DE19738986A1 - Stoßdämpfende Lenksäulenvorrichtung mit elektrisch angetriebener Servoeinrichtung - Google Patents
Stoßdämpfende Lenksäulenvorrichtung mit elektrisch angetriebener ServoeinrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Vorteile der japa
nischen Patentdokumente Nr. 8-236631 und 9-124421, die hier
durch unter Bezugnahme eingeführt sind.
Die Erfindung betrifft eine stoßdämpfende Lenksäulenvorrich
tung mit einer elektrisch angetriebenen Servoeinrichtung.
Die Lenksäulenvorrichtung mit der elektrisch angetriebenen
Servoeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dient zum
Schutz des Lebens eines Fahrzeugführers im Fall eines Auf
pralls durch einen solchen Aufbau, wobei eine Lenksäule in
der Lage ist, einen Aufstoß beim Aufprall zu dämpfen, als
auch eine Lenkarbeit durch Anwendung einer Drehkraft eines
elektrisch angetriebenen Motors zu vermindern.
Eine Lenkkrafterzeugungs-Hilfsvorrichtung, welche als eine
Servolenkvorrichtung bekannt ist, ist zur Verminderung einer
bei einer Fahrtrichtungsänderung zum Drehen eines Lenkrads
erforderlichen Kraft (Lenkarbeit) weit verbreitet im Ein
satz. Ferner wird in einem raumsparend aufgebauten Kraft
fahrzeug, wie z. B. einem Kleinwagen, im allgemeinen von ei
nem elektrisch angetriebenen Motor als eine Antriebsquelle
der Servolenkvorrichtung Gebrauch gemacht.
Andererseits tritt im Fall eines Aufpralls des Kraftfahr
zeugs ein sogenannter Zweitaufstoß auf, in welchem ein Fahr
zeugführer anschließend an den sogenannten Erstaufprall auf
das Lenkrad aufstößt, wobei das Kraftfahrzeug mit einem an
deren Kraftfahrzeug zusammenstößt usw. Zum Zweck des Schut
zes des Lebens des Fahrzeugführers durch Minimieren eines
Aufstoßes des Fahrzeugführers beim Eintritt des Zweitaufsto
ßes stellt eine Stoßdämpfungs-Ausführungsform einen im we
sentlichen vorherrschenden Aufbau dar, in welchem sich das
Lenkrad vorwärts gerichtet verschiebt, während es den Stoß
beim Zweitaufstoß dämpft. Eine bekannte und für den vorste
hend beschriebenen Zweck verwendete stoßdämpfende Lenksäu
lenvorrichtung ist z. B. in der japanischen Gebrauchsmuster-
Veröffentlichung Nr. 6-87142 beschrieben.
Fig. 21-24 zeigen die stoßdämpfende Lenksäulenvorrichtung
mit der elektrisch angetriebenen Servolenkeinrichtung, wel
che in der vorstehend erwähnten Veröffentlichung beschrieben
ist. Eine Lenkwelle 1, welche die stoßdämpfende Lenksäulen
vorrichtung mit der elektrisch angetriebenen Servolenkein
richtung bildet, ist so aufgebaut, daß ein Lenkrad an einem
hinteren Ende fest angeordnet und in der Lage ist, beim Zu
sammenstoß eine Aufstoßbelastung durch Zusammenschieben auf
zunehmen. Mehr spezifisch weist die Lenkwelle 1 einen sol
chen zusammenschiebbaren Aufbau auf, daß die Lenkwelle 1 in
einen Verbindungsabschnitt zwischen einer Innenwelle 2 und
einer Außenwelle 3 integriert ist, wie Fig. 24A und Fig. 24B
zeigen. Der zusammenschiebbare Aufbau besteht darin, daß in
dem Fall, wenn ein axial gerichteter Aufstoß einwirkt, die
Gesamtlänge vermindert wird, wobei die durch diesen Aufstoß
verursachte Energie absorbiert wird. Der zusammenschiebbare
Aufbau weist Abschnitte 4, 4 geringen Durchmessers auf, wel
che auf einer Außenumfangsfläche der Innenwelle 2 ausgebil
det sind, Durchgangslöcher 5, 5, welche in einigen Flächen
der Außenwelle 3 erzeugt sind, doch in Positionen, die mit
jenen der Abschnitte 4, 4 geringen Durchmessers zusammenpas
sen, und synthetische Harze 6, 6, welche die Abschnitte ge
ringen Durchmessers als auch die Durchgangslöcher 5, 5 aus
füllen.
Es tritt niemals der Fall ein, daß sich die Innenwelle 2 und
die Außenwelle 3 in einem Normalzustand auf Grund eines Bin
devermögens der synthetischen Harze 6, 6 zueinander ver
schieben. Ferner tritt eine Außenumfangsfläche der Innenwel
le 2 mit einer Innenumfangsfläche der Außenwelle 3 in der
Form eines Federeingriffs oder eines Eingriffs zwischen den
unrunden Abschnitten in Wirkbeziehung, so daß eine Drehkraft
übertragbar ist. Wenn auf die Lenkwelle 1, bestehend aus der
Innenwelle 2 und der Außenwelle 3, eine durch einen Aufpral
lunfall verursachte Aufstoßkraft einwirkt, welche groß genug
ist, um sich in axialer Richtung auszubreiten, werden die
synthetischen Harze 6, 6 gebrochen, und die zwei Wellen 2, 3
verschieben sich einander in der Axialrichtung, demzufolge
die Gesamtlänge der Lenkwelle 1 vermindert wird.
Ferner trägt eine Lenksäule 22, in welche die Lenkwelle 1
eingefügt ist, die Lenkwelle 1, so daß sie nur durch ein
nicht gezeigtes Rillenkugellager drehbar ist. Dann weist
diese Lenksäule 22 auch einen solchen zusammenschiebbaren
Aufbau auf, der beim Aufnehmen des Aufstoßes beim Aufprall
zusammenschiebbar ist. In mehr spezifischer Weise ist die
Lenksäule 22, wie in Fig. 24A und Fig. 24B gezeigt, aus ei
ner Außensäule 23 und einer Innensäule 24 aufgebaut, die in
einer Teleskopform kombiniert sind. Im Normalzustand ver
schieben sich diese zwei Säulen 23, 24 auf Grund einer Rei
bungskraft nicht, welche zwischen einer Innenumfangsfläche
der Außensäule 23 und einer Außenumfangsfläche der Innensäu
le 24 wirkt. Wenn die durch einen Aufprallunfall verursachte
axiale Aufstoßkraft einwirkt, wird jedoch eine Gesamtlänge
vermindert, während eine von diesem Aufstoß erzeugte Energie
absorbiert wird.
Ein Gehäuse 7 ist mit einem Vorderende (ein linkes unteres
Ende in Fig. 21, aber ein linkes Ende in Fig. 24) der Lenk
säule 22 verbunden und trägt einen elektrisch angetriebenen
Motor 8, welcher als eine Antriebsquelle der Servolenkein
richtung dient. Dann ist dieser elektrisch angetriebene Mo
tor 8 in der Lage eine über eine Schnecke 9 und ein Schnec
kenrad 10 (Fig. 22) wirkende Antriebskraft in der Drehrich
tung der Lenkwelle 1 zuzuführen.
Ferner ist ein Annäherungsabschnitt 12 (Fig. 22, 23A und
Fig. 23B) eines energieabsorbierenden Elements 11 mit einer
Vorderendoberfläche des Gehäuses 7 verbunden. Das energieab
sorbierende Element 11 ist aus einer Metallplatte aus einem
plastisch verformbaren Material hergestellt, wie z. B. eine
Flußstahlplatte usw., und ist so aufgebaut, daß die plas
tisch verformbaren Elemente 13, 13 auf der rechten und auf
der linken Seite des Annäherungsabschnitts 12 angeordnet
sind, und die Kopfenden dieser plastisch verformbaren Ele
mente 13, 13 mit Anschlußabschnitten 14, 14 versehen sind.
Von diesen Komponenten sind die plastisch verformbaren Ele
mente 13, 13 aus einem in Fig. 23A gezeigten Zustand in ei
nen in Fig. 23B gezeigten Zustand plastisch verformbar, wenn
sich das Gehäuse 7 durch Falten in der axialen Richtung ver
schiebt, wie in Fig. 22 und Fig. 23A gezeigt, wobei bandför
mige Abschnitte auf der Metallplatte in einer U-Form ausge
bildet sind.
Andererseits sind die Anschlußabschnitte 14, 14, welche an
den Kopfenden der plastisch verformbaren Elemente 13, 13
vorgesehen sind, mit Ausnehmungen 15, 15 ausgebildet, durch
die Schrauben zum Befestigen der Anschlußabschnitte 14, 14
an einer unteren Oberfläche eines Fahrzeugkörpers 26 einge
fügt sind. Der Annäherungsabschnitt 12 ist fest mit der Vor
derendoberfläche des Gehäuses 7 verbunden, und die Anschluß
abschnitte 14, 14 sind mit dem Fahrzeugkörper 26 fest ver
bunden, wobei das energieabsorbierende Element 11 mit einem
solchen Aufbau in einem solchen Zustand angeordnet ist, daß
es sich vom Gehäuse 7 zum Fahrzeugkörper 26 erstreckt und
somit den Vorderendabschnitt der Lenksäule 22 auf dem Fahr
zeugkörper 26 trägt.
Weiterhin ist in einem Vorderendabschnitt (wie nachstehend
erläutert wird, ist ein Vorderendabschnitt einer anderen
Lenkwelle 1a in Reihe mit der Lenkwelle 1 verbunden) der
Lenkwelle 1 eine Seite eines ersten Universalgelenks 16 mit
einem Abschnitt verbunden, welcher von dem Vorderende der
Lenksäule 22 vorsteht, und die andere Seite des ersten Uni
versalgelenks 16 ist mit einem Ende einer Transmissionswelle
17 verbunden. Diese Transmissionswelle 17 ist so aufgebaut,
daß sie sowohl in der Lage ist, eine Drehkraft zu übertra
gen, als sich auch durch Betätigen eines Endabschnitts einer
Innenwelle 18 mit einem Endabschnitt einer Außenwelle 19
durch einen Keil- oder Unrundkoppelprozeß erstrecken und zu
sammenschieben kann. Ein Ende der auf diese Weise aufgebau
ten Transmissionswelle 17 ist mit der anderen Seite des er
sten Universalgelenks 16 verbunden, und das andere Ende ist
mit einem Ende eines zweiten Universalgelenks 20 verbunden.
Ferner ist das andere Ende des zweiten Universalgelenks 20
mit einer Eingangswelle 21 eines Lenkgetriebes verbunden.
Wenn in dem Fall der so aufgebauten stoßdämpfenden Lenksäu
lenvorrichtung mit der elektrisch angetriebenen Servoein
richtung gemäß dem Stand der Technik bei einem Zweitaufstoß
im Zusammenhang mit einem Aufprallunfall eine Aufstoßkraft
einwirkt, um die Lenkwelle 1 und die Lenksäule 22 vorwärts
gerichtet zu drücken, werden die plastisch verformbaren Ele
mente 13, 13 des energieabsorbierenden Elements 11 aus einem
in Fig. 23A gezeigten Zustand in einen in Fig. 23B gezeigten
Zustand reversibel plastisch verformt, und inzwischen wird
ermöglicht, daß sich die Lenkwelle 1 und die Lenksäule 22
vorwärts gerichtet verschieben.
Wenn sich somit die Lenkwelle 1 und die Lenksäule 22 vor
wärts gerichtet verschieben, verschiebt sich ebenfalls der
durch eine innerhalb des Gehäuses 7 angeordnete Drehstabfe
der (nicht gezeigt) mit der Lenkwelle 1 in Reihe verbundene
Vorderendabschnitt der anderen Lenkwelle 1a vorwärts gerich
tet. Dann verschiebt sich das am Vorderendabschnitt der
Lenkwelle 1a angeordnete erste Universalgelenk 16 aus einer
durch die Vollinie gekennzeichneten Position in eine Positi
on einer strichpunktierten Linie in Fig. 21, demzufolge der
Abstand zwischen dem ersten Universalgelenk 16 und dem zwei
ten Universalgelenk 20 vermindert wird. Dann verringert sich
eine Gesamtlänge der Transmissionswelle 17, welche zwischen
den zwei Universalgelenken 16, 20 angeordnet ist, wodurch
eine Veränderung im Abstand zwischen den zwei Universalge
lenken 16, 20 absorbiert wird.
Wirkt ferner eine Aufstoßbelastung beim Zweitaufstoß ein, um
die Lenksäule 22 vorwärts gerichtet zu drücken, wird die Ge
samtlänge der Lenksäule 22 und der Lenkwelle 1 auf Grund der
plastischen Verformung des energieabsorbierenden Elements 11
vermindert, als auch auf Grund einer Relativverschiebung der
Innensäule 24 zur Außensäule 23 und einer Relativverschie
bung der Innenwelle 2 zur Außenwelle 3 vor und nach dem vor
wärts gerichteten Verschieben der gesamten Lenksäule 22.
Demzufolge ist eine Weglänge, mit welcher das Lenkrad infol
ge des Aufstoßes auf Grund des Zweitaufstoßes nach vorwärts
verschiebbar ist, eine Summe (L₁ + L₂) einer Verschiebungs
menge L₁ der Lenksäule 22, welche auf Grund der plastischen
Verformung des energieabsorbierenden Elements 11 und einer
Zusammenschiebmenge L₂ der Lenksäule 22 eintritt. Demgemäß
wird eine Anschlußlänge mit Bezug auf die Außensäule 23 und
die Innensäule 24 verlängert, um eine Biegefestigkeit der
Lenksäule 22 zu sichern, und mit dieser Verlängerung kann
eine ausreichende Verschiebungsmenge gewährleistet werden,
selbst wenn die Zusammenschiebmenge L2 nicht ausreichend si
chergestellt werden kann.
Weiterhin werden die Gesamtlängen der Transmissionswelle 17,
der Lenkwelle 1 und der Lenksäule 22 ebenfalls vermindert,
wenn sich das zweite Universalgelenk 20 infolge eines Erst
aufpralls vor dem Zweitaufstoß nach rückwärts gerichtet be
wegt. Eine obere Tragstütze 37, welche ein Mittelteil der
Außensäule 23 trägt und teilweise die Lenksäule 22 auf dem
Fahrzeugkörper 26 bildet, ist aufgebaut, um es der Lenksäule
22 zu ermöglichen, sich nur vorwärts gerichtet zu verschie
ben und eine rückwärts gerichtete Verschiebung zu verhin
dern. Daher tritt niemals der Fall ein, daß sich die Außen
säule 23 rückwärts gerichtet verschiebt, wenn der Erstauf
prall eintritt, und das an dem Hinterendabschnitt der Lenk
welle 1 fest angeordnete Lenkrad wird demzufolge nicht zum
Fahrzeugführer hin nach oben gerichtet verschoben.
Wie vorstehend gemäß der stoßdämpfenden Lenksäulenvorrich
tung mit der elektrisch angetriebenen Servoeinrichtung be
schrieben, welche in Fig. 21-22 gezeigt ist, können die
Verschiebungsmengen der Lenkwelle 1 und der Lenksäule 22
beim Zweitaufstoß erhöht werden, unabhängig vom Vorhanden
sein des Gehäuses 7 zum Aufbau der elektrisch angetriebenen
Servolenkeinrichtung, und es bereitet keine Schwierigkeiten,
eine Ausgestaltung zu schaffen, um die ausreichenden Ver
schiebungsmengen zu gewährleisten.
Wenn im Fall der stoßdämpfenden Lenksäulenvorrichtung mit
der elektrisch angetriebenen Servoeinrichtung gemäß dem
Stand der Technik, welche wie vorstehend beschrieben aufge
baut und funktionswirksam ist, wie Fig. 21 und Fig. 22 zei
gen, diese so aufgebaut ist, daß der elektrisch angetriebene
Motor 8 und das Gehäuse 7 unterhalb der Lenksäule 22 ange
ordnet sind, kann diese Vorrichtung ohne besondere Probleme
ausgeführt werden. Wenn im Gegensatz dazu, wie in Fig. 25
gezeigt, der Aufbau so ausgeführt ist, daß der elektrisch
angetriebene Motor 8 und das Gehäuse 7 oberhalb der Lenksäu
le 22 angeordnet sind, kann eine Möglichkeit bestehen, daß
eine Position des Lenkrads beim Zweitaufstoß erhöht wird.
Der Grund dafür wird nachstehend erläutert.
Der Aufbau, welcher das Anordnen des elektrisch angetriebe
nen Motors 8 und des Gehäuses 7 oberhalb der Lenksäule 22
gewährleistet, ist in einigen Fällen erforderlich, um zu
verhindern, daß der Motor 8 und das Gehäuse 7 den Knien usw.
des Fahrzeugführers hinderlich sind. Wenn dann der Motor 8
und das Gehäuse 7 oberhalb der Lenksäule 22 angeordnet sind,
wird es notwendig, daß der Motor 8 und das Gehäuse 7, wie in
Fig. 25 gezeigt, in einem konkaven Abschnitt 25, welcher in
einem Teil des Fahrzeugkörpers 26 (einem Armaturenbrett)
ausgebildet ist, angeordnet wird.
Wenn sich bei einer Übernahme eines solchen Aufbaus die
Lenksäule 22 im Zusammenhang mit dem Zweitaufstoß vorwärts
gerichtet verschiebt, wie in Fig. 26 gezeigt ist, kommt es
zu einer störenden Beeinflussung (Aufstoßen) des elektrisch
angetriebenen Motors 8 oder des Gehäuses 7 gegenüber einer
Innenoberfläche oder einer Öffnungskante des konkaven Ab
schnitts 25. Wenn sich in diesem Zustand die Lenksäule 22
weiter vorwärts verschiebt, verschieben sich der elektrisch
angetriebene Motor 8 und das Gehäuse 7 unter Freigabe der
Öffnungskante des konkaven Abschnitts 25 vorwärts gerichtet.
Demgemäß muß ein energieabsorbierendes Element 11a, welches
zwischen der Lenksäule 22 und dem Fahrzeugkörper 26 angeord
net ist, wie in Fig. 25-27 gezeigt, eine solche Konfigura
tion annehmen, daß der Vorderendabschnitt der Lenksäule 22
in der Lage ist, durch gleichmäßiges vorwärts gerichtetes
Verschieben die Öffnungskante des konkaven Abschnitts 25
freizugeben.
Wird angenommen, daß das energieabsorbierende Element 11a
eine solche Konfiguration aufweist, vergrößert sich eine
Menge der abwärts gerichteten Verschiebung des Vorderendab
schnitts der Lenksäule 22 zusammen mit einer ausreichenden
vorwärts gerichteten Verschiebung der Lenksäule 22. In dem
Fall des in Fig. 21-24 gezeigten Aufbaus gemäß dem Stand
der Technik verschiebt sich beim Zweitaufstoß nur die Lenk
säule 22 in der Axialrichtung vorwärts gerichtet. Im Gegen
satz dazu wird, wie in Fig. 25-27 gezeigt, im Fall des
Aufbaus, bei dem der elektrisch angetriebene Motor 8 und das
Gehäuse 7 an einer oberen Oberfläche des Vorderendabschnitts
der Lenksäule 22 angeordnet sind, ein Neigungswinkel der
Lenksäule 22 in Verbindung mit der Vorwärtsverschiebung der
Lenksäule 22 bei dem Zweitaufstoß vergrößert.
Demzufolge vergrößert (erhöht) sich eine Höhenposition des
Lenkrads, welches fest auf dem Hinterendabschnitt der Lenk
welle 1 angeordnet ist, die von der Lenksäule 22 getragen
wird. Wird die Höhenposition des Lenkrads erhöht, nimmt ent
sprechend eine Möglichkeit zu, in welcher der Kopf des Fahr
zeugführers auf das Lenkrad auftrifft, was im Hinblick auf
den Schutz des Fahrzeugführers unerwünscht ist.
Insbesondere in jüngster Zeit ist ein Gaskissen in das Lenk
rad integriert worden, welches bei einem Aufprall aufgebla
sen und dadurch der Fahrzeugführer geschützt wird. Ver
schiebt sich jedoch die Position des Lenkrads, wie vorste
hend beschrieben, verschiebt sich ebenfalls eine Position
des Gaskissens, und im Gegensatz dazu kann das Gaskissen den
Fahrzeugführer in der Praxis gefährden.
Die stoßdämpfende Lenksäulenvorrichtung mit der elektrisch
angetriebenen Servoeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin
dung ist vorgesehen, um den Schutz des Fahrzeugführers durch
Umsetzung eines solchen Aufbaus zu gewährleisten, daß das
Lenkrad beim Zweitaufstoß nicht angehoben wird, selbst bei
dem Aufbau, in welchem der elektrisch angetriebene Motor und
das Gehäuse oberhalb des Vorderendabschnitts der Lenksäule
angeordnet sind, ohne die Vorteile des in Fig. 21-24 ge
zeigten Aufbau gemäß dem Stand der Technik einzuschränken.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, im Hinblick
auf die Tatsache, daß eine Erscheinung der Erhöhung der Po
sition des Lenkrads beim Zweitaufstoß im Aufbau gemäß dem
Stand der Technik von dem Prozeß ausgeht, in welchem sich
ein Säulenvorderendabschnitt um einen Anschlußabschnitt der
Lenksäule zum Fahrzeugkörper in einer solchen Richtung
dreht, um sich vom Fahrzeugkörper weg zu bewegen, um insbe
sondere eine solche Drehbewegung so klein als möglich zu re
gulieren.
Um diese Aufgabe gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vor
liegenden Erfindung zu erfüllen, weist eine Lenkvorrichtung
mit einer elektrisch angetriebenen Servoeinrichtung auf:
- - eine Lenkwelle mit einem zusammenschiebbaren Aufbau zum Absorbieren eines Zweitaufstoßes in der Mitte, zum fes ten Anordnen eines Lenkrads an einem hinteren Ende,
- - eine Lenksäule mit einem zusammenschiebbaren Aufbau zum Absorbieren des Zweitaufstoßes, in welche die Lenkwelle drehbar eingefügt ist,
- - einen elektrisch angetriebenen Servomotor, angeordnet an einem Vorderabschnitt der Lenksäule,
- - eine erste Trageinrichtung zum Tragen der Lenksäule auf einem Fahrzeugkörper in einem Längsmittelteil der Lenk säule und zum Absorbieren einer Zweitaufstoßenergie durch Ermöglichen einer Vorwärtsbewegung der Lenksäule, wenn ein Zweitaufstoß eintritt, und
- - eine zweite Trageinrichtung zum Tragen der Lenksäule auf dem Fahrzeugkörper in einem Vorderendabschnitt der Lenk säule.
Die zweite Trageinrichtung ist aus einem flexiblen Element
aufgebaut, welches einstückig einen fest angeordneten Ab
schnitt aufweist, der fest mit dem Fahrzeugkörper verbunden
ist, und einem Tragabschnitt zum Tragen der Lenksäule. Das
flexible Element reguliert eine Bewegung des Vorderendab
schnitts der Lenksäule auf Grund einer Aufstoßbelastung bei
dem Zweitaufstoß innerhalb eines vorbestimmten Bereiches und
verhindert somit ein Anheben des Lenkrads, welches mit einem
Hinterende der Lenksäule fest verbunden ist.
Das flexible Element ist aus einem plastisch verformbaren
Element aufgebaut und vorzugsweise aus einem energieabsor
bierenden Element zusammengesetzt, welches eine Funktion zum
Absorbieren einer Aufstoßenergie bei dem Zweitaufstoß auf
weist.
Besonders das energieabsorbierende Element reguliert vor
zugsweise den Vorderendabschnitt der Lenksäule, um eine Vor
wärtsverschiebung durch eine kreisbogenförmige Bewegung über
einem durchgehenden Abschnitt von einer Kante des Festab
schnitts zu einer Oberkante des Tragabschnitts auf Grund ei
ner vorwärts gerichteten Aufstoßbelastung zu verursachen,
welche auf den Vorderendabschnitt der Lenksäule wirkt.
Das Gehäuse und der elektrisch angetriebene Motor sind ober
halb des Vorderendabschnitts der Lenksäule und in einem kon
kaven Abschnitt angeordnet, welcher in einer unteren Ober
fläche des Fahrzeugkörpers ausgebildet ist, wobei sich auch
in diesem Fall das Gehäuse und der Motor aus dem konkaven
Abschnitt durch die kreisbogenförmige Bewegung herausbewe
gen. Ferner ist eine Menge der nach unten gerichteten Ver
schiebung des Vorderendabschnitts der Lenksäule durch die
kreisbogenförmige Bewegung gering, und daher tritt niemals
der Fall ein, daß sich ein Neigungswinkel der Lenksäule im
Zusammenhang mit der Vorwärtsverschiebung wesentlich verän
dert. Demgemäß tritt kaum der Fall ein, daß sich das Lenkrad
beim Zweitaufstoß anhebt, wodurch der Schutz des Fahrzeug
führers erleichtert wird.
Wenn in dem Fall einer stoßdämpfenden Lenkvorrichtung mit
einer elektrisch angetriebenen Servolenkeinrichtung der
Zweitaufstoß verursacht wird, ist es schwierig, die Aufstoß
energie so zu absorbieren, wie der Konstrukteur beabsich
tigt.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
weist eine stoßdämpfende Lenkvorrichtung mit einer elek
trisch angetriebenen Servoeinrichtung, wie in dem Fall der
vorstehend beschriebenen stoßdämpfenden Lenkvorrichtung mit
der elektrisch angetriebenen Servoeinrichtung auf:
- - eine Lenkwelle mit deren Hinterende, an welchem ein Lenkrad fest angeordnet werden kann,
- - eine Lenksäule, in welche die Lenkwelle eingesetzt ist,
- - ein Gehäuse, welches mit einem Vorderendabschnitt der Lenksäule verbunden ist,
- - einen elektrisch angetriebenen Motor, der auf dem Ge häuse getragen wird, um eine Kraft zu erzeugen, welche bei elektrischer Ansteuerung in einer Drehrichtung der Lenkwelle wirksam wird,
- - ein energieabsorbierendes Element, welches aus einem plastisch verformbaren Material aufgebaut und in einem sol chen Zustand angeordnet ist, um sich vom Gehäuse zu einem Fahrzeugkörper zu erstrecken, um dadurch den Vorderendab schnitt auf dem Fahrzeugkörper zu tragen,
- - ein erstes Universalgelenk, dessen eine Seite mit ei nem Abschnitt verbunden ist, welcher von einem Vorderende des Gehäuses in dem Vorderendabschnitt der Lenkwelle vor steht,
- - eine Transmissionswelle, deren ein Ende mit der ande ren Seite des ersten Universalgelenks verbunden ist, und
- - ein zweites Universalgelenk, dessen ein Ende mit dem anderen Ende der Transmissionswelle verbunden ist. Dann ist mindestens ein Abschnitt, welcher von dem Gehäuse und der Transmissionswelle vorsteht, so aufgebaut, daß er erstreck bar und zusammenschiebbar sowie in der Lage ist, eine Dreh kraft zu übertragen. Die Lenkwelle und die Lenksäule sind so aufgebaut, daß sich deren Gesamtlängen auf Grund einer Auf stoßbelastung, welche sich in einer Axialrichtung ausbrei tet, vermindern.
Insbesondere in der stoßdämpfenden Lenkvorrichtung mit der
elektrisch angetriebenen Servoeinrichtung gemäß dem zweiten
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein erstes
stoßdämpfendes Element zum Absorbieren einer durch den Auf
stoß verursachten Energie in einem solchen Abschnitt ange
ordnet, um die Gesamtlänge der Lenkwelle auf Grund der Auf
stoßbelastung, welche sich in einem Teil der Lenkwelle in
der Axialrichtung ausbreitet, zu vermindern. Weiterhin ist
ein zweites stoßdämpfendes Element zum Absorbieren der durch
den Aufstoß verursachten Energie in einem solchen Abschnitt
angeordnet, um die Gesamtlänge der Lenksäule auf Grund der
Aufstoßbelastung, welche sich in einem Teil der Lenksäule in
der Axialrichtung ausbreitet, zu vermindern. Ferner ist ein
drittes stoßdämpfendes Element zwischen dem Teil der Lenk
säule und dem Gehäuse angeordnet, um es dem Teil der Lenk
säule zu ermöglichen, sich während des Absorbierens der
durch den Aufstoß verursachten Energie mit Bezug auf das Ge
häuse vorwärts gerichtet zu verschieben. Außerdem wird ein
viertes stoßdämpfendes Element durch das energieabsorbieren
de Element ausgebildet, um zu ermöglichen, daß sich das Ge
häuse beim Absorbieren der durch den Aufstoß verursachten
Energie vorwärts gerichtet verschiebt.
Ferner weist das energieabsorbierende Element vorzugsweise
auf:
- - einen Verbindungstragabschnitt zum Verbinden und Tra gen des Vorderendabschnitts der Lenkwelle,
- - einen Tragfestabschnitt, welcher am Fahrzeugkörper fest angeordnet ist, und
- - einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden einer Ober kante des Verbindungstragabschnitts mit einer Kante des Tragfestabschnitts. Dann ist das energieabsorbierende Ele ment so aufgebaut, um die vorwärts gerichtete Verschiebung des Vorderendabschnitts der Lenksäule durch die kreisbogen förmige Bewegung um den durchgehenden Abschnitt, welcher sich von einer Kante des Tragfestabschnitts zur Oberkante des Verbindungsabschnitts erstreckt, zu veranlassen, auf Grund der vorwärts gerichteten Aufstoßbelastung, welche auf den Vorderendabschnitt der Lenksäule einwirkt.
Wenn in dem Fall der so aufgebauten stoßdämpfenden Lenkvor
richtung mit der elektrisch angetriebenen Servoeinrichtung
gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
die Aufstoßbelastung mit dem vorwärts gerichteten Drücken
der Lenkwelle und der Lenksäule bei dem Zweitaufstoß als
Folge des Aufprallunfalls einwirkt, wird wie in dem in Fig.
21-27 gezeigten Aufbau gemäß dem Stand der Technik das
energieabsorbierende Element plastisch verformt, und die
Lenkwelle sowie die Lenksäule werden zusammengeschoben, wo
durch es der Lenkwelle und der Lenksäule ermöglicht wird,
sich vorwärts gerichtet zu verschieben. Wird somit das ener
gieabsorbierende Element plastisch verformt, um die Vor
wärtsverschiebungen der Lenkwelle und der Lenksäule zu be
wirken, wird die Gesamtlänge mindestens einer der beiden
Komponenten - der Transmissionswelle und der Vorderendab
schnitt der Lenkwelle - vermindert, welche ausreicht, um ei
ne Verschiebung des zweiten Universalgelenks zu absorbieren.
Insbesondere in dem Fall der stoßdämpfenden Lenkvorrichtung
mit der elektrisch angetriebenen Servoeinrichtung gemäß dem
zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ermöglichen
das erste bis vierte stoßdämpfende Element die vorwärts ge
richtete Verschiebung des Lenkrads, während die beim Zweit
aufstoß auf das Lenkrad einwirkende Aufstoßenergie absor
biert wird. Das vierte stoßdämpfende Element, ausgebildet
vom vorstehend erwähnten energieabsorbierenden Element, be
ginnt mit dem Absorbieren der Aufstoßenergie, nachdem die
Absorptionen der Aufstoßenergie durch das erste bis dritte
stoßdämpfende Element im wesentlichen abgeschlossen sind. Es
muß jedoch ein Zeitbereich vorliegen, in welchem das erste
bis dritte stoßdämpfende Element gleichzeitig die Aufstoße
nergie absorbieren, obgleich dazwischen einige Zeitverzöge
rungen bestehen. Es ist dadurch erreichbar, die auf das
Lenkrad einwirkende Aufstoßenergie zu absorbieren.
Wird ferner durch Kombinieren des ersten Gesichtspunkts und
des zweiten Gesichtspunkts ein mehr bevorzugter Aufbau ange
nommen, veranlaßt das energieabsorbierende Element das vor
wärts gerichtete Verschieben des Vorderendabschnitts der
Lenksäule durch die kreisbogenförmige Bewegung um den durch
gehenden Abschnitt, welcher sich von einer Kante des Trag
festabschnitts zur Oberkante des Verbindungsabschnitts er
streckt, auf Grund der auf den Vorderendabschnitt der Lenk
säule einwirkenden vorwärts gerichteten Aufstoßbelastung.
Demgemäß sind das Gehäuse und der elektrisch angetriebene
Motor oberhalb des Vorderendabschnitts der Lenksäule und in
dem konkaven Abschnitt angeordnet, welcher in der unteren
Oberfläche des Fahrzeugkörpers ausgebildet ist, wobei sich
in diesem Fall auch das Gehäuse und der elektrisch angetrie
bene Motor durch die kreisbogenförmige Bewegung aus dem kon
kaven Abschnitt herausbewegen. Da ferner eine Menge der ab
wärts gerichteten Verschiebung des Vorderendabschnitts der
Lenksäule auf Grund der kreisbogenförmigen Bewegung gering
ist, tritt niemals der Fall ein, daß sich ein Neigungswinkel
der Lenksäule durch die vorwärts gerichtete Verschiebung we
sentlich verändert. Daher tritt kaum der Fall ein, daß sich
das Lenkrad im Zusammenhang mit dem Zweitaufstoß anhebt, wo
durch der Schutz des Fahrzeugführers erleichtert wird.
Andere Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfin
dung werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung
mit den beigefügten Zeichnungen deutlich.
Fig. 1 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Normal
zustand,
Fig. 2 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht, welche auf
ähnliche Weise die erste Ausführungsform in einem Zustand
darstellt, in welchem eine Lenkwelle und eine Lenksäule mit
der Vorwärtsverschiebung beginnen, entsprechend einer Ver
formung eines energieabsorbierenden Elements,
Fig. 3 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht ähnlich der
gezeigten ersten Ausführungsform in einem Zustand, wenn sich
die Lenkwelle und die Lenksäule weiter vorwärts gerichtet
verschieben,
Fig. 4 zeigt ein Kurvenbild einer Größe einer Aufstoßenergie
in Abhängigkeit von der Zeit, welche durch das erste bis
vierte stoßdämpfende Element absorbiert wird, wenn ein
Zweitaufstoß eingetreten ist,
Fig. 5 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht einer zweiten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Normalzustand,
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in
Fig. 5,
Fig. 7 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht der zweiten
Ausführungsform in einem Zustand, wenn sich die Lenkwelle
und die Lenksäule beim Zweitaufstoß im äußersten Grad zusam
menschieben,
Fig. 8 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht der zweiten
Ausführungsform in einem Zustand, wenn sich die Lenkwelle
und die Lenksäule entsprechend einer Verformung eines ener
gieabsorbierenden Elements vorwärts gerichtet verschieben,
Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht des energieabsorbierenden
Elements, welches in die zweite Ausführungsform einbezogen
ist,
Fig. 10 zeigt eine Draufsicht desselben Elements,
Fig. 11 zeigt eine Ansicht des energieabsorbierenden Ele
ments, wenn in Fig. 9 von links betrachtet,
Fig. 12 zeigt eine Ansicht entlang dem Pfeil B in Fig. 9,
Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht eines energieabsorbierenden
Elements, welches in eine dritte Ausführungsform einbezogen
ist,
Fig. 14 zeigt eine Draufsicht desselben Elements,
Fig. 15 zeigt eine Ansicht desselben Elements, wenn in
Fig. 13 von links betrachtet,
Fig. 16 zeigt eine Ansicht entlang dem Pfeil C in Fig. 13,
Fig. 17 zeigt eine Ansicht entlang dem Pfeil D in Fig. 13,
wobei einige Abschnitte ausgelassen sind,
Fig. 18 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht einer vier
ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Nor
malzustand,
Fig. 19 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht der vierten
Ausführungsform in demselben Zustand wie in Fig. 7,
Fig. 20 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht der vierten
Ausführungsform in demselben Zustand wie in Fig. 8,
Fig. 21 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht eines Bei
spiels eines Aufbaus gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 22 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht entlang der
Linie E-E in Fig. 21,
Fig. 23A und Fig. 23B zeigen jeweils Ansichten der Zustände
bevor und nachdem das energieabsorbierende Element verformt
ist, wie in Fig. 21 von oben betrachtet,
Fig. 24A und Fig. 24B zeigen jeweils die vergrößerten An
sichten eines F-Abschnitts in Fig. 21 mit den Zuständen be
vor und nachdem die Lenksäule zusammengeschoben ist,
Fig. 25 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht eines Auf
baus gemäß dem Stand der Technik als eine Voraussetzung der
vorliegenden Erfindung in einem Zustand, wenn sich die Lenk
welle und die Lenksäule bei einem Zweitaufstoß im äußersten
Grad zusammenschieben,
Fig. 26 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht, welche auf
ähnliche Weise denselben Aufbau in einem Zustand zeigt, wenn
die Lenkwelle und die Lenksäule sich nach vorwärts gerichtet
zu verschieben beginnen, entsprechend einer Verformung des
energieabsorbierenden Elements, und
Fig. 27 zeigt eine Teilausschnitt-Seitenansicht, welche auf
ähnliche Weise denselben Aufbau in einem Zustand zeigt, wenn
sich die Lenkwelle und die Lenksäule weiter vorwärts gerich
tet verschieben.
Fig. 1-3 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegen
den Erfindung. Es ist darauf hinzuweisen, daß die vorliegen
de Erfindung durch die Anordnung eines dritten stoßdämpfen
den Elements zwischen einem Vorderendabschnitt einer Lenk
säule 22 und einer hinteren Oberfläche eines Gehäuses 7 ge
kennzeichnet ist, um eine auf ein Lenkrad einwirkende Auf
stoßenergie ausreichend zu absorbieren, als auch durch einen
Aufbau gekennzeichnet ist, bei dem das Lenkrad beim Aufneh
men eines Zweitaufstoßes ausreichend vorwärts gerichtet ver
schiebbar ist. Erstens sind eine Innenwelle 2 und eine Au
ßenwelle 3, welche eine Lenkwelle 1 ausbilden, so kombi
niert, daß sie zusammenschiebbar sind, während die Aufstoße
nergie durch ein erstes stoßdämpfendes Element absorbiert
wird. Zweitens sind eine Außensäule 23 und eine Innensäule
24, welche die Lenksäule 22 ausbilden, so kombiniert, daß
sie zusammenschiebbar sind, während die Aufstoßenergie durch
ein zweites stoßdämpfendes Element absorbiert wird. Drittens
ist eine Transmissionswelle 17 in einem Abschnitt erstreck
bar und zusammenschiebbar, welcher von dem Vorderende des
Gehäuses 7 vorsteht, über ein erstes Universalgelenk 16 mit
einem Vorderendabschnitt der Lenkwelle 1 verbunden. Diese
drei Punkte sind dieselben wie in den in Fig. 21-23 ge
zeigten Anordnungen gemäß dem Stand der Technik, und daher
werden wiederholende Erläuterungen ausgelassen oder verein
facht, indem dieselben Komponenten mit den gleichen Bezugs
zeichen gekennzeichnet sind. Nachstehend ist die Beschrei
bung auf Konstruktionen gerichtet, welche die kennzeichnen
den Abschnitte der vorliegenden Erfindung aufweisen, die
sich aber von den Anordnungen gemäß dem Stand der Technik
unterscheiden.
Ein Anschlußflansch 27 ist an einem Vorderendabschnitt der
Innensäule 24, welche zum Teil die vorstehend erwähnte Lenk
säule 22 bildet, durch Verschweißen usw. fest angeordnet und
ferner an einer hinteren Oberfläche (einer rechten Oberflä
che in Fig. 1-3) des Gehäuses 7 durch einen Bolzen 28 fest
verbunden. Somit ist die Innensäule 24 am Gehäuse 7 fest an
geordnet, wodurch zuverlässig verhindert wird, daß sich die
Lenksäule 22 mit Bezug auf das Gehäuse 7 dreht, unabhängig
von einer Reaktionskraft, welche durch Einwirken einer Dreh
hilfskraft von einem elektrisch angetriebenen Motor 8 auf
die Lenkwelle 1 ausgeübt wird.
Weiterhin ist ein erstes energieabsorbierendes Element 30,
welches ein drittes stoßdämpfendes Element darstellt, zwi
schen dem Anschlußflansch 27 und einer Stütze 29 durch Ver
schweißen oder dergleichen an einer Außenumfangsfläche der
Außensäule 23, welche zum Teil die Lenksäule 22 bildet, fest
angeordnet. Das erste energieabsorbierende Element 30 wird
durch einem Faltenbalg 31 ausgebildet, aufgebaut aus einer
plastisch verformbaren Metallplatte und einem Distanzstück
32, ausgebildet in einer Ringform aus einem plastischen Ma
terial, wie z. B. ein Gummi- oder ein Elastomermaterial, und
mit einem Vorderendabschnitt des Faltenbalgs 31 verbunden.
Das Distanzstück 32 ist an einen Außenabschnitt eines Trag
zylinderabschnitts 33 angepaßt, welcher in einem mittleren
Teil des Anschlußflanschs 27 angeordnet ist, und eine Hin
terkante des Faltenbalgs 31 liegt an einer Vorderkante der
Stütze 29 an, wobei in diesem Zustand das vorstehend be
schriebene erste energieabsorbierende Element 30 zwischen
der Stütze 29 und dem Anschlußflansch 27 angeordnet ist.
Ferner ist das Gehäuse 7 mit einem Fahrzeugkörper verbunden
und wird durch ein zweites energieabsorbierendes Element 34,
welches ein viertes stoßdämpfendes Element bildet, auf dem
Fahrzeugkörper getragen. Das zweite energieabsorbierende
Element 34 weist einen Verbindungsplattenabschnitt 35 auf,
welcher mit dem Gehäuse 7 verbunden ist, einen an dem Fahr
zeugkörper 26 fest angeordneten Anschlußplattenabschnitt 36
und einen plastisch verformbaren Abschnitt 37, durch welchen
eine Vorderkante des Anschlußplattenabschnitts 36 mit einer
Oberkante des Verbindungsplattenabschnitts 35 durchgängig
verbunden ist. Der plastisch verformbare Abschnitt 37 ist
mit einem Faltungsabschnitt 38 versehen, welcher im wesent
lichen U-förmig in eine solche Richtung gebogen ist, daß ei
ne konvexe Oberfläche auf der Vorderseite ausgebildet wird.
Wenn in dem Fall der auf diese Weise aufgebauten stoßdämp
fenden Lenkvorrichtung mit der elektrisch angetriebenen Ser
volenkeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Auf
stoßbelastung einwirkt, welche die Lenkwelle 1 und die Lenk
säule 22 beim Verursachen eines Zweitaufstoßes infolge eines
Aufprallunfalls vorwärts gerichtet drückt, werden das erste
energieabsorbierende Element 30 und das zweite energieabsor
bierende Element 34 plastisch verformt, und die Lenkwelle 1
und die Lenksäule 22 werden zusammenschiebbar, wodurch es
der Lenkwelle 1 und der Lenksäule 22 ermöglicht wird, sich
vorwärts gerichtet zu verschieben.
D. h., während des Zweitaufstoßes wird zu Beginn, wie in
Fig. 2 gezeigt, eine Gesamtlänge der Lenkwelle 1 und der
Lenksäule 22 verringert. Bei dieser Gelegenheit wird die
Aufstoßenergie durch ein erstes stoßdämpfendes Element ab
sorbiert, welches in einem Verbindungsabschnitt zwischen der
Innenwelle 2 und der Außenwelle 3 angeordnet ist, welche die
Lenkwelle 1 bilden, und durch ein zweites stoßdämpfendes
Element, welches in einem Verbindungsabschnitt zwischen der
Außensäule 23 und der Innensäule 24 angeordnet ist, welche
die Lenksäule 22 bilden. Die Prellwirkung auf einen Körper
eines Fahrzeugführers, welcher auf das Lenkrad aufstößt,
wird dadurch vermindert. Es ist darauf hinzuweisen, daß die
Lenkwelle, an welcher das Lenkrad unmittelbar fest angeord
net ist, sich zuerst vor der Lenksäule 22 zusammenzuschieben
beginnt, und nach kurzzeitiger Verzögerung beginnt die Lenk
säule 22, welche die Lenkwelle 1 trägt, das Zusammenschie
ben.
Im Hinblick auf das erste energieabsorbierende Element 30,
welches unmittelbar nach dem Beginn des Zusammenschiebens
der Lenksäule 22 betätigt wird, erfolgt lediglich eine ela
stische Verdichtung des aus einem elastischen Material auf
gebauten Distanzstücks 32, und es wird kein Absorptionspro
zeß der Aufstoßenergie ausgeführt. Im Gegensatz dazu schiebt
sich die Lenksäule 22 ein Stückchen zusammen, und das Di
stanzstück 32 wird nicht weiter verdichtet, wobei es in die
sem Zustand der Außensäule 23 ermöglicht wird, sich vorwärts
gerichtet zu verschieben, während der Faltenbalg 31, welcher
das erste energieabsorbierende Element 30 bildet, plastisch
verformt wird. Bei dieser Gelegenheit wird die Aufstoßener
gie auf Grund der plastischen Verformung des Faltenbalgs 31
absorbiert.
Bei einem weiteren Fortschreiten des Zweitaufstoßes schieben
sich die Lenkwelle 1 und die Lenksäule 22 im äußersten Zu
stand zusammen, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und folglich, wie
Fig. 2 und Fig. 3 zeigen, beginnt sich das zweite energieab
sorbierende Element 34 plastisch zu verformen. Dann wird es
der Lenkwelle 1 und der Lenksäule 22 ermöglicht, sich weiter
vorwärts gerichtet zu verschieben, während die auf das Lenk
rad ausgeübte Aufstoßenergie absorbiert wird.
Wie vorstehend erläutert, ermöglichen in dem Fall der stoß
dämpfenden Lenkvorrichtung mit der elektrisch angetriebenen
Servolenkeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das
erste bis vierte stoßdämpfende Element das vorwärts gerich
tete Verschieben des Lenkrads, während die bei dem Zweitauf
stoß auf das Lenkrad einwirkende Aufstoßenergie absorbiert
wird. Fig. 4 zeigt ein Diagramm der Darstellung von Zustän
den, wie die bei dem Zweitaufstoß auf das Lenkrad einwirken
de Aufstoßenergie im zeitlichen Ablauf absorbiert wird. Eine
Vollinie a in Fig. 4 stellt eine durch das erste stoßdämp
fende Element absorbierte Aufstoßenergie dar, eine gestri
chelte Linie b kennzeichnet auf ähnliche Weise eine durch
das zweite stoßdämpfende Element absorbierte Aufstoßenergie,
eine strichpunktierte Linie kennzeichnet auf ähnliche Weise
eine durch das dritte stoßdämpfende Element absorbierte Auf
stoßenergie, und eine Punkt-Punkt-Strich-Linie stellt ent
sprechend eine durch das vierte stoßdämpfende Element absor
bierte Aufstoßenergie dar.
Wie aus der in Fig. 4 gezeigten Darstellung deutlich wird,
beginnt die Absorption der Aufstoßenergie durch das vierte
stoßdämpfende Element, welches durch das zweite energieab
sorbierende Element 34 gebildet wird, nachdem die Absorption
der Aufstoßenergie durch das erste stoßdämpfende Element,
welches in dem Mittelteil der Lenkwelle 1 angeordnet ist,
das zweite stoßdämpfende Element, welches in dem Mittelteil
der Lenksäule 22 angeordnet ist, und das dritte stoßdämpfen
de Element, welches zwischen der Lenksäule 22 und dem Gehäu
se 7 angeordnet ist, im wesentlichen beendet ist. Es muß je
doch ein Zeitbereich vorliegen, in welchem das erste bis
dritte stoßdämpfende Element gleichzeitig die Aufstoßenergie
absorbieren, obgleich dazwischen einige Zeitverzögerungen
vorliegen. Demgemäß ist das Absorbieren der auf das Lenkrad
ausgeübten großen Aufstoßenergie erreichbar.
Ferner tritt in dem Augenblick, wenn das erste und das zwei
te stoßdämpfende Element beginnen, den Aufstoß zu dämpfen,
ein vergleichsweise großer Spitzenwert auf. In anderen Wor
ten, ein verhältnismäßig großer Längsschub ist in dem Augen
blick erforderlich, wenn die Lenkwelle 1 und die Lenksäule
22 das Zusammenschieben beginnen. Erfindungsgemäß sind das
erste und das zweite stoßdämpfende Element so ausgebildet,
daß sie einen Unterschied in der zeitlichen Abstimmung auf
weisen, wenn die Absorption des Aufstoßes beginnt, und durch
Anordnen des vorstehend beschriebenen Distanzstücks 32 ist
eine zeitliche Abstimmung, wenn der Faltenbalg 31, welcher
das dritte stoßdämpfende Element bildet, mit dem Zusammen
schieben beginnt, nicht in Übereinstimmung mit den zeitli
chen Abstimmungen, wenn das erste und das zweite stoßdämp
fende Element den Aufstoß zu dämpfen beginnen. Daher kann
der Fahrzeugführer wirkungsvoll vor dem Aufschlagen auf das
Lenkrad geschützt werden, indem die Belastung daran gehin
dert wird, welche erforderlich ist, um die Vorwärtsverschie
bung des Lenkrads zu veranlassen, augenblicklich groß zu
werden.
Nachstehend zeigen
Fig. 5-12 eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In der zweiten Ausführungsform
ist zusätzlich zu der Funktion in der ersten Ausführungsform
eine Funktion hinzugefügt, welche in der Lage ist, zu ver
hindern, daß sich das Lenkrad infolge des Zweitaufstoßes an
hebt, mit einem Aufbau, wobei der elektrisch angetriebene
Motor 8 und das Gehäuse 7 über der Lenksäule angeordnet
sind. Wie in Fig. 1-3 sowie in Fig. 5-8 gezeigt, ist der
Aufbau, bei dem der elektrisch angetriebene Motor 8 und das
Gehäuse 7 über der Lenksäule 22 angeordnet sind, in einigen
Fällen erforderlich, um zu verhindern, daß die Knie des
Fahrzeugführers durch den elektrisch angetriebenen Motor 8
und das Gehäuse 7 behindert werden. Sind somit der elek
trisch angetriebene Motor 8 und das Gehäuse 7 über der Lenk
säule 22 angeordnet, ist es erforderlich, daß der elektrisch
angetriebene Motor 8 und das Gehäuse 7, wie in Fig. 1, 5 und
7 gezeigt, in einem konkaven Abschnitt 25, welcher in einem
Teil des Fahrzeugkörpers 26 (einem Armaturenbrett) ausgebil
det ist, untergebracht werden.
Wenn sich bei einer Übernahme eines solchen Aufbaus die
Lenksäule 22 im Zusammenhang mit dem Zweitaufstoß vorwärts
gerichtet verschiebt, wie in Fig. 2 gezeigt ist, wirkt der
elektrisch angetriebene Motor 8 oder das Gehäuse 7 auf eine
Innenoberfläche oder eine Öffnungskante des konkaven Ab
schnitts 25 ein (oder trifft auf diese auf). Verschiebt sich
die Lenksäule 22 in diesem Zustand weiter vorwärts gerich
tet, verschieben sich der elektrisch angetriebene Motor 8
und das Gehäuse 7 unter Freigabe der Öffnungskante des kon
kaven Abschnitts 25. Demgemäß müssen das zweite energieab
sorbierende Element 34, welches zwischen der Lenksäule 22
und dem Fahrzeugkörper 26 angeordnet ist, wie Fig. 1-3
zeigen, eine solche Konfiguration annehmen, daß der Vorde
rendabschnitt der Lenksäule 22 zum gleichmäßigen vorwärts
gerichteten Verschieben zur Freigabe der Öffnungskante des
konkaven Abschnitts 25 in der Lage ist.
Wenn das zweite energieabsorbierende Element 34 eine solche
Konfiguration annimmt, erhöht sich eine Menge der abwärts
gerichteten Verschiebung des Vorderendabschnitts der Lenk
säule 22 im Zusammenhang mit einer ausreichenden vorwärts
gerichteten Verschiebung der Lenksäule 22. Demgemäß wird in
dem Fall des Aufbaus der in Fig. 1-3 gezeigten ersten Aus
führungsform ein Neigungswinkel der Lenksäule 22 größer,
wenn sich die Lenksäule beim Zweitaufstoß vorwärts gerichtet
verschiebt. Demzufolge erhöht sich eine Höhenposition des
Lenkrads, welches an dem Hinterendabschnitt der Lenkwelle 1,
getragen auf der Lenksäule 22, fest angeordnet ist. Wenn die
Höhenposition des Lenkrads ansteigt, erhöht sich entspre
chend eine Möglichkeit, wobei der Kopf des Fahrzeugführers
auf das Lenkrad aufstoßen kann, was im Hinblick auf den
Schutz des Fahrzeugführers in jedem Fall unerwünscht ist.
Im Gegensatz dazu ist die stoßdämpfende Lenkvorrichtung mit
der elektrisch angetriebenen Servoeinrichtung in dieser Aus
führungsform so aufgebaut, um den Schutz des Fahrzeugführers
durch Aktualisierung des Aufbaus zu gewährleisten, welcher
verhindert, daß sich das Lenkrad beim Zweitaufstoß anhebt,
selbst bei dem Aufbau, bei dem der elektrisch angetriebene
Motor 8 und das Gehäuse 7 über dem Vorderendabschnitt der
Lenksäule 22 angeordnet sind, ohne die Vorteile der vorlie
genden Erfindung zu schmälern.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die zweite Ausführungs
form durch den Aufbau eines solchen Abschnitts gekennzeich
net ist, um es dem Vorderendabschnitt der Lenksäule 22 zu
ermöglichen, sich während des Absorbierens der Aufstoßener
gie mit Bezug auf den Fahrzeugkörper 26 nach vorwärts zu
verschieben. Andere Anordnungen sind zum Aufbau in der er
sten Ausführungsform oder gegenüber den Anordnungen gemäß
dem Stand der Technik, welche vor stehend beschrieben sind,
in vielen Punkten übereinstimmend. Daher sind einige der Er
läuterungen zu den übereinstimmenden Anordnungen ausgelas
sen, und die Beschreibung ist auf den kennzeichnenden Aufbau
in der zweiten Ausführungsform gerichtet.
Die Lenkwelle 1, deren Hinterende fest am Lenkrad (nicht ge
zeigt) angeordnet werden kann, ist so in die Lenksäule 22
eingefügt, daß sie allein drehbar ist. Die Lenkwelle 1 und
die Lenksäule 22 sind im Hinblick auf ihre Gesamtlängen auf
Grund der Aufstoßbelastungsausbreitung in der Axialrichtung
verkürzbar.
Das Gehäuse 7 ist mit dem Vorderendabschnitt der Lenksäule
22 verbunden und trägt den elektrisch angetriebenen Motor 8
oberhalb des Vorderendabschnitts der Lenksäule 22. Wird der
Motor 8 über einen Kabelbaum 46 elektrisch angesteuert, er
folgt über die Schnecke 9 und das Schneckenrad 10, welche in
Fig. 6 gezeigt sind, das Einleiten einer auf die Lenkwelle 1
in der Drehrichtung wirkenden Kraft. Im Normalzustand ist
der Motor 8 in dem konkaven Abschnitt 25 angeordnet, welcher
in der unteren Oberfläche des Fahrzeugkörpers 26 (ein Arma
turenbrett) ausgebildet ist. Somit ist der elektrisch ange
triebene Motor 8 oberhalb des Vorderendabschnitts der Lenk
säule 22 angeordnet, und bei dieser Anordnung verschwindet
ein großer vorstehender Abschnitt auf der Unterseite dieses
Vorderendabschnitts. Daher besteht selbst dann, wenn der
Einbau in einem kompakten Kraftfahrzeug erfolgt, wie z. B.
einem Kleinwagen usw., die Möglichkeit, die Behinderung der
Knie und der Füße des Fahrzeugführers zu vermeiden und au
ßerdem mit einer Vielzahl von Pedalen, und ein Freiheitsgrad
der Gestaltung des Kraftfahrzeugs wird erhöht.
Ein zweites energieabsorbierendes Element 34a, welches einen
in Fig. 9-12 gezeigten Aufbau aufweist, erstreckt sich von
einer Vorderendoberfläche (eine linke untere Endoberfläche
in Fig. 5, 7 und 8) des Gehäuses 7 zur unteren Oberfläche
des Fahrzeugkörpers 26. Das zweite energieabsorbierende Ele
ment 34a ist unter Ausführung eines Preßbearbeitungsprozes
ses gegenüber einem plastisch verformbaren Material, wie z. B.
einer Flußstahlplatte usw., einstückig hergestellt. Das
zweite energieabsorbierende Element 34a weist ein Verbin
dungsplattenelement 35a, ein Anschlußplattenelement 36a und
einen Verbindungsabschnitt 42 auf. Von diesen Elementen ist
das Verbindungsplattenelement 35a ringförmig ausgebildet, so
daß dieses Verbindungsplattenelement 35a mit der Vorderend
oberfläche des Gehäuses 7 verbunden werden kann und von der
Vorderendoberfläche des Gehäuses 7 getragen werden kann,
welche an dem Vorderendabschnitt der Lenkwelle 1 fest ange
ordnet ist. Das so aufgebaute Verbindungsplattenelement 35a
ist mit der Vorderendoberfläche des Gehäuses 7 unter Verwen
dung von Schrauben 47 (Fig. 5, 7, 8), welche in eine Viel
zahl von in den Außenumfangsflächen ausgebildeten Durch
gangslöchern (Fig. 11 und Fig. 12) eingefügt sind, verbunden
und wird auf der Vorderendoberfläche des Gehäuses 7 getra
gen.
Ferner ist das Anschlußplattenelement 36a in Form einer
rechteckigen Platte ausgebildet, welche genügt, um fest an
geordnet auf der unteren Oberfläche des Fahrzeugkörpers 26
getragen zu werden, und ist in zwei Positionen in Endflächen
auf beiden Seiten des Vorderkantenabschnitts mit Nuten 40,
40 ausgebildet. Das auf diese Weise aufgebaute Anschlußplat
tenelement 36a ist mit der unteren Oberfläche des Fahrzeug
körpers 26 mittels Schrauben oder Nieten verbunden, welche
in die Nuten 40, 40 eingefügt sind. Weiterhin verbindet der
vorstehend erwähnte Verbindungsabschnitt 42 eine Oberkante
des Verbindungsplattenelements 35a mit einer Hinterkante des
Anschlußplattenelements 36a. In der zweiten Ausführungsform
ist ein Streifen des vorstehenden Abschnitts 41, welcher im
Schnitt eine Bogenform aufweist, über eine gesamte Breite
des Verbindungsabschnitts 42 im Mittelteil des Verbindungs
abschnitts 42 ausgebildet.
Das zweite energieabsorbierende Element 34a, welches den
vorstehend beschriebenen Aufbau aufweist und das Gehäuse 7
mit dem Fahrzeugkörper 26 verbindet, wird beim Absorbieren
der Aufstoßenergie auf Grund der vorwärts gerichteten Auf
stoßbelastung, welche auf den Vorderendabschnitt der Lenk
säule 22 einwirkt, plastisch verformt. Dann werden das Ge
häuse 7 und der Motor 8, welche mit dem Vorderendabschnitt
der Lenksäule 22 fest verbunden sind, veranlaßt, sich in ei
ner kreisbogenförmigen Bewegung über einen durchgehenden Ab
schnitt 43 zwischen der Hinterkante des Anschlußplattenele
ments 36a und der Oberkante des Verbindungsabschnitts 42
vorwärts gerichtet zu verschieben. Es ist darauf hinzuwei
sen, daß eine Längenabmessung (eine Entfernung zwischen der
Oberkante und der Unterkante) des Verbindungsabschnitts 42
so gering als möglich eingestellt ist, sofern die störende
Beeinflussung zwischen dem Gehäuse 7, dem elektrisch ange
triebenen Motor 8 und dem Fahrzeugkörper 26 verhinderbar ist
und die vorwärts gerichtete Verschiebungsmenge der Lenksäule
22 gewährleistet werden kann.
Ferner ist ein erstes Universalgelenk 16 am Vorderendab
schnitt der anderen Lenkwelle 1a angeordnet, welche aus dem
Vorderende des Gehäuses 7 vorsteht und durch eine innerhalb
des Gehäuses 7 angeordnete Drehstabfeder (nicht gezeigt) in
Reihe mit der Lenkwelle 1 verbunden ist. Dann ist ein Ende
einer Transmissionswelle 17 mit dem ersten Universalgelenk
16 verbunden, und das andere Ende der Transmissionswelle 17
ist über ein zweites Universalgelenk 20 mit einer Eingangs
welle oder dergleichen eines nicht gezeigten Lenkgetriebes
verbunden. Nebenbei bemerkt, eine Gesamtlänge der Transmis
sionswelle 17 ist beim Aufnehmen der Aufstoßbelastungsaus
breitung in der Axialrichtung, wie in dem Fall des Aufbaus
gemäß dem Stand der Technik, auf ähnliche Weise verminder
bar.
Wenn in dem Fall der so aufgebauten stoßdämpfenden Lenkvor
richtung mit der elektrisch angetriebenen Servolenkeinrich
tung in der zweiten Ausführungsform die auf Grund des Zweit
aufstoßes im Zusammenhang mit dem Aufprallunfall wirkende
Aufstoßbelastung die Lenkwelle 1 und die Lenksäule 22 vor
wärts gerichtet drückt, wie in der in Fig. 1-3 gezeigten
ersten Ausführungsform, werden das erste energieabsorbieren
de Element 30 und das zweite energieabsorbierende Element 34a
plastisch verformt, und die Lenkwelle 1 sowie die Lenk
säule 22 werden zusammenschiebbar, wobei der Lenkwelle 1 und
der Lenksäule 22 ermöglicht wird, sich vorwärts gerichtet zu
verschieben.
Wenn in mehr spezifischer Weise beim Zweitaufstoß zuerst,
wie in Fig. 7 gezeigt ist, die Gesamtlängen der Lenkwelle 1
und der Lenksäule 22 vermindert werden und gleichzeitig der
Faltenbalg 31, welcher das erste energieabsorbierende Ele
ment 30 bildet, plastisch verformt wird, mit dem Ergebnis,
daß die Gesamtlänge vermindert wird, erfolgt dadurch eine
Verminderung des Aufstoßes des auf das Lenkrad aufstoßenden
Körpers des Fahrzeugführers. Mit dem Fortschreiten des
Zweitaufstoßes werden die Lenkwelle 1, die Lenksäule 22 und
der Faltenbalg 31 in den in Fig. 7 gezeigten äußersten Zu
stand zusammengeschoben, und anschließend beginnt sich das
zweite energieabsorbierende Element 34a plastisch zu verfor
men, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Dann wird es der Lenkwelle 1
und der Lenksäule 22 möglich, sich weiter vorwärts gerichtet
zu verschieben, während die vom Körper des Fahrzeugführers
auf das Lenkrad ausgeübte Aufstoßenergie absorbiert wird.
In dem Fall der stoßdämpfenden Lenkvorrichtung mit der elek
trisch angetriebenen Servolenkeinrichtung in der zweiten
Ausführungsform verändert das zweite energieabsorbierende
Element 34a einen Biegewinkel des durchgehenden Abschnitts
43 zwischen der Hinterkante des Anschlußplattenelements 36a
und der Oberkante des Verbindungsabschnitts 42 gemäß der
vorwärts in der Axialrichtung der Lenksäule 22 einwirkenden
Aufstoßbelastung. Auf Grund der vorwärts gerichteten Auf
stoßbelastung, die auf das Gehäuse 7 einwirkt, welches am
Vorderendabschnitt der Lenksäule 22 fest angeordnet ist,
werden das Gehäuse 7 und der elektrisch angetriebene Motor 8
durch Veranlassen der Vorwärtsverschiebung aus dem konkaven
Abschnitt 25 herausbewegt, während die störende Beeinflus
sung gegenüber dem Fahrzeugkörper 26 durch eine kreisbogen
förmige Bewegung über den durchgehenden Abschnitt 43 verhin
dert wird, wobei eine Längsausdehnung des Verbindungsab
schnitts 42 im wesentlichen als ein Radius der Krümmung
dient. Bei dieser Gelegenheit erfüllt der vorragende Strei
fen 41, welcher im Mittelteil des Verbindungsabschnitts 42
ausgebildet ist, eine Funktion zum Abgleichen der zum Ver
formen des Verbindungsabschnitts 42 notwendigen Belastung.
D. h., ein Verhältnis zwischen der Aufstoßbelastung und ei
ner Verformungsmenge des Verbindungsabschnitts 42 wird durch
Versuch gewonnen, und eine Konfiguration und eine Größe des
durchgehenden Streifens 41 werden so ausgewählt, daß eine
vorbestimmte Verformungsmenge des Verbindungsabschnitts 42
durch eine vorbestimmte Belastung verursacht wird.
Wenn in dem Fall der stoßdämpfenden Lenkvorrichtung mit der
elektrisch angetriebenen Servolenkeinrichtung der Zweitauf
stoß eintritt, verschieben sich das Gehäuse 7 und der Motor
8, wie weiter vorstehend erläutert, vorwärts gerichtet, wäh
rend die kreisbogenförmige Bewegung mit der Längsausdehnung
des Verbindungsabschnitts 42 erfolgt, die als ein Radius
dient. Die Unterkante des Verbindungsabschnitts 42 ver
schiebt sich schräg nach unten, unmittelbar nachdem die Ver
formung des Verbindungsabschnitts 42 gerade eingeleitet wor
den ist. Demgemäß werden das Gehäuse 7 und der Motor 8 über
dem Vorderendabschnitt der Lenksäule 22 und in dem konkaven
Abschnitt 25 angeordnet, welcher in der unteren Oberfläche
des Fahrzeugkörpers 26 ausgebildet ist, wobei in diesem Fall
auch das Gehäuse 7 und der Motor 8 aus dem konkaven Ab
schnitt 25 herausbewegt werden. Ferner ist die Längsausdeh
nung des Verbindungsabschnitts 42 begrenzt, und außerdem ist
er in dem Normalzustand in der Schrägrichtung angeordnet.
Daher ist die nach unten gerichtete Verschiebungsmenge des
Vorderendabschnitts der Lenksäule 22 auf Grund der kreisbo
genförmigen Bewegung gering. Somit tritt niemals der Fall
ein, daß sich der Neigungswinkel der Lenksäule 22 wesentlich
mit der Vorwärtsverschiebung ändert. Demgemäß tritt kaum der
Fall ein, daß sich das Lenkrad im Zusammenhang mit dem
Zweitaufstoß anhebt, wodurch es leichter wird, den Schutz
des Fahrzeugführers zu gewährleisten.
Nachstehend zeigen
Fig. 13-17 eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Gemäß der dritten Ausführungs
form erstrecken sich verlängerte, vorstehende Streifen 44,
44 in den Verlaufrichtungen eines Anschlußplattenelements
36a und des Verbindungsabschnitts 42 von dem Anschlußplat
tenelement 36a, welches ein zweites energieabsorbierende
Element 34b bildet, zum Verbindungsabschnitt 42. Daher ist
eine Biegefestigkeit des zweiten energieabsorbierenden Ele
ments 34b größer als eine Biegefestigkeit des zweiten ener
gieabsorbierenden Elements 34a (Fig. 5 und Fig. 7-12),
welches in die vorstehend beschriebene zweite Ausführungs
form integriert ist. Es sind eine Vielzahl von zweiten ener
gieabsorbierenden Elementen 34a, 34b erzeugt, welche jeweils
die unterschiedliche Festigkeit aufweisen, wie vorstehend
beschrieben ist, wobei die absorbierbare Aufstoßenergie in
dem Fall des Zweitaufstoßes einstellbar ist. Ein Montagezu
stand des zweiten energieabsorbierenden Elements 34b, wel
ches die große Biegefestigkeit aufweist, wie vorstehend be
schrieben ist, in der stoßdämpfenden Lenkvorrichtung mit der
elektrisch angetriebenen Servolenkeinrichtung und eine Ope
ration, wenn der Lenksäule 22 ermöglicht wird, sich vorwärts
gerichtet zu verschieben, während die Aufstoßenergie bei dem
Zweitaufstoß absorbiert wird, sind dieselben wie jene in der
vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform.
Gemäß einer in Fig. 20 gezeigten vierten Ausführungsform ist
die untere Oberfläche des Fahrzeugkörpers 26 nicht mit dem
konkaven Abschnitt 25 ausgebildet, wie er in der zweiten
Ausführungsform vorgesehen ist. In der vierten Ausführungs
form sind die Anordnungen, anders als dieser Punkt, diesel
ben wie jene in der zweiten Ausführungsform, und daher sind
dieselben Abschnitte mit den gleichen Bezugszeichen bezeich
net, wobei deren ausführliche Beschreibung ausgelassen ist.
Wenn sich in der vierten Ausführungsform die Lenksäule beim
Zweitaufstoß vorwärts gerichtet verschiebt, wird ebenfalls
die Vergrößerung des Neigungswinkels der Lenksäule 22 ver
hindert.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die vorliegende Erfindung
nicht auf den Aufbau begrenzt ist, bei dem der elektrisch
angetriebene Motor 8 und das Gehäuse 7 oberhalb des Vorde
rendabschnitts der Lenksäule 22 angeordnet sind, sondern es
ist auch ein solcher Aufbau anwendbar, obgleich dessen Dar
stellung ausgelassen ist, bei dem der Motor 8 und das Gehäu
se 7 unterhalb des Vorderendabschnitts der Lenksäule 22 an
geordnet sind.
Die stoßdämpfende Lenkvorrichtung mit der elektrisch ange
triebenen Servolenkeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin
dung ist wie vorstehend beschrieben aufgebaut und funktions
wirksam. Daher wird eine Größe der beim Zweitaufstoß absor
bierbaren Aufstoßenergie wie vorbestimmt eingestellt und so
mit der Schutz des Fahrzeugführers gewährleistet.
Es ist offensichtlich, daß in dieser Erfindung zahlreiche
Abänderungen und Abwandlungen der Ausführungsformen vorge
nommen werden können, die dem Fachmann bei Kenntnis der
durch die Erfindung vermittelten Lehre nahegelegt und als in
den Rahmen der Erfindung fallend anzusehen sind. Diese Er
findung ist nicht auf die erläuterten speziellen Ausfüh
rungsformen beschränkt, sondern lediglich durch die beige
fügten Ansprüche begrenzt.
Claims (13)
1. Lenkvorrichtung mit einer elektrisch angetriebenen Ser
voeinrichtung, welche aufweist:
- - eine Lenkwelle mit einem zusammenschiebbaren Aufbau zum Absorbieren eines Zweitaufstoßes in deren Mitte, um ein Lenkrad an einem Hinterende fest anzuordnen,
- - eine Lenksäule mit einem zusammenschiebbaren Aufbau zum Absorbieren des Zweitaufstoßes, in welche die Lenkwelle drehbar eingefügt ist,
- - einen elektrisch angetriebenen Servomotor, welcher in einem Vorderabschnitt der Lenksäule angeordnet ist,
- - eine erste Trageinrichtung zum Tragen der Lenksäule auf einem Fahrzeugkörper an einem Längsmittelteil der Lenk säule und
- - eine zweite Trageinrichtung zum Tragen der Lenksäule
auf dem Fahrzeugkörper in einem Vorderendabschnitt der Lenk
säule,
dadurch gekennzeichnet, daß - - die zweite Trageinrichtung aus einem flexiblen Ele ment aufgebaut ist, welche einstückig einen ersten auf dem Fahrzeugkörper getragenen Tragabschnitt und einen zweiten Tragabschnitt zum Tragen der Lenksäule aufweist, und
- - das flexible Element eine Bewegung der Lenksäule auf Grund einer Aufstoßbelastung bei einem Zweitaufstoß inner halb eines vorbestimmten Bereichs reguliert und dadurch ein Anheben eines Hinterendabschnitts der Lenksäule verhindert.
2. Lenkvorrichtung mit der elektrisch angetriebenen Servo
einrichtung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element aus
einem plastisch verformbaren Element aufgebaut ist und eine
Funktion zum Absorbieren eines Aufstoßes beim Zweitaufstoß
aufweist.
3. Lenkvorrichtung mit der elektrisch angetriebenen Servo
einrichtung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element eine
kreisbogenförmige Bewegung um den Tragabschnitt mit Bezug
auf den Fahrzeugkörper ausführt.
4. Lenkvorrichtung mit der elektrisch angetriebenen Servo
einrichtung gemäß Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element aus
einem plastisch verformbaren Element aufgebaut ist und eine
Funktion zum Absorbieren einer Aufstoßenergie beim Zweitauf
stoß aufweist.
5. Lenkvorrichtung mit der elektrisch angetriebenen Servo
einrichtung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse für den elek
trisch angetriebenen Motor an dem flexiblen Element in einem
Vorderabschnitt der Lenksäule fest angeordnet ist und ein
stoßdämpfendes Element zum Absorbieren eines durch eine Vor
wärtsbewegung infolge eines Zweitaufstoßes verursachten Auf
stoßes zwischen der Lenksäule und dem Gehäuse angeordnet
ist.
6. Lenkvorrichtung mit der elektrisch angetriebenen Servo
einrichtung gemäß Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element aus
einem plastisch verformbaren Element aufgebaut ist und eine
Funktion zum Absorbieren einer Aufstoßenergie beim Eintreten
des Zweitaufstoßes aufweist.
7. Lenkvorrichtung mit der elektrisch angetriebenen Servo
einrichtung gemäß Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element eine
kreisbogenförmige Bewegung um den Tragabschnitt mit Bezug
auf den Fahrzeugkörper ausführt.
8. Lenkvorrichtung mit der elektrisch angetriebenen Servo
einrichtung gemäß Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element aus
einem plastisch verformbaren Element aufgebaut ist und eine
Funktion zum Absorbieren einer Aufstoßenergie beim Eintreten
des Zweitaufstoßes aufweist.
9. Stoßdämpfende Lenkvorrichtung mit einer elektrisch an
getriebenen Servoeinrichtung, welche aufweist:
- - eine Lenkwelle mit Hinterende, an welchem ein Lenkrad fest angeordnet werden kann,
- - eine Lenksäule, in welche die Lenkwelle eingefügt ist,
- - ein Gehäuse, welches mit einem Vorderendabschnitt der Lenksäule verbunden ist,
- - einen elektrisch angetriebenen Motor, welcher auf dem Gehäuse getragen wird, um bei elektrischer Ansteuerung eine in eine Drehrichtung der Lenkwelle wirkende Kraft zu erzeu gen,
- - ein energieabsorbierendes Element, welches aus einem plastisch verformbaren Material aufgebaut und in einem sol chen Zustand angeordnet ist, daß es sich vom Gehäuse zu ei nem Fahrzeugkörper erstreckt, um dadurch den Vorderendab schnitt auf dem Fahrzeugkörper zu tragen,
- - ein erstes Universalgelenk, dessen eine Seite mit ei nem Abschnitt verbunden ist, welcher von einem Vorderende des Gehäuses in dem Vorderendabschnitt der Lenkwelle vor steht,
- - eine Transmissionswelle, deren eines Ende mit der an deren Seite des ersten Universalgelenks verbunden ist, und
- - ein zweites Universalgelenk, dessen eines Ende mit dem anderen Ende der Transmissionswelle verbunden ist,
wobei mindestens eine der beiden Komponenten - der Ab
schnitt, welcher von dem Gehäuse vorsteht, und die Transmis
sionswelle - so aufgebaut ist, daß sie erstreckbar und zu
sammenschiebbar sowie in der Lage ist, eine Drehkraft zu
übertragen,
wobei die Lenkwelle und die Lenksäule so aufgebaut sind, um die Gesamtlängen auf Grund einer Aufstoßbelastungs ausbreitung in einer Axialrichtung zu vermindern, dadurch gekennzeichnet:
wobei die Lenkwelle und die Lenksäule so aufgebaut sind, um die Gesamtlängen auf Grund einer Aufstoßbelastungs ausbreitung in einer Axialrichtung zu vermindern, dadurch gekennzeichnet:
daß das erste stoßdämpfende Element zum Absorbieren ei
ner durch den Aufstoß verursachten Energie in einem solchen
Abschnitt angeordnet ist, um die Gesamtlänge der Lenkwelle
auf Grund der Aufstoßbelastungsausbreitung in der Axialrich
tung in einem Teil der Lenkwelle zu vermindern,
daß das zweite stoßdämpfende Element zum Absorbieren der durch den Aufstoß verursachten Energie in einem solchen Abschnitt angeordnet ist, um die Gesamtlänge der Lenksäule auf Grund der Aufstoßbelastungsausbreitung in der Axialrich tung in einem Teil der Lenksäule zu vermindern,
daß das dritte stoßdämpfende Element, um es dem Teil der Lenksäule zu ermöglichen, sich während des Absorbierens der durch den Aufstoß verursachten Energie mit Bezug auf das Gehäuse vorwärts gerichtet zu verschieben, zwischen dem Teil der Lenksäule und dem Gehäuse angeordnet ist, und
daß das vierte stoßdämpfende Element, um es dem Gehäuse zu ermöglichen, sich während des Absorbierens der durch den Aufstoß verursachten Energie vorwärts gerichtet zu verschie ben, durch das energieabsorbierende Element ausgebildet ist.
daß das zweite stoßdämpfende Element zum Absorbieren der durch den Aufstoß verursachten Energie in einem solchen Abschnitt angeordnet ist, um die Gesamtlänge der Lenksäule auf Grund der Aufstoßbelastungsausbreitung in der Axialrich tung in einem Teil der Lenksäule zu vermindern,
daß das dritte stoßdämpfende Element, um es dem Teil der Lenksäule zu ermöglichen, sich während des Absorbierens der durch den Aufstoß verursachten Energie mit Bezug auf das Gehäuse vorwärts gerichtet zu verschieben, zwischen dem Teil der Lenksäule und dem Gehäuse angeordnet ist, und
daß das vierte stoßdämpfende Element, um es dem Gehäuse zu ermöglichen, sich während des Absorbierens der durch den Aufstoß verursachten Energie vorwärts gerichtet zu verschie ben, durch das energieabsorbierende Element ausgebildet ist.
10. Stoßdämpfende Lenkvorrichtung mit einer elektrisch an
getriebenen Servoeinrichtung gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste, zweite und drit
te stoßdämpfende Element so aufgebaut sind, um einen solchen
Zeitbereich aufzuweisen, daß die Aufstoßenergie in überlap
penden Zeitabschnitten absorbiert werden kann.
11. Stoßdämpfende Lenkvorrichtung mit der elektrisch ange
triebenen Servoeinrichtung gemäß Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß das vierte stoßdämpfende
Element mit dem Absorbieren der Aufstoßenergie beginnt,
nachdem die Absorptionen der Aufstoßenergie durch das erste,
zweite und dritte stoßdämpfende Element im wesentlichen ab
geschlossen worden sind.
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JP8-236631 | 1996-09-06 | ||
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JP12442197A JP3409634B2 (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | 電動パワーステアリング装置付衝撃吸収式ステアリング装置 |
DE19758787 | 1997-09-05 |
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DE1997138986 Expired - Fee Related DE19738986B4 (de) | 1996-09-06 | 1997-09-05 | Stoßdämpfende Lenksäulenvorrichtung mit elektrisch angetriebener Servoeinrichtung |
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Country | Link |
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DE (1) | DE19738986B4 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2785863A1 (fr) * | 1998-11-12 | 2000-05-19 | Ecia Equip Composants Ind Auto | Ensemble de colonne de direction a absorption d'energie de choc, notamment pour vehicule automobile |
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---|---|---|---|---|
JPH0687142U (ja) * | 1993-05-28 | 1994-12-20 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置付衝撃吸収式ステアリングコラム装置 |
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1997
- 1997-09-05 DE DE1997138986 patent/DE19738986B4/de not_active Expired - Fee Related
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DE19738986B4 (de) | 2005-08-18 |
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