DE1963334A1 - Energieaufnahmevorrichtung - Google Patents
EnergieaufnahmevorrichtungInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
8 Manchen 23, LeopoIdstraBe 32
TOYOTA. JIDOSHA KOGYO KABUSHIKI KAISHA,
1, Toyota"Cho, Toyota"shi, Aichi-ken, Japan
En e r gi θ auf η ahm θ vo r r i ch tun g
Die vorliegende Erfindung !betrifft ein Energieaufnahmeglied,
das im Zusammenhang mit einem Lenkrad, mit einer Sitzbefestigung oder einer Stossstangenbefestigung oder dergleichen, ein Fahr" *
zeug zur Anwendung kommt, und beim Auf treten einer von aussen
kommenden Aufprallkraftwirkung den Fahrzeugfahrer schützte
Die in den letzten Jahren stattgefundene Erhöhung der Ge schwin"
digkeit und der Motorleistung bei Kraftfahrzeugen hat die Sicher"
heit des Fahrzeuges sowie dessen Insassen bei unbeabsichtigten
Zusammen s to ssen zu einem sozialen Problem erhoben, und es gilt,
schwere Verletzungen des Fahrers oder der anderen Insassen des
Fahrzeuges zu vermeiden«! Bei bekannten Fahrzeugen, die nicht
mit rückziehbaren Lenkrädern ausgestattet sind, wird der Fahrer durch die bei dem Zu summons toss auftretenden Massenkräfte nach
vorne geschleudert, wodurch sein Brustkorb kräftig gegen das
Lenkrad gestossen wird«.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ess bei diesem Problem
Abhilfe dadurch zu schaffen, dass ein Energleaufnahmeglied
in dem Kraftfahrzeug vorgesehen wirdg ze B<* in Form eines Teiles
1?SÖ
des Steuermechanismusses, der dessen Bückzug hei einem Zusammenstoss
ermöglicht und eine Verletzung des Fahrers ausschaltet,,
was sonst hei mit bekannten nicht rückziehharen Steuergestängen
ausgestatteten Kraftfahrzeugen zustandekommto Gemäss einer weiteren Möglichkeit kann das Energieaufnahmeglied mit anderen Tei«9
len des,Kraftfahrzeuges, ze B. mit der Sitzhefestigung oder mit
der Befestigung der Stossstange verbunden sein, derart, dass
die äussere Zusammenstosskraftwirkung wirksam aufgenommen wird,
ohne dass der Fahrer oder ein sonstiger Insasse des Fahrzeuges eine Verletzung erleideto Eine Zerstörung von Teilen des Kraftfahrzeuges wird auch ausgeschaltet·
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet,
durch ein Aufnahme glied, das die ausseren Kräfte aufnimmt, ein
Stützglied, das das Auf nähme glied beweglich oder gl eilbar trägt,
und ein Energieaufnahmeglied, dessen beide Enden mit dem Empfangs"
glied hzwo mit dem Stützglied befestigt sind, wobei das Energie"
aufnahmeglied aus einem eine hohe Festigkeit gegen plastische
Verformung aufweisend«! biegsamen Material angefertigt ist und
eine tellerartige Form aufweist, wobei eine Vielzahl von quer
zur ausseren Kraftwirkung gerichtete gestaffelte Schlitze versehen sind, die naheliegende oder aneinandergrenzende Ränder
aufweisen, wodurch das Aufnahmeglied in der einen Richtung nicht
nachgeben, sich aber plastisch in die andere Richtung verformen'
kanne
Eine wichtige Auf gäbe dar Erfindung liegt darias ein
nahmeglied vorzusehen^ das sich infolge eines Spreizens eng
nachbarter in ihm gebildeter Schlitze plastisch verformen
kann, und ein Kraftaufnahmeglied, das mit Bezug auf ein Stütz"
glied beweglich ist und dazu dient, das Energieaufnahm eglied
zu halten und zu verformen, dann, wenn eine aussere Kraftwir—
kung auf das Aufnahmeglied angebracht wird, wodurch eine Be"
tätigung bzw. Verletzung anderer Teile der Einheit, des Fahr"
zeuges oder der Insassen des mit«der Vorrichtung ausgestatteten
Fahrzeuges vermieden wird»
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine
Energieaufnahmeplatte vorzusehen; die eine Vielzahl von ge"
staffelten, sich fest miteinander in Berührung Ränder aufweisenden Schlitze aufweist, die derart angeordnet sind, dass sich
die Schlitze nur unter der Anwendung einer äusseren Kraft, die die Platte verlängert öffnen, und nicht etwa unter der Anwendung
einer eine Druckwirkung ausübenden äusseren Kraft·
Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein Energieaufnahmeglied,
bzw, eine Energieaufnahmevorrichtung vorzusehen, die aus einfachen Bestandteilen besteht, die leicht und
wirtschaftlich herzustellen sind, während nach Aufnahme äusse"
rer Energie die Bauteile in einfacher Weise ersetzt werden kön-»
η en, dadurch, dass der verformte Teil der Vorrichtung wieder plastisch verformt wird und der Teil in seine ursprüngliche
einsatzfertige Form zurückgeht«,
Die neuartigen Merkmale, die auch kennzeichnend für die Erfindung
sind, werden in allen Einzelheiten in den angehängten An-
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spriichen ie schrieb en. Dennoch ist die Erfindung seiher, ihr
Aufbau und ihre Arbeitsweise, zusammen mit weiteren Aufgaben
und Vorteilen, am besten aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Ausführungsformen und anhand der beigefügten Zeich"
nungen zu entnehmen, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in den verschiedenen Figuren bezeichnen Es zeigen: . .
Figur 1 eine Aufsicht des Energieaufnahmegliedes, gemäss der
Erfindung für den Einbau in eine Lenkeinheit, wie z„ Bo gemäss Figur 5;
Figur 2 eine Aufsicht des Energieaufnahmegliedes, gemäss
Figur 1, nach der Aufnahme der Energie eines Zusammen"
stosses durch Streckung;
Figur 3 eine Ansicht von unten einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung, die zwischen der Stossstange und dem Fahrgestell eines Kraftfahrzeuges anzuordnen ist;
Figur 4 eine Seitenansicht der Ausführungsform, gemäss Figur 3;
Figuren 5 bis 7 verschiedene Anwendungsbeispiele der Ausführungs"
form der Erfindung, gemäss Figur 1, am Steuerrad eines Kraftfahrzeuges, wobei Figur 5 eine Seitenansicht mit
teilweisem Schnitt ist;
Figur 6 einen Schnitt gemäss der Linie VI~VI in Figur 5; und
Figur 7 einen Querschnitt gemäss der Linie VII-VII, gemäss Figur
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Mit Bezug insbesondere auf die Zeichnungen, stellen die Figuren
1 und 2 einen universal anwendbaren Stossdämpfer gemäss der
Erfindung dar«, Figur 5 zeigt dieselbe Vorrichtung als einen Teil des Lenksäulen" bzw«, Lenkstangenaggregats eines PKW·
Die Lenkvorrichtung A umfasst eine teleskopische Lenkwelle mit
oberen und unteren Teilen 5a bzw«, 5b, die durch eine teleskopi"
sche. , röhrenförmige Lenksäule umgeben sind, in der die Welle
sich dreht«, Mit diesen Teilen zusammengebaut, wird ein neuartiges
Energieaufnahmeglied, das mit seinen Stützteilen mit dem allge"
meinen Bezugszeichen B bezeichnet wird, vorgesehene Die Lenk"
vorrichtung ist in einem mit üblichen Teilen, wie Z9 B0 einem " ·
Gebriebkasten C, einem Lenkrad D, einem Fahrgestell E, und eine in einem unteren Teil oder einer Fussplatte 1 und ein Armatur"
brett 2 unterteilten, den Motorraum von dem Fahrerraum trennen" den Brandschutzwandung gezeigt« Der Gebriebkasten C ist in be"
kannter Weise starr an dem nicht gezeigten Fahrgestell befestigt«,
Der ober Teil 5a der Lenkstange wird mit dem Lenkrad D verbun" den, während der untere Teil 5b über ein an sich bekanntes bieg"
sames Gelenk 3 mit dem Getriebkasten G derart verbunden ist, dass das Drehmoment des Lenkrades zu dem Gebriebkasten geleitet
wird» Der Lenkstangenunterteil 5b wird durch einen Hing 4 nied"
riger Reibung, die um eine Öffnung der Fussplatte 1 gelegt wird,
geführt, während der Oberteil 5a über das Energieaufnahmeglied B
mit dem Armaturbrett 3 verbunden wird, wie unten im einzelnen dar"
gestellt wird«, Die röhrenförmige Lenksäule 6 besitzt zwei teleskop
pisch ausgebildete Teile 6a, 6b, die die entsprechenden Teile 5a und 5b der Welle umgeben,»
Der Oberteil 5a der Lenkwelle ist als eine Stange ausgebildet,
während der untere Teil 5b eine zylindrisches Rohr darstellt, wobei die beiden Teile eine gemeinsame Achse besitzen* Das untere
Ende des Teiles 5a wird teleskopisch in den oberen Endteil des Teiles 5b eingeschachtelt, derart, dass es im Stande ist,
sich axial zu verlängern und zu verkürzen, wobei jedoch eine relative Drehbewegung beschränkt ist, damit das Lenk drehmoment ,
weitergeleitet wird» Einzelheiten dieser Konstruktion sind der
^ Figur 6 zu entnehmen, in der das Glied 5a einen kreisförmigen
Querschnitt mit ahgeflachten3 sich diametral gegenüberliegenden
Flächen aufweist, die parallel flache Seitenabschnitte bilden«
Das zylindrische Glied 5b ist dementsprechend abgeflacht, um
das Glied 5a mit einem engen Pass aufzunehmen» In dieser Weise können die Glieder 5a und 5b eine relative teleskopische Bewe"
gung ausführen, d» he eine axiale Gleitbewegung erfahren; sie
müssen dennoch miteinander ohne relative Bewegung drehen» Bei der Herstellung wird Kunststoff 7 zwischen den Passflachen der
Glieder 5a und 5b unter Druck durch ein kleines Loch 5c des unte"
w ren Gliedes 5b eingespritzt, während die genannten Glieder 5a
und 5b so ineinander geschachtelt sind, dass jegliches Spiel während der Drehung vermieden wird.
Das ober Ende der Lenkstange 5 ist mit dem Lenkrad D verbunden ,
und durch eine axiale Bewegung durch (!"Ringe 9, lO gesicherte
Kugellagern. 8 getragen. Die äusseren Laufringe der Kugellager
sind an dem Lenksäulenglied 6a befestigt. Eine Abdeckung 11 ist am unteren Ende des Lenksäulengliedes 5b versehen, um den Eintritt
von Schmutz, Staubf Wasser usw. zu verhindern,
0 Ö ä 8 2 7/17 S 0 ·
Das Lenksäulenoberglied 6a besitzt einen grösseren Durchmesser
als das untere Glied 6b» Die zwei Glieder sind bei 12 telesko'-pi
sch bewegbar zusammengekoppelt und der Lenkwelle 5 koaxial ange-*
ordnet. Die Kupplung 12 wird dadurch hergestellt* dass das untere
Ende 6a und das obere Ende 6b mit einem engen Pass zusammenver"
bunden sind* derart, dass sie relativ zueinander für ein Strecken
oder Zurückziehen der Säule 6 bewegt ^werden können. Kunststoff
wird unter Druck in die Kupplung zwischen die Passflächen - 6a, 6b
durch ein kleines Loch 6c des oberen Gliedes 6a bei der Herstellung
eingespritzt· Der Sitz der Kupplung ist genügend eng, um
normalerweise eine relative axiale" Bewegung der Glieder 6a und
6b zu unterbinden, und ein Biegen in der Abwesenheit einer überdurchschnittlichen Kraftwirkung, wie ze B· in einem Zusammenstoss,
zu verhindern. Die gespritzten Kunststoffteile 7 und 12 verhindern
in keiner Weise die relative Verlängerung1- und Rückziehbewegung
der Glieder 5a, 5b und 6a, 6bt wenn sie den Kräften eines Zusam**
menstosses unterworfen werden, wobei die beiden Kunststoffe nach"
geben, um relative Gleitbewegungen mit geringer Reibung zwischen den respektiven Teilen der Lenkwelle und der Lenksäule zuzulassen.
Das untere Lenksäulenglied 6b wird lose durch das Loch in der
Fassplatte 1 und durch die umgebenden Ringe 4 geführt. Dieser
Ring ist auf dem äusseren Itafang des Gliedes 6b und an der Fuss"
platte durch ein verschraubtes Befestigungsglied 70 befestigt. Der Ring 4 trägt das untere Glied 6b derart, dass es radial unbe«
weglich ist» ohne dass eine axiale Bewegung verhindert wird. Eine
Abdeckung 13 wird zwischen der Lenkwelle 5b und dem Lenksäulenglied
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6b versehen, um den Eintritt von Staub, Schmutz, Wasser usw„
in die Lenksäule 6 zu vermeiden,,
Der obere Teil 6b· der Lenksäule ist durch das Energieaufnahme"
glied B (im einzelnen in Figuren 1, 2 und 7 dargestellt) mit dem Armaturbrett 2 verbundene An sich stellt das Energieaufnahmeglied
eine halbkreisförmige Platte 14 dar, die eine untere, vorstehende Zunge 19 besitzt, die fest am Glied 6a durch einen Bolzen 17 und
kleine Reibungshülsen 15 und 16 (Figur 5) befestigt ist«, Der ™ Bolzen 17 erstreckt sich durch einen verlängerten Schlitz 18, der
mit Bezug auf die Zunge axial verläuft« Normalerweise wird der
Bolzen 17 nah an das obere Ende des Schlitzes 18 (Figur l) fest«*
gezogen.
Ein vorstehendes Zungenpaar 20 wird am oberen Ende der Platte
gebildet. Jede Zunge ist bei 23, 24, längs geschlitzt, um einen
Bolzen 22 aufzunehmen, der durch die Schlitze (Figur 7) geführt wird, und die Platte 14 und den Abstandhalter 21 an das Armatur"
fc brett 2 befestigt« Normalerweise werden die Bolzen 22 ungefähr
in der Mitte der Schlitze 23," 24 festgezogen,, Am oberen Lenksäu"
'lenglied 6a sind mit einem Innengewinde versehende, becherförmige
Abstandhalter 25 verschweisst» auf denen ein halbkreisförmiger
Konsol 26 durch Gewindebolzen 27 befestigt wird. Die Bolzen erstrecken
sich durch Öffnungen in dem Konsol und halten den letzte-ren
am Glied 6a fest« Jede Führung 21 ist etwas verlängert und
überdeckt einen grosseren Teil der anliegenden Zunge 20. Eine
Längsrille 28wird in der inneren Seitenoberfläche der Führung
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~ 8
~ 8
eingeschnitten und eine Endlasche des genannten Konsole 26 wird durch das kleine Reibungsglied 29 in die Rille gehalten. Die
Führungsglieder 21 werden am Armaturbrett 2 durch Bolzen 22„
die durch darin versehene Öffnungen geführt werden, gehalten.
Da die Befestigungsbolzen 22 die Konsolrillen 28 nicht schnei"
den» vermag sich der K on sol in den Rillen längs der Führungs*"'
glieder 21 relativ zum Armaturbrett nach oben oder nach unten parallel zur Achse der Lenksäule 6 zu bewegen.
Die untere Zunge 19 der Energieaufnahmeplatte 14 (Figur 5) be"
sitzt eine kleinere Reibungshülse 15 zwischen der Zunge 19 und",
dem Abstandsbund 71* der am äusseren Umfang des Lenksäulengliedes
6a vorsteht, und eine weitere kleinere Reibungshülse 16 zwischen der Beilagscheibe auf dem Bolzen 17 und der Zunge 19. Der Bolzen
ist mittels eines Schraubengewindes mit dem Abstandhalter 71 verbunden, dessen unteres Ende mit der Lenksäule 6a fest verbun"
den, insbesondere verschwelsst, ist.
Das obere Ende des Lenksäulengliedes 6a besitzt eine nach unten
gerichtete einstückig gebildete becherförmige Abdeckung 30, die den äusseren Laufring der Kugellager 8 trägt, die fest durch
ihren inneren Laufring mit dem oberen Teil 5a der Lenksäule verbunden
sind. Demzufolge trägt die Lenkwelle 5 die Lenksäule
drehbar.
Das Energieaufnahmeelement bzw« die Platte 144 die durch die
Zungen 19, 20, wie oben beschrieben, gesichert ist, besteht aus
einer halbkreisförmigen Platte«, Als Material für die Platte
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kommt ein starrer Werkstoff, der jedoch einen gewissen Grad
an Nachgiebigkeit besitzt, wie z. B, Metall, Metallegierung,
insbesondere Stahlblch infrage. Der Mittelabschnitt 31 der Platte
14 ist plastisch verformbar ausgebildet, um durch das Vorhandensein
einer Vielzahl von auf Parallellinien angeordneten, jedoch versetzten Schlitzen 3 2 Energie aufnehmen zu können. Einige der
Schlitze sind an den Seitenrändern der Platte 14 offen,. Die Ach"
sen der Schlitze liegen quer zur Axialrichtung der Lenkeinheit, gemäss Figur I9. wobei eine Anzahl Streifen, die teilweise aufeinander abgestimmt sind, durch die Schlitze gebildet werden».
Die Ränder oder Wandungen der Schlitze 32 liegen nah zu einander, derart, dass der Plattenteil 31 den axial gerichteten Druckkraft
ten widersteht, die auf die oberen und die unteren Zungen 20, 19
ausgeübt werden und solche Kräfte haben keinen Einfluss auf die Länge der "Platte 19„ Dennoch erzeugen axial gerichtete, auf die
Zungen 19, 20 ausgeübte Zugkräfte, die einen bestimmten Wert
übersteigen, eine plastische gitterartige Verformung der Platte 14,
wie in Figur 2 abgebildet wird, wobei die Schlitze weit geöffnet werden, um Zwischenräume 34 zu bilden. Die Länge der Platte 14
wird erhöht« Durch eine solche plastische Verformung in einer
gitterartigen Gestalt wird die Belastungsenergie in der beabsichtigten bzw» erwünschten Weise aufgenommen.
Die Lenkvorrichtung, wie oben beschrieben, arbeitet in der fol™
genden Weise« ""Bei" einem zufälligen Zusammenstoss und beim Auf-1
prall der Brust des Kraftfahrzeugfahrers gegen das Lenkrad D,
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bewegt sich das obere Lenkwellenglied 5a nach unten und zieht sich in das untere Glied 5b zurück. Gleichzeitig mit der Bewegung
der Lenkwelle 5 zieht sich das obere GIie.d 6a der Lenksäule
ebenso in das untere Glied 6b zurück. Während dieser Rückziehbewegungen
der Glieder 5a und 5b, wird der Mittelabschnitt 31, der
zwischen den oberen Glied 6a und der am Armattirhrett 2 befestigten
Energieaufnahmeplatte 14 liegt, durch die sich ergebende Zugkraft verlängert. Die plastische Verformung des Teiles 31 des
Energieaufnahmegliedes 14 nimmt die kinetische Energie der Lenkwelle
5 auf, die durch den Zusammenstoss erzeugt wirdo
Beim Aufprall des Fahrers gegen das Lenkrad D und beim Überschreiten
eines gewissen Wertes durch die Aufprallkraft erfolgt ein Gleiten der teleskopisch ineinandergeschachtelten Teile der verbundenen Teile ohne wesentliche Reibungswirkung. D. h« innerhalb
der Radwelle 5 lässt der Kunststoff 7 eine Rückziehbewegung des oberen Gliedes 5a, die nur eine massig kleine Reibungswirkung
zwischen den ineinandergeschachtelten Teilen der unteren und oberen
Glieder 5a und 5b, zu, während auch in der Lenksäule 6 der
Kunststoff 12 eine Rückziehbewegung des oberen Gliedes 6a unter Überwindung eines nur massigen Reibungswiderstandes zwischen den
ineinander geschachtelten Teilen der oberen und unteren Glieder
6a und 6b, zulässt· Der Konsol 26, der einstückig mit dem Lenksäulenoberglied
6a angebracht ist, gleitet nach unten, entlang
der Rille 28 des Führungsgliedes 21, das durch den Bolzen 22 mit
dem Armaturbrett 2 verbunden ist, und durch das Glied 29 niedriger
Reibung nur einen kleinen Reibungswiderstand zu überwinden hat·
Demzufolge gehen die ineinandergeschachtelten Teile der Lenk" welle und der Lenksäule von einem statischen Reibungszustand
in eine dynamische Bewegung niedriger Reibung über, worauf sich
der das Glied 6a befestigende Bolzen 17 bewegt, um das untere Ende
33 des Schlitzes 18 zu erreichen und die Zungen 19 nach unten mitzunehmen, wobei der energieabsorbierende Mittelabschnitt 31
der Platte 14 unter Öffnung der Schlitze 3 2 und gleichzeitiger
Aufnahme de[r erwünschten Energie gestreckt wird· In dieser Weise
geht die Platte 14 unter allmählicher plastischer Verformung in eine gitterartige Gestalt über, worin die genannten Schlitze er"
weiterte Öffnungen oder Abstände 34 bilden« Diese plastische Ver"
formung nimmt die Aufprallwucht des Fahrers gegen das Rad auf. Beim heftigen Aufprall der Brui des Fahrers gegen das Lenkrad
nimmt also die absorbierende Wirkung der Platte 14 die Zusammen" prallenergie derart auf, dass der Fahrer weitgehend vor Verletzun"
gen geschütztwird«,
Eine nach oben gerichtete Bewegung des Steueraggregates A kommt
durch einen frontalen Zusammenstoss zusammen, wenn das Vorderteil des Fahrgestells deformiert wird und der Gebriebkasten C nach
hinten geschoben wird. Die Bewegung nach hinten des genannten
Getriebkastens wird nach oben durch den unteren Teil 5b der Lenk" welle durch das biegsame Gelenk 3 weitergeleitete In diesem Zu"
stand leitet der obere Lenkwellenteil 5a einen grösseren Teil der Energie des Zusammenstosses nach oben, axial zu der Energieauf"
nahmeplatte 14 durch die Kugellager 8, Abdeckung 30, und den obe" ren Teil 6a der Lenksäule. Da die Energieaufnahmeplatte 14 nicht
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unter der Druckbelastung plastisch verformbar" ist, bleibt der
Mittelabschnitt 3l des genannten Aufnahmegliedes 14 starr, wäh~
rend der obere Teil 6a der Lenksäule relativ still bleibt, da eine Bewegung nach oben durch die Befestigung am Armaturbrett
2 verhindert wird. Auf diese Weise ziehen sich die unteren Glie~
der 5b und 6h nach oben in die Glieder 5a und 6a zurück, ohne
dass das Rad D gegen den Fahrer geschoben wird« Der Fahrer bleibt also in Sicherheit, genau wie in den Fällen, in denen er nach
unten gegen das Lenkrad D geschleudert wirdo Wie der obigen Be"
Schreibung zu entnehmen ist, liegt ein neuartiges Merkmal der Er~
findung darin, dass das Energieaufnahmeelement kein einstückiges Bauteil des Lenkwellenaggregates A oder ein umgehender koaxialer
Teil ist, wie es bei bekannten Anordnungen der Fall ist; vielmehr stellt das Element eine getrennte Einheit, die einzeln zwi**
sehen der Lenkwelle und dem Fahrgestell oder dem Aufbau des Fahr"
zeuges angeordnet ist, dar. Dies ermöglicht eine Wiederbenutzung
der energieaufnehmenden Einheit oder ein Ersetzen der Aufnahme"
einheit, sollte das Lenkwellenaggregat A nach einem Zu summen s toss
verbunden und unbeschädigt bleiben. Das Versehen eines getrennten Energieaufnahmegliedes gewährleistet dessen Anwendung bei allen
PKW"Typen, obwohl sie verschiedene Lenkwellenaggregate besitzen,
vorausgesetzt, dass sie dieselbe Menge an Energieaufnahme brauchen,
wodurch eine grössere Menge an Energieaufnahmegliedern unter gleichzeitiger Verringerung der Kosten hergestellt werden kann.
Figuren 3 und 4 stellen eine Ausführungsform der Erfindung dar,
die zwischen der Stossstange und dem Fahrgestell eines Fahrzeuges
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13 ' -v ■
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angebracht werden sollte, um die Energie eines Zusammenpralls
durch plastische Verformung der Stossstange und des energieaufnehmenden Gliedes 14 beim Auftreten der Kraftwirkung eines Zusammenstosses
und der Stossstange in der Richtung gemäss Pfeil Y aufzunehmen» Die Befestigung umfasst ein Stützglied 60bf das
durch geeignete bekannte Mittel mit dem Fahrgestell (nicht abgebildet) verbunden wird, und die Stossstange (ebenso nicht abgebildet),
die am Aufnahmeglied 60a befestigt wird«, Das Glied 60a
stellt eine schwere in der Hülse 60b gleitbare Welle dar« Ein aus U-Profil bestehender Lenker 62 ist mit seinem einen Ende bei
61 am Glied 60a angelenkt, während das andere Ende 66 durch den
Bolzen 17 mit der absorbierenden Platte 14a verbunden ist· Ein zweiter aus IPiProfil bestehender Lenker 62 ist mit seinem einen
Ende bei 63 an der Hülse 60b angelenkt, während das andere Ende
67 durch den Bolzen 22 an der Platte 14a befestigt ist. Insbesondere durch eine Anlenkung an der Welle 65 kreuzen sich die
Mittelabschnitte der Lenker 62, 64. Das energieaufnehmende Glied
14a entspricht genau der Platte 14, gemäss Figuren 1 und 5, abgesehen von seiner flachen, anstatt gekrümmten, Gestalt. Anhand
dieses Ausführungsbeispieles ist zu ersehen, dass das energieaufnehmende Glied 14a beim Zusammenschieben der Glieder 60a und
60b eine Verformung in Richtung der Druckwirkung zu widerstehen
vermag. Tritt die Aufprallwirkung in die Zugrichtung der Glieder, d. he entsprechend einem Aufeinanderrücken der Glieder 60a, 60b„
so wird das energieaufnehmende Glied 14a plastisch gestreckt bzw. verformt, wobei die Schlitze 32 eine Erweiterung erfahren, wie im
Falle der Schlitze des aufnehmenden Gliedes 14, gemäss Figuren und 2 oben beschrieben worden ist.
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Gemäss der Erfindung findet eine plastische Verformung der
Platte 14 bzw. 14a durch eine sehr kleine äussere Kraftwirkung
statt, und es erfolgt eine Energieaufnahme, wenn die Längsrich"
tungen der Schlitze 32 senkrecht zu der Richtung der äusseren
Kraft stehen, vorausgesetzt, dass die Beschaffenheit und Grosse
der energieaufnehmenden Platte und die Grosse und Anzahl der Schlitze32 entsprechend ausgewählt werden. Vermindert man den
zwischen der Richtung der Kraftwirkung und der Längsachsen der Platte 14 gebildeten Winkel, so vergrössert sich die Zugkraft,
die die plastische Verformung erzeugt. Durch geeigneter Auswahl der Anordnung und der Zwischenräume der Schlitze 3 2 lässt sich
die Menge an aufgenommener Energie verändern. Es ist auch mög~
lieh, die Anfangszugkraft und die Menge an absorbierter Energie
durch eine geeignete Auswahl des Werkstoffes und der Dicke des Energieaufnahmegliedes sowie durch die Anordnung und Zwischen"
räume der Schlitze zu variieren. Es ergibt sich daher ein Ener" gieaufnahmeglied einfacher Konstruktion, dessen Zusammenbau mit
den zu schützenden TedLen einfacher Art ist, derart, dass seine
Anwendung nicht auf Kraftfahrzeugen beschränkt wird.
Die Längsrichtungen der Schlitze 32 sollen nicht mit der Richtung
der Aufprallkraftwirkung bzw. mit der Gleitrichtung der Kraft der
aufnehmenden Glieder zusammenfallen, da dies eine plastische Ver~
formung und Öffnung der Schlitze verhindern würde. Daher darf die Längsrichtung der Schlitze nicht mit der Gleitrichtung der
zwei genannten kraftaufnehmenden und abstützenden Glieder zusanvr
men fall en. Vielmehr sollte sie quer zu der Richtung des Zusammen"
stosses liegen.
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ORIGINAL
it
Aus der oMgen Beschreibung ist zu entnehmen* dass das erfin"
dungsgemässe energieaufnehmende Glied vorzugsweise als ein plat"
tenförmiges Glied mit geschlossenen oder beinahe geschlossenen
Schlitzen ausgebildet ist. Die Kraftwirkung eines Zusammenstos"
ses bzw» eines Aufpralls verformt das Energieaufnahmeglied pla"
stisch, um die Schlitze zu erweitern. Obgleich die, die plasti"
sehe Verformung verursachende Anfangszugkraftwirkung gross ist,
ist die Bewegung des aufnehmenden Gliedes mit Bezug auf das
Stützglied klein, derart, dass die Einrichtung sich in den Fäl"
^ len als geeignet erweist, in denen die Menge an zu absorbieren**
der Energie und die Anfangszugkraft gross ist, während die zu"
lässige Verformung und die relative Gleitbewegung der abstützen"
den und kraftaufnehmenden Glieder klein ist«
Obwohl nur gewisse spezielle Ausführungsformen der Erfindung be"
schrieben worden und abgebildet worden sind, liegt es nahe, dass viele Abwandlungen der Erfindung möglich sind. Die Erfindung ist
daher keineswegs auf den genauen Inhalt der Zeichnungen und der
entsprechenden Beschreibungsteile einzuschränken. Vielmehr um"
P fasst der Erfindungsgedanke sämtliche entsprechenden und nahe"
liegenden Äquivalente.
"!Patentansprüche"
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Claims (1)
- Patentansprüche1«. \ Energi e aufnehmende Vorrichtung, dadurch ge"η η ζ ei c h η e t, dass durch ein der Weiterleitung einer äusseren Kraft dienendes Aufnahmeglied, das die aus" seren Kräfte aufnimmt, ein Stützglied, das das Aufnahme-' glied beweglich oder gleitbar trägt, und ein Energieaufnahme" glied, dessen beide Enden mit dem Empfangsglied bzw» mit dem Stützglied befestigt sind, wobei das Energieaufnahmeglied aus einem eine hohe Festigkeit gegen plastische Verformung aufwei" senden biegsamen Material angefertigt ist und eine tellerartige Foim aufweist, wobei eine Vielzahl τοη quer zur äusseren Kraft" wirkung gerichtete gestaffelte Schlitze versehen sind, die na" heliegende oder aneinandergrenzende Ränder aufweisen, wodurch das Aufnahmeglied in der einen Richtung nicht nachgeben, sich aber plastisch in die andere Richtung unter Spreizen der Schlitz" ränder verformen kann,,2b Energieaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützglied das aufnehmende Glied gleitend trägt.3. Energieaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1 und 2 d a -ο durch gekennzeichnet, dass das energieauf"σο- nehmende Glied eine längliche Platte umfasst, κ wobei die genann" ^ ten Schlitze in benachbarten Linien, die senkrecht zur Längs"· ^1 achse der Platte liegen, und wobei die Schlitze der einen Linieο gegenüber denen der benachbarten Linien versetzt sind.4ο Energieauf nahm e vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 ~ 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze teilweise zu den beiden Rändern der Tlatte hin offen sind«·5„ Energieaufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, da durch gekennzei ohne t, dass die Energieaufnahmeplatte
eine gekrümmte Gestalt aufweist»6 β Energieaufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch W gekennzeichnet, dass die Energieaufnahmeplatte flach isto7· Energieaufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k θ η η ζ ei c h η e t, dass das energieaufnehmende
Glied in der einen Richtung plastisch verformbar ist, während
es in der entgegengesetzten Richtung starr gegen Verformung aus" gebildet ist.009827/1750 18
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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---|---|---|---|
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GB (1) | GB1283598A (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2753383A1 (de) * | 1976-12-01 | 1978-06-08 | Honda Motor Co Ltd | Bei aufprall zusammendrueckbare lenksaeule fuer kraftfahrzeuge |
DE2708567A1 (de) * | 1977-02-26 | 1978-08-31 | Petri Ag | Vorrichtung zur absorption von stoss- oder schlagenergie, insbesondere fuer kraftfahrzeuge |
DE2814145A1 (de) * | 1977-04-06 | 1978-10-19 | Koyo Seiko Co | Halterungsvorrichtung zur befestigung einer lenksaeule |
EP0245612A2 (de) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Dr.Ing.h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | Lenksäulenbefestigung für ein Kraftfahrzeug |
DE4138239A1 (de) * | 1991-11-21 | 1993-05-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Stossfangeinrichtung, insbesondere an der lenksaeule eines kraftfahrzeugs |
DE102010020080A1 (de) * | 2010-05-10 | 2011-11-10 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Stoßfängeranordnung |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3740068A (en) * | 1970-02-07 | 1973-06-19 | Toyota Motor Co Ltd | Steering column support assembly |
US3785671A (en) * | 1971-02-13 | 1974-01-15 | Audi Ag | Safety bracket for a motor car |
DE2358733A1 (de) * | 1973-11-26 | 1975-06-05 | Daimler Benz Ag | Teleskop-sicherheitslenksaeule fuer kraftwagen |
DE2452336C2 (de) * | 1974-11-05 | 1984-06-14 | Porsche Design, 7000 Stuttgart | Energieabsorbierendes Glied, vorzugsweise als Kraftbegrenzer für Sicherheitsgurte |
US3964578A (en) * | 1975-08-27 | 1976-06-22 | General Motors Corporation | Energy absorber |
US4272114A (en) * | 1976-12-22 | 1981-06-09 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Impact absorbing device |
DE3045141C2 (de) * | 1980-11-29 | 1987-07-09 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Sicherheitslenksäule für Kraftfahrzeuge |
US4949992A (en) * | 1989-09-01 | 1990-08-21 | Ford Motor Company | Collapsible steering column |
US4951522A (en) * | 1989-09-22 | 1990-08-28 | Ford Motor Company | Steering column support |
GB9010304D0 (en) * | 1990-05-08 | 1990-06-27 | Torrington Co | Mechanism for absorbing energy transmitted through a vehicle steering column |
JP3144054B2 (ja) * | 1992-05-28 | 2001-03-07 | 株式会社豊田自動織機製作所 | エネルギー吸収部材 |
DE4330106A1 (de) * | 1992-09-09 | 1994-04-07 | Austria Metall Ag Braunau | Vorrichtung zum Aufnehmen von Stoßenenergie |
JPH0687142U (ja) * | 1993-05-28 | 1994-12-20 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置付衝撃吸収式ステアリングコラム装置 |
JP2935950B2 (ja) * | 1993-12-03 | 1999-08-16 | 株式会社山田製作所 | ステアリングシャフト及びその製造装置 |
US6561580B1 (en) | 1999-01-21 | 2003-05-13 | Bergey Karl H | Energy-absorbing aircraft seat |
DE69922335T2 (de) * | 1999-02-23 | 2005-12-15 | Matsui Universal Joint Corp. | Antriebswelle und Verfahren zur Herstellung derselben |
GB2368818B (en) * | 2000-11-08 | 2004-03-17 | Nastech Europ Ltd | Collapsible steering column assembly for a vehicle |
US7121616B2 (en) * | 2003-11-17 | 2006-10-17 | Illinois Tool Works Inc | Vehicle door wedge assembly |
US7350817B2 (en) * | 2004-02-02 | 2008-04-01 | Chrysler Llc | Steering column bracket |
SE0900992A1 (sv) * | 2009-07-16 | 2011-01-17 | Modul System Hh Ab | Fästanordning och användning av fästanordning |
US8876094B1 (en) | 2011-08-05 | 2014-11-04 | Armorworks Enterprises LLC | Multi-axis energy attenuating mount |
JP6079197B2 (ja) * | 2012-12-13 | 2017-02-15 | 日本精工株式会社 | 衝撃吸収式ステアリング装置 |
JP6372048B2 (ja) * | 2013-03-19 | 2018-08-15 | 日産自動車株式会社 | 衝撃吸収体 |
FR3073028B1 (fr) * | 2017-10-31 | 2020-02-21 | Zodiac Seats France | Absorbeur d'energie pour siege d'aeronef |
DE102020212481A1 (de) * | 2020-10-02 | 2022-04-07 | Thyssenkrupp Ag | Lenksäule für ein Kraftfahrzeug |
JP2022189047A (ja) * | 2021-06-10 | 2022-12-22 | 株式会社山田製作所 | ステアリング装置 |
PL443614A1 (pl) * | 2023-01-27 | 2024-07-29 | Intap Advanced Technology Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Spółka Komandytowa | Pasywny absorber energii |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2165274A (en) * | 1938-05-10 | 1939-07-11 | Gregory J Kessenich | Shock absorbing device |
US3373629A (en) * | 1966-04-29 | 1968-03-19 | Gen Motors Corp | Steering column assembly |
US3482872A (en) * | 1968-02-12 | 1969-12-09 | Thomas E Chamberlain | Seat belt assembly |
-
1968
- 1968-12-17 JP JP43092762A patent/JPS492728B1/ja active Pending
-
1969
- 1969-12-05 US US882582A patent/US3612223A/en not_active Expired - Lifetime
- 1969-12-09 GB GB60014/69A patent/GB1283598A/en not_active Expired
- 1969-12-17 DE DE1963334A patent/DE1963334C3/de not_active Expired
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2753383A1 (de) * | 1976-12-01 | 1978-06-08 | Honda Motor Co Ltd | Bei aufprall zusammendrueckbare lenksaeule fuer kraftfahrzeuge |
DE2708567A1 (de) * | 1977-02-26 | 1978-08-31 | Petri Ag | Vorrichtung zur absorption von stoss- oder schlagenergie, insbesondere fuer kraftfahrzeuge |
DE2814145A1 (de) * | 1977-04-06 | 1978-10-19 | Koyo Seiko Co | Halterungsvorrichtung zur befestigung einer lenksaeule |
EP0245612A2 (de) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Dr.Ing.h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft | Lenksäulenbefestigung für ein Kraftfahrzeug |
EP0245612A3 (en) * | 1986-05-14 | 1988-05-11 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Steering column attachment in a vehicle |
DE4138239A1 (de) * | 1991-11-21 | 1993-05-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Stossfangeinrichtung, insbesondere an der lenksaeule eines kraftfahrzeugs |
DE102010020080A1 (de) * | 2010-05-10 | 2011-11-10 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Stoßfängeranordnung |
DE102010020080B4 (de) * | 2010-05-10 | 2014-03-13 | Benteler Automobiltechnik Gmbh | Stoßfängeranordnung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1963334C3 (de) | 1980-05-22 |
JPS492728B1 (de) | 1974-01-22 |
US3612223A (en) | 1971-10-12 |
DE1963334B2 (de) | 1979-09-06 |
GB1283598A (en) | 1972-07-26 |
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