DE1963334A1 - Energieaufnahmevorrichtung - Google Patents

Energieaufnahmevorrichtung

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DE1963334A1 DE19691963334 DE1963334A DE1963334A1 DE 1963334 A1 DE1963334 A1 DE 1963334A1 DE 19691963334 DE19691963334 DE 19691963334 DE 1963334 A DE1963334 A DE 1963334A DE 1963334 A1 DE1963334 A1 DE 1963334A1
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F16F7/128Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members characterised by the members, e.g. a flat strap, yielding through stretching, pulling apart
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D1/16Steering columns
    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
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Description

PATENTANWALT ■ '
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,
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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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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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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"
0096 27/ 175 0

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1«. \ 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 Linie
    ο 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 isto
    7· 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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