DE3126079A1 - Safety device for the steering wheels of motor vehicles - Google Patents

Safety device for the steering wheels of motor vehicles

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DE3126079A1 DE19813126079 DE3126079A DE3126079A1 DE 3126079 A1 DE3126079 A1 DE 3126079A1 DE 19813126079 DE19813126079 DE 19813126079 DE 3126079 A DE3126079 A DE 3126079A DE 3126079 A1 DE3126079 A1 DE 3126079A1
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Abstract

Safety device for the steering wheels of motor vehicles, which device consists of an axially deformable hub (8) which encloses a chamber (9) which is normally filled with a pressurised gas and terminated at the front by a plate (6) in which a diaphragm (22) is provided which breaks when the hub is deformed and above which an elastic film (20) is provided at the end, on which film (20) the pressurised gas impinges when the diaphragm breaks and which film as a result forms an elastic cushion (23) in front of the steering wheel (1). The device shortens the response time and is capable of ensuring adequate protection to the driver when he strikes against the steering wheel, without forming a perceptible impedance when actuated unintentionally. <IMAGE>

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Sicherheits vorrichtung fär Lenkräder von Kraftfahrzeugen.The present invention is a safety device for steering wheels of motor vehicles.

Bekanntlich werden bei einem heftigen Frontalaufprall die im Fahrzeug befindlichen Personen auf Grund der Schwungkraft gewöhnlich nach vorne geschleudert, wodurch Verletzungen insbesondere beim Lenker des Fahrzeuges, der gegen das Lenkrad gedrtlckt wird, entstehen.It is well known that in the event of a violent frontal collision, those in the vehicle people are usually thrown forward due to the inertia, causing injuries especially to the driver of the vehicle, who is against the steering wheel is pressed.

Um die Risken eines solchen Aufpralls herabzusetzen, wurden bereits die verschiedenartigsten Vorrichtungen entwickelt, die jedoch bisher keine gröbere Verbreitung ge funden haben. Es sind insbesondere Sicherheitsror-richtmkgen bekannt, bei denen im Falle eines Frontalaufpralls automatisch ein vor dem Lenkrad angebrachter Ballon aufgeblasen wird, welcher in der Lage ist, den auf ihn durch den Körper des Lenkers ausgelbten Schub elastisch zu absorbieren. Da jedoch bei diesen Vorrichtungen der Nachteil behoben werden muß, dap sie auf Grund der enormen Dimensionen des Ballons nur stark verzögert ansprechen, sind sie ziemlich kompliziert. Weiters kann " der Ballon im Falle einer unbeabsichtigten Offnung die Sicht des Lenkers und seine Bewegungen behindern.To reduce the risk of such an impact, have already been the most diverse devices developed, but so far no coarser Have found dissemination. In particular, safety devices are known in which in the event of a frontal collision, one automatically placed in front of the steering wheel Balloon is inflated, which is able to move onto it through the body of the The handlebars to elastically absorb the thrust. However, as with these devices the disadvantage must be corrected because of the enormous dimensions of the balloon only respond with a long delay, they are quite complicated. Furthermore, "the Balloon in the event of accidental opening, the handlebars sight and his movements hinder.

Die vorliegende Erfindung bezweckt daher die Schaffung einer zuverlässigeren Vorrichtung, d.h. einer solchen mit wesentlich knrzerer Ansprechzeit als die der bekannten Vorrichtungen, welche außerdem in der Lage ist, dem Lenker bein Aufprall auf das Lenkrad einen ausreichenden Schutz zu gewShrleisten? bhne dap bei unbeabsichtigter 3betätigung merkliche Behinderungen auftreten.The present invention therefore aims to provide a more reliable one Device, i.e. one with a significantly shorter response time than that of the known devices, which is also able to impact the handlebars to ensure adequate protection on the steering wheel? stage dap in case of accidental 3actuation noticeable disabilities occur.

Demnach bezieht sich vorliegende Erfindung auf eine Sicherheitsvorrichtung fttr Lenkräder von Kraftfahrzeugen, welche dadurch gekennzeichnet ist, dap sie aus einer axial verformbaren Nabe besteht, welche eine Kammer einschließt, die normalerweise mit einem unter Druck stehenden Gas gefehlt ist und vorne durch eine Platte abgeschlossen ist, in welcher ein Diaphragma vorgesehen ist, welches bei der Verformung der Nabe bricht und oberhalb welchem stirnseitig eine Folie aus elastischem Material vorgesehen ist, auf die beim Bruch des Diaphragma.s das unter Druck stehende-Gas auf trifft und welche dadurch vor dem Lenkrad ein elastisches Kissen bildet.Accordingly, the present invention relates to a safety device fttr steering wheels of motor vehicles, which is characterized in that they are off an axially deformable hub which includes a chamber that normally with a pressurized gas is absent and closed at the front by a plate is, in which a diaphragm is provided, which in the deformation of the hub breaks and above which a sheet made of elastic material is provided on the front side which is encountered by the pressurized gas when the diaphragm breaks and which thereby forms an elastic cushion in front of the steering wheel.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind deutlicher der folgenden Beschreibung einiger AusfShrungsbeispiele unter Hinweis auf beiliegende Zeichnungen zu entnehmen.Further details of the invention are more apparent from the following description can be found in some exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

Es zeigen: Fig. 1, 3 und 4 im Axialschnitt BerZkrSder, die mit der erfindungsgemEßen Vorrichtung versehen sind; und Fig. 2 eine Ansicht teilweise im Schnitt einer weiteren AusfUhrungsform der Vorrichtung.They show: Fig. 1, 3 and 4 in axial section BerZkrSder, which with the device according to the invention are provided; and Fig. 2 is a view partially in the Section of a further embodiment of the device.

In Fig. 1 ist mit der Bezagsziffer 1 das Lenkrad eines Kraftfahrzeuges bezeichnet. Das Lenkrad besteht in an sich bekannter Weise aus dem runden Haltekranz 2, beispielsweise aus Polyurethan, in dessen Innerem sich ein Rohrkern 3 befindet. Mit dem Rohrkern 3 ist eine Vielzahl von Muffen 4 fest verbunden, in welche die Speichen 5 des Lenkrades, die von einer Mitteiplatte 6 ausgehen, eingesteckt sind. Auch die Speichen 5 sind mit einer Verkleidung 7 aus Polyurethan 7 tberzogen. An der Platte 6 ist eine verformbare rohrf8rnige Nabe 8 befestigt, die eine Kammer 9 umschließt, in welche mittels eines seitlichen Ventils 10 ein komprimiertes Gas, wie z,B. Luft oder Stickstoff, eingedrtickt wird. Die verf ormbare Nabe 8 weist an den entgegengesetzten Enden einen Flansch 11 zur Befestigung mittels Schrauben 12 an der Platte 6 und eine Scheibe 13 zur Befestigung mittels weiterer Schrauben 14 an einem Teller 15 auf. Die Nabe weist einen glatten Teil 8a und einen gewellten Teil 8b mit gegen den Teller 15 hin abnehmendem Durchmesser auf.In Fig. 1, the reference number 1 is the steering wheel of a motor vehicle designated. The steering wheel consists in a manner known per se from the round retaining ring 2, for example made of polyurethane, in the interior of which there is a tubular core 3. With the pipe core 3 a plurality of sleeves 4 is firmly connected, in which the Spokes 5 of the steering wheel, which proceed from a center plate 6, are inserted. Also the Spokes 5 are covered with a lining 7 made of polyurethane 7. On the plate 6 a deformable tubular hub 8 is attached, which encloses a chamber 9, in which by means of a side valve 10 a compressed gas, such as. air or nitrogen. The deformable hub 8 points to the opposite one Ends a flange 11 for fastening by means of screws 12 to the plate 6 and a washer 13 for fastening to a plate 15 by means of further screws 14 on. The hub has a smooth part 8a and a corrugated part 8b with opposite the plate 15 towards decreasing diameter.

Der Teller 15 ist auf einem gçrillten Fortsatz 16 der Lenksäule 17 des Kraftfahrzeuges montiert und mittels einer im Inneren der Kammer 9 befindlichen Mutte 18 blockiert.The plate 15 is on a grooved extension 16 of the steering column 17 of the motor vehicle mounted and located inside the chamber 9 by means of a Nut 18 blocked.

Zwischen dem Ringflansch 11 und der Platte 6 bzw. zwischen der Mutter 18 und der Scheibe 13 sind zum Zwecke der hermetischen Abdichtung der Kammer 9 Dichtungen eingesetzt.Between the annular flange 11 and the plate 6 or between the nut 18 and the disk 13 are seals for the purpose of hermetically sealing the chamber 9 used.

Auf der Platte 6 ist vorne an der zur verformbaren Nabe 8 entgegengesetzten Seite, d.h. an der zum Fahrzeuglenker weisenden Seite, ein von bombierter Form.und aus Poly urethan bestehendes Kissen 19 angeordnet.On the plate 6 is at the front of the hub 8 opposite to the deformable one Side, i.e. on the side facing the driver, has a cambered shape. And made of polyurethane existing cushion 19 arranged.

Auf dem Kissen 19 ist eine Folie 20 aus elastischem Material, wie Gummi, aufgelegt und seitlich and der Platte 6 mittels der Schrauben 12 befestigt.On the cushion 19 is a film 20 made of elastic material, such as Rubber, placed on top and attached to the side of the plate 6 by means of the screws 12.

Das Kissen 19 ist axial von einem Loch 21 durchsetzt, welches mit einem entsprechenden Loch 6a in Verbindung steht, das zentral in der Platte 6 ausgebildet und von einem Diaphragma geschlossen ist, das aus einer dtinnen Platte 22 besteht, welche bricht, sobald der auf sie wirkende Druck einen voreingestellten Wert Eberschreitett Die Funktionsweise der beschriebenen Sicherheitsvorrichtung ist folgende: Sollte es beim Kraftfahrzeug zu einem Frontalaufprall kommen, so dbt der Lenker, welcher den Haltekranz des Lenkrades in der Hand hält, auf das Lenkrad einen starken Schub in axialer Richtung aus. Dieser Schub bewirkt die Verformung der Nabe 8, welchem Bereich des gewellten Abschnittes zusammengedrtickt wird, was eine Reduktion des Volumens der Kammer 9 zur Folge hat. Dabei steigt der Innendruck der Kammer 9 rasch an, bis der Einstelldruck erreicht ist, bei dem die Diaphragmaplatte 22 bricht.The cushion 19 is axially penetrated by a hole 21, which communicates with a corresponding hole 6a which is central in the plate 6 is formed and closed by a diaphragm, which consists of a thin plate 22 exists, which breaks as soon as the pressure acting on it reaches a preset value Value Eberschreitett The functioning of the described safety device is as follows: If the motor vehicle should have a frontal collision, dbt the handlebars, who hold the steering wheel retaining ring, on the steering wheel a strong thrust in the axial direction. This thrust causes the deformation the hub 8, what area of the corrugated portion is compressed, what a reduction in the volume of the chamber 9 results. The internal pressure increases the chamber 9 quickly until the set pressure is reached at which the diaphragm plate 22 breaks.

Durch die Offnungen 6a, 21 gelangt die komprimierte Luft auf die Folie 20 aus elastischem Material, welche sich, wie durch die Strichpunktlinien 23 in der Zeichnung angedeutet ist, aufbläst und auf diese Weise vor dem Lenkrad ein elastisches Kissen bildet. Dieses elastische Kissen ist in der Lage, den Schub des Körpers des Beskers aufzufangen und so mögliche Verletzungen als Folge des Aufpralls zu begrenzen.The compressed air reaches the film through the openings 6a, 21 20 made of elastic material which, as shown by the dash-dotted lines 23 in FIG the drawing is indicated, inflates and in this way an elastic in front of the steering wheel Pillow forms. This elastic pillow is able to support the thrust of the body's Beskers to catch and thus limit possible injuries as a result of the impact.

Um den Bruch der Diaphragmaplatte 22 zu erleichtern, ist est wie in Fig. 2 gezeigt ist, möglich, eine mit der Mutter 18 fest verbundene und koaxial zur lenksäule 17 verlaufende Nadel 24 vorzsehen, welche Lenksule 17 während der Verformung der Nabe 8 die Platte 22 bricht.In order to facilitate the breakage of the diaphragm plate 22, it is as in FIG Fig. 2 is shown, possible one with the nut 18 firmly connected and coaxial To provide a needle 24 running to the steering column 17, which steering column 17 while the deformation of the hub 8, the plate 22 breaks.

Um zu vermeiden, dap die aus dem Polster 19 herausragende Nadel den Lenker verletzt, bildet die Platte 6 einen kleinen in die Offnung 21 zurckspringenden Sumpf 25, der seitlich Durchtrittsöffnungen 26 fAr die Zuluft aus der Kammer 9 in das Loch 21 aufweist.In order to avoid the needle protruding from the pad 19 dap Handlebar injured, the plate 6 forms a small spring back into the opening 21 Sump 25, the lateral through openings 26 for the supply air from the chamber 9 in the hole 21 has.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform besteht die verformbare Nabe aus einem Blechgehäuse 27 mit peripherem Flansch 28, mit dem es abdichtend auf der Platte 6 des Lenkrades befestigt wird. Das Gehäuse 27 weist einen Boden 29 auf, an dessen Außenseite ein Becher 30 fUr die Befestigung der Nabe am Teller 15 befestigt ist. Auf der Innenseite des Bodens 29 ist eine Muffe 31 befestigt, welche koaxial zur LenksSule verläuft und mit LEngs schlitzen 32 versehen ist. Das freie Ende der Muffe 31 ist derart verjüngt, dap es in eine Vertiefung 33 der Platte 6 eingesetzt werden und eine Schulter 34 von größerem Durchmesser als der der Vertiefung 33 zu bilden kann. Die Vertiefung 33 ist von einem Diaphragma 35 abgeschlossen, welches sie von einem Hohlraum 36 des Polsters 19 trennt, von dem Kanäle 37 zur Folie 20 hin abzweigen.In the embodiment shown in Fig. 3, there is the deformable The hub consists of a sheet metal housing 27 with a peripheral flange 28 with which it forms a seal is attached to the plate 6 of the steering wheel. The housing 27 has a bottom 29, on the outside of which a cup 30 for attaching the hub to the plate 15 is attached. On the inside of the bottom 29 a sleeve 31 is attached, which runs coaxially to the steering column and is provided with slots 32. That The free end of the sleeve 31 is tapered in such a way that it fits into a recess 33 in the plate 6 and a shoulder 34 of larger diameter than that of the recess 33 can form. The recess 33 is closed by a diaphragm 35, which separates them from a cavity 36 of the pad 19, from the channels 37 to Branch off slide 20.

Das Einpressen von koniprimiertem Gas in das Gehäuse 27 erfolgt über ein Rckschlagventil 38, das im Boden 29 angeordnet ist, Die Einftihrung des Gases kann vor der Anbringung der Nabe auf der Lenksäule erfolgen. Die Nabe 27 und der Becher 30 sind von einem Balg 39 angedeckt.The compression of compressed gas into the housing 27 takes place via a check valve 38, which is arranged in the bottom 29, the introduction of the gas can be done before the hub is attached to the steering column. The hub 27 and the Cups 30 are covered by a bellows 39.

Obige Ausftjrungen lassen erkennen, dap im Falle eines Aufpralls die Verformung des Gehäuses 27 das Durchstopen des Diaphragmas 35 durch die Muffe 31 zur Folge hat, so dap das komprimierte Gas in die Kammer 9 eintreten kann und die Polie 20 aufbläst. Der Eintritt der Muffe 31 in die Vertiefung 33 wird vom schulterförmigen Anschlag 34, der auf den Rand der Vertiefung auftritt, unterbrochen, wobei die LEngsschlitze 32 das axiale Zusammenquetschen der Muffe 31 erleichtern.The above statements show that in the event of an impact the Deformation of the housing 27 the piercing of the diaphragm 35 through the sleeve 31 results in the compressed gas entering the chamber 9 can and the polie 20 inflates. The entry of the sleeve 31 into the recess 33 is interrupted by the shoulder-shaped stop 34, which occurs on the edge of the recess, wherein the longitudinal slots 32 facilitate the axial squeezing of the sleeve 31.

Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der vorhergehenden dadurch, dap das Druckgehäuse aus einer hupenhElle 40 besteht, die mit Perforationen 41 versehen und innen mit einer GummihAlle 42 verkleidet ist. Die HElle 42 weist am Boden eine Verdickung 43 auf, in welche das Gaszuftihrungsvetil 44 eingebettet ist.The embodiment shown in Fig. 4 differs from that preceding in that the pressure housing consists of a horn cover 40, which provided with perforations 41 and covered with a rubber all 42 inside. The shell 42 has a thickening 43 on the bottom, into which the gas supply valve 44 is embedded.

Claims (7)

n II SICHERHEITSVORRICHTUNG FUR LENKRADER VON KRAFTFAHRZEUGEN PATENTANSPRÜCHE 1. Sicherheitsvorrichtung fUr Lenkräder von Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, dap sie aus einer axial verformbaren Nabe (8, 27) besteht, welche eine Kammer (9) einschließt, die normalerweise mit einem unter Druck stehenden Gas gefällt und vorne durch eine Platte (6) abgeschlossen ist, in welcher ein Diaphragma (22, 35) vorgesehen ist, welches bei der Verformung der Nabe bricht und oberhalb welchem stirnseitig eine Folie (2G) aus elastischem 0¢material vorgesehen ist, auf die beim Bruch des Diaphragmas das unter Druck stehende Gas auf trifft und welche dadurch vor dem Lenkrad (1) ein elastisches Kissen (23) bildet. n II SAFETY DEVICE FOR STEERING WHEELS IN MOTOR VEHICLES PATENT CLAIMS 1. Safety device for steering wheels of motor vehicles, characterized in that dap it consists of an axially deformable hub (8, 27) which has a chamber (9) includes that normally felled with a pressurized gas and front is closed by a plate (6) in which a diaphragm (22, 35) is provided which breaks when the hub is deformed and above which one on the face a slide (2G) made of elastic 0 ¢ material is provided on the when the diaphragm ruptures, the pressurized gas hits, and what happens as a result Forms an elastic cushion (23) in front of the steering wheel (1). 2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dap die verformbare Nabe (8) rohrförmig ist und einen glatten Abschnitt (8a) sonde einen gewellten Abschnitt (8b) von geringerem Durchmesser aufweist, wobei die Nabe (8) an den entgegengesetzten Enden mit Flanschen (13, ii) zur Befestigung an einem auf der Lenksäule (1?) befestigten Teller (15) bzw. auf der genannten Platte (6) versehen ist.2. Safety device according to claim 1, characterized in that dap the deformable hub (8) is tubular and has a smooth section (8a) probe has a corrugated portion (8b) of smaller diameter, the hub (8) at the opposite ends with flanges (13, ii) for attachment to one on the steering column (1?) attached plate (15) or on the said plate (6) is provided. 3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dap das Diaphragma aus einer kleinen Platte (22) besteht, welche ein Loch (6a) in der genannten Platte (6) verschließt und tariert ist, um zu brechen, sobald der Druck im Inneren der Kammer (9) einen vorbestimmten Wert berschreitet.3. Safety device according to claim 1, characterized in that dap the diaphragm consists of a small plate (22) which has a hole (6a) in said plate (6) is locked and tared to break as soon as the Pressure inside the chamber (9) exceeds a predetermined value. 4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dap die Nabe (8) aus einem Gehäuse (27) besteht, das einen Boden (29) besitzt, an dessen Außenseite ein Becherteil (30) ftir die Befestigung der Nabe an der tenksäule (17) befestigt ist, wobei mit der Innenseite des Bodens eine Muffe (31) fest verbunden ist, die koaxial zur Lenksäule verläuft und.tängsschlitze (32) besitzt und deren eines freie Ende derart ausgebildet ist, dap es in eine Vertiefung (33) der stirnseitigen Abschlußplatte (6) der Kammer (9) einsteckbar ist, und eine Schulter (34) mit grdßerem Durchmesser als der der Vertiefung besitzt, wobei die genannte Vertiefung durch das Diaphragma abgeschlossen ist, welches sie von einem mit der elastischen Folie (20) in Verbindung stehenden Hohlraum (36) trennt.4. Safety device according to claim 1, characterized in that dap the hub (8) consists of a housing (27) which has a base (29) the outside of which is a cup part (30) for attaching the hub to the tenksäule (17) is attached, with a sleeve (31) firmly connected to the inside of the bottom is, which runs coaxially to the steering column und.tängsschlitze (32) and their one free end is designed in such a way that it fits into a recess (33) of the end face End plate (6) of the chamber (9) can be inserted, and a shoulder (34) with larger in diameter than that of the recess, said recess is closed by the diaphragm, which it from one with the elastic Foil (20) communicating cavity (36) separates. 5. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dap das Gehäuse aus einer perforierten Helle (40) besteht, in deren Innerem eine aus einer GummihElle bestehende Verkleidung (42) vorgesehen ist.5. Safety device according to claim 4, characterized in that dap the housing consists of a perforated light (40), inside of which a Covering (42) consisting of a rubber cover is provided. 6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dap die Nabe (8) ein Rückschlagventil (10; 38; 44) fAr die Einführung des Gases aufweist.6. Safety device according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the hub (8) has a check valve (10; 38; 44) for the introduction of the gas. 7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Anspräche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dap zwischen der Platte (6) und der elastischen-Folie (20) ein Polster (19) aus elastischem Material eingesetzt ist.7. Safety device according to one of claims 1 to 6, thereby characterized, dap a cushion between the plate (6) and the elastic film (20) (19) made of elastic material is used.
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