DE2040679C3

DE2040679C3 - Safety steering column for motor vehicles

Info

Publication number: DE2040679C3
Application number: DE2040679A
Authority: DE
Inventors: Alex Detroit Mich. Rhodes
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1969-10-02
Filing date: 1970-08-17
Publication date: 1981-05-14
Also published as: AU1934670A; SU415858A3; GB1295748A; CA936448A; SE376209B; ZA706645B; DE2040679A1; DE2040679B2; AU448486B2; BE756931A; FR2065848A5

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitslenksäule für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a safety steering column for motor vehicles according to the preamble of claim 1.

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 Lage ist, für eine zusätzliche Sicherung der ineinandergesteckten Rohre gegen eine Relativdrehung zu sorgen.From FR-PS 15 52 965 a safety steering column of the aforementioned type is known in which one on one Tube turned-up shoe part when the steering column is plugged into one another on an inserted tube slides along and deforms it, with deformation work being performed. In doing so, however a rotationally symmetrical part is used, which is not able to provide additional security for the nested To ensure pipes against a relative rotation.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, bei einer Sicherheitslenksäule der oben beschriebenen Art die Konstruktion so auszubilden, daß nach einem Ineinanderschieben der Lenksäule in bekannter Weise Energie absorbiert wird, zusätzlich jedoch in Umfangsrichtung eine Drehsicherung des Mantelrohres auch bei deformierter Lenksäule erhalten bleibt.In 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 sliding the steering column in a known manner Energy is absorbed, but also in the circumferential direction a rotation lock of the jacket pipe deformed steering column is retained.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.This 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 Mantelrohres beibehalten.This deformation converts the energy acting on the steering wheel into energy for deforming the Tube implemented, but also after deformation has been carried out, the rotation lock of the jacket tube maintained.

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 entfallen 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 of the invention, because the expensive telescopic connection usually provided for such purposes is omitted can.

Bei Verwendung einer Lenkradschaltung erweisen sich die Merkmale nach Anspruch 4 als vorteilhaft.When 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 zeigtThe invention is explained using an exemplary embodiment shown in the figures. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäOen Steuersäule;1 shows a side view of an inventive Control column;

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. I entlang der Linie 3-3;3 shows a section through the arrangement according to FIG. I along line 3-3;

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

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

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

Aus Fig. I 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 befestigt.From Fig. I it can be seen that a steering column 10 is attached to a support 12 by two holding parts 14 and 16 arranged at a distance from one another. The carrier 12 is attached to the bulkhead 18 and to the instrument panel 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 ist 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 angeordnet.The holding parts 14 and 16 are designed to receive a jacket tube 21 which is the outer housing the steering column forms. A tube 22 is rotatably arranged within the jacket tube 21. This tube is used to Transmission of the movements of a gearshift lever to the gearbox. The steering shaft itself is at 24 designated; it is rotatably arranged within the tube 22.

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 which passes through an opening in the bulkhead 18 . A rubber seal is arranged around the cable 28 and is intended 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. P^;; 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, the steering shaft 24, the tube 22 and the jacket tube 21 are arranged concentrically to one another. A resilient bushing 26 is secured around the jacket tube 21. A pair of retaining cups 38 and 40 surround the socket 36. P ^; ; Retainer shells 38 and 40 have outwardly facing flanges 42 and 44 and 46 and 48. Similarly, carrier 12 has laterally disposed flanges 50 which are disposed corresponding to flanges 42 and 44 . Similarly, the flanges 52 extend into the region of the flanges 46 and 48 of the holding shells

38 und 40. Eine Schraubverbindung 54 verbindet die Flansche 42,44 und 50 miteinander; in ähnlicher Weise verbindet eine Schraubverbindung 56 die Flansche 46, 48 und 52.38 and 40. A screw connection 54 connects the flanges 42, 44 and 50 to one another; in a similar way a screw connection 56 connects the flanges 46, 48 and 52.

Eine nachgiebig ausgebildete Buchse 36 umgibt das Mantelrohr 21, das in seiner Position durch die Halteschalen38 und 40 gehalten wird.A resilient bushing 36 surrounds the jacket tube 21, which is in its position by the Holding shells 38 and 40 is held.

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

Das Halteteil 14, das unten am Mantelrohr 21 befestigt ist, ist insbesondere in der F i g. 3 im Querschnitt dargestellt. Das äußere Rohr 21 wird von einem festen schweren Halteteil 58 umschlossen, das seitliche Flansche 60 und 62 besitzt. Der Flansch 60 ist mit dem Flansch 52 des Trägers 12 durch eine Schraubverbindung 63 verbunden. In ähnlicher Weise verbindet eine Schraubverbindung 65 den Flansch 62 mit dem Flansch 50 des Trägers 12.The holding part 14, which is attached to the casing tube 21 at the bottom, is shown in particular in FIG. 3 in Cross-section shown. The outer tube 21 is of enclosed by a fixed heavy support member 58 having side flanges 60 and 62. The flange 60 is connected to the flange 52 of the carrier 12 by a screw connection 63. In a similar way A screw connection 65 connects the flange 62 to the flange 50 of the carrier 12.

Das Halteteil 58 hat eine ringförmige Gesialt 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 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 Vorsprünge 66 aufnehmen. m The holding part 58 has an annular Gesialt 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 arranged on the inner diameter of the bore 64. The lower end of the jacket tube 21 is provided with a corresponding number of circumferentially arranged and axially extending grooves 68 which receive the projections 66. m

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 umschließ! 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 is shown, turned inside out. The socket 70 enclosing! 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, the locking ring 72 has 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 Lager das Rohr 22 abstützt.A 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 16. Die 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 F i g. 2 und 6 hervorgeht, stößt der Sicherungsring 72 gegen das Halteteil 58.During 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 16. The Grooves 68 abut the projections 66 of the holding part 58 at their ends. This causes 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 FIGS. 2 and 6 is shown, the locking ring 72 abuts 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 Halteieiles 14 entgegenstehen- Die nach einwärts weisenden Vorsprünge 66 werden sich in das Mantelrohr 21 eingraben, wenn die Lenksäule nach vorne bewegt wird. Die dadurch entstehenden neuen Nuten werden als Verlängerungen der vorgeformten Nuten 68 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 there is little resistance to the movement. The forward movement of the steering column However, 10 becomes the resistance within the holding part 14 opposed- The inwardly pointing projections 66 will be inserted into the jacket tube 21 dig in when the steering column is moved forward. The resulting new grooves are called Extensions of the preformed grooves 68 appear. This plastic deformation of the jacket tube 21 is used to absorb and absorb the energy generated by the impact.

Die Buchse 70 am Halteteil 58 (siehe insbesondere Fig. 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 auf das Lenkrad wirkende Stoß nicht axial sondern in einem Winkel auftrifft.The socket 70 on the holding part 58 (see in particular Fig. 6) allows the jacket tube 21 through the Holding part 58 is pushed through. The bushing 70 allows the projections 66 to function perceive, even if the impact on the steering wheel is not axial but at an angle hits.

Trifft jedoch ein Stoß auf das Lenkgetriebe 26, wobei dieses nach rückwärts verschoben wird, so wird sich das Kabel 28 verbiegen. Das Verbiegen des Kabels 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. However, bending the cable 28 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 erfolgt.It 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, resulting in a considerable saving in manufacturing costs results.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Safety steering column for motor vehicles, in which a steering shaft that transmits the steering movement is surrounded by a casing tube receiving the shaft bearing, the tube in a Holding part is mounted on the motor vehicle body and the holding part is provided with a shoulder which engages in a corresponding groove-shaped recess in the jacket tube, as a result of which during an axial movement of the pipe relative to the holding part a plastic deformation of the pipe can be achieved, thereby characterized in that the shoulder includes a plurality of projections (66) in corresponding arranged grooves (68), distributed over the circumference of the jacket tube (21), 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 through the interposition of a bushing (36) made of 2 "plastic, an axial movement of the jacket tube ( 21) to the holding part (16).

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

4. Steering column according to claim I to 3, characterized in that between the steering shaft (24) and the jacket tube (21) a tube (22) for transmitting the movement of the to the steering column attached linkage of the shift lever (35) is arranged for gear shifting.

5. A steering column according to claim 1 to 4, characterized in that the holding parts (14, 16) are arranged together on a cable attached to the bulkhead (18) and the v> dashboard (20) of the vehicle support (12).