DE2648573A1

DE2648573A1 - Load deflecting steering wheel - has short leaf spring member riveted to flat ends of lower rim core

Info

Publication number: DE2648573A1
Application number: DE19762648573
Authority: DE
Inventors: George H Muller; Jun Warren A Van Wickling
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1975-12-19
Filing date: 1976-10-27
Publication date: 1977-06-30

Abstract

The steering wheel has a composite rim core construction that is secured to a pair of radially extending steering wheel spokes. The lower half of the steering wheel rim is relatively rigid and the upper half of the steering wheel rim has a leaf spring core which bends upon impact whereby a portion of the load of the impact is absorbed. A short arcuate leaf spring (30) overlays the left end of the leaf spring (22). A pair of rivets (32) secure the left end of the semi-circular spring (24) and the arcuate spring (30) to the flat surface of the left end (20) of the rim core (18). A metal band (34) encircles the arcuate leaf spring (26) and the semi-circular leaf spring (24) adjacent the end of the spring (26). Similarly, a band (36) secures the upper end of the arcuate spring piece (30) to the semi-circular spring (24).

Description

Sicherheitslenkrad für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitslenkrad für Kraftfahrzeuge mit einer Lenkradnabe, einem Lenkradkranz und zumindest einer diese beiden Bauteile verbindenden Lenkradspeiche, wobei der Kern des Lenkradkranzes zumindest zum Teil aus einer Vielzahl von aneinanderliegenden, federelastischen Materialstreifen besteht. Safety steering wheel for motor vehicles The invention relates to on a safety steering wheel for motor vehicles with a steering wheel hub, a steering wheel rim and at least one steering wheel spoke connecting these two components, the The core of the steering wheel rim at least partially consists of a large number of adjacent, resilient strips of material.

Aus der US-PS 3 321 996 ist ein Sicherheitslenkrad etwa der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem bekannten Sicherheitslenkrad besteht der Kern des Lenkradkranzes entsprechend einem Ausführungsbeispiel aus einem federelastischen, flachen Materialstreifen, der über diesen umfassende zylindrische Halteteile mit aus feder elastischen Materialstreifen gebildeten Lenkradspeichen verbunden ist.From US Pat. No. 3,321,996, a safety steering wheel is approximately the one at the outset named type known. In this known safety steering wheel, there is the core of the steering wheel rim according to an embodiment made of a spring-elastic, flat strip of material, which over this comprehensive cylindrical holding parts with Steering wheel spokes formed from elastic strips of material are connected.

Dieses bekannte Sicherheitslenkrad weist den Vorteil auf, daß es bei einem Aufprall des Fahrers des Fahrzeuges bei einer Kollision in Richtung der Achse des Lenkrades federelastisch nachgibt, es weist jedoch den Nachteil auf, daß diese Nachgiebigkeit im unteren Abschnitt des Lenkradkranzes zu groß ist und somit die aufprallende Brust des Fahrers nicht sicher vor einer Berührung mit der Lenkradnabe abstützen kann.This known safety steering wheel has the advantage that it is at an impact of the driver of the vehicle in the event of a collision in the direction of the axis the steering wheel yields resiliently, but it has the disadvantage on, that this flexibility in the lower portion of the steering wheel rim is too great and thus the impacting chest of the driver is not safe from contact with the Can support the steering wheel hub.

Aus der US-PS 3 456 526 ist ein Sicherheitslenkrad bekannt, beiim der Kern des Lenkradkranzes und die Kerne der Lenkradspeichen aus verhältnismäßig starren Materialstäben bestehen, die jedoch so bemessen sind, daß sie sich im Falle des Aufpralls des Fahrers des Fahrzeuges infolge einer Kollision auf das Lenkrad bleibend verformen können. Dieses korbförmige Sicherheitslenkrad ist zusätzlich hierzu mit einer sich horizontal erstreckenden Quer speiche versehen, die aus einem feder elastischen, flachen Materialstreifen besteht.From US-PS 3,456,526 a safety steering wheel is known, beiim the core of the steering wheel rim and the cores of the steering wheel spokes from proportionately There are rigid rods of material, but are dimensioned so that they are in the case the impact of the driver of the vehicle as a result of a collision with the steering wheel can permanently deform. This basket-shaped safety steering wheel is additional this provided with a horizontally extending transverse spoke that consists of a resilient, flat strips of material.

Dieses bekannte Sicherheitslenkrad weist den Vorteil auf, daß es die aufprallende Brust eines Fahrers im Falle einer Kollision verhältnismäßig sicher abstützen kann, es weist jedoch den Nachteil auf, daß es bei einem Aufprall des Kopfes des Fahrers auf den oberen Abschnitt des Lenkradkranzes durch dessen verhältnismäßig starren Kern zu erheblichen Verletzungen kommen kann.This known safety steering wheel has the advantage that it is the impacting chest of a driver relatively safe in the event of a collision Can support, but it has the disadvantage that it is in an impact of the Head of the driver on the upper portion of the steering wheel rim by its relative rigid core can cause serious injuries.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sicherheitslenkrad der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die aufgezeigten Vorteile der bekannten Sicherheitslenkräder erzielt, deren Nachteile jedoch vermieden werden.The object of the invention is to provide a safety steering wheel of the initially to improve said type in such a way that the demonstrated advantages of the known Achieved safety steering wheels, but their disadvantages are avoided.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem ein Sicherheitslenkrad der eingangs genannten Art die im Patentanspruch 1 aufgezeigten Merkmale aufweist.According to the invention, this object is achieved by a safety steering wheel of the type mentioned has the features indicated in claim 1.

Dadurch, daß die Kerne der Lenkradspeichen an ihren äußeren Enden mit einem sich halbkreisförmig über. den unteren Abschnitt eines Lenkradkranzes erstreckenden, im wesentlichen starren unteren Kernteil verbunden sind und an dessen sich über die Speichern nach oben erstreckenden Endteilen die Enden eines aus einer Anzahl von aneinander liegenden 1 agen eines federelastischen, flachen Materialstreifen bestehenden, sich halbkreisförmig über den oberen Abschnitt des Lenkradkranzes erstreckenden, oberen Kernteil befestigt sind, wird bei einem durch eine Kollision des Kraftfahrzeuges verursachten Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad die Brust des Fahrers durch den im wesentlichen starren, unteren Kernteil des Lenkradkranzes verhältnismäßig fest und der Kopf des Fahrers über den federelastischen oberen Kernteil des Lenkradkranzes verhältnismäßig weich abgestützt.In that the cores of the steering wheel spokes are at their outer ends with a semicircular over. the lower portion of a steering wheel rim extending, essentially rigid lower core part are connected and attached to it over the accumulator upwardly extending end portions the ends of one of a number of 1 agene of a resilient, flat strip of material lying next to one another existing, semicircular extending over the upper section of the steering wheel rim, The upper core part is fixed in the event of a collision of the motor vehicle caused the driver's impact on the steering wheel through the driver's chest essentially rigid, lower core part of the steering wheel rim relatively solid and the driver's head over the resilient upper core part of the steering wheel rim relatively softly supported.

Die in den Unter ansprüchen aufgezeigten Merkmale sorgen für eine zweckentsprechende Weiterbildung des Aufbaues eines Sicherheitslenkrade s nach Patentanspruch 1.The features shown in the subclaims ensure a Appropriate development of the structure of a safety steering wheel according to claim 1.

Die Erfindung wird anhand zweier in den beiliegenden Zeichnungen gezeigter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is illustrated with reference to two in the accompanying drawings Embodiments explained in more detail.

Fig. 1 zeigt eine Draufsi cht auf ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.Fig. 1 shows a plan view of a first embodiment according to the invention.

Fig. 2 zeigt einen Teil einer Seitenansicht eines Sicherheitslenkrades nach Fig. 1.Fig. 2 shows part of a side view of a safety steering wheel according to Fig. 1.

Fig. 3zeigt einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1.FIG. 3 shows a section along the line 3-3 in FIG. 1.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 1.FIG. 4 shows a section along the line 4-4 in FIG. 1.

Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht eines Details in Richtung des Pfeiles 5 in Fig. 1.Fig. 5 shows a side view of a detail in the direction of the arrow 5 in Fig. 1.

Fig. 6 zeigt einen Teil einer Seitenansicht eines weiteren Ausführungs -beispiels der Erfindung.Fig. 6 shows part of a side view of a further embodiment -Example of the invention.

In den Figuren sind die Sicherheitslenkrkder gemäß der Erfindung im wesentlichen ohne die herkömmliche Ummantelung aus Kunststoff dargestellt, da es hier hauptsächlich um den Aufbau des Kernes des Sicherheitslenkrades geht. Der Einfachheit halber werden für den Kern 12 der Lenkradnabe, für die Kerne 14 und 16 der Lenkradspeichen und für die Kerne 18 und 24 des Lenkradkranzes nachfolgend die Bezeichnungen Nabe 12, Speichen 14 und 16, unterer Kernteil 18 und oberer Kernteil 24 verwendet.In the figures, the safety steering wheels according to the invention are in shown essentially without the conventional plastic sheathing as it this is mainly about the structure of the core of the safety steering wheel. Of simplicity for the sake of the core 12 of the steering wheel hub, for the cores 14 and 16 of the steering wheel spokes and for the cores 18 and 24 of the steering wheel rim in the following the designations hub 12, spokes 14 and 16, lower core part 18 and upper core part 24 are used.

In Fig. 1 besteht ein Lenkrad 10 aus einer Nabe 12, mit der Nabe 12 verbundenen Speichen 14 und 16 und einem mit diesen verbundenen unteren Kernteil 18 sowie einem oberen Kernteil 24.In FIG. 1, a steering wheel 10 consists of a hub 12 with the hub 12 connected spokes 14 and 16 and a lower core part connected to these 18 and an upper core part 24.

Der untere Kernteil 18 erstreckt sich im wesentlichen halbkreisförmig über den unteren Abschnitt eines Lenkradkranzes und besteht aus einem im wesentlichen starren, runden Material stab. Die etwas nach unten abge-14 winkelten Speichen und 16 sind mit dem unteren Kernteil 18, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, verschweißt. Die linken und rechten Enden 20 und 22 des unteren Kernteiles 18 erstrecken sich somit etwas über die Befestigungspunkte der Speichen 14 und 16 nach oben hinaus. Diese Enden 20 und 22 weisen hierbei einen abgeflachten, halbkreisförmigen Querschnitt auf, wie er am besten aus den Fig. 2 und 4 zu ersehen ist.The lower core part 18 extends in a substantially semicircular shape over the lower portion of a steering wheel rim and consists essentially of one rigid, round material rod. The spokes, angled slightly downwards, and 16 are welded to the lower core part 18, as can be seen from FIG. 3. The left and right ends 20 and 22 of the lower core portion 18 extend thus a little over the attachment points of the spokes 14 and 16 upwards. These ends 20 and 22 here have a flattened, semicircular cross-section as can best be seen from FIGS. 2 and 4.

Der obere Kernteil 24 für den oberen Abschnitt des Lenkradkranzes besteht aus einem halbkreisförmigen federelastischen flachen Materialstreifen 24, der mit seinen Enden überlappend an den Enden 20 und 22 des unteren Kernteiles 18 anliegt. Rechte und linke, verhältnismäßig kurze bogenförmige, federelastische Stützteile 26 und 30 überlappen die unteren Enden des oberen Kernteiles 24 und sind zusammen mit diesenliiber Nieten 28 bzw 32 m den Enden 20 und 22 des unteren Kernteiles 18 fest verbunden.The upper core part 24 for the upper section of the steering wheel rim consists of a semicircular, resilient, flat strip of material 24, the one with its ends overlapping at the ends 20 and 22 of the lower core part 18 is present. Right and left, relatively short, arch-shaped, spring-elastic support parts 26 and 30 overlap the lower ends of the upper one Core part 24 and are together with these over rivets 28 and 32 m the ends 20 and 22 of the lower Core part 18 firmly connected.

Die freien Enden der federelastischen Stützteile 26 und 30 sind hierbei über Metallaschen 34 und 36 mit dem oberen Kernteil 24 verbunden.The free ends of the resilient support parts 26 and 30 are here connected to the upper core part 24 via metal tabs 34 and 36.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erstreckt sich der halbkreisförmige, obere Kernteil 24 über einen Winkel von etwa 2030 und der untere Kernteil 18 erstreckt sich bogenförmig über einen Winkel von etwa 1900. Dadurch ergibt sich an den Enden 20 und 22 des unteren Kernteiles 18 und den Enden des oberen Kernteiles 24 an jeder Seite eine Überlappung von 16 1/20.According to one embodiment of the invention, the semicircular, upper core part 24 extends over an angle of approximately 2030 and the lower core part 18 arching over an angle of about 1900. This results at the ends 20 and 22 of the lower core part 18 and the ends of the upper core part 24 on each Side an overlap of 16 1/20.

Selbstverständlich wird der auf diese Weise gebildete Kern eines Sicherheitslenkrades in herkömmlicher Weise mit einer bei 38 angedeuteten Ummantelung aus Kunststoff versehen. Selbstverständlich sind auch die Speichen 14 und 16 und die Nabe 12 in bekannter Weise verkleidet. Ein Sicherheitslenkrad gemäß der Erfindung weist den Vorteil auf, daß bei einem durch eine Kollision des Kraftfahrzeuges verursachten Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad die Brust des Fahrers verhältnismäßig fest und der auf den oberen Abschnitt des Lenkradkranzes aufprallende Kopf des Fahrers verhältnismäßig weich abgefangen wird. Die sich an den im wesentlichen starren unteren Kernteil 18 anschließenden rechten und linken bogenförmigen kürzeren Stützteile vermeiden eine Überlastung des halbkreisförmigen federelastischen, oberen Kernteiles 24.Of course, the core formed in this way becomes a safety steering wheel in a conventional manner with a plastic casing indicated at 38 Mistake. Of course, the spokes 14 and 16 and the hub 12 are also in FIG disguised as known. A safety steering wheel according to the invention has the Advantage that when caused by a collision of the motor vehicle Impact of the driver on the steering wheel the driver's chest relatively tight and the driver's head impacting the upper portion of the steering wheel rim is caught relatively softly. Which are based on the essentially rigid lower Core part 18 subsequent right and left arcuate shorter support parts avoid overloading the semicircular, resilient, upper core part 24.

Durch die Anordnung der Längsseiten der flachen Materialstreifen des oberen Kernteiles 24 und der seitlichen Stützteile 26 und 30 senkrecht zur Achse des Lenkrades wird eine für die normale Handhabung des Lenkrades wichtige hohe Stabilität senkrecht zur Achse des Lenkrades erzielt.The arrangement of the long sides of the flat strips of material upper core part 24 and the side support parts 26 and 30 perpendicular to the axis of the steering wheel becomes a high stability which is important for normal handling of the steering wheel achieved perpendicular to the axis of the steering wheel.

Mit Bezug auf Fig. 6 wird nunmehr ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Ein in ähnlicher Weise wie der untere Kernteil in Fig. 1 geformte untere Kernteil 50 besteht aus einem im wesentlichen starren, runden Material stab und ist mit den Enden der Speichen 14 und 16 durch Schweißen verbunden.Referring now to FIG. 6, there is now a further exemplary embodiment the invention explained. A similar way to the lower core part in Fig. 1 shaped lower core part 50 consists of a substantially rigid, round Material rod and is connected to the ends of the spokes 14 and 16 by welding.

Der untere Kernteil 50 weicht vom unteren Kernteil 18 gemäß Fig. 1 im wesentlichen durch die Ausbildung seiner freien Endteile ab.The lower core part 50 differs from the lower core part 18 according to FIG. 1 essentially by the formation of its free end parts.

Das in Fig. 6 gezeigte rechte Endteil weist eine Kröpfung 52 und Abschnitte 54, 56 und 58 auf. Der Querschnitt des Endteiles nimmt hierbei vom Abschnitt 54 zum Abschnitt 58 hin fortlaufend ab. im Bereich der Abschnitte 54 und 56 weist das Endteil einen halbkreisförmigen Querschnitt auf und bildet so eine abgeflachte Aufnahmefläche 60 für zwei halbkreisförmige, federelastische obere Kernteile 64 und 66. Die obere Fläche 62 des letzten Abschnittes 58 verläuft hierbei gegenüber der abgeflachten Aufnahmefläche 60 in einem Winkel oder in einer geringen Krümmung. Die über Nieten 68 und 70 in den Abschnitten 54 und 56 befestigten oberen Kernteile 64 und 66 können sich somit bei einer Belastung in Richtung der Achse des Lenkrades fortschreitend an der schrägen Fläche 62 abstützen. Auf diese Weise kann ebenfalls eine Belastung der oberen Kernteile 64 und 66 verringert werden, so daß hier auf seitliche Stützteile verzichtet werden kann. Eine Metallasche 72 umfaßt die oberen Kernteile 64 und 66 sowie den Abschnitt 58,um ein zu weites Abheben der oberen Kernteile 64 und 66 vom Abschnitt 56 zu vermeiden, falls der Fahrer des Fahrzeuges z. B. beim Platznehmen einen Zug auf den oberen Lenkradkranz ausübt.The right end part shown in Fig. 6 has a crank 52 and sections 54, 56 and 58. The cross section of the end part takes from section 54 to section 58 downwards. in the area of sections 54 and 56 End part has a semicircular cross-section and thus forms a flattened receiving surface 60 for two semicircular, resilient upper core parts 64 and 66. The upper one Surface 62 of the last section 58 runs opposite the flattened one Receiving surface 60 at an angle or in a slight curvature. The ones about rivets 68 and 70 upper core parts 64 and 66 secured in sections 54 and 56 thus progressively with a load in the direction of the axis of the steering wheel support on the inclined surface 62. Doing this can also be a burden the upper core parts 64 and 66 are reduced, so that here on lateral support parts can be dispensed with. A metal tab 72 encompasses the upper core portions 64 and 66 and the section 58 to prevent the upper core parts 64 and 66 from lifting too far from the Section 56 to avoid if the driver of the vehicle z. B. when taking a seat exerts a pull on the upper rim of the steering wheel.

Herstellungsverfahren Der erfindungsgemäße Kern eines Sicherheitslenkrades der in den beiden Ausführung sb ei spielen beschriebenen Art umfaßt in vorteilhafter Weise folgende Verfahrensschritte: Herstellen einer Nabe 12 und Speichen 14 und 16 und Verschweißen dieser Bauteile miteinander. Formen eines unteren Kernteiles 18 bzw 50 aus einem runden Materialstab, Anformen der einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisenden Endteile durch Kalt stauchen und Verschweißen des unteren Kernteiles mit den Speichen.Manufacturing process The core of a safety steering wheel according to the invention the type described in the two embodiments sb ei play includes in an advantageous manner way the following process steps: production of a hub 12 and Spokes 14 and 16 and welding these components together. Forms a lower Core part 18 or 50 made of a round rod of material, forming a semicircular one Cross-section having end parts by cold upsetting and welding of the lower Core part with the spokes.

Herstellen eines oberen Kernteiles 24 und 26 und 30 bzw 64 und 66 aus einem federelastischen flachen Materialstreifen, in dem ein solcher flacher Materialstreifen durch Kantenrollen in eine Schraubenform vom Durchmesser des Lenkradkranzes und mit einer beliebigen Anzahl von Windungen gewickelt wird und hierauf die entsprechenden Winkelabschnitte einer Windung abgetrennt werden.Manufacture of an upper core part 24 and 26 and 30 or 64 and 66 made of a resilient, flat strip of material, in which such a flat Material strips by edge rolling into a helical shape with the diameter of the steering wheel rim and is wound with any number of turns and then the corresponding Angular sections of a turn are separated.

Nachdem die Enden des unteren Kernt eiles 18 bzw 50 und die Enden des oberen Kernteiles 24, 26 und 30 bzw 64 und 66 mit entsprechenden Bohrungen versehen wurden, werden die entsprechenden Bauteile miteinander durch Nieten verbunden.After the ends of the lower core part 18 or 50 and the ends of the upper core part 24, 26 and 30 or 64 and 66 are provided with corresponding bores the corresponding components are connected to one another by rivets.

Es kann hierbei erforderlich sein, daß der in Schraubenform gewickelte Materialstreifen einer Wärmebehandlung mit nachfolgendem Härtvorgang unterworfen werden muß.It may be necessary here that the wound in a helical shape Material strips subjected to a heat treatment with subsequent hardening process must become.

Ein auf diese Weise hergestellter Kern eines Sicherheitslenkrades wird hierauf in an sich bekannter Weise mit einer Ummantelung aus Kunststoff versehen, die für ein gutes stilistisches Aussehen des fertigen Lenkrades sowie eine sichere Griffigkeit des Lenkradkranzes sorgt.A core of a safety steering wheel manufactured in this way is then provided in a known manner with a plastic sheath, those for a good stylistic appearance of the finished steering wheel as well as a safe one Grip of the steering wheel rim.

Claims

Claims ½. ,,: here for with a steering wheel hub, a steering wheel rim and at least one steering wheel spoke connecting these two components, the The core of the steering wheel rim at least partially consists of a large number of adjacent, resilient strip of material, characterized in that the cores the steering wheel spokes (14 and 16) at their outer ends with a semicircular extending over the lower portion of a steering wheel rim, substantially rigid lower core part (18 or 50) are connected and attached to it via the spokes (14 and 16) upwardly extending end portions (20 and 22 respectively...

the ends of one of a number of layers lying one against the other Flat strip of material, extending in a semicircle over the upper section of the steering wheel rim extending upper core part (24 or 64 and 66) are attached.

2. Safety steering wheel according to claim 1, since you r c h g e k e n n z e i c h n e t that the long side of the flat strip of material (18 or 64 and 66) perpendicular to the axis of the steering wheel (10).

3. Safety steering wheel according to claims 1 and Z, as characterized by ch g, that the end parts (20 and 22 or. . . ) of the essentially rigid lower core part (18 or 50) with flattened receiving surfaces (.

or 60) for the ends of the resilient upper core part (24 or 64 and 66) are provided.

4. Safety steering wheel according to claims 1 to 3, d dddu r c h g e indicates that the ends of a single resilient upper core part (24) together with right and left arcuate shorter support parts (26 and 30) are attached to the end parts (20 and 22) by rivets (! Bt tind 32).

5. Safety steering wheel according to claims 1 to 4, thereby g eken n - shows that the individual resilient flat strips of material (26 and 30 or 64 and 66) adjacent their ends to one another via metal tabs (34 and 36 or 72) or are connected to the ends (58) of the rigid lower core part (50)