DE3121371A1

DE3121371A1 - "deformationsglied fuer die lenkanlage eines kraftfahrzeugs"

Info

Publication number: DE3121371A1
Application number: DE19813121371
Authority: DE
Inventors: Gert Dipl.-Ing. 6231 Schwalbach Rüter; Lothar Ing.(grad.) 6000 Frankfurt Schmauch
Original assignee: Battelle Institut eV
Current assignee: Battelle Institut eV
Priority date: 1981-05-29
Filing date: 1981-05-29
Publication date: 1982-12-23

Description

Deformationsglied für die Lenkanlage
eines Kraftfahrzeugs Die Erfindung betrifft ein Deformationsglied für die Lenkanlage eines Kraftfahrzeugs, das in Form eines bei Druckbelastung zusammendrückbaren Prallschutzkörpers ausgebildet ist.
Solche Deformationskörper haben im Bereich der Maßnahmen zur Erhöhung der passiven Sicherheit in Kraftfahrzeugen den Zweck, daß ein Kraftfahrer bei einem Aufprallunfall beim Aufschlag des Körpers auf das Lenkrad einer verminderten Veriet zunqsqerair unterliegt. Bekannt sindbereits metallische Deformationstöpfe, die zwischen Lenkrad und Lenksäule eingefügt sind oder auch rohrförmige, mit beliebigen Ausschnitten versehene metallische Deformationselemente.
Ferner gibt es die Möglichkeit, auf einer versenkt angebrachten Lenkradnabe einen aus einem plastisch verformbaren Kunststoffschaum oder dergleichen bestehenden Verformungskörper zu befestigen. Bekannt ist auch eine Sicherheitslenksäule, deren Lenkwelle im lenkradnahen Bereich mit einem zylindrischen Stütz- und Distanzrohr versehen ist, wobei ein gewelltes zusammendrückbares zylindrisches Stoßabsorptionsglied einerseits mit dem Stütz- und Distanzrohr verbunden und andererseits an der Karosserie befestigt ist (DE-OS 29 11 021).
All diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie nach der Deformation noch eine große Restlänge bzw. einen geringen nutzbaren Verformungsweg aufweisen. Ferner erreicht bei den bekannten Deformationsgliedern, die durch den Aufprall des Insassen auf die Lenkanlage im Falle eines Unfalls entstehende Kraft nach kurzer Zeit einen Spitzenwert. Ein solcher Spitzenwert soll jedoch bei einem Deformationsglied gerade verhindert werden, da hierdurch schwere Verletzungen des Fahrers resultieren können.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Deformationsglied zu schaffen, das unabhängig von der Stoßrichtung auf das Lenkrad verformbar ist und einen möglichst großen Verformungsweg aufweist und eine Anpassung des Lenkrads an den sich nach vorn schleudernden Körper des Fahrers ermöglicht. Ferner soll das Deformationsglied ohne wesentliche konstruktive Änderungen an der Lenkanlage einsetzbar sein und die gestalterische Wirkung im ästhetischer Hinsicht nicht beeinträchtigen.
I;s ElaP sich nun qezeigt, daß sich diese Aufgabe lisen läßt, wenn das Deforrnationsqlied als ein hohler Kreiskegelstumpf ausgebildet und mit senkrecht zu seiner Achse verlaufenden Windungen versehen ist, wobei die Windungen im zusammenqedrückten Zustand nebeneinander liegen. Das erfindungsgemäße Deformationsglied wird vorzugsweise. mit seiner Grundfläche an der Lenkradnabe und mit seiner Deckfläche an der Lenksäule befestigt. Die Windungen können in Bezug auf die Achse des Deformationsglieds konzentrisch oder spiralförmig ausgebildet sein. Die Windungszahl, die Windungshöhe, die Windungssteigung, der Winkel des Kreiskegelstumpfes und die Materialdicke werden so gewählt, daß die Deformationskennlinie einer Rechteckfunktion nahekommt. Ferner braucht die Materialdicke nicht über die ganze Länge konstant zu sein.
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß im zusammengedrückten Zustand des erfindungsgemäßen Deformationsglieds die Wellen nebeneinander liegen, so daß eine geringe Restlänge nach der Deformation vorhanden ist. Dadurch besitzt das erfindungsgemäße Deformationsglied verglichen mit den bekannten Vorrichtungen dieser Art einen größeren nutzbaren Verformungsweg. Ferner wird unter Druckbelastung aufgrund des Körperaufpralls ein seitliches Ausknicken verhindert.
Die Erfindung wird anhand beiliegender lediglich einen Ausführungsweg darstellender Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in schematischer Vereinfachung Figur 1 das erfindungsgemäße, zwischen dem Lenkrad und der Lenksäule eingeordnete Deformationsglied und Figur 2 das erfindungsgemäße Deformationsglied im zusammengedrückten Zustand.
Das erfindungsgemäße Deformationsgiied ist innen und außen in Form eines kreiskegelstumpfs ausgebildet. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, wird das Deformationsglied 1vorzugsweise zwischen der Lenkradnabe 2 und der Lenksäule 3 angebracht.
Es besteht aus Metall, z.B. aus Karosserieblech. Die Einbaurichtung des konischen Wellenrohrs 1 ist vorzugsweise so, daß das Lenkrad 4 otlcr besser dessen Nabe 2 an der Seite des größten Durchmessers und die Lenksäule 3 an der Seite des kleinsten Durchmessers liegt. Eine umgekehrte Einbaurichtung ist auch möglich.
Das erfindungsgemäße Deformationsglied absorbiert im Falle des Aufpralls eines Insassen durch axiale und abknickende Verformung die Aufprallenergie und ermöglicht durch eine Kippbewegunq des Lenkrades, eine Anpassung der Lenkradstellung an den aufprallenden Körper.
In Figur 2 wird im Längsschnitt das erfindungsgemäße Deformationsglied 1 gezeigt. Der Vorteil einer hohlkonusförmigen Ausbildung ist, daß die Restlänge nach der Verformung minimal ist. Dies wird dadurch erreicht, daß im Gegensatz zu einem zylindrischen Wellrohr die zusammengedrückten Windungen 5 nicht aXlfeinander, sondern nebeneinander liegen.
In Figur 2 wird die Belastungsrichtung durch einen Pfeil angedeutet.
Der erfindungsgemäße Pralltopf kann nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden. Hierfür kommt z.B. in Betracht, daß eine entsprechend groß ausgebildete Scheibe aus Karosserieblech unter Druck verformt wird. Ein gewellter Hohlkegelstumpf kann aber auch auf einer innen anliegenden Positivform oder auf einer außenliegenden NegativfOrm bei RoÜa t()!0 erhalten werden.

Claims

Patentansprüche Deformationsglied für die Lenkanlage eines Kraftfahrzeugs, in Form eines bei Druckbelastung zusammendrückbaren Prallschutzkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß es als ein hohler Kreiskegelstumpf (1) ausgebildet und mit senkrecht zu seiner Achse verlaufenden Windungen (5) versehen ist, wobei die Windungen (5) in zusammengedrücktem Zustand nebeneinander liegen.
2. Deformationsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mit seiner Grundfläche an der Lenkradnabe (2) und mit seiner Deckfläche an der Lenksäule (3) I)eSs itlt ist.
3. Deformationsglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen (5) konzentrisch oder spiralförmiq ausqcbildet sind.
4. Deformationsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl, die Windungshöhe, die Windungssteigung, der Winkel des Kreiskegelstumpfs und die Materialdicke so gewählt sind, daß die Deformationskennlinie einer Rechteckfunktion nahekommt.
5. Deformationsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialdicke nicht konstant über der Länge ist.