DE2432182A1 - Verformungsstueck fuer lenksaeulen von kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

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Postfach 4026

Metallschlauch-Pabrik Pforzheim, (vorm. Hch. Witzenmann) Gesellschaft mit beschränkter Haftung, 7530 Pforzheim, östliche Karl-ffriedrich-Straße 134

Verformungsstück für Lenksäulen von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung betrifft ein Verformungsstück für Lenksäulen von Kraftfahrzeugen zur Übertragung der Lenkbewegung und zur unter bleibender Verformung energieverzehrenden Aufnahme von unfallbedingten Prallvor-

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-A.

gangen, "bestehend aus einem axial bleibend verformbaren, als Teil der Lenksäule koaxial in diese eingesetzten, im wesentlichen rohrförmigen Körper, dessen eines Ende zur Bildung eines Anschlusses radial nach außen aufgebördelt ist und dessen anderes Ende ein radial nach innen gerichtetes, dem dortigen Anschluß dienendes Bodenteil aufweist.

Bei einem derartigen bekannten, sog. aktiven Sicherheitsteil ist der rohrförmige Körper dadurch hergestellt, daß in ein Blech Reihen gegeneinander versetzter. rautenähnlicher öffnungen gestanzt und dann daraus ein Rohr derartig gebogen und längsverschweißt wird, daß die öffnungsspitzen in Umfangsrichtung weisen. Daraufhin wird das eine Ende des Körpers zur Bildung des dortigen Anschlusses radial nach außen aufgebördelt und es wird schließlich das mit einer Nabe versehene Bodenteil angesetzt und durch eine Außenumfangsnaht mit dem rohrförmigen Teil verschweißt.

Diese Sehweißarbeiten sind insbesondere bei der Längsnaht des rohrförmigen Teiles schwierig, da dort wegen der Ausnehmungen nur durch absatzweises Arbeiten eine unterbrochene Längsnaht herstellbar ist. Darüber hinaus v/erden bei Sicherheitsteilen an Schweißverbindungen außerordentlich hohe Güteanforderungen gestellt und die Schweißverbindungen sind dokumentationspflichtig, wobei die Prüfzeugnisse zehn Jahre lang aufbewahrt werden müssen.

Die Charakteristik der axialen Verformung des bekannten

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.3.

Verformungsstückes verläuft im wesentlichen so, daß die Verformung erst bei einer maximalen Stauchkraft beginnt, wonach dann die Stauchkraft bei fortschreitender Verformung bis zu einem Minimum abfällt, welches am Ende des Verformungsweges erreicht wird. Die maximale und die minimale Stauchkraft verhalten sich dabei etwa wie 2 zu 1. Diese Charakteristik bedingt für eine gewünschte Energieaufnahme die Inkaufnahme einer verhältnismäßig hohen Stauchkraft im Augenblick des Aufpralls, was für die vor Aufprallfolgen möglichst zu schützende Person gefährlich sein kann oder zu einer Konstruktion mit verhältnismäßig niedriger Energieaufnahme zwingt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verformungsstück der eingangs genannten Art so abzuändern, daß es ohne das Erfordernis von Schweißverbindungen auskommt und außerdem eine Stauchkraft-Stauchweg-Charakteristik aufweist, die sich über den gesamten Stauchweg im Bereich der der gewünschten Energieaufnahme entsprechenden mittleren Stauchkraft bewegt. Damit sollen die Herstellung des Verformungsstückes vereinfacht und verbilligt, eine Dokumentationspflicht ver-, mieden und die Brauchbarkeit bzw. die Schutzwirkung des Verformungsstückes verbessert werden.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der rohrförmige Körper selbst nahtlos und einstückig mit dem Bodenteil verbunden durch Tiefziehen aus einer

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Ronde od. dgl. hergestellt und hinsichtlich seiner sich axial erstreckenden Wandung durch anschließende Verformung als Ringwellrohr ausgebildet ist.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es in einfacher V/eise möglich, rohrförmiges Teil und Bodenteil einstückig nahtlos herzustellen. Durch die anschließende Weilung des rohrförmigen Teiles erhält dieser eine Stachkraft-Stauchweg-Charakteristik, bei der die Stauchkraft über den Stauchweg in verhältnismäßig engen Grenzen um einen mittleren Wert pendelt, der durch konstruktive Abstimmung der Wandstärke des rohrförmigen Körpers sowie der Zahl und der Tiefe der Wellen und schließlich des Materials für das Verformungsstück ohne Schwierigkeiten genau vorherbestimmbar ist. Dabei kann der Verlauf der Charakteristik dadurch erklärt werden, daß die einzelnen Ringwellen über den Stauchweg im wesentlichen nacheinander zusammengedrückt werden.

Beim Tiefziehen kann außerdem das offene Ende des Napfes zur Bildung der dortigen Anschlußmöglichkeit nach außen umgebördelt und dann beispielsweise durch Stanzen mit Anschlußbohrungen versehen werden.

i*ür das bondenseitige Ende kann so vorgegangen werden, daß das Bodenteil nach der Verformung zum Ringwellrohr zentral gelocht und im Druckguß mit einer sich im wesentlichen radial erstreckerden, es beidseitig form-

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/und damit spielfrei
schlüssig'umfassenden, eine zentrale Anschlußbohrung aufweisenden Nabe versehen ist. Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Nabe beidseits des Bodenteils miteinander in Axialrichtung fluchtend mehrere gleichmäßig über ihren Umfang verteilte, radiale Ausnehmungen aufweist. Diese Maßnahme gibt die Möglichkeit, auch bei einem verhältnismäßig engen Napf eine im radialen Querschnitt ausreichend große Nabe vorzusehen, da im Bereich der Ausnehmungen die Entlüftungsschlitze für die Druckgußform so vorgesehen werden können, daß in Radialrichtung eine genügend lange Erkaltungsstrecke für den nach Füllen der Form über die Entlüftungsschlitze nachdrängenden Druckguß unterbringbar ist.

Selbstverständlich besteht aber auch die Möglichkeit, daß das Bodenteil nach der Verformung zum Ringwellrohr zentral gelocht und auf wenigstens einer Seite mit einer eine zentrale Anschlußbohrung aufweisenden Nabe vernietet, verschraubt od. dgl. ist.

Schließlich kann es vorteilhaft sein, daß das radial nach außen aufgebördelte Anschlußende durch einen hinterlegten, gegebenenfalls mit dem Bord punktverschweißten, im radialen Querschnitt im wesentlichen L-förmigen, mit seinem axialen Steg am rohrförmigen Körper anliegenden Ring versteift ist. Dieser kann zur Kontage eine radiale Schlitzung aufweisen, er kann jedoch beispielsweise auch aufgegossen werden.

Die für beide Enden des VerformungsStückes erläuterten

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Anschlußverstärkungen geben die Möglichkeit, das rohrförmige Teilstück vergleichsweise dünnerwandig auszubilden, seine axiale Steifigkeit aber durch geringere Tiefe der Wellen zu erhalten, womit insgesamt eine erhebliche Materialersparnis einhergeht.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine axiale Schnittansicht eines erfindungsgemäßen VerformungsStückes gemäß der Schnittlinie I-I in Fig. 2 5

Fig. 2 eine öffnungsseitige Draufsicht auf das Verformungsstück gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie I1I-III in Fig. 1 und

Fig. 4 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie IY-IV in Fig. 2.

Das in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Verformungsstück besteht aus einem Ringwellrohr 1, das einstückig in ein Bodenteil 2 übergeht. Dieses Bauteil ist dadurch gefertigt, daß zunächst aus einer Ronde od. dgl. durch Tiefziehen ein Napf mit einem Bord 3 hergestellt wird, dessen zylindrische Wandung anschließend gewellt wird.

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Danach ist das Bodenteil 2 zentral gelocht und der Bord 3 durch Ausstanzen der aus den Fig. 2 und 3 ersichtlichen Kontur und Lochen der Anschlußbohrungen 4 fertiggestellt. Zur Versteifung des Bordes 3 ist ein im radialen Schnitt im wesentlichen L-förmiger Ring 5 hinterlegt, der dem Bord hinsichtlich Kontur und Anschlußbohrungen angepaßt ist. Die Montage kann, wie aus Fig. 3 ersichtlich, in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß der Ring 5 an einer Stelle eine radiale Schlitzung 6 aufweist. Dieser Schlitzung 6 gegenüber kann der sich radial erstrekkende Teil des Ringes 5 durch eine Ausnehmung 7 entfernt sein, um den Ring 5 zur Montage leichter aufbiegen zu können. Nach der Montage wird der Ring 5 zweckmäßig durch Punktschweißen mit dem Bord 3 verbunden.

Auf den Bodenteil 2 ist eine diesen beidseits formschlüssig umfassende Nabe 8 beispielsweise aus Aluminium im Druckgußverfahren aufgebracht, die eine zentrale, teilweise konische, durch spätere mechanische Bearbeitung beispielsweise mit einer Kerbverzahnung zu versehene Anschlußbohrung 9 für den dort zu befestigenden Teil der Längssäule aufweist. Da für die radiale Erstreckung der Nabe relativ zu der Größe ihrer Bohrung 9 nur wenig Platz zur Verfugung steht, kommt es darauf an, die Wabe sich möglichst über das gesamte Bodenteil erstrecken zu lassen, um dann noch Platz für weitere Bohrungen 10, 11 zu Befestigungszwecken, zur Hindurchführung von elektrischen Leitungen etc. zu haben. Um trotzdem die Aufbringung der Nabe im Druckgußverfahren möglich zu

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machen, weist die Nabe beidseits des Bodenteiles 2 miteinander in Äxialrichtung flüchtend mehrere gleichmäßig über ihren Umfang verteilte, radiale Ausnehmungen 12 auf, wie dies aus den Pig. 2 und 4 ersichtlich ist. Auf diese Weise kann die Druckgußform bei den Ausnehmungen 12 ihre Entlüftungsschlitze haben und es steht dort in Radialrichtung eine genügende Erkaltungsstrecke für das Nabenmaterial zur Verfügung, das in dem Augenblick über die Entlüftungsschlitze nachdrängt, in dem die Druckgußform voll ist.

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Claims (7)

Patentansprüche

1. Verformungsstück für Lenksäulen von Kraftfahrzeugen r Übertragung der Lenkbewegung und zur unter bleibender Verformung energieverzehrenden Aufnahme von unfallbedingten Prallvorgängen, bestehend aus einem axial bleibend verformbaren, als Teil der Lenksäule koaxial in diese eingesetzten, im wesentlichen rohrförmigen Körper, dessen eines Ende zur Bildung eines Anschlusses radial nach außen aufgebördelt ist und dessen anderes Ende ein radial nach innen gerichtetes, dem dortigen Anschluß dienendes Bodenteil aufweist, dadurch gekennzeichnet,

daß der rohrförmige Körper selbst nahtlos und einstückig mit dem Bodenteil (2) verbunden durch Tiefziehen aus einer Ronde od. dgl. hergestellt und hinsichtlich seiner sich axial erstreckenden Wandung durch anschließende Verformung als Ringwellrohr (1) ausgebildet ist.

2. Verformungsstuck nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil (2) nach der Verformung zum Ringwellrohr (1) zentral gelocht und im Druckguß mit einer sich im wesentlichen radial erstreckenden, es beidseitig formschlüssig umfassenden, eine zentrale Anschlußbohrung (9) aufweisende Nabe (8) versehen ist.

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3. Verformungsstück nach Anspruch. 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (8) beidseits des Bodenteils (2) miteinander in Axialrichtung fluchtend mehrere gleichmäßig über ihren Umfang verteilte, radiale Ausnehmungen (12) aufweist.

4. Verformungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil nach der Verformung zum
Ringwellrohr zentral gelocht und auf wenigstens einer Seite mit einer eine zentrale Anschlußbohrung aufweisenden Nabe vernietet, verschraubt od. dgl. ist.

5. Verformungsstück nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das radial nach außen aufgebördelte Anschlußende durch einen hinterlegten ,ggf. mit dem Bord (3) punktverschweißten, im
radialen Querschnitt im wesentlichen I-förmigen, mit seinem axialen Steg am rohrförmigen Körper anliegenden Ring (5) versteift ist.

6. Verformungsstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (5) zur Montage eine radiale
Schlitzung (6) auf v/eist.

7. Verformungsstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring aufgegossen ist.

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