DE3048771C2 - Energy absorbing steering wheel for automobiles - Google Patents
Energy absorbing steering wheel for automobilesInfo
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- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
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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.The invention relates to an energy-absorbing steering wheel for motor vehicles, consisting of a Steering wheel hub, steering wheel spokes, one arranged at an axial and radial distance from the steering wheel hub Steering wheel rim and one between the steering wheel rim and the spokes on the one hand and the steering wheel hub on the other hand arranged impact pot, which seen in plan view has an approximately rectangular cross-section and tapers from the spokes to the hub, with the steering wheel rim, the spokes and the baffle are made with thin wall thickness.
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.A steering wheel of the type described is for example from EP 00 22 679 known. Here, however, steel parts are used in combination with plastic parts, which does have advantages in comparison with the exclusive use of steel parts, however still brings an undesirable increase in the weight of the arrangement with it.
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 auchAccordingly, it is the object of the invention to propose a steering wheel of the type described above, which allows a further reduction in the weight of the arrangement, but still as before
bekannte Anordnungen, alle Sicherheitsanforderungen erfüllt.known arrangements, all safety requirements met.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Lenkradkranz, die Speichen und der Pralltopf einstückig und aus Nylon hergestellt sind.This object is achieved according to the invention in that the steering wheel rim, the spokes and the Impact pot are made in one piece and made of nylon.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß auf der Unterseite des Lenkradkranzes und auf der Unterseite der Speichen Taschen vorgesehen sind.A useful embodiment of the invention results from the fact that on the underside of the Steering wheel rim and pockets on the underside of the spokes are provided.
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.Furthermore, in the upper area of the pot a ring thickening to which the spokes are connected, the lower area the impact pot expires in a base part that receives the hub and that the walls of the impact pot of a proceed approximately perpendicular to this wall of the ring thickening.
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.According to the invention, the top of the thickened ring can also be provided with pockets. Also is possible, the spokes on two opposite sides of the ring thickening, which is rectangular in plan view to connect to this.
Schließlich kann auch die gesamte Oberseite der Ringverdickung mit einer Prallplatte abgedeckt sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigtFinally, the entire upper side of the thickened ring can also be covered with a baffle plate.
An embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows
F i g. 1 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Lenkrad, teilweise geschnitten;F i g. 1 is a plan view of the steering wheel according to the invention, partially in section;
Fig.2 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung entlang der Linie 2-2 der Anordnung nach F i g. 1;2 shows an enlarged cross-sectional view along the line 2-2 of the arrangement according to FIG. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung entlang der Linie 3-3 der Anordnung nach F i g. 1;3 shows an enlarged cross-sectional illustration along the line 3-3 of the arrangement according to FIG. 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;4 shows a view of part of the steering wheel according to the invention, seen from below;
F i g. 5 shows a view of part of the steering wheel according to the invention, seen in the direction of arrow 5 in FIG. 4;
Fig.6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 der Anordnung nach Fig. 1, gesehen in Richtung der eingezeichneten Pfeile.6 shows a section along the line 6-6 of the arrangement according to FIG. 1, seen in the direction of indicated arrows.
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.The steering wheel 10 contains a steering wheel rim 11, spokes 12 and an energy-absorbing impact absorber 13. All of these parts are connected to a hub 14. The steering wheel rim 11, the spokes 12 and the Energy-absorbing impact baffles 13 are made in one piece and consist of a nylon material. In particular, a high-strength nylon material is used here. that with the exception of the hub 14 all parts are made of plastic.
Yfie 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.Yfi e in known steering wheels, the steering wheel rim 11 is in a plane which is axially spaced from the hub 14. In the steering wheel rim 11 pockets 15 are provided on the underside 16, as can be seen in particular from FIG Functions: First of all, they should reduce the weight of the steering wheel rim and thus the steering wheel; on the other hand, the intended flexibility of the steering wheel rim should be changed and brought to the desired value through the arrangement of pockets. In steering wheels of this type, it is desirable that the steering wheel rim initially has a certain flexibility when, in the event of an impact, the driver's body usually hits the steering wheel with his chest area. It is desirable if, when the chest area finally comes into contact, as large as possible a supporting surface is available to accommodate the chest area.
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.As can be seen in particular from FIGS. 4 and 6, are pockets 17 are also arranged in the spokes 12. They too have the task of bearing the weight of the Arrangement to reduce and the flexibility of the spokes and thus also the suspension for the To influence steering wheel rim.
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.The energy-absorbing baffle 13 has, as shown in particular from FIG. 1 can be seen in cross section a rectangular shape. Debei In the impact pot 13 so designed that its extension from its attachment on the spokes for attachment to the hub becomes smaller. The impact pot 13 itself has a small one Wall thickness, with each of the four walls having an arcuate shape in its upper area the impact pot 13 has a ring thickening 18 which has a square shape in cross section Ring thickening 18, the spokes 12 are connected. The thickened ring 18 has a multiplicity of pockets 19 which have the task of reducing the weight of the arrangement. The pockets extend from the Upper edge 21 of the ring thickening 18 into the ring thickening.
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.The walls of the pad cover 13 are in the zi, r hub facing toward part of a base part 22 which has a portion 23 in the center through which the hub 14 passes through the hub 14, made of metal, comprises a main sleeve 24 having a flange 25 on. The flange 25 is connected to the impact pot 13 with rivets, preferably made of aluminum. The rivets 26 extend through corresponding openings in the base part 22, a ring plate 27, also made of metal, is provided be distributed over a larger area. The rivets 26 are hollow, the material of the flange 25 passing through the cavities.
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.The upper part of the hub 14 is provided with internal grooves 28 in which a part of the steering column engages and which Hub connects with de- steering column.
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 denThe steering wheel 10 has four spokes 12 which can be arranged so that the two Soeichen 12a lie approximately in a line above the central axis of the steering wheel, while the spokes 126, in one standing obtuse angle to each other, are arranged below the center line of the steering wheel. The four However, the spokes 12 are: η connected to the four corners of the rectangular ring thickening 18. By this arrangement affects the stiffness of the steering wheel rim in a desired manner, with spokes can be used that have a slight bend, as long as the steering wheel does not have a Impact on the driver is burdened Even in the event of an impact, a slight deflection is desirable until the upper body of the vehicle occupant is fully on the
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.ίο the area that covers the ring thickening 18 The steering wheel rim should yield accordingly beforehand. The baffle plate, which is the ring thickening 18 covers, is denoted by 32. If a correspondingly large force acts on this baffle plate 32, so this force is transmitted and ensures that the impact pot 13 is deformed, thereby energy is recorded.
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.The baffle plate 32 is rectangular in shape and can consist of a colored plastic. The baffle plate 32 is made hollow and has ribs 33, which ensure rigidity, d? r . Keep the weight as low as possible.
Die Prallplatte 32 wird in ihrer Position durch Befestigungsmittel 34 gehalten.The baffle 32 is held in position by fasteners 34.
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 werdenA nylon was chosen as the material for the steering wheel rim, the spokes and the impact absorber, which is high strength because this material has the desired physical properties. In addition, is With this material it is not necessary to cover the created objects with other materials or to paint. When making a plastic steering wheel from polycarbonate materials is a second Manufacturing process necessary because the polycarbonate material z. B. be covered by polyvinyl chloride
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.3> must. Additional benefits from using Nylon compared to the use of polycarbonate / PVC is a weight reduction because nylon has a low specific gravity; on the other hand, it is not necessary to use the pockets provided in the To be filled in the steering wheel rim and in the spokes with PVC material in a second molding operation. Because it does not it is necessary to cover nylon with another material, such as PVC, that does not contribute to the Providing rigidity to the assembly, nylon can be used as is an optimal construction is equivalent to. This offsets certain disadvantages resulting from the use of nylon.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |