DE2548022A1

DE2548022A1 - Sicherheitseinrichtung fuer den fahrer eines fahrzeuges

Info

Publication number: DE2548022A1
Application number: DE19752548022
Authority: DE
Inventors: Frederick John Adams
Original assignee: TRW Steering Systems Ltd
Current assignee: TRW Steering Systems Ltd
Priority date: 1974-11-04
Filing date: 1975-10-27
Publication date: 1976-05-06
Also published as: GB1528908A; FR2289367B1; FR2289367A1; IT1044098B

Description

HEINZ H. PiJSCHMANN · PATENTANWALT - ™ / q η y j

8024 DEISENHOFEN b. MünAen /. 0 H 0 U {, £

Am Steis 8 . Telefon 0811/6133297

CAM GEARS LIMITED Deisenhofen, den 23. Okt.1975

Hitchin (Hertfordshire) _p ,.-,-,.

Wilbury Way 4-5 Pu/Se ENGLAND

Sicherheitseinrichtung für den Fahrer eines Fahrzeuges,

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für den Fahrer eines Fahrzeugeso

Beim frontalen Aufprall eines Fahrzeuges auf ein Hindernis wird der Fahrer des Fahrzeuges häufig nach vorn gegen das Lenkrad und gegen die damit verbundene Steuersäule geschleudert, was zu erheblichen Verletzungen führen kann_o Um dies zu verhindern, sind sogenannte Sicherheitsgurte bekannt, die dazu dienen, den Fahrer auf seinem Sitz zu halten, um so Verletzungen bei einem Frontalaufprall zu verhindern, mindestens aber die Verletzungsgefahr zu verringern.

Es hat sich aber gezeigt, daß bei einem wuchtigen Frontalaufprall auf ein Hindernis der vordere Teil eines Fahrzeuges gleichsam zusammengeschoben wird, wodurch sich Steuersäule und

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Lenkrad in das Fahrzeuginnere verschieben. Trotz Sicherheitsgurten kann es in diesem Fall zu Verletzungen des Fahrers kommen. Häufig sind auch Sicherheitsgurte nicht ausreichend gespannt, um den Fahrer bei einem wuchtigen Aufprall in seiner normalen Sitzhaltung, nämlich ausreichend weit entfernt vom Lenkrad, auf dem Sitz zu halten_o

Darüberhinaus sind manche Sicherheitsgurte so ausgelegt, daß sie sich automatisch lösen, wenn der vom Fahrer auf sie ausgeübte Druck einen vorbestimmten Wert übersteigt. Zwar werden hierdurch Verletzungen des Fahrers durch den Sicherheitsgurt vermieden, andererseits wird er dann gegen das Lenkrad geschleudert, wenn es zu einem wuchtigen Frontalzusammenstoß kommt.

Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe durch eine konstruktiv einfache und im Fahrzeug leicht einbaubare Einrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe weitgehend verhindert wird, daß der Fahrer bei einem insbesondere frontalen Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis aus seiner normalen Sitzhaltung heraus gegen das Lenkrad geschleudert wird.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Abschnitt der Steuersäule des Fahrzeuges mit einem fahrzeugfesten Gehäuse beweglich verbunden ist und mit diesem eine Druckmittelkammer bildet, in die ein Druckmedium in Abhängigkeit von der Bewegung einer auf den von der Stoßstange des Fahrzeuges abgegebenen Druck ansprechende Vorrichtung zur Verschiebung des mit dem Lenkrad verbundenen Stauersäulenabschnittes vom Fahrer weg einströmt.

Bei einem mit Sicherheitsgurten ausgerüsteten Fahrzeug kann zusätzlich hierzu nach einem weiteren Merkmal der Erfindung das vom Kolben in Abhängigkeit von der Bewegung auf die Stoßstange einwirkende Kräfte ansprechende Vorrichtung verdrängte Druckmedium einem im Bereich des Fahrzeugsitzes angeordneten Hydraulikzylinder zulaufen, dessen

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Kolben über eine Kolbenstange mit dem Sicherheitsgurt zum Zwecke des Spannens verbunden ist.

Der Abschnitt der Steuersäule ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung über ein Kugellager drehbar mit dem als Hülse ausgebildeten druckmittelbetätigten Teil verbunden, der einen nach außen weisenden ringförmigen Flansch aufweist, der zusammen mit einem nach innen gerichteten ringförmigen Flansch des fahrzeugfesten Gehäuses die Druckmittelkammer bildet, die über eine Leitung mit der über die Stoßstangenbewegung betätigbaren Vorrichtung verbun den ist, und wobei der dem Fahrzeugsitz zugeordnete Hydraulikzylinder über eine Hilfsleitung mit der Leitung zur gleichzeitigen Förderung von Druckmedium in beide Druck— mittelkammern verbunden ist.

Die auf Druck der Stoßstange ansprechende Vorrichtung besteht nach einem weiteren Merkmal der Erfindung aus einem als Träger für die Stoßstange ausgebildeten Bolzen und einem mit diesem verbundenen, in einem die Leitung aufweisenden, eine Druckmittelkammer bildenden Zylinder verschiebbaren Kolben.

Um zu gewährleisten, daß die Einrichtung nur dann anspricht, wenn der von der Stoßstange ausgeübte Druck so groß ist, daß der Fahrer gefährdet werden könnte, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in die Druckmedium zuführende Leitung eine druckabhängig wirksam werdende Vorrichtung eingesetzt, die vorzugsweise eine Drossel ist.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform erfindungsgemäßen Einrichtung, teilweise im Schnitt, und

Figur 2 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform

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der erfindungsgemäßen Einrichtung, teilweise im Schnitt.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung als Teil der Steuersäule eines Kraftfahrzeuges. Hier ist eine innere Steuersäule 2 drehbar in einer sie konzentrisch umgebenden Hülse 4 angeordnet, die ihrerseits in einem äußeren starr mit der Karosserie des Fahrzeuges verbundenen Gehäuse 6 gleitend angeordnet ist. Die Steuersäule 2 umfaßt ein zylindrisches, rohrförmiges Verbindungsteil 12, an dem an der vom Lenkrad abgewendeten Seite eine Lenkwelle 8 des Lenkgetriebes und an dem entgegengesetzten Ende ein das nicht dargestellte Lenkrad aufnehmende Teil 10 der Steuersäule angeordnet sind· Das Teil 1o der Steuersäule ist mit dem "Verbindungsteil 12 starr verbunden. Die Lenkwelle 8 des Lenkgetriebes dagegen ist mit dem zugeordneten Ende des Verbindungsteiles 12 verkeilt und in Längsrichtung durch einen Scherbolzen 14 gesichert. Das Teil 1o der Steuersäule ist über ein Kugellager 16 mit der Hülse 4 drehbar verbunden.

Der vom Kugellager 16 abgewandte Teil der Hülse 4 ragt in das Gehäuse 6. Ein nach außen gerichteter, ringförmiger und im Schnitt etwa U-förmiger Flansch 18 der Hülse 4 und ein nach innen gerichteter ringförmiger Flansch 2o am Gehäuse 6 bilden eine Gleitpassung zwischen der Hülse und dem Gehäuse. In den in den Flanschen 18 bzw. 2o gebildeten Aussparungen, sind O_Ringe 22 bzw. 24- vorgesehen, so daß der zwischen den Flanschen 18 und 2o und dem Gehäuse 6 bzw. der Hülse 4 gebildete Raum eine erste Flüssigkeitskammer 26 bildet.

Das nicht dargestellte Fahrzeug weist eine vordere Stoßstange 28 auf, die am freien Ende eines als Kolbenstange ausgebildeten Bolzens 3o befestigt ist, dessen anderes Ende die eine Stirnseite eines Zylinders 32 gleitend durchdringt_o Am anderen Ende der Kolbenstange 3o ist ein Kolben 34 befestigt, der in dem Zylinder 32 flüssigkeitsdicht und längsbeweglich gelagert ist, so daß in dem Zylinder 32 eine zweite Flüssigkeitskammer 36 gebildet ist. Die Flüssigkeitskammern 26 und

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36 sind über eine Leitung 38 miteinander verbunden, in der eine den Flüssigkeitsdurchlaß regelnde als Drossel wirkende Verengung 4o vorgesehen ist· Die Stoßstange und das Lenkrad befinden sich an üblicher Stelle des Fahrzeuges· Die Flüssigkeitskammern 26 und 36 und die Verbindungsleitung 38 sind mit einem geeigneten flüssigen Medium gefüllt.

Bei einem frontalen Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis werden die Stoßstange 28 und folglich der mit ihr über die Kolbenstange verbundene Kolben 34- entgegen der Fahrtrichtung, d.h. gemäß Figur 1 nach rechts, bewegt, wodurch Flüssigkeit aus der Kammer 36 in die Kammer 26 strpmt. Durch den Druckanstieg als Folge der in die Kammer 26 strömenden Flüssigkeit bewegen sich die Hülse 4 und folglich auch die Steuersäule 1o und damit auch das Lenkrad gemäß Figur 1 nach links, d.h. weg vom Fahrer des Fahrzeuges· Durch diese Ausweichbewegung des Lenkrades wird der Aufprall gemindert, wenn der Fahrer gegen das -lenkrad geschleudert werden sollte.

Prallt das Fahrzeug mit größerer Wucht frontal auf ein Hindernis auf, dann bricht der Scherzapfen 14 ab oder wird aus seiner Lage herausgedrückt und die Lenkwelle 8 wird in das zylindrische Verbindungsteil 12 gedruckt, so daß sich das ^enicrad nicht mehr oder in nur geringem Maß auf den Fahrer zu verschieben kann, da nunmehr die Lenkwelle 8 nachgibt.

Durch die Verengung 4o in der Verbindungsleitung wird der Flüssigkeitsstrom bei nur leichtem Aufprall so weit gedrosselt, daß er die Bewegung des Steuersäulenabschnittes nicht mehr beeinflußt, sich also das Lenkrad nicht vom Fahrer wegbewegt. Eine Bewegung der Steuersäule tritt also nur dann ein, wenn die Stärke des Aufpralls den Fahrer gefährden könnte.

In Figur 2 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung gezeigt, in der der Ausführungsform

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gemäß i'igur 1 entsprechende Teil die gleichen Bezugszeichen tragen.

Zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Einrichtung weist das Fahrzeug hier zwei Sicherheitsgurte 42 und 44 auf, die über einen geeigneten Gurtverbinder lösbar miteinander verbunden sind· Yom unteren Sitzgurt 44 ist ein Ende über eine Kolbenstange 46 mit einem Kolben 48 verbunden, der in einem in der Karosserie des Fahrzeuges verankerten Zylinder 5o beweglich angeordnet ist. Der Kolben 48, die Stirnseite 52 des Zylinders 5o und die übrigen Teile des Zylindermantels bilden eine Flüssigkeitskammer 5^» die mit der bereits genannten Flüssigkeitsleitung 38 über eine Zweigleitung 56 verbunden ist. Die zweite Kammer 36, die Kammer 5^ und die sie verbindenden Leitungen 38 und 56 sind mit der ebenfalls bereits erwähnten Druckflüssigkeit gefüllt.

Beim frontalen Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis bewegt sich der Kolben 34 der Stoßstange 28 nach rechts und verdrängt dadurch Druckflüssigkeit aus der Kammer 36 über die Leitungen 38 und 56 in die Kammer 54» so daß sich hier beim Einströmen der Druckfüssigkeit der Kolben 48 gemäß Figur 2 nach rechts verschiebt. Durch diese Kolbenbewegung werden die Sitzgurte 42,44 gespannt, so daß ein Torf all des Fahrers gegen das Lenkrad verhindert, mindestens Jedoch eingeschränkt wird.

Die hier beschriebene Vorrichtung zum Spannen der Sitz— gurte» die aus der Zylinder/Kolben-Anordnung 34/32 im Bereich· der Stoßstange und der hiermit verbundenen Zylinder/ Kolben-Anordnung 48/5o im Bereich der Sitzgurte besteht, kann selbstverständlich von der Steuersäuleneinrichtung und der Stoßstangeneinrichtung gänzlich unabhängig oder sogar getrennt vorgesehen werden.

Um zu verhindern, daß die Sicherheitseinrichtung bei nur geringem Aufprall der Stoßstange wirksam wird, kann anstelle

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der liier "beschriebenen Drossel 4-o auch jede andere zweckmäßige Vorrichtung dienen. Beispielsweise bietet sich hier eine auf Druck ansprechende Vorrichtung, beispielsweise ein Rückschlagventil, an, das in die -leitung 38 eingesetzt ist. Durch Federbelastung dieses Ventils kann die Leitung beim normalen Fahrzeugbetrieb und bei nur geringem Aufprall geschlossen gehalten werden. Wirken beim Aufprall auf die Stoßstange Kräfte, die größer sind als der durch die Federkraft vorgegebene Wert, so öffnet sich das Ventil entgegen dem Druck der Feder und die Druckflüssigkeit kann über die Leitung 38 in die Kammern 26 und 5^ strömen©

Pat ent ansprüche!

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Claims

Pat ent ansprüche

Sicherheitseinrichtung für den Fahrer eines Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet , daß ein Abschnitt der Steuersäule (4) des Fahrzeuges mit einem fahrzeugfesten Gehäuse (6) beweglich verbunden ist und mit diesem eine Druckmittelkammer (26) bildet, in die ein Druckmedium in Abhängigkeit von der Bewegung einer auf den von der Stoßstange (28) des Fahrzeuges abgegebenen Druck ansprechende Vorrichtung (32,34) zur Verschiebung des mit dem Lenkrad verbundenen Steuersäulenabschnittes (1o) vom Fahrer weg einströmte

Sicherheitseinrichtung für den Fahrer eines mit Sicherheitsgurten ausgerüsteten Fahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet , daß das vom Kolben (34) in Abhängigkeit von der Bewegung der auf die Stoßstange einwirkenden Kräfte ansprechenden Vorrichtung (32,34) verdrängte Druckmedium einem im Bereich des Fahrzeug— sitzes angeordneten Hydraulikzylinder (5o) zulaufbar ist, dessen Kolben (48) über eine Kolbenstange (46) mit dem Sicherheitsgurt (44) zum Zwecke des Spannens verbunden ist_o

Sicherheitseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Abschnitt (10) der Steuersäule über ein Kugellager (16) drehbar mit dem als Hülse ausgebildeten druckmittelbetätigten Teil (4) verbunden ist, der einen nach außen weisenden ringförmigen Flansch (18) aufweist, der zusammen mit einem nach innen gerichteten ringförmigen Flansch des fahrzeugfesten Gehäuses (6) die Druckmittelkammer (26) bildet, die über eine

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Leitung (38) mit der über die Stoßstangenbewegung betätigbaren Vorrichtung (34,36) verbunden ist, und daß der dem Fahrzeugsitz zugeordnete Hydraulikzylinder (5o) über eine Hilfsleitung (56) ^mi"t eier Leitung (38) zur gleichzeitigen Förderung von Druckmedium in die Druckmittelkammern (26 und 54) verbunden ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Druck der Stoßstange (28) ansprechende Vorrichtung (32,34) aus einem als Träger für die Stoßstange (28) ausgebildeten Bolzen (3o) und einem mit diesem verbundenen, in einem die Leitung (38) aufweisenden, eine Druckmittelkammer (36) bildenden Zylinder (32) verschiebbaren Kolben (34) besteht.

5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Druckmedium zuführende Leitung (38) eine druckabhängig wirksam werdende Vorrichtung (4o) aufweist.

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5» dadurch g e k e η η ~ zeichnet , daß die Vorrichtung (4o) eine Drossel ist_o

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