DD264894A1

DD264894A1 - LENGTH STEERING PULL FOR MOTOR VEHICLES

Info

Publication number: DD264894A1
Application number: DD30947887A
Authority: DD
Inventors: Karlernst Maul
Original assignee: Orsta Hydraulik Veb K
Priority date: 1987-11-26
Filing date: 1987-11-26
Publication date: 1989-02-15

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine laengsbewegliche Lenksaeule fuer Kraftfahrzeuge, die die Verletzungsgefahr fuer den Fahrzeugfuehrer im Falle einer Kollision vermindert und darueber hinaus durch gewollte Verstellung des Lenkrades eine Ein- bzw. Aussteighilfe bietet. Nach der Erfindung weist diese Lenksaeule in Verbindung mit einem teleskopartig verschieblichen Fuehrungsrohr einen Zylinderraum auf, der mit Hydraulikfluessigkeit gefuellt ist. Ein vom Lenkrad verstellbarer Kolben verfuegt ueber Drosselblenden und teilt den Zylinderraum in einen oberen und unteren Daempfungsraum, so dass im Falle einer vorliegenden Laengskraft durch das Ueberstroemen der Hydraulikfluessigkeit die Bewegungsenergie vernichtet wird. Eine Rueckstellfeder bringt das System selbsttaetig in seine Ausgangslage zurueck, wobei dieser Vorgang durch den umgekehrten Fluessigkeitsaustausch ebenfalls gedaempft ablaeuft. FigurThe invention relates to a longitudinally movable steering column for motor vehicles, which reduces the risk of injury to the driver in the event of a collision and, moreover, by intentional adjustment of the steering wheel offers an entry or exit assistance. According to the invention, this steering column in conjunction with a telescopically displaceable Fuehrungsrohr a cylinder chamber which is filled with hydraulic fluid. A piston adjustable by the steering wheel has throttle orifices and divides the cylinder chamber into an upper and lower damping chamber, so that in the case of a present longitudinal force, the kinetic energy is destroyed by the overflow of the hydraulic fluid. A return spring automatically returns the system to its original position, whereby this process also takes place in a puffed-up manner due to the reverse fluid exchange. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Dio Erfindung betrifft eine längsbewegliche Lenksäule für Kraftfahrzeuge, deren Lenkrad durch eine plötzlich einwirkende Kraft sich in Richtung der Fahrtrichtung verschieben kann und ',omit einen Teil der Bewegungsenergie, z. B. hervorg arufen durch einen aufprallenden Fahrzeugführer, kompensiert.Dio invention relates to a longitudinally movable steering column for motor vehicles, the steering wheel by a sudden acting force can move in the direction of travel and ', omit part of the kinetic energy, z. B. hervororg arufen by an impacting driver compensated.

Characteristic of the known state of the art

Bekannt ist eine Vorrichtung, die beim frontalen Auffahrunfall eines Kraftfahrzeuges über den sich dabei verschiebenden Motor mittels Seil die Lenksäule aus dem Fahrgastraum herauszieht und somit die Unfallgefahr für den Fahrzeugführer vermindern soll. Diese Lösung ist bei im Heck eingebauten Motoren nicht oder nur mit sehr großem Aufwand anwendbar.A device is known which pulls the steering column out of the passenger compartment by means of a cable during the frontal rear-end collision of a motor vehicle via the motor which thereby displaces, thereby reducing the risk of accidents for the driver. This solution is not applicable to engines built in the rear or only with great effort.

Weiterhin sind abkippbare Lenksäulen bekannt, bei denen durch Überbeanspruchung ein Ausschwenken des Lenkrades aus dem Gefahrenbereich erfolgt. Es hat sich als nachteilig erwiesen, daß bei diesen Anordnungen erst eine Wirkung eintritt, wenn eine sehr große Frontalkraft auf das Kraftfahrzeug einwii kt, die z. B. den Motor aus seiner Befestigung herausreißt oder bei der Klapplenksäule die Scherbolzen deformieren läßt,Furthermore, tiltable steering columns are known in which a swerving of the steering wheel from the danger zone occurs due to overuse. It has proved to be disadvantageous that in these arrangements only an effect occurs when a very large frontal force einwii on the motor vehicle kt, the z. B. tears the engine out of its attachment or can deform the shear pin in the folding column,

In der DE-AS 1430946 wird eine Sicherheitslenksäule mit zweiteiliger Lenkspindel beschrieben, deren erster Teil drehbar, aber axial unverschieblich gelagert ist, während der zweite Teil in bezug auf den ersten Teil undrehbar, aber teleskopartig axial verschieblich geführt ist, wobei zwischen beiden Lenkspindelteilen ein mechanischer Reibungswiderstand in Form eines sog.In DE-AS 1430946 a safety steering column with two-part steering spindle is described, the first part is rotatably mounted, but axially non-displaceable, while the second part with respect to the first part non-rotatably, but telescopically guided axially displaceable, wherein between the two steering spindle parts a mechanical Friction resistance in the form of a so-called.

Toleranzringes angeordnet ist. Der Nachteil dieser Anordnung besteht in der zwangsläufigen Deformierung dieses Ringes im Schadensfalle und damit in der Notwendigkeit, dieses Teil auswechseln zu müssen.Tolerance ring is arranged. The disadvantage of this arrangement is the inevitable deformation of this ring in case of damage and thus in the need to replace this part.

Schließlich ist durch die US-PS 2852956 eine Lenksäule bekannt, bei der das Lenkrad mit einem Führungsrohr gegenüber der Lenkspindel längsbeweglich gelagert ist, wobei beide Teile über einen querliegenden Bolzen im Sinne einer Sollbruchstelle für den Kollisionsfall verbunden sind sowie eine Vielzahl kreisförmig angeordneter N"lonfäden oder dgl. bei Bruch des Bolzens auf Dehnung c^ansprucht wird und die Aufprallenergie ohne Rückfederung vernichtet. Muuh bei dieser Lenksäule besteht die Notwendigkeit, nac ι einer Kollision Querholzen und Nylonfäden zu ersetzen. Eine hierzu vorgeschlagene Variantenlösung sieht den Einsatz einer Druckfeder vor, die jedoch nach Erreichen der Endstellung die gespeicherte Aufprallenergie ungedämpft in den Innenraum zurückgibt.Finally, US Pat. No. 2,852,956 discloses a steering column in which the steering wheel is longitudinally movably mounted with a guide tube relative to the steering spindle, wherein both parts are connected via a transverse pin in the sense of a predetermined breaking point for the collision case and a multiplicity of circularly arranged nylon threads or the like, when the bolt breaks, it is stressed that it is stretched, and the impact energy is canceled without springback However, after reaching the end position, the stored impact energy returns undamped into the interior.

Allen beschriebenen Lösungen ist gemeinsam, daß trotz hohen Aufwandes bei leichten Auffahrunfällen die gewünschte Wirkung nicht eintritt und es zum Kontakt des Fahrzeugführers mit dem Lenkrad kommt sowie daß bei diesen Vorrichtungen eine vom Fahrzeugführer gewollte Verstellung des Lenkrades, z. B. beim Ein- und Aussteigen, nicht möglich ist.Allen described solutions have in common that despite high effort in light rear-end collisions, the desired effect does not occur and it comes to the contact of the driver with the steering wheel and that in these devices a desired by the driver adjustment of the steering wheel, z. B. when getting in and out, is not possible.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei einem frontalen Auffahrunfall eines Kraftfahrzeuges die durch den Fahrzeugführer auf das Lenkrad wirkende Bewegungsenergie abzuschwächen.The object of the invention is to attenuate in a frontal collision of a motor vehicle, the force acting by the driver on the steering wheel kinetic energy.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Lenkrad und einen Teil der Lenksäule axial beweglich anzuordnen und die- -~.:if diese Vorrichtung wirkende Kraft, z. B. bei einem Ai¹' :hnjnfall durch den Fahrzeugführer gezielt zu vermindern, ohne daß Teile der Lenksäule bleibend deformiert bzw. zerstört we. can.The invention has for its object to arrange the steering wheel and a part of the steering column axially movable and the- -.:. If this device acting force, for. B. in an Ai ¹ ': hnjnfall targeted by the driver to reduce without parts of the steering column permanently deformed or destroyed we. can.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der in bekannter Weise zweiteilig ausgebildeten Lenksäule das längsbewegliche Teil das Lenkrad trägt und hülsenartig auf dem starren Teil geführt ist. Eine mit dem Lenkrad verbundene Kolbenstange ragt mit ihrem Kolben in einen Zylinderraum hinein, der sich in dem ebenfalls hülsenartig aufgebauten starren Teil der Lenksäule, d. h. der auf das Lenkgetriebe geführten Lenkspindel befindet. Am Umfang des Kolbens sind Drosselbohrungen eingebracht, so daß der Kolben mit dieser Anordnung den Zylinderraum in einen oberen und unteren Dämpfungsraum teilt, bei einer Längsbewegung des Kolbens gegen eine im unteren Raum befindliche Rückstellfeder das Überströmen eines definieren Ölstromes in dem damit entstehenden oberen Dämpfungsraum erfolgt und damit Bewegungsenergie vernichtet wird. Die Rückstellfeder stützt im unteren Dämpfungsraum den Kolben, die Kolbenstange, die Hülse und das Lenkrad ab, sie stellt den Kolben und das Lenkrad bei einer nicht mehr wirkenden Längskraft in die BedienstellungAccording to the invention, this object is achieved in that the longitudinally movable part carries the steering wheel on the two-part steering column formed in a known manner and is guided sleeve-like manner on the rigid part. A connected to the steering wheel piston rod protrudes with its piston into a cylinder space, which is in the likewise sleeve-like constructed rigid part of the steering column, d. H. the guided on the steering gear steering spindle is located. At the periphery of the piston throttle bores are introduced, so that the piston divides the cylinder space into an upper and lower damping chamber with this arrangement, during a longitudinal movement of the piston against a return spring located in the lower space, the overflow of a defined oil flow takes place in the resulting upper damping chamber and so that kinetic energy is destroyed. The return spring is supported in the lower damping chamber, the piston, the piston rod, the sleeve and the steering wheel, it provides the piston and the steering wheel at a no longer acting longitudinal force in the operating position

zurück. Mit den Drosselblenden kann die Dämpfung unter Einbeziehung der Federkraft so abgestimmt werden, daß sowohl ein Aufprallen des Fahrzeugführers auf das Lenkrad abgeschwächt wird als auch die Möglichkeit besteht, das Lenkrad brim Ein- und Aussteigen langsam von Hand nach Bedarf zu verschieben, womit sich der Raum für den Fahrzeugführer vergrößert. Ein einschraubbarer Gewindering dient als oberer Anschlag für den Kolben und dichtet den Dämpfungsraum gegen das Dämpfungsöl ab.back. With the throttle orifices, the damping can be adjusted with the involvement of the spring force so that both a collision of the driver is weakened on the steering wheel and the possibility exists to move the steering wheel brim entering and exiting slowly by hand as needed, bringing the space enlarged for the driver. A screw-in threaded ring serves as an upper stop for the piston and seals the damping chamber against the damping oil.

Die !.erdbewegung wird über das Keilnabenprofil der oberen Hülse und das Keilwellenprofil der unteren Hülse spielfrei übertragen. Die untere Hülse des starren Teils der Lenksäule besitzt am Ende der Anschlußmöglichkeit für eine Kupplung bzw. für einen Lenkungsdämpfer zur weiteren Übertragung der Lenkbewegung auf das Lenkgetriebe.The! .Erdbewegung is transmitted via the spline profile of the upper sleeve and the spline shaft profile of the lower sleeve without play. The lower sleeve of the rigid part of the steering column has at the end of the connection possibility for a clutch or for a steering damper for further transmission of the steering movement to the steering gear.

embodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt den Längsschnitt durch die Lenksäule.The invention will be explained below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows the longitudinal section through the steering column.

Wie dargestellt, setzt sich der längsbewegung Teil der Lenksäule aus dom Lenkrad 1, der Kolbenstange 2, dem Kolben 3 und der oberen Hülse 4 zusammen. Diese Teile sind fest miteinander verbunden, wobei die Dreh- und Längsbewegung im oberen Lager 5 geführt wird. In der Hülse 4 ist ein Keilnabenprofil 6 angebracht.As shown, the longitudinal movement is part of the steering column from dom steering wheel 1, the piston rod 2, the piston 3 and the upper sleeve 4 together. These parts are firmly connected to each other, wherein the rotational and longitudinal movement is performed in the upper bearing 5. In the sleeve 4, a splined hub profile 6 is attached.

Im starren Teil der Lenksäule ist in der unteren Hülse 7 eine Druckfeder 8 und der untere Dämpfungsraum 9 angeordnet. Der untere Dämpfungsraum 9 mit dem darin befindlichen Kolben 3 und dem oberen Dämpfungsraum 10 wird durch einen Gewindering 11 verschlossen und durch die Dichtungen 12 und 13 gegen das in den beiden Dämpfungsräumen 9 und 10 befindliche Öl abgedichtet.In the rigid part of the steering column, a compression spring 8 and the lower damping chamber 9 is arranged in the lower sleeve 7. The lower damping chamber 9 with the piston 3 therein and the upper damping chamber 10 is closed by a threaded ring 11 and sealed by the seals 12 and 13 against the located in the two damping chambers 9 and 10 oil.

An der unteren Hülse 7 ist ein Keilwellenprofil 14 angebracht, welches mit dem Keilnabenprofil 6 der oberen Hülse 4 in Verbindung steht. Ein an der unteren Hülse 7 angebrachter Gewindezapfen 15 ermöglicht den Anschluß einer Kupplung. Die Drehbewegung des starren Teils der Lenksäule wird im unteren Lager 16 geführt.On the lower sleeve 7, a splined shaft 14 is mounted, which is in communication with the spline hub 6 of the upper sleeve 4. A mounted on the lower sleeve 7 threaded pin 15 allows the connection of a clutch. The rotational movement of the rigid part of the steering column is guided in the lower bearing 16.

Neben der gezeigten Darstellung können die vorzugsweise viskositätsunabhängig ausgeführten Drosselblenden 17 auch auswechselbar eingesetzt und z. B. mit Hohlschrauben fixiert werden.In addition to the illustration shown, the preferably viscous independently executed orifices 17 can also be used interchangeably and z. B. be fixed with banjo bolts.

Beim Auftreten einer stoßartigen Belastung auf das Lenkrad 1 verschiebt sich dasselbe mit der Kolbenstange 2, dem Kolben 3 und der oberen Hülse 4 gegen die Rückstellfeder 8 in den unteren Dämpfungsraum 9 hinein. Dabei strömt das darin befindliche Öl über die Drosselblenden 17 in den oberen Dämpfungsraum 10 und vernichtet dabei Bewegungsenergie. Bei einer nicht mehr vorhandenen Längskraft stellt die Rückstellfeder 8 das Lenkrad 1 in die Bedienstellung zurück.Upon the occurrence of a shock load on the steering wheel 1, the same moves with the piston rod 2, the piston 3 and the upper sleeve 4 against the return spring 8 in the lower damping chamber 9 into it. In this case, the oil contained therein flows through the orifices 17 in the upper damping chamber 10 and destroys kinetic energy. When there is no longer any longitudinal force, the restoring spring 8 returns the steering wheel 1 to the operating position.

Die Übertragung der Lenkbewegung kann in jeder belliebig verschobenen Stellung des Lenkrades 1 spielfrei über das Keilnabenprofil 6 und das Keilwellenprofil 14 erfolgen. Durch langsames Herunterdrücken des Lenkrades 1 von Hand kann der Raum für den Fahrzeugführer nach Bedarf vergrößert werden.The transmission of the steering movement can be done without play in each belliebig shifted position of the steering wheel 1 via the splined hub profile 6 and the spline 14. By slowly pushing down the steering wheel 1 by hand, the space for the driver can be increased as needed.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Lenksäule für Kraftfahrzeuge werden gegenüber bekannten Ausführungen wesentliche Vorteile erzielt. Das betrifft vor allem die stoßgedämpfte Bewegung des Lenkrades bei einem Frontalaufprall bzw. die Vernichtung von Bewegungsenergie von einem aufprallenden Fahrzeugführer, was durch den Druckabfall, der beim Durchströmt^ der Drosselblenden auftritt, erreicht wird. Je nach Art der Belastung des Lenkrades überwiegt entweder der Reibungsanteil oder der beschleunigungsabhängige Anteil am Zustandekommen dieses Druckverlustes, der über die bewirkte Energievernichtung die Dämpfung an der Lenksäule hervorruft.With the inventive design of the steering column for motor vehicles significant advantages over known designs are achieved. This particularly concerns the shock-damped movement of the steering wheel in a frontal collision or the destruction of kinetic energy from an impacting vehicle driver, which is achieved by the pressure drop which occurs when the throttle diaphragms flow through. Depending on the type of load on the steering wheel, either the friction component or the acceleration-dependent component predominates in the occurrence of this pressure loss, which causes the damping on the steering column via the energy destruction effected.

Claims

-1- "Ö4 894 Claims:

Longitudinally movable steering column for motor vehicles, consisting of an upper, the steering wheel receiving sleeve which surrounds the steering spindle and is telescopically move on this, further consisting of a spline between the sleeve and the steering shaft and a compression spring which is disposed within the steering column, characterized in that the steering spindle is designed as a sleeve (7) which has a cylinder space which accommodates a piston (3) connected to the steering wheel (1) via a piston rod (2), which has dousel diaphragms (17) and the cylinder space into one upper and lower damping chamber (9 and 10) divides, wherein the compression spring as a return spring (8) is formed and preferably in the lower damping chamber (9) is arranged.