DE4325040A1

DE4325040A1 - Mechanism for absorbing the collision energy of motor vehicles

Info

Publication number: DE4325040A1
Application number: DE19934325040
Authority: DE
Inventors: Michael Thomas Hancock
Original assignee: Torrington Co
Current assignee: Timken US LLC
Priority date: 1992-07-28
Filing date: 1993-07-26
Publication date: 1994-02-24
Also published as: GB2269140B; GB9215995D0; FR2694257B1; GB2269140A; GB9219760D0; FR2694257A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Mechanismus zur Aufnahme der Kollisionsenergie von Kraft fahrzeugen.The invention relates to a mechanism for absorbing the collision energy of force vehicles.

Während einer Kollision wird ein zweckmäßiger Mechanismus benötigt, um den gesetzlichen Vorschriften in bezug auf die Kraft, welche auf einen Fahrer eines Fahrzeugs ausgeübt wird, wenn er mit dem Lenkrad des Fahrzeugs in Kontakt kommt, zu begegnen. Es gibt verschie dene Mechanismen für diesen Zweck.During a collision, an appropriate mechanism is required to avoid the legal Regulations relating to the force exerted on a driver of a vehicle, when he comes into contact with the steering wheel of the vehicle. There are various mechanisms for this purpose.

Gemäß der Erfindung ist ein Mechanismus zur Aufnahme der Kollisionsenergie von Fahr zeugen entsprechend Anspruch 1 vorgesehen.According to the invention is a mechanism for absorbing collision energy from driving testify according to claim 1 provided.

Vorzugsweise ist der Stift quer durch die innere Welle angeordnet. Der Anfangsbereich des Rohres kann einander gegenüberliegende Schlitze aufweisen, welche sich in axialer Richtung einige Zentimeter vom äußersten Ende des Rohres aus erstrecken.The pin is preferably arranged across the inner shaft. The beginning of the Pipe can have mutually opposite slots, which are in the axial direction extend a few centimeters from the extreme end of the tube.

Ein Vorteil dieses Mechanismus sind die niedrigen Kosten und die Einfachheit, mit der der Mechanismus angepaßt werden kann, um den einzelnen Anforderungen von Fahrzeugen zu genügen.An advantage of this mechanism is the low cost and the ease with which the Mechanism can be customized to meet the specific needs of vehicles are enough.

Der Durchmesser und/oder die Länge des Stiftes, die Dicke des Rohres und der Eingriff des Stiftes können variiert werden. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der Mechanismus bei der Herstellung in zusammengebautem Zustand komplett geprüft werden kann und zwar durche Messen der beim Einführen des Stiftes in die Mündung des Rohres aufgebrachten Kraft. The diameter and / or length of the pin, the thickness of the tube and the engagement of the Pen can be varied. Another advantage is that the mechanism in the Manufacturing in the assembled state can be checked completely by measuring the force applied when inserting the pin into the mouth of the tube.

Weitere Ausführungsformen und Varianten können mit mehr als einem Querstift ausgeführt werden.Further embodiments and variants can be carried out with more than one cross pin become.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie diese ausgeführt werden kann, wird sie im folgenden anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben.For a better understanding of the invention and to show how it is carried out can, it is described below with reference to the drawings, for example.

Fig. 1 zeigt einen Haupt-Aufriß einer Lenksäulenanordnung mit einer Form eines Me chanismus zur Aufnahme von Energie. Fig. 1 shows a main elevation of a steering column assembly with a form of a mechanism for absorbing energy.

Fig. 2 zeigt einen vergrößerten axialen Querschnitt des Mechanismus von Fig. 1. FIG. 2 shows an enlarged axial cross section of the mechanism of FIG. 1.

Fig. 2A zeigt einen Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 2 mit dem Stift und der Rohrkonstruktion. Fig. 2A shows a cross section along the line AA of Fig. 2 with the pin and the tubular construction.

Fig. 3 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 2 einer weiteren Form eines Mechanismus zur Auf nahme von Energie. Fig. 3 is a view similar to Fig. 2 of another form of a mechanism for receiving energy.

Fig. 3A ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A der Fig. 3 und zeigt den Stift und die Hülsenkonstruktion. Fig. 3A is a cross-section along the line AA of Fig. 3 and shows the pin and sleeve construction.

Fig. 3B ist ein Querschnitt entlang einer imaginären Linie B-B in Fig. 3 und versinnbild licht die Verformung durch den Stift nach einer Kollisionsbewegung der Lenk säule. Fig. 3B is a cross section along an imaginary line BB in Fig. 3 and symbolizes the deformation by the pin after a collision movement of the steering column.

Fig. 4 zeigt ein Diagramm der auf die Lenksäulenwelle wirkenden Kraft gegen die Be wegung des Rohres relativ zur äußeren Welle, wie in Fig. 1 gezeigt. Fig. 4 shows a diagram of the force acting on the steering column shaft against the Be movement of the tube relative to the outer shaft, as shown in Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Lenksäulenanordnung 10 mit einem Lenkrad 13 und einer Montage klammer 12 gezeigt, welche mit Abreißkapseln 11 an einem querliegenden Glied 14 befestigt ist, mit einer inneren Lenkwelle 15, welche mittels eines Keilwellenprofils 8 an einer äußeren Lenksäulenwelle 16 befestigt ist, so daß die äußere Welle sich axial über der inneren und im Verhältnis zu dieser bewegen kann.In Fig. 1, a steering column assembly 10 with a steering wheel 13 and a mounting bracket 12 is shown, which is attached with tear-off capsules 11 to a transverse member 14 , with an inner steering shaft 15 , which is attached by means of a spline 8 to an outer steering column shaft 16 , so that the outer shaft can move axially over and in relation to the inner one.

Um die innere Welle 15 herum ist ein rohrförmiges Energieaufnahmeglied 17 angeordnet, mit einem flanschförmigen inneren Wiederlagerabschnitt 2 und einer äußeren Mündung 3, in der sich von dem äußeren Rand der Mündung nach innen zwei axial fluchtende Nuten 4 er strecken, die sich diametral gegenüberliegen und welche in einem Festsitz die Enden 5 eines Querstiftes 18 aufnehmen. Around the inner shaft 15 , a tubular energy absorption member 17 is arranged, with a flange-shaped inner bearing portion 2 and an outer mouth 3 , in which from the outer edge of the mouth inward two axially aligned grooves 4 , which are diametrically opposed and which receive the ends 5 of a cross pin 18 in a tight fit.

Bei einer Kollision führt der Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad 13 zum Abbrechen der Klammer 12 von dem Querglied 14. Das äußere Ende 7 des äußeren Rohres 16 bewegt sich dann relativ um eine Strecke L₁, um auf den Wiederlagerabschnitt 2 des Gliedes 17 zu pral len. Die Bewegung des Querstiftes 18 entlang der Länge L₂ innerhalb des Gliedes 17 unter kontrollierter Beeinflussung bewirkt die erforderliche Energieaufnahme.In the event of a collision, the driver's impact on the steering wheel 13 leads to the clip 12 being broken off by the cross member 14 . The outer end 7 of the outer tube 16 then moves relatively by a distance L ₁ to len pral on the restock section 2 of the link 17 . The movement of the cross pin 18 along the length L ₂ within the link 17 under controlled influence causes the required energy consumption.

Bei der in den Fig. 3, 3A und 3B gezeigten Abwandlung ist das rohrförmige Energieaufnah meglied 17 durch die mit Keilwellenprofil versehene Lenksäulenwelle 16 selbst ersetzt. In diesem Fall wird der Stift 18 in der inneren Welle 15 mittels einer Hülse 19 gehalten, die in einem Festsitz um die innere Welle 15 festgelegt ist.In the modification shown in FIGS . 3, 3A and 3B, the tubular energy absorption meglied 17 is replaced by the steering column shaft 16 itself provided with a spline shaft profile. In this case, the pin 18 is held in the inner shaft 15 by means of a sleeve 19 which is fixed in a tight fit around the inner shaft 15 .

Das neben dem Ende 7 des äußeren Rohres 16 gelegene Ende des Keilwellenprofils 8 weist einen abgeschrägten (nicht gezeigt) Eingang 8A auf. Bei einem Unfall wird das äußere Ende 7 des äußeren Rohres 16 in freier Bewegung über die Strecke L₁ bewegt, um auf das gegen überliegende Ende der Buchse 19 aufzuprallen, die von dem Querstift 18 losgeschlagen wird. Der abgeschrägte Eingang 8A des Keilwellenprofils 8 nimmt die gegenüberliegenden Enden des Querstiftes 18 auf, welche dann fortfahren, das Keilwellenprofil 8 in dem äußeren Rohr 16 zu verformen, wobei die Energie über die Länge L₂ (siehe Fig. 3 und 3B) aufgenommen wird.The end of the spline 8 located next to the end 7 of the outer tube 16 has a beveled (not shown) input 8 A. In the event of an accident, the outer end 7 of the outer tube 16 is moved freely over the distance L _{1 in} order to strike the opposite end of the bushing 19 which is struck by the cross pin 18 . The beveled input 8 A of the spline 8 receives the opposite ends of the cross pin 18 which then continue to deform the spline 8 in the outer tube 16 , absorbing the energy over the length L ₂ (see Figs. 3 and 3B) .

Die Energieaufnahme ist grafisch in Fig. 4 gezeigt, wobei schematisch die über den Weg L₂ - unter dem Einfluß der auf das Lenkrad einwirkenden Kraft F - aufgenommene Energie E angegeben ist.The energy consumption is shown graphically in FIG. 4, the energy E absorbed over the path L _{2 being} indicated schematically under the influence of the force F acting on the steering wheel.

Claims

1. Mechanism for absorbing the collision energy of vehicles with a Lenksäu lenanordnung, which can be mounted on a demolition bracket ( 14 ), the arrangement having an inner steering shaft ( 15 ) and an outer shaft ( 16 ) which is drivingly coupled to the inner shaft and is arranged axially displaceable in relation to the inner shaft, and with an energy absorption means for absorbing the energy of the forces introduced in a collision on the steering column arrangement , the energy absorption means being fastened to the inner steering shaft, characterized in that the energy absorption means comprises a tube ( 17 ) which is fixed to the inner steering shaft and has a pin ( 18 ) which extends from the inner steering shaft to the outside, the pin being so long that it is within at least one initial section of the tube ( 17 ) with this one Tight fit forms.

2. Mechanism according to claim 1, characterized in that the initial portion of the tube has opposite grooves ( 4 ) which extend in the axial direction from the outer end ( 3 ) of the tube.

3. Mechanism according to claim 1 or 2, characterized in that the inner steering shaft and the outer shaft by means of a spline arrangement ( 8 ) are drivingly connected to each other.

4. Mechanism according to claim 3, characterized in that the tube is formed from an outer shaft ( 16 ) and that a collision-induced force applied to the column arrangement causes the pin to deform the spline shaft arrangement ( 8 ).

5. Mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the pin is held before any collision-induced introduction of force by means of a bushing ( 19 ) which is pushed away from the pin by the outer shaft when it is moved in the direction of the pin.

6. Mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the pin is inserted transversely through the inner shaft ( 15 ).

7. Mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that that the shaft can move freely over a distance before it enters with the pin Contact comes.

8. Vehicle with a mechanism for absorbing energy corresponding to one or several of the preceding claims.