DE1015703B

DE1015703B - Axial nachgiebige Lenksaeule fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1015703B
Application number: DEP16682A
Authority: DE
Inventors: Leopold Schmid
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1956-07-20
Filing date: 1956-07-20
Publication date: 1957-09-12
Also published as: FR1163965A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine axial nacfargiebige Lenksäule für Kraftfahrzeuge, die in einer hohlen Schnecke des Lenkgetriebes geführt und als Verdrängerkolben für hydraulische Dämpfungsmittel ausgebildet ist.

Bei diesen Ausführungen ist der das hydraulische Dämpfungsmittel aufnehmende Raum in der Schnecke durch einen Einsatz abgeschlossen, der eine zentrische Öffnung für das Ausströmen des Dämpfungsmittels besitzt. Bei plötzlichen Belastungen des Dämpfungsmittels durch die Lenksäule, wie es beispielsweise bei Zusammenstößen der Fall ist, werden Druckwellen erzeugt, die als Rückwellen nicht nur einen merklichen Widerstand für den Verdrängerkolben der Lenksäule bilden, sondern gleichzeitig ein Abfließen des Dämpfungsmittels durch die Drosselöffnung vermindern, wodurch sich eine verhältnismäßig harte Dämpfung ergibt.

Um eine weichere Dämpfung der Lenksäule trotz der vorhandenen Druckwellen zu erreichen, ist gemäß der Erfindung die Schnecke mit einer Mehrzahl von Bohrungen versehen, die Drosseldurchlässe für das in dem Hohlraum der Schnecke befindliche Dämpfungsmittel bilden. Dadurch wird erreicht, daß die Gegenwirkung der Druckwellen auf den Abfluß des Druckmittels wesentlich vermindert wird, da die Abströmrichtung des Druckmittels nicht ausschließlich koaxial zu der die Druckwellen verursachenden Lenksäule, sondern vorwiegend senkrecht hierzu liegt, so daß ein stetiges Abfließen des D&mpfungsmittels möglich ist. Die einzelnen Bohrungen sind auf die gesamte Länge des Hohlraumes der Schnecke verteilt.

Die Wirkung der nachgiebigen Lenksäule und damit der Schutz des Fahrers vor Verletzungen wird wesentlich verbessert, wenn die Abstände zwischen den dem Verdrängerkolben zunächst liegenden Bohrungen kleiner sind als die Abstände zwischen den entfernt liegenden Bohrungen. Dadurch wird am Anfang der axialen Verstellung der Lenksäule durch ein schnelleres Ausströmen des Dämpfungsmittels aus dem Hohlraum der Schnecke in das Lenkgehäuse eine weichere Dämpfung der Bewegung der Lenksäule erzielt und die Dämpfung progressiv gegen das Ende der Bewegung härter. Eine gleichmäßige Progressivität der Dämpfung findet statt, wenn die Abstände zwischen den Bohrungen mit der Entfernung vom Verdrängerkolben, gleichmäßig zunehmen. Eine weitere Abschwächung des ersten Stoßes kann durch beliebige Verteilung eines Teiles der Bohrungen am Umfang des Hohlraumes der Schnecke in unmittelbarer Nähe des Verdrängerkolbens bewirkt werden.

Um den beschränkten Raum für das Dämpfungsmittel nicht durch die die Lenksäule haltenden Federn noch einzuengen und weiter ein sicheres Festhalten

Axial nachgiebige Lenksäule
für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Dr. Ing. h. c. F. Porsche K. C₁
Stuttgart-Zufienhausen, Porschestraße

Leopold Schmid, Stuttgart
ist als Erfinder genannt worden

der Lenksäule zu erreichen, ist das als Verdrängerkolben ausgebildete Ende der Lenksäule durch eine Überlastarretierung gesichert. Die Überlastarretierung besteht aus einem federnden, geschlitzten Ring, der einerseits in einer Nut der Schnecke geführt ist und andererseits in einer ringförmigen Ausnehmung des Verdrängerkolbens liegt. Dadurch wird außerdem erreicht, daß trotz der Vielzahl von Drosselöffnungen in der Schnecke das Dämpfungsmittel während des normalen Betriebes nicht belastet wird und somit die ganze Länge des Dämpfungsraumes für den Fall eines Zusammenstoßes zur Verfügung steht. Gleichzeitig wird durch die im Normalbetrieb starre Führung der Lenksäule das Sicherheitsgefühl des Fahrers gegenüber der bekannten, durch eine nachgiebige Schraubenfeder gehaltenen Lenksäule gekennzeichneten Ausführung wesentlich gesteigert.

Durch die Vereinigung der Merkmale der Anordnung der Drosselöffnungen und der Vorsehung einer Uberlastarretierung ist es möglich, eine äußerst wirksame Dämpfungsvorrichtung für die Lenksäule ohne eine wesentliche Änderung der üblichen, im Fahrzeug verwendeten Aggregate vorzusehen. Dies ist insbesondere für den nachträglichen Einbau einer derartigen Sicherheitsvorrichtung vorteilhaft. Die Überlastarretierung gibt die Lenksäule lediglich im Sinne ihrer Verkürzung frei, ein Herausreißen der Lenksäule aus der Schnecke ist unmöglich, da die ringförmige Ausnehmung im Verdrängerkolben einseitig als ein senkrecht zur Achse der Lenksäule angeordneter Anschlag ausgebildet ist.

In der Zeichnung, welche eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung darstellt, ist

Fig. 1 ein, Mittellängsschnitt durch ein Lenkgetriebe eines Kraftfahrzeuges mit der Dämpfungsvorrichtung für die Lenksäule gemäß der Erfindung, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 ein Ausschnitt aus der Fig. 1 im Bereich der Arretierung in größerem Maßstab.

709 696/197

Das Lenkgetriebe besteht im wesentlichen aus dem Lenkgehäuse 1, einer im Lenkgehäuse in Rollenlagern 2, 3 gehaltenen Schnecke 4, die mit einer Lenkrolle 5 kämmt. Das Lenkgehäuse ist zur Schmierung des Getriebes mit Öl gefüllt. Die Schnecke 4 ist mit einer konzentrischen Bohrung 6 versehen, in welche das Ende der Lenksäule 7 ragt. Hierzu weist die Schnecke einen halsartigen Ansatz 8 auf, der ein Innenkeilprofil 9 aufweist, durch welches das entsprechend ausgebildete Ende der Lenksäule radial geführt ist. Die Lenksäule ist mit einer Dichtmanschette 10 versehen. Die Bohrung 6 der Schnecke 4 ist durch eine Kappe 11 abgeschlossen. Der dadurch entstandene Hohlraum 12 in der Schnecke 4 steht über Bohrungen 13, die in der Schnecke 4 angeordnet und über die ganze Länge der Bohrung 6 verteilt sind, mit dem Lenkgehäuse in Verbindung, so daß das Schmieröl in den Hohlraum 12 ein- und ausströmen kann. Die Bohrungen 13 sind auf die Länge der Bohrung 6 derart verteilt, daß der Abstand α zwischen den einzelnen Bohrungen mit zunehmender Entfernung von der Lenksäule gleichmäßig zunimmt. Außerdem ist die Kappe 11 mit einer Bohrung 14 versehen. Das in die Schnecke 4 reichende Ende der Lenksäule 7 ist axial durch eine Überlastarretierung gesichert, welche aus einem geschlitzten Ring 15 besteht, der einmal in einer Nut 16 des Ansatzes 8 der Schnecke 4 axial gehalten ist und ein andermal die Lenksäule in einer ringförmigen Ausnehmung 17 federnd umspannt. Der Ring 15 ist so bemessen, daß er bei einer axialen Belastung von beispielsweise 70 kg die Lenksäule freigibt, die danach auf das in dem Hohlraum 12 befindliche Öl einwirkt. Durch die kurzen Abstände α zwischen den dem Verdrängerkolben der Lenksäule 7 zunächst liegenden Bohrungen 13 wird anfänglich eine größere Ölmenge in das Lenkgehäuse 1 verdrängt, so daß der primäre Stoß verhältnismäßig weich aufgefangen wird. Gleichzeitig können sich die durch den Stoß hervorgerufenen Druckwellen nur geringfügig auf die axiale Verstellung des Lenkrades auswirken, da die Nachgiebigkeit des Dämpfungsöles durch die Bohrungen gegenüber den bekannten Ausführungen wesentlich erhöht wurde. Diese Nachgiebigkeit wird jedoch _{m m} gegen das Ende der axialen Verstellung durch immer größer werdende Abstände zwischen den Bohrungen 13 gedrosselt, so daß eine progressive Dämpfung des Stoßes und der Bewegung der Lenksäule stattfindet. Um die anfängliche Belastung der Lenksäule günstiger auffangen zu können, können gemäß der Erfindung auch in unmittelbarer Nähe des Verdrängerkolbens der Lenksäule 7 noch zusätzliche Bohrungen 18 vorgesehen werden, die am Umfang der Bohrung 6 angeordnet sind.

.Um ein unbeabsichtigtes Herausziehen der Lenksäule 7 aus dem Hals 8 der Schnecke 4 zu verhindern, ist die Arretierung derart ausgebildet, daß sie lediglich beim Herabdrücken der Lenksäule, wie es bei Zusammenstößen der Fall ist, diese bei übermäßiger Belastung freigibt, in der entgegengesetzten Richtung jedoch die Lenksäule stets festhält. Hierzu weist die ringförmige Ausnehmung 17 (Fig. 3) eine schräge Auflauffläche 19 auf, durch welche der Ring 15 beim Verstellen der Lenksäule nach links gespreizt wird und die Lenksäule freigibt. Ein Verstellen der Lenksäule 7 in der Fig. 3 nach rechts ist nicht möglich, da die ringförmige Ausnehmung 17 einen als Anschlag wirkenden senkrechten Einstich 20 aufweist, welcher ein Spreizen des Ringes nicht zuläßt.

Claims

Patentansprüche:

1. Axial nachgiebige Lenksäule für Kraftfahrzeuge, die in einer hohlen Schnecke des Lenkgetriebes geführt und als Verdrängerkolben für das hydraulische Dämpfungsmittel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke mit einer Mehrzahl von Bohrungen versehen ist, die Drosseldurchlässe für das in dem Hohlraum der Schnecke befindliche Dämpfungsmittel bilden.

2. Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen auf die gesamte Länge des Hohlraumes verteilt sind.

3. Lenksäule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den dem Verdrängerkolben zunächst liegenden Bohrungen kleiner sind als die Abstände zwischen' den entfernt liegenden Bohrungen.

4. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Bohrungen mit der Entfernung vom Verdrängerkolben gleichmäßig zunehmen.

5. Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in unmittelbarer Nähe des Verdrängerkolbens ein Teil der Bohrungen auf beliebige Weise am Umfang des Hohlraumes in der Schnecke verteilt ist.

6. Lenksäule nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das als Verdrängerkolben ausgebildete Ende der Lenksäule durch eine Überlastarretierung gesichert ist.

7. Lenksäule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastarretierung aus einem federnden, geschlitzten Ring besteht, der einerseits in einer Nut der Schnecke geführt ist und andererseits in einer ringförmigen Ausnehmung des Verdrängerkolbens liegt.

8. Lenksäule nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherung der Lenksäule gegen Herausreißen die ringförmige Ausnehmung im Verdrängerkolben einseitig einen senkrecht zur Achse der Lenksäule angeordneten Anschlag bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen