DE2717941C3 - Sicherheitslenkrad, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

äußeren Segmente verbunden sind. Zur Beeinflussung der Segmentsteifigkeit dient außer der Wahl des Materials, der Materialstärke und des Profils, wie bereits erwähnt, auch die Wahl der Verbindungsart der Segmente und die Wahl der Stelle, an der die Verbindung vorgenommen wird. Zur Bildung eines kompakten Lenkrades können die Segmente mit Kunststoffmaterial, beispielsweise Integralschaum, umhüllt werden

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 die Anordnung des erfindungsgemäßen Sicherheitslenkrades im Fahrzeug,

Fig.2 ein aus vier gleichgestalteten Segmenten bestehendes Lenkrad in Draufsicht,

F i g. 3 das Lenkrad nach F i g. 2 in Seitenansicht,

F i g. 4 als weitere Ausführungsform der Erfindung ein aus drei verschiedenen Segmenten bestehendes Lenkrad in Draufsicht,

F i g. 5 das Lenkrad nach F i g. 4 in Seitenansicht,

F i g. 6 das in ein Kraftfahrzeug eingebaute und mit Schaumstoff verkleidete Lenkrad nach Fig.4 in Draufsicht,

F i g. 7 das Lenkrad nach F i g. 6 in Seitenansicht,

Fig.8 bis 11 verschiedene Verbindungsmöglichkeiten für die Speichen des Lenkrades und

Fig. 12 und 13 einen Teil des Lenkrades in Seitenansicht und einem Schnitt

Das Lenkrad i ist in üblicher Weise in der Nähe des Armaturenbrettes 2 angeordnet und mit der Lenkspindel 3 verbunden. Mit 4 ist in F i g. 1 ferner die Windschutzscheibe und mit 5 der Fahrersitz bezeichne L In Fig.2 und 3 besteht das Lenkrad 1 aus vier gleichgestalteten Segmenten 6 bis 9 aus Rohr, Draht, einem sonstigen Metallstreifen beliebigen Profils oder aus einem geeigneten Kunststoff. Jedes Segment besitzt zwei Schenkel, die zusammen mit den Schenkeln benachbarter Segmente die Speichen 10 und U des Lenkrades bilden, während der Kreisbogen des Segmentr als ein Teil des Lenkradkranzes 12 dienL Die Enden 15 der Schenkel sind in der Nabe 16 des Lenkrades befestigt, die mit der Lenkspindel 3 verbunden ist Die Nabe 16 kann zwecks Anpassung des Lenkrades 1 an die Lenkspindel 3 ein deformierbares Blech- oder Kunststoffteil sein, das insbesondere die Eigenschaft hat, beim Aufprall Jes Fahrers auf das Lenkrad gesteuert zulässige Bewegungen des restlichen Lenkrades zu ermöglichen. Der Hohlraum 17 zwischen dem aus vier Stegen gebildeten Lenkradkranz 12 und der Nabe 16 kann i--,m Einsetzen eines Pralltopfes verwendet werden, der auf den angegurteten Insassen abgestimmt sein muß. Die Krümmung 18 am Übet gang Speiche 10 bzw. 11 zum Kranz 12 ist so gestaltet, daß beim Aufprall des Fahrerkopfes zwischen den beiden Krümmungen ti» der Speichen 10 und 11 Kraftkomponenten sich ergeben, die die Speichen 10 und 11 auseinanderdrücken. Dadurch kann eine rotationssymmetrische Steifigkeit erreicht werden, lim Verletzungen beim »Aufspalten« der Speichen 10 und 11 an den vorgenannten Obergangskrümmungen 18 zu vermeiden bzw. zu reduzieren, kann in die Umschäumung des Lenkrades, zum Fahrer hin gerichtet, ein diesen Bereich umschließendes Abweisteil 50 aus Blech oder geeignetem Kunststoff eingearbeitet werden (Fig. 12 und 13). s In den Bereichen 52 kann dieses Abweisteil 50 an den Kranz festgeklemmt oder geklebt werden, so daß es bei Deformation einen gewissen Weg energieumwandelnd rutscht, bevor es sich vom Kranz 12 löst Mit 54 ist die Ummantelung angedeutet

Die benachbarten und parallel zueinander verlaufenden und die Speichen 10 bzw. 11 bildenden Schenkel der Segmente werden durch Halteklammern 20 aus Blech, Kunststoff oder dergl. zusammengehalten. Die Halteklammern 20 sind so angeordnet und gestaltet, daß sie beim Aufprall des Fahrers die Segmente eine bestimmte Zeitlang zusammenhalten, dabei jedoch bis zum vollständigen Trennen an der Energieumwandlung beteiligt sind, wonach dann die Segmente unabhängig voneinander den Aufprall weiter abfangen können.

In der Ausführungsform nach F i <>. 4 und 5 setzt sich das Lenkrad aus drei Segmenten 25, 26 und 27 zusammen. Das mittlere Segment 26 bildet dabei einen geschlossenen Rahmen 28, der an der Nabe 29 befestigt ist Die beiden äußeren Kreisbögen 30 und 31 des Rahmens 28 bilden Teile des Lenkradkranzes, während die beiden Segmentschenkel als Speichen 32 und 33 verwendet werden, die mit der Nabe 29 verbunden sind und an denen die Speichen 34 und 35 des Segments 25 bzw. die Speichen 36 und 37 des Segments 27 durch Verbindungsmittel 39, beispielsweise Schweißen, befestigt sind. Die Verbindungsmittel 39 sind dabei in die Nähe der Nabe 29 gelegt und weitere Verbindungsmittel 20 können in der Nähe des Lenkradkranzes an den Speichen angebracht werden, so daß ein weiches Aufspreizen der Speichen beim Aufprall des Fahrers möglich ist und die Segmente sich unabhängig voneinander verformen können, nachdem sie die Verbindungen gezielt, unter Energieumwandlung, aufgesprengt haben.

Durch eine Ummantelung der Segmente 25,26 und 27 7 B. mit Integralschaum wird das Lenkrad 1 in seine endgültige Form zum Einbau in das Kraftfahrzeug gebracht, wie dies die F i g. 6 und 7 zeigen.

Die die Speichen bildenden Schenkel dar einzelnen

Segmente können auf verschiedene Art miteinander verbunden werden, wobei die Verbindungen jedoch so gestaltet sind, daß sie sich bei einem Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad unter Energieumwandlung lösen und die einzelnen Segmente sich zum Abfangen des Fahrers unabhängig voneinander verformen können, um möglichsY wenige Verletzungen zu verursachen. F i g. 8 läßt im Schnitt die Blechklammer 20 nach F i g. 3 erkennen, die die benachbarten Schenkel (Speichen 11 unu 1 V) zweier nebeneinander angeordneter Segmente umfaßt. In F i g. 9 werden die beiden Speidien 11 und 1Γ durch eine Kunststoffverbindung40 zusammengehalten. F i g. 10 und 11 enthalten Nietverbindungen durch Niete 41 und 42, wobei in F i g. 11 keine Rohre, sondern U-förmige Prof^;leisen 43, 44 für die Herstellung der

Segmente verwendet werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   I. Sicherheitslenkrad, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dessen Kranz und Speichen aus mehreren miteinander verbundenen Segmenten aus Rohr-, Draht- oder Profilstücken bestehen, wobei jedes Segment sowohl die Speichen als auch einen Teil des Lenkradkranzes bildet und die Speichen benachbarter Segmente parallel zueinander verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen (10,11; 32 bis 37) durch bei bestimmter Krafteinwirkung lösbare Verbindungsmittel (20; 39 bis 42) zusammengehalten sind.
2. 2 Sicherheitslenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (20, 40, i" 41,42) unter gezielter Energieumwandlung nachgiebig sind.
3. 3. Sicherheitslenkrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Lenkradkranz (12) und Lenkradnabe (16) etwa gleich dem oder größer als der Radius des Lenkradkranzes ist
4. 4. Sicherheitslenkrad nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gleichgestaltete Segmente (6 bis 9) Verwendung finden, deren Speichen (10, U) an der Lenkradnabe (16) befestigt sind (F ig. 2 und 3).
5. 5. Sicherheitslenkrad nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad in an sich bekannter Weise durch mehrere verschiedenartig gestaltete Segmente (25 bis 27) gebildet ist
6. 6. Sicherheitslenkrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dab ein .mittleres Segment (26) einen geschlossenen Rahmen (28) bildet, der an der Lenkradnabe (29) befestigt st und mit dem die weiteren Segmente (25, 27) verbunden sind (F i g. 4 und 5).
7. 7. Sicherheitslenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur gezielten Energieumwandlung die Verbindung der parallel verlaufenden Speichen (10, 11; 32, 33, 34, 37) benachbarter Segmente durch Blechklammern (20), Niete (41, 42). Kunststoffteile (40) oder Verkleben erfolgt.
8. 8. Sicherheitslenkrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß feste Verbindungsmittel (39) möglichst weit vom Lenkradkranz entfernt und die energieumwandelnden Mittel (20, 40, 41, 42) möglichst nahe am Lenkradkranz angeordnet sind.
9. 9. Sicherheitslenkrad nach einem der Ansprüche 1 w bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Segmente zur Bildung eines kompakten Lenkrades (I) mit Kunststoffmaterial, beispielsweise Integralschaum, umhüllt sind (Fig.6 lind 7).
10. 10. Sicherheitslenkrad nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß über den Krümmungsradien (18) ein Abweisteil (50) angebracht ist, das mit seinen äußeren Enden an den benachbarten Segmenten des Lenkradkranzes festgeklemmt ist.

    II. Sicherheitslenkrad nach Anspruch! bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien (18) am übergang Speiche — Kranz einen auf die Kopfform derart abgestimmten Radius aufweisen, daß beim Aufprall des Kopfes Kraftkomponenten in Richtung der notwendigen Trennkräfte der Speichen (10, 11) wirken.

    Die Erfindung betrifft ein Sicherheitslenkrad nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

    Es sind bereits Lenkrader for Kraftfahrzeuge bekannt, die aus mehreren miteinander verbundenen Segmenten bestehen, um durch Nachgiebigkeit Verletzungen des Fahrers bei Unfällen, wenn er mit dem Kopf oder der Brust gegen das Lenkrad prallt, möglichst gering zu halten oder zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist bei einem bekannten Lenkrad (DE-OS 19 «.7 913) die Stahleinlage im großen freien Bogenteil stärker dimensioniert als die Stahleinlage im kleineren freien Bogenteil des Lenkrades. Die Stahleinlagen reichen in die Speichen hinein und sind dort miteinander verbunden. Sie sind deshalb unterschiedlich stark gewählt, damit die unterschiedlich großen Segmente gleich nachgiebig sind. Diese Nachgiebigkeit reicht jedoch bei schweren Unfällen zum Schute des Fahrers nicht aus, und es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Segmente des Lenkrades so zu gestalten und anzuordnen bzw. zu verbinden, daß sich einzelne Segmente beim Aufprall des Fahrers unter gesteuerter Energieumwandlung aus dem Verband des Lenkrades lösen können, und zwar in jeder Stellung des Lenkrades, so daß z. B. bei angegurtetem Insassen oder zu erwartende Kopfaufprall auf das Lenkrad ohne bzw. ohne größeren Schaden überstanden werden kann. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung auf vorteilhafte Weise durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst

    Der Lenkradkranz ist an mehreren Stellen ausweichfähig gestaltet so daß sich beim Aufprall des Fahrers unabhängig von der Stellung des Lenkrades das am stärksten belastete Segment oder zwei benachbarte Segmente aus dem Verband lösen und ausweichen können, indem die Verbindungsmittel nachgeben und die Speichen sich aufspalten. Jedes Segment kann sich also unabhängig von den übrigen Segmenten einzeln verformen und dadurch gezielt dämpfend beim Aufprall des Fahrers bzw. des Fahrerkopfe.' wirken.

    Die erfindungsgemäße Wirkung tritt wie sich aus dem vorstehenden ergibt bereits ein. wenn die Verbindungsmittel bei bestimmter Krafteinwirkung auftrennen, ohne daß sie dabei wesentlich Energie umwandeln. Dies ist z. B. bei einer Schweißverbindung der Fall oder au· h bei einer Kunststoffummantelung, die zur festigkeitsmäßigen Verbindung zwecks Übertragung des Drehmomentes oder zur Aufnahme von Druck- und Zugkräften am Lenkrad durch den Fahrer bereits ausreichen kann. Es empfiehlt sich jedoch auch, die Verbindungsmittel so auszubilden, daß sie unter gezielter Energieumwandlung nachgiebig sind. Damit kann erreicht werden, daß beim Aufprall sich am Anfang keine zu hohe Verzögerungsspitze ergibt. Um dies zu erreichen, sind die Maßnahmen nach Anspruch 8 zweckmäßig.

    Infolge der im Anspruch 3 angegebenen Merkmale schlägt der auf das Lenkrad aufprallende Kopf im ungünstigen Fall nicht auch auf die Lenkradnabe auf. |e nach Fahrergröße und Sitzposition wird bei einem Aufprall ein Segment nur zurückgebogen oder zusammengedrückt, wobei der Kopf sich in den Freiraum des Lenkrades hineinbewegt und ein darin angeordneter, entsprechend geformter Pralltopf sich günstig auf die Verzögerung des Kopfes auswirkt

    Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Anspruch 4 und 5 ausgeführt. Das mittlere Segment kann dabei einen geschlossenen Rahmen bilden, der an der Lenkradnabe befestigt ist und mit dem die beiden