DE2246849A1 - Betaetigungseinrichtung fuer das lenkgestaenge eines fahrzeugs - Google Patents

Description

Patentanwa« Dip!.-lng.WsIter JacSdsch

Z Stuttgart N. Menzelstraße 4Q 2246849

SOCIETE ANONYME A 33 221

AUTOMOBIIES GITHOEN

paris (FHAMKHEiOH) 22. SepJ972

Betätigungseinrichtung für das lenkgestänge eines

Fahrzeugs

Die Erfindung "bezieht sich auf Betätigungseinrichtungen für das lenkgestänge eines Fahrzeugs von der Art, "bei der wenigstens drei starre Elemente vorgesehen sind, die nicht fluchtend angeordnet und aufeinander folgend jeweils mittels eines Gelenks miteinander verbunden sind und die zur Bewegungsübertragung vom Lenkrad zu den Vorderrädern dienen.

Man hat festgestellt, daß bei bekannten Lenkungen dieser Art ein frontaler Stoß bzw. Aufprall, durch den der Vorderteil eines Fahrzeugs eingedrückt wurde, im allgemeinen innerhalb des Systems zur Übertragung der Lenkungsbewegung in Längsrichtung verlauf ende Reaktionen erzeugt. Diese Reaktionen erreichen dasjenige Element, auf dem das Lenkrad fest angeordnet ist, und rufen zuweilen eine rückwärts gerichtete Bewegung des Lenkrades gegen das Innere des Fahrgastraumes des Fahrzeugs, oder anders ausgedrückt, gegen den Brustkorb des Fahrzeuglenkers hervor.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, derartigen Nachteilen abzuhelfen und damit die mit diesen Nachteilen verbundenen Verletzungsgefahren zu vermeiden.

Gegenstand der Erfindung ist aomit eine Betätigungseinrichtung für das Lenkgestänge eines Fahrzeuge, welche durch ein Übertragungssystem gebildet wird, das aufeinander folgende, nicht fluchtend angeordnete Wellen aufweist, die durch die Fahrzeugkonstruktion getragen werden, wobei diese Konstruktion im wesentlichen aus einer ersten Baugruppe, die insbesondere aufgrund eines Stoßes oder Aufpralls verformbar ist, und einer zweiten, im wesentlichen nicht verformbaren Baugruppe besteht und wobei das übertragungssystem wenigstens drei Wellen enthält, von denen eine erste, an einem äußeren Ende befindliche Welle auf die erste Baugruppe montiert und mit 'einem Mitnehmer-Element (Getriebe-Element) des Lenkgestänges gekoppelt ist und eine mittlere Welle mit jeder der äußeren Wellen verbunden ist.

Gemäß der Erfindung sind nun mit der zweiten Baugruppe formschlüssig verbundene, als Anschlag dienende Mittel vorgesehen, die mit der die zweite äußere Welle und die mittlere Welle enthaltenden Ebene interferieren und wenigstens teilweise in dieser Ebene bzw. in derjenigen Halb-Ebene angeordnet sind, die durch die mittlere Welle und deren Verlängerung begrenzt ist und die zweite äußere Welle

— 3 _

J0 98U/08U

enthält, und die Mittel sind nahe bei der mittleren Welle und zwischen den beiden äußeren Enden der mittleren Welle angeordnet.

Vorzugsweise stehen die als Anschlag dienenden Mittel bei nicht deformierter Fahrzeugkonstruktion mit der mittleren Welle in Berührung.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Anschlag aus einem die mittlere Welle tragenden lager, wobei dieses Lager an der nicht verformbaren Baugruppe dreh— bzw. schwenkbar angebracht ist.

Es ist vorteilhaft, wenn die Mittel zur Dreh- bzw. Schwenk-bewegung des Lagers durch einen G-elenkbolzen gebildet sind, der mit der nicht verformbaren Baugruppe fest verbunden ist. ' .

Es kann indessen aber auch von Vorteil sein, wenn die Mittel zur Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Lagers durch einen Ansatz gebildet sind, der mit der nicht verformbaren Baugruppe fest verbunden ist und zu einer eine eventuelle Verformung,der deformierberen Baugruppe begleitenden Verformung befähigt ist,

Schließlich besteht gemäß einer weiteren bevorzugten Aus— führungsform der Erfindung die Möglichkeit, daß die als An-.

— 4 — 3 0 9 8 U/ 0 8 4 h

schlag dienenden Mittel einen Bestandteil der nicht verformbaren Baugruppe bilden.

Die nachstehende Beschreibung von Auaführungsbeispielen dient zum näheren Verständnis der Erfindung, ihrer Weiterbildungen, ihrer Vorteile. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die anhand der beigefügten Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiele beschränkt.

In diesen Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsart einer Einrichtung nach der Erfindung;

fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Fahrzeug, das mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung entsprechend einer weiteren Ausführungsmöglichkeit ausgestattet ist;

Fig.3a

und 3b jeweils einen Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 2, wobei zwei verschiedene Ausführungen von als Anschläge dienenden Mitteln gezeigt sind.

Der in Fig. 1 dargestellte Vorderteil eines Fahrzeuge besteht aus einer Konstruktion, die eine Baugruppe 1 aufweist,

— 5 — '

309814/0844

welche aufgrund eines im Richtungssinn des Pfeils F wirkenden , frontalen Stoßes oder Aufpralls zu einer Verformung befähigt ist, und weiterhin eine Baugruppe 2, die bei dem erwähnten Stoß bzw. Aufprall nicht verformbar ist und die in Bezug auf das vordere Ende des Fahrzeugs vertieft und hinter der Baugruppe 1 eingebaut ist. Die Baugruppe 1 ist diejenige, auf welche eine Mitnehmer-Zahnstange 3 (Lenkgetriebe-Spurstange) für die Vorderräder des Fahrzeugs montiert ist, während ein Lenkrad 4 für die Vorderräder auf einer Säule 5 befestigt ist, die ihrerseits mittels Lagern 6 auf die unverformbare Baugruppe 2 montiert ist.

Die Bewegungsübertragung vom Lenkrad 4 auf die Zahnstange 3 umfaßt außer der Lenkradsäule 5 noch zwei andere Wellen 7 und 8. Die Welle 7 wirkt mit der Zahnstange 3 über ein Getrie— bezahnrad 9 zusammen, während die Welle 8, die als Hilfswelle zu bezeichnen ist, die beiden äußeren Wellen 5 und 7 mittels Kreuzgelenken (Universalgelenken) 10 miteinander verbindet. Es ist noch zu erwähnen, daß die Welle 7 mittels Lagern II auf die deformierbare Baugruppe 1 montiert ist.

Schließlich ist zu bemerken, daß ein einen Bestandteil der nicht verformbaren Baugruppe 2 bildender, mit dieser formschlüssig verbundener, fester Anschlag 12 nahe bei der Hilfe— welle 8 und in Berührung mit dieser im Bereich zwischen den beiden an den äußeren Enden der Y/elle 8 angebrachten Gelenken 10 angeordnet ist und sich bezüglich der Welle 8 in der

309814/0844

Halb-Ebene (demi-plan), die durch die Welle 8 und deren Verlängerung begrenzt wird und die Welle 5 enthält, befindet.

Diejenige Lage, die von den die Bewegungsübertragung bildenden Elementen nach einem frontalen Stoß oder Aufprall entsprechend dem Pfeil F eingenommen wird, ist gestrichelt gezeichnet, wobei diese Elemente mit folgenden Bezugsziffern versehen sind: äußere Welle 7a mit Getriebezahnrad 9a, mittlere Welle 8a (Hilfswelie), äußere Welle 5a mit Lenkrad 4a, üniversalgelenke LOa. Der Pfeil G bezeichnet die Veraetzungsrichtung des Lenkrades von seiner Stellung 4 zur Stellung 4a.

Der Längsschnitt gemäß Pig.2 .zeigt einerseits genau den generellen Aufbau des vorderen Teils eines Fahrzeugs, das mit einer Einrichtung nach der Erfindung ausgestattet ist, und andererseits eine Art de*r Ausführung einer solchen Einrichtung, die gegenüber der in Fig.l dargestellten Ausführung unterschiedlich ist.

In der Fig.2 ist der größte Teil der bereits anhand der Fig.l beschriebenen Elemente mit denselben Bezugsziffern wiederzufinden. Die verformbare Baugruppe 1 umfaßt die äußersten Enden von Längsträgern, auf denen ein Motor 14, die Vorder-r räder 15 und die Lagerung der Zahnstange 3 angeordnet sind. Die nicht verformbare Baugruppe 2 wird im wesentlichen durch eine Annatürentafel 16 gebildet, die den Fahrgastraum des Fahrzeugs nach vorn hin begrenzt, und durch die Verklei-

091?

4/0844

dung 18 dieser Armaturentafel. Schließlich erkennt man, daß die Hilf swelle 8 in einem mit der Einheit 2 verbundenen lager angeordnet ist, das als Träger dient und außerdem einen Anschlag "bildet, der hinsichtlich seiner Funktion dem vorerwähnten Anschlag 12 ähnlich ist.

Die Befestigung des Lagers 19 kann nach zwei verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten vorgenommen sein, die in der Pig.3a und 3b dargestellt sind.

Gemäß JPig.3a ist ein Bef estigungsgurt 20 mit der Baugruppe 2 fest verbunden. Dieser Gurt 20 ist örtlich durch eine aufgeschweißte Unterlegscheibe 21 verstärkt. Andererseits ist auf den Körper des Lagers 19 ein Befestigungsansatz 22 mit einer mit diesem fest verbundenen Zentrierschulter 23 aufgesetzt, die mit der Bohrung der Unterlegscheibe 21 zusammenwirkt, um das Lager 19 in seiner richtigen Position zu halten. Ein mit Gewinde versehenes Ende 24 erlaubt es außerdem, eine Stützscheibe 26 mit Hilfe einer Mutter 25 auf der Schulter 23 festzulegen, um hierdurch die Aufhängung des Lagers 19 infolge Abstützung der Scheibe 26 auf der Scheibe 21 zu sichern. Ein Spiel J, das durch entsprechende Konstruktionsweise zwischen dem Bef estigungsgurt 20 und dem Ansatz 22 des Lagers 19 ausgespart ist, gestattet eine Drehung de3 Lagers 19 in Bezug auf den Gurt 20.

Bei der Ausführungsart gemäß Fig.3b ist das Lager fest mit zwei Lappen 27 verbunden, die ihrerseits an der Baugruppe 2

" - 8 - '
3098U/0844

befestigt sind. Die Lappen 27 können eich -unter der Einwirkung eines Stoßes oder Auf pralle verformen, der die Welle 8 zu einer Drehung bzw. Schwenkung um eine von ihrer vorschriftsmäßigen Achse abweichende Achse zwingt. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorangehende Beschreibung beschränkt und läßt sich insbesondere auch bei Einrichtungen anwenden, die mehr als drei Wellen im System zur Bewegungsübertragung aufweisen.

Die Vorteile, die man aus der Wahl dieser übertragung sieht, betreffen grundsätzlich die Steigerung der Sicherheit der Führung eines Fahrzeugs.

Dies trifft genauso auch für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig.l zu. Ein starker frontaler Stoß oder Aufprall, dem Pfeil F folgend, hat zunächst ein entsprechendes Eindrücken der Baugruppe 1 und ein Zurückstoßen der äußeren Welle, die auf der Baugruppe 1 befestigt ist, zur Wirkung. Das Ende der Hilfewelle 8, die mit der Welle 7 verbunden ist, bewegt sich gleichfalls zurück, in der Weise, daß die Welle 8 sich auf dem Anschlag 12 abstützt, der sich seinerseits aufgrund der relativen ünverformbarkeit der Baugruppe 2, auf welcher der Anschlag befestigt ist, praktisch nicht bewegt hat. Man stellt dann eine Kippbewegung der Welle 8 um den Anschlag 12 fest, eine Bewegung, die zu einer Lageveränderung der äußeren, mit dem Lenkrad verbundenen Welle von der Stellung 5 zur Stellung 5a führt. Das Lenkrad bewegt sich von seiner Stellung 4 zur Stellung 4a. Letzten Endes besitzt ein fron-

309814/0844 - 9 -

taler Stoß oder A;ufprall, entfernt davon, auf die Bewegungsübertragung durch die Betätigungseinrichtung für das.lenkgestänge in ungünstiger Weise zurückzuwirken und dazu zu neigen, daß ein Zurückstoßen des Lenkrades gegen den Fahr— zeuglenker hervorgerufen wird, wie dies, "bei den bisher bekannten Einrichtungen der Fall ist, im Gegenteil.die Tendenz, ein günstiges Entweichen des Lenkrades im Sinne seiner dem Pfeil G folgenden Entfernung vom Brustkorb des Fahrzeuglenkers auszulösen.

Die Ausführungsart gemäß Fig.l, bei der die Hilfswelle 8 zur Abstützung auf den Anschlag 12 kommt, der Bestandteil der Baugruppe 2 ist, ist einfach und wenig kostspielig und dabei aber sehr wirksam.

Indessen wird es mitunter vorzuziehen sein,, von den näher ausgearbeiteten Ausführungen gemäß Fig.3a oder, 3b; Gebrauch, zu machen-. Jede dieser.beiden Ausführungen besitzt den Vorteil, daß eine ausgezeichnete Führung der Welle 8 in dem tragenden Lager 19 erzielt wird, wobei aber die anhand der Fig.l erläuterte Funktionsweise vollkommen beibehalten wird.. Bei diesen Ausführungen ist es erforderlich, eine Dreh-bzw* Schwenkbewegung des Lagers 19 entsprechend der Dreh- bzw. Schwenk- . bewegung der Welle 8 zuzulassen«

Bei der aus Fig. 3b ersichtlichen Ausbildung ist diese Drehbzw. Schwenkbarkeit durch Verformung der Befestigungslappen

- IO - ;.: -■-■ -- ■ : 3Ö98U/Q844

- ΙΌ -

gewährleistet. Bei der Variante nach Pig.3a ist die Drehung "bzw. Schwenkung infolge Vorhandenseins des Spieles J und infolge desjenigen Spieles zugelassen, das zwischen der Schulter 23 und der Öffnung der Unterlegscheibe 21, innerhalb derer sich die Schulter 23 befindet, vorhanden ist. Die zuletzt genannten Bedingungen für die Dreh- bzw. Schwenkbarkeit sind offensichtlich günstiger als diejenigen, die durch Verformung der Lappen 27 erhalten werden. Da jedoch eine Führung der Drehung bzw. Schwenkung bei einem zerstörenden Aufprall nicht zwingend ist, kann auch auf die in der Fig.3b dargestellte lösung zurückgegriffen werden.

Die Erfindung ist nicht auf die bereits beschriebenen Ausftthrungsarten beschränkt, vielmehr sind, ohne den Rahmen und den Sinn der Erfindung zu verlassen, noch andere Ausführungen möglich.

-Patentansprüche —

3098U/0844

Claims (6)

A 33 221 Patentansprüche

1.) Betätigungseinrichtung für das Lenkgestänge eines Fahr-, zeugs, die durch ein übertragungssystem gebildet wird, das aufeinander folgende, nicht fluchtend angeordnete Wellen aufweist, die durch die Fahrzeugkonstruktion getragen werden, wobei diese Konstruktion im wesentlichen aus einer ersten Baugruppe, die insbesondere aufgrund eines Stoßes oder Aufpralls verformbar ist, und einer zweiten, im wesentlichen nicht verformbaren Baugruppe besteht und wobei das übertragungssystem wenigstens drei Wellen enthält, von denen eine erste, an einem äußeren Ende befindliche Welle auf die erste Baugruppe der Konstruktion montiert und mit einem Mitnehmer-Element (Getriebe-Element) des Lenkgestänges gekoppelt ist, eine zweite, am anderen äußeren Ende befindliche Welle auf die zweite Baugruppe der Konstruktion montiert und mit einem Lenkbewegungsorgan gekoppelt ist und eine mittlere Welle mit jeder der äußeren Wellen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß mit der zweiten Baugruppe (2) formschlüssig verbundene, als Anschlag dienende Mittel (12·, 19) vorgesehen sind, die mit

- 2 -3G98U/Q844

-Λ -

22ΑΒ8Α9

der die zweite äußere Welle (5) und die mittlere Welle (8) enthaltenden Ebene interferieren und wenigstens teilweise in dieser Ebene bzw. in derjenigen Halb-Ebene angeordnet sind, die durch die mittlere Welle (8) und deren Verlängerung begrenzt ist und die zweite äußere Welle (5) enthält, und daß die Mittel (12*19) nahe bei der mittleren Welle (8) und zwischen den beiden äußeren Enden der mittleren Welle angeordnet sind.

2.) Einrichtung nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Anschlag dienenden Mittel (12) bei nicht deformierter Fahrzeugkonstruktion mit der mittleren Welle (8) in Berührung stehen.

3.) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag aus einem die mittlere Welle (8) tragenden Lager (19) besteht, wobei dieses Lager an der nicht verformbaren Baugruppe (2) dreh- bzw. schwenkbar angebracht ist.

4.) Einrichtung nach Anspruoh 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Lagers (19) durch einen Gelenkbolzen gebildet sind, der mit der nicht verformbaren Baugruppe (2) fest verbunden ist,

5.) Einrichtung nach Anspruch 3_t dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Dreh- bzw. Schwenkbewegung des Lagere (19)

- ³ "
3098U/Q844

durch einen Ansatz (27) gebildet sind, der mit der nicht
verformbaren Baugruppe (2) fest verbunden ist und zu einer eine eventuelle Verformung der deformierbaren Baugruppe (1) begleitenden Verformung befähigt ist.

6.) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Anschlag dienenden Mittel (12) einen Bestandteil der nicht verformbaren Baugruppe (2) bilden.

3098U/0844