werden kann. Dieser Spindelabschnitt 5 ist zum Lenkgetriebe 3 hin in einem Gleitlager 10′ mit einem inneren Kugelkäfig 16′ und nahe des Kreuzgelenkes 6 in einem Festlager 11′ abgestützt. Um auch durch das Wellrohr 19 einen möglichst gleichmäßigen Energieabbau bei einer langandauernden Verformung zu erreichen, ist an dessen stoßbeaufschlagter Seite 13′ beginnend wiederum ein Gleitlager 14′ vorgesehen, durch welches der Spindelabschnitt 5 nahe des Wellrohres 19 zusätzlich radial abgestützt ist. Das Gleitlager 14′ kann das Wellrohr 19 vollständig als Führung umgeben. Damit ist ein hoher Energieabbau möglich und eine axiale Verschiebung der Lenksäule 1 mit dem Lenkrad 2 in Richtung auf den Insassen zu verhindern.

Auch die Gleitlager 10′ und 14′ und das Festlager 11′ sind, um eine einfach zu handhabende und kostengünstige Festlegung zu erreichen, einteilig mit einem gemeinsamen Befestigungsflansch 17′ im Kraftfahrzeug festgelegt.

Claims (6)

1. Lenkspindel für ein Kraftfahrzeug, mit einem beim Crash energieumwandelnd deformierbaren Lenkspindelabschnitt, wobei die Lenkspindel auf einer stoßbeaufschlagten Seite in einem axialen Gleitlager verschiebbar gelagert und am gegenüberliegenden Ende in einem axialen Festlager gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß nahe des deformierbaren Lenkspindelabschnittes (7, 7′) auf der stoßbeaufschlagten Seite (13, 13′) mindestens ein weiteres Gleitlager (14, 14′) die Lenkspindel (1) radial im Kraftfahrzeug abstützt.

2. Lenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlager (10 bzw. 10′ und 14 bzw. 14′) und das Festlager (11 bzw. 11′) einteilig mit einem Befestigungsflansch (17, 17′) zusammengefaßt im Kraftfahrzeug gemeinsam festgelegt sind.

3. Lenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch ein Kreuzgelenk (6) unterteilte Lenkspindel (1) in beiden Spindelabschnitten (4 und 5) jeweils einen gezielt deformierbaren Lenkspindelabschnitt (7 bzw. 7′) aufweist.

4. Lenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Gleitlager (14) die Lenkspindel (1) nahe des Einstülpendes (12) eines Stülprohres (8) lagert.

5. Lenkspindel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stülprohr (8) am Einstülpende (12) eine biegeweiche Vordeformationszone (9) in Einstülprichtung aufweist.

6. Lenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gleitlager (10, 10′) ein eine axiale Verschiebebewegung zulassender Kugelkäfig (16 bzw. 16′) vorgesehen ist.