DE2040679B2

DE2040679B2 - Safety steering column for motor vehicles

Info

Publication number: DE2040679B2
Application number: DE2040679A
Authority: DE
Inventors: E W Kitzner; A Rhodes; J Rose
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1969-10-02
Filing date: 1970-08-17
Publication date: 1980-09-11
Also published as: BE756931A; CA936448A; SE376209B; ZA706645B; SU415858A3; DE2040679A1; AU448486B2; FR2065848A5; DE2040679C3; AU1934670A; GB1295748A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitslenksäule für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff von Anspruch I.The invention relates to a safety steering column for motor vehicles according to the preamble of claim I.

Durch die FR-PS 15 52 965 ist eine Sicherheitslenksäule der vorgenannten Art bekannt, bei der ein auf ein « Rohr aufgestülptes Schuhteil bei einem Ineinanderstekken der Lenksäule auf einem eingesteckten Rohr entlanggleitet und dieses verformt, wobei dabei Formänderungsarbeit geleistet wird. Dabei wird jedoch ein drehsymmetrisches Teil verwendet, das nicht in der so Lage ist, für eine zusätzliche Sicherung der ineinandergesteckten Rohre gegen eine Relativdrehung zu sorgen.Through the FR-PS 15 52 965 is a safety steering column of the aforementioned type is known, in which a shoe part slipped onto a pipe is inserted into one another the steering column slides along an inserted tube and deforms it, with Deformation work is done. However, a rotationally symmetrical part is used, which is not in the way It is possible to provide additional security for the nested tubes against relative rotation.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, bei einer Sicherheitslenksäule der oben beschriebenen Art die Konstruktion so auszubilden, daß nach einem ss Ineinanderschieben der Lenksäule in bekannter Weise Energie absorbiert wird, zusätzlich jedoch in Umfangsrichtung eine Drehsicherung des Mantelrohres auch bei deformierter Lenksäule erhalten bleibtIn contrast, it is the object of the invention, in a safety steering column of the type described above to train the construction so that after a ss telescoping the steering column in a known manner Energy is absorbed, but in addition in the circumferential direction a rotation lock of the jacket tube is retained even when the steering column is deformed

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöstThis object is achieved by the characterizing features of claim 1

Durch diese Anordnung wird bei einem Aufprall des Körpers des Fahrzeuginsassen auf das Lenkrad dieses zusammen mit dem Rohr in Fahrtrichtung nach vorne verschoben, wodurch die am Halteteil angeordneten Vorsprünge eine plastische Verformung des Rohres in gewissen Bereichen durchführen, so daß sich in das Rohr durch die Anordnung der Vorsprünge Nuten eingraben.With this arrangement, in the event of a collision between the body of the vehicle occupant and the steering wheel, the latter is moved forward together with the tube in the direction of travel, whereby the arranged on the holding part Projections perform a plastic deformation of the pipe in certain areas, so that they are in the pipe dig grooves through the arrangement of the projections.

Durch diese Verformung wird die auf das Lenkrad wirkende Energie in eine Energie zur Verformung des Rohres umgesetzt dabei jedoch auch nach vorgenommener Verformung die Drehsicherung des Mantelrohresbeibehalten, This deformation converts the energy acting on the steering wheel into energy for deforming the Rohres implemented, however, also after made Deformation retain the anti-rotation device of the jacket pipe,

Weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen angegeben.Further features are given in the subclaims.

Durch die Merkmale nach Anspruch 3, die aus der GB-PS 8 26 183 bekannt sind, wird es möglich, eine Drehbewegung auf das Lenkgetriebe auch dann zu übertragen, wenn die Lenksäule sich in axialer Richtung nach vorne verschoben hat Auf diese Weise bildet das angeführte Merkmal eine willkommene Ergänzung zu der Erfindung, weil die üblicherweise für derartige Zwecke vorgesehene teuere Teleskopverbindung entiallen kann.The features according to claim 3, which are known from GB-PS 8 26 183, it is possible to have a To transmit rotary motion to the steering gear even when the steering column is in the axial direction moved forward In this way, the listed feature is a welcome addition to of the invention, because the expensive telescopic connection usually provided for such purposes entiallen can.

Bei Verwendung einer Lenkradschaltung erweisen sich die Merkmale nach Anspruch 4 als vorteilhaftWhen using a steering wheel circuit, the features of claim 4 prove to be advantageous

Die Erfindung wird erläutert anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles. Es zeigt
_ Fig. I eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Steuersäule;The invention is explained using an exemplary embodiment shown in the figures. It shows
Figure I is a side view of a control column according to the invention;

Fig.2 eine vergrößerte Ansicht einer Steuersäule in Teilansicht;FIG. 2 is an enlarged view of a control column in FIG Partial view;

Fig.3 einen Schnitt durch die Anordnung gemäß F i g. 1 entlang der Linie 3-3;3 shows a section through the arrangement according to F i g. 1 along line 3-3;

Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 der Anordnung nach F i g. 1;Figure 4 is a section along line 4-4 of Arrangement according to FIG. 1;

Fig.5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 der Anordnung nach F i g. 2;5 is a section along line 5-5 of Arrangement according to FIG. 2;

Fig.6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 der Anordnung nach F i g. 3.6 is a section along line 6-6 of FIG Arrangement according to FIG. 3.

Aus Fig. 1 geht hervor, daß eine Lenksäule 10 an einem Träger 12 durch zwei im Abstand voneinander angeordnete Halteteile 14 und 16 befestigt ist Der Träger 12 ist an der Spritzwand 18 sowie am Instrumentenbrett 20 des Fahrzeuges befestigtFrom Fig. 1 it can be seen that a steering column 10 is attached to a support 12 by two spaced apart holding parts 14 and 16. The support 12 is attached to the bulkhead 18 and to the dashboard 20 of the vehicle

Die Halteteile 14 und 16 sind so konstruiert, daß sie ein Mantelrohr 21 aufnehmen, das das äußere Gehäuse der Lenksäule bildet Ein Rohr 22 U drehbar innerhalb des Mantelrohres 21 angeordnet Dieses Rohr dient zur Übertragung der Bewegungen eines Getriebeschalthebels zum Getriebe. Die Lenkwelle selbst ist mit 24 bezeichnet; sie ist drehbar innerhalb des Rohres 22 angeordnetThe holding parts 14 and 16 are designed so that they take a jacket tube 21 which forms the outer housing of the steering column A tube 22 U rotatable within of the jacket tube 21 arranged This tube is used to transmit the movements of a gear shift lever to the transmission. The steering shaft itself is denoted by 24; it is rotatable within the tube 22 arranged

Die Lenksäule 10 enthält ein Lenkrad 25, das am oberen Ende der Lenkwelle 24 befestigt ist Die Lenkwelle 24 ist an ihrem unteren Ende mit dem Lenkgetriebe 26 durch ein flexibles Kabel 28 verbunden, das durch eine öffnung in der Spritzwand 18 hindurchtritt Um das Kabel 28 herum ist eine Gummidichtung angeordnet, die die Durchtrittsöffnung durch die Spritzwand abdichten soll.The steering column 10 includes a steering wheel 25 which is attached to the upper end of the steering shaft 24 The steering shaft 24 is connected at its lower end to the steering gear 26 by a flexible cable 28, that passes through an opening in the bulkhead 18 Rubber seal arranged to seal the passage opening through the bulkhead.

Das Rohr 22 ist mit einem Schalthebel 35 an seinem oberen Ende verbunden und ist an seinem unteren Ende mit einem nicht dargestellten Gestänge eines Getriebes verbunden.The tube 22 is connected to a shift lever 35 at its upper end and is at its lower end connected to a linkage, not shown, of a transmission.

Wie insbesondere aus der F i g. 4 hervorgeht sind die Lenkwelle 24, das Rohr 22 und das Mantelrohr 21 konzentrisch zueinander angeordnet Eine nachgiebige Buchse 26 ist um das Mantelrohr 21 befestigt. Ein Paar von Halteschalen 38 und 40 umgeben die Buchse 36. Die Halteschalen 38 und 40 besitzen nach auswärts gelegene Flansche 42 und 44 sowie 46 und 48. In ähnlicher Weise besitzt der Träger 12 seitlich angeordnete Flansche 50. die entsprechend den Flanschen 42 und 44 angeordnet sind. In ähnlicher Weise erstrecken sich die Flansche 52 in den Bereich der Flansche 46 und 48 der HalteschalenAs can be seen in particular from FIG. 4 shows the steering shaft 24, the tube 22 and the jacket tube 21 arranged concentrically to one another. A flexible bushing 26 is fastened around the jacket tube 21. A couple by holding shells 38 and 40 surround the socket 36. The holding shells 38 and 40 have outwardly Flanges 42 and 44 and 46 and 48. Similarly, carrier 12 has flanges 50 located on the side. which are arranged corresponding to the flanges 42 and 44. The flanges 52 extend in a similar manner in the area of the flanges 46 and 48 of the holding shells

38 und 40, Eine Schraubverbindung 54 verbindet die Plansche 42,44 und 50 miteinander; in ähnlicher Weise verbindet eine Schraubverbindung 56 die Plansche 46, 48 und 52,38 and 40, A screw connection 54 connects the Splash 42, 44 and 50 with each other; in a similar way a screw connection 56 connects the planes 46, 48 and 52,

Eine nachgiebig ausgebildete Buchse 36 umgibt das Mantelrohr 21, das in seiner Position durch die Halteschalen 38 und 40 gehalten wird.A resilient bushing 36 surrounds the Jacketed tube 21, which is held in position by the holding shells 38 and 40.

Dadurch wird ein Rattern verhindert und Geräusche und Vibrationen aufgefangen. Die Buchse 36 ist so ausgebildet, daß sie ein axiales Verschieben des Rohres 21 mit einem nur kleinen Widerstand erlaubt.This prevents rattling and absorbs noises and vibrations. The socket 36 is like this designed that it allows an axial displacement of the tube 21 with only a small resistance.

Das Halteteil 14, das unten am Mantelrohr 21 befestigt ist, ist insbesondere in der Pig.3 im Querschnitt dargestellt Das äußere Rohr 21 wird von einem festen schweren Halteteil 58 umschlossen, das is seitliche Plansche 60 und 62 besitzt Der Plansch 60 ist mit dem Plansch 32 des Trägers 12 durch eine Schraubverbindung 03 verbunden. In ähnlicher Weise verbindet eine Schraubverbindung 65 den Flansch 62 mit dem Plansch 50 des Trägers 12.The holding part 14, which is attached to the casing tube 21 at the bottom, is particularly shown in Pig.3 in the Cross-section shown The outer tube 21 is enclosed by a solid heavy holding part 58, which is The plan 60 is with the plan 32 of the carrier 12 by a Screw connection 03 connected. A screw connection 65 connects the flange 62 in a similar manner with the splash 50 of the carrier 12.

Das Halteieil 58 hat eine ringförmige Gestalt und ist mit einer Bohrung 64 versehen, deren Durchmesser nur wenig größer ist als der Außendurchmesser des Mantelrohres 21. Vier auf dem Umfang angeordnete und nach einwärts gerichtete Vorsprünge sind auf dem 2s Innendurchmesser der Bohrung 64 angeordnet Das untere Ende des Mantelrohres 21 ist mit einer entsprechenden Zahl von am Umfang angeordneten und sich axial erstreckenden Nuten 68 versehen, die die Vorspränge 66 aufnehmen.The holding part 58 has an annular shape and is provided with a bore 64, the diameter of which is only slightly larger than the outer diameter of the Jacket tube 21. Four circumferentially arranged and inwardly directed projections are on the 2s Inside diameter of the bore 64 arranged the lower end of the jacket tube 21 is with a corresponding number of circumferentially arranged and axially extending grooves 68 provided which the Pick up projections 66.

Eine Buchse 70 aus Plastikmaterial hergestellt hat im Querschnitt eine L-förmige Gestalt und ist über das obere Ende des Halteteiles 58, wie insbesondere aus der F i g. 6 hervorgeht gestülpt Die Buchse 70 umschließt beweglich das Äußere des Mantelrohres 21. Ein Sicherungsring 72 ist am unteren Ende der Anordnung am Halteteil 58 befestigt Wie insbesondere aus den F i g. 2,5 und 6 hervorgeht besitzt der Sicherungsring 72 radial angeordnete Zähne 74, die sich in die Außenfläche des Mantelrohres 21 eingraben und den Sicherungsring dort abstützen. Der Sicherungsring 72 dient dazu, ein Heraufrutschen des Mantelrohres 21 relativ zum Halteteil 14 während einer normalen Betätigung zu verhindern.A bushing 70 made of plastic material has an L-shaped shape in cross section and is over the upper end of the holding part 58, as shown in particular in FIG. 6 shows upside down the bushing 70 encloses moveable the exterior of the jacket tube 21. A locking ring 72 is at the lower end of the assembly attached to the holding part 58. As can be seen in particular from FIGS. 2, 5 and 6 shows the locking ring 72 radially arranged teeth 74 which dig into the outer surface of the casing tube 21 and the locking ring support there. The locking ring 72 serves to prevent the casing tube 21 from slipping up relative to the To prevent holding part 14 during normal operation.

Ein Lager 76 ist mit dem unteren Ende des Rohres verbunden, wobei sich auf diesem !.ager das Rohr 22 abstütztA bearing 76 is connected to the lower end of the tube, on which bearing the tube 22 supports

Die Funktion der Lenksäule ist wie folgt:The function of the steering column is as follows:

Während der normalen Betätigung wird durch eine Drehung am Lenkrad 25 die Lenkbewegung durch die Lenkwelle 24 und das flexible Kabel 28 auf das Lenkgetriebe 26 übertragen. Die Lenksäule 10 wird in ihrer Position gehalten durch die Anordnung des Mantelrohres 21 innerhalb der Halteteile 14 und Ki. DieDuring normal operation, the steering movement is controlled by turning the steering wheel 25 Transferring the steering shaft 24 and the flexible cable 28 to the steering gear 26. The steering column 10 is in their position held by the arrangement of the jacket tube 21 within the holding parts 14 and Ki. the Nuten 68 stoßen an ihren Enden an die Vorsprünge 66 des Halteteiles 58, Dadurch wird eine Bewegung des Mantelrohres 21 nach unten während der normalen Betätigung verhindert In ähnlicher Weise verhindern die Zähne 74 des Sicherungsringes 72 eine Bewegung des Rohres nach oben. Wie aus den Fig.2 und 6 hervorgeht stößt der Sicherungsring 72 gegen das Halteteil 58,Grooves 68 abut at their ends on the projections 66 of the holding part 58, thereby a movement of the Similarly prevent jacket tube 21 downward during normal actuation the teeth 74 of the locking ring 72 move the tube upward. As shown in Figures 2 and 6 it can be seen that the locking ring 72 pushes against the holding part 58,

Trifft eine größere Kraft auf das Lenkrad 25 in Fahrtrichtung des Fahrzeuges gesehen auf, so wird sich die Lenksäule in Fahrtrichtung nach vorn und etwas nach unten bewegen innerhalb der Halteteile 14 und 16. Infolge der vorgesehenen nachgiebigen Buchse 36 innerhalb des Halteteiles 16 wird in diesem Bereich nur ein geringer Widerstand, der Bewegung entgegengesetzt bestehen. Der Vorwärtsbewegung der Lenksäule 10 wird jedoch der Widerstand innerhalb des Halteteiles 14 entgegenstehen. Die nach einwärts weisenden Vorsprünge 66 werden sich in das Mantelrohr 21 eingraben, ^venn die Lenksäule nach vorne bewegt wird. Die dadurch entstehenden neuen *>dten werden als Verlängerungen der vorgeformten Nuten S8 erscheinen. Diese plastische Deformation des Mantelrohres 21 dient dazu, die bei dem Aufprall entstehende Energie aufzunehmen und zu absorbieren.If a greater force is applied to the steering wheel 25, seen in the direction of travel of the vehicle, it will Move the steering column forwards and a little downwards in the direction of travel within the holding parts 14 and 16. As a result of the resilient bushing 36 provided within the holding part 16, in this area only a slight resistance to oppose the movement. The forward movement of the steering column 10, however, the resistance within the holding part 14 will oppose it. Those pointing inwards Projections 66 will dig into the jacket tube 21 when the steering column is moved forward. The resulting new *> dten are called Extensions of the pre-formed grooves S8 appear. This plastic deformation of the jacket tube 21 serves to reduce the energy generated during the impact absorb and absorb.

Die P'jchse 70 am Halteteil 58 (siehe insbesondere F i g. 6) gestattet es, daß das Mantelrohr 21 durch das Halteteil 58 hindurchgeschoben wird. Die Buchse 70 erlaubt es, daß die Vorsprünge 66 ihre Funktion wahrnehmen, auch dann, wenn der adf das Lenkrad wirkende Stoß nicht axial sondern in einem Winkel auftrifftThe P'jchse 70 on the holding part 58 (see in particular F i g. 6) allows the jacket tube 21 to be pushed through the holding part 58. The socket 70 allows the projections 66 to perform their function even when the adf is the steering wheel acting impact does not strike axially but at an angle

Trifft jedoch ein Stoß auf das Lenkgetriebe 26, wobei dieses nach rückwärts verschoben wird, so wird sich das Kabel 28 verbiegen. Das Verbiegen des Kabeis 28 wird jedoch verhindern, daß die Lenkwelle 24 nach rückwärts in den Passagierraum des Fahrzeuges geschoben wird.However, if a shock hits the steering gear 26, which is shifted backwards, this will be the case Bend cable 28. The bending of the cable 28, however, will prevent the steering shaft 24 from being reversed is pushed into the passenger compartment of the vehicle.

Es soll hier erwähnt werden, daß das Mantelrohr 21 in der Nähe des Halteteiles 14 endet Das untere Ende der Lenkwelle 24 endet in einem beträchtlichen Abstand von der Spritzwand 18. Im Gegensatz zu bekannten Anordnungen ist das Rohr 21 nicht durch die Spritzwand 18 hindurchgeführt. Auf diese Weise wird erreicht, daß eine beträchtliche Deformation der Spritzwand erfolgen kann in rückwärtiger Richtung, ohne daß eine Beeinträchtigung der Lenksäule erfolgtIt should be mentioned here that the jacket tube 21 ends in the vicinity of the holding part 14 The lower end of the Steering shaft 24 ends at a considerable distance from the bulkhead 18. In contrast to known ones Arrangements, the pipe 21 is not passed through the bulkhead 18. That way will achieved that a considerable deformation of the bulkhead can take place in the rearward direction, without the steering column being impaired

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird eine Sicherheitslenksäule geschaffen, die ausgezeichnete energieabsorbierende Eigenschaften besitzt Weiterhin besitzt die erfindungsgemäße Lenksäule das Merkmal, daß die Lenksäule relativ kurz gehalten werden kann, wodurch sich eine beträchtliche Einsparung an Herstellungskosten ergibt.The measure according to the invention creates a safety steering column that is excellent has energy-absorbing properties Furthermore, the steering column according to the invention has the feature that the steering column can be kept relatively short, which results in a considerable saving in manufacturing costs.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patentansprüche;Claims;

I, Sicherheitslenksfule far motor vehicles, in which a steering motion transmission steering shaft by a the WeJlenJägenHig receiving s jacket tube is surrounded, the tube is mounted in a holding part on the vehicle body and the holding part is provided with a shoulder which engages in a corresponding groove-shaped recess in the Cladding tube engages, whereby a plastic deformation of the tube can be achieved with an axial movement of the tube relative to the holding part, characterized in that the shoulder contains a plurality of projections (66) which in correspondingly arranged grooves (68) over the circumference of the jacket pipe (21) distributed, engage.

2 Steering column according to claim 1, characterized in that in addition to the holding part (58/14) a second holding part (16) is provided which, preferably by interposing a bushing (36) made of plastic, "an axial movement of the jacket tube (21) for holding (16) allowed

3. Steering column according to claim 2, characterized in that the steering shaft (24) with the steering gear (26) is connected by a flexible cable (28) 2s

4. Steering column according to claims 1 to 3, thereby characterized in that between the steering shaft (24) and the jacket tube (21) a tube (22) for Transmission of the movement of the linkage of the shift lever (35) attached to the steering column Gear shift is arranged

5. Steering column according to claim 1 to 4, characterized characterized in that the holding parts (14,16) together attached to one on the bulkhead (18) and the dashboard (20) of the motor vehicle Carriers (12) are arranged