DE2417544A1

DE2417544A1 - Elastische lenkradlagerung

Info

Publication number: DE2417544A1
Application number: DE2417544A
Authority: DE
Inventors: Hans Hermann Dipl Ing D Braess
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1974-04-10
Filing date: 1974-04-10
Publication date: 1975-10-30

Description

Elastische Lenkradlagerung nie Erfindung betrifft eine elastische Lenkradlaqerunq, insbesondere fiir die Lenkung von Personenkraftwanen unter Verwendung eines das Lenkmoment Ubertraqenden, zwischen Lenkrad und Lenkradnabe angeordneten elastischen Zwischengliedes Es sind bereits mehrere Vorschläne fir eine elastische Lenkradlagerung gemacht worden, so ist im PT-Gt! 1 710 575 zwischen Lenkrad und Nabe eine Zwischenschicht aus gummi vorqesehen, so daß das Lenkrad zur Nabe elastisch qelaaert ist und axiale sowie radiale Stöße auf das Lenkrad in gewissen Grenzen auffangbar sind. Nachteilig bei dieser Ausführung ist, daß die axiale Steifigkeit des Lenkrades unabhängig von den Lenkkräften erfolgt und bei Kurvenfahrt ein unnräzises Lenkgefühl vermittelt wi rd.
Demgegenüber liegt der Erfindunn die Aufgabe zunrunde, eine elastische Lenkradlagerung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine vom Lenkmoment gesteuerte Nachgiebigkeit aufweist, d.h. das Lenkrad soll, wenn keine Lenkkräfte wirken, in Aufbrallrichtung (axial und in den anderen Richtungen) relativ nachgiebig gelanert sein, während bei Kurvenfahrt das Lenkrad relativ steif gelagert sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lenkrad mit der Lenkradnabe iiber ein oder mehrere in der Lenkradnabe angeordnete und mit dem Lenkrad verbundene elastische Zwischenglieder.
die eine vom Lenkmoment nesteuerte axiale Nachgiebigkeit aufweisen, gekuppelt ist0 Hierdurch wird nach der Erfindung erreicht, daQ die möglichen Verformungswege, insbesondere diejenigen am Lenkrad, dann so groß wie möglich sind, wenn das Lenkrad seine Funktion als Lenkvorrichtung nicht zu erftillen braucht, wie z.B. beim Frontal aufprall auf eine Barriere; Tritt z.B. eine axiale Stoßkraft infolqe eines Kopfaufschlages auf, so kann die mit dem Lenkrad gekoppelte Nabe nachgeben Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, daß das Lenkrad im Zwischenglied eingeformte vorragende 5tege aufweist, welche im axialen Abstand zur Lenkradnabe angeordnet sind Hierdurch kann das Lenkrad ohne anzuschlaqen in Achsrichtung der Lenkspindel in die Lenkradnabe einfedern.
Nach der Erfindung ist weiter vorgesehen, daß zwischen Hohlräumen das bzw. die Stegteil(e) des Lenkrades in einem Flittelstiick des Zwischengliedes angeordnet ist (sind). Die Hohlräume im Zwischenglied sind quer zur Drehrichtung des Lenkrades in einer parallel zum Lenkrad verlaufenden Ebene angeordnet und sind desweiteren nach der Erfindung s-förmig ausqebildet und weisen einen Abschnitt (Vertiefung) zur klemmenden Aufnahme von Nasen des Mittelstückes auf, Hierdurch wird in vorteilhafter Weise nach der Erfindung erreicht, daß in beiden Drehrichtungen des Lenkrades eine von der Verdrehung des Lenkradkranzes, also vom Lenkmoment gesteuerte axiale Nachgiebigkeit im Zwischenglied der Nahe gewährleistet ist und bei Kurvenfahrt die nachgiebige Lagerung von einer relativ steifen Lagerung, die in gewissen Grenzen auch noch eine axiale Nachgiebigkeit aufweist, abgelöst wird.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindunq ist in der Zeichnuna dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht des Lenkrades mit Lenkradnabe und Lenkspindel, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.
Die Lenkung besteht aus einem Lenkrad 1, einer Lenkradnabe 2 und einer daran befestigten Lenkspindel 3, die von einem Lenkrohr 4 umgeben ist.
Das Lenkrad 1 ist mit der Lenkradnabe 2 über ein oder mehrere elastische Zwischenglieder 5 verbunden, die in der Lenkradnabe fest angeordnet sind.
Im dargestellten Ausflhrunqsbeispiel sind zwei diametral gegenüberfliegend angeordnete Zwischenglieder 5 vorgesehen. Es wären aber auch mehrere in der Nabe 2 angeordnete Zwischenglieder 5 denkbar.
Zum Verbinden des Lenkrades 1 mit der Nabe 2 sind an der Unterseite des Lenkrades 1 in Achsrichtung der Lenkspindel 3 vorragende Stege 6 angeordnet, die im Zwischenglied 5 eingeformt gehalten sind.
Das elastische Zwischenglied 5 besteht vorzugsweise aus Gummi und weist s-förmig ausgeformte Hohlräume 7 auf, zwischen denen ein Mittelstück n zur Aufnahme eines Steges 6 des Lenkrades 1 vorgesehen ist. Die Hohlräume 7 verlaufen quer zur Drehrichtung 15 bzw.
16 des Lenkrades 1 in einer parallel zum Lenkrad 1 verlaufenden Ebene x-x. Die Zwischenglieder können eine rechteckige Form (Ausftihrunqsbeispiel) oder aher auch andere geometrische Formen, wie z.B. eine runde Form aufweisen.
Die s-förmig ausgeformten Hohlräume 7 weisen Ahschnitte mit einer Vertiefung 10 auf, die zur Aufnahme eines vom rlittelstiick 8 gebildeten Nasenteiles 11 ausgebildet sind.
Die Hohlräume 7 erstrecken sich nahezu liter die r,esamtbreite des Zwischengliedes 5 und bilden Wandungsteile 12 und 13 von geringer Dicke an beiden Seiten des Zwischengliedes 5, wodurch eine axiale Nachgiebigkeit des Lenkrades 1 unterstützt wird.
Das Lenkrad 1 ist im Abstand a zur Lenkradnabe 2 gelagert, damit ein axiales Nachgeben des Lenkrades 1 oder eine inkelbewegung um eine @uerachse möglich wird.
nie elastische Lenkradlagerung stellt eine Ausführung dar, deren Besonderheit darin besteht, daß die axiale Steifigkeit und damit die Winkelbeweglichkeit des Lenkrades 1 um zur Lenkspindel 3 senkrechten Achsen nicht konstant sind, sondern eine Funktion der Lenkkräfte darstellen.
Das Lenkrad 1 soll, wenn keine Lenkkräfte wirken, relativ nachgiebin gelagert sein, welches wichtig bei einem Kopfaufprall beim frontalen "Crash" ist. Diese Nachgiebigkeit in Richtung 14 wird im wesentlichen dadurch erzielt, daR das Lenkrad 1 ueber die Steqe 6 axial elastisch im Zwischenglied 5 bewegbar gelagert ist, wozu die Wandungsteile 12, 13 von geringer Dicke zu beiden Seiten des Hohl raumes 7 beitragen.
Bei Kurvenfahrt soll das Lenkrad 1 relativ steif gelagert sein, damit das Lenkrad 1 seine Lenkfunktion voll erfillen kann. Die Nachgiebigkeit des Lenkrades 1 darf nur dann gering sein, um ein präzises Lenkqefühl erreichen zu können. Diese Forderung läßt sich dadurch erfüllen, daß durch die Bewegung des Lenkrades in Umfangsrichtung 15 bzw. 16 die Nase 11 des Mittelsttickes P in die Vertiefung 10 des s-förmigen Hohlraumes 7 im Zwischenglied 5 zur Klemmung kommt. Auch bei dieser Stellung des Lenkrades weist es aufgrund des Zwischengliedes noch eine gewisse axiale Nachgiebigkeit auf.

Claims

p a t e n t a n s p r ü c he

(4 Elastische Lenkradlagerunn, insbesondere flir die Lenkunq von Personenkraftwagen unter Verwendung eines das Lenkmoment übertragenden, zwischen Lenkrad und Lenkradnabe anseordneten,elastischen Zwischengliedes, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad (1) mit der Lenkradnabe (2) huber ein oder mehrere in der Lenkradnabe (2) angeordnete und mit dem Lenkrad (1) verbundene elastische Zwischenglieder (5), die eine vom Lenkmoment gesteuerte axiale Nachgiebigkeit aufweisen, gekuppelt ist.
2. Lenkradlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad (1) im Zwischenglied (5) eingeformte vorragende Stege (6) aufweist, welche im axialen Abstand (a) zur Lenkradnabe (2) angeordnet sind.
3. Lenkradlagerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zwischenglieder (5) diametral gegenüberlieqend in der Lenkradnabe (2) angeordnet sind.
4. Lenkradlagerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Hohlräumen (7) das bzw. die Stegteil(e) (6) des Lenkrades (1) in einem Mittelstück (ô) des Zwischengliedes (5) angeordnet ist (sind).
5. Lenkradlagerung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch qekennzeichnet, daß die Hohlräume (7) im Zwischenglied (5) quer zur Drehrichtung (15 bzw. 16) des Lenkrades (1) in einer parallel zum Lenkrad verlaufenden Ebene (x-x) angeordnet sind.
6. Lenkradlagerung nach den Ansprüche 1 bis 5, dadurch nekennzeichnet, daß die Hohlräume (7) des Zwischengliedes (5) s-formie ausgebildet sind und einen Abschnitt (Vertiefung 10) zur klemmenden Aufnahme von Nasen (11) des Mittelstückes (8) aufweisen.
7. Lenkradlagerung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch nekennzeichnet, daß die Hohl raume (7) nahezu über die gesamte Breite des Zwischengliedes (5) verlaufen und sich Wandungsteile (12, 13) von geringer Dicke zur axialen Nachgiebigkeit des Lenkrades (1) bilden.