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Anordnung mit einer Lenkwelle für ein Fahrzeug Die Erfindung betrifft
eine Anordnung mit einer Lenkwelle für ein: Fahrzeug, die über eine Gelenkwelle,
mit dieser einen weniger als 1800 betragenden Winkel einschließend, mit einem Lenkgetriebe
in Verbindung steht und mittels einer ersten Halterung am Pahrzeugaufbau befestigt
ist.
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Bei einer aus der Offenlegungsschrift 2 205 014, B62d, 1/18, bekannten
Anordnung dieser Art ist die erste Halterung zugleich die einzige Halterung; im
übrigen stützt sich die Lenkwelle über die Gelenkwelle auf dem Lenkgetriebe ab.
Eine derartige Abstützung ist jedoch schwierig durchzuführen, da bei der Übertragung
von Lenkbefehlen, also Drehmomenten, Abstützkräfte in verschiedenen Richtungen erforderlich
sind und jedes Spiel nachteilige Wirkungen hat. Auf der anderen Seite hat eine Anordnung
mit einer Lenkwelle und einer Gelenkwelle, die einen von 1800 abwei chenden Winkel
einschließen, bei einem Aufprall die vorteilhafte Wirkung, daß die Lenksäule sich
nicht bzw. nur in verringertem Maße in Richtung auf den Fahrer vorschiebt bzw. der
Fahrer
bei einem Aufprall nicht auf eine Lenkwelle auftrifft, die
sich unmittelbar auf dem Lenkgetriebe abstützt.
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Man könnte daran denken, den letztgenannten Nachteil bei einer gestreckten
Lenkwelle dadurch zu vermeiden, daß man diese, wie aus den Offenlegungsschriften
1 801 251 und 2 106 963, 362d, 1/18, bekannt, unterteilt und an ihrerVerbindungsstelle
über kupplungsartige Glieder zusammenhält, die bei einem in Richtung der Achse der
Lenkwelle wirkenden Stoß außer Eingriff kommen. Eine derartige Konstruktion ist
jedoch nur dann möglich, wenn eine gestreckte Lenkwelle vorliegt, während es häufig
von der Konstruktion des Fahrzeugs her erforderlich ist, das Lenkgetriebe gegen
die Achse der Lenkwelle versetzt anzuordnen. In allen diesen Fällen, in denen also
zwischen der Lenkwelle und dem Lenkgetriebe eine Gelenkwelle angeordnet ist, versagen
die zuletzt erwähnten Konstruktionen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs
beschriebenen Art zu schaffen, die einerseits den Vorteil eines "Ausknickens" bei
einem Aufprall bietet, andererseits aber auf die zumindest konstruktiv schwer zu
lösende Abstützung der Lenkwelle über die Gelenkwelle auf dem Lenkgetriebe verzichtet.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß eine
gegen die erste Halterung axial versetzte zweite Halterung zur Befestigung der Lenkwelle
am Fahrzeugaufbau vorhanden ist mit einem beim Auftreten einer vorbestimmten, den
Winkel zu verringern suchenden Kraft ausklinkenden und dadurch die Lenkwelle freigebenden
Teil.
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Im normalen Betrieb des Fahrzeugs, worunter hier in erster Linie stets
ein Kraftfahrzeug zu verstehen ist, besitzt die Lenkwelle also zwei Halterungen,
mit denen sie beispielsweise im Bereich eines Armaturenbretts am Fahrzeugaufbau
festgelegt ist.
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Sobald jedoch ein Stoß auftritt, der oberhalb eines vorgegebenen Grenzwertes
liegt, erfolgt das erwähnte Ausknicken der Anordnung, da jetzt die zweite Halterung
über ihr dann ausklinkendes Teil die Lenkwelle freigibt, die dann um die erste Halterung
derart geschwenkt wird, daß der erwähnte Winkel verkleinert wird. Die erste Halterung
kann dabei so ausgebildet sein, daß die Schwenkbewegung mit einem bestimmten Energieverzehr
verbunden ist. Häufig wird man die erste Halterung jedoch so ausbilden, daß dieser
Energieverzehr begrenzt ist und sich - bei Ausbildung der Lenkwelle als Teleskoplenkwelle
- Bestandteile dieser Lenkwelle teleskopartig ineinanderschieben können, ohne daß
ein Verklemmen der Lenksäulenteile eintritt.
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In der Regel wird man die Anordnung der verschiedenen Teile so treffen,
daß das Lenkgetriebe gegen die Lenkwelle seitlich versetzt angeordnet ist; dann
erfolgt auch das Ausknicken in seitlioher Richtung ohne Gefahr einer Behinderung
durch oberhalb der Lenkwelle befindliche Bestandteile des Fahrzeugaufbaus und ohne
Gefahr der Verletzung der Beine des Sahrzeuginsassen.
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Ein Vorteil der Erfindung ist in der konstruktiv einfachen Ausbildung
der zweiten Halterung zu sehen. So kann das ausklinkende Teil ein Federblech sein,
das mit einander gegenüberliegenden Enden in Aufnahmen an einem die Lenkwelle U-förmig
umgreifenden Hauptteil der zweiten Halterung hineinragt. Sobald infolge eines Stoßes
die Lenkwelle mit einer vorgegebenen Kraft gegen das Federblech drückt, biegt sich
dieses durch, wodurch der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Enden
verringert wird und das Federblech seitlich aus dem Hauptbestandteil der Aufnahme
herausgedrückt wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen die Figuren, und zwar
Figur 1 in Längsansicht, teilweise im Schnitt, während die Figuren 2 und 3 die in
Figur 1 mit II-II und III-III bezeichneten
Schnittansichten wiedergeben.
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Die Lenkwelle 1, die an ihrem oberen Ende das Lenkrad 2 trägt, verläuft
weitgehend innerhalb des Schutzrohres 3, das mittels der ersten Halterung 4 und
der zweiten Halterung 5 während des normalen Betriebs des Fahrzeugs an Teilen des
Aufbaus desselben gehalten ist. Vom Fahrzeugaufbau sind nur die Querwand 6, das
Fußhebelwerk 7 und der Bereich 8 angedeutet, der nach oben in das Armaturenbrett
übergeht. Während die zweite Halterung 5 am Fußhebelwerk 7 befestigt ist, schafft
die erste Halterung 4 eine Verbindung zwischen dem Schutzrohr 3 einerseits und der
Haltestrebe 9 andererseits. Die Lenkwelle 1 ist ihrerseits in dem Schutzrohr 3 radial
abgestützt.
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Zur Verbindung der Lenkwelle 1 in ihrem unteren Bereich mit dem nicht
dargestellten Lenkgetriebe dient die Gelenkwelle 10, die an ihren Enden Universalgelenke
11 und 12 aufweist. Wie durch die Darstellung in Figur 1 angedeutet, erstreckt sich
die Gelenkwelle 10 etwas schräg zur Zeichenebene, und zwar liegt das Universalgelenk
12 vor dem Universalgelenk 11, so daß die Gelenkwelle 10 und die Lenkwelle 1 einen
Winkel einschließen, der kleiner als 1800 ist. Dies hat zur Folge, daß beim Auftreten
eines Stoßes, und zwar sowohl bei einem Stoß von dem Lenkgetriebe her als auch bei
einem solchen vom Lenkrad 2 her, von der Gelenkwelle 10 her auf die Lenkwelle 1
bzw. von der Lenkwelle 1 her auf die Gelenkwelle 10 ein Moment ausgeübt wird, das
eine Schwenkung der Lenkwelle 1um ihre erste Halterung 4 bzw. der 11 Gelenkwelle
10 um das Universalgelenk/zu erzielen sucht. Bei dieser Schwenkung würde also der
erwähnte Winkel verkleinert und der Ort des Universalgelenks 12 senkrecht zur Zeichenebene
nach vorn verlegt werden. Diese Schwenkung ist jedoch nicht möglich, solange die
zweite Halterung 5 besteht. Infolge der quer zur Achse 13 der Lenkwelle 1 bei einem
Stoß auftretenden Kräfte würde
eine teleskopartig aufgebaute Lenkwelle
bei dem Stoß nicht wirksam werden können, da, sofern sie nicht besonders starr ausgelegt
ist, die einander teleskopartig umgebenden Teile verkanten würden.
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Alle diese Schwierigkeiten sind bei der Erfindung durch eine solche
Ausbildung der zweiten Halterung 5 vermieden, daß diese nur im normalen Betriebsfall
eine auch in der Ebene des mehrfach erwähnten Winkels wirksame Halterung der Lenkwelle
1 darstellt, dagegen bei Stoßkräften, die ein vorgegebenes Maß überschreiten, unwirksam
wird. Zu diesem Zweck besteht die Halterung in dem figürlich dargestellten Ausführungsbeispiel
aus dem das Schutzrohr 3 und die Lenkwelle i gemäß Figur 2 etwa U-förmig umgreifenden
Hauptteil 14, der fest verbunden ist mit dem Teil y, und dem ausklinkbar an dem
Hauptteil gehaltenen Federblech 15. Wie Figur 2 zeigt, ist das Federblech 15 mit
seinem oberen Ende in die Ausnehmung 16 der Aufnahme 17 eingefädelt, während sein
unteres Ende verhakt ist mit dem Federhaken 18.
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Dieser ist so ausgebildet, daß er das Einsetzen des Federblechs 15,
also seine Bewegung von draußen in Figur 2 in Richtung nach rechts, gestattet, dann
aber das Herausrutschen des gestreckten Federblechs 15 unterbindet. Beim Auftreten
eines Stoßes und der damit verbundenen Kräfte, die das Universalgelenk 12 in Figur
1 nach vorn, d.h. im Einbauzustand der Anordnung zur Seite, zu schwenken suchen,
wird das Federblech 15 durchgebogen, bis sich der Abstand zwischen seinen Enden
so weit verringert hat, daß das Federblech aus einer der AufnahmEn 16 und 18 herausrutscht.
Dann gibt die zweite Halterung 4 also die Lenkwelle 1 zur Bewegung in Figur 1 nach
vorn und damit die Anordnung 1, 10 zum Ausknicken frei.
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Zur Vermeidung scharfer Kanten ist der untere Bereich der zweiten
Halterung 5, wie aus Figur 2 ersichtlich, mit einer mittels der Schraube 19 gehaltenen
Abdeckung 20 versehen. Zwischen
Schutzrohr 3 und Halterung 5 ist
eine KunststoffZwischenlage 21 eingepreßt.
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Die erste Halterung 4 ist so ausgebildet, daß sie bei einer derartigen
Bewegung der Lenkwelle 1 gleichsam eine Schwenkachse 22 definiert. An das Teil 9
ist mittels zwei Schraubverbindungen 23 und 24 (siehe vor allem Figur 33 der Steg
25 angeschraubt, der durch Schweißnähte mit dem Schutzrohr 3 verbunden ist. Wie
Figur 3 zeigt, umschlingt der Steg 25 mit radialen Partien 26 teilweise das Schutzrohr
3, in dem in radialen Richtungen abgestützt die Lenkwelle 1 verläuft. In der Querschnittsebene
der ersten Halterung 4 findet sich ferner eine zum Durchmesser des Lenkrades 2 überleitende
Verkleidung 27. Mit 28 und 29 sind auf die Lenkwelle 1 aufgeschweißte Sperrschalen
bezeichnet, die im Zusammenwirken mit dem Kugellager 30 und dem zwischengefügten
Kunststoffring 31 die Lenkwelle axial arretieren.
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Verständlicherweise ist es möglich, das ausklinkende Teil auch anders
zu gestalten, beispielsweise durch ein Teil mit einer Sollbruchstelle.