DE2264507C3 - Lenkradbefestigung an einer Lenkwelle, insbesondere bei steilgestellten Lenksäulen, in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkradbefestigung an einer Lenkwelle der im Oberbegriff des Anspruchs 1 umschriebenen Gattung.

Eine derartige Lenkradbefestigung ist im Zusammenhang mit nicht steilgestellten Lenksäulen bekannt (FR-PS 10 90 586). Dabei ist in einem etwa topfförmigen Nabenteil ein Verbindungsteil etwa von Scheiben- oder Kugelschicht-Form eingeordnet. Zur Vermeidung einer Schwenkbewegung des Nabenteils gegenüber dem Verbindungsteil bei lediglich normaler Beanspruchung des Lenkrades sind Federelemente oder Reibungsflächen zwischen Nabenteil und Verbindungsteil vorgesehen. Diese Lenkradbefestigung weist vergleichsweise kompliziert gestaltete Einzelteile auf. Die Bewegung zwischen Nabenteil und Verbindungsteil erfolgt nur teilweise in geführter Weise und unter Energieabsorption ohne Aufbau einer Rückstellkraft.

Zur Erhöhung der Bewegungsfreiheit und der Bequemlichkeit des Fahrers am Lenkrad ist es weiter bekannt (US-PS 28 45 810 und 30 28 766) Lenkrad und Lenkwelle über ein blockierbares Kreuzgelenk miteinander zu verbinden, so daß nach Lösen der Verriegelung das Lenkrad relativ zur Lenkwelle von einer Position in eine andere Position verschwenkbar und dort wieder verriegelbar ist Eine Erhöhung der Sicherheit und des Schutzes des Fahrers bei einem Aufprall auf das Lenkrad ist damit nicht gegeben.

Außerdem sind abscherbare Glieder im Lenkungsbau bekannt (US-PS 33 73 629).

Danach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine unter Energieabsorption allseitig schwenkbare Lenkradbefestigung zu schaffen, die aus einfach gestalteten und auch einfach zusammenzufügenden Bauteilen besteht

Diese Aufgabe wird in der im Kennzeichen des Anspruchs 1 dargelegten Weise gelöst

Damit ist eine raumsparende, insbesondere für die

Produktion großer Stückzahlen bedeutende, einfach und rasch zu realisierende Lösung gegeben, wobei sich beachtliche Kostenvorteile bei der Fertigung erzielen

ίο lassen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gegeben. Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist eine auch bei großen Schwenkwinkeln geführte Relativbewegung zwischen Verbindungsteil und Nabenteil sichergestellt Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 3 ist nicht nur eine die Wirkung der Abscherglieder ergänzende Möglichkeit einer unter Energieabsorption abscherbaren Verriegelung von Nabenteil und Verbindungsteil gegeben, sondern auch die Möglichkeit der Darstellung eines ansprechenden Schutzüberzugs der Lenkradbefestigung, der vorzugsweise in einem Arbeitsgang mit einer Kunststoffbeschichtung des Lenkrads aufgebracht wird, gegeben.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Befestigung eines Lenkrads an einer Lenkwelle einer steilgestellten Lenksäule,

F i g. 2 den Längsschnitt nach F i g. 1 mit gegenüber der Lenkwelle abgeschwenktem Lenkrad,

Fig.3 einen Querschnitt durch die Lenkradbefestigung nach den F i g. 1 und 2 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 4 einen Längsschnitt nach der Linie H-H der F i g. 3,

F i g. 5 in perspektivischer Darstellung das Nabenteil nach F ι g. 3 und 4 und

F i g. 6 in perspektivischer Darstellung das Verbindungsteil nach F i g. 3 und 4.

In den Figuren ist die Befestigung eines Lenkrads 16

■to an einei Lenkwelle 11 einer steilgestellten Lenksäule, deren Lenkrohrabdeckung 15 in den Fig. 1, 2 und 4 sichtbar ist, dargestellt. Das Lenkrad 16 weist hier zwei im Querschnitt U-förmige Speichen 102 auf, die radial im Lenkrad 16 angeordnet mit den inneren Enden an einem Nabenteil 103 angeschlossen sind. Lenkrad 16 und Speichen 102 sind mit einer Schicht 120 aus Kunststoff überzogen oder in dieser eingebettet Oberhalb des Nabenteils 103 ist ein Kunststoffknopf 107 zur Betätigung des Signalhorns am Lenkrad angeordnet

Im Nabenteil 103 ist ein Verbindungsteil 104 aufgenommen, das mit dem oberen Abschnitt der Lenkwelle 11 drehfest verbunden ist. Der obere Abschnitt ist aufgebaut aus einem konischen Teil 161 und einem daran anschließenden Keilwellen-Teil 162 und endet in einem Gewindezapfen 163. Das auf den oberen Abschnitt aufsteckbare Verbindungsteil 104 weist in einem zentralen Durchlaß einen dem konischen Teil 161 entsprechenden Abschnitt 141 und einen dem Keilwellen-Teil 162 entsprechenden Vielnuten-Abschnitt 142 auf. Über eine in einer Aussparung 110 des Verbindungsteils 104 eingeordnete und von einer auf dem Gewindezapfen 163 aufgeschraubten Mutter 112 gegen das Verbindungsteil 104 angedrückte Federscheibe Ul ist das Verbindungsteil 104 an der Lenkwelle 11 gesichert

Das Verbindungsteil 104 hat etwa die Form einer Kuselschicht — oder mit anderen Worten die Form

einer Kugel von der durch zwei parallele Schnittebenen zwei identische Kugelabschnitte abgetrennt sind — mit einer Symmetrieebene durch den Kugelmittelpunkt. Diese Kugelschicht weist einen zentraler Durchlaß 141, 142 sowie radiale Bohrungen 144, sogenannte Sackbohrungen, auf (F i g. 6).

Das Nabenteil 103 hat etwa die Form einer Hohlkugelschicht mit einer Symmetrieebene durch den Hohlkugelmittelpunkt. Und ist mit radial verlaufenden Bohrungen 133 sowie mit einer vom oberen Rand bis etwa zur Symmetrieebene reichenden rechteckigen Aussparung 132 versehen (F i g. 5).

Die Aussparung 132 dient dazu, den Einbau des Verbindungsteils 104 in das Nabenteil 103 zu erleichtern, zumal wenn wie hier die Höhe des Nabenteils 103 größer ist als die des Verbindungsteils 104, so daß das Nabenteil 103 mit Randabschnitten 103a das Verbin-/iungsteil 104 in Achsrichtung beiderseits überragt (F ig. 4).

Im zusammengebauten Zustand wird in diese Aussparung 132 ein Einsatzstück 109 eingefügt (F i g. 3), so daß eine allseits schwenkbare Kupplung von Nabenteil 103 und Verbindungsteil 104 gegeben ist, wobei die Außenfläche 143 des Verbindungsteils 104 und die Innenfläche 131 des Nabenteils 103 zusammenwirken. Zur Verriegelung der beiden Kupplungsteile sind in die fluchtend angeordneten Bohrungen 133,134 Abscherglieder 105 eingesetzt (Fig.4). Die von Nabenteil 103, Verbindungsteil 104 und Abscherglieder 105 gebildete Lenkradbefestigung ist hier zusammen mit dem Lenkrad 16 in Kunststoff eingebettet bzw. von einer Schicht 120 aus Kunststoff umgeben. Nabenteil

103 und Verbindungsteil 104 können aus demselben Kunststoff gefertigt sein.

Falls bei einer Fahrzeugkollision der Fahrer auf das Lenkrad aufprallt, so kann dieses nach Oberschreiten einer die Abscherglieder 105 und die Kunststoffeinbettung abtrennenden Kraft gegenüber der Lenkwelle abgeschwenkt werden. Beim Schwenken des Lenkrads 16 aus der Position nach Fig. 1 in die Position nach Fi g. 2 bewegen sich Nabenteil 103 und Verbindungsteil

104 in gesicherter Weise geführt relativ zueinander, ohne daß die Kopplung dieser beiden Teile gelöst wird.

Dadurch ist eine außerhalb von Notsituationen starre Verbindung zwischen Lenksäule und Lenkrad gegeben, die bei einem einen vorgegebenen Wert überschreitenden Aufprall des Fahrers unabhängig von der Aufprallrichtung eine unmittelbare und zuverlässig funktionierende Anpassung der Lenkradebene an den Körper des Fahrers unter Energieabsorption und ohne Aufbau einer Rückstellkraft gestattet. Der Körper des Fahrers kommt daher sogleich nach dem Aufprall an einer Stelle des Lenkrads mit der gesamten Frontfläche des Lenkrads bzw. den am Lenkrad vorgesehenen Schutzpolstern hinsichtlich der möglichen Aufschlagfläche in optimalen Kontakt, wobei eine geführte Relativbewegung zwischen Verbindungsteil und Nabenteil stattfindet.

Das Absorptionsvermögen der vorbeschriebenen Ausbildung kann durch entsprechende Wahl des Werkstoffs der Abscherglieder 105, deren Zahl und Stärke, sowie durch die Festigkeit der Kunststoff-Schicht 120 im Bereich der Einbettung der Ränder 103a des Nabenteils 103 bemessen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lenkradbefestigung an einer Lenkwelle, insbesondere bei steilgestellten Lenksäulen, in Kraftfahrzeugen, bei welcher ein am Ende der Lenkwelle befestigtes Verbindungsteil in einem mit den Speichen des Lenkrades verbundenen Nabenteil eingeordnet und gehalten ist und bei welcher bei einem einen vorgegebenen Wert übersteigenden Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad des Nabenteil mit Lenkrad relativ zum Verbindungsteil schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (tO4) etwa die Form einer Kugelschicht mit einer Symmetrieebene durch den Kugelmittelpunkt aufweist und daß das Nabenteil (!03) etw2 die Form einer Hohlkugelschicht mit einer Symmetrieebene durch den Hohlkugelmittelpunkt aufweist, daß das Nabenteil (103) eine vom Rand etwa zur Symmetrieebene reichende Aussparung (132) aufweist und daß Verbindungsteil (104) und Nabenteil (103) eine allseitig schwenkbare Kupplung bilden, die durch in radial verlaufenden Bohrungen (133, 144) des Nabenteils (103) und des Verbindungsteils (104) eingeordnete Abscherglieder (105) verriegelt ist

2. Lenkradbefestigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenteil (103) das Verbindungsteil (104) in Achsrichtung beiderseits überragt.

3. Lenkradbefestigung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Nabenteil (103), das Verbindungsteil (104) und die Abscherglieder (105) in Kunststoff eingebettet sind.