DE2131691A1

DE2131691A1 - Sicherheitslenkung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2131691A1
Application number: DE19712131691
Authority: DE
Inventors: James Knowles
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1970-07-06
Filing date: 1971-06-25
Publication date: 1972-01-20
Also published as: US3672697A; GB1285007A; CA965685A

Description

P at e nt anm eldun g
Sicherheitslenkung für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitslenkung für Kraftfahrzeuge mit einer an der Karosserie befestigten Lenksäule und einem am Rahmen befestigten Lenkgetriebe, wobei die in der Lenksäule drehbar gelagerte Lenkwelle an ihrem oberen Ende mit einem Lenkrad und an ihrem unteren Ende über eine winkelbewegliche Kupplung mit dem Lenkgetriebe verbunden ist.

Sicherheitslenkungen der eingangs genannten Art sind bereits in einer Vielzahl von Ausführungsformen bekannt. Bei diesen Sicherheitslenkungen soll die winkelbewegliche Kupplung zwischen dem unteren Ende der Lenkwelle und dem Lenkgetriebe bei einer Verformung der Rahmenteile infolge eines Anpralles ausknicken und damit ein Eindringen der Lenksäule in den Fahrgastraum vermeiden.

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Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherheitslenkung der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass bei einer Verformung von Rahmenteilen infolge eines Anpralles ein Eindringen der Lenksäule in den Fahrgastraum sicher vermieden wird bzw einer durch die Verformung bewirkten Bewegung der Lenksäule eine gewünschte Bewegungsrichtung weg vom Fahrer aufgezwungen wird.

Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem das Lenkgetriebe an einem Rahmenteil über abreissbare Befestigungselemente befestigt und über ein längliches Stützelement an einem weiteren Rahmenteil derart abgestützt ist, dass bei einer Verformung des einen Rahmenteiles infolge eines Anpralles das Lenkgetriebe vom anderen Rahmenteil abreisst.

Das Lenkgetriebe kann hierbei nach einer Ausführungsform an einem weiter hinten liegenden Rahmenteil befestigt sein und über ein längliches Stützelement an einem weiter vorn liegenden, einer früheren Verformung ausgesetzten Rahmenteil abgestützt sein.

Das Lenkgetriebe kann jedoch entsprechend einer weiteren Ausführungsform an einem weiter vorn liegenden, einer früheren Verformung ausgesetzten Rahmenteil befestigt sein und über ein längliches Stützelement an einem weiter hinten liegenden im wesentlichen keiner Verformung ausgesetzten Rahmenteil abgestützt sein.

Entsprechend der ersten Ausführungsform ist hierbei die Lenksäule an der Karosserie über eine um eine horizontale Achse schwenkbare Lagerung befestigt. Entsprechend der zweiten Ausführungsform ist die Lenksäule hierbei an der Karosserie über eine herkömmliche feste Lagerung befestigt.

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Im Falle der ersten Ausführungsform wird bei einer Verformung der vorderen Rahmenteile infolge eines Anpralles das längliche Stützelement einen bestimmten Teil der Anprallkräfte auf das Lenkgetriebe übertragen, wodurch die abreissbaren Befestigungselemente brechen und das Lenkgetriebe vom hinteren Rahmenteil freigeben. Das Lenkgetriebe kann sich somit nach hinten bewegen und zwingt daher die Lenksäule, sich um ihre schwenkbare Lagerung an der Karosserie zu verschwenken, wodurch das Lenkrad vom Fahrer weg bewegt wird.

Im Falle der zweiten Ausführungsform ist das Lenkgetriebe an einem weiter vorn liegenden Rahmenteil befestigt, das im Falle eines Anpralles einer früheren Verformung ausgesetzt ist. Wird dieser vordere Rahmenteil bei einem Anprall soweit verformt, dass die Verformung in den Bereich der Befestigung des Lenkgetriebes gelangt, so werden die abreissbaren Befestigungselemente brechen, da das Lenkgetriebe über ein läng-

hinten
liches Stützelement an einem weiter liegenden, im wesentlichen keiner Verformung ausgesetzten Rahmenteil fest abgestützt ist. Das Lenkgetriebe verbleibt somit in seiner ursprünglichen Lage und verhindert somit ein Eindringen der Lenksäule in den Fahrgastraum.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung gezeigten beiden Ausführungsformen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teiles eines Rahmens eines Kraftfahrzeuges mit der ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Sicherheitslenkung.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Befestigung des Lenkgetriebes am Rahmen.

US-145 / 18. Juni 1971 - 4 -

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Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform in Fig. 1 in ihrem durch einen Anprall verformten Zustand.

Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht der weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemässen Sicherheitslenkung.

In Fig. 1 besteht der Rahmen 10 eines Kraftfahrzeuges aus einem linken Längsträger 12 und einem entsprechenden rechten Längsträger (nicht gezeigt). Ein erster und zweiter Quert rager 14 und 16 verbinden den linken Längsträger 12 mit dem rechten Längsträger.

Ein oberer Lenker 18 der Radaufhängung ist schwenkbar an einer Konsole 20 angeordnet, die mit dem Rahmen 10 verschweisst ist.

Die Sicherheitslenkung besteht aus dem Lenkgetriebe 22, das am linken Längsträger 12 über abreissbare Befestigungselemente 24 befestigt ist. Es besteht weiterhin ais einer Lenksäule 26, die in einer schwenkbaren Lagerung 28 an der Karosserie, z. B. einem verstärkten Teil der Spritzwand, befestigt ist. Die Lenksäule 26 nimmt eine Lenkwelle 30drehbar gelagert auf, die an ihrem oberen Ende mit einem Lenkrad 32 und an ihrem unteren Ende mit der Eingangswelle 36des Lenkgetriebes 22 verbunden ist. Die Ausgangswelle 38 des Lenkgetriebes 22 ist in herkömmlicher Weise mit einem Teil 40 des Spurgestänges verbunden.

Ein längliches Stützelement 42 ist mit seinem vorderen Ende am ersten Querträger 14 und mit seinem hinteren Ende am Lenkgetriebe 22 befestigt. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, erstreckt sich das längliche Stützelement 42 durch eine öffnung 44 im zweiten Querträger 16. Das längliche Stützelement 42 bildet ein kraftübertragendes Element, wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Funktionsweise der ersten Ausführungsform der Vorrichtung, wie sie in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt ist, ergibt. US-145 / 18. Juni 1971 - 5 -

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Funktion sw ei s e

Im Falle eines Anpralles von solcher Stärke, dass sich eine plastische Verformung des vorderen Fahrzeugteiles ergibt, wird eine Verformung des Rahmens 10 von vorne nach hinten progressiv fortschreitend auftreten. Das vorderste Ende des Längsträgers 12 ist hierbei der frühesten Verformung ausgesetzt, wie es auch in Fig. 3 angedeutet ist.

Die auf das vordere Ende des Längsträgers 12 einwirkenden Anprallkräfte bewirken eine Verformung des Längsträgers 12, so dass sich der erste Querträger 14 gegenüber dem zweiten Querträger 16 nach hinten bewegt. Diese Bewegung des ersten Querträgers 14 wird über das längliche Stützelement 42 auf das Lenkgetriebe 22 übertragen. Ist der Anprall von ausreichender Stärke, so werden die abreissbaren Befestigungselemente 24 brechen und das Lenkgetriebe 22 freigegeben. Das Lenkgetriebe 22 kann sich nunmehr unter dem Einfluss eines Teiles der Anprallkräfte nach hinten bewegen, wodurch die Lenksäule 26 infolge der winkelbeweglichen Kupplung 34 zwischen der Lenkwelle 30 und der Eingangswelle 36 des Lenkgetriebes 22 an ihrem unteren Ende nach hinten bewegt wird, wodurch infolge ihrer schwenkbaren Lagerung 28 an der Karosserie ihr oberes, das Lenkrad 32 tragendes Ende nach vorne und weg vom Fahrer bewegt wird.

Bei der in Fig. 4 gezeigten zweiten Ausführungsform der Erfindung besteht ein Rahmen 110 eines Kraftfahrzeuges ebenso aus einem linken Längsträger 112 und zwei vorderen Querträgern 114 und 116. Ein oberer Lenker 118 der Radaufhängung ist in gleicher Weise über eine Konsole 120 mit dem Längsträger 112 verbunden.

US-145 / 18. Juni 1971 - 6 -

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Ein Lenkgetriebe 122 ist am Längsträger 112 über abreissbare Befestigungselemente ähnlich der Befestigungselemente 24 in Fig. 2befestigt. Eine Lenkwelle 130 ist ebenso über eine winkelbewegliche Kupplung 134· mit der Eingangswelle des Lenkgetriebes 122 verbunden. Die Aus gangswelle des Lenkgetriebes 122 ist in herkömmlicher Weise mit einem Spur gestänge 140, 142 verbunden.

Das am vorderen Teil des Längsträgers 112 befestigte Lenkgetriebe 122 liegt hierbei, z. B. durch eine geringere Dimensionierung des vorderen Längsträgerendes, an einem Rahmenteil, der einer früheren Verformung ausgesetzt ist. Das Lenkgetriebe 122 ist daher über ein längliches Stützelement 152 an einer Konsole 150 abgestützt, die an einem weiter hinten liegenden, im wesentlichen keiner Verformung ausgesetzten Rahmenteil angeordnet ist. Die Wirkung der Konsole 150 und des länglichen Stützelementes 152 ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Funktionsweise der Ausführungsform nach Fig. 4.

Funktionsweise

Wird bei einem Anprall von hinreichender Stärke das vordere Ende des Rahmens 110 plastisch verformt, so wird das vordere Ende des Längsträgers 112 progressiv fortschreitend verformt, bis es zu einem Zeitpunkt soweit verformt ist, dass die Verformung in den Bereich der Befestigung des Lenkgetriebes 122 gelangt. Die Verformung dieses Teiles des Längsträgers 112 wird hierbei zu einem Brechen der abreissbaren Befestigungselemente führen, da das Lenkgetriebe 122 über das längliche Stützelement 152 an der Konsole 150 abgestützt ist, die keiner wesentlichen Verformung ausgesetzt ist und das Lenkgetriebe somit in seiner ursprünglichen Lage verbleibt.

US-145 / 18. Juni 1971 - 7 -

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Durch das Abstützen des Lenkgetriebes 122 an einem Rahmenteil der im •wesentlichen keiner Verformung ausgesetzt ist, wird es auch bei einer stärkeren Verformung der vorderen Längsträger enden in seiner ursprünglichen Lage verbleiben und daher ein Eindringen der Lenksäule in den Fahrgastraum sicher vermeiden.

Es wird noch darauf hingewiesen, dass die Bezeichnungen Karosserie und Rahmen eines Kraftfahrzeuges keine Einschränkung darstellen sollen, sondern das selbstverständlich die gleiche Anordnung bei voll selbsttragenden Karosserie-Rahmen-Konstruktionen anwendbar ist.

US-145 / 18. Juni 1971

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Claims

Patentansprüche

1. Sicherheitslenkung für Kraftfahrzeuge, mit einer an der Karosserie befestigten Lenksäule und einem am Rahmen befestigten Lenkgetriebe, wobei die in der Lenksäule drehbar gelagerte Lenkwelle an ihrem oberen Ende mit einem Lenkrad und an ihrem unteren Ende über eine winkelbewegliche Kupplung mit dem Lenkgetriebe verbunden ist, dadurch geke nn ζ ei chn et, dass das Lenkgetriebe (22) an einem Rahmenteil (12) über abreissbare Befestigungselemente (24) befestigt und über ein längliches Stützelement (42) an einem weiteren Rahmenteil (14) derart abgestützt ist, dass bei einer Verformung des einen Rahmenteiles (14) infolge eines Anpralles das Lenkgetriebe (22) vom anderen Rahmenteil (12) abreisst.

2. Sicherheitslenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkgetriebe (22) an einem weiter hirten liegenden Rahmenteil (12) befestigt ist und über ein längliches Stützelement (42) an einem weiter vorn liegenden, einer früheren Verformung ausgesetzten Rahmenteil (14) abgestützt ist.

3. Sicherheitslenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkgetriebe (122) an einem weiter vorn liegenden, einer früheren Verformung ausgesetzten Rahmenteil (112) befestigt ist und über ein längliches Stützelement(152) an einem weiter hinten liegenden, im wesentlichen keiner Verformung ausgesetzten Rahmenteil (150)abgestützt ist.

4. Sicherheitslenkung nach den Ansprüchen 1 und 2, da du r ch gekennzeichnet, dass die Lenksäule (26) an der Karosserie über eine um eine horizontale Achse schwenkbare Lagerung (28) befestigt ist.

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5. Sicherheitslenkung nach den Ansprüchen 1. und 3, dadurch

ge ke nn zeichnet, dass die Lenksäule an der Karosserie über eine herkömmliche feste Lagerung befestigt ist.

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