DE2623521A1

DE2623521A1 - Deformationsglied fuer ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE2623521A1
Application number: DE19762623521
Authority: DE
Inventors: Ronald Dipl Ing Neubronner
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1976-05-26
Filing date: 1976-05-26
Publication date: 1977-12-01
Also published as: FR2352704B1; DE2623521C3; FR2352704A1; IT1076420B; GB1555422A; DE2623521B2

Description

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Dr Ing. h. c. F PORSCHE AKTIENGESELLSCHAFT 7 STUTTGART 40 (ZUFFENHAUSfTN] POHSCHt STRASS! 4?

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Deformationsglied für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Deformationsglied für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für die Lenkanlage eines Kraftfahrzeuges, welches aus einem mit einer Lenkradnabe verbundenen, Durchbrüche aufweisenden, rohrförmigen Teil besteht.

Derartige Deformationsglieder sind aus der DT-AS 1 912 528 bekannt und weisen rhombenförmige Durchbrüche auf. Diese Durchbrüche sind verteilt über den Umfang des Gliedes angeordnet und weisen zueinander unterschiedliche Mittenabstände auf, Diese Art von Durchbrüchen sowie deren Anordnung haben den Nachteil, daß bei einer Verformung des Gliedes die Rhomben derart zusammengedrückt werden, daß sich die gegenüberliegenden Längskanten der Rhomben aufeinanderlegen. Hierdurch wird eine weitere Verformung nach einem geringen Verformungsweg frühzeitig verhindert und die durch den Aufprall des Insassens auf die Lenkanlage im Falle eines Unfalles entstehende Kraft erreicht nach kurzer Zeit einen Spitzenwert (Kraftspitze). Ein solcher Spitzenwert soll bei einem Deformationsglied gerade verhindert werden, da hierdurch ernsthafte Verletzungen des Fahrers zu befürchten sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Deformationsglied zu schaffen, das unabhängig von der Stoßrichtung auf das Lenkrad gleichmäßig verformbar ist und einen möglichst großen

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Vorsitzender des Aufsichtsrats Dring he Ferdinand Porschp Vorstand Di Ernst Fuhrmann. Heinz Bramizki l nr*> 'it hmidt F..f.? rer Gesellschaft Stuttgart Registfrgencht Amtsgericht Stuttgart HRBNr bt'il Teieion 07» 8203-1 Irjpx ftf ?1Κ7* Pur^t hr,ir,ir mangan <^J if.i-'> λ ~ <]i;40

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Verformungsweg bei möglichst gleichmäßigem Kraftniveau aufweist und eine Anpassung des Lenkrades an den sich nach vorn schleudernden Körper des Fahrers ermöglicht. Ferner soll im Fahrbetrieb eine möglichst hohe Torsions- und Biegesteifigkeit erzielt werden und die bei einem Lenkradaufprall auftretende maximale Kraftspitze reduziert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die bei einer Verformung wirksamen Wandungsabschnitte des Deformationsgliedes als zwischen den Durchbrüchen verbleibende Wandungsflächen (Abschnitte) annähernd gleicher Größe ausgeführt sind. Durch eine derartige Auslegung des Deformationsgliedes wird erreicht, daß der bei einem Aufprall entstehende Stoß vom Deformationsglied bei einem möglichst niedrigen Kraftniveau absorbiert wird und ernsthafte Verletzungen des Insassen vermieden werden können.

Das Deformationsglied ist in jeder Verformungsphase unabhängig von der Stoßrichtung weich ausgebildet. Hierdurch kann es sich während eines Stauchvorganges biegen, wodurch eine weitgehende Anpassung des anprallenden Körpers des Fahrers am Lenkrad erzielbar ist, sowie sich in Richtung der Lenkwellenachse unter Energieverzehr zusammendrücken. Durch die gleichmäßig über den Umfang des Deformationsgliedes verteilten, die Verformung begünstigenden Wandungsabschnitte zwischen den Durchbrüchen wird die bei einem Aufprall zu vernichtende Energie bei relativ gleichbleibendem Kraftniveau absorbiert und somit eine Kraftspitze vermieden.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Fig, 1 ein Deformationsglied im Schnitt, und Fig. 2 ein Deformationsglied in der Abwicklung (Flachmaterial ).

Das Deformationsglied 1 ist einerseits mit einem Lenkrad 2 und andererseits mit einer Lenkspindel 3 verbunden. Die Verbindung der Lenkspindel 3 mit dem Deformationsglied 1 erfolgt über eine mit dem Deformationsglied verbundene Nabe 4.

Nach einer weiteren Ausführung der Erfindung kann das Deformationsglied auch in der Lenkwelle angeordnet sein, ferner an Stellen, bei denen eine Verformungsenergieaufnahme bei möglichst gleichem Kraftniveau erforderlich ist.

Das Deformationsglied 1 besteht aus einem zu einem Rohr gerollten, mit Durchbrüchen 5 versehenen Blech. Das Blech ist an seinen Längskanten jeweils zwischen zwei Durchbrüchen mittels einer Punktschweißung oder einer ähnlichen Verbindung verbunden.

Die Durchbrüche 5 sind über den Umfang des Rohres in Reihen übereinander angeordnet, wobei die jeweils darunter und darüber angeordneten Reihen von Durchbrüchen 5 versetzt dazu angeordnet sind. Die Durchbrüche 5 weisen vorzugsweise eine runde Form auf, können aber nach einer weiteren Ausführungsform (nicht gezeigt) auch aus Vielecken bestehen. Die Durchbrüche sind gleich groß ausgeführt und weisen zueinander einen gleichen Mittenabstand a auf. Zwischen den Durchbrüchen 5 einer Reihe sowie von darunter- und darüberliegenden Reihen von Durchbrüchen bilden sich gleich große Wandungsflächen (Abschnitte) 6.

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Ebenso sind auch Durchbrüche in Ellipsenform, die hochstehend bzw, querstehend zur Längsachse des Deformationsgliedes angeordnet sind, möglich, wodurch sich die Kombination von Festigkeit (Torsion, Biegung) im Betrieb und Verformungsfähigkeit im Aufprall der jeweils erforderlichen Aufgabenstellung anpassen lässt.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung (nicht dargestellt, besteht das Deformationsglied aus einem Kegelstumpf, dessen Durchmesser vom Lenkrad zur Lenkspindel hin abnimmt. Die Durchbrüche werden zwischen dem sich im Durchmesser verringernden Teil des Deformationsgliedes hin kleiner.

Zwischen den Durchbrüchen verlaufen unter einem Winkel OO zur Längsachse des Deformationsgliedes Stränge 7, 8, die im Fahrbetrieb Torsionskräfte übertragen und damit dem Deformationsglied eine Torsionssteifigkeit geben, so daß Lenkbewegungen vom Lenkrad sicher auf die Steuersäule übertragen werden können.

In Achsrichtung hält das Deformationsglied nur begrenzten Stoßkräften stand, so daß beim Aufprall des Fahrers das Deformationsglied leicht nachgeben und einen Stoß absorbieren kann. Durch die Anordnung der Durchbrüche 5 mit einem gleichen Mittenabstand a ist ein großer Deformationsweg möglich, da zwischen den Durchbrüchen 5 einer Reihe sowie in den Reihen darüber und darunterliegenden Durchbrüchen sich ebenfalls Wandungsflächen 6 (Abschnitte) gleicher Größe bilden können, die einer Verformung einen geringen Widerstand entgegenbringen, als die übrigen Wandungsabschnitte und somit Soll-Biegestellen bilden. Diese gleichmäßig über das Deformationsglied verteilten Soll-Biegestellen begünstigen sowohl bei einem axialen als auch bei einem schrägen Stoß die Verformung des Deformationsgliedes und lassen einen großen Verformungsweg zu und bewirken eine Verringerung der bei einem Stoß auftretenden Kraftspitze.

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Claims

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Patentansprüche

Deformationsgi ied für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für die Lenkanlage eines Kraftfahrzeuges, welches aus einem mit einer Lenkradnabe verbundenen, Durchbrüche aufweisenden, rohrförmigen Teil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die bei einer Verformung wirksamen Wandungsabschnitte (6) des Deformationsgliedes (1) eine annähernd gleiche Größe aufweisen.
2. Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (5) reihenweise versetzt zueinander angeordnet sind, wobei die Durchbrüche einer Reihe jeweils einen gleichen Mittenabstand (a) zueinander aufweisen.
3. Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Durchbrüche (5) untereinander einen gleichen Mittenabstand (a) zueinander aufweisen.
4. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche eine runde Form aufweisen.
5. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche aus Vielecken bestehen.
6. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationsglied (1) zylindrisch ausgeführt ist.
7. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationsglied einen Kegelstumpf bildet, dessen Durchmesser vom Lenkrad (2) zur Lenkspindel (3) hin abnimmt.
8. Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche (5) zu dem sich im Durchmesser verringernden Teil des Deformationsgliedes kleiner werdend ausgeführt sind.

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9. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den einzelnen Durchbrüchen (5) aus den verbleibenden Wandungsflächen Stränge (7, 8) zur Torsionsaufnahme bilden, die unter einem WinkelOCzur Längsachse des Deformationsgliedes verlaufen und deren Längskanten von den Durchbrüchen (5) begrenzt sind.
10. Lenksäule nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationsglied (1) in bekannter Weise aus einem zu einem Rohr gerollten, mit Durchbrüchen (.5) versehenen Blech besteht und die Längskanten zwischen zwei Durchbrüchen (5) jeweils über mindestens eine Punktschweißung miteinander verbunden sind.

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