DE3021808C2

DE3021808C2 - Sicherheitslenkspindel für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3021808C2
Application number: DE19803021808
Authority: DE
Inventors: Walter 8000 München Egartner
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1980-06-11
Filing date: 1980-06-11
Publication date: 1982-06-16
Also published as: DE3021808A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitslenkspindel für Kraftfahrzeuge, mit einem ab einer bestimmten Axial- und/oder Biegekraft deformierbaren Blech-Wellrohr, das zylindrische Endabschnitte aufweist, mit denen es jeweils mit einem oberen Lenkspindelteil und einem unteren Lenkspindelteil fest verbunden ist.

Das Verbinden der Wellrohre mit den Lenkspindelteilen ist problematisch. Das schon versuchte Aufschrumpfen ist vergleichsweise teuer und bietet trotzdem nicht ausreichend Sicherheit gegen ein Lösen der beiden zu verbindenden Teile etwa bei sehr hohen Lenkkräften oder bei einem Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad. Eine verdrehfestere Verbindung wäre an sich durch eine Schweißverbindung gegebefr. In einer Großserienfertigung ist aber auch diese Verbindungsart nicht ausreichend sicher. Wegen der unterschiedlichen Materialstärken (für das Wellrohr etwa 0,8 bis 1,2 mm, bei einer hohlen Lenkspindel etwa 3 nun) können sich Schweißfehler ergeben. Darüber hinaus ist der hohe Steifigkeitssprung zwischen dem dünnen Wellrohrblech und der wesentlich massiveren Lenkspindel im Hinblick auf die Dauerfestigkeit nachteilig.

Durch die DE-AS 25 45 927 ist bereits eine Sicherheitslenkspindel der eingangs genannten Art bekannt geworden, mit der den vorgenannten Schwierigkeiten entgegengewirkt werden kann. Dabei haben die Lenkspindelteile vergleichsweise dicke Radialflansche mit Radialbohrungen, in die Material der zylindrischen Endabschnitte des Wellrohrs hineingedrückt wird. Es

ίο scheint ungewiß, ob diese Verbindung auch bei einem längeren Betriebseinsatz ausreichend zuverlässig ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitslenkspindel für Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der mit verhältnismäßig geringem Bau- und Materialaufwand eine sichere Verbindung des Wellrohrs mit den Lenkspindelteilen erreichbar ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Sicherheitslenkspindel der vorausgesetzten Bauart gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Endabschnitte des Wellrohrs jeweils zwischen einem mit einer Kerb- oder Vielnut-Verzahnung versehenen Ring und dem jeweiligen, mit einer der Kerb- oder Vielnutverzahnung des Rings entsprechenden Verzahnung versehenen Lenkspindelteil eingepreßt sind. Die drei an der formschlüssigen Verbindung beteiligten Teile — das Ende des Wellrohrs, der Ring, der Lenkspindelteil — können mit geeigneten Werkzeugen verhältnismäßig einfach axial zusammengefügt werden.

Wegen des innigen Formschlusses kann die Verbindung insgesamt im Durchmesser klein, etwa dem Durchmesser der Lenkspindel, gehalten werden, was eine Gewichtsersparnis ermöglicht.
Mit Vorteil entspricht der Abstand der benachbarten Flanken der beiden Verzahnungen höchstens der Blechdicke der Endabschnitte des Wellrohrs. Hierdurch wird ein besonders fester, auch im Dauerbetrieb hoch beanspruchbarer Sitz erreicht.

Weitere vorteilhafte Einzelheit;! der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. In der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele werden nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Lenkspindel mit ihren wesentlichen Teilen, teilweise im Schnitt;

Fig.2 einen Schnitt nach den Linien H-II in Fig. 1 mit einer angedeuteten weiteren Ausführungsform;

Fig.3 einen vergrößerten Ausschnitt entsprechend dem mit III in F i g. 2 bezeichneten Bereich;

F i g. 4 eine nochmals abgeänderte Ausführungsform des rechten Endes der Lenkspindel nach F i g. 1.

Die in F i g. 1 der Zeichnung dargestellte Lenkspindel weist ein Wellrohr 1 auf, das ab einer bestimmten Axialuncl/oder Biegekraft deformierbar, im übrigen jedoch verhältnismäßig torsionssteif ist. Das aus Blech gefertigte Wellrohr weist Endabschnitte 2 mit einer im wesentlichen zylindrischen Grundform auf, mit denen es einerseits mit dem hohlen Lenkspindelteil 3 und andererseits mit dem gleichfalls hohlen Flansch 4

6Q verbunden ist. Das Lenkspindelteil 3 und der zylindrische Ansatz 5 des Flansches 4 sind außen mit einer Kerb- oder Vielnutverzahnung 6 versehen, der eine etwa entsprechende Kerb- oder Vielnutverzahnung 7 eines Ringes 8 zugeordnet ist. Zwischen den Verzahnungen 6 und 7 ist, wie insbesondere aus F i g. 3 hervorgeht, der Endabschnitt 2 des Wellrohrs 1 jeweils eingepreßt; da» Blech des Endabschnitts 2 hat dabei den aus F i g. 3 ersichtlichen zick-zack-förmigen Querschnittsverlauf.

Der Abstand d von zwei benachbarten, einander gegenüberliegenden Flanken der beiden Verzahnungen 6 und 7 entspricht dabei höchstens der Blechdicke des Endabschnitts 2 des Wellrohrs 1,

Eine besonders hoch belastbare Verbindung ergibt sich, wenn der Kopfdurchmesser K 1 der Innenverzahnung 7 gleich oder kleiner ist, als der Kopfdurchmesser K 2der Außenverzahnung 6.

Bei dem ir» F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der Lenkspindelteil 3 bzw. der Ansatz 5 des Flansches 4 eine Außenverzahnung, während der Ring 8 eine Innenverzahnung hat.

Wie in Fig.2 in strichpunktierten Linien angedeutet ist, kann der Ring auch ein geschlitzter Klemmring sein, der mit einer Schraube gespannt werden kann und sodann das Lenkspindeiteil 3 und den Endabschnitt 2 mit Formschluß umschließt.

Zur Erhöhung der Sicherheit kann ferner, wie in F i g, 1 angedeutet, der freie Rand 9 des Endabschnitts 2 des Wellrohrs 1 mit dem Lenkspindelteil 3 verschweißt werden. Auch der in Fig. 1 rechte Endabschnitt 2 ist in ähnlicher Weise mit dem Ansatz 5 des Flansches 4 verschweißt.

Bei der Ausführungsform nach der F i g. 4 hat der

ίο Ring 10 eine Außenverzahnung 6 und ist von dem mit einer Innenverzahnung 7 versehenen zylindrischen Ansatz 11 des Flansches 4' unter Zwischenschaltung des Endabschnitts 2 des Wellrohrs 1 derart umgeben, daß der Endabschnitt 2 zwischen die beiden benachbarten Teile gepreßt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuncen

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitslenkspindel für Kraftfahrzeuge, mit einem ab einer bestimmten Axial- und/oder Biegekraft deformierbaren Blech-Wellrohr, das zylindrische Endabschnitte aufweist, mit denen es jeweils mit einem oberen Lenkspindelteil und einem unteren Lenkspindelteil fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (2) des Wellrohrs (1) jeweils zwischen einem mit einer Kerb- oder Vielnutverzahnung (7) versehenen Ring (8 bzw. 10) und dem jeweiligen mit einer der Kerb- oder Vielnutverzahnung (7) des Ringes (8 bzw. 10) entsprechenden Verzahnung (6) versehenen Lenkspindelteil (3 bzw. Ansatz 5; 11) eingepreßt sind.

2. Sicherheitslenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der benachbarten Flanken der beiden Verzahnungen (6 und 7) höchstens der Blechdicke der Endabschnitte (2) des Wellrohrs (1) entspricht

3. Sicherheitslenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfdurchmesser (K\) der Verzahnung (7) des Ringes (8) gleich oder kleiner als der Kopfdurchmesser (K₂) der Verzahnung (6) des LenkspindelteiL? (3 bzw. 5; 11) ist.

4. Sicherheitslenkspindel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lenkspindelteil (3 und Ansatz 5) mit einer Außenverzahnung und jeder Ring (8) mit einer Innenverzahnung versehen ist.

5. SicherheitslenkspindeJ nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ring (8) ein geschlitzter Klemmring ist

6. Sicherheitslenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Rand (9) des Endabschnitts (2) des Wellrohrs (1) mit dem Lenkspindelteil (3) verschweißt ist

7. Sicherheitslenkspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (10) eine Außenverzahnung (6) aufweist und vom Lenkspindelteil (Ansatz 11) unter Zwischenschaltung des Endabschnitts (2) des Wellrohrs (1) umgeben ist.