DE19943903A1 - Lenkungsdämpfer - Google Patents

Abstract

Ein Lenkungsdämpfer weist einen reversiblen, hydraulischen, ein Gehäuse (1) und eine Kolbenstange (4) aufweisenden Dämpfer (A) und einen irreversiblen Deformations-Dämpfer (B) auf. Dieser besteht aus mindestens einem Blechstreifen (21), der einen dem Gehäuse (1) benachbarten ersten Abschnitt (23) und einen an einer Biegestelle (24) abgebogenen entfernteren zweiten Abschnitt (25) aufweist. Der Blechstreifen (21) ist an einem Ende mit einem Befestigungselement (18) versehen und an einem zweiten Ende mit der Kolbenstange (4) oder dem Gehäuse (1) verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Lenkungsdämpfer, der einen reversiblen Dämpfer aufweist. Ein solcher, beispielsweise in der DE 198 46 373 A be­ schriebener und beanspruchter, und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt eingesetzter Lenkungsdämpfer weist die Eigenschaft auf, sowohl bei Überschreiten einer vorgegebenen Einfahrgeschwindigkeit, als auch bei Überschreiten einer vorgegebenen Ausfahrgeschwindigkeit der Kolben­ stange zu blockieren. Normale Verstellungen der Lenksäule sind also ohne weiteres ausführbar, und zwar gedämpft, während im Falle eines Aufpralles des Fahrzeuges der Lenkungsdämpfer zumindest weitgehend blockiert, so daß das den Airbag abstützende Lenkrad nicht verschiebbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lenkungsdämpfer zu schaffen, der im Falle eines Aufpralles des Fahrzeuges die bei einer starren Blockierung des Lenkrades auftretenden Belastungen für den Fahrer des Fahrzeuges verringert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Dämpfung bei einer normalen Lenkradverstellung sichergestellt, andererseits aber bei einer Überlast im Falle eines Auffahrunfalles Energie durch Zug-Verfor­ mung des Deformations-Dämpfers aufgenommen, wobei die Charakteristik des Deformations-Dämpfers im wesentlichen linear ist, d. h. die zur Ver­ formung erforderliche Kraft ist vom Verformungsweg und der Verfor­ mungsgeschwindigkeit weitgehend unabhängig.

Vorteilhafte und zum Teil erfinderische Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Lenkungsdämpfers nach der Erfindung in Seiten-Längs-Ansicht in montiertem Zustand,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Lenkungsdämpfer nach Fig. 1 in teilweise aufgebrochener Darstellung,

Fig. 3 einen Ausgleichsraum des Lenkungsdämpfers im Längsschnitt,

Fig. 4 eine Seiten-Längs-Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels ei­ nes Lenkungsdämpfers in montiertem Zustand,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Lenkungsdämpfer nach Fig. 4 in teilweise aufgebrochener Darstellung,

Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel eines Lenkungsdämpfers in Seiten- Längs-Ansicht in montiertem Zustand,

Fig. 7 den Lenkungsdämpfer nach Fig. 6 in Draufsicht in teilweise aufge­ brochener Darstellung,

Fig. 8 ein viertes Ausführungsbeispiel eines Lenkungsdämpfers in einer Seiten-Längs-Ansicht,

Fig. 9 einen Querschnitt durch den Lenkungsdämpfer nach Fig. 8 gemäß der Schnittlinie IX-IX in Fig. 8.

In den Fig. 1 und 2 ist Lenkungsdämpfer für die Lenkungen von Pkw dar­ gestellt, der einen Hydraulik-Dämpfer A und einen Deformations-Dämpfer B aufweist. Das im wesentlichen zylindrische Gehäuse 1 des Dämpfers A ist an einem Ende mittels eines Bodens 2 verschlossen. Aus dem dem Bo­ den 2 entgegengesetzten Ende 3 ist eine Kolbenstange 4 durch eine übliche nicht dargestellte Führungs- und Dichtungseinheit herausgeführt, die an ihrem freien Ende ein klauenartiges Befestigungselement 5 aufweist, das an einem zylindrischen, quer zur Mittel-Längs-Achse 6 des Gehäuses 1 und der Kolbenstange 4 angeordneten zylindrischen Lagerzapfen 7 befestigt werden soll. Der zylindrische Lagerzapfen 7 ist Teil eines Lagers 8, dessen den zylindrischen Lagerzapfen 7 tragenden Wangen 9 auf einem Anlenkteil 10 angebracht sind. Die Einzelheiten des klauenartigen Befestigungsele­ mentes 5, auf die es im Rahmen dieser Anmeldung nicht ankommt, sind in der DE 199 25 743 A im einzelnen dargestellt und beschrieben, worauf verwiesen wird.

An dem im Innenraum des Gehäuses 1 befindlichen Ende der Kolbenstange 4 ist ein Dämpfungskolben 11 angebracht, der den mit einer Dämpfungs­ flüssigkeit als Dämpfungsfluid gefüllten Innenraum des Gehäuses 1 in zwei Gehäuse-Teilräume 12, 13 teilt. Der Dämpfungskolben 11 ist in der DE 198 46 373 A dargestellt und beschrieben, worauf verwiesen werden darf. Dieser Dämpfungskolben 11 ist so ausgestaltet, daß sowohl beim Überschreiten einer vorgegebenen Einfahrgeschwindigkeit als auch beim Überschreiten einer vorgegebenen Ausfahrgeschwindigkeit der Kolben­ stange 4 der Dämpfungskolben 11 vollständig geschlossen wird, so daß der Hydraulik-Dämpfer A insgesamt blockiert. Bei Ein- bzw. Ausfahrge­ schwindigkeiten der Kolbenstange 4 unterhalb der vorgegebenen Werte erfolgt diese Bewegung in der üblichen Weise gedämpft. Bei Lenksäulen wirkt dies in der Weise, daß normale, d. h. langsame, betriebsübliche Län­ genverstellungen der Lenksäule gedämpft ausführbar sind, daß aber im Falle eines Aufpralles des Fahrzeuges und damit eines Zusammenschiebens der Lenksäule der Dämpfer A blockiert wird.

Da der Hydraulik-Dämpfer A mit einer inkompressiblen Dämpfungsflüs­ sigkeit gefüllt ist, benötigt er einen Ausgleichsraum 14. Aus Platzgründen, um also die Länge des Hydraulik-Dämpfers A möglichst gering zu halten, ist dieser Ausgleichsraum 14 seitlich an den Gehäuse-Teilraum 13 ange­ schlossen. Wie Fig. 3 hierzu entnehmbar ist, ist hierzu im Gehäuse 1 ein den Teilraum 13 mit dem Ausgleichsraum 14 verbindender Anschlußstut­ zen 15 angebracht, in dem ein Dämpfungs-Ventil 16 angebracht ist. Der eigentliche Ausgleichsraum 14 wird von einem Balg 17 umschlossen, der aus elastisch nachgiebigem Material, beispielsweise Gummi, besteht und der mit der Menge der im Ausgleichsraum 14 befindlichen Flüssigkeit wachsen bzw. schrumpfen kann.

Der Deformations-Dämpfer B weist an seinem dem Befestigungselement 5 entgegengesetzten Ende ein Befestigungselement 18 nach Art eines soge­ nannten Auges auf, das an einem Aufnahmeteil 19 mittels eines Gelenkbol­ zens 20 schwenkbar befestigt ist, der parallel zum Lagerzapfen 7 verläuft.

Bei der Ausgestaltung nach den Fig. 1 und 2 besteht der Deformations- Dämpfer B aus zwei identischen Blechstreifen 21, 22, die jeweils an ihrem einen Ende zu dem erwähnten Befestigungselement 18 ausgeformt sind und die über ihre gesamte Länge im wesentlichen gleiche Breite a haben, die kleiner ist als der Außendurchmesser d des Gehäuses 1. Sie sind jeweils bei etwa zwei Drittel ihrer Länge nach innen umgefaltet, so daß sie über etwa ein Drittel ihrer Länge jeweils einen Anlage- bzw. Befestigungsabschnitt 23 bilden, der quer zu seiner Längserstreckung der Krümmung des zylin­ drischen Gehäuses 1 angepaßt ist und an diesem durch Löten, Punkt­ schweißen oder dergleichen über seine Länge b befestigt ist. Die Biege­ stelle 24 ist derartig ausgebildet, daß der Abschnitt 23 und der sich zum Befestigungselement 18 erstreckende äußere Abschnitt 25 des jeweiligen Blechstreifens 21 bzw. 22 einen geringen Abstand c voneinander aufwei­ sen. Bei einem Aufprall des Fahrzeuges, wenn der Dämpfer schlagartig auf Zug beansprucht wird, blockiert der Hydraulik-Dämpfer A, und der Defor­ mations-Dämpfer B wird unter Erzeugung einer weitgehend geschwindig­ keitsunabhängigen konstanten Dämpfungskraft in die Länge gezogen, d. h. der Abschnitt 23 wird vom Gehäuse 1 abgeschält bzw. abgezogen, wobei zu der für dieses Abziehen bzw. Abschälen erforderlichen Kraft als primäre Dämpfungskraft die für das Abrollen der Abschnitte 23 und 25 gegenein­ ander an der Biegestelle 24 erforderliche Kraft hinzukommt. Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Dämpfer ist also ein Zug-Dämpfer. Durch die Längs-Dehnung des Deformations-Dämpfers B wird also ein Nachgeben des Lenkrades ermöglicht, auf das bei einem Aufprall des Fahrzeuges der Fahrer aufschlägt.

Der in Fig. 4 und 5 dargestellte Dämpfer unterscheidet sich von dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten nur dadurch, daß der Anlage- bzw. Befestigungs­ abschnitt 23 nur an seinem dem Befestigungselement 18 zugewandten Ende 26 mit dem Gehäuse 1 durch Löten oder Punktschweißen verbunden ist. Um bei einer starken Zugbelastung bei einem Aufprall zu verhindern, daß die Abschnitte 23 und 25 sich einfach von der Achse 6 weg nach außen aufspreizen, ohne daß die geschilderte Dämpfung durch die Rollbewegung an der Biegestelle 24 eintritt, ist über die äußeren Abschnitte 25 ein Hüll­ rohr 27 zumindest angenähert spielfrei gestülpt, durch das die Abschnitte 23 und 25 in ihrer Parallellage zur Achse 6 gehalten werden, so daß bei der erwähnten starken Zugbelastung das Abrollen der Abschnitte 23 und 25 gegeneinander an der Biegestelle 24 erfolgen kann.

Soweit bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 mit den Ausfüh­ rungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 bzw. 4 und 5 identische Teile vor­ handen sind, werden identische Bezugsziffern verwendet; soweit funktio­ nell gleiche, aber konstruktiv andere Teile vorhanden sind, werden diese mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, die mit einem hochgesetzten Strich versehen sind. Auch in einem solchen Fall bedarf es keiner erneuten Beschreibung.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 ist das Befestigungsele­ ment 18' direkt am Boden 2 befestigt. Zwei Bleichstreifen 21' und 22', die um eine Biegestelle 24 gebogen sind, dienen als Deformations-Dämpfer B'. Die inneren Abschnitte 23' sind mit ihrem jeweiligen Ende 26' an einer Träger-Platte 28 befestigt, die am äußeren freien Ende der Kolbenstange 4 angebracht ist. In diesem Fall ist also an der Kolbenstange kein Befesti­ gungselement angebracht. Die äußeren Abschnitte 25' der Blechstreifen 21' und 22' sind mittels einer Abschlußplatte 29 miteinander verbunden, an der wiederum ein Befestigungselement 5 angebracht ist. Auch bei dieser Aus­ führungsform erfolgt die irreversible Dämpfung durch Abroll-Verformung der Blechstreifen 21', 22' in der bereits geschilderten Weise um die mit­ wandernden Biegestellen 24.

Soweit bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 mit den Ausfüh­ rungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 bzw. 4 und 5 bzw. 6 und 7 identi­ sche Teile vorhanden sind, werden identische Bezugsziffern verwendet; soweit funktionell gleiche, aber konstruktiv andere Teile vorhanden sind, werden diese mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, die mit einem hochgesetzten Doppelstrich versehen sind. Auch in einem solchen Fall be­ darf es keiner erneuten Beschreibung.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 8 und 9 besteht der Deformations- Dämpfer B" aus nur einem Blechstreifen 30, der wiederum an einer Biege­ stelle 24" gebogen ist. Beiderseits dieser Biegestelle 24" weist er einen äußeren Abschnitt 31 und einen inneren Anlage-Abschnitt 32 auf. Der äu­ ßere Abschnitt 31 ist an seinem Ende mit quer zur Achse 6 verlaufenden Befestigungs-Abschnitten 33 versehen, die in der Nähe des Bodens 2 am Gehäuse 1 mittels Löten oder Schweißen befestigt sind, und zwar in der Weise, daß der äußere Abschnitt 31 Abstand zum Gehäuse 1 aufweist. Der Anlage-Abschnitt 32 liegt am Gehäuse 1 an, also zwischen dem Gehäuse 1 und dem äußeren Abschnitt 31 und weist zu diesem einen Abstand a" auf. Der Anlage-Abschnitt 32 ist zwischen den Befestigungs-Abschnitten 33 hindurch über den Boden 2 des Gehäuses 1 hinausgeführt und ist dort mit einem Befestigungselement 18" versehen, das beispielsweise in einem Aufnahmeteil 19 befestigt werden kann, wie es in den vorherigen Ausfüh­ rungsbeispielen dargestellt und erläutert wurde. Das an der Kolbenstange 4 angebrachte Befestigungselement 5 kann ebenfalls in gleicher Weise ange­ wendet werden, wie es für die vorherigen Ausführungsbeispiele beschrie­ ben worden ist.

Bei einer Aufprall-Zug-Belastung des Dämpfers in der oben bereits ge­ schilderten Weise wird der Blechstreifen 30 in der Weise in die Länge ge­ zogen, daß der innere Anlage-Abschnitt 32 zwischen den Befestigungs- Abschnitten 33 hindurch vom Boden 2 des Gehäuses 1 weggezogen wird. Der äußere Abschnitt 31 des Blechstreifens 30 wird hierbei um die Biege­ stelle 24" abgerollt. Da der ziehende Abschnitt in diesem Fall der innere Anlage-Abschnitt 32 ist, bedarf es keiner gesonderten Führung oder Siche­ rung gegen Aufspreizen des Blechstreifens 30, da der Anlage-Abschnitt 32 zwischen dem äußeren Abschnitt 31, den Befestigungs-Anschnitten 33 und dem Gehäuse 1 geführt wird, sich also nicht vom Gehäuse 1 abheben kann.

Claims (10)

1. Lenkungsdämpfer,

• - mit einem reversiblen Dämpfer (A),
  • - der ein mit einem Dämpfungsfluid gefülltes an einem ersten Ende mit einem Boden (2) verschlossenes Gehäuse (1) aufweist,
  • - der eine Mittel-Längs-Achse (6) aufweist,
  • - der eine aus einem zweiten Ende (3) des Gehäuses (1) herausge­ führte und gegenüber dem Gehäuse (1) in Richtung der Achse (6) verschiebbare Kolbenstange (4) aufweist, und
  • - der am Gehäuse (1) oder der Kolbenstange (4) mit einem ersten Befestigungselement (18', 5) versehen ist,

und

• - mit einem irreversiblen Deformations-Dämpfer (B, B"),
  • - der aus mindestens einem Blechstreifen (21, 21', 30) besteht,
    • - der einen benachbart zum Gehäuse (1) verlaufenden ersten Ab­ schnitt (23, 23', 32) aufweist,
    • - der einen an einer Biegestelle (24, 24") von dem ersten Ab­ schnitt (23, 23', 32) abgebogenen, zumindest angenähert pa­ rallel zum ersten Abschnitt (23, 23', 32) verlaufenden, weiter vom Gehäuse (1) entfernten zweiten Abschnitt aufweist,
    • - der an einem ersten Ende mit einem Befestigungselement (18, 18', 5) versehen ist und
    • - der an einem zweiten Ende mit der Kolbenstange (4) oder dem Gehäuse (1) verbunden ist.

2. Lenkungsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformations-Dämpfer (B) zwei spiegelsymmetrisch zueinan­ der ausgebildete und angeordnete Blechstreifen (21, 22, 21', 22') auf weist.

3. Lenkungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Befestigungselement (18, 18") benachbart zum Boden (2) des Gehäuses (1) angeordnet ist.

4. Lenkungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Abschnitt (23, 32) am Gehäuse (1) befestigt ist (Fig. 1, 2, 4, 5).

5. Lenkungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (31) am Gehäuse (1) befestigt ist (Fig. 8, 9).

6. Lenkungsdämpfer nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (32) mit dem zweiten Befestigungselement (18") versehen ist.

7. Lenkungsdämpfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Abschnitt (31) mittels Befestigungs-Abschnitten (33) am Gehäuse (1) befestigt ist, die den ersten Abschnitt (32) zwischen sich aufnehmen.

8. Lenkungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt (23') mit der Kolbenstange (4) und der zweite Abschnitt (25") mit dem ersten Befestigungselement (5) verbunden ist.

9. Lenkungsdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über den mindestens einen Blechstreifen (21) ein Hüllrohr (27) ge­ stülpt ist.

10. Lenkungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (1) des reversiblen Dämpfers (A) mit einem geson­ derten Ausgleichsraum (14) versehen ist.