DE2336788A1

DE2336788A1 - Sicherheits-lenksaeule

Info

Publication number: DE2336788A1
Application number: DE19732336788
Authority: DE
Inventors: Burkhardt Becker; Rainer Heise; Heinz Wallach
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1973-07-19
Filing date: 1973-07-19
Publication date: 1975-02-06
Also published as: US3934486A

Description

VOLKSWAGENWEBK Aktiengesellschaft

518 Wolfsburg
Unsere Zeichen: K 1537
1702-Pt-Gn/Sf

T8. 7. 73

Sicherheits-Lenksäule

Die Erfindung bfezieht sich auf eine Sicherheits-Lenksäule für Kraftfahrzeuge mit einer Lenkwelle, die mit dem Lenkrad und dem Lenkgetriebe über je ein drehsteifes Gelenk verbunden ist.

Bei schweren Zusammenstößen von Kraftfahrzeugen besteht die Gefahr, daß die Lenksäule infolge der frontalen. Deformation der Karosserie um ein beträchtliches Maß in den Fahrgastraum gestoßen wird und zu schweren Verletzungen des Fahrers führt. Zur Beseitigung dieser Gefahr ist es bekannt, die Lenksäule zu unterbrechen und die Unterbrechung durch ein stoßabsorbierendes Zwischenstück zu überbrücken (DT-PS 1 655 581, DT-PS 1 298 010}. Bekannt ist es, die Lenksäule so auszubilden, daß sie bei einem !"rontalZUsammen-. stoü in Blitzform ausknicken kann. Eine bekannte Sieherheits-Lenksäule dieser Art (Zeitschrift "mot", 21/68 vom 19.10*68, Seite 50 und 52) besitzt eine Lenkwelle, die mit dem Lenkrad und dem Lenkgetriebe über je ein drehsteifes Gelenk verbunden ist. Zusätzlich ist int mittleren Bereich der Lenkwelle ein stofiabsor-

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bierendes, korbahnlich.es Scherengitter vorgesehen.Durch diese Lenksäule wird eine Verletzung des Fahrers bei einem. Frontalzusammenstoß weitgehend vermieden.

Aufgabe der Erfindung ist es,eine Sicherheitslenksäule der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei einem Frontalzusammenstoß sofort ein richtungsgezieltes Ausknicken der Lenksäule erfolgt. Vorzugsweise soll die Lenksäule seitlich oder nach oben, nicht jedoch nach unten ausknicken, um auch Fuß- oder Beinverletzungen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lenkwelle im mittleren Bereich ihrer Länge unterbrochen ist und die beiden Lenkwellenteile durch ein drittes drehsteifes Gelenk, dessen Gelenkpunkt außerhalb der Lenkwellenachse liegt, miteinander verbunden sind. Eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Lenksäule besitzt als Gelenk mit außerhalb der Lenkwellenachse liegendem Gelenkpunkt eine S-förmig gebogene Blechlasche, deren mittlerer Schenkel eine außerhalb der Lenkwellenachse angeordnete, als Auflage- und Gelenkpunkt wirkende sickenförmige Einprägung besitzt.

Anhand einer Zeichnung werden die Erfindung und Ausgestaltungen der Erfindung erläuert.

In der Zeichnung zeigen

Figuren 1-3 in schematischer Darstellung eine

Sicherheits-Lenksäule mit verschie— . denen Kombinationen von drehsteifen Gelenken und

Figuren 4-6 unterschiedlich ausgebildete drehsteife Gelenke.

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In Figur 1 wird ein - nicht weiter dargestelltes Lenkrad über eine Lenkwelle mit dem Lenkgetriebe 5 verbunden. Die Lenkwelle ist im mittleren Bereich unterbrochen. Die beiden Lenkwellenteile 1.1 und 1.2 sind über ein drehsteifes Gelenk 4 verbunden* Der Gelenkpunkt 4·1 dieses Gelenkes liegt außerhalb der Lenkwellenachse A. Das Lenkwellenteil 1.1 ist mit dem Lenkgetriebe 5 über ein drehBteifes Gelenk 2, hier ein Kreuzgelenk,- verbunden. Das mit-dem nicht dargestellten Lenkrad verbundene Lenksäulenteil 6 ist mit dem zweiten Lenkwellenteil 1.2 ebenfalls über ein Kreuzgelenk 3 verbunden. Das mittlere, drehsteife Gelenk 4 ist als S-förmig gebogene Blechlasche ausgebildet. Der Gelenkpunkt 4.I wird durch eine im mittleren Schenkel der Blechlasche außerhalb der Lenkwellenachse A angeordnete sickenförmige Einprägung gebildet. Bei einem Frontalzusammenstoß wird auf die Lenksäule eine axial gerichtete Kraft ausgeübt, so daß sich die sickenförmige Einprägung 4·1 infolge der axialen Verschiebung sehr schnell an den Lenkwellenteil 1.1 anlegt, wodurch ein Auflagepunkt entsteht. Man erkennt, daß die beiden Gelenkwellenteile 1.1 und 1.2 wegen des dadurch eingeleiteten Ausknickmomentes im Bereich des mittleren Gelenkes 4 ia Pfeilrichtung ausknicken werden. Diese Eichtung ist durch die Lage des Gelenkpunktes 4·1 i^m oberen Bereich der Lenkwelle bedingt. Würde man diesen Gelenkpunkt statt im oberen Bereich im seitlichen Bereich der Lenkwelle anordnen, dann wurden die beiden Gelenkwellenteile 1.1. und entsprechend seitlich ausknicken.

Wenn es die Bauart des Kraftfahrzeuges zuläßt, können ein oder auch beide Kreuzgelenke 1 und 3 durch einfachere Gelenke entsprechend dem mittleren Gelenk 4 ersetzt werden. In Figur 2 ist eine Lenksäule dargestellt, bei der auch das untere Gelenk als S-förmig gebogene Blechlasche ausgeführt ist. Das Gelenk 3 ist dagegen weiterhin als Kreuzgelenk ausgeführt. Der außerhalb der Lenkwellenachse A liegende Gelenkpunkt 2.1 des unteren äußeren Gelenkes 2 ist auf der dem Gelenkpunkt 4· 1 des mittleren Gelenkes 4 gegenüberliegenden Seite der Lenkwellenachse A angeordnet, um ein sicheres Ausknicken der Lenkwellenteile 1.1. und 1.2 in Pfeilrichtung zu gewährleisten. Ein Beispiel

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für eine Sicherheits-Lenksäule, in der auch das zweite äußere Gelenk durch ein einfaches Gelenk ersetzt ist, ist in Figur 3 dargestellt. Auch dieses Gelenk 3 ist im Beispiel als S-förmig gebogene Blechlasde ausgeführt, wobei die als Gelenkpunkt wirkende sickenförmige Einprägung 3·1 ebenfalls auf der dem Gelenkpunkt 4·Ί des mittleren Gelenkes 4 gegenüberliegenden Seite der Lenkwellenachse A angeordnet ist. Die Gelenkpunkte der drei Gelenke 2, 4 und 3 liegen somit abwechselnd auf der einen und auf der gegenüberliegenden Seite der Lenkwellenachse A, so daß eine Ausknickung der beiden Lenkwellenteile 1.1 und 1.2 in Pfeilrichtung sichergestellt ist.

In den Figuren 1-3 ist insbesondere für das mittlere Gelenk eine S-förmig gebogene Blechlasche vorgesehen. Diese Gelenkart ist einfach in ihrem Aufbau und somit sehr wirtschaftlich herzustellen. Trotzdem wird die gewünschte Wirkung bei ihrem Einsatz in der erfindungsgemäßen Lenksäule voll erreicht.

In den Figuren 4-6 sind weitere Gelenke dargestellt, die bei der erfindungsgemäßen Lenksäule eingesetzt werden können.

Figur 4 zeigt ein Gelenk 4, das nach Art eines Scharniers aufgebaut ist. Der Gelenkpunkt 4*1 liegt dabei wiederum außerhalb der Lenkwellenachse A. Auch bei diesem Gelenkaufbau werden die beiden Lenkwellenteile 1.1 und 1.2 bei einem Frontalzusammenstoß in Pfeilrichtung ausgelenkt.

Ein weiteres, sehr einfach gestaltetes Gelenk ist in Figur 5 gezeigt. Eier besteht das Gelenk aus einer einfachen U-förmig gebogenen Blechlasche. Der außerhalb der Lenkwellenachse A liegende Gelenkpunkt wird durch den Scheitel der U-förmig gebogenen Lasche gebildet. Auch bei dieser Anordnung ist eine einwandfreie Ausknickung der beiden Lenkwellenteile in Pfeilrichtung gegeben. Ein Vergleich mit den Anordnungen gemäß den Figuren 1-3 zeigt, daß der mögliche Ausknickweg dieser Anordnung etwas kleiner ist, wenn nicht die U-förmige Schleife vergrößert wird. Dim die Torsionssteifigkeit des Gelenkes ge-

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maß Figur 5 zu vergrößern, kann das Ende des einen Schenkels der U-förmig gebogenen Blechlasche zum zweiten Schenkel hin abgeknickt und mit diesem durch eine leichte Punktschweißung verbunden werden, so daß er gegen seitliche Verschiebungen gesichert ist. Ein so ausgestaltetes Gelenk ist in Figur 6 dargestellt. Dadurch, daß der Scheitelbereich der Blechlasche langer ausgebildet ist, als der Bereich der miteinander verbundenen Schenkelenden, wirkt die Verbindungsstelle der beiden Schenkelenden als Dreh- und Gelenkpunkt 4*1·

Durch die im knickgefährdeten Bereich der Lenkwelle erfindungsgemäß vorgesehene Gelenkstelle wird bei einem Frontalzusammenstoß eine beliebige und nicht nur "begrenzte Verschiebung der Lenkwelle bzw. der Lenkwellenteile ermöglicht. Die vorzugsweise verwendeten Blechlaschen können im übrigen konstruktiv so gestaltet werden, daß sie Einbautoleranzen der Lenkwelle ausgleichen.

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Claims

ANSPRÜCHE

Sicherheits-Lenksäule für Kraftfährzeuge mit einer Lenkwelle, die mit dem Lenkrad und dem Lenkgetriebe über je ein drehsteifes Gelenk verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkwelle im mittleren Bereich ihrer Länge unterbrochen ist und die beiden Lenkwellenteile (1.1, 1.2) durch ein drittes drehsteifes Gelenk (4)» dessen Gelenkpunkt (4·1) außerhalb der Lenkwellenachse (A) liegt, miteinander verbunden sind.
2. Sicherheits-Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch eines der äußeren drehsteifen Gelenke (2, 3) als Gelenk mit außerhalb der Lenkwellenachse (A) liegendem Gelenkpunkt (2.1) ausgebildet ist, wobei der Gelenkpunkt (2.1) dieses Gelenkes (2) auf der dem Gelenkpunkt (4.I) des mittleren Gelenkes (4) gegenüberliegenden Seite der Lenkwellenachse (A) angeordnet ist.
3· Sicherheits-Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei drehsteifen Gelenke (2, 3» 4) als Gelenk mit außerhalb der Lenkwellenachse (A) liegendem Gelenkpunkt (2.1, 3.11 4*1) ausgebildet sind, wobei die Gelenkpunkte abwechselnd auf der einen und auf der gegenüberliegenden Seite der Lenkwellenachse angeordnet sind.

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4· Sicherheits-Lenksäule nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß als Gelenk mit außerhalb der Lenkwellenachse liegenden Gelenkpunkt ein Gelenk nach Art eines Scharniers vorgesehen ist.
5· Sicherheits-Lenksäule nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß als Gelenk mit außerhalb der Lenkwellenachse· liegendem Gelenkpunkt eine gebogene Blechlasche •vorgesehen ist.
6.. Sicherheits-Lenksäule nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Blechlasche U-förmig gebogen ist.
7· Sicherheits-Lenksäule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des einen Schenkels der ΤΓ-förmig gebogenen Blechlasche zum zweiten Schenkel hin abgeknickt ist und sich auf diesem, gegen seitliche Verschiebungen gesichert, abstützt.
8. Sicherheits-Lenksäule nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das abgeknickte Ende des einen Schenkels mit dem anderen Schenkel durch eine leichte Punktverschweißung verbunden ist. ρ
9· Sicherheits-Lenksäule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechlasche S-förmig gebogen ist und deren mittlerer Schenkel eine außerhalb der Lenkwellenachse (A) angeordnete, als Auflage- und Gelenkpunkt wirkende sickenförmige Einprägung besitzt.
10. Sicherheits-Lenksäule nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß der außerhalb der Lenkwellenachse (A) liegende Gelenkpunkt (4·Ό des mittleren Gelenkes (4) im seitlichen oder oberen Bereich der Lenkwelle angeordnet ist.

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