DE69008251T2 - Aufprallabsorbierende Lenkung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Konstruktion einer aufprallabsorbierenden Lenkvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.
• Eine Lenkvorrichtung enthält im allgemeinen eine Lenksäule mit einer Lenksäulenhalterung, die ein Lenksäulenrohr beweglich an einer Fahrzeugkarosserie hält, wobei das Lenksäulenrohr in seiner axialen Richtung dehnbar und zusammenziehbar ist, so daß ein Fahrzeuginsasse vor einer Sekundärkollision mit der Lenkvorrichtung nach der Kollision init einem beweglichen oder feststehenden Hindernis geschützt werden kann.
• JP-U-53-26030 offenbart eine Halterung, die eine U-förmige Nut hat, die in Richtung eines oberen Endabschnitts derselben offen ist und die mittels eines Bolzens, der in die Nut eingepaßt ist, an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Wenn also ein Aufprall von einem Fahrzeuginsassen auf das Lenksäulenrohr wirkt, gleitet die Halterung nach unten und verläßt den Bolzen. Es ist für das Lenksäulenrohr jedoch schwierig, sich leicht von der Fahrzeugkarosserie zu trennen, wenn ein Stoß aus einer anderen Richtung als der axialen Richtung der Lenksäule auf das Lenksäulenrohr wirkt.
• Eine japanische Gebrauchsmuster-Registrierungserstveröffentlichung (Japanese Ulility Model Registration First Publication) Nr. Showa 52-55535, die am 20. April 1977 veröffentlicht wurde (eingereicht am 20. Dezember 1975), stellt eine früher vorgeschlagene Konstruktion einer aufprallabsorbierenden Lenkvorrichtung dar, bei der ein ausgeschnittener Bereich in einer im wesentlichen horizontalen Richtung, die das Lenksäulenrohr schneidet, im voraus an der Halterung ausgeformt wird, so daß Stoßenergie dadurch absorbiert werden kann, daß der ausgeschnittene Abschnitt abgerissen wird, wenn eine zu große Kraft auf das Lenksäulenrohr wirkt. Da Sekundärkollision eine Kraft erzeugt, die vom oberen Endabschnitt des Lenksäulenrohrs in Richtung der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie wirkt, wird die das Lenksäulenrohr tragende Halterung von einer Schelle gehalten, die lediglich mit einer Vielzahl von punktgeschweißten Bereichen an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist.
• Bei der früher vorgeschlagenen Konstruktion der Lenkvorrichtung, die in der oben genannten japanischen Gebrauchsmuster- Registrierungserstveröffentlichung offengelegt wurde, kann die Halterung von der Schelle gelöst werden, wenn die punktgeschweißten Bereiche aufgrund von Stoß bei einer Fahrzeugkollision abgerissen werden. Dabei wird die durch das Abreißen des ausgeschnittenen Abschnitts hervorgerufene stoßabsorbierende Wirkung vorweggenommen und hat daher keinen Vorteil für den Fahrzeugführer.
• Auf der anderen Seite offenbart JP-A-1-24571 eine Lenkvorrichtung, bei der die Halterung eine Vorderwand enthält, an der das Lenksäulenrohr senkrecht befestigt ist, einen Abrollabschnitt, der an beiden Seitenenden der Vorderwand durch Biegung derselben mit einer vorgegebenen Krümmung ausgeformt wird, eine Rolle, die in den Abrollabschnitt eingeführt ist, wobei sich beide Seitenabschnitte parallel zum Lenksäulenrohr vom Abrollabschnitt erstrecken und ausgeschnittene Abschnitte jeweils an den beiden Seitenabschnitten ausgeformt sind. Die Halterung ist an einer Schelle befestigt, die an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Wenn ein Aufprall in der axialen Richtung auf das Lenksäulenrohr wirkt, bewirkt die Halterung Abrollen und Reißen und absorbiert so die Stoßenergie.
• Da jedoch bei der obengenannten, früher vorgeschlagenen Lenkvorrichtung eine Lenkwelle und ihre Kardangelenke innerhalb des Rohres angeordnet sind, das die Schelle und die Halterung einschließt, könnte die Drehung der Lenkwelle durch einen fremden Gegenstand (z.B. eine Schraube oder eine Münze, die auf einer Armaturentafel liegt), der in das Innere des Rohres rutscht oder fallengelassen wird, blockiert oder verhindert werden.
• Auch könnte bei der Lenksäule, bei der Abrollen und Reißen erzeugt werden, ein fremder Gegenstand, der wie oben beschrieben, in die Halterung fällt, das Abrollen und Reißen verhindern, so daß die Stoßenergie nicht absorbiert werden kann. DE-A-23 65 063, auf dem der Obergegriff von Anspruch 1 beruht, offenbart unter Bezugnahme auf Figur 5 und 8 eine Konstruktion, die ein Paar Schellenabschnitte aufweist, die an einer Fahrzeugkarosserie befestigt sind; einen Halterungskörper, der aus einem Stück mit den Schellenabschnitten besteht und einen Wandabschnitt mit einer Öffnung hat, in der ein Lenksäulenrohr angebracht ist; sowie einen plattenförmigen Verstärkungskörper, der sich quer über die Oberseite des Halterungskörpers zwischen den Schellenabschnitten erstreckt.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Konstruktion einer Lenkvorrichtung zu schaffen, die Absorption von Stoßenergie gewährleistet, wenn es zu einer Sekundärkollision kommt, und die auf geeignete Weise das Eindringen von fremden Gegenständen in selbige verhindern kann.
• Die Erfindung schafft eine Konstruktion für eine Lenkvorrichtung, die in einem Fahrzeug eingesetzt werden kann, die umfaßt: einen Schellenabschnitt, der an einem vorgegebenen Teil einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist; einen Halterungskörper, der an dem Schellenabschnitt befestigt ist und einen Wandabschnitt aufweist, über den ein Lenksäulenrohr, in dem sich eine Lenkwelle koaxial befindet, angebracht ist, wobei der Halterungskörper im horizontalen Querschnitt im wesentlichen C-förmig ist, und der Halterungskörper Seitenwände enthält, die jeweils punktgeschweißte Abschnitte zur Verbindung mit dem Schellenabschnitt aufweisen; sowie einen Umhüllungskörper, der eine gesamte Oberseite des Halterungskörpers umhüllt, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterungskörper einen Wandabschnitt enthält, der Abrollabschnitte einschließt, die an die Seitenwände angrenzend angeordnet sind, in die Rollen eingeführt sind, und dadurch, daß der Umnüllungskörper schenkelartig geformte Abschnitte an einem Ende desselben aufweist, die in den unteren Abschnitt eines Anschlagabschnitts des Lenksäulenrohrs eingeführt sind, und Löcher an dem anderen Ende desselben enthält, durch die die Rollen in die Abrollabschnitte eingeführt sind.
• Zwei Formen von Lenkvorrichtungen, die erfindungsgemäße Konstruktionen beinhalten, werden im folgenden lediglich als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
• Fig. 1 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Seitenansicht einer Konstruktion einer Lenkvorrichtung in einer ersten bevorzugten Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
• Fig. 2 eine Ansicht eines wichtigen Teils der in Figur 1 dargestellten Lenkvorrichtung ist.
• Fig. 3 eine teilweise als Schnitt ausgeführte Seitenansicht der Konstruktion der Lenkvorrichtung in einer zweiten Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
• Fig. 4 eine Ansicht des wichtigen Teils der in Figur 3 dargestellten Vorrichtung ist.
• Fig. 5 ein als Teilansicht ausgeführter Schnitt entlang einer Linie A - A in Figur 3 ist.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungen
• Im folgenden wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen.
• Figur 1 und Figur 2 zeigen eine erste bevorzugte Ausführung einer Konstruktion einer Lenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
• In Figur 1 und 2 sind ein oberes Rohr 1 und ein unteres Rohr 2 so im Eingriff, daß über einen Druckkontaktabschnitt 3 Kontraktion in einer axialen Richtung möglich ist, wobei die Rohre 1 und 2 axial mit einer oberen Welle 4 und einer unteren Welle 5 im Eingriff sind, so daß Kontraktion möglich ist, wobei die Konstruktion einen im wesentlichen elliptischen Querschnitt aufweist. Ein unteres Ende der unteren Welle 5 ist mit einem Kardangelenk 6 verbunden. Eine C-förmige Halterung 7 ist an dem oberen Rohr 1 mittels Schweißen angebracht, wobei das obere Rohr 1 die Vorderwand 7a senkrecht schneidet.
• Die Vorderwand 7a der Halterung 7 ist mit beiden Seitenabschnitten in Kontakt, an denen Abrollabschnitte 7b, 7b ausgeformt sind. Es sind Seitenabschnitte 7c, 7c ausgeformt, die sich am oberen Rohr 1 parallel zueinander erstrecken, und an beiden Seitenabschnitten 7c, 7c sind ausgeschnittene Abschnitte 7d, 7d (s. Fig. 1) ausgeformt. Es ist zu sehen, daß Rollen 8, 8 in Form von Zylinderstiften unter Druck in die Abrollabschnitte 7b, 7b eingeführt sind.
• Die Halterung 7 ist an ihrem vorderen Endabschnitt mit einer Schelle 9 im Eingriff, die über einen Hakenabschnitt 10, der in einer Keilform gebogen ist, so daß er in Richtung des inneren Abschnitts der Halterung 7 vorsteht, an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Die Seitenabschnitte 7c, 7c sind über einen weiteren Hakenabschnitt 11 mit der Schelle 9 im Eingriff. Darüber hinaus ist die Halterung 7 über punktgeschweißte Abschnitte 12, 12 an der Schelle 9 befestigt.
• Die Schelle 9 ist so an der Fahrezeugkarosserie befestigt, daß sie sich nicht von der Fahrzeugkarosserie löst. Die Halterung 7 ist, wie in Figur 2 dargestellt, von einem Umhüllungskörper 13 an der Oberseite derselben umgeben. Die vorderen Endabschnitte 13a, 13a des Umhüllungskörpers 13 stehen in Schenkelform vor und sind so angeordnet, daß sie sich vollkommen nach oben biegen, wobei die vorderen Endabschnitte 13a, 13a des Umhüllungskörpers 13 in den unteren Abschnitt des vorstehenden Anschlagsabschnittes 14 des Lenksäulenrohrs eingeführt sind. Löcher 13b, 13b sind in die Kante am hinteren Ende desselben eingepaßt, um die Rollen 8, 8 einzuführen. Der Umhüllungskörper 13 erfordert ein weiches und flexibles Material, ein dünnes Metall oder einen Kunststoff, wie beispielsweise Chlorethen.
• Im folgenden wird die Funktion der ersten bevorzugten Ausführung beschrieben.
• Wenn es zu einer sogenannten Sekundärkollision kommt, wirkt das Gewicht des Fahrzeugführers auf das Lenkrad, und das obere Lenksäulenrohr und die obere Welle werden in axialer Richtung nach unten bewegt. Zu diesem Zeitpunkt absorbieren die Abrollabschnitte 7b, 7b, die an den Vorderwänden 7a der Halterung 7 ausgeformt sind, durch die die Bewegung der Schelle 1 blockiert wird, die Energie und rollen über die Rollen 8, 8 ab, ohne daß sich die Krümmung ändert. Im Endstadium schließlich werden die ausgeschnittenen Abschnitte 7d, 7d aufgerissen. Wenn die Halterung gebrochen ist, kann die Stoßenergie absorbiert werden. Da die Halterung 7 vollständig von dem Umhüllungskörper 13 umgeben ist, wird darüber hinaus verhindert, daß fremde Gegenstände in das Innere der Halterung 7 eindringen, so daß darauß resultierende nachteilige Auswirkungen auf die Aufprallabsorptionskonstruktion völlig verhindert werden können. Ein Loch 13b des Umhüllungskörpers 13 wirkt als Halter, der die Rolle 8 hält. Die Rolle 8 ist insgesamt so angeordnet, daß sie sich nach oben biegt, die Halterung 7 selbst wirkt als sogenannter Spielverhinderer (play killer), so daß, wenn das Fahrzeug fährt, die Halterung nicht vibriert. Somit können abnorme Geräusche vermieden werden.
• Bei der ersten bevorzugten Ausführung kann die gleiche Wirkung auch dann erzeugt werden, wenn die vorliegende Erfindung bei einer sogenannten Schwenk-Lenksäule verwendet wird, bei der die Halterung eines flachen C-förmigen Typs drehbar an der Schelle angebracht ist.
• Figur 3 bis 5 zeigen eine zweite bevorzugte Ausführung der Vorrichtung des stoßabsorbierenden Typs gemäß der vorliegenden Erfindung.
• Bei der zweiten bevorzugten Ausführung werden die vorstehenden Abschnitte 7f, 7f in Langlöcher 9b, 9b von Absatzabschnitten 9a, 9a eingeführt, die an der Schelle 9 ausgeformt sind, stehen zur Außenseite vor (wie in Fig. 5 dargestellt), und sind mittels punktgeschweißter Abschnitte 12, 12 mit der Schelle 9 verbunden.
• Bei der zweiten bevorzugten Ausführung absorbieren, wenn das Gewicht des Fahrzeugführers auf das Lenkrad wirkt, so daß das obere Rohr 1 und die obere Welle 4 das Gewicht in der durch den Pfeil gekennzeichneten Richtung in Figur 3 aufnehmen, die Abrollabschnitte 7b, 7b der Vorderwand 7a der Halterung 7, deren Bewegung durch die Schelle 1 blockiert wird, die Energie und rollen über die Rollen 8, 8 ohne eine Änderung der Krümmung ab. Wenn schließlich die ausgeschnittenen Abschnitte 7d, 7d aufgerissen werden, bricht die Halterung, so daß die Stoßenergie absorbiert wird. Dabei nimmt die Halterung 7 die Drehkraft in der durch den Pfeil gekennzeichneten Richtung auf, wobei die Hakenabschnitte 10, 10 als Drehpunkt wirken. Anschließend blockieren sie die Drehkraft, da die vorstehenden Abschnitte 7f, 7f mit der Schelle 9 und den Hakenabschnitten 11, 11 in Kontakt kommen.
• Die sonstige Konstruktion und Funktion ist im wesentlichen die gleiche wie bei der ersten bevorzugten Ausführung.
• Da, wie weiter oben beschrieben, bei der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung der Umhüllungskörper so angebracht ist, daß er die obere Fläche der Halterung umhüllt, wobei die Halterung ein flaches, C-förmiges Lenksäulenrohr ist, in dem sich die Lenkwelle koaxial befindet, kann ein gefährlicher Zustand, d.h. das Eindringen oder Einführen von fremden Gegenständen in selbiges, verhindert werden. Darüber hinaus kann ein Einfluß auf die Abroll- und Aufreißwirkung der Halterung selbst oder auf die Drehung der Lenkwelle verhindert werden.
• Da des weiteren die vorstehenden Abschnitte am unteren Teil der ausgeschnittenen Abschnitte der Halterung angebracht sind und ihr vorstehender Abschnitt in die Schelle eingeführt und mit ihr in Eingriff gebracht wird, und die Hakenabschnitte, die mit dem unteren Abschnitt und dem vorderen Abschnitt der Halterung im Eingriff sind, an der Schelle ausgeformt sind, verhindern die vorstehenden Abschnitte, die durch die Schelle dringen, daß die punktgeschweißten Abschnitte während des Stoßes der Kollision abreißen. Daher wird die Halterung nicht von der Schelle getrennt, und der Abreißeffekt der ausgeschnittenen Abschnitte wird erhalten.
• Dem Fachmann ist vollständlich ersichtlich, daß die obenstehende Beschreibung in bezug auf bevorzugte Ausführungen erfolgt, und daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.

Claims (6)

1. Konstruktion für eine Lenkvorrichtung, die in einem Fahrzeug eingesetzt werden kann, die umfaßt:

einen Schellenabschnitt (9), der an einem vorgegebenen Teil einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist;

einen Halterungskörper (7), der an dem Schellenabschnitt befestigt ist und einen Wandabschnitt (7a) aufweist, über den ein Lenksäulenrohr (1), in dem sich eine Lenkwelle (4, 5) koaxial befindet, angebracht ist, wobei der Halterungskörper im horizontalen Querschnitt im wesentlichen C-förmig ist, und der Halterungskörper (7) Seitenwände enthält, die jeweils punktgeschweißte Abschnitte zur Verbindung mit dem Schellenabschnitt aufweisen;

sowie einen Umhüllungskörper (13), der eine Oberseite des Halterungskörpers umhüllt, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterungskörper (7) einen Wandabschnitt (7a) enthält, der Abrollabschnitte (7b, 7b) einschließt, die an die Seitenwände angrenzend angeordnet sind, in die Rollen (8, 8) eingeführt sind, und dadurch, daß der Umhüllungskörper (13) schenkelartig geformte Abschnitte (13a) an einem Ende desselben aufweist, die in den unteren Abschnitt eines Anschlagabschnitts (14) des Lenksäulenrohrs eingeführt sind und Löcher (13b) an dem anderen Ende desselben enthält, durch die die Rollen (8) in die Abrollabschnitte (7b) eingeführt sind.

2. Eine Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umhüllungskörper (13) aus einem weichen, flexiblen Material besteht.

3. Konstruktion nach Ansruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das weiche, flexible Material Chlorethen ist.

4. Konstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Rollen (8) einen Zylinderstift umfaßt.

5. Konstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schellenabschnitt (9) Hakenabschnitte (11, 11) umfaßt, die mit den Seitenwänden des Halterungskörpers im Eingriff sind.

6. Konstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände des Halterungskörpers (7) enthalten: ausgeschnittene Abschnitte (7d, 7d) und vorstehende Abschnitte (7f, 7f), die unterhalb der entsprechenden punktgeschweißten Abschnitte und unterhalb der ausgeschnittenen Abschnitte (7d, 7d) angeordnet sind, wobei die vorstehenden Abschnitte (7f, 7f) Langlöcher von Absatzabschnitten (9a, 9a) durchdringen, die an dem Schellenabschnitt ausgeformt sind.