DE2408174A1

DE2408174A1 - Lenksaeulen-anordnung fuer ein fahrzeug

Info

Publication number: DE2408174A1
Application number: DE19742408174
Authority: DE
Inventors: Yasuhiko Fujiwara; Kenzo Hirashima
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1973-02-22
Filing date: 1974-02-20
Publication date: 1974-09-05
Also published as: US3949623A; GB1437157A; JPS49110032A

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenksäulen-Anordnung für ein Fahrzeug.

Die vorliegende Erfindung geht aus von dein bekannten Problem, für den Fahrer einen erhöhten Stoßschutz vorzusehen, welcher insbesondere während Kollisionen oder Unfällen wirkungsvoll wird, insbesondere bei Frontalzusammenstößen oder Unfällen, wenn das Motorfahrzeug zufällig gegen ein Hindernis fährt. Moderne Motorfahrzeuge haben einen Sicherheitsgurt, der verhindern soll, daß ein Fahrer aus seiner Sitzposition nach vorne geschleudert wird. Jedoch kann der Fahrer, obwohl er einen Sicherheitsgurt trägt, gegen ein Lenkrad stoßen, welches

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durch die Lenksäule in seiner normalen Betriebsstellung gehalten wird. Ein solcher Sicherheitsgurt verhindert häufig nicht, daß der Fahrer auf das Lenkrad schlägt und sich dadurch verletzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenksäulen-Anordnung anzugeben, mit der die Gefahr von Verletzungen eines auf das Lenkrad aufschlagenden Fahrers herabgemindert ist.

Diese Aufgabe wird geinäß der Erfindung gelöst durch eine ein erstes relativ stationäres Teil und eine ein zweites Teil aufweisende Lenkstange, wobei das zweite Teil in Richtung auf das erste Teil zu bewegbar ist, ferner durch derart ausgebildete Einrichtungen, um normalerweise das zweite Teil in der axialen Bewegung relativ zum ersten Teil in einer vorgegebenen Position desselben anzuhalten und im Bedarfsfall das zweite Teil in die Richtung auf das erste Teil zu bewegen.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis für die Senksäule eine an sich starre, im Kollisionsfall aber bewegliche Einrichtung vorzusehen, welche normalerweise ein oberes Teil einer Lenkstange in der axialen Bewegung relativ zum unteren Teil derselben in einer vorausbestimmten Position hält und das obere Teil in Richtung auf das untere Teil nach Empfang eines Kollisionssignals bewegt.

In einer Weiterbildung ist vorgesehen, die Lenksäule dadurch noch betriebssicherer zu machen, daß, wenn aus irgendeinem Grunde die an sich starre Einrichtung bei normalen Fahrbedingungen in Aktion getreten sein sollte, das Lenkrad immer noch in seine Betriebsstellung gehalten werden kann.

In vorteilhafter Ausgestaltung kann die anhaltende und vorwärtstreibende Einrichtung Spannteile sowie einen Kolben aufweisen,

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der am zweiten Teil befestigt ist, das gleitend in einer im ersten Teil geformten Bohrung angeordnet ist, um so eine Gaskammer zu "bilden, die mit einem unter Druck gesetzten Gas gefüllt ist und der dem Druck des unter Gas gesetzten Gases ausgesetzt ist, um gegen eine auf diesen durch die Spannteile aufgebrachte Kraft gezwungen zu werden, wobei die Spannteile dazu neigen, den Kolben in die Bohrung zu treiben, so daß das zweite Teil gegen die axiale Bewegung relativ zum ersten Teil in der vorausbestimmten Position angehalten wird, und daß normalerweise geschlossene "Ventile vorgesehen sind, die so angeordnet sind, daß sie mit der Gaskammer verbunden sind und geeignet sind, geöffnet zu werden, um es dem in der Gaskammer unter Druck befindlichen Gas zu gestatten, aus der Gaskammer ausgestoßen zu werden.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer schematischen Ansicht einer Lenksäule und eine Darstellung einer anhaltenden und vorwärtstreibenden Einrichtung,

Pig. 2 einen Querschnitt einer schematischen Ansicht eines zweiten Beispiels einer anhaltenden und vorwärtstreibenden Einrichtung für eine Lenksäule,

S¹Ig. $ einen Querschnitt einer schematischen Ansicht eines dritten Beispiels einer anhaltenden und vorwärtstreibenden Einrichtung für eine Lenksäule,

.Fig. 4- einen Querschnitt einer schematischen Ansicht eines vierten Beispieles einer anhaltenden und vorwärts-treibenden Einrichtung für eine Lenksäule und

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Jig. 5 einen Querschnitt einer schematischen Ansicht einer Steuersäule gemäß Pig. 1, wobei gewisse Teile weggelassen sind, und eine Darstellung einer Kodifikation der Lenksäule.

In der Zeichnung ist das obere Teil einer Lenksäule mit dem Bezugszeichen 10 und das untere Teil mit dem Bezugsζeichen bezeichnet. Das untere Teil 12 der Lenksäule ist mit einem Zylinder 14 versehen, welcher koaxial daran"befestigt ist und welcher entlang der Außenseite desselben mit einem äußeren, nicht dargestellten Nutprofil versehen ist, welches mit einem ebenfalls nicht dargestellten inneren ITutprofil komplementärer Form eingreift, welches in der Innenwand einer Hülse 16 vor gesehen ist, die koaxial am oberen Teil 10 befestigt ist. Das obere Teil und das untere Teil 10 und 12 der Lenksäule können somit ineinander längs ihrer Achse gleiten und werden miteinander gedreht. Die mit ihrem unteren Ende mit einem Lenkgetriebe 18 und an ihrem oberen Ende mit einem Lenkrad 20 verbundenen Lenksäule ist innerhalb eines teleskopartigen Hüllrohrs 22 drehbar befestigt, welches mit seinem unteren Ende an einer Sicherheitswand 24 eines nicht dargestellten Motorfahrzeuges starr verbunden ist.

Um die Lenksäule in ihrer normalen Betriebslage zu halten, ist ein Kolben 26 mit dem oberen Teil 10 verbunden, welcher dichtend in der Zylinderbohrung 14 gleitet und welcher innerhalb der Zylinderbohrung eine Kammer 28 bildet, die mit einem unter Druck gesetzten Gas gefüllt ist. Der Kolben 26 wird durch den Druck des Gases in der Kammer 28 gegen eine Druckfeder 30 gepreßt, welche sich ζ v/i sehen einer ringförmigen Endplatte 14' des Zylinders 14 und dem Kolben 26 abstützt, ein das obere Teil 10 gegen eine axiale Bewegung relativ zum unterer. Teil 12 in der dargestellten Position zu halten. Am Zylinder 14 ist ein «

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Triggerventil 32 angeordnet, welches das Entweichen des in der Kammer 28 "befindlichen Gases erlaubt wenn ein elektrisches Signal durch einen Kollisionsschalter 34- abgegeben wird. Das elektrische Signal wird vom Kollisionsschalter 34- durch einen Gleitring 36 auf das Triggerventil 32 übertragen. Der Kollisionsschalter 34- wird bei einer Kollision geschlossen.

Wenn das Triggerventil 32 geöffnet ist, um dem in der Kammer 28 befindlichen Gas zu erlauben, aus der Kammer 28 nach Erhalt eines Kollisionssignals ausgestoßen zu werden, wird der Kolben 26 infolge der Kraft oder Aktion der Druckfeder 30 in Richtung der Kammer 28 vorwärts getrieben. Diese Bewegung des Kolbens bewirkt das Zurückziehen des Steuerrades 20.

In der Pig. 2 ist ein zweites Beispiel einer anhaltenden und vorwärtstreibenden Einrichtung dargestellt. In diesem Beispiel wird ein Kolben 26, welcher durch eine Kolbenstange 26' mit dem oberen Teil der Lenksäule (Fig. 1) verbunden ist, in seiner axialen Bewegung relativ zum Zylinder 14- durch einen Scherstift oder Scherstifte 38 angehalten. Die Kolbenstange 26' und der Kolben 26 bilden eine im wesentlichen ringförmige, geschlossene Kammer 4-0 innerhalb der Zylinderbohrung 14, und der Kolben 26 bildet eine offene Kammer 42. Der Kolben 26 gleitet dichtend innerhalb des Zylinders 14. Für den Zweck des Vorwärtstreibens des Kolbens 26 in die Zylinderbohrung 14 ist am Zylinder 14 eine Quelle 44 mit unter Druck stehendem Gas befestigt, wobei ihr Auslaßrohr 44' sich in die ringförmige Kammer 40 öffnet. Das Auslaßrohr 44' ist normalerweise durch ein elektrisch wirkendes Ein-Aus-Ventil (nicht dargestellt) wie ein magnetbetriebenes Ventil, normalerweise geschlossen. Das magnetbetriebene Ventil erlaubt dem unter Druck stehenden Gas nach Erhalt eines Kollisionssignals durch das Auslaßrohr 44' in die ringförmige Kammer 40 einzutreten. Nach Erhalt eines Kollisionssignals wird ein unter

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Druck stehendes Gas die ringförmige Kammer füllen, um den nunmehr unter Druck stehenden Kolben 26 zu "bewegen. Wenn der Kolben 26 durch den in der ringförmigen Kammer 4-0 geschaffenen Druck beaufschlagt ist, wird der Scherstift J>8 durch die auf den Kolben 26 aufgebrachte Kraft gebrochen, wodurch der Kolben 26 in Richtung der offenen Kammer 42 vorwärts getrieben wird.

Ein Beispiel entsprechend Pig. 3 weist eine Zugfeder 46 zum Spannen eines Kolbens 26, v/elcher am oberen Teil einer Lenksäule (nicht dargestellt) befestigt ist, in einen Zylinder 14 und einen Arretierstift 48, um den Kolben 26 normalerweise in der dargestellten Position zu halten auf. Die Zugfeder 46 ist so angeordnet, daß sie auf den Kolben 26 eine Kraft ausübt, die den Kolben in den Zylinder 14 drückt. Obwohl dies im einzelnen nicht dargestellt ist, ist der Arretierstift 48 so konstruiert, daß er bricht, sobald ein Kollisionssignal auf diesen übertragen wird. Nach Erhalt der Kollisionssignals wird der Kolben 26 vorwärts getrieben bzw. durch die Zugfeder 46 in den Zylinder 14 gezogen, wobei das Steuerrad zurückgezogen wird.

Ein in Fig. 4 dargestelltes Beispiel verwendet eine Quelle 50 unter Druck stehender Flüssigkeit. Diese Quelle 50, welche koaxial am unseren Teil der Lenksäule (nicht dargestellt) befestigt ist, hat ein rohrförmiges Gehäuse 52, welches entlang der Außenseite desselben mit einem nicht dargestellten äußeren Nutprofil, welches in das innere Nutprofil komplementärer Form eingreift, welche in der Innenwand einer nicht dargestellten Hülse vorgesehen ist, welche koaxial am oberen Teil der Lenksäule befestigt ist. Ein Kolben 26, der dicht gleitend in einem Zylinder 14 angeordnet ist, bildet innerhalb der Zylinderbohrung eine Kammer 28 mit unter Druck stehendem Gas, und der Kolben 26 und die Kolbenatange 26' bilden innerhalb der Zylinderbohrung 14 eine im wesentlichen ringförmige Kammer 54-· Der Zylinder 14 ist konzentrisch angebracht,

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um innerhalb dem Inneren des rohrförmigen Gehäuses 52 einen im wesentlichen ringförmigen Raum 56 zu bilden, welcher durch einen ringförmigen freien Kolben 5G in einen mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllten Raumteil 60 und in einen mit einem unter Druck stehender Flüssigkeit gefüllten Raumteil 62 geteilt ist. Entsprechend der Darstellung steht der mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit gefüllte Raumteil 62 über Passagen 64 mit der ringförmigen Kammer 54 in offener Verbindimg. Wenn das Gas in der mit unter Druck stehendem Gas gefüllten Kammer 28 durch Öffnen eines Ventils (nur schematisch unter dem Bezugszeichen 66 dargestellt) ausgespült ist und zxvar nach Erhalt eines Kollisionssignals, wird der Kolben 26 infolge des Drucks der in der ringförmigen Kammer 54 befindlichen Flüssigkeit in die Kammer 28 vorwärts getrieben. Natürlich wird während dieses Torgangs der freie Kolben 58 infolge des Druckes des im Raumteil 60 befindlichen Gases die im Raumteil 62 befindliche Flüssigkeit in die ringförmige Kammer 54 versetzen, wodurch der Kolben 26 in die Zylinderbohrung 14 bewegt wird.

In der vorausgegangenen Beschreibung der Fig. 1 bis 4 werden beispielsitfeise verschiedene anhaltende und vorwärtstreibende Einrichtungen beschrieben. Sie alle haben das Merkmal, daß sie das obere Teil 10 der Lenksäule nach Erhalt eines Kollisionssignals in Richtung auf das untere Teil 12 bewegen.

Fig. 5 zeigt eine Lenksäule, welche insofern betriebssicher ist, daß wenn, aus irgendeinem Grunde die an sich starre und im Bedarfsfall bewegliche Einrichtung während normaler Fahrbedingungen des Fahrzeugs ausgelöst wurde, das Lenkrad immer noch in seiner Betriebsstellung gehalten werden kann. Jedoch wird infolge der Trägheit des Lenkrades und des oberen Teils der Lenksäule für den Fall eines Frontalzusammenstoßes das Lenkrad zurückgezogen.

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In Fig. 5 ist das letztgenannte Merkmal in der Lenksäulen-Anordnung entsprechend Fig. 1 ausgeführt. Eine Vielzahl von Scherstiften 66 ist vorgesehen, um den Kolben 26 in der dargestellten Position relativ zur Zylinderbohrung 14 zu halten, sogar, wenn Gas aus der mit unter Druck stehendem Gas gefüllten Kammer 28 während der normalen Betriebsbedingungen eines Motorfahrzeugs ausgeströmt ist. Im Falle eines Frontalzusammenstoßes brechen die Scherstifte 66, und zwar durch eine zusätzliche durch den Kolben 26 darauf aufgebrachten Last infolge der Trägheit des
oberen Teils 10 der Lenksäule und des Lenkrades 20.

-. Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

( 1. ■ Lenksäulen-Anordnung für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch eine ein erstes relativ stationäres Teil (12) und eine ein zweites Teil (10) aufweisende Lenkstange, wobei das zweite Teil (10) in Richtung auf das erste Teil (12) zu bewegbar ist, ferner durch derart ausgebildete Einrichtungen, um normalerweise das zweite Teil (10) in der axialen Bewegung relativ zum ersten Teil (12) in einer vorgegebenen Position desselben anzuhalten und im Bedarfsfall das zweite Teil (10) in die Richtung auf das erste Teil (12) zu bewegen.
2. Lenksäulen-Anordnung nach Anspruch 1^ dadurch gekennzeichnet , daß diese Spannteile sowie einen Kolben (26) aufweist, der am zweiten Teil (10) befestigt ist, der gleitend in einer im ersten Teil (12) geformten Bohrung angeordnet ist, um so eine Gaskammer (28) zu bilden, die mit einem unter Druck gesetzten Gas gefüllt ist und der dem Druck des unter Druck gesetzten Gases ausgesetzt ist, um gegen eine auf diesen durch die Spannteile aufgebrachte Kraft gepreßt zu werden, wobei die Spannteile dazu niegen, den Kolben (26) in die Bohrung su treiben, so daß das zweite Teil (10) gegen die axiale Bewegung relativ zum ersten Teil (12) in der normalen Betriebslage gehalten wird, und daß normalerweise geschlossene Ventile (32) vorgesehen sind, die so angeordnet sind, daß sie mit der Gaskammer (28) verbunden sind und geöffnet werden, um es dem in der Gaskammer (28) unter Druck befindlichen Gas zu gestatten, aus der Gaskammer (28) ausgestoßen zu werden.

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3. Lenksäulen-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß diese eine Kolbenstange (26') sowie einen Kolben (26) aufweist, der durch die Kolbenstange (26') an dem zweiten Teil (10) befestigt ist und gleitend in einer im ersten Teil (12) geformten Bohrung (14-) angeordnet ist, wobei der Kolben (26) und die Kolbenstange (26') eine im wesentliehen ringförmige, geschlossene Kamin er (40) mit der Bohrung (14) bilden, daß eine Quelle (44) für unter Druck stehendes Gas vorgesehen ist, welche ein Auslaßrohr (44') aufweist, das sich in die Eingkammer (40) öffnet, und eine Einrichtung für das normalerweise Verschließen des Auslaßrhres (44'), welche geöffnet werden kann, um dem unter Druck stehenden Gas zu erlauben, in die Ringkammer (40) zu strömen, und abscherbare Teile (38), die so konstruiert sind, daß normalerweise der Kolben (26) an seiner axialen Bewegung relativ zum Zylinder (14) gehindert wird um die axiale Bewegung des Kolbens (26) erst nach Einwirkung einer vorausbestimmten axialen Kraft auf den Kolben (26) zu gestatten.
4. Lenksäulen-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß diese einen Kolben (26) aufweist, der am zweiten Teil (10) befestigt ist und so angeordnet ist, daß er in der Bohrung (14) des ersten Teils (12) gleitet, daß Spannteile vorgesehen sind, die so in der Bohrung angeordnet sind, daß sie auf den Kolben (26) in Richtung zum ersten Teil (12) eine Kraft aufbringen und Teile, die so angeordnet sind, daß sie normalerweise den Kolben (26) gegen seine axiale Bewegung relativ zum Rohrteil halten und die geeignet sind, die axiale Bewegung zu gestatten.

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5. Lenksäulen-Anordnung nach. Anspruch. 1, dadurch, gekennzeichnet , daß diese eine Kolbenstange (26') aufweist, die am zweiten Teil (10) "befestigt ist, daß ein Kolben (26) vorgesehen ist, der an der Kolbenstange (26') befestigt ist und gleitend in einer im ersten Teil (12) geformten Bohrung (14-) angeordnet ist, wobei der Kolben (26) mit der Bohrung (14) eine Gaskammer (28) bildet und der Kolben (26) und die Kolbenstange (26') eine im wesentlichen ringförmige Kammer (54-) bilden, daß eine Quelle unter Druck stehender Flüssigkeit vorgesehen ist, welche mit der im wesentlichen ringförmigen Kammer in Verbindung steht und normalerweise geschlossene Ventile (66) aufweist, die so angeordnet sind, daß sie mit der Kammer (28) mit dem unter Druck stellenden Gas in Verbindung steht und geöffnet werden kann, um das unter Druck stehende Gas aus der Gaskammer auszustoßen.
6. Lenksäulen-Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch weitere Teile, die so' angeordnet sind, daß das zweite Teil (10) normalerweise in der axialen Bewegung relativ zum ersten Teil (12) in einer vorausbestimmten Position desselben angehalten wird, und die geeignet sind, nach der Einwirkung einer vorausbestimmten Kraft auf die Lenksäule deren Bewegung zu gestatten.

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