DE1680011A1 - Sicherheitslenkung fuer Kraftwagen - Google Patents
Sicherheitslenkung fuer KraftwagenInfo
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- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/04—Hand wheels
- B62D1/11—Hand wheels incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
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Description
Daimler-Benz AktiengeseBsehaft 1B800 11 Daim 7806/4
Stuttgart-tFntertürkheim ' 19. Jan. 1968
Patentanmeldung
"Sieherheitslenkung für Kraftwagen"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitslenkung für Kraftwagen, im
bei der zwischen dem Lenkrad und der Lenkspindel oder dem Mantelrohr
der Lenkung ein aus Blech bestehendes Deformations glied angeordnet
ist, das bei durch Unfälle verursachtem Aufprall des Fahrers auf
das Lenkrad zumindest einen Teil der Äufprallenergie in Verformungsarbeit
umsetzt und so zum Schutz des Fahrers beiträgt.
Es sind bereits Deformations glieder, die auch als Pralltöpfe bezeichnet
werden, bekannt, deren Durchmesser vom Lenkrad zur Lenkspindel
bzw. zum Mantelrohr der Lenkung hin stufenförmig abnimmt. Ausführliche
Versuche haben jedoch gezeigt, daß beim Zusammenrücken derartiger
Pralltöpfe Kraftspitzen entsprechend der Anzahl der Stufen -m
auftreten* weil das Zusammendrücken nicht konzentrisch, sondern ungleichmäßig
und unter Bildung von polygonalen Ausknickungen erfolgt.
Zur Äufrechterhaltung der Rundheit der einzelnen Stufen derartiger
Pralltopfe während des Zusammendrückens ist deshalb auch bereits
vorgeschlagen worden, die wirksame Wandstärke aufeinander folgender
Abschnitte jeweils abwechselnd stärker und geringer auszuführen. Durch
eine derartige Ausbildung des Pralltopfes wird erreicht, daß beim Zusammendrücken
jeweils ein dünnwandiger Abschnitt in den darüber lie-
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- 2: - Daim Ί 80,6/4
genden formstabilen Abschnitt sozusagen hineingestülpt wird. Nachteilig
bei solchen Deformationsgliedern ist jedoch, daß ihre Herstellung
durch die verschiedenen Wandstärken der einzelnen Abschnitte wesentlich verteuert wird. -
Bei einer weiter vorgeschlagenen, jedoch noch nicht zum Stand der Technik
gehörenden Ausführüngsform eines Deformationsgliedes ist ein
glattwandiger, zylindrischer oder konischer Pralltopf vorgesehen, der
bei entsprechender Belastung über das Mantelrohr der Lenkung gestülpt
wird. Bei der heute weitgehend üblichen Lenkradschaltung läuft ein
solcher Pralltopf beim Zusammendrücken jedoch auf deren Teile auf, wodurch sich wieder unerwünschte Kraftspitzen ergeben.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der vorstehend
beschriebenen Pralltöpfe zu vermeiden und ein Deformati ons glied
zu schaffen, das bei möglichst konstanter Kraft gleichmäßig verformbar
ist und bei einem vorgegebenen Verformungsweg eine möglichst große Verformungsarbeit leistet.
Es wird deshalb eine Sicherheitslenkung für Kraftwagen mit einem zwischen
dem Lenkrad und dem Kopfstück der Lenkspindel oder dem Mantelrohr der Lenkung angeordneten, aus Blech bestehenden Deformationsglied, dessen Durchmesser vom Lenkrad zur Lenkspindel bzw. zum
Mantelrohr hin abnimmt, vorgeschlagen, wobei erfindungsgemäß das
Deformationsglied nur einen weichen, unter Stoßeinwirkung plastisch verformbaren, im Längsschnitt konischen Abschnitt aufweist, der im
Bereich seines größten Durchmessers mit einer Durchmesseraufweitung
in einen sich nicht verformenden Abschnitt übergeht.
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-3-
- 3 - Daim 7806/4
Der form stabile Abschnitt kann dabei vorteilhaft einen Hohlraum in1
der Lenkradnabe umschließen.
Die Höhe des formstabilen Abschnittes sollte vorteilhafterweise etwa der
Höhe des verformbaren Abschnittes entsprechen oder ein Teil seiner Höhe kann von einer z.B. aus Schaumstoff bestehenden Polsterung der
Lenkradnabe ausgefüllt sein.
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht die Durchmesservergrößerung vom dem Lenkrad zugekehrten Ende des verformbaren
Abschnittes des Deformationsgliedes zum formstabilen Abschnitt etwa dem 30fachen der Blechstärke des erstgenannten Abschnittes.
Der Übergang vom verformbaren zum form stabilen Abschnitt des Deformationsgliedes
kann als Kurve, und zwar vorzugsweise als Radius ausgebildet sein, der etwa dem löfachen der Blechstärke des erstgenannten
Abschnittes entspricht.
Die Befestigung des Deformationsgliedes an der Lenkspindel erfolgt vorzugsweise
über eine Nabe, deren Durchmesser mindestens dem Durchmesser des Mantelrohres der Lenkung entspricht.
Der Durchmesser des Deformationsgliedes sollte dabei an seinem der
Nabe zugekehrten Ende mindestens dem Durchmesser dieser Nabe entsprechen.
Die Verbindung des Deformationsgliedes mit der Nabe erfolgt dabei vorzugsweise
durch eine Nietverbindung.
109829/0355 ^
ORIGINAL INSPECTED
_ 4 - ■ Daim 7806/4
Es kann aber auch vorteilhaft sein., wenn das Deformations glied am Mantelrohr
der Lenkung befestigt ist und das Lenkrad gegenüber dem Deformationsglied drehbar ist.
Der Gegenstand der Erfindung soll im folgenden anhand eines in der Fig.
der beiliegenden Zeichnung im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert werden.
Die Fig. 2 und 3 der Zeichnung zeigen in Form von Diagrammen schema .
tisch die Verformungsarbeit eines bekannten, mehrstufigen Deformationsgliedes
und eines erfindungsgemäßen Deformations gliedes mit nur
einem verformbaren Abschnitt.
Das Lenkrad 1 der in Fig. 1 dargestellten Sicherheitslenkung ist unter
Zwischenschaltung eines Deformationsgliedes 2, das einen weichen,
plastisch verformbaren Abschnitt 2a und einen steifen, formstabilen Abschnitt
2b aufweist, über eine Nabe 3 mit der Lenkspindel 4 verbunden. Der Durchmesser der Nabe 3 ist dabei etwas größer als der Durchmesser
des Mantelrohres 5 der Lenkung. Der formstabile Abschnitt 2b des Deformationsgliedes 2 wird nach oben begrenzt durch eine vorzugsweise
aus Kunststoff bestehende Abdeckung 6 einer Polsterung 7 der Lenkradnabe,
wobei als Polstermaterial vorzugsweise Schaumstoff verwendet wird. Die Abdeckung 6 und die Polsterung 7 sollen dabei so ausgebildet
sein, daß sie beim Hineinstülpen des verformbaren Abschnittes 2a des
Deformationsgliedes 2 in den steifen Abschnitt 2b (in der Zeichnung mit
unterbrochenen Linien dargestellt) ausweichen können, ohne daß es dabei zu einem wesentlichen Kraftanstieg kommt.
1098"29/03SS
- 5 ~ Daim 7806/4
Der Übergang vom konischen Abschnitt 2a des Deformationsgliedes 2 zum
Abschnitt 2b ist als Radius r ausgebildet/ wobei r etwas dem I5fachen
der Blechstärke des verformbaren Abschnittes 2a entspricht.
Die Verbindung des Deformationsgliedes 2 mit der auf der Lenkspindel 4
befestigten Nabe 3 erfolgt über eine Nietverbindung 8.
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Diagramme veranschaulichen die
Wirkungsweise eines bekannten Deformationsgliedes mit zwei verformbaren
Abschnitten und eines erfindungsgemäßen Deformationsgliedes mit nur einem plastisch verformbaren Abschnitt.
In beiden Diagrammen ist jeweils die beim Zusammendrücken gemessene
Kraft über dem Verformungsweg aufgetragen.
Der in Fig. 2 dargestellte Kraftverlauf vom Verformungsweg Null bis
zum Verformungsweg S1 entspricht einem konzentrischen Verformen
zweier verformbarer Abschnitte eines untersuchten Pralltopfes. Von der
Stelle S1 an beginnt ein diagonales Ausknieken, das zuerst einen starken
Kraftabfall mit sich bringt und dann beim Verformungsweg sQ zu einem
Kraft-Maximum führt.
Für den Versuch nach Fig. 3 wurde ein Pralltopf mit nur einer verformbaren
Stufe bei gleicher Wandstärke und gleichem Gesamt-Verformungsweg verwendet. Der Kraftverlauf ist hierbei wesentlich gleichmäßiger
und das Kraft-Maximum P liegt beträchtlich niedriger als bei dem
zweistufigen Pralltopf, der dem Versuch.nach Fig. 2 zugrunde lag.
109829/0305 "6~
- 6 - Daim 7806/4
Wenn man also voraussetzt, daß beide Deformationsglieder etwa gleiche
Verformungsarbeit bei vorgegebenem Verformungsweg leisten sollen, so liegt die Kraftspitze bei dem Pralltopf mit zwei verformbaren Abschnitten wesentlich höher als bei dem mit nur einem verformbaren Abschnitt
und der Bereich von S1 bis s in Fig. 2 wird für die Verformungsarbeit
nicht voll genutzt, da in dem schräg schraffierten Bereich infolge des Kraftabfalles beim Ausknicken keine Verformungsarbeit geleistet
wird.
109829/0355
Claims (11)
1. Sicherheitslenkung für Kraftwagen mit einem zwischen dem Lenkrad und
dem Kopfstück der Lenkspindel oder dein Mantelrohr der Lenkung angeordneten,
aus Blech bestehenden Deformationsglied, dessen Durchmesser vom Lenkrad zur Lenkspindel bzw. zum Mantelrohr hin abnimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationsglied (2) nur einen wei- m
chen, unter Stoßeinwirkung plastisch verformbaren, im Längsschnitt ~
konischen Abschnitt (2a) aufweist, der im Bereich seines größten Durchmessers
mit einer Durchmess er aufweitung in einen sich nicht verformenden
Abschnitt (2b) übergeht.
2. Sicherheitslenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
formstabile Abschnitt (2b) einen Hohlraum in der Lenkradnabe umschließt.
3. Sicherheitslenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Höhe des formstabilen Abschnittes (2b) wenigstens etwa der Höhe des a
verformbaren Abschnittes (2a) entspricht*
4. Sicherheitslenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Teil der Höhe des formstabilen Abschnittes (2b) von einer z. B. aus Schaumstoff bestehenden Polsterung (7) der Lenkradnabe ausgefüllt wird.
5. Sicherheitslenkung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesservergrößerung vom dem Lenkrad (1) zugekehrten Ende des verformbaren Abschnittes (2a)
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- 8 - Daim 7806/4
des Deformationsgliedes (2) zum formstabilen Abschnitt (2b) des Deformationsgliedes
(2) etwa dem 30fachen der Blechstärke des erstgenannten Abschnittes (2a) entspricht.
6. Sicherheitslenkung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von einem zum
anderen Abschnitt des Deformationsgliedes (2) als Kurve ausgebildet ist.
7. Sicherheitslenkung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Übergang als Radius (r) ausgebildet ist, der etwa dem löfachen der
Blechstärke des verformbaren Abschnittes (2a) entspricht.
8. Sicherheitslenkung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Deformationsgliedes (2) an der Lenkspindel (4) über eine Nabe (3) erfolgt, deren
Durchmesser mindestens dem Durchmesser des Mantelrohres (5) der Lenkung entspricht.
9. Sicherheitslenkung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der
Durchmesser des Deformationsgliedes (2) an seinem der Nabe (3) zugekehrten Ende mindestens dem Durchmesser dieser Nabe (3) entspricht.
10. Sicherheitslenkung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Deformationsgliedes
(2) mit der Nabe (3) durch eine Nietverbindung (8) erfolgt.
11. Sicherheitslenkung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationsglied am Mantelrohr der Lenkung befestigt ist und daß das Lenkrad gegenüber dem Deformationsglied
drehbar ist.
109829/03S5
Leerseite
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Date | Code | Title | Description |
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EF | Willingness to grant licences | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |