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Lenkanordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
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Die Erfindung betrifft eine Lenkanordnung der im Oberbegriff des Hauptanspruchs
definierten Art. Diese Ausbildung der Lenkanordnung, die aus einer Vielzahl von
Schutzrechten, im Prinzip beispielsweise aus der DT-OS 1 630 857, 252d, 1/18, bekannt
ist, hat den Zweck, bei einem Aufprall die Bewegung der Lenkwelle in Richtung nach
hinten in den Fahrgastraum und damit in Richtung auf den Fahrer möglichst zu verhindern.
Bei den bei einem derartigen Unfall auf das Lenkgetriebe in Richtunr nach hinten
wirkenden Kräften stützt sich die Lenksäule im Idealfall ohne Bewegung ihres das
Lenkrad tragenden oberen Bereichs an der Halterung unter Wirksamwerden des Deformationsglieds,
beispielsweise einer Teleskopanordnung oder eines Wellrohres, ab.
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Voraussetzung für dieses für den Fahrer günstige Verhalten der Lenkanordnung
bei einem Orash ist die starre Verbindung der Halterung beispielsweise mit einem
oberhalb der Lenkwelle verlaufenden Querträger des Fahrzeugs, der außerdem torsionssteif
sein muß. Eine derartige Auslegung der Halterung und ihrer Anlenkung erfordert beim
Stand der Technik, bei dem die Halterung nur von oben her festgelegt ist, große
Querschnitte und damit einen großen Material- und Platzaufwand.
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Diesen durch die großen Biegemomente verursachten Aufwand kann man
kleiner halten, wenn man, wie beispielsweise aus der DT-OS 2 106 963, 362d, 1/18,
bekannt, nicht ein Deformationsglied, sondern eine Kupplung im Zuge der Lenkwelle
vorsieht, die bei bestimmten Kräften in Richtung der Lenkwelle ausklinkt.
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Häufig ist man aber daran interessiert, im Zuge der Lenkwelle ein-
Deformationsgliea zu haben, das spürbar zum Energieverzehr bei dem Aufprall beiträgt,
was verständlicherweise bei Vorhandensein einer derartigen Kupplung nicht oder nur
in geringem Maße der Fall ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkanordnung der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß ohne großen zusätzlichen Platz- und Materialaufwand
die erwünschte Biegemomentfestigkeit der Halterung erzielt ist. Die erfindungsgemäße
Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die im Hauptanspruch angegebenen
Merkmale.
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Dle erfiniungsgnäße Maßnahme ist also denkbar einfach: Die - an sich
bekannte - Halterung der Lenkwelle, die an dieser nahe dem Lenkrad angreift, wird
lediglich ergänzt zu einer auf sich bezüglich der Lenkwelle gegenüberliegenden Seiten
"aufgehängten' Brücke. Unterhalb der Lenkwelle braucht die Halterung lediglich ein
äußerst einfaches Glied, beispielsweise ein Seil oder eine Zugstange, zu enthalten.
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Wichtig ist, daß dieser Bereich der Halterung, also beispielsweise
ein Seil, an einem Bereich oder einem Teil des Fahrzeugs befestigt ist, der bzw.
das nicht zugleich zur Befestigung des Lenkgetriebes dient. Andernfalls würde nämlich
bei einer durch einen Aufprall verursachten Verschiebung des Lenkgetriebes in Richtung
auf den Fahrer sich auch die Anlenkung des Seils oder dergleichen in dieser Richtung
verschieben,
und die Halterung würde ihre Stützfunktion gegen von
dem Lenkgetriebe ausgeübte Kräfte nicht erfüllen können. Dies unterscheidet die
Erfindung prinzipiell von der Lenkanordnung nach der Dv-OS 2 126 666, 362d, 1/18,
bei der die Halterung durch ein sich über die Breite des Fahrzeugs erstreckendes,
oberhalb und unterhalb der Lenkwelle verlaufendes, beim Aufprall des Fahrers auf
das Lenkrad in Richtung nach vorn zusammendrückbares Bauteil gebildet ist, das sowohl
oberhalb als auch unterhalb der Lenkwelle an einer als Vorbau bezeichneten Wand
befestigt ist, die zugleich das Lenkgetriebe trägt.
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Wesentlich ist ferner, daß das Lenkrad bei einem Aufprall nicht mit
seinem unteren Bereich nach oben geschwenkt werden darf, da der gesamte Lenkradkranz
den Fahrer "auffangen"soll.
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Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen schematisch in Längs
schnitten bzw. in einer Vorderansicht die Figuren 1 und 2 bzw. 3.
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Die Lenkwelle besteht in diesen Ausführungsbeispielen aus drei Teilen:
Der untere, starre Lenkwellenteil j ist verbunden niit dem bei 2 angedeuteten Lenkgetriebe.
Auch der obere Lenkwellenteil 3 ist starr; er trägt als Handhabe in üblicher Weise
das Lenkrad 4. Zwischen diesen beiden starren Lenkwellenteilen erstreckt sich das
hier als Wellrohr ausgebildete Deformationsglied 5.
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Erfolgen bei einem Aufprallunfall Bewegungen des Lenkgetriebes 2 in
Richtung auf den Fahrer, also in Figur 1 in Richtung nach rechts, so werden diese
Bewegutlgen durch die Halterung 6 der Lenkwelle zusammen mit dem sich dann verkürzenden
Deformationsglied 5 abgefangen. Die Halterung 6 besteht aus dem die Lenkwelle unterhalb
des Lenkrads 4 ringförmig umgreifenden Bereich 7 und dem sich schräg nach oben erstreckenden
armartigen
Bereich 8, der in an sich bekannter und daher im einzelnen nicht dargestellter Weise
bei 8' mit einem Querträger des Fahrzeugs starr verbunden ist.
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Damit durch die bei einem Aufprall auftretenden Momente die Halterung
6 nicht zerstört wird, greift in Figur 1 unmittelbar an dem die Lenkwelle umgreifenden
Bereich 7 das Seil 9 an, das an der Bodengruppe des Fahrzeugs an einer Stelle 10
befestigt ist, die nicht zur Festlegung des Lenkgetriebes 2 dient.
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Die Angriffsstelle 11 des Seils 9 liegt hier unterhalb des starren
oberen Lenkwellenteils 3. Dies ist nicht unbedingt notwendig. Entscheidend ist aber,
daß die Richtung der von dem Seil 9 bei einem Auffahrunfall aufgenommenen Kräfte
stets unterhalb der Befestigungsstelle 8' der Halterung oberhalb der Lenkwelle verlaufen
muß. Hieraurch ist sichergestellt, daß durch das Seil 9 bezüglich der Befesti>ungsstelle
8' Momente erzeugt werden, die den bei Bewegung des Lenkgetriebes 2 in Richtung
auf die Fahrgastzelle bezüglich der Befestigungsstelle 8' erzeugten Momenten entgegenwirken.
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Es ist daher auch möglich, die Stelle bzw. den Fahrzeugbereich 10
nicht direkt unterhalb der Lenkwelle zu wählen, sondern seitlich derselben. Dies
kann im Hinblick auf die leichte Erreichbarkeit der Pedale im Bereich der Lenkwelle
zweckmäßig sein. Wie noch anhand Figur 3 erläutert wird, können dann auch mehrere
Seile oder andere, auf Zug beanspruchbare Glieder, wie Stangen oder Träger, in Draufsicht
bzw. Vorderansicht schräg verlaufen.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 tragen Lenkgetriebe, Lenkwelle
und Lenkrad wieder dieselben Bezugszeichen. Wiederum bildet ein den starren oberen
Lenkwellenteil umgreifender Bereich
7, der über den Arm 8 mit der
Befestigungsstelle 8' am Fahrzeug verbunden ist, einen Bestandteil der hier allgemein
mit 12 bezeichneten Halterung. In diesem Ausführungsbeispiel greift jedoch das beispielsweise
wiederum als Seil ausgebildete Glied 13 nicht an diesem Bereich 7 an, sondern an
dem weiteren, den Lenkwellenbereich 3 ringförmig umgreifenden Bereich 14, der mit
dem ersten Bereich dieser Art nicht unmittelbar verbunden ist. Das Seil 13 verläuft
hier zu einer crashfesten Stelle 15 des Fahrzeugs, die gegenüber der Konstruktion
nach Figur 1 weiter in Richtung auf den Fahrer liegt. Damit dieser nicht behindert
wird, liegt die Stelle 15 beispielsweise im Bereich der benachbarten Seitenwand
des Fahrzeugs. Die Neigung des Seils 13 ist wiederum so gewählt, daß seine obere
Verlängerung rechts von der Befestigungsstelle 8' verläuft, so daß das Seil 13 auf
die Lenkwelle Kräfte ausübt, die ihrerseits ein Moment erzeugen, das dem von den
auf das Lenkgetriebe 1 einwirkenden Kräften erzeugten Moment entgegengesetzt ist.
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Betrachtet man nun das Ausführungsbeispiel nach Figur 3, so enthält
die Halterung für die dort allgemeir mit 16 bezeichnete, wiederum ein Deformationsglied
17 bekannten Aufbaus besitzende., sich zwischen dem Lenkgetriebe 18 und dem Lenkrad
19 erstreckende Lenkwelle den Querträger 20, der beispielsweise zugleich die Aufgabe
eines Knee-bar erfüllen kann. In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich dieser
Querträger jedoch nur von der A-Säule 21 bis etwa in den mittleren Bereich des Fahrzeugs,
so daß sein hier freies Ende 22 etwa oberhalb eines Tunnels 23 im Fahrzeugboden
liegt. An dem Dräger 20 greifen in seinem unteren Querschnittsbereich zwei Zugorgane
24 und 25 an, von denen das Zugorgan 24 schräg zum Tunnel 23 und das Zugorgan 25
schräg nach der anderen Seite verläuft. Gegebenenfalls zusätzlich zu diesen beiden
also die Verdrehung des Querschnitts des Trägers 20 in sich bei
Verschiebungen
des Lenkgetriebes in Richtung nach hinten verhindernden beiden Seilen oder Stangen
2t und 25 greift in diesem Ausführungsbeispiel das weitere Zugorgan 26 am freien
Ende des Trägers 22 an. Es erstreckt sich also zwischen den Bereichen der beiden
Vordersitze und behindert demgemäß den Zugang des Fahrers zu den Pedalen überhaupt
nicht. Außerdem verhindern die Zugorgane 24, 25 und 26 ein Schwenken des Trägers
20 um seine Verbindungsstelle 27 mit der A-Säule 21bei einem Auffahrunfall.
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Der Träger 20 kann denselben Querschnitt besitzen wie der Bestandteil
7, 8 der Halterung nach den Figuren 1 und 2.
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Das auf Zug beanspruchbare Glied kann also als Seil oder als Stange
ausgebildet sein. Diese einfache Ausbildung ermöglicht auch eine nachträgliche Ausrüstung
von Fahrzeugen in der erfindungsgemäßen Weise. Verständlicherweise ist es aber auch
möglich, das Glied als Träger starr einzubauen oder im Falle des Gliedes 26 in dem
Ausführungsbeispiel nach Figur 3 als Zwischenwand zu gestalten.