DE2947395C2 - Lenkspindel mit ausklinkbarem Kreuzgelenk - Google Patents
Lenkspindel mit ausklinkbarem KreuzgelenkInfo
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Description
aus der einen Lagerung in Achsrichtung herausbewegt wurde, sich entsprechend einstellen kann, um die Hülse
mit der anderen Kreuzgelenkgabel in die Ausnehmung des Gabelschenkels hineinzuführen, werden die Merkmale
nach Anspiuch 4 vorgeschlagen. Durch den ·> niedrigen Reibwert kann das Lagerende des Zapfens
sich leicht aus dem Lager lösen.
Durch die Merkmale nach Anspruch 6 ist die Längsverschiebung der Hülse erst bei einer bestimmten
Kraft und nach Lösen des Gabelschenkeis mit der Gummibüchse vom Zapfen und der Sicherungshülse
möglich.
Die Schwenkstelle des Gabelschenkels liegt in oder nahe der Abzweigstelle des Gabelschenkels von der
Lenkspindel. Die Schwenkstelle ist in vorteilhafter r> Weise von einer Sollknickstelle gebildet Sie kann aber
auch als Scharnier od. dgl. ausgebildet sein. Sie muß derart wirken, daß sie bei einer Stoßkraft bestimmter
Größe auf das Zapfenkreuz ein Ausschwenken des Gabelschenkels ergibt 2»
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht der Lenkspindel mit Lenkrad und Lenkgetriebe sowie mit angrenzenden
Karosserieteilen in Normallage sowie strichpunktiert >■->
nach einem Aufprallunfall ohne erfindungsgemäßes Kreuzgelenk,
F i g. 2 dieselbe Seitenansicht nach einem Aufprallunfall, jedoch mit dem Kreuzgelenk gemäß der Erfindung,
F i g. 3 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen i»
Kreuzgelenkes,
F i g. 4 eine Draufsicht hierzu, teilweise im Schnitt,
F i g. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in F i g. 3,
Fig.6 eine abgewandelte Ausführungsform gemäß
dem Schnitt V-V in F i g. 3 und j>
F i g. 7 eine schaubildliche, schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Kreuzgelenkes.
In F i g. 1 sind die Lenkspindel mit 2, das Lenkrad mit
4 und das Lenkgetriebe mit 6 bezeichnet, wobei letzteres mittels eines Halters 8 an der Stirnwand 10 4n
befestigt ist. Mit dem Lenkgetriebe 6 in Verbindung steht das Lenkspindelteil 12, das über die Gummigelenkkupplung
14 mit dem oberen Lenkspindelteil 16 verbunden ist. Die die Lenkspindel 2 umgebende
Lenksäule 18 ist mittels der Konsole 20 an dem Träger 22 für die Armaturentafel gehalten. Im Falle eines
Unfalles verschiebt sich durch die auf die Stirnwand 10 und das Lenkgetriebe 6 schlagenden Motor- und
Getriebeteile 2A die Stirnwand 10 mit dem daran befestigten Lenkgetriebe 6 in Richtung Fahrgastzelle. 5u
Dadurch kann die Gummigelenkkupplung 14 so ausgelenkt werden, daß die Lenkspindel 2 mit Lenksäule
18 und Lenkrad 4 hochgeschwenkt wird, wie in strichpunktierten Linien gezeigt ist. Weder dieses
Hochschwenken noch ein Eindringen der Lenkspindel r>r>
in den Fahrgastraum ist wünschenswert.
In Fig.2 ist daher die Lenkspindel 2 mit einem
ausklinkbaren Kreuzgelenk 26 versehen, das gleichzeitig so ausgebildet ist, daß das mit dem Lenkgetriebe 6
verbundene Lenkspindelteil 12 durch das Kreuzgelenk w> 26 nach dem Ausklinken wie dargestellt so geführt wird,
daß das ausgeklinkte Ende des Lenkspindelteiles 12 bzw. dieses selbst nicht nach unten fällt bzw. in
unkontrollierter Lage Schaden anrichtet. Das ausgeklinkte Lenkspindelteil 12 ist in strichpunktierten Linien b5
dargestellt. Alle übrigen Bezugszahlen entsprechen denen in F i g. 1. Durch das ausgeklinkte Lenkspindelteil
12 kann das Lenkgetriebe S die Bewegung über den Weg S ausführen, onne den oberen Teil 16 der
Lenkspindel 2 zu beeinflussen, die teleskopierbar ausgebildet sein kann.
In F i g. 3 und 4 ist ersichtlich, daß das Lenkspindelteil
12 aus einem Rohr 28 besteht, dessen Ende 30 in bekannter Weise mit dem Lenkgetriebe 6 verbunden ist
und in dessen anderes Ende 32 die entsprechend gebogenen Gabelschenkel 34,36 der Kreuzgelenkgabe!
38 eingesteckt und mittels des Schraubenbolzens 40 fest verbunden sind. In den Gabelschenkeln 34, 36, ist der
Zapfen 42 des Zapfenkreuzes 44 gelagert, und zwar sind als Lager 46 und 48 Lagerbüchsen dargestellt, an derer.
Stelle auch Nadellager verwendet werden können.
Der Zapfen 42 besteht aus zwei Hälften 43 und 45, die mit einer Hülse 50 verbunden sind, die im rechten
Winkel zu dem Zapfen 42 verläuft und auf dem zweiten Zapfen 52 des Zapfenkreuzes 44 gelagert ist. Die Hülse
50 ist somit bereits Bestandteil des Zapfens 52. Der Zapfen 52 ist wie F i g. 4 zeigt, in den Lagerbüchsen 54
und 56 der zweiten Kreuzgelenkgabel 58 gelagert, die aus den Gabelschenkeln 60 und 62 besteht. Der Zapfen
52 ist in seinein Durchmesser abgesetzt und weist so eine Schulter 94 auf, gegen die die Hülse 50 anliegt Das
andere Ende der Hülse 50 liegt an der Lagerbüchse 56 für den Zapfen 52 im Gabelschenkel 62 an. Die
Lagerbüchsen 54 und 56 bestehen aus Gummi oder einem ähnlichen Material, wobei die Lagerfläche, d. h.
die Innenauskleidung der Lagerbüchse 56 aus einem Material besteht, das einen geringen Reibwert aufweist.
In der Lagerbüchse 54 ist der Zapfen 52 in Achsrichtung
unbeweglich gehalten, während er aus der Lagerbüchse 56 in Achsrichtung herausgleiten kann.
Der Gabelschenkel 62 der Kreuzgelenkgabel 58 ist, wie F i g. 3 zeigt, von einer solchen Breite, daß er eine
Ausnehmung 64 bilden kann, die größer ist. als der Querschnitt der Kreuzgelenkgabel 38 einschließlich der
darüber hinausragenden Lagerteile, d. h. der Lager 46 und 48 und des Zapfens 42. Der Gabelschenkel 62
besitzt eine eine Schwenkstelle bildende Sollknicksteüe 66, um die der Gabelschenkel 62 sich in Fig.4 nach
rechts wegbiegen kann, wenn eine Kraft in Richtung des Pfeiles 68 auf das Lenkspindelteil 12 einwirkt. Das
Lenkspindelteil 12 kann auch eine Lage gegenüber dem Lenkspindelteil 16 entsprechend den in Fig.3 und 4
eingezeichneten Winkeln χ einnehmen, der bis zu 20° betragen kann. Am Lenkspindelteil 16 sind übrigens die
Gabelschenkel 60, 62 der Kreuzgelenkgabel 58 mittels der Schrauben 70 festgeklemmt.
Bei einer entsprechenden Kraft in Richtung des Pfeiles 68 biegt sich also der Gabelschenkel 62 an der
Knickstelle 66 ab und kommt so in die in Fig.4 in strichpunktierten Linien gezeichnete Lage. Dabei
gleitet der Zapfen 52 aus der Lagerbüchse 56 heraus, wobei er eine Schwenkbewegung um die aus weichem
Material bestehende Lagerbüchse 54 ausführt, und zwar etwa bis in die strichpunktiert gezeichnete Lage.
Während dieser Schwenkbewegung des Zapfens 52 gelangt dessen freies Ende in die Ausnehmung 64 des
Gabelschenkels 62 hinein bzw. durch diese hindurch. Dabei gleitet bei einer bestimmten Schrägstellung des
Zapfens 52 die Hülse 50 von diesem ab und wird durch diesen durch die Ausnehmung 64 hindurchgeführt. Mit
der Hülse 50 wird natürlich auch die Kreuzgelenkgabel 38 und damit das Lenkspindelteil 12 durch die
Ausnehmung 64 hindurchgeführt und so das Lenkspindelteil 12 am Lenkspindelteil 16 geführt. In Fig. 4 ist
dieser Vorgang in strichpunktierten Linien bis zum Abgleiten der Hülse 50 vom Zapfen 52 gezeigt. Es ist
ersichtlich, daß die Drehverbindung erst nach einem sehr großen Weg, d. h. nach großer axialer Verschiebung
von z. B. 45 mm aufgehoben wird.
In Fig.5 ist die Fixierung des Zapfens 52 in der
Lagerbüchse 54 gezeigt, die durch einen konischen Ring 72 und einen Sicherungsring 74 erfolgt.
Aus der perspektivischen Darstellung der F i g. 7 geht
hervor, daß bei einer Kraft in Richtung des Pfeiles 68 auf das Lenkspindelteil 12 die auf das Lager 56 wirkende
Kraft in die Komponenten 76 und 78 zerlegt werden kann. Die Komponente 76 wirkt vom Lager 56 in
Richtung auf die Knickstelle 66, die hier als Scharnier dargestellt ist. Wenn die Kraftkomponente 78 die
Reibungskraft im Lager 56 und die Knickkraft in der Knickstelle 66 übersteigt, biegt sie den Gabelschenkel
62 mit der Ausnehmung 64 auf. Dadurch wird der Zapfen 52 einseitig frei. Die Kraftkomponenten 76 und
78 ergeben sich auch dann und es erfolgt somit ein Aufbiegen des Gabelschenkels 62, wenn das Lenkspindelteil
12 im Winkel tu nach der anderen Seile der Mittellinie abgewinkelt verläuft. Die Bezugszahlen in
F i g. 7 entsprechen denen in F i g. 1 bis 5.
Durch die abgewinkelte Drehachse des Lenkspindelteiles 12 in Fig. 7 wirkt auf die Hülse 50 auch eine
Kraftkomponente in Richtung des Pfeils 80, also in Richtung des Zapfens 52. Die Reibung zwischen Zapfen
52 und Hülse 50 sollte daher so groß sein, daß die gegebenenfalls im Fahrbetrieb auftretende Kraftkomponente
80, die natürlich im Vergleich zu den auftretenden Kräften bei einem Unfall gering ist, die
Hülse 50 nicht verschieben kann, wodurch gegebenenfalls ein Lösen des Zapfens 52 aus dem Lager 56
erfolgen könnte.
Es empfiehlt sich jedoch eine leichtgängige Bewegung in den Lagern des Kreuzgelenkes, so daß es
zweckmäßig ist, wie in F i g. 6 dargestellt, die Lager für den Zapfen 42 in den Gabelschenkeln 34 und 36 als
Nadellager 82 auszubilden. Auch zwischen dem Zapfen 52 und der Hülse 50 sind Nadellager 84 vorgesehen.
Damit die Hülse 50 bei abgewinkelter Drehachse des Lenkspindelteiles 12 entsprechend der Kraftkomponente
80 in F i g. 7 nicht bereits bei normalen Fahrzuständen ein Ausklinken des Zapfens 52 aus der Lagerbüchse 56
bewirkt, ist in F i g. 6 der Zapfen 52 mit einer Ringnut 86 versehen, deren nach dem Ende gerichtete Wand
konisch verläuft. Eine der Ringnut 86 angepaßte geschlitzte Sicherungshülse 88 befindet sich zwischen
Zapfen 52 und Lagerbüchse 56, wobei ein radial an der Sicherungshülse 88 ausgebildeter Flansch auch zwischen
Lagerbüchse 56 und Hülse 50 liegt. Die Sicherungshülse 88 setzt dem Verschieben der Hülse 50
eine solche Kraft entgegen, daß diese erst verschoben wird, wenn der Zapfen 52 durch Wegschwenken des
Gabelschenkels 62 mit der Lagerbüchse 56 ausgeklinkt, die Verschiebung also gewünscht ist. Der konische Ring
90 in F i g. 6 reicht mit seinem Konus in die Lagerbüchse 54 hinein und ersetzt so einen Teil des Materials für die
Lagerbüchse 54. Dadurch kann das Maß der Schwenkbewegung des Zapfens 52 in der Lagerbuchse 54 und die
Härte der Lagerung des Zapfens 52 entsprechend vorgegeben werden.
Der konische Ring 90 ist wieder durch einen Sicherungsring 92 gesichert. Die Ausführung nach
Fig. 6 hat den Vorteil, daß durch die Leichtgängigkeit
ein größerer Knickwinkel zwischen den Lenkspindelteilcn vorgesehen werden kann.
Hierzu 5 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Lenkspindel mit einem bei einer auf die Lenkspindel ausgeübten Stoßkraft ausklinkbarem ■-,
Kreuzgelenk mit zwei Kreuzgelenkgabeln, die je zwei Lagerstellen für je einen Zapfen des Zapfenkreuzes
aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gabelschenkel (62) der einen
Kreuzgelenkgabel (58) eine Ausnehmung (64) von iu einem Ausmaß bildet, das größer ist als der
Querschnitt der Kreuzgelenkgabel (38) einschließlich der darüber hinaus vorstehenden Lagerteile, daß
der Gabelschenkel (62) bei Krafteinwirkung in einer Schwenkstelle (66) etwa in Richtung der Lenkspin- ι ·-,
del (2) schwenkbar ist, daß das Zapfenkreuz (44) im Lager (56) des Gabelschenkels (62) in Achsrichtung
freibeweglich gelagert und daß die andere Kreuzgelenkgabel (38) in Achsrichtung Jes Zapfens (52) von
diesem lösbar ist.
2. Lenkspindel nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Zapfenkreuz (44-) aus einem in dem
einen Gabelschenkel (62) in Achsrichtung freibeweglich gelagerten und in dem anderen Gabelschenkel
(60) in Achsrichtung unbeweglich gelagerten 2r, Zapfen (52) und einer auf dem Zapfen (52)
gelagerten Hülse (50) besteht, mit der der zweite Zapfen (42) für die Kreuzgelenkgabel (38) in
Verbindung steht.
3. Lenkspindel nach Anspruch 2, dadurch gekenn- w
zeichnet, daß die Hülse (50) zwischen einem an dem Zapfen (52) befindlichen Bund (94) und einer in dem
Gabelschenkel (62) eingepaßten Lagerbüchse (56) angeordnet ist.
4. Lenkspindel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbüchsen (54 und 56) in
den Gabelschenkeln (60, 62) von Gummibüchsen od. dgl. gebildet sind und die Lagerbüchse (56) eine
Innenauskleidung besitzt, die einen niedrigen Reibwert aufweist. 4(1
5. Lenkspindel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (50) auf dem Zapfen
(52) mittels Nadellager (84) gelagert ist.
6. Lenkspindel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerende des Zapfens (52) mit e>
einer im Querschnitt konischen Ringnut (86) versehen ist, in die eine längsgeschlitzte Sicherungshülse (88) eingreift die eine Längsverschiebung der
Hülse (50) erst bei einer bestimmten Kraft und nach Lösen des Gabelschenkels (62) mit Gummibüchse to
(56) vom Zapfen (52) und der Sicherungshülse (88) zuläßt.
7. Lenkspindel nach Anspruch 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund arn Zapfen (52) von
einem auf den Zapfen (52) aufgesetzten, mit einem « Konus mit der Gummibüchse (Lagerbüchse 54) des
Lagers zusammenwirkenden Ring (90) gebildet ist.
8. Lenkspindel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkslelle (66) des
Gabelschenkels (62) in oder nahe der Abzweigstelle bu
des Gabelschenkels (62) von dem Lenkspindelteil (16) liegt.
9. Lenkspindel nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkstelle (66) von
einer Sollknickstelle gebildet ist. μ
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkspindel nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Zur Erhöhung der Unfallsicherheit sind ausklinkbare Kupplungen zwischen Lenkgetriebe und Lenkspinde!
bekannt. Bei Überschreiten einer bestimmten Stoßkraft auf das Lenkgetriebe wird ein Trennen desselben bzw.
eines vorderen Lenkspindelteiles von der Lenkspindel erreicht, so daß Lenkspindel und Lenkrad möglichst
unabhängig von der Bewegung des an der Stirnwand befestigten Lenkgetriebes sind.
Die DE-OS 23 54 165 zeigt eine Sicherheitslenkspindel mit einem ausklinkbaren Kreuzgelenk, bei der der
eine Lenkspindelteil nicht wie üblich mit einer Kreuzgelenkgabel versehen ist, sondern eine Abkröpfung
aufweist, deren Ende mit einem Aufnahmebügel versehen ist, der die Lager für den einen Zapfen des
Zapfenkreuzes aufweist. Bei Überschreiten einer bestimmten Kraft wirci zwar das Zapfenkreuz aus den
Lagerausnehmungen des Aufnahmebügels herausgeschoben, jedoch kann der mit dem Zapfenkreuz
verbundene Lenkspindelteil in eine Lage fallen, in der er wiederum Schaden anrichtet. Erfolgt das Ausklinken bei
einem bestimmten Winkel der Lenkspindelteile zueinander, so kann es vorkommen, daß das ausgeklinkte
Zapfenkreuz gegen die Abbiegung des anderen Lenkspindelteiles schlägt so daß das Aneinandervorbeibewegen
der Lenkspindelteile zumindest erschwert wird. Durch die Abkröpfung des einen Lenkspindelteiles
entstehen beim Lenken in der Lenkspindellagerung unerwünschte Lagerkräfte.
Durch die DE-OS 19 27 173 ist es bekanntgeworden, das eine Lenkspindelteil nach dem Trennen vom
anderen Lenkspindelteil an diesem zu führen, so daß ersteres nicht unkontrolliert nach unten fallen kann.
Hier ist jedoch die Trennstelle, d. h. das ausklinkbare Verbindungselement vom Kreuzgelenk getrennt, was
einen zusätzlichen Aufwand bedeutet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Kreuzgelenk sowohl ausklinkbar, d. h. als lösbares
Verbindungselement auszubilden als auch so zu gestalten, daß nach dem Trennen die beiden Lenkspindelteile
geführt aneinander vorbeigleiten. Das Kreuzgelenk ist dabei ein übliches Kreuzgelenk, das keine
unerwünschten Lagerkräfte beim Lenken erzeugt. Außerdem soll dem Aneinandervorbeibewegen keine
Abbiegung od. dgl. entgegenstehen und das Führen der Teile aneinander soll wenig Aufwand und Platz
erfordern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Lenkspindel der eingangs genannten Art durch die
kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Dadurch findet ein vollständiges Ausklinken erst nach einem bestimmten Weg des Aneinandervorbeibewegens
der Teile statt, was eine Sicherheit gegen ein unbeabsichtigtes Ausklinken darstellt. Die Gabelschenkel
können als einfache Prägeteile hergestellt werden.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Kreuzgelenkgabel mit dem kleineren Abstand der Gabelschenkel wird bei einem Ausklinken durch
axiales Herausbewegen des Zapfenkreuzes aus dem Lager des schwenkbaren Gabelschenkels durch die
Ausnehmung im Gabelschenkel der anderen Kreuzgelenkgabel hindurchbewegt. Damit dies sicher in jeder
Stellung des Lenkrades erfolgt, sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Merkmale nach
Anspruch 2 vorgesehen.
Damit der Zapfen des Zapfenkreuzes, nachdem dieser
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2947395A DE2947395C2 (de) | 1979-11-24 | 1979-11-24 | Lenkspindel mit ausklinkbarem Kreuzgelenk |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2947395A DE2947395C2 (de) | 1979-11-24 | 1979-11-24 | Lenkspindel mit ausklinkbarem Kreuzgelenk |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2947395B1 DE2947395B1 (de) | 1980-10-16 |
DE2947395C2 true DE2947395C2 (de) | 1981-09-03 |
Family
ID=6086778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2947395A Expired DE2947395C2 (de) | 1979-11-24 | 1979-11-24 | Lenkspindel mit ausklinkbarem Kreuzgelenk |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2947395C2 (de) |
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DE2354165A1 (de) * | 1973-10-30 | 1975-05-15 | Volkswagenwerk Ag | Sicherheits-lenksaeule |
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1979
- 1979-11-24 DE DE2947395A patent/DE2947395C2/de not_active Expired
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |