DE3048771C2 - Energieabsorbierendes Lenkrad für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein energieabsorbierendes Lenkrad für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Lenkradnabe, Lenkradspeichen, einem in axialem und radialem Abstand zur Lenkradnabe angeordneten Lenkradkranz sowie einem zwischen dem Lenkradkranz und den Speichen einerseits und der Lenkradnabe andererseits angeordneten Pralltopf, der in Draufsicht gesehen einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweist und von den Speichen zur Nabe hin konisch verläuft, wobei der Lenkradkranz, die Speichen und der Pralltopf mit dünner Wandstärke hergestellt sind.

Ein Lenkrad der geschilderten Art ist beispielsweise durch die EP 00 22 679 bekannt. Hier werden jedoch Stahlteile im Verbund mit Kunststoffteilen verwendet, was zwar im Vergleich mit der ausschließlichen Verwendung von Stahlteilen Vorteile bringt, jedoch immer noch eine unerwünschte Erhöhung des Gewichtes der Anordnung mit sich bringt.

Entsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Lenkrad der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, das eine weitere Absenkung des Gewichtes der Anordnung erlaubt, das jedoch nach wie vor, wie auch

bekannte Anordnungen, alle Sicherheitsanforderungen erfüllt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Lenkradkranz, die Speichen und der Pralltopf einstückig und aus Nylon hergestellt sind.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß auf der Unterseite des Lenkradkranzes und auf der Unterseite der Speichen Taschen vorgesehen sind.

Weiterhin kann im oberen Bereich des PraKtopfes eine Ringverdickung vorgesehen sein, an die die Speichen angeschlossen sind, wobei der untere Bereich des Pralltopfes in ein Basisteil ausläuft, das die Nabe aufnimmt und daß die Wände des Pralltopfes von einer etwa senkrecht zu diesen verlaufenden Wand der Ringverdickung ausgehen.

Genjäß der Erfindung kann auch die Oberseite der Ringverdickung mit Taschen versehen sein. Auch ist möglich, die Speichen an zwei gegenüberliegenden Seiten der in Draufsicht rechteckig geformten Ringverdickung an diese anzuschließen.

Schließlich kann auch die gesamte Oberseite der Ringverdickung mit einer Prallplatte abgedeckt sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Lenkrad, teilweise geschnitten;

Fig.2 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung entlang der Linie 2-2 der Anordnung nach F i g. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung entlang der Linie 3-3 der Anordnung nach F i g. 1;

Fig.4 eine Ansicht eines Teils des erfindungsgemäßen Lenkrades, von unten gesehen;
F i g. 5 eine Ansicht eines Teiles des erfindungsgemäßen Lenkrades, gesehen in Richtung des Pfeiles 5 in Fig. 4;

Fig.6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 der Anordnung nach Fig. 1, gesehen in Richtung der eingezeichneten Pfeile.

Das Lenkrad 10 enthält einen Lenkradkranz 11, Speichen 12 und einen energieabsorbierenden Pralltopf 13. Alle diese Teile sind mit einer Nabe 14 verbunden. Der Lenkradkranz 11, die Speichen 12 und der energieabsorbierende Pralltopf 13 sind einstückig ausgeführt und bestehen aus einem Nylonmaterial. Dabei wird insbesondere ein hochfestes Nylonmaterial verwendet Es wird hier noch einmal darauf hingewiesen, daß mit Ausnahme der Nabe 14 alle Teile aus Kunststoff gefertigt sind.

Yfi_e bei bekannten Lenkrädern, befindet sich der Lenkradkranz 11 in einer Ebene, die einen axialen Abstand von der Nabe 14 besitzt In dem Lenkradkranz 11 sind Taschen 15 auf der Unterseite 16 vorgesehen, wie insbesondere aus der Fig.4 hervorgeht Die Taschen 15 haben zwei Funktionen: Zunächst einmal sollen sie das Gewicht des Lenkradkranzes und damit des Lenkrades reduzieren; zum anderen soll durch die Anordnung von Taschen die gewollte Nachgiebigkeit des Lenkradkranzes verändert und auf den gewünschten Wert gebracht werden. Bei derartigen Lenkrädern ist es wünschenswert, daß der Lenkradkranz zunächst einmal eine gewisse Flexibilität aufweist, wenn im Falle eines Aufpralls der Körper des Fahrzeugführers in der Regel mit seinem Brustbereich auf das Lenkrad aufschlägt. Es ist wünschenswert, wenn bei dem endgültigen Kontakt des Brustbereiches eine mgölichst große abstützende Fläche zur Aufnahme des Brustbereiches zur Verfügung steht.

Wie insbesondere aus F i g, 4 und 6 hervorgeht, sind ebenfalls Taschen 17 in den Speichen 12 angeordnet. Auch sie haben die Aufgabe, das Gewicht der Anordnung zu reduzieren und die Nachgiebigkeit der Speichen und damit auch der Aufhängung für den Lenkradkranz zu beeinflussen.

Der energieabsorbierende Pralltopf 13 hat, wie insbesondere aus der Fi g. 1 hervorgeht, im Querschnitt eine rechteckige Form. Debei In der Pralltopf 13 so ausgestaltet, daß seine Ausdehnung von seiner Befestigung an den Speichen zur Befestigung an der Nabe kleiner wird. Der Pralltopf 13 selbst weist eine kleine Wandstärke auf, wobei jede der vier Wände eine bogenförmige Gestalt besitzt In seinem oberen Bereich weist der Pralltopf 13 eine Ringverdickung 18 auf, die im Querschnitt eine quadratische Form aufweist Mit der Ringverdickung 18 sind die Speichen 12 verbunden. Die Ringverdickung 18 weist eine Vielzahl von Taschen 19 auf, die die Aufgabe haben, das Gewicht der Anordnung zu reduzieren. Die Taschen erstrecken sich von der Oberkante 21 der Ringverdickung 18 in die Ringverdikkung hinein.

Die Wände des Pralltopfes 13 weisen im zi,r Nabe hin gewandten Teil ein Basisteil 22 auf, das einen Bereich 23 in der Mitte aufweist, durch den die Nabe 14 hindurchtritt Die Nabe 14, aus Metall hergestellt, weist eine Hauptbuchse 24 mit einem Flansch 25 auf. Der Flansch 25 ist mit Nieten, vorzugsweise aus Aluminium hergestellt, mit dem Pralltopf 13 verbunden. Dabei erstrecken sich die Nieten 26 durch entsprechende Öffnungen im Basisteil 22, wobei eine Ringplatte 27, ebenfalls aus Metall hergestellt, vorgesehen ist Durch die Ringplatte 27 wird der Kontakt zwischen den zu verbindenden Teilen verbessert, weil die Kräfte, die hier übertragen werden müssen, auf einen größeren Bereich verteilt werden. Die Nieten 26 sind hohl ausgeführt wobei das Material des Flansches 25 durch die Hohlräume hindurchtritt.

Der obere Teil der Nabe 14 ist mit Innennuten 28 versehen, in die ein Teil der Lenksäule eingreift und die Nabe mit de- Lenksäule verbindet.

Das Lenkrad 10 weist vier Speichen 12 auf, die so angeordnet sein können, daß die beiden Soeichen 12a etwa in einer Linie oberhalb der Mittelachse des Lenkrades liegen, während die Speichen 126, in einem stumpfen Winkel zueinander stehend, unterhalb der Mittellinie des Lenkrades angeordnet sind. Die vier Speichen 12 sind jedoch :·η den vier Ecken der rechteckigen Ringverdickung 18 angeschlossen. Durch diese Anordnung wird die Steifheit des Lenkradkranzes in gewünschter Weise beeinflußt, wobei Speichen verwendet werden können, die eine geringe Biegung aufweisen, solange das Lenkrad nicht mit einem Aufprall des Fahrers belastet ist Auch bei einem Aufprall ist eine geringe Ausbiegung wünschenswert bis der Oberkörper des Fahrzeuginsassen voll auf den

ίο Bereich auftrifft, der die Ringverdickung 18 abdeckt Dabei soll der Lenkradkranz vorher entsprechend nachgiebig ausweichen. Die Prallplatte, die die Ringverdickung 18 abdeckt, ist mit 32 bezeichnet Wirkt eine entsprechend große Kraft auf diese Prallplatte 32, so wird diese Kraft übertragen und sorgt dafür, daß der Pralltopf 13 verformt wird, wobei dadurch Energie aufgenommen wird.

Die Prallplatte 32 ist von rechteckiger Gestalt und kann aus einem eingefärbten Kunststoff bestehen. Die Prallplatte 32 ist hohl ausgeführt und besitzt Rippen 33, die für eine Steifheit sorgen, d?^r. Gewicht jedoch möglichst gering halten.

Die Prallplatte 32 wird in ihrer Position durch Befestigungsmittel 34 gehalten.

Als Material für den Lenkradkranz, die Speichen und den Pralltopf wurde ein Nylon als Material gewählt, das hochfest ist, da dieses Material die gewünschten physikalischen Eigenschaften besitzt. Darüber hinaus ist es bei diesem Material nicht notwendig, die erzeugten Gegenstände durch andere Materialien abzudecken oder zu lackieren. Bei der Herstellung eines Kunststofflenkrades aus Polykarbonat-Materialien ist ein zweiter Herstellungsvorgang notwendig, da das Polykarbonatmaterial z. B. durch Polyvinylchlorid abgedeckt werden

3> muß. Zusätzliche Vorteile aus der Verwendung von Nylon verglichen mit der Verwendung von Polykarbonat/PVC ist einmal eine Gewichtsreduktion, da Nylon ein geringes spezifisches Gewicht besitzt; zum anderen ist es nicht erforderlich, die vorgesehenen Taschen im Lenkradkranz und in den Speichen mit PVC-Material in einer zweiten Formoperation auszufüllen. Da es nicht notwendig ist, Nylon mit einem anderen Material, so beispielsweise PVC, abzudecken, das keinen Beitrag zur Steifigkeit der Anordnung liefert, kann Nylon so verwendet werden, wie es einer optimalen Konstruktion entspricht. Das gleicht gewisse Nachteile aus, die sich aus der Verwendung von Nylon ergeben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Energjeai.»ortnerendes Lenkrad für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer Lenkradnabe, Lenkradspeichen, einem in axialem und radialem Abstand zur Lenkradnabe angeordneten Lenkradkranz sowie einem zwischen dem Lenkradkranz und den Speichen einerseits und der Lenkradnabe andererseits angeordneten Pralltopf, der in Draufsicht gesehen einen etwa rechteckigen Querschnitt aufweist und von den Speichen zur Nabe hin konisch verläuft, wobei der Lenkradkranz, die Speichen und der Pralltopf mit dünner Wandstärke hergestellt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenkradkranz (11), die Speichen (12) und der Pralltopf (13) einstückig und aus Nylon hergestellt sind

2. Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite (16) des Lenkradkranzes (11) und auf der Unterseite der Speichen (12) Taschen (15ö.iw. 17) vorgesehen sind.

3. Lenkrad nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Pralltopfes (13) eine Ringverdickung (18) vorgesehen ist, an die die Speichen (12) angeschlossen sind, wobei der untere Bereich des Pralltopfes in ein Basisteil (22) ausläuft, das die Nabe (14) aufnimmt und daß die Wände des Pralltopfes (13) von einer etwa senkrecht zu diesen verlaufenden Wand der Ringverdickung (18) ausgehen.

4. Lenkrad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichne«, daß die Oberseite der Ringverdikkung (18) mit Taschen (19) versehen ist.

5. Lenkrad nach Anspruch t bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die'Speichen (12a und VIb) an zwei gegenüberliegenden Seiter, der in Draufsicht rechteckig geformten Ringverdickung (18) angeschlossen sind.

6. Lenkrad nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Oberseite der Ringverdickung (18) mit einer Prallplatte (32) abgedeckt ist