CS206153B1 - Safety steering column with deformation member - Google Patents

Description

Vynález se týká bezpečnostního sloupku .řízení pro motorová vozidla, který má deformační člen, zachycující kinetickou energii, vytvořený prstencovou částí, jejíž osa je kolmá к ose hřídele řízení.

U známých bezpečnostních sloupků řízení ‘ tohoto typu (spis NSR DOS č. 21 19 593) je hřídel řízení pevně svařen v otvorech, uspořádaných po obou stranách na obvodu trubkového úseku. Délka tohoto trubkového úseku, případně části trubky, musí být proto j delší, než je průměr hřídele. Vzhledem к tomu, i že z pevnostních důvodů nesmí průměr hřídei le řízení klesnout pod určitou minimální hod| notu, je délka trubkového úseku vázána na ; poměrně velký minimální rozměr. Tím je i v podstatě vyloučena možnost vytvořit defor mační člen s právě požadovanou tuhostí.

Ještě podstatnější nevýhody však spočívají v tom, že dráha deformace deformačního členu je omezena na světlý průměr trubkového úseku a že může směřovat toliko ve směru osy hřídele řízení.

Aby se odstranila tuhost deformačního členu vzhledem к radiálně působícím zatížením, je již známé uspořádat mezi volantem a hřídelem řízení deformační člen, který je složen ze tří předem kulově vytvarovaných částí, rozdělených rotačně souměrně, takže tyto části mohou vzhledem ke svému uspořádání a tvaru pohlcovat i výstředné rázy (spis NSR DOS č. 2 210 809). Hlavní nevýhoda tohoto uspořádání spočívá v tom, že je relativně technologicky náročné pri výrobě, protože je třeba vytvářet celou řadu svařovaných spojů, které u agregátů pro řízení motorového vozidla je třeba provádět zvláště pečlivě. Mimoto je opět deformační dráha tohoto deformačního členu omezena toliko na axiální směr.

Vynález si klade za úkol vytvořit bezpečnostní sloupek řízení s prstencovým deformačním členem, u kterého je deformační dráha deformačního členu větší než průměr trubkového úseku nebo části trubky, přičemž i volant má při nehodě působit ke zmírnění jejích následků.

Podle vynálezu se tento úkol řeší tak, že!

v oblasti volantu je o sobě známým způsobem uspořádána nářazná deska, že mezi

206153 vým úsekem, který má světlou 'výšku й - a šíř-^- / ku 6. Na konci, který je protilehlý ke sva- , rovému spoji na distančním - kusu 7, je de- J formační člen 2 připraven na objímku ' 9,' < čímž se vytvoří otočně tuhé spojení s hří- , delem 1 řízení. ;

Matice 10 přidržuje objímku 9 na hřídeli, řízení. Umožňuje snímání volantu 3 spolu' s deformačním členem 2 z hřídele 1 řízení. ; U_ provedení . podle obr. 3 je vytvořen .de-......!

formační člen 2 z plochého materiálu o šířce b, který má tvar velkého písmene omega, i jehož zaoblení má světlou výšku h. Distanční kus 7 je tvořen k sobě přiléhajícími částmi 11 plochého materiálu deformačního členu 2, přičemž tytp části 11 jsou pro zesílení I navzájem . svařeny. Volné konce ' 12 takto vytvořeného deformačního členu 2 s distan- čním kusem 7 jsou na nárazné desce 6, případně na její kovové vložce 8 upevněny. :

I prostřednictvím šroubů 13. Deformační člen. ' je nakončích, protilehlých k sobě navzájem ' přilehlých částí 11 distančního kusu 7 svařen . s hřídelem 1 . řízení.

Za některých podmínek je výhodné, aby ' ; průřez plochého materiálu deformačního . , členu 2 byl opatřen po celé ohnuté délce j i nebo - v dílčích oblastech vroubky nebo . , podobně. Hřídel 1 řízení je uložen na ložisi kové trubce 14.

. Pokud ' při nehodě narazí řidič na volant 3, ' , ' dosedne - nárazná deska 6 na obrysy těla, . , protože jí to umožní deformační schopnost defomačního členu 2, která působí ve všech. směrech. Tím se vytvoří optimální dosedací - - i plocha pro tělo řidiče a zabrání se místním' poraněním, protože volant 3 se poddá ^ne* i - rovnoměrně a podle potřeby. Potom se může I - volant 3 pohnout působením setrvačnosti ! ; - řidiče směrem dopředu v podélném směru I jízdy - vozidla, zatímco - - prstencový defor-......i mační člen 2 se nejdříve ploše stlačí a potom se působením distančního kusu 7 protáhne h až k hřídeli 1 řízení. Při - . zachování poměru b/h “^tga ^- / i se může pohybovat distanční ltus 7 výhodně i nad horním koncem hřídele 1 řízení, aniž by- , došlo v průběhu dráhy přetvoření deformač- i , ního členu 2 k větším změnám deformační ί -síly. ______________________________________________ - -......... ...... ,

Obr. 1, 2 a 3 znázorňují čerchovanými......

čarami bezpečnostní sloupek řízení po kolizi.

náraznou deskou a mezi hřídelem řízení je uspořádán prstencový deformační člen, jeί hož prstencová rovina je v ose . hřídele řízení, a že mezi náraznou deskou a mezi deformačním členem je uspořádán distanční kus o takové délce, která odpovídá nejvýše i světlé délce deformačního členu. ! ] Podle výhodného vytvoření vynálezu je j poměr mezi šířkou a světlou výškou defor-, mačního členu stejně velký a nebo menší než tangens úhlu sklonu sloupku řízení i | vzhledem k vodorovné rovině.j Distanční kus přitom, může být vytvořen j i jako nástavec, vyklenutý z nárazné desky.| i j Podle zvláště výhodného uspořádání je ! deformační člen tvořen pásem plochého materiálu, ohnutého do tvaru velkého písmene omega, který je otevřenými konci upev, něn na nárazné desce a ve vrcholu na hří! deli řízení a jeho k sobě přiléhající části tvoří | distanční kus. í Průřez - materiálu, vytvářejícího deformační člen, přitom může být po celém obvodu, případně na části obvodu vroubkován.

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na jednom příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí, kde na obr. 1 je znázorněná horní část bezpečnostního sloupku řízení s volantem a s deformačním členem, na obr. 2 je znázorněn bezpečnostní sloupek řízení podle obr. 1 pootočený o 90° a na obr. 3 i je znázorněn bezpečnostní sloupek řízení, ! který je ve srovnání s provedením na obr. 1 a 2 konstrukčně obměněn.

Sloupek řízení, který je skloněn vzhledem k vodorovné rovině, a to o úhel a sklonu sloupku řízení vzhledem k vodorovné rovině, a který je tvořen hřídelem 1 řízení a de- formačním členem 2, spojuje neznázorněnou ; převodku řízení s. volantem 3. ! Deformační člen 2 je tvořen prstencovou částí, zhotovenou například z ocele, která má ^! v podstatě pravoúhlý průřez. Volant 3 má věnec 4, ramena 5 a náraznou desku 6. Na i nárazné desce 6 je upraven distanční kus 7, který směřuje k deformačnímu členu 2. Dis, tanční kus 7 je uspořádán ve směru osy sloupku ' řízení. ‘ ...........

U provedení podle obr. 1 a 2 je vytvořen i distanční kus 7 jako vytvarovaná část nái razné desky 6, k jejíž kovové vložce 8 je deformační člen 2. přivařen. Deformační ¹ člen 2 je u tohoto provedení tvořen trubko3 mační člen 2 může volně deformovat nezávisle na poloze volantu 3, jakou zaujímal ; před kolizí. Tato volná deformovatelnost | žůstává zachována i tehdy, pokud se volant ' 3 při nárazu vyhne ze své původní roviny, ί což je předpokladem pro optimální činnost i nárazné .desky 6. Ve srovnání s takzvanými ! náraznými hrnci, u kterých dochází při vychýlení volantu z konstrukční roviny zpravidla ke zhroucení nárazného hrnce, takže ! nelze zachycovat další deformační práci, je u sloupku řízení podle vynálezu к dispozici kdykoli potřebná deformační práce.

Vynález se pochopitelně neomezuje toliko na znázorněné příklady provedení. Tak například lze počáteční tuhost deformačního j členu 2 zvětšit vytvořením vroubkování v jeho průřezu. Takovým tvarováním průřezu, které lze vytvořit například také toliko v jeho části, případně v části deformačního členu 2, lze ovlivňovat jeho deformovatel' nost, případně jeho tuhost. Deformační člen 2 nemusí být také kruhový. Tak například může mít tvar oválu, vajíčka a podobně. Upevnění deformačního členu 2 na volantu 3, případně na hřídeli 1 řízení lze z hlediska konstrukčního vytvořit různě. Obdobně je tomu i u provedení distančního kusu 7 mezi náraznou deskou 6 volantu 3 a mezi deformačním členem 2.

Claims (5)

1. i PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Bezpečnostní sloupek řízení s deformačním členem, který je tvořen prstencovou částí, jejíž osa je kolmá к ose hřídele řízení

   206153 a jejíž rovina prstence je v ose hřídele řízení, vyznačený tím, že deformační člen (2) je uspořádán mezi náraznou deskou (6), uspořádanou v oblasti volantu (3), a mezi hřídelem (1) řízení, a že mezi náraznou deskou (6) a mezi deformačním členem (2) je uspořádán distanční kus (7), který má délku odpovídající nejvýše světlé výšce (Л) deformačního členu (2).
2. 2. Bezpečnostní sloupek řízení podle bodu 1 vyznačený tím, že poměr mezi šířkou (Ď) a světlou výškou (h) deformačního členu (2) je stejně velký a nebo menší než tangens úhlu (a) sklonu sloupku řízení vzhledem к vodorovné rovině.
3. 3. Bezpečnostní sloupek řízení podle bodu

   1 vyznačený tím, že distanční kus (7) je tvořen vyklenutím nárazné desky (6). __
4. 4. Bezpečnostní sloupek řízení podle bodu 1 vyznačený tím, že deformační člen (2) je tvořen pásem plochého materiálu, ohnutého do tvaru velkého písmene omega, který je otevřenými konci (12) upevněn na nárazné desce (6) a ve vrcholu na hřídeli (1) řízení a jeho к sobě přiléhající části (11) tvoří distanční kus (7).
5. 5. Bezpečnostní sloupek řízení podle bodu 1 vyznačený tím, že průřez materiálu, vytvářejícího deformační člen (2), má po celém obvodu, případně na části obvodu jeden nebo několik vrubů.