DE1804034A1

DE1804034A1 - Sicherheitslenkanordnung

Info

Publication number: DE1804034A1
Application number: DE19681804034
Authority: DE
Inventors: Bela Barenyi
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1968-10-19
Filing date: 1968-10-19
Publication date: 1970-05-14
Also published as: JPS491806B1; GB1271305A; FR2021061A1; US3641834A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 8OOO/4

Stuttgart-Untertürkheim

EPT Dr.W/h

Betr.: Neue Patent- und G-ebrauchsmusterhilfsanmeldung

Sicherheitslenkanordnung

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitslenkanordnung für Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, bestehend aus einer axial verschiebbar gelagerten und mit einem axial ddbrmierbaren Bauelement versehenen Lenkspindel, auf der über einen ungeführten Pralltopf das Lenkrad befestigt ist.

Lenkanordnungen, bei denen das Lenkrad über einen Pralltopf, de h. über ein topfartig ausgebildetes Deformationsglied an der Lenkspindel befestigt ist, sind bekannt (deutsche Patentschrift 947 048). Diese Anordnungen bieten bereits weitgehenden Schutz vor Verletzungen des Fahrers bei einem Aufprall auf die Lenksäule. Sicherheitslenkanordnungen der eingangs genannten Art, wie sie beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 1 126 749 bekannt wurden, berücksichtigen noch weiter die Forderungen nach innerer Sicherheit und bieten für den Fahrer des

-2-009820/1127 - ,

-2- Daim 8000/4

Kraftfahrzeuges einen noch umfassenderen Schutz, da der zur Verfügung stehende Verformungsweg, auf dem die Aufprallenergie abgebaut werden kann, noch größer ist. Gegenüber allen anderen Sicherheitslenkanordnungen, bei denen beispielsweise teleskopartig ineinanderschiebbare Lenksäulen vorgesehen sind, besitzen Sicherheitslenkanordnungen der eingangs genannten Art insbesondere den Vorteil, daß sie im Falle einer Fahrzeugkollision und " eines Aufpralles des Fahrers auf das Lenkrad sicher zur Wirkung kommen und den erstrebten Schutz bieten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lenkungen dieser Art noch zu verbessern und insbesondere eine Anordnung zu schaffen, die weitgehendste Sicherheit bei Unfällen bietet, dennoch aber einfach herzustellen ist, keinen zusätzlichen Raum beansprucht und auch leicht montiert werden kann.

ψ Die Erfindung besteht darin, daß das axial deformierbare Bauelement aus einem oder mehreren um die Lenkspindel herum angeordneten und bleibend verformbaren Teilen besteht und auf der vom Fahrer abgewandten Seite des Lenkrades unmittelbar angrenzend an den Pralltopf angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung wird eine Sicherheitslenkanordnung erreicht, bei der der Pralltopf als ungeführtes Deformaticmsglied sowohl eine Winkeleinstellung des Lenkrades bei einem schrägen Aufprall des Fahrers ermöglicht, als auch Kräfte in axialer Richtung zu absorbieren vermag. Der anschließend daran angeordnete axial

-3-

0098 20/1127

-3- Daim 8000/4

geführte Deformationsteil kann die überschüssige axial wirkende Aufprallenergie aufnehmen. Trotz dieser doppelten Wirksamkeit ist die neue Sicherheitslenkanordnung kompakt und nützt im wesentlichen nur den zwischen dem Lenkrad und dem Armaturenbrett ohnehin zur Verfügung stehenden freien Raum für die Anordnung des Deformationsteiles oder der Deformationsteile aus, so daß kein zusätzlicher Raumbedarf besteht.

Eine einfache Ausführungsform ergibt sich, wenn der axial verformbare Teil als ein glatter oder abgestufter Deformationszylinder, gegebenenfalls auch als Wellrohr, ausgebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Aufteilung in ein ungeführtes Deformationsglied und in ein geführtes Deformationsglied wird auch trotz maximalem Verformungsweg die Schwingungsfreiheit des Lenkrades und die absolut präzise Übertragung der zum Lenken erforderlichen Kräfte garantiert. Auch bei unbeabsichtigten exzentrischen Überbeanspruchungen bleibt die Rotationsebene des Lenkrades exakt erhalten, obwohl die nach den jüngsten Erkenntnissen der TJnfallforschung nötige Mindeststrecke für den Verformungsweg von 25 cm leicht verwirklicht und sogar noch überschritten werden kann.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitslenkanordnung ergibt sich dann, wenn der Deformationszylinder auf einer Seite am Lenkgehäuse befestigt ist und mit einer freien Stirnseite unmittelbar einen am Prall-

-4-009820/1127

180A034

topf angeordneten Flansch gegenübersteht. Dabei kann der Plansch als Befestigung für den vorzugsweise im Bereich der Mitte des Lenkrades gepolsterten Pralltopf und das lenkrad dienen, so daß eine besonders einfache Ausführungsform erreicht 1st. Ganz besonders einfach, vor allen Dingen im Hinblick auf die Montage, ist eine Ausführungsform, bei der der Deformationszylinder ebenfalls an dem Plansch befestigt ist und mit sei-P ner freien Stirnfläche unmittelbar einem Anschlagring am Lenkgehäuse gegenüberliegt.

Wird bei dieser Ausführungsform der Flansch mit einem Bund versehen, der über das Ende der Lenkspindel schiebbar und dort befestigbar ist, so ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß das gesamte Lenkrad mit Pralltopf und Deformationszylinder eine vorgefertigte Baueinheit darstellt, die anschließend in einem einfachen Arbeitsgang auf das Ende der Lenkspindel auf-. gesetzt und befestigt werden kann.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigens

Fig. 1 eine Ausführungsform einer Sicherheitslenkanordnung, bei der das Lenkrad über einen Pralltopf am Ende der Lenkspindel befestigt ist, während ein axial deformierbarer Zylinder am Ende des Lenkgehäuses befestigt

-5-009820/1127

»•5—

ist; in der oberen und unteren S_chnitthälfte der Figo 1 sind verschiedene A_usführungsformen gezeigt, und

Pig. 2 eine Ausführungsform einer Sicherheitslenkanordnung, bei der das lenkrad einschließlich Pralltopf und Deformations zylinder als vorfertigbare Baueinheit auf das Ende der Lenkspindel aufgesetzt werden kann, ebenfalls in zwei untereinander dargestellten verschiedenen Ausführungsmöglichkeiten.

In der Pig. 1 ist ein lenkrad 1 über einen stufenförmig abgesetzten an sich bekannten Pralltopf 2 mit einem Bund 3 verbunden, der fest auf dem Ende der Lenkspindel 4 sitzt. Die Lenkspindel 4 ist in nicht näher dargestellter Weise axial verschiebbar gelagert. Sie kann an ihrem unteren nicht dargestellten Ende beispielsweise über ein Gelenk mit dem Lenkgetriebe verbunden sein, so daß Stöße auf das Lenkgetriebe nicht auf die Lenkspindel 4 übertragen werden. Die Lenkspindel 4 ist in einem Mantelrohr 5 gelagert, das an seinem Ende mit einem Kragen 6 versehen ist, in dem ein Deformationszylinder 7 befestigt ist. Der Deformationszylinder 7 steht mit seinem rechten, zu einer Hingfläche aufgebogenen Ende einem Flansch 8 gegenüber, der mit dem Bund 3 fest verbunden ist· An dem Flansch 8 ist der Pralltopf mit dem gegebenenfalls abgepolsterten Lenkrad 1 befestigt.

-6-

9 8 2 0/1127

-6- Daim 8000/4

Der Bund 3 ist in der oberen Schnitthälfte der Figo 1 mit einem Knnus versehen, der auf das ebenfalls konusartig ausgebildete Ende der lenkspindel 4 aufgeschoben und mit Hilfe der Mutter 9 befestigt ist. In der unteren Schnitthälfte ist der Bund 3a als zylindrischer Teil ausgebildet, der über das Ende der Lenkspindel geschoben und dort beispielsweise angeschweißt ist.

Bei einem Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad 1 kann sich zunächst der Pralltopf 2 verformen, wodurch bereits ein Teil der Aufprallenergie aufgenommen wird. Der vom Pralltopf 2 aufnehmbare Verformungsweg entspricht maximal dem Weg S, wobei der Pralltopf 2 bei schrägem Aufprall auf das Lenkrad auch einseitig nachgeben kann, weil er keinerlei Führungsglieder besitzt. Er ermöglicht somit die bei einem schrägen Aufprall erforderliche Winkeleinstellung des Lenkrades 1, ohne daß die Gefahr auftritt, daß die axiale Verschiebbarkeit der Lenkspindel 4 durch Verklemmen beeinträehtigt wird. Bei größeren Stoßen kann das anschließend angeordnete Deformationsglied 7» das wegen der Axialführung an der Lenkspindel nur noch Längskräfte zu absorbieren hat, die restliche Aufprallenergie aufnehmen. Diese Anordnung bindet den Konstrukteur sowohl in der Gestaltung, als auch insbesondere in der Durchmesserdimensionierung nicht mehr an die Einhaltung anderer Erfordernisse, wie z.B. an die

_ 7 _ OQ9820/1 127

180403A

- 7 - Daim 8000/4

Beachtung der Schwingungsstabilität, Kniefreiheit, Ziehtechnik usw. Anstelle eines DeformationsZylinders könnte auch ein abgestufter Zylinder oder ein Wellrohr Verwendung finden. Auch mehrere konzentrisch um die Lenkspindel angeordnete plastisch verformbare Stäbe oder Rohrstücke, die ggf. mit Hilfe von Durchbohrungen verformbar gestaltet sind, können eingesetzt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Ausgestaltung dann anzuwenden, wenn kein Mantelrohr, sondern ein Lenkgehäuse für die Lenkspindel vorgesehen ist.

In der Pig. 2 ist das Lenkrad 1 ebenfalls mit einem Pralltopf 2 verbunden, der auf den Plansch 8 aufgesetzt ist, der über den Bund 3 an der ebenfalls axial verschieblich gelagerten Lenkspindel 4 sitzt. Der Pralltopf ist bei dieser Ausführungsform als nach rechts aufgeweiteter abgestufter iDopf verschiedenen Durchmessers ausgeführt. Am Plansch 8 sitzt bei dieser Ausführungsform aber auch noch ein Deformationszylinder 7a, der hier mit seinem linken Ende dem Kragen 6 am Mantelrohr 5 gegenüberliegt. In der oberen Schnitthälfte ist der Bund 3 mit einem Konus versehen, der ähnlich wie auch bei der Pig. 1 von rechts auf das Ende der Lenkspindel 4 aufgeschoben und mit einer Mutter befestigt werden kann. Die in der Pig. 2 gezeigte Ausführungsform bietet den wesentlichen Vorteil, daß das Lenkrad 1 ein-

ÖÖ9820/1127

- 8 -■ Oaim 8000/4

schließlich Pralltopf 2 und reformationszylinder 7a als eine vorfertigbare Baueinheit ausgebildet ist, die beispielsweise erst nach dem kompletten Einbau der lenkanordnung von rechts auf das Ende der Lenkspindel aufgesetzt und durch einen einzigen Arbeitsgang komplett befestigt wird.

Das Mantelrohr 5 ist über eine Klemmanordnung 10 mit der Karosserie verbunden, die hier nicht näher gezeigt ist.

«09820/ 1127.

Claims

- 9 - Daim 8000/4

Patent- und Schutzansprüche

1* Sicherheitslenkanordnung für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen, "bestehend aus einer axial verschiebbar gelagerten und mit einem axial deformierbaren Bauelement versehenen Lenkspindel, auf der über einen ungeführten Pralltopf das lenkrad befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das axial deformierbare Bauelement aus einem oder mehreren um die Lenkspindel (4) herum angeordneten bleibend verformbaren Teilen (7i7a) besteht und auf der vom Fahrer abgewandten Seite des Lenkrades (l) unmittelbar angrenzend an den Pralltopf (2) angeordnet ist.
2. Sicherheitslenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der um die Lenkspindel (4) angeordnete verformbare Teil (7) als ein glatter oder abgestufter Deformationszylinder (7) o.dgl. ausgebildet ist.
3. Sicherheitslenkanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationszylinder (7) auf einer Seite an einem Mantelrohr (5) befestigt ist

- 10 009 820/1127

- 10 - Daim 8000/4

und mit einer freien Stirnseite unmittelbar einem am Pralltopf (2) angeordneten Plansch (8) gegenübersteht,
4. Sicherheitslenkanordnung nach den Ansprüchen 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (8) als Befestigung für den vorzugsweise im Bereich der Mitte des lenkrades (l) gepolsterten Pralltopf (2) und das lenkrad (l) dient.
5. Sicherheitslenkanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationszylinder (7a) an einem am Pralltopf (2) angeordneten Plansch (8) befestigt ist und mit seiner freien Stirnfläche unmittelbar einem Kragen (6) am Mantelrohr (5) gegenüberliegt.
6. Sicherheitslenkanordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Plansch (8) mit einem Bund (3,3a) versehen ist, der über das Ende der Lenkspindel (4) schiebbar und dort befestigbar ist,

00 9 8 2 0/1127