DE4241391A1 - Collision protection for telescopic steering column - has spring assisted compression of steering column when steering experiences preset collision - Google Patents
Collision protection for telescopic steering column - has spring assisted compression of steering column when steering experiences preset collisionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeuglenkung gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1. Eine Lenkung dieses Aufbaus, wie sie aus der DE-OS 38 28 658, B62D 1/18, bekannt ist, bietet den Vor teil, daß unmittelbar nach Auftreten einer vorgegebenen Verformung des Vorderwagens beim Crash durch den sich in Richtung Fahrer bewegenden weiteren Schutzrohrteil die bislang durch die Arretier klinke in Spannung gehaltene Feder zum Zurückziehen der oberen Teile von Lenkspindel und Schutzrohr freigegeben wird. Dadurch wird einerseits vor dem Fahrer ein größerer Freiraum für das Abbremsen seiner Vorwärtsbewegung erzeugt, andererseits kann auf diesem Wege das Lenkrad in eine Position gebracht werden, die bei einem ange gurteten Fahrer das Verletzungsrisiko bei einem Kopfaufprall auf das Lenkrad verringert.The invention relates to a motor vehicle steering system according to the Oberbe handle of claim 1. A steering of this structure, as they from DE-OS 38 28 658, B62D 1/18, is known, offers the front part that immediately after the occurrence of a predetermined deformation of the front end of the car crashing towards the driver moving further protective tube part which so far through the locking pawl tensioned spring to retract the upper one Parts of steering spindle and protective tube is released. This will On the one hand, there is more space for braking in front of the driver its forward movement generates, on the other hand, this way the steering wheel can be brought into a position that is at one the driver belted up the risk of injury in the event of a head impact the steering wheel decreased.
Beziehen sich die beschriebenen technischen Merkmale auf eine auto matisch bei einem Crash vorgegebener Intensität vorgenommene Verla gerung des Lenkrads, so gehen die Komfortanforderungen an moderne Kraftfahrzeuge dahin, dem Fahrer Möglichkeiten zu schaffen, die Po sition des Lenkrads an seine individuellen Größenverhältnisse anzu passen. So existieren sowohl in der Patentliteratur als auch auf dem Markt eine Reihe von Vorrichtungen zur Höhen- und/oder Längs verstellung des Lenkrades, die in der Regel nach dem beispielsweise aus der DE-PS 38 17 764, B62D 1/18, bekannten Prinzip aufgebaut sind: Der lenkradnahe Lenksäulenbereich kann durch Schwenken eines Hebels an einer Gewindespindel aus einer reibschlüssigen Verbindung mit einem fahrzeugfesten Haltebock gelöst, das Lenkrad in die ge wünschte Position bewegt und anschließend dieser Lenksäulenbereich mittels der Gewindespindel wieder am Fahrzeug arretiert werden. Diesen Konstruktionen zur willkürlichen Verstellung der Lenkradpo sition fehlen jedoch Sicherheitseinrichtungen der gattungsgemäßen Art, die im Crashfall ohne Zutun des Fahrers das Lenkrad in eine vorgegebene Position vom Fahrer wegbewegen.The technical features described refer to an auto Verla made matically in a crash of predetermined intensity steering wheel, so the comfort requirements for modern Motor vehicles to create opportunities for the driver, the bottom sition of the steering wheel to its individual proportions fit. So exist both in the patent literature as well as on the market has a range of vertical and / or longitudinal devices adjustment of the steering wheel, which usually after the example known principle from DE-PS 38 17 764, B62D 1/18 are: The steering column area near the steering wheel can be swiveled by a Lever on a threaded spindle from a frictional connection solved with a vehicle-fixed bracket, the steering wheel in the ge desired position and then this steering column area can be locked on the vehicle again using the threaded spindle. These constructions for the arbitrary adjustment of the steering wheel speed However, safety devices of the generic type are missing Kind that, in the event of a crash, without the driver's intervention, turns the steering wheel into a Move the specified position away from the driver.
Theoretisch wäre verständlicherweise eine aggregationsartige Len kungskonstruktion denkbar, bei der sowohl für die beschriebene, an sich bekannte Sicherheitsvorrichtung als auch für eine, wie ge zeigt, vom Prinzip her ebenfalls bekannte Einstellvorrichtung für die Lage des Lenkrads getrennte Unterteilungen von Lenkspindel und Schutzrohr vorgesehen werden und die letzterwähnte Einstellvorrich tung zwischen Lenkrad und Sicherheitsvorrichtung angeordnet wird. Neben einem unvertretbar großen Fertigungsaufwand würde dies jedoch einen relativ großen axialen Abstand zwischen Lenkrad und Sicher heitsvorrichtung und außerdem eine solche Ausbildung der Verstell einrichtung bedingen, daß durch sie im Crashfall die Arbeitsweise der Sicherheitseinrichtung nicht beeinträchtigt, insbesondere die dann durch sie ausgelöste Lenkradbewegung nicht verzögert wird.Theoretically, an aggregation-like len would be understandable conceivable construction, both for the described, to well-known security device as well as for a ge shows, in principle also known adjusting device for the location of the steering wheel separate subdivisions of steering spindle and Protective tube are provided and the last mentioned setting device device between the steering wheel and safety device is arranged. In addition to an unacceptably large production effort, however, this would a relatively large axial distance between the steering wheel and safe device and also such a training of the adjustment device that the way of working in the event of a crash the safety device, especially the then steering wheel movement triggered by it is not delayed.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine gattungsge mäße Kraftfahrzeuglenkung unter Wahrung ihrer grundlegenden Vortei le - schnelles, durch keine subjektiven Umstände beeinflußtes Zu rückziehen des Lenkrads im Crashfalle - zu schaffen, die mit mög lichst geringem Aufwand auch zur willkürlichen Änderung der Lage des Lenkrads eingerichtet ist.The invention is therefore based on the object, a genus moderate vehicle steering while preserving its basic advantages le - fast, not influenced by subjective circumstances retract the steering wheel in the event of a crash - to create that with poss minimal effort also for arbitrary change of the situation the steering wheel is set up.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.The inventive solution to this problem consists in the drawing features of the main claim, advantageous training the invention describe the subclaims.
Die Erfindung vermeidet also jeglichen Einfluß der zur gewollten Stellungsänderung des Lenkrads vorgesehenen technischen Maßnahmen auf die Arbeitsweise der Sicherheitsvorrichtung durch eine Kombina tion dieser beiden Einrichtungen in der Weise, daß das einen we sentlichen Bestandteil der Sicherheitsvorrichtung bildende Füh rungsrohr auch einen wesentlichen Bestandteil der Einrichtung zur gewollten Verstellung der Lenkradposition bildet. Diese Verstell einrichtung liegt demgemäß im Wege der zum Fahrzeugaufbau führenden Abstützkräfte der Feder der Sicherheitsvorrichtung bei der von ihr crashbedingt ausgelösten Bewegung der oberen Teile von Lenkspindel und Schutzrohr in Richtung nach vorn, und andererseits liegt die Feder in ihrem arretierten Zustand, d. h. im crashfreien Betrieb, im Wege der vom Fahrer auf das Lenkrad ausgeübten, zur Verstell vorrichtung gelangenden Kräfte. Im erstgenannten Fall, also beim Crash, dient dabei das Führungsrohr sowohl als Federanschlag als auch als Führung für die von der Feder beschleunigten Teile von Lenkspindel und Schutzrohr; während gewollter Lenkradverstellungen dagegen sind die bezeichneten oberen Teile durch Bestandteile der Sicherheitsvorrichtung, insbesondere die Arretierklinke, axial fest mit dem Führungsrohr verbunden, das dann als Bestandteil der Ver stellvorrichtung zusammen mit den besagten oberen Teilen bewegt und schließlich mittels der Klemmverbindung - in der Regel durch An ziehen eines Gewindebolzens - im Fahrzeug festgelegt wird.The invention thus avoids any influence of the intended Position change of the steering wheel provided technical measures on the operation of the safety device by a Kombina tion of these two institutions in such a way that we Significant part of the safety device rungsrohr also an essential part of the facility for intentional adjustment of the steering wheel position. This adjustment facility is accordingly in the way leading to the vehicle body Support forces of the spring of the safety device in the case of it Crash-induced movement of the upper parts of the steering spindle and protective tube in the forward direction, and on the other hand the Spring in its locked state, d. H. in crash-free operation, by means of the driver exerted on the steering wheel for adjustment device reaching forces. In the former case, that is Crash, the guide tube serves both as a spring stop and also as a guide for the parts accelerated by the spring Steering shaft and protective tube; during desired steering wheel adjustments in contrast, the designated upper parts are by components of the Safety device, in particular the locking pawl, axially fixed connected to the guide tube, which is then part of the Ver actuator moved together with said upper parts and finally by means of the clamp connection - usually by an pulling a threaded bolt - is set in the vehicle.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch die gesamte Lenkung, deren Fig. 2 einen gegenüber Fig. 1 um 90° verschwenkten Längsschnitt und deren Fig. 3 die Schnittansicht gemäß III-III in Fig. 1 wiedergibt.An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing, FIG. 1 a vertical longitudinal section through the entire steering system, FIG. 2 a longitudinal section pivoted by 90 ° with respect to FIG. 1 and FIG. 3 the sectional view according to III-III in Fig. 1 shows.
In diesem Ausführungsbeispiel besteht die Teleskoplenkspindel 1 aus dem über das Kreuzgelenk 2 in drehfester Verbindung mit einem nicht dargestellten Lenkgetriebe stehenden unteren Lenkspindelteil 3 und dem das Lenkrad 4 drehfest tragenden oberen Lenkspindelteil 5, der bei 6 über eine Kugeln 7 und eine spielausgleichende Blattfeder 8 enthaltende Anordnung drehfest, aber relative Axialbewegungen zulassende Verbindung mit dem unteren Lenkspindelteil 3 in Eingriff steht. In this exemplary embodiment, the telescopic steering spindle 1 consists of the lower steering spindle part 3 , which is connected in a rotationally fixed manner via the universal joint 2 to a steering gear (not shown ), and the upper steering spindle part 5 , which carries the steering wheel 4 in a rotationally fixed manner, and which contains an arrangement at 6 via balls 7 and a play-compensating leaf spring 8 rotatably, but permitting relative axial movement connection with the lower steering spindle part 3 is engaged.
Die Teleskoplenkspindel 1 wird von dem Teleskop-Schutzrohr 9 umge ben, das an Drehungen des Lenkrads 4 nicht teilnimmt und in diesem Ausführungsbeispiel aus dem über das Kugellager 10 in axialer Mit nahmeverbindung mit dem oberen Lenkspindelteil 5 stehenden oberen Schutzrohrteil 11, dem lenkgetriebenahen unteren Schutzrohrteil 12 sowie dem weiteren Schutzrohrteil 13 in jeweils teleskopierender Verbindung zusammengesetzt ist. Zwischen den Schutzrohrteilen 12 und 13 erkennt man das eingeclipste Kunststoffrohr 14 zur Geräusch dämmung, während zwischen dem (außenliegenden) oberen Schutzrohr teil 11 und dem (innenliegenden) weiteren Schutzrohrteil 13 die ge weilte Blattfeder 15 eine axial- und drehfeste Verbindung her stellt. Diese Blattfeder 15 ragt mit nach außen gerichteten Abbie gungen in die schlitzförmige Ausnehmung 16 des oberen Schutzrohr teils 11 hinein.The telescoping steering shaft 1 is of the telescopic protection tube 9 vice ben that of rotation of the steering wheel 4 does not participate and in this embodiment, from the takeover connection via the ball bearing 10 in the axial With the upper steering shaft part 5 standing, upper protective tube portion 11, the steering mechanism near the lower protective tube portion 12 and the further protective tube part 13 is assembled in a telescopic connection. Between the protective tube parts 12 and 13 you can see the clipped plastic tube 14 for noise insulation, while between the (outer) upper protective tube part 11 and the (inner) further protective tube part 13 , the leaf spring 15 provides an axially and rotationally fixed connection. This leaf spring 15 protrudes with outward bending in the slot-shaped recess 16 of the upper protective tube part 11 .
Der obere Schutzrohrteil 11 durchsetzt das Führungsrohr 17, das in noch zu beschreibender Weise über den Lagerbock 18, dessen Befesti gungsflansche 19 und 20 (siehe Fig. 2) mit zur Achse der Lenk anordnung parallelen Langlöchern 21 und 22 zur Aufnahme von Befe stigungsschrauben versehen sind, am Fahrzeug festlegbar ist. Das Führungsrohr 17 trägt das Lager 23 für die Schwenkachse 24 der Arretierklinke 25, die in ihrer dargestellten Lage bei crashfreiem Betrieb mit ihrer Auswurfnase, 26 in den Weg des weiteren Schutz rohrteils 13 bei einem Crash hineinragt. Mit dieser Auswurfnase durchsetzt die Arretierklinke 25 also Ausschnitte 27 und 28 im Führungsrohr 17 und im oberen Schutzrohrteil 11.The upper protective tube portion 11 passes through the guide tube 17, in still to be described way on the bearing block 18, the Fixed To 19 and 20 (see Fig. 2) are provided with respect to the axis of the steering arrangement parallel slots 21 and 22 stigungsschrauben for receiving BEFE gungsflansche , can be fixed on the vehicle. The guide tube 17 carries the bearing 23 for the pivot axis 24 of the locking pawl 25 , which protrudes in the position shown in a crash-free operation with its ejection nose, 26 in the path of the further protective tube part 13 in the event of a crash. With this ejection nose, the locking pawl 25 thus penetrates cutouts 27 and 28 in the guide tube 17 and in the upper protective tube part 11 .
Die Arretierungsklinke 25 hat ihren Namen deswegen, weil sie in der dargestellten Lage über den Übertotpunkt-Sicherungsbügel 29, der den hakenartigen Fortsatz 30 der am oberen Schutzrohrteil 11 festgelegten ringförmigen Federauflage 31 übergreift, die einen Bestandteil der Sicherheitseinrichtung bildende Druckfeder 32 gegen die weitere Auflage 33 am Führungsrohr 17 drückt und demgemäß im gespannten Zustand arretiert. Wie insbesondere aus Fig. 1 ersicht lich, besitzt die Klinke 25 zur Aufnahme des Sicherungsbügels 29 eine Vertiefung 34, die gegen die Schwenkachse 24 der Klinke 25 etwas in Richtung Führungsrohr 17 versetzt ist, so daß die Kräfte der Feder 32 selber die dargestellte Lage des Sicherungsbügels 29 sichern.The locking pawl 25 has its name because they in the position shown on the over-center securing bracket 29, 30 of the fixed on the upper protective tube portion 11 annular spring seat 31 engages over the hook-like appendage which a part of the safety device forming the compression spring 32 against the further support 33 presses on the guide tube 17 and accordingly locked in the tensioned state. As shown particularly in Fig. 1 ersicht Lich, has the pawl 25 for receiving the securing strap 29 has a recess 34 which is slightly offset from the pivot axis 24 of the pawl 25 in the direction of guide tube 17 so that the forces of the spring 32, the position itself shown the Secure securing bracket 29 .
Sobald nun infolge einer crashbedingten Verformung des Vorderwagens der weitere Schutzrohrteil 13 in den Fig. 1 und 2 nach rechts innerhalb des oberen Schutzrohrteils 11 gleitet (auch die beiden Lenkspindelteile 3 und 5 teleskopieren dann weiter), drückt er mit seiner Stirnfläche 35 die Auswurfnase 26 aus seinem Weg und schwenkt dabei die Klinke 25 in Fig. 1 entgegen dem Urzeigersinn, bis die Angriffsstelle 34 des Sicherungsbügels 29 wirkungsmäßig in eine Lage in Fig. 1 oberhalb der Schwenkachse 24 gelangt und dem gemäß die sich am Führungsrohr 17 abstützende Feder 32 zur Entspan nung freigegeben wird. Dabei nimmt sie über die Federauflage 31 den oberen Schutzrohrteil 11 mit, der seinerseits über die axiale Mit nahmeverbindung 10 auch den oberen Lenkspindelteil 5 nebst Lenkrad 4 in den Figuren nach links, also vom Fahrer weg, bewegt. Dabei gleitet der obere Schutzrohrteil 11 also durch das Führungsrohr 17.As soon as the further protective tube part 13 in FIGS . 1 and 2 slides to the right within the upper protective tube part 11 as a result of a crash-induced deformation of the front end (the two steering spindle parts 3 and 5 then also telescope further), it presses the ejection nose 26 with its end face 35 its way and pivots the pawl 25 in Fig. 1 counterclockwise until the point of attack 34 of the securing bracket 29 effectively reaches a position in Fig. 1 above the pivot axis 24 and accordingly the spring 32 supported on the guide tube 17 for relaxation is released. It takes over the spring support 31 with the upper protective tube part 11 , which in turn via the axial connection 10 with the upper steering spindle part 5 together with the steering wheel 4 in the figures to the left, ie away from the driver. The upper protective tube part 11 thus slides through the guide tube 17 .
Wie bereits gesagt, steht das Führungsrohr 17 in nun zu beschrei bender Weise in Verbindung mit dem Fahrzeugaufbau. Diese Verbindung muß fest sein, da sie nicht nur zur Aufnahme von insbesondere vom Fahrer beim Ein- und Aussteigen auf das Lenkrad 4 ausgeübten Kräf ten dient, sondern über die Federauflage 33 auch im Crashfall die Abstützkräfte für die dann sich entspannende Feder 32 gewährleisten muß. Das Führungsrohr 17 bildet jedoch auch einen wesentlichen Be standteil der nun zu beschreibenden Vorrichtung zur gewollten Ver stellung der Lage des Lenkrads 4 durch den Fahrer. Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, ist an das Führungsrohr 17 über die Brücke 36 die Führungshülse 37 angeschweißt, die - vergleiche Fig. 1 mit einem in Achsrichtung der Lenkanordnung länglichen Querschnitt den Klemmbolzen 38 aufnimmt. An seinem in Fig. 3 rechten Ende trägt der Klemmbolzen 38 zur Dreharretierung den viereckigen Kopf 39, der durch entsprechende Ausbildung der Ausnehmung 40 in der Seitenwange 41 des Lagerbocks 18 an Drehungen gehindert ist. Der Klemmbolzen 38 durchsetzt mit seinem in Fig. 3 linken Bereich die weitere Seitenwange 42 des Lagerbocks 18; dort trägt er die Stel lungsarretiermutter 43, die mittels des Schwenkhebels 44 zwischen einer Klemmstellung, in der sie Relativbewegungen zwischen Hülse 37 und Klemmbolzen 38 verhindert, und einer Freigabestellung drehbar ist. Mit der eben beschriebenen Einrichtung ist es also möglich, nach Aufhebung der Klemmverbindung zwischen Führungsrohr 17 und La gerbock 18 das Führungsrohr 17 zusammen mit der beschriebenen Sicherheitseinrichtung (mit den Hauptbestandteilen 25, 29, 32) durch auf das Lenkrad 4 ausgeübte Kräfte parallel zur Achse der Lenkanordnung zu bewegen und dadurch eine für den jeweiligen Fahrer optimale Lage des Lenkrads 4 herzustellen. Da das Führungsrohr 17 an sich eine Gleitführung für den oberen Schutzrohrteil 11 (im Crashfall) darstellt, dienen die Bestandteile der Sicherheitsvor richtung bei dieser Verstellung zur Herstellung einer starren Verbindung zwischen oberen Schutzrohrteil 11 einerseits und Führungsrohr 17 andererseits.As already said, the guide tube 17 is now in descriptive manner in connection with the vehicle body. This connection must be firm, since it not only serves to accommodate forces exerted in particular by the driver when getting on and off the steering wheel 4 , but also has to ensure the supporting forces for the then relaxing spring 32 via the spring support 33 even in the event of a crash. However, the guide tube 17 also forms an essential component of the device to be described for the desired position of the steering wheel 4 by the driver. As can be seen in particular from FIG. 3, the guide sleeve 37 is welded to the guide tube 17 via the bridge 36 , which - compare FIG. 1 with a cross section elongated in the axial direction of the steering arrangement, receives the clamping bolt 38 . At its right-hand end in FIG. 3, the clamping bolt 38 carries the square head 39 , which is prevented from rotating by appropriate design of the recess 40 in the side cheek 41 of the bearing block 18 . With its left region in FIG. 3, the clamping bolt 38 passes through the further side cheek 42 of the bearing block 18 ; there he carries the setting locking nut 43 , which can be rotated by means of the pivot lever 44 between a clamping position in which it prevents relative movements between the sleeve 37 and the clamping bolt 38 , and a release position. With the device just described, it is therefore possible, after removing the clamping connection between the guide tube 17 and La gerbock 18, the guide tube 17 together with the described safety device (with the main components 25 , 29 , 32 ) by forces exerted on the steering wheel 4 parallel to the axis of the To move the steering assembly and thereby produce an optimal position of the steering wheel 4 for the respective driver. Since the guide tube 17 is in itself a sliding guide for the upper protective tube part 11 (in the event of a crash), the components of the safety device serve in this adjustment to produce a rigid connection between the upper protective tube part 11 on the one hand and the guide tube 17 on the other.
Zur Höhenverstellung des Lenkrads 4 durchsetzt der Klemmbolzen 38 in den Seitenwangen 41 und 42 vorgesehene, in der Ebene der Fig. 3 verlaufende Langlöcher 45 und 46. Demgemäß erlaubt die erfindungs gemäße Konstruktion auch eine gewollte Höheneinstellung des Lenk rads 4 durch Schwenkbewegungen der beschriebenen Lenkungsanordnung um die Schwenkachse 47 (Fig. 1), die mit dem unteren Schutzrohr teil 12 verbunden ist. Zugfeder 48 hält während der Lenkradeinstel lung die Anordnung gleichsam in der Schwebe.To adjust the height of the steering wheel 4 , the clamping bolt 38 passes through elongated holes 45 and 46 provided in the side cheeks 41 and 42 and extending in the plane of FIG. 3. Accordingly, the construction according to the Invention also allows a desired height adjustment of the steering wheel 4 by pivoting movements of the steering arrangement described about the pivot axis 47 ( FIG. 1), which is connected to the lower protective tube part 12 . Tension spring 48 keeps the arrangement in suspension as it were during the steering wheel adjustment.
Mit der Erfindung ist demgemäß mit einfachen, zuverlässigen Mitteln (die auch im Crashfall keine Verletzungsgefahr hervorrufen) eine Lenkungsanordnung geschaffen, die gleichsam unter Doppelausnutzung von Bauteilen einerseits im Crashfalle eine selbsttätige Rückzugs bewegung des Lenkrads vom Fahrer bewirkt, andererseits dem Fahrer die Möglichkeit gibt, in bedienungsfreundlicher Weise die Lenkrad stellung seinen Bedürfnissen anzupassen.The invention is accordingly simple, reliable means (which also cause no risk of injury in the event of a crash) Steering arrangement created, as it were under double use an automatic withdrawal of components on the one hand in the event of a crash Movement of the steering wheel caused by the driver, on the other hand, the driver gives the opportunity to use the steering wheel in a user-friendly manner position to suit his needs.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: B62D 1/19 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |