DE1134299B

DE1134299B - Safety steering column for motor vehicles

Info

Publication number: DE1134299B
Application number: DEV18184A
Authority: DE
Inventors: Philipp Richter; Dipl-Ing Albrecht Fischer
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1960-02-29
Filing date: 1960-02-29
Publication date: 1962-08-02

Description

Sicherheitslenksäule für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitslenksäule für Kraftfahrzeuge.Safety steering column for motor vehicles The invention relates to on a safety steering column for motor vehicles.

Bei schweren Zusammenstößen von Kraftfahrzeugen geschieht es häufig, daß die Lenksäule infolge der frontalen Deformation der Karosserie um ein beträchtliches Maß in den Fahrgastraum gestoßen wird und zu schweren Verletzungen des Fahrers führt. Auf Grund der Erfahrungen hat man die üblichen einstückigen Lenksäulenausführungen unterbrochen und die Unterbrechung durch ein Rohrstück oder ein teleskopartiges bzw. doppelkardangelenkiges Zwischenstück überbrückt. So gibt es Ausführungen mit beschränkter Ausknickmöglichkeit der Lenksäule mit langer Keilnutenausführung und darin angeordneter, als Schwingungsabsorber dienender elastischer Zwischenlage in der teleskopartig ausgebildeten Lenksäule.In severe collisions between motor vehicles, it often happens that the steering column as a result of the frontal deformation of the body by a considerable amount Measure into the passenger compartment and cause serious injury to the driver. Based on experience, the usual one-piece steering column designs are available interrupted and the interruption by a piece of pipe or a telescopic or double cardan joint bridged intermediate piece. So there are versions with Limited ability to buckle the steering column with long keyway design and arranged therein, serving as a vibration absorber, elastic intermediate layer in the telescopic steering column.

Diese Bauarten erweisen sich aber bei Querkräften als sehr empfindlich, führen zu Verklemmungen und sind konstruktiv sowie fertigungsmäßig sehr aufwendig. Vor allen Dingen ist eine formschlüssige Drehverbindung der Lenksäulenteile nachteilig, weil sie besonders leicht zu Verklemmungen führen kann und eine Ausknickung erschwert oder beschränkt und damit die Sicherheit nicht in allen Bereichen der Lenksäulendrehung gewährleistet.However, these types of construction prove to be very sensitive to lateral forces, lead to deadlocks and are very complex in terms of construction and production. Above all, a positive rotary connection of the steering column parts is disadvantageous, because it can easily lead to jamming and make buckling more difficult or limited and thus not the safety in all areas of the steering column rotation guaranteed.

Die Erfindung vermeidet diese Mängel dadurch, daß die an sich bekannte Ausknickbarkeit durch entsprechenden Abstand der die Lenksäulenteile mit den Rohrenden unter Zwischenlage eines Gummiteils, Formringes od. dgl. verbindenden Mitnehmerscheiben mit keilförmigen Ausnehmungen an beiden Enden des Rohrstücks allseitig vorgesehen ist, wobei die Mitnehmerscheiben im Rohrstück in axialer Richtung zum Zusammenhalt durch Sperringe und zur begrenzten Aufnahme von Axialkräften bei Unfällen durch Sperrscheiben fixiert sind.The invention avoids these shortcomings in that the known per se Buckling through the corresponding distance between the steering column parts and the pipe ends with the interposition of a rubber part, molded ring or the like provided on all sides with wedge-shaped recesses at both ends of the pipe section is, wherein the drive plates in the pipe section in the axial direction for holding together by locking rings and for the limited absorption of axial forces in the event of accidents Lock washers are fixed.

Das Verbindungsrohr ist damit in Drehrichtung zwar formschlüssig, aber nachgiebig-elastisch und in axialer Richtung mit den Lenksäulenenden relativ verschiebbar verbunden. Für die normale Lenkbetätigung ist diese Verbindung gerade ausreichend, um die auftretenden Kräfte kraftschlüssig in das Lenkgetriebe überzuleiten. Dadurch, daß an der Keilverbindung der Lenksäulenteile ein Spiel vorgesehen ist, welches durch Zwischenfügen eines Gummiteils, Formringes od. dgl. elastisch gestaltet ist, sind die Lenksäulenteile beim Auftreten übernormaler Längskräfte seitlich ausknickfähig.The connecting pipe is thus positively locked in the direction of rotation, but resilient-elastic and relative in the axial direction with the steering column ends slidably connected. This connection is straight for normal steering operation sufficient to transfer the forces that occur frictionally into the steering gear. The fact that a game is provided on the wedge connection of the steering column parts, which od by interposing a rubber part, molded ring. Like. Made elastic is, the steering column parts can buckle to the side when excessive longitudinal forces occur.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für Kraftfahrzeuglenkungen, deren Lenkgetriebe am Vorderachskörper bzw. an quergelagerten Achsrohren montiert ist. Im normalen Funktionsbetrieb übernimmt die erfindungsgemäße Lenkung störungsfrei und ohne Einfluß auf die Lenkgeometrie Relativbewegungen zwischen Vorderachse und Karosserie, die besonders bei gummigelagerten Achsen auftreten.The invention is particularly suitable for vehicle steering systems, their steering gear mounted on the front axle beam or on transversely mounted axle tubes is. In normal functional operation, the steering system according to the invention takes over trouble-free and without any influence on the steering geometry, relative movements between the front axle and Body, which occurs especially with rubber-mounted axles.

Im Fall eines frontalen Zusammenstoßes wird die Axialbewegung des mit dem Lenkgetriebe verbundenen Lenksäulenteils im Verbindungsrohrstück aufgefangen. Bei einer Drehbewegung knicken die Lenksäulenteile leicht aus den gelenkartigen Gummilagern des Verbindungsrohres seitlich aus oder würgen sich aus diesen heraus. Die Sicherheitsverbindung der Lenksäulenteile benötigt nur eine geringe axiale Länge. Sie gewährt in Verbindung mit einer axialen Verschiebungsmöglichkeit eine ungehinderte und auch notwendige Ausknickung der Lenksäule nach allen Seiten in Anbetracht aller möglichen Drehstellungen der Lenksäule im Augenblick eines Unfalles. Die geschlitzten Sperringe dienen lediglich als Halterung gegen ein Herausrutschen der Teile, während die Sperrscheiben als betriebssichere überlastarretierung verwendet werden.In the event of a frontal collision, the axial movement of the with the steering gear connected to the steering column part caught in the connecting pipe piece. When turning, the steering column parts bend slightly out of the joint-like Rubber bearings of the connecting pipe to the side or choke themselves out of them. The safety connection of the steering column parts only requires a small axial length. In connection with the possibility of axial displacement, it allows unhindered movement and also necessary buckling of the steering column on all sides in consideration of all possible turning positions of the steering column at the moment of an accident. The slotted Lock rings only serve as a holder to prevent the parts from slipping out while the locking washers can be used as an operationally safe overload lock.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels dargestellt und nachfolgend beschrieben.The invention is shown in the drawing using an exemplary embodiment shown and described below.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch die Lenksäulenverbindung, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 11-II der Fig. 1 und Fig. 3 einen Querschnitt durch die Lenksäulenverbindung nach einem Zusammenstoß.Fig. 1 shows a cross section through the steering column connection, Fig. 2 shows a section along line 11-II of FIG. 1 and FIG. 3 shows a cross section through the Steering column connection after a collision.

Mit 1 ist das die gelenkten Räder verbindende Achsrohr bezeichnet, auf dem das Lenkgetriebe 2 fest aufgespannt ist. Das Lenkgetriebe 2 übersetzt die Drehbewegung der Lenksäule 3 in einem bestimmten Verhältnis auf eine Schwenkbewegung des Lenkhebels 4.1 with the axle tube connecting the steered wheels is referred to, on which the steering gear 2 is firmly clamped. The steering gear 2 translates the rotational movement of the steering column 3 in a certain ratio to a pivoting movement of the steering lever 4.

Mit dem Lenkhebel 4 ist das die Lenkbewegung auf die gelenkten Räder des Kraftfahrzeuges übertragende Lenkgestänge über ein Kugelgelenk 5 verbunden. Das Lenksäulenrohr 3, welches an seinem dem Lenkgetriebe 2 entgegengesetzten Ende das nicht gezeichnete Lenkrad trägt, ist unterbrochen und teilt sich auf in die Röhrenden 6 und 7. Auf diese Enden ist je eine mit Außenkeilnuten versehene Mitnehmerscheibe 8 aufgeschoben und mit den Enden 6 und 7 verschweißt. Beide Rohrenden 6 und 7 werden durch ein Rohrstück 9 verbunden. Das Verbindungsrohr 9 hat an beiden Enden keilförmige Ausdrückungen 10. Die Lagerung des Rohres 9 auf den Rohrenden 6 und 7 erfolgt über Gummiformringe 11, welche in den zwischen der Verkeilung vorgesehenen Spielraum eingepreßt sind. Zum Schutz gegen ein Verschieben des Zwischenrohres 9 und zur Aufnahme von Axialkräften, wie sie z. B. beim Abstützen des Fahrers am Lenkrad auftreten, sind im Zwischenrohr 9 Sperrscheiben 12 und Sperringe 13 angeordnet. Die Sperrringe 13, welche zweckmäßig als Federringe ausgebildet sind, werden durch die Quernuten 14 in den keilförmigen Ausdrückungen des Verbindungsrohres 9 gehalten. Die Sperrscheiben 12 liegen in den vorgenannten Ausdrückungen des Verbindungsrohres 9. Die Abmessungen der Sperringe 13 und der Sperrscheiben 12 sind so ausgelegt, daß sie bei einem axialen Unfallstoß (Fig. 3), also einem außergewöhnlichen großen Stoß, nachgeben dadurch, daß sie aus ihrem Sitz herausspringen und ein Zusammenschieben und Ausknicken der Lenksäulenteile ohne frühzeitiges Verklemmen zulassen.The steering linkage transmitting the steering movement to the steered wheels of the motor vehicle is connected to the steering lever 4 via a ball joint 5. The steering column tube 3, which carries the steering wheel (not shown) at its end opposite the steering gear 2, is interrupted and is divided into tube ends 6 and 7.A drive plate 8 with external keyways is pushed onto each of these ends and ends 6 and 7 welded. Both pipe ends 6 and 7 are connected by a pipe section 9. The connecting pipe 9 has wedge-shaped impressions 10 at both ends. The pipe 9 is supported on the pipe ends 6 and 7 by means of molded rubber rings 11 which are pressed into the clearance provided between the wedges. To protect against displacement of the intermediate tube 9 and to absorb axial forces, as they occur, for. B. occur when supporting the driver on the steering wheel, 9 locking disks 12 and locking rings 13 are arranged in the intermediate tube. The locking rings 13, which are expediently designed as spring rings, are held in the wedge-shaped depressions of the connecting pipe 9 by the transverse grooves 14. The locking disks 12 are in the aforementioned expressions of the connecting pipe 9. The dimensions of the locking rings 13 and the locking disks 12 are designed so that they yield in an axial accident impact (Fig. 3), so an extraordinarily large impact, in that they are out of their Jump out the seat and allow the steering column parts to be pushed together and buckled without jamming prematurely.

Auch die bei auf dem Achsrohr aufmontierten Lenkgetriebe auftretende Knickkraft auf die Lenksäule wird in dem unterbrochenen Teil der Lenksäule so aufgenommen, daß die Unfallgefahr für den Fahrer weitgehend gebannt ist.Even those that occur when the steering gear is mounted on the axle tube Buckling force on the steering column is absorbed in the interrupted part of the steering column so that that the risk of accidents for the driver is largely averted.

Claims

PATENT CLAIM: A safety steering column for motor vehicles with a broken steering column bridging piece of tube with rubber-elastic wedge connection between the individual parts, characterized in that the per se known Ausknickbarkeit od by appropriate spacing of the steering column parts with the pipe ends with the interposition of a rubber member (11), form ring like. . Connecting drive disks (8) with wedge-shaped recesses (10) on both ends of the pipe section (9) is provided on all sides, the drive disks (8) in the pipe section (9) in the axial direction to be held together by locking rings (13) and for the limited reception of Axial forces in the event of accidents are fixed by locking disks (12). Documents considered: German Auslegeschrift No. 1015 703; German Patent No. 894 058; USA. Patent Nos: 2,548,244, 2114,663. Earlier Patents Considered: German Patent No: 1097 297.