DE7139570U - Sicherheitslenkung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Oktober 1071

Anmelderin: AHiM OPEL AKTIENGESELLSCHAFT, RÜSSELSHEIM/HESSEN Sicherheitelenkung für Kraftfahrzeuge.

Gegenstand' der Neuerung ist eine Sicherheitslenkung für Kraftfahrzeuge mit einem konzentrisch zur Lenksäule angeordneten, aus Elech bestehenden, plastisch verformbaren Peformationeglied für eiaT'zumindest teilweise Umwandlung der\beim Aufprall de» Fahrers, auf das Lenkrad wirkenden

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kinetischen Energie in Verformungsarbeit.

Trifft ein fahrendes Kraftfahrzeug plötzlich frontal auf ein Hindernis, ohne daß dem Fahrer vorher Zelt bledfet» die Geschwindigkeit durch Bremsen langsam zu verringern, so werden die Fahrseuginsaseen bekanntlich infolge der

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rose aaeh vorn geschleudert* ¹FQr den

Fahrer bedeutet die· einen Aufprall auf das Lenkrad, der su erhebliehen Verletzungen führen kann· Ba worden deshalb Vorrichtungen entwickelt, die anhand von Defomationsgliedem durch zumindest teilweise Unwandlung der kinetischen Aufprallenergie.in V#rforaungsarbeit die Wirkung de« Aufpralles auf den KSrper des Fahrers in einea solchen Grad vermindern sollen* daft ernsthafte Verletzungen ausbleiben.

onewriieahsorbierende Verrichtungen an Lenkvon Krw^tfahraengen aind in ^a^iigfachen Ausführungen

bekanntsewerden· Es seien diesbezüglich beispielsweise die deutschen Offenlegungsscbrlften 1 630 265, 1 630 1 689 Oil, die deutsche Patentschrift 1 29a QlO und die deutsehe Gebrauchsausterschrift 7 103 666 gefannt. Dabei handelt ee sich siawist im topffdrMLge DefonBatlonsgUeder, die sieh entweder durch relativ aufwendigen. Aufbau und Anordnung OBS 1 690 aBS, 1 630 266, 1 630 327 und 1 680 011) bzw. durch ungenügende Wirksamkeit auszeichnen, da sie in der Segel ·* angeordnet sind, daß die Energieumwandlung nur läags eines wege« in axialer Richtung der Lenksäule möglich let.

Aufgabe der vorliegenden !feuerung ist es daher, eine Sicterheitafeniamg der eingangs genannten Art au schaffen »it einen Deformaticnsglied, das universell verwendbar let

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und somit den Kräfteverhältnissen, insbesondere der Kraftrichtung, bein Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad in optimaler Weise gerecht wird. Ferner soll daa Deformatlona» glied einfach in Aufbau und - alt Folge davon · unter nur geringea Kostenaufwand herstellbar sein. Dm ftrablesi wird gemäß dem Grundgedanken der Neuerung dadurch geltta*» daft das Deformationeglied aus einem in an sich bekannter Weise schraubenförmig gewickelten Flachband, vercttgswvljMl aus Stahlblech, besteht und daß die Windungen da« Flachbandes durch mehrere über den Umfang desselben verteilt·» in axialer Richtung angeordnete Stege miteinander sind·

Durch die deutsche Patentschrift 1 2BS OiO ist Deformationsglied an sich bekannt, das aus sehrsubenfoiaig

gewundenem Flachband besteht. Es handelt sieh dabei um Ine vier Flachbander, die ait gleicher Steigung und entgegen gewickelt ma am ihren Wrmmaem&Mm alt bunden sind, wobei die gleit

die

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können, was insofern günstig ist« als entsprechend der größeren Verformung ein größerer Betrag der Bewegungsenergie des nach vorn geschleuderten Fahrers absorbiert wird.

Die neuePuBgegeaäßen Stege, die vorzugsweise ebenfalls aus Flachstahlamteriai bestehen end alt des täaäsagen des Flachbandes punktverschweißt sind« dienen dazu, der Vorrichtung, durch die das lioiilnwawint in vollen Ifefange übertragbar sein soll, die notwendige Vertrensteifigkeit zu geben. Zu diesen Zwacke genfist es« nenn vi«r Stege Ober den Umfang des gewundenen acndes glelchaäeig verteilt angeordnet ind

Das neueiungsgenäße DeforoationsgUed kann in bekannter Weise als energieabsorblerandee Mantelrohr für die Lenkspindel verwendet werden. Hierbei waren all· or (Steigung, Starke, Lunge, Durebnesser) darauf abzustellen, daß die geforderten Energieabeorptlonswerte erreicht werden.

Ein besonderes Anliegen der Reuemng &*t ·· indessen, der Tatsache Bechnung an tragen, UaA bei den nedsten Unfällen, die «it einen Aufprall des FaHvtrg auf das Lenkrad verbunden sind, dieser Aufprall in wesentlichen auf die untere Hälfte des Lenkrades erfolgt. Ziel der vorliegenden Erfindung 1st es daher auch, im Falle eines Zusammenstoßes su

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einem möglichst frühen Zeitpunkt eine volle Auflage des Brustkorbes des nach vorne geschleuderten Fahrers auf der Ebene des Lenkrades sicherzustellen. Das neuerungs gemäße Deformationsglied zeichnet sich nun von seinem Aufbau her durch eine gute Knickfähigkeit aus. Diese Eigenschaft kann in vorteilhafter Weise zu dem vorgenannten Zwecke dadurch nutzbar gemacht werden, daß das Deforeationsglied axial

zwischen den Lenkradspeichen und der Lenkradnabe angeordnet ist. Dadurch ist ein schnelles Abknicken des Li

entsprechend der Neigung des Oberkörpers de· auf das Lenkrad aufschlagenden Fahrer· ermöglicht. Da der Fahrer zuerst an unteren Lenkradkranz auftrifft« wird das Lenkrad nach unten abgebogen. Bei dieser Verformung wird bereit· Energie verbraucht und Bremsweg fur den Fahrer gewonnen. Die Knickfähigkeit des Deformationsgliedes kamt nach einem weiteren Vorschlag der Neuerung dadurch verbessert werden* daß die Stege im Bereich ewischen den einzelnen Windungen

, des Flachbandes konvex gesickt ausgebildet sind.

Selbstverständlich beschränkt sich die Neuerung keineswegs auf die alternative Verwendung des neuerunfageaiBen Deformationsgliedes entweder swisehen Speiehen ad Mbe des Lenkrades oder al· Mantelrohr der Lenkspindel· Vielsehr ist auch eine Ausf Uhrungeform denkbar, bei der außer des zwischen Lenkradspeiche und -nabe angeordneten tioneglied ein weitere·, an» schraubonforaig (twundenem Flachband und axial angeordneten Verbindungestegen bestehendes Defohnationgglied als energieabsorbierend·· Teil

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des die Lenkspindel umgebenden Mantelrohres vorgesehen ist. Die zur Vernichtung der kinetischen Aufprallenergie zu leistende Fonnänderungsarbeit kann dabei in zweckmäßiger Weise so zwischen den beiden Deformätionsgliedern aufgeteilt werden, daß zunächst bei dem geschilderten Abknicken des Lenkrades vglw· wenig Energie uagewandet wird· Nach voller Auflage des Fahrers auf dem Lenkrad kann dann der größere Teil der Aufprallenergie durch das als Deforaationsglied ausgebildete Hantelrohr vernichtet werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, als zusätzliches Deformationsglie€ ein Mantelrohr vorzusehen, das nach Art bekannter Verfonnungselemente, z.B. als Gitterrohr, ausg·* bildet ist.

Die Neuerung ist nun anhand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, sowie der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. Es «eigen,:

Flg. 1 den vorderen Teil eines Personenkraftfahrzeuges aufgebrochen (schematisch) mit in

Seitenansicht dargestellter Lenkung, Fig. 2 einen Längsschnitt des neue mag «gemäßen,

zwischen Lenkradspeichen und -nabe angeordneten Deformationsgliedes nach Fig. 1, in vergrößerter Ausführung,

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Fig. 3 das Deforaationsglied nach Fig. 1 und 2 ale Einzelteil, in perepektiviecher Ansicht and

Fig, 4 in Seitenansicht (entepr^ ftesid Flg. 1) einen Aussclinitt einer Kraftfahrzeug-Lenksäule, wobei daa die Lenkspindel uaschlleBendc Mantelrohr als Deformationsglied ausgebildet ist.

Zn Fig. 1 sind durch strichpunktierte Linien angedeutet die Fronthaube 10, das Dach H₉ die Windschutzscheibe 12 und

eine Vordertür 13 alt Seitenfenster 14 einer Persenimiagen karosserie sowie die den Motorratai 15 wm trennende Stirnwand 17· Ferner ist aus FIe* i βΑβ ■it 18 bezeichnete Sicherheitslenkung daa bar» die sät awei Lagerstelloa 1t» 3D an dar 8tiravaa« 17

befestigt ist· An dar oberen

Befeetigungsclesjsnte 21» 22» 28

der wesentlichen, ie Nenuabetrieb «al übten Kräfte. Aa der unteren LajcerateUe M tritt dta

durch die Stirnwand 17 hindurch.

Die Lenkung beeteht im weeentUcheb am e5oar

24, 2S, die in oberen Bereich wm einem Mattfeeiliiieisr geben ist, eine« Dinkgetriebe 27 und dp» *it 2» t»midose$ett

Lenkrad. Die Lenkai^indel aetat sieh ana zwei Teilen Mt,

zueanmen, wobei der obere Teil 25 teleskopierbar iet und

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durch ein Kardangelenk 29 unterhalb der Lager st eile 20 drehfest mit dem unteren Lenkspindelteil 24 verbunden ist· Das Kardangelenk erlaubt aber ein widerstandsloses Abwinke In der beiden Spindelteile 24, 25 gegeneinander und dient damit der Sicherheit dee Fahrers. Das Lenkgetriebe 27 ist durch einen Schraubenbolzen 30 an der Vorderachse

31 des Fahrzeuges befestigt.

HLe insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, gehen die Speichen

32 des Lenkrades 28 in ein Deforaatlonsglied 33 über, das im einzelnen aus einem schraubenförmig gewiekelten Stafclflachband 34 und vier gleichmäßig fiber den Umfang des Flachbandes 34 verteilten, axial ausgerichteten Stegen SS besteht (vergl. auch Fig. 3). Die Stege 35 sind mit den düngen des Flachbandes 34 punktverechveißt «lift dienen dar übertragung des Lenkraoeents auf die Lenkspindel. 2a ä&mum Zweck mundet das Deforoationsglied an seinem unteren in die Lenkradnabe 36 (Fig. 2), in dar das ober« WuK/ Lenkspindelteils 25 mittels Verrataueg 37 und Stdhraatoeabolzen 38 fixiert ist. Das Defowaatiooeglied 33 ist somit axial zwischen die Lenkradspeiche^ 32 und die 36 eingesetzt.

Trifft nun im Falle eine« Zusummwnsliinsi de«

mit einem Hindernis der Kdrper dee

Lenkradkranz auf (Pfeil P)₉ se erlaubt Aas

glied 22 unter teilweiser Absorption der Jbifprallenergle ein schnelles Abknicken dee Lenkrades entsprechend der

"'fj.ifl·?!

Neigung de» Oberkörpers dee «of das Lenkrad aufschlagenden Fahrers· VI· insbesondere ant FIg* 8 «ad 3 hrt, weisen die Stege 85 $m Bereioh ndeohea den einseinen «Indungen des Flachbandes 94 konvex nach auBen gestülpte Sicken 38 auf, die «to Zins—snrtrtictotn end Auseinunderelehen der Stege 85, nie es bein Kippen des Lenkrades 23 auttritt, erleichtern. Om Flachband 34 hat beispielsweise einen Querschnitt von χ 2 *sn Die verhttltnismKflig geringe Stark» des Flachbandes 84 von 2 SM ermtiglielit vorteilhaft ein tei!weises Ineinandersehieben um? Vtndongen la unteren Bereich. Der dadurch bedingte grgflere Verforaungsveg und -grad wirkt sieh günstig hinsichtlich der Absorption worn Aufprallenergie des Fahrer· ans·

Sobald eine volle Auflage des Brustkorbes des nach vorne geschleuderten Fahrers auf der Ebene des Lenkrades erreicht 1st, kann der größere, noch verbleibende Rest der Aufprallenergle durch e4n weiteres, la der Lenksäule angeordnetes Deforaatieneglied absorbiert werden. Bei der Aueführungefora nach Flg. 1 handelt es sich dabei um ein mit 40 bezeichnetes Gitterrohr bekannter Bauart, welches den energie» absorbierenden Teil des Mantelrohres 26 bildet.

Nach Fig. 4 dagegen 1st in das hler nit 2Sa bezifferte Mantelrohr statt eines Gitterrohres als energieabeorbierender Teil ein BeiOrmationeglied 41 eingesetzt, das prinzipiell wie das im vorstehenden ausführlich beschriebene Deformations-

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g£ied 33 aufgebaut ist und daher an dieser Stelle nicht noch einmal erläutert zu werden braucht. Der besseren Anschaulichkeit halber sind in Fig. 4 die dem Deformationsglied nach Fig. 1-3 entsprechenden Teile mit gleichen Bezugszeichen, lediglich ergänzt durch den Buchstaben V, ge* kennzeichnet. Die übrigen Teile der Sicherheitelenlcung nach Fig. 4 entsprechen der Ausführung nach Flg. 1. Eine nochmalige Darstellung dieser Teile in Fig. 4 kann sieh ,daher erübrigen. Selbstverständlich sind auch bei dem Deforaationsglied 41 die veränderlichen Größen (Steigung, Stärk·, Länge, Durchmesser) des Flaehbandes 34a/ so auMaanäer abzustimmen, daß die geforderten Ener,^ <&absorptioneverte erreicht werden.

Claims (7)

Schutzansprüche

1. Sicherheitslenkung für Kraftfahrzeuge mit einem konzentrisch zur Lenksäule angeordneten, ate» Blech bestehenden plastisch verformbaren Deformationsgiied fur eine so» mindest teilweise Umwandlung der beim Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad wirkenden, kinetischen Energie in Verformungsarbeit,

dadurch gekennzeichnet, daB das Deformationsglied (33, 41) aus einem in an sich bekannter Weise schraubenförmig gewickelten Flachband (34, 34a), vorzugsweise ans Stahlblech, besteht und daB die Windungen des Flacnbandes durch mehrere fiber den Uafang desselben verteilte, Ia axialer Richtung angeordnete Stege (39, 39a) miteinander verbunden sind·

2· Sicherheitslenkung nincfr An.

dadurch gekennzeichnet, daft Al· Steg· (39, 39a) ebenfalls aus Flachstahlmaterial bestehen und mit den Windungen des Flachbandes (34, 34a) punktverschweißt sind.

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3. Sicherheitelenkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß vier Stege (35, 38a) über den Umfang des gewundenen Flachbandes (34; 34e) gleichmäßig verteilt angeordnet sind.

4. Sicherheitslenkung nach Anspruch 2 ader 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (35, 35a) Ia Eereich zwischen den einzelnen Windungen des Flaeabandes (34, 34a) konvex gesickt (39, 39a) ausgebildet sind.

5. Sicherheitslenkung nach einem oder mehreren dar stehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daft das Beformationagliad axial zwischen den Lenkredspeichen (82) end dar radnabe (36) angeordnet ist·

6* Sicherheitelenkung nach ein?*

dadch

benförmig &evtmdime» Flachland

ordneten Verbtndungeategen

tioncglied (*l) als energieabsorbierend·* Teil des

Lenkspindel (25) umgebenden Mantelrohres (i*a)

ist (Pig. 4).

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7. Sicherheitelenkung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ale zusätzlich·» glied ein an sich bekannte« Gitterrohr (40) dlfnt, welches den energieabeorbierenden Teil de« ϋ· |«·ΐϋ>» spindel (25) umgebenden Mantelrohre« (2$) bildet (Wf. 1).

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