DE1962183B2 - Sicherheitslenkeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitslenkeinrichtung der im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen und aus der GB-PS 11 20 799 bekannten Art.

Bei der bekannten Sicherheitslenkeinrichtung besteht der Bauteil aus drei deckungsgleichen, gleichschenkligen Blechdreiecken. Das erste und das zweite Blechdreieck sind an dem Scheitel miteinander verbunden, während das zweite und das dritte Blechdreieck an der Basis miteinander verbunden sind. Außerdem sind alle drei Blechdreiecke durch linienförmige Punktverschweißung verbunden. Wenn bei einem Auffahrunfall durch den Fahrei ein plötzlicher Stoß auf die Sicherheitslenkeinrichtung ausgeübt wird und sich die Lenkwellenteile teleskopisch ineinanderschieben, wird zunächst das Blechpaket verschwenkt was die Gefahr mit sich bringt daß die teleskopische Bewegung blockiert wird. Nach dieser recht ungünstigen Bewegung des Lenkwellenoberteils soll sich zunächst das

ίο dritte Blechdreieck von dem zweiten Blechdreieck lösen, obgleich kein spezieller Auslösepunkt erkennbar ist So kann die Trennung des dritten Blechdreiecks von dem zweiten Blechdreieck möglicherweise bereits erfolgen, bevor das Gesamtpaket verschwenkt wird

is oder nachdem bereits das gesamte Paket völlig gestreckt ist Erfolgt in diesem Zeitpunkt die Ablösung des dritten Blechdreiecks von dem zweiten Blechdreieck, so wird das Restpaket des ersten und zweiten Blechdreiecks zurückgeschwenkt und es läßt sich nicht ausschließen, daß das erste Blechdreieck von dem Fahrzeugrahmen abgerissen wird. Ebenso kann durch das wiederholte Verschwenken die Scheitelverbindung zwischen dem ersten Blechdreieck und dem zweiten Blechdreieck auseinandergerissen werden. Keinesfalls erfolgt eine kontinuierliche Energieabsorption bzw. -Vernichtung. Vielmehr erfolgt diese stoßweise, entweder wenn Schweißpunktlinien getrennt werden oder eines der Blechdreiecke freikommt und das restliche Paket verschwenkt wird. Es erfolgt also stets eine Verschwenkung der Lenkwellenanordnung um den Befestigungspunkt des ersten Blechdreiecks am Fahrzeugrahmen herum, was sich auf die teleskopartige Bewegung der Lenkwellenteile nachteilig auswirken kann. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß sich während der Energievernichtung mehrere Winkellagen des Dreieck-Pakets ergeben, bei denen die Schweißpunkte ausschließlich auf Scherung beansprucht werden, was die Energievernichtung kurzzeitig unterbricht und Reaktionsstöße auf den Fahrer ausübt die zu katastrophalen Schädigungen führen können. Schließlich kann nicht sichergestellt werden, daß nach längerem, unfallfreiem Fahren alle Schweißpunkte noch zusammenhalten und keine der Blechverbindungen angebrochen ist. Während der normalen Fahrt ist, insbesondere bei Fahrzeugen mit Vorderradantrieb, die Lenkwellenanordnung einer ständigen Bewegung ausgesetzt, die bei der bekannten Anordnung dazu führt, daß die Lenkwellenanordnung neben der hin- und hergehenden Bewegung eine Schwenkbewegung ausführt. Dies greift die genannten Verbindungsstellen in besonderem Maße an, und es besteht deshalb bei einem Unfall nach längerem, unfallfreiem Fahren ein erhöhtes Verletzungsrisiko für den Fahrer, wenn die ohnehin ungleichmäßige Energievernichtung noch dadurch wider Erwarten aussetzt, daß Schweißverbindungen oder Blechdreieck-Verbindungen bereits vorher gebrochen sind.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Bauteil, das bei einem Unfall die Energie vernichtet, derart auszubilden, daß eine kontinuierliche Energievernichtung auch dann noch sichergestellt ist, wenn ein Fahrzeug lange unfallfrei gefahren ist, d. h. die Energievernichtung soll nicht von unkontrollierbaren Faktoren abhängen, die sich während des normalen Gebrauchs des Fahrzeugs nach außen nicht erkennbar verändern können.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 vorge-

schlagen.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß die Energieabsorption bzw. -Vernichtung durch Materiaizerstörung erfolgt und daß die Materialzerstörung in der gleichen Richtung stattfindet, in de- auch das Lenkwellenoberteil bei einem Unfall bewegt wird. Es erfolgt also weder während des unfallfreien Fahrens noch während des Unfalls ein Verschwenken der Lenkwellenanordnung. Dadurch kann die Teleskopbewegung störungsfrei ablaufen. Es sind keine besonderen to Bearbeitungsschritte erforderlich, um beispielsweise einzelne Elemente des Bauteils zu verbinden, wobei derartige Verbindungen zwangsläufig einem Verschleiß unterliegen, und zwar sowohl durch Korrosion oder Rosten als auch durch die ständigen Schwingungen. Vielmehr wird ein nicht aufwendiges Bauteil verwendet, das einfach herzustellen und zu ersetzen ist und an dem die Trennlinien lediglich markiert zu sein brauchen, wobei die Trennlinien parallel zur axialen, teleskopartigen Bewegung des Lenkwellenoberteils verlaufen. In jedem Fall wird die Energie kontinuierlich vernichtet und Rückprall- bzw. Rückstellkräfte werden nicht erzeugt Die Energievernichtung ist nicht von schwer kontrollierbaren Faktoren, beispielsweise der Reibung, abhängig und wird ununterbrochen so lange fortgesetzt, 2s bis die gesamte Energie verzehrt ist und das Fahrzeug bzw. das Lenkwellenoberteil zum Stillstand kommt. Das Bauteil ist leicht und preiswert ersetzbar bzw. austauschbar.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, die anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 die Sicherheitslenkeinrichtung im Längsschnitt,

F i g. 2 eine Ansicht gemäß Pfeil A in F i g. 1, F i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie B-B in F i g. 1,

Fig.4 eine Detailansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Sicherheitslenkeinrichtung und

Fig.5 bis 7 perspektivische Detailansichten dreier anderer Ausführungsbeispiele der Sicherhekslenkeinrichtung.

Gemäß F i g. 1 umfaßt die Sicherheitslenkeinrichtung eine Teleskoplenksäule 1 und eine Befestigung 2, die aus *:> einem die Teleskoplenksäule 1 mit dem Fahrzeugrahmen verbindenden Bauteil besteht, das sich bei der axialen teleskopischen Bewegung eines Teils einer Lenkwelle 3 fortschreitend deformieren kann, wodurch Energie absorbiert wird, die das Zusammenschieben der Lenkwelle 3 verursacht. Die Lenkwelle 3 besteht aus einem oberen Wellenteil 4, das sich teleskopisch in ein unteres Wellenteil S hineinschieben läßt, wobei die Lenkwelle 3 die Drehkraft für die Lenkung des Fahrzeugs weiterhin überträgt. Am oberen freien Ende des oberen Wellenteils 4 ist ein Befestigungselement 6 für das Lenkrad vorgesehen. Am unteren freien Ende des unteren Wellenteils 5 befindet sich ein Befestigungselement 7 für das Lenkgetriebe bzw. Lenkgetriebegehäuse. Die Lenkwelle 3 ist über einen wesentlichen Teil w ihrer Gesamtlänge von einer rohrförmigen Verkleidung 8 umschlossen, die aus einem oberen Gehäuseteil 9 und einem unteren Gehäuseteil 10 besteht, wobei das obere Gehäuseteil 9 mittels eines Wälzlagers Ii mit dem oberen Wellenteil 4 und das untere Gehäuseteil 10 t>5 mittels eines Wälzlagers 12 mit dem unteren Wellenteil 5 verbunden ist. Die Teleskoplenksäule 1 erstreckt sich durch eine Feuerschutzwand ί3 des Fahrzeugs hindurch und wird dort durch eine Ringdichtung 14 in der gewünschten Lage gehabten.

Die Lenkwelle 3 wird durch Sicherungsstifte 15 in der üblichen Betriebsstellung gehalten, wobei die Sicherungsstifte 15 beim Aufbringen einer Kraft, die die Teleskoplenksäule 1 zusammenschiebt, verbiegen bzw. abreißen und das obere Wellenteil 4 zum Einschieben in das untere Wellenteil 5 freigeben. Die Gehäuseteile 9 und 10 sind mit Gleitbuchsen 16 und 17 versehen, die das teleskopische Ineinanderschieben der Gehäuseteile 9 und 10 zusammen mit den Wellenteilen 4 und 5 gestatten.

An dem oberen Gehäuseteil 9 ist eine Platte 18 befestigt, die bei 19 an das Gehäuseteil 9 angeschweißt sein kann. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, ist die Platte 18 von der Rückseite eines Armaturenbretts 20 soweit abgebogen, daß ausreichend Raum für die Instrumente und andere Ausrüstungsteile des Armaturenbretts frei bleibt Die Platte 18 ist unter Bildung von zwei Schenkeln 21 gegabelt wobei beide Schenkel durch Bolzen 22 an ein nicht zusammenschiebbares Fahrzeugteil, z. B. das Armaturenbrett 20 oder einen dieses tragenden Bügel 23 angeschraubt sind. Ein Rand 24 der Platte 18 zwischen den Schenkeln 21 ist an dem oberen Gehäuseteil 9 befestigt

Die Platte 18 ist mit einer oder mehreren Kerben 25 versehen, wobei die Platte 18 an den vorgeformten, eingekerbten Linien zerrissen wird, wenn sich die Lenksäule 1 zusammenschiebt.

Bei einem Unfall wird das obere Gehäuseteil 9 der Teleskoplenksäule 1 zusammen mit dem oberen Wellenteil 4 nach unten gedrückt z. B. durch den Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad, und nimmt beim teleskopartigen Zusammenschieben der Lenksäule 1 den Rand 24 der Platte 18 mit. Die Schenkel 21 der Platte 18 verbleiben an dem festen Fahrzeugteil, so daß die Platte 18 an der bzw. den Kerben 25 zerrissen wird, wobei Energie absorbiert wird. Dabei hat sich als vorteilhaft gezeigt, daß das obere Gehäuseteil 9 an der Platte 18 abgestützt ist und die Lenksäule bei einem entsprechenden Aufprall im Winkel bewegt wird.

Fig.4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Sicherheitslenkeinrichtung, wobei nur die Enden des oberen Gehäuseteils 9 und des unteren Gehäuseteils 10 dargestellt sind und das energieabsorbierende Bauteil zur Befestigung am Fahrzeugrahmen eine andere Form hat. An einem festen Teil des Fahrzeugs ist eine Muffe 26 befestigt, in der die Lenksäule 1 gleitend angeordnet ist. Die Muffe 26 ist mit dem Armaturenbrett 20 verbunden. An der Muffe 26 ist durch Bolzen 28 ein Ende einer Platte 27 befestigt Die Platte 27 ist schleifenförmig gebogen, wobei ein Teil 29 des anderen Schleifenendes im wesentlichen parallel zum oberen Gehäuseteil 9 der Lenksäule 1 verläuft und ein Mittelteil 30 dieses Schleifenendes geschlitzt und derart abgebogen ist, daß sich ein weiteres Schleifenende 31 bildet, das beispielsweise durch Schweißnähte mit dem oberen Gehäuseteil 9 der Lenksäule 1 verbunden ist Ein Teil des abgebogenen Teils 29 der Platte 27 kann mit Kerben versehen sein, an denen die Platte zerrissen wird, wenn sich das obere Gehäuseteil 9 und das untere Gehäuseteil 10 ineinanderschieben, wobei das Zusammenschieben veranlassende Energie absorbiert wird.

In F i g. 5 ist nur das obere Gehäuseteil 9 der Teleskoplenksäule 1 dargestellt, das von einer Platte 32 muffenartig umschlossen ist, die an dem oberen Gehäuseteil 9 befestigt ist. Die Platte 32 hat ein vorstehendes Teil 33, das mit einem nicht zusammen-

schiebbaren Fahrzeugteil ζ. Β. durch Bolzen verbunden ist. Das Teil 33 ist um einen zylindrischen Stift 34 herumgebogen. Wenn das obere Gehäuseteil 9 der Lenksäule 1 verschoben wird, schiebt sich die Platte 32 unter den zylindrischen Stift 34 und wird entlang einiger Kerben 35 zerrissen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.6 sind das obere Gehäuseteil 9 und das untere Gehäuseteil 10 der Lenksäule 1 dargestellt, wobei das obere Gehäuseteil 9 mit einer Muffe 36 versehen ist, die eine Welle 37 aufweist. Eine Platte 38 ist mittels durch Löcher 39 hindurchgesteckte Bolzen mit einem nicht verschiebbaren Fahrzeugteil verbunden. Die Welle 37 läuft über ein Mittelteil 40 hinweg und unter seitlichen Teilen 41 der Platte 38 hindurch, wobei zwischen diesen Teilen Kerben 42 vorgesehen sind. Wenn das obere Gehäuse teil 9 der Teleskoplenksäule in das untere Gehäusetei 10 geschoben wird, zerreißt die Welle 37 die Platte 3i entlang der Kerben 42, wodurch die Energie absorbier

s wird, die zum Zusammenschieben der Lenksäule 1 führt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 7 ist nur da:

obere Gehäuseteil 9 der Lenksäule 1 dargestellt, das vor einer Platte 43 muffenartig umgeben und an diesel befestigt ist. Die Platte 43 hat Ansätze 44, die mittel!

to durch Löcher 45 hindurchgesteckte Bolzen an einen nicht zusammenschiebbaren Fahrzeugteil befestigt sind Die Platte 43 hat Kerben 46, entlang derer die Platte 4; zerrissen wird, wenn das obere Gehäuseteil 9 de Lenksäule 1 in das untere Gehäuseteil 10 geschobei wird. Hierbei wird ebenfalls Energie absorbiert

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche: Ϊ9 62 183

1. Sicherheitslenkeinrichtung für Fahrzeuge mit einem Lenksäulenunterteil, das in einem Lenksäulenoberteil axial teleskopartig verschiebbar angeordnet ist, das an einen festen Teil des Fahrzeugs mittels eines Bauteils angeschlossen ist, das sich bei einer axialen, teleskopartigen Bewegung des Lenksäulenoberteils unter Energievernichtung fortschreitend deformieren kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil zerreißbar ausgebildet ist und das Zerreißen im wesentlichen in Richtung der axialen, teleskopartigen Bewegung des Lenksäulenoberteils (4,9) erfolgt

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil eine Platte (18:27; 32; 38; 43) mit vorgeformten Linien (25; 35; 42; 46) aufweist

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (18) an einem Ende gegabelt ist, die Schenkel (21) der Gabelung an einem festen Fahrzeugteil befestigt sind und der Rand (24) der Platte (18) zwischen den Schenkeln (21) an das Lenksäulenoberteil (4, 9) angeschlossen ist (F i g. 1 bis 3).

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil eine Platte (27) in Form einer Schleife aufweist von der ein Ende an einem festen Fahrzeugteil befestigt ist und das abgebogene Teil (29) des anderen Endes im wesentlichen parallel zum Lenksäulenoberteil (4, 9) verläuft und ein Mittelteil der Schleife aufgeschlitzt und zu einem weiteren Ende (30) aufgebogen ist, das an das Lenksäulenoberteil (4, 9) angeschlossen ist (F ig. 4).

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil eine Platte (32) aufweist, von der ein Teil an das Lenksäulenoberteil (4, 9) angeschlossen ist und dieses umfaßt, und ein vorstehendes Teil (33) der Platte um einen zylindrischen Stift (34) gebogen und an einem festen Fahrzeugteil befestigt ist (F i g. 5).

6. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil eine Platte (38) aufweist, die an einem festen Fahrzeugteil befestigt ist und an eine Welle (37), die in einer Muffe (36) am Lenksäulenoberteil (4, 9) befestigt ist, derart eingreift, daß die Platte (38) bei einer Axialbewegung des Lenksäulenoberteils (4,9) zerreißt (F i g. 6).

7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil eine Platte (43) aufweist, die um das Lenksäulenoberteil (4,9) herum gelegt und daran befestigt ist, und die Platte (43) Ansätze (44) aufweist, die an einem festen Fahrzeugteil befestigt sind (F i g. 7).