DE3742314C2 - Sicherheitsvorrichtung für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Wie auch in der DE 27 14 959 A1 dargelegt, werden an eine bei einem Auffahrunfall des Fahrzeugs wirksame Sicherheitsvorrichtung für den Fahrer unter­ schiedliche Anforderungen gestellt, je nachdem, ob der Fahrer sich entsprechend den heute geltenden gesetzlichen Vorschriften mittels eines Sicherheitsgurts angeschnallt hat oder nicht. Ist der Fahrer im Augenblick des Unfalls nicht angeschnallt, prallt er mit dem Körper, insbesondere dem Brustbereich, auf das Lenkrad auf, und die Sicherheitsvorrichtung muß so ausgebildet sein, daß durch Deformationsglieder im Bereich der Lenkung und Abdeckung insbesondere des Bereichs der Lenkradnabe ein möglichst verletzungsfreies Abbremsen des Körpers des Fahrers erfolgt. Ist der Fahrer dagegen durch Anlegen des Sicherheitsgurts angeschnallt, so wird sein Oberkörper weitgehend durch den Sicherheitsgurt abgebremst, und es muß dafür gesorgt werden, daß das Lenkrad für den in Richtung auf das Lenkrad schwenkenden Fahrerkopf keine Verletzungsgefahr bildet.

Konstruktionen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, wie sie aus den Druckschriften US 3 719 245 und US 3 924 707 bekannt sind, dienen dem Schutz des nach vorn geschleuderten, d. h. nicht angeschnallten Fahrerkörpers. Durch gleichsam in der Schalttafel verdeckt angeordnete Lenkradnaben und deformierbar ausgebildete Schalttafelträger oder dergleichen bildet die Nabe nebst dem sie durchsetzenden Ende der Lenkwelle kein gefährlich vorstehendes Teil, sondern der aufprallende Fahrerkörper wird letztlich durch einen großflä­ chigen Bereich der Schalttafel aufgefangen. Üblicherweise wird zur Erreichung dieses Ziels einer großflächigen Auffangfläche für den Fahrerkörper im Lenkrad ein in der Regel bis in die Ebene des Lenkradkranzes reichendes Aufprallpolster (Prallplatte) vorgesehen, das demgemäß den Nabenbereich großvolumig gegen den Fahrerkörper abdeckt.

Wie aus der bereits erwähnten DE 27 14 959 A1 hervorgeht, macht die Gestaltung eines derartigen Aufprallpolsters im Lenkrad, und zwar sowohl was die Formgebung als auch die Materialwahl anbelangt, Schwierigkeiten, wenn man den Fall eines Unfalls des Fahrzeugs mit einem durch einen Sicherheitsgurt angeschnallten Fahrer betrachtet. Während in dieser Druckschrift unter Anstrebung eines Kompromisses bei der Auslegung des Aufprallpolsters unter Berücksichtigung beider Fälle, nämlich nicht angeschnallter und angeschnallter Fahrer, ein komplizierter Aufbau des Aufprallpolsters aus Materialien unterschiedlicher Steife angestrebt wird, zeigt die US 3 930 420 in erster Linie eine dem Kopfaufprall Rechnung tragende Formgebung einer Abdeckung für die Speichen und die Lenkradnabe, die relativ wenig versenkt bezüglich der Ebene des Lenkradkranzes angeordnet ist.

Soweit also der Stand der Technik den Fall des Schutzes des angeschnallten Fahrers, also seines beim Unfall trägheitsbedingt nach vorn unten schwenkenden Kopfes, gegen Verletzungen durch die Fahrzeuglenkung betrifft, ist eine bestimmte Ausbil­ dung des auch als Prallplatte bezeichneten Aufprallpolsters im Lenkrad vorgesehen.

Wie erfindungsgemäß angestellte Untersuchungen, insbesondere auch Crashversuche, gezeigt haben, läßt sich aber mit einem derartigen Aufprallpolster im Lenkrad kein hinreichender Schutz für den Kopf des Fahrers erzielen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, also unter Wahrung ihrer günstigen Wirkung bei nicht angelegtem Fahrersicherheitsgurt, dahingehend zu verbessern, daß auch einem angeschnallten Fahrer ein optimaler Schutz gegen Verletzungen durch die Fahrzeuglenkung geboten wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merk­ malen des Patentanspruchs 1, eine vorteilhafte Aus- oder Weiterbildung der Erfin­ dung beschreibt der Unteranspruch.

Der Erfindung liegt also die aus Dummyversuchen gewonnene Erkenntnis zugrunde, daß ein optimaler Schutz des angeschnallten Fahrers gegen Kopfverletzungen durch das Lenkrad dann geboten wird, wenn dieses so gestaltet ist, daß ein Aufprall des Fahrerkopfes im Bereich der Lenkung schlechthin vermieden wird. Dies ist keine Selbstverständlichkeit, da man bisher davon ausging, daß durch das disku­ tierte Aufprallpolster im Lenkrad eine zusätzliche Abbremsung des Fahrerkopfes vorgenommen werden muß. Die Erfindung überläßt demgegenüber die Aufgabe der Abbremsung des gesamten Fahrerkörpers bei angelegtem Sicherheitsgurt in vollem Umfang dem Gurt, wobei allenfalls der Lenkkranz zur Abbremsung des nach vorn unten schwenkenden Kopfes beiträgt. Wie Crashuntersuchungen bestätigt haben, sind die heutigen Gurtsysteme hierzu in der Lage. Wie sich bei den Versuchen gezeigt hat, ergibt sich die angestrebte Wirkung in einem großen Geschwindigkeits­ bereich.

Ein Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie die gestellte Aufgabe mit kleinerem Aufwand, nämlich unter Verzicht auf das übliche Aufprallpolster im Lenkrad, löst als der Stand der Technik, der noch dazu keine optimale Lösung der Aufgabe darstellt.

Wie oben erläutert, dient das Aufprallpolster im Lenkrad auch der Erzielung einer großen Aufprallfläche des Körpers des nicht angeschnallten Fahrers. Der erfindungsgemäße Verzicht auf das Aufprallpolster im Lenkrad bedeutet jedoch deshalb keinen Nachteil für diese Unfallform, weil die Lenkradnabe innerhalb der Kontur der energieaufnehmend ausgebildeten Schalttafel liegt, also keinen vorstehenden Bereich bildet, der zum "Aufspießen" beispielsweise des Brustkorbs des Fahrers Anlaß geben könnte, und der Lenkkranz beim Aufprall etwas nachgibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht des hier inter­ essierenden Bereichs des Kraftfahrzeugs und deren

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Lenkrad nach Fig. 1 wieder­ gibt.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so ist bei 1 die in an sich bekannter Weise plastisch deformierbare Schalttafel angedeutet, die bei 2 eine Vertiefung zur Aufnahme des Nabenbereichs 3 des allgemein mit 4 bezeichneten Lenkrads besitzt. Die Lenkradnabe dient in an sich bekannter Weise zur Herstellung einer drehfesten Verbindung mit der Lenkwelle 5.

In Fig. 1 ist nur die Querschnittskontur eines Schalttafelquerträgers angedeutet; auf die Darstellung an sich bekannter weicher Auflagen, beispielsweise aus Schaum­ stoff, ist verzichtet, da sie jedem Fachmann bekannt sind.

Der Nabenbereich 3 des Lenkrads 4 hält über in diesem Ausführungsbeispiel eine Speiche 6 den Lenkkranz 7, wobei gemäß Fig. 2 die Speiche 6 beim Lenkradeinschlag Null schräg seitlich nach unten weist, also im unteren Lenkradbereich ein Frei­ raum 8 zum Durchtauchen des Kopfes des Fahrers bleibt.

Wie Fig. 1 ferner zeigt, kann zwar die Speiche 6 einen Belag oder eine Umhüllung 9 aus relativ weichem Material tragen, jedoch fehlt ein übliches Aufprallpolster im Sinne einer Prallplatte im Lenkrad 4, so daß auf jeden Fall der Freiraum B zum Durchtauchen des Fahrerkopfes verbleibt, dieser also vor einem Aufprall auf irgendwelche Teile des Lenkrads geschützt ist. Sollte aus stilistischen Gründen ein anderer optischer Eindruck des Speichenbereichs des Lenkrads erwünscht sein, kann an der Speiche 6 und/oder dem Lenkkranz 7 eine in Fig. 1 bei 10 angedeu­ tete Abdeckung der gewünschten Form leicht lösbar, beispielsweise durch Aufklipsen, befestigt sein, wobei aber diese Befestigung so lose sein muß, daß beim Auftreffen des Fahrerkopfes die Verbindung gelöst wird und sich die Abdeckung 10 vom Lenkrad 4 löst, ohne eine Verletzung des Fahrerkopfes hervorzurufen.

Verständlicherweise ist es auch möglich, mehr als eine Speiche, beispielsweise zwei Speichen in symmetrischer Anordnung, vorzusehen; in jedem Falle müssen aber die Speichen so angeordnet sein, daß zumindest bei Lenkradeinschlag Null im unteren Bereich des Lenkrads 4 der besagte Freiraum 8 zum berührungslosen Durchtauchen des Fahrerkopfes verbleibt.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß der obere Bereich des Lenkkranzes 7 und/oder seine Verbindung mit der Nabe 3 so nachgiebig gestaltet sein muß, daß er beim Aufprall des Fahrerkopfes zurückweicht, also bereits an dieser Stelle die Schwenk­ bewegung des Fahrerkopfes in Richtung auf den Freiraum 8 zuläßt. Dabei ist zu berücksichtigen, daß auch bei angeschnalltem Fahrer sein Körper, insbesondere der untere Brustbereich, in Kontakt mit dem unteren Teil des Lenkkranzes 7 kommen und die Lenkkranzebene in Fig. 1 etwas im Uhrzeigersinne verschwenken kann.

Mit der Erfindung ist also eine Sicherheitsvorrichtung für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs geschaffen, die unter Verringerung des Aufwands beim Stand der Technik die sich teilweise widersprechenden Teilaufgaben löst, bei einem nicht angeschnallten Fahrer dessen Körper großflächig aufzufangen und den Kopf eines angeschnallten Fahrers vor Verletzungen durch Aufprall auf das Lenkrad zu schützen.

Claims (2)

1. Sicherheitsvorrichtung für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs mit einer durch die Aufprallenergie des Körpers eines nicht angeschnallten Fahrers deformierbar ausgebildeten Schalttafel, innerhalb deren Kontur die die Verbindung eines Lenkrads mit einer Lenkwelle herstellende Nabe desselben liegt, die über zumindest eine Speiche einen Lenkkranz des Lenkrads in einer vor der Nabe liegenden Ebene hält, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verzicht auf eine Prallplatte im Lenkrad (4) die Speiche (6) derart angeordnet ist, daß zumindest bei Lenkradeinschlag Null im unteren Lenkradbereich Freiraum (8) zum Durch­ tauchen des Kopfes eines mit einem Sicherheitsgurt angeschnallten Fahrers verbleibt.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Lenkrad (4) eine Abdeckung (10) sich beim Auftreffen des Fahrerkopfes lösend befestigt ist.