DE69306326T2 - Aufprallabsorbierende Lenksäule mit Servolenkeinrichtung - Google Patents

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    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine stoßabsorbierende Lenksäulenvorrichtung mit einer Motor-Servolenkeinrichtung.
  • Eine Lenkkraftverstärkungseinrichtung, die als Servolenkeinrichtung bezeichnet wird, wird verbreitet eingesetzt, um die Kraft (Lenkkraft) zu verringern, die erforderlich ist, um ein Lenkrad bei einer Fahrtrichtungsänderung zu drehen. Des weiteren wird bei kleinen Kraftfahrzeugen, wie beispielsweise Kleinwagen, im allgemeinen ein Elektromotor als Energiequelle der Servolenkeinrichtung eingesetzt.
  • Andererseits kommt es bei der Kollision von Kraftfahrzeugen nach einer sogenannten Primärkollision, bei der es sich um die Kollision eines Kraftfahrzeuges mit einem anderen Kraftfahrzeug oder dergleichen handelt, zu einer sogenannten Sekundärkollision, bei der es sich um die Kollision des Fahrers mit dem Lenkrad handelt. Um den bei der Sekundärkollision auf den Fahrer wirkenden Stoß auf ein Minimum zu verringern und das Leben des Fahrers zu schützen, wird allgemein eine Lenksäulenvorrichtung vom aufprallabsorbierenden Typ eingesetzt, bei der sich das Lenkrad bei der Sekundärkollision nach vorn bewegt und den Aufprall dämpft.
  • Als Lenksäulenvorrichtungen vom aufprallabsorbierenden Typ, die zu diesem Zweck eingesetzt werden, sind bisher die in verschiedenen Veröffentlichungen, wie der japanischen Patentanmeldung-Öffenlegungsschrift Nr. 48-87528 , der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 61-57462 , der japanischen Patentanmeldung-Offenlegungsschrift Nr. 1-249571 und der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung-Offenlegungsschrift Nr. 57-200478 , beschriebenen vorgeschlagen worden, und einige von ihnen sind praktisch eingesetzt worden.
  • Auch DE-C-3427211 , das in dieser Anmeldung zitiert wird, offenbart eine aufprallabsorbierende Lenksäulenvorrichtung, die mit einer Lenkwelle versehen ist, an derem hinteren Ende ein Lenkrad befestigt ist, mit einer Lenksäule, in der die Lenkwelle drehbar aufgenommen ist, einem energieabsorbierenden Element, das aus plastisch verformbarem Material besteht und in aufgehängtem Zustand zwischen der Lenksäule und einer Fahrzeugkarosserie angeordnet ist, so daß es den vorderen Endabschnitt der Lenksäule an der Fahrzeugkarosserie trägt, mit einem ersten Kreuzgelenk, dessen eine Seite mit dem vorderen Endabschnitt der Lenkwelle verbunden ist, der aus dem vorderen Ende der Lenksäule vorsteht, wobei ein Ende einer Übertragungswelle mit der anderen Seite des ersten Kreuzgelenks verbunden ist, und mit einem zweiten Kreuzgelenk, dessen eines Ende mit dem anderen Ende der Übertragungswelle verbunden ist, wobei die Übertragungswelle einschiebbar ist und eine Drehkraft übertragen kann.
  • Es ist eine aufprallabsorbierende Lenksäulenvorrichtung mit einer Motor-Servolenkeinrichtung, wie sie in 4 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, entwickelt worden.
  • In 14 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Lenkwelle, an derem oberen Ende ein Lenkrad (nicht dargestellt) befestigt ist, und die in der Betätigungsrichtung des Lenkrades gedreht wird, und eine Kombination aus einer inneren Welle 3 und einer äußeren Welle 4 umfaßt. Die Gesamtlänge dieser Lenkwelle 1 wird durch eine zusammendrückbare Struktur verkürzt, die in den Verbindungsabschnitt der inneren Welle 3 und der äußeren Welle 4 integriert ist, wenn ein axialer Aufprall darauf wirkt.
  • Die Lenkwelle 1 ist in eine zylindrische Lenksäule 5 eingeführt, die eine Kombination aus einer äußeren Säule 6 und einer inneren Säule 7 umfaßt, und die, wenn ein axialer Aufprall darauf wirkt, ebenfalls zu einer zusammendrückbaren Struktur wird, deren Gesamtlänge sich verkürzt, und die die sen Aufprall dämpft. Der mittlere und der untere Endabschnitt dieser Lenksäule 5 werden an einem Abschnitt einer Fahrzeugkarosserie 10, wie beispielsweise der Unterseite eines Amaturenbrettes, mit einem oberen Haltewinkel 8 und einem unteren Haltewinkel 9 gehalten.
  • Der obere Haltewinkel 18, der durch Biegen einer Metallplatte hergestellt wird, ist beispielsweise an der Außenumfangsfläche des mittleren Abschnitts der äußeren Säule 6 angeschweißt, die die Lenksäule 5 bildet, und wird über ein Halteelement 11, das aus einem glatten Material besteht, an der Fahrzeugkarosserie 11 gehalten.
  • Ein Elektromotor 12, der die Energiequelle der Servolenkeinrichtung darstellt, wird von einem Gehäuse 13 gehalten, das am vorderen Endabschnitt der Lenksäule 5 angebracht ist. Eine Schnecke 22 (2 der beigefügten Zeichnungen), die an der Ausgangswelle des Elektromotors 12 befestigt ist, wird mit einem Schneckenrad 23 (2) in Eingriff gebracht, das an der Außenumfangsfläche des vorderen Abschnitts der Steuerwelle 1 befestigt ist, so daß eine Kraft in der Drehrichtung während der elektrischen Erregung des Elektromotors 2 auf die Lenkwelle 1 ausgeübt werden kann.
  • Ein Verbindungszylinderabschnitt 14 ist am hinteren Endabschnitt des Gehäuses 13 ausgebildet, und der vordere Endabschnitt der inneren Säule 7, die die Lenksäule 5 bildet, ist über den Verbindungszylinderabschnitt 14 gepaßt, so daß die Lenksäule 5 und das Gehäuse 13 miteinander verbunden sind. Der vordere Endabschnitt der inneren Säule 7 ist mit größerem Durchmesser versehen, so daß er über den Verbindungszylinderabschnitt 14 gepaßt werden kann. Der untere Haltewinkel 9 ist zwischen dem Gehäuse 13 und der Fahrzeugkarosserie 10 angeordnet.
  • Wenn bei einer Sekundärkollision, die durch einen Auffahrunfall verursacht wird, ein Aufprall auf das Lenkrad wirkt, wird dieser Aufprall direkt auf die Lenkwelle 1 und die Lenksäule 5 übertragen, so daß diese beiden Elemente 1 und 5 axial stark gedrückt werden.
  • Wenn die so in der axialen Richtung der Lenkwelle 1 und der Lenksäule 5 wirkende Aufprallkraft größer wird als die Gesamtsumme der Verbindungskraft der inneren Welle 3 und der äußeren Welle 4, der Verbindungskraft der inneren Säule 7 und der äußeren Säule 6 und der Verbindungskraft des oberen Haltewinkels 8 und des Halteelementes 11, rutscht der obere Haltewinkel 8 aus dem Halteelement 11, und die Lenkwelle 1 sowie die Lenksäule 5 können verschoben werden.
  • Dadurch werden die Lenkwelle 1 und die Lenksäule 5 aufgrund der erwähnten Aufprallkraft axial nach vorn (in 14 gesehen nach links) verschoben. Bei dieser Verschiebung wird der durch den Körper des Fahrers über das Lenkrad auf die Lenkwelle 1 und die Lenksäule 5 wirkende Aufprall durch die gekoppelte Reibungskraft der inneren Welle 3 und der äußeren Welle 4, die die Lenkwelle 1 bilden, die gekoppelte Reibungskraft der inneren Säule 7 und der äußeren Säule 6, die die Lenksäule 5 bilden, und die plastische Verformung eines energieabsorbierenden Elementes (nicht dargestellt) absorbiert, das zwischen der äußeren Säule 6 und dem Halteelement 11 vorhanden ist.
  • Bei der in 14 dargestellten Konstruktion weist der vordere Endabschnitt der inneren Säule 7, die zusammen mit der äußeren Säule 6 die Lenksäule 5 bildet, einen größeren Durchmesser auf, und ein abgesetzter Abschnitt 15 ist an dem Teil der inneren Säule ausgebildet, der sich in der Nähe des vorderen Endes derselben befindet, und daher kann, auch wenn die Gesamtlänge der Lenksäule 5 bei einem Auffahrunfall verkürzt wird, die Gesamtlänge der Lenksäule 5 nur um einen Betrag verkürzt werden, der dem Abstand s in 14 entspricht, bis die vordere Endkante der äußeren Säule 6 auf den erwähnten abgesetzten Abschnitt 15 aufschlägt.
  • Das einfache Zurücksetzen der vorderen Endkante der äußeren Säule 6 würde die Eingriffslänge der äußeren Säule 6 und der inneren Säule 7 verkürzen und zu einer Verringerung der Biegesteifigkeit zu der Lenksäule 5 führen, weshalb so nicht vorgegangen werden kann. Des weiteren kann, wenn der Abstand L zwischen dem oberen Haltewinkel 8 und dem Verbindungszylinderabschnitt 14 groß ist, die Biegesteifigkeit 5 gewährleistet werden und dennoch der erwähnte Abstand s lang sein, da jedoch der Abstand L je nach den Abmessungen der verschiedenen Teile des Fahrzeugs in gewissem Maße begrenzt ist, ist es schwierig, diesen Abstand L groß auszuführen.
  • Des weiteren wird aufgrund einer großen Biegelast, die bei einer Kollision wirkt, eine Verdrehungskraft in dem Eingriffsabschnitt der inneren Welle 3 und der äußeren Welle 4, die zusammen die Lenkwelle 1 bilden, und in dem Eingriffsabschnitt der inneren Säule 7 und der äußeren Säule 6, die zusammen die Lenksäule 5 bilden, erzeugt, und daher wird die zur Verkürzung der Lenkwelle 1 und der Lenksäule 5 erforderliche Kraft groß, und eine auf den Körper des Fahrers wirkende Kollisionslast wird ebenfalls groß.
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Schaffung einer aufprallabsorbierenden Lenksäulenvorrichtung mit einer Motor-Servolenkung zu ermöglichen, bei der die obenerwähnten Probleme nicht auftreten.
  • Die aufprallabsobierende Lenksäulenvorrichtung mit einer Motor-Servolenkeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit einer Lenkwelle versehen, an derem hinteren Ende ein Lenkrad befestigt wird, mit einer Lenksäule, in der die Lenkwelle drehbar aufgenommen ist, mit einem Gehäuse, das mit dem vorderen Endabschnitt der Lenksäule verbunden ist, mit einem Elektromotor, der von dem Gehäuse getragen wird und bei elektrischer Erregung eine Kraft in der Drehrichtung auf die Lenkwelle ausübt, mit einem energieabsorbierenden Element, das aus einem plastisch verformbaren Material besteht und in aufgehängtem Zustand zwischen dem Gehäuse und einer Fahrzeugkarossierie angeordnet ist und so den vorderen Endabschnitt der Lenksäule an der Fahrzeugkarosserie hält, mit einem ersten Kreuzgelenk, dessen eine Seite mit einem vorderen Endabschnitt der Lenkwelle verbunden ist, der aus dem vorderen Ende des Gehäuses vorsteht, mit einer Übertragungswelle, deren eines Ende mit der anderen Seite des ersten Kreuzgelenks verbunden ist, und einem zweiten Kreuzgelenk, dessen eines Ende mit dem anderen Ende der Übertragungswelle verbunden ist, wobei wenigstens entweder a) der vordere Endabschnitt der Lenkwelle, der aus dem Gehäuse hervorsteht, oder b) die Übertragungswelle einschiebbar ist.
  • Bei im folgenden beschriebenen Ausführungen gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine Aufprallkraft, die auf die Lenkwelle und die Lenksäule drückt, durch eine Sekundärkollision, die von einem Auffahrunfall verursacht wird, ausgeübt wird, das energieabsorbierende Element plastisch verformt und ermöglicht es dennoch, daß die Lenkwelle und die Lenksäule nach vorn verschoben werden.
  • Bei diesen Ausführungen wird, wenn die Lenkwelle und die Lenksäule so nach vorn verschoben werden, die Gesamtlänge wenigstens entweder des vorderen Endabschnitts der Lenkwelle oder der Übertragungswelle verkürzt, so daß die Verschiebung des zweiten Kreuzgelenkes absorbiert wird.
  • Die Verschiebungspositionen der Lenkwelle und der Lenksäule bei einer Sekundärkollision können unabhängig vom Vorhandensein des Gehäuses festgelegt werden und die Konstruktion, durch die ein ausreichender Betrag der Verschiebung gewährleistet ist, läßt sich leicht ausführen.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung werden im folgenden einige Ausführungen derselben, die lediglich als Beispiel dienen, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • 1 eine als Längsschnitt ausgeführte Seitenansicht ist, die Teile einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie A-A in 1 ist;
  • 3A und 3B Ansichten sind, die die Zustände eines energieabsorbierenden Elementes vor und nach der Verformung in 1 von oben gesehen zeigen;
  • 4 eine teilweise als Längsschnitt ausgeführte Seitenansicht ist, die den allgemeinen Aufbau der ersten Ausführung zeigt;
  • 5 ein Diagramm ist, das die Beziehung zwischen der während einer Sekundärkollision verstreichenden Zeit und der Stärke eines Aufpralls, der auf den Körper des Fahrers wirkt und den Betrag der Verschiebung des Lenkrades zeigt;
  • 6 eine Draufsicht ist, die Teile einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 7 eine Draufsicht ist, die Teile einer dritten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 8 eine Draufsicht ist, die Teile einer vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 eine Draufsicht ist, die Teile einer fünften Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 10 eine Ansicht der fünften Ausführung von der Unterseite in 9 ist;
  • 11 eine Draufsicht ist, die Teile einer sechsten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 12 eine Draufsicht ist, die Teile einer siebenten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 13 eine Draufsicht ist, die Teile einer achten Ausführung der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 14 eine als Längsschnitt ausgeführte Seitenansicht ist, die Teile einer Konstruktion nach dem Stand der Technik zeigt.
  • In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen identische oder entsprechende Teile in allen Ausführungen der Erfindung bezeichnen, zeigen 1 bis 4 eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung. An einer Lenksäule 102, die eine aufprallabsorbierende Lenksäulenvorrichtung mit einer Motor-Servolenkeinrichtung bildet, kann, wie bei der bereits beschriebenen Struktur nach dem Stand der Technik ein Lenkrad am hinteren Ende derselben angebracht werden, im Unterschied zu der bereits beschriebenen Konstruktion nach dem Stand der Technik ist sie jedoch so aufgebaut, daß sie durch den Aufprall bei einer Kollosion nicht verkürzt wird.
  • Die Lenkwelle 102 ist in eine zylindrische Lenksäule 116 eingeführt, die diese Lenkwelle 102 über ein Rillenkugellager, das nicht dargestellt ist, lediglich drehbar aufnimmt. Die Lenksäule 116 ist ebenfalls so aufgebaut, daß sie bei dem Aufprall während einer Kollision nicht verkürzt wird.
  • Ein Gehäuse 113 ist am vorderen Ende (in 1 und 4 gesehen das linke untere Ende) der Lenksäule 116 angebracht, und ein Elektromotor 112, der die Energiequelle einer Servolenkein richtung bildet, wird von dem Gehäuse 113 getragen. Mit dem Elektromotor 112 kann über eine Schnecke 22 und ein Schneckenrad 23 eine Kraft in der Drehrichtung auf die Lenkwelle 102 ausgeübt werden.
  • Das Unterteil 18 eines energieabsorbierenden Elementes 17 ist an der vorderen Abschlußfläche des Gehäuses 113 angebracht. Das energieabsorbierende Element 17 ist eine Metallplatte, die aus plastisch verformbaren Material besteht, und Anbringungsabschnitte 20, 20 sind an den vorderen Endabschnitten von plastisch verformbaren Abschnitten 19, 19 vorhanden, die sich an der linken und rechten Seite des Unterteils 18 befinden. Die plastisch verformbaren Abschnitte 19, 19 weisen einen gekrümmten Abschnitt auf, der sich über einen bandartigen Abschnitt axial zur Steuerwelle öffnet, der durch Zurückbiegen an der Metallplatte ausgebildet ist, wie dies in 2 und 3A dargestellt ist, und aus dem Zustand in 3A plastisch in den Zustand in 3B plastisch verformt werden kann, wenn das Gehäuse 113 axial verschoben wird.
  • Andererseits sind die Anbringungsabschnitte 20, 20, die an den vorderen Endabschnitten der plastisch verformbaren Abschnitte 19, 19 vorhanden sind, mit Ausschnitten 21, 21 versehen, in die Schrauben zur Befestigung der Anbringungsabschnitte 20, 20 an der Unterseite einer Fahrzeugkarosserie 110 eingeführt werden können. Das so aufgebaute energieabsorbierende Element 17 erstreckt und befindet sich zwischen dem Gehäuse 113 und der Fahrzeugkarosserie 110, indem das Unterteil 18 an der vorderen Abschlußfläche des Gehäuses 113 angebracht und befestigt wird, und die Anbringungsabschnitte 20, 20 an der Fahrzeugkarosserie 110 befestigt werden, und es trägt den vorderen Endabschnitt der Lenksäule 116 an der Fahrzeugkarosserie 110.
  • Des weiteren ist eine Seite eines ersten Kreuzgelenks 24 mit dem vorderen Endabschnitt 102a der Lenkwelle 102 verbunden, die vom vorderen Ende des Gehäuses 113 vorsteht, und die an dere Seite des ersten Kreuzgelenks 24 ist mit einem Ende einer Übertragungswelle 25 verbunden. Diese Übertragungswelle 25 ist einschiebbar und kann dadurch eine Drehkraft übertragen, daß der Endabschnitt einer inneren Welle 25 und der Endabschnitt einer äußeren Welle 27 beispielsweise über Keilnuten miteinander in Eingriff sind, und ein Ende derselben ist mit der anderen Seite des ersten Kreuzgelenks 24 verbunden, und das andere Ende ist mit einem Ende eines zweiten Kreuzgelenks 28 verbunden. Das andere Ende des zweiten Kreuzgelenks 28 ist mit der Eingangswelle (nicht dargestellt) eines Lenkgetriebes verbunden.
  • Bei der wie oben beschrieben aufgebauten aufprallabsorbierenden Lenksäulenvorrichtung mit Motor-Servolenkeinrichtung ermöglichen es die plastisch verformbaren Abschnitte 19, 19 des energieabsorbierenden Elements 17, wenn eine Aufprallkraft, die die Lenkwelle 102 und Lenksäule 116 nach vorn drückt, und die durch eine Sekundärkollision, die von einem Auffahrunfall verursacht wird, wirkt, daß die Lenkwelle 102 und die Lenksäule 116 nach vorn verschoben werden, wobei sie aus dem in 3A dargestellten Zustand in den in 3B dargestellten Zustand plastisch verformt werden.
  • Wenn die Lenkwelle 102 und Lenksäule 116 so nach vorn verschoben werden, wird das erste Kreuzgelenk 24, das am vorderen Endabschnitt einer Lenkwelle 102a vorhanden ist, der über einen in dem Gehäuse 113 befindlichen Drehstab (nicht dargestellt) mit der Lenkwelle 102 verbunden ist, aus der in 4 mit durchgehenden Linien dargestellten Position in die in 4 mit gestrichelten Linien dargestellte Position nach vorn verschoben, so daß der Abstand zwischen dem ersten Kreuzgelenk 24 und dem zweiten Kreuzgelenk 28 verkürzt wird. So wird die Gesamtlänge der Übertragungswelle 25, die zwischen diesen Gelenken 24 und 28 vorhanden ist, verkürzt und die Änderung des Abstandes zwischen den beiden Gelenken 24 und 28 absorbiert.
  • Des weiteren wird die Gesamtlänge der Übertragungswelle 25 auch verkürzt, wenn das zweite Kreuzgelenk 28 durch eine Primärkollision nach hinten bewegt wird. Ein oberer Haltewinkel 108, der den Mittelabschnitt der Lenksäule 116 an der Fahrzeugkarosserie 110 hält, ist so aufgebaut, daß er nur die Vorwärtsverschiebung der Lenksäule 116 zuläßt und die Rückwärtsverschiebung derselben verhindert, und daher kann es nie dazu kommen, daß die Lenksäule 116 und die Lenkwelle 102 bei einer Primärkollision auf den Fahrer zu gedrückt werden.
  • Die Beträge der Verschiebung der Lenkwelle 102 und der Lenksäule 116 bei einer Sekundärkollision können unabhängig von dem Vorhandensein des Gehäuses 113 für die Motor-Servolenkeinrichtung festgelegt werden, und es wird einfach, ausreichende Beträge der Verschiebung konstruktiv zu erzielen.
  • Des weiteren läßt sich wirkungsvolle Aufpralldämpfung erzielen, indem ein geeignetes Material für das energieabsorbierende Element 17 und die geeigneten Maße für die plastisch verformbaren Abschnitte 19, 19 ausgewählt werden. So verhielten sich beispielsweise gemäß dem vom Erfinder ausgeführten Versuch, bei dem SPHC als das Material des energieabsorbierenden Elementes 17 eingesetzt wurde und die Dicke der plastisch verformbaren Abschnitte 19, 19 auf 2,9 mm und die Breite derselben auf 30–26,5 mm festgelegt wurden (die Breite vergrößert sich von der Hälfte dieser Abschnitte an, so daß eine zur anfänglichen Verschiebung erforderliche Last gering ist und später größer wird), die Zeit bei einer Sekundärkollision und die Stärke des auf den Körper des Fahrers bei der Kollision mit dem Lenkrad wirkenden Aufpralls und der Betrag der Verschiebung der Lenksäule wie in 5 dargestellt. In 5 stellt die durchgehende Linie a die Beziehung zwischen der Zeit und der Stärke des auf den Körper des Fahrers wirkenden Aufpralls dar, und die unterbrochene Linie b stellt die Beziehung zwischen der Zeit und dem Betrag der Verschiebung der Lenksäule dar. Diese 5 wurde mit einem Versuch auf der Basis von FMVSS Nr. 203 erstellt, und es wur de bestätigt, daß der Maximalwert des auf den Fahrer wirkenden Aufpralls 828 kgf betrug und der Sicherheitsnorm (1,134 kgf oder weniger) mit einer Toleranz genügte.
  • Um zu verhindern, daß die plastisch verformbaren Abschnitte 19, 19 bei einer Sekundärkollision seitlich verschoben werden und so zu unregelmäßiger Aufprallabsorbierungsleistung führen, können Führungsplatten 32, 32 außerhalb der entsprechenden plastisch verformbaren Abschnitte 19, 19 vorhanden sein, wie dies mit gestrichelten Linien in 2 und 3 dargestellt ist.
  • 6 bis 8 zeigen alternative Ausführungsformen des plastisch verformbaren Abschnitts 19 des energieabsorbierenden Elementes 17 als zweite bis vierte Ausführung der vorliegenden Erfindung. Bei der zweiten Ausführung, die in 6 dargestellt ist, sind drei gekrümmte Abschnitte 29, die sich in der axialen Richtung der Steuerwelle öffnen, zwischen dem Unterteil 18 und dem Anbringungsabschnitt 20 vorhanden, um so den Betrag der Dehnung des plastisch verformbaren Abschnitts 19 bei einer Sekundärkollision zu erhöhen. Bei der in 7 dargestellten dritten Ausführung sind zwei gekrümmte Abschnitte 29 vorhanden. Des weiteren unterscheidet sich bei der in 8 dargestellten vierten Ausführung die Richtung der gekrümmten Abschnitte 29 um 90° von der ersten bis dritten Ausführung, so daß sie sich in einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung der Lenkwelle öffnen und so ebenfalls der Betrag der Dehnung bei einer Sekundärkollision erhöht wird. Abgesehen von der Erhöhung des Betrages der Dehnung gleichen diese Ausführungen der ersten Ausführung.
  • 9 und 10 zeigen eine fünfte Ausführung der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführung ist ein Anbringungsabschnitt 20 mittels einer Querwelle 30 drehbar am vorderen Endabschnitt des plastisch verformbaren Abschnitts 19 angebracht, der das energieabsorbierende Element 17 bildet. Dementsprechend kann bei der vorliegenden Erfindung, wenn der Anbrin gungsabschnitt 20 an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, der Neigungswinkel der Lenksäule 16 mit dem plastisch verformbaren Abschnitt 19 und Gehäuse 113, das am vorderen Endabschnitt derselben angebracht, verstellt werden. Das heißt, die vorliegende Erfindung kann da eingesetzt werden, wo eine sog. verstellbare Lenkeinrichtung vorhanden ist, bei der die Höhe des Lenkrades verstellbar ist.
  • 11 zeigt eine sechste Ausführung der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführung ist so aufgebaut, daß die plastisch verformbaren Abschnitte 19 einen Aufprall dämpfen, wobei sie verkürzt werden. Das heißt, bei der vorliegenden Ausführung sind die plastisch verformbaren Abschnitte 19 in bezug auf die axiale Richtung der Lenksäule 116 und des Gehäuses 113 zickzackförmig, und so aufgebaut, daß sich ihre Gesamtlänge verkürzt, wobei sie eine große Aufprallkraft dämpfen, wenn eine derartige Aufprallkraft in dieser axialen Richtung wirkt.
  • Auch der vordere Endabschnitt der Lenkwelle 102a, der aus dem Gehäuse 113 vorsteht, ist einschiebbar, so daß die Gesamtlänge verkürzt wird, wenn eine axiale Kraft wirkt. Bei einer Kollision wird die Lenkwelle 102a anstelle der Übertragungswelle 25 (4) bzw. mit ihr verkürzt. Wenn die Lenkwelle 102a mit der Übertragungswelle 25 verkürzt wird, kann der Verkürzungshub groß sein. Ansonsten gleicht die vorliegende Ausführung der bereits beschriebenen ersten bis fünften Ausführung.
  • Eine in 12 dargestellte siebente Ausführung oder eine in 13 dargestellte achte Ausführung können ebenfalls als Form des plastisch verformbaren Abschnitts 19 eingesetzt werden, der eine Aufprallkraft dämpft und dabei verkürzt wird. Bei der in 12 dargestellten Ausführung sind wie bei der in 7 dargestellten Ausführung zwei gekrümmte Abschnitte 29, 29 in dem plastisch verformbaren Abschnitt 19 ausgebildet und der Anbringungsabschnitt steht in bezug auf das Unterteil 18 weit nach vorn vor, und bei der in 13 dargestellten Ausführung ist der plastisch verformbare Abschnitt 19 mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern 31, 31 versehen, so daß der plastisch verformbare Abschnitt 19 durch Zusammendrücken verformt werden kann.
  • Eine aufprallabsorbierende Lenksäulenvorrichtung mit einer Motor-Servolenkeinrichtung, die wie oben unter Bezugnahme auf 1 bis 13 beschrieben aufgebaut ist und wirkt, ermöglicht einen größeren Betrag des Hubs des Lenkrads als die Vorrichtung in 14, um zu verhindern, daß eine große Aufprallkraft bei einer Sekundärkollision, die durch einen Auffahrunfall verursacht wird, auf den Körper des Fahrers wirkt, und um Verletzung des Fahrers auf ein Minimum zu verringern.
  • Des weiteren wird, da bei einer Kollision keine Biegelast auf einen Verbindungsabschnitt zwischen einer inneren Welle und einer äußeren Welle, die zusammen die Lenkwelle bilden, wirkt, und da keine Verdrehungslast erzeugt wird, die Last stabilisiert, die erforderlich ist, um die Steuerwelle bei einer Kollision nach vorn zu verschieben. Darüber hinaus wird die Biegesteifigkeit der Lenksäule verbessert.

Claims (3)

  1. Aufprallabsobierende Lenksäulenvorrichtung mit einer Motor-Servolenkeinrichtung, die mit einer Lenkwelle (102) versehen ist, an derem hinteren Ende ein Lenkrad befestigt wird, mit einer Lenksäule (116), in der die Lenkwelle drehbar aufgenommen ist, mit einem Gehäuse (113), das mit dem vorderen Endabschnitt der Lenksäule verbunden ist, mit einem Elektromotor (112), der von dem Gehäuse getragen wird und bei elektrischer Erregung eine Kraft in der Drehrichtung auf die Lenkwelle ausübt, mit einem energieabsorbierenden Element (17), das aus einem plastisch verformbaren Material besteht und in aufgehängtem Zustand zwischen dem Gehäuse (113) und einer Fahrzeugkarosserie (110) angeordnet ist und so den vorderen Endabschnitt der Lenksäule an der Fahrzeugkarosserie hält, mit einem ersten Kreuzgelenk (24), dessen eine Seite mit einem vorderen Endabschnitt (102a) der Lenkwelle verbunden ist, der aus dem vorderen Ende des Gehäuses (113) vorsteht, mit einer Übertragungswelle (25), deren eines Ende mit der anderen Seite des ersten Kreuzgelenks (24) verbunden ist, und einem zweiten Kreuzgelenk (28), dessen eines Ende mit dem anderen Ende der Übertragungswelle verbunden ist, wobei wenigstens entweder a) der vordere Endabschnitt (102a) der Lenkwelle, der aus dem Gehäuse hervorsteht, oder b) die Übertragungswelle (25) einschiebbar ist.
  2. Lenksäulenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das energieabsorbierende Element (17) wenigstens einen gekrümmten Abschnitt (29) aufweist, der sich zur axialen Richtung der Lenkwelle öffnet.
  3. Lenksäulenvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das energieabsorbierende Element (17) wenigstens einen gekrümmten Abschnitt (29) aufweist, der sich in einer Richtung senkrecht zur axialen Richtung der Lenkwelle öffnet.
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