DE2104636A1

DE2104636A1 - Als Prallkörper ausgebildetes Zwischenstück zum Einbau zwischen Lenkrad und Lenksäule

Info

Publication number: DE2104636A1
Application number: DE19712104636
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. MP ist
Original assignee: Wehmeier, Reinhard, 4803 Steinhagen
Priority date: 1971-02-02
Filing date: 1971-02-02
Publication date: 1972-08-17
Also published as: GB1322473A; IT947193B

Description

Anmelder; Reinhard Wehmeier 4803 Steinhagen, Queller Str.

Als Prallkörper ausgebildetes Zwischenstück zum Einbau zwischen Lenkrad und Lenksäule.

Die Erfindung betrifft ein als Prallkörper ausgebildetes Zwischenstück zum Einbau zwischen Lenkrad und Lenksäule, das sich von der Lenkradnabe in Richtung auf die Lenksäule erstreckende, ver formbare Laschen auf v/eist, die einerseits an einem oberen und andererseits an einem unteren Nabenkörper befestigt sind.

Bei einem bekannten Sicherheitslenkrad ( Offenlegungsschrift 1 932 597 ) ist bereits vorgeschlagen worden, mehrere Stäbe, die hauptsächlich auf Knickung beansprucht werden sollen, zwischem einem oberen Nabenkörper und einem unteren Nabenkörper anzuordnen. Dem bekannten Sicherheitslenkrad haftet der Nachteil an, daß die verformbaren Laschen die bei einem Unfall auftretende Aufprallenergie nicht in optimaler Weise aufnehmen können. Vielmehr resultiert aus der Form der bekannten Stäbe, daß diese sich unter der Einwirkung der Aufprallenergie nicht plastisch verformen, sondern bei überschreiten einer bestimmten Belastungsgrenze ausknicken. Sobald ein Ausknicken erfolgt ist, setzen die deformierbaren Stäbe einem weiteren Verschieben des Lenkrades in Richtung auf die Lenksäule keinen nennenswerten weiteren Widerstand mehr entgegen. Die verformbaren Stäbe des bekannten Sicherheitslenkrades können also im wesentlichen

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'nur diejenige Aufprallenergie aufnehmen, die der zum Ausknicken der Stäbe erforderlichen, relativ geringen Energie entspricht.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein als Prallkörper ausgebildetes Zwischenstück der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches die Nachteile des bekannten Sicherheitslenkrades vermeidet und eine Art der Aufnahme der Aufprallenergie bietet, die den Fahrer schont und trotzdem die Aufprallenergie möglichst vollständig aufzehrt. Dabei soll es durch Wahl der Bemessung der Laschen möglich sein, entweder die Verforrrangsenergie mit über den gesamten Verformungsweg konstanter Kraft aufnehmen zu lassen oder mit über den Verformungsweg ansteigender Kraft.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Laschen in ihrem dem Lenkrad zugewandten Bereich knicksteifer ausgebildet sind als an einer in der Nähe des unteren Nabenkörpers liegenden Solldeformationsstelle, welch letztere sich bei Überschreiten des Sollwertes einer in Richtung der Lenksäule wirkenden Kraftkomponente plastisch verformt und eine plastische Verformung des knicksteiferen Bereichs einleitet, die sich bei überschreiten einer vorgegebenen Aufprallenergie ohne Ausknicken der Laschen im knicksteiferen Bereich fortsetzt.

Eine solche Ausbildung der Laschen hat zur Folge, daß sie so ausgelegt werden können, daß eine praktisch genau vorherbestimmbare Deformationsenergie von dem Prallkörper aufgenommen werden kann. Man kann also die Dämpfungswirkung des Prallkörpers vorherbestimmen. Abweichend von den bekannten zylindrischen Pralltöpfen mit durchlaufenden Wänden tritt bei dem erfindungsgemäßen Zwischenstück keine Beeinflussung des Verformungsmaterials durch eine bei der Fertigung vorkommende, nicht genau definierte Kaltverformung auf. Deshalb ist im Gegensatz zu den bekannten Pralltöpfen nur eine geringe Streuung in den Kennwerten verschiedener Zwischenstücke feststellbar. Es lassen sich im Rahmen der geforderten Genauigkeit ohne weiteres Zwischenstücke mit gleichen, reproduzierbaren Kenndaten fertigen.

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Die Erfindung schlägt ferner vor, daß die Laschen eine in Richtung auf den oberen Nabenkörper zunehmende Breite besitzen. Eine solche Ausbildung hat zur Folge, daß die von den Laschen aufgenommene Dämpfungsenergie mit zunehmendem Verformungsweg ansteigt. Eine solche progressive Kennlinie des Prallkörpers besitzt den Vorteil, daß mit ihrer Hilfe ein besonders schonendes Auffangen des Fahrer£|bei einem Verkehrsunfall möglich ist.

Die Erfindung schlägt weiter vor, daß der knicksteifere Bereich der Laschen eine in ihrer Längsrichtung verlaufende Sicke aufweist. Diese Sicke kann beispielsweise aus einer

radialen Wölbung der Laschen bestehen, wobei der Radius der ^

Wölbung im wesentlichen dem Radius der Außenkontur des Zwischenstücks im knicksteiferen Bereich der Laschen entspricht.

Eine solche Ausbildung des knicksteiferen Bereichs ist eine technisch besonders einfach zu realisierende Möglichkeit.

Es ist ferner zweckmäßig, daß der Außendurchmesser des unteren Nabenkörpers kleiner ist als der Innendurchmesser des knicksteiferen Bereichs der Laschen. Eine solche Bemessung des Zwischenstücks hat den Vorteil, daß sich die Laschen am unteren Nabenkörper entlang abrollen können. Die Art, wie dies geschieht, wird später näher anhand der Zeichnung erläutert.

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind die Laschen in ^ den oberen und unteren Nabenkörper eingegossen. Diese Art der Fertigung hat sich als besonders einfach, preisgünstig und trofedem genau erwiesen.

Die Erfindung schlägt weiter vor, daß die Laschen vom unteren Nabenkörper radial' zur als Knickstelle ausgebildeten Solldeformationsstelle auseinander laufen und sich von dort mit im wesentlichen gleichem Abstand von ihrer gemeinsamen Mittelachse bis zum oberen Nabenkörper erstrecken.

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Weiterhin ist es zweckmäßig, daß die Laschen an einer gemeinsamen Grundplatte sitzen. Die Laschen können beispielsweise zusammen mit der Grundplatte einen Korb bilden. Eine solche Ausbildung der Laschen ermöglicht es, die Grundplatte zusammen mit den strahlenförmig auseinanderlaufenden , unverformten Laschen aus einem ebenen Blech auszustanzen und den gesamten Korb anschließend in einem Gesenk in äußerst einfacher und genauer Weise entsprechend der gewünschten Form zu biegen.

Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Zwischenstücks mit den dem Betrachter zugewandten Laschen, während die rückwärtigen Laschen nicht dargestellt sind,

Fig. 2 einen Schnitt entlang Ebene II - II in Fig, I

Fig. 3 einen ebenen Rohling aus dem der Korb mit der Grundplatte und hochgebogenen Laschen gebildet wird,

Fig. 4 einen Schnitt entlang Ebene IV - IV in Fig. 3

nach dem Ausformen des Korbs, wobei von den Laschen lediglich die Schnittebene dargestellt ist,

Fig. 5 einen Schnitt entlang Ebene V-V gemäß Fig. 2 durch ein Zwischenstück mit teilweise plastisch verformten Laschen, wobei von den Laschen lediglich die Schnittebene dargestellt ist.

Das Zwischenstück besteht im wesentlichen aus den rings umlaufend angeordneten Laschen 1, einem oberen Nabenkörper 2 und einem unteren Nabenkörper 3. Die Laschen 1 sind sowohl in den oberen Nabenkörper 2 als auch in den unteren Nabenkörper 3 eingegossen. Die Laschen 1 besitzen einen dem oberen Nabenkörper 2 benachbarten Bereich, der knicksteifer ausgebildet ist als eine Solldeformationsstelle 4 2 @§eQ gu^rjch") 3±}i?n Knick in den Laschen 1 gebildet wird. Der obere Nabenkörper 2 besitzt nicht dargestellte

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Verbindungsbolzen oder mit Gewinde versehene Löcher zum Anschrauben an das Lenkrad. Der untere Nabenkörper 3 besitzt eine Bohrung 8 mit einer Feinverzahnung 7, die auf die entsprechend verzahnte Lenksäule aufgeschoben wird. Die Laschen haben eine radiale Wölbung, deren Außenradius r beträgt. Der Außendurchmesser d des unteren Nabenkörpers ist kleiner

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als der Innendurchmesser d. des knicksteiferen Bereichs la. Dies hat zur Folge, daß sich die Laschen bei entsprechender Energieeinwirkung in der in Fig. 5 dargestellten Weise am unteren Nabenkörper 3 seitlich vorbei abrollen können.

Fig.3 zeigt ein flaches Stanzteil mit strahlenförmig auseinanderlaufenden Laschen 1. Dieses Stanzteil wird derart in einer Presse verformt, daß es die in Fig. 4 im Schnitt dargestellte Korbform annimmt. Der Korbboden 6 wird in den unteren Nabenkörper 3 eingegossen. Der Kragen 10 wird in den oberen Nabenkörper 2 eingegossen.

Die Laschen 1 sind mit gleichem Abstand von der Mittelachse 5 rings, umlaufend angeordnet. Ihre Zahl und ihre Bemessung entspricht den gewünschten Kenndaten. Es ist beispielsweise eine besonders einfache Abwandlung der Kenndaten bei gleichen Formund Stanzwerkzeugen zu erzielen, indem man die Materialart oder Materialdicke unterschiedlich auswählt.

Eine in Richtung auf den oberen Nabenkörper 2 zunehmende Breite der Laschen führt dazu, daß die vom Zwischenstück bzw. den Laschen pro Wegeinheit aufgenommene Aufprallenergie nicht über den gesamten Verformungsweg konstant bleibt sondern mit zunehmendem Verformungsweg ansteigt.

Das gesamte Zwischenstück ist von einer Umhüllung umgeben, die bei einem Unfall die Verformungseigenschaften der Laschen nicht beeinflußt. . ,

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Claims

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31. Jianuar 1971 - 6 -

Ansprüche

Is Prallkörper ausgebildetes Zwischenstück zum Einbau zwischen Lenkrad und Lenksäule, das sich von der Lenkradnabe in Richtung auf die Lenksäule erstreckende, verformbare Laschen aufweist, die einerseits an einem oberen und andererseits an einem unteren Nabenkörper befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (1) in ihrem dem Lenkrad zugewandten Bereich (la) knicksteifer ausgebildet sind als an einer in der Nähe des unteren Nabenkörpers (3) liegenden Solldeformationsstelle (4), welch letztere sich bei überschreiten des Sollwertes einer in Richtung der Lenksäule wirkenden Kraftkomponente plastisch verformt und eine plastische Verformung des knicksteiferen Bereichs (la) einleitet, die sich bei überschreiten einer vorgegebenen Aufprallenergie ohne Ausknicken der Laschen im knicksteiferen Bereich fortsetzt.
2. Zwischenstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (1) eine in Richtung auf den oberen Nabenkörper (2) zunehmende Breite besitzen.
3. Zwischenstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der knicksteifere Bereich der Laschen (J.) eine in ihrer Längsrichtung verlaufende Sicke aufweist.
4. Zwischenstück nach Anspruch 3, dadurch gekennfceichn e t, daß die Sicke aus einer radialen Wölbung der Laschen besteht, wobei der Radius (r) der Wölbung im wesentlichen dem Radius (r) der Außenkontur des Zwischenstücks im kaieks&eiferen Bereich (la) der Laschen entspricht.
5. Zwischenstück nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (d

des unteren Nabenkörpers (3) kleiner ist als der Innendurchmesser (ä^) des knicksteiferen Bereich*.

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6. Zwischenstück nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (1) in den oberen (2) und in den Unteren Nabenkörper (3) eingegossen sind.
7. Zwischenstück nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (1) vom unteren Nabenkörper (3) radial bis zur als Knickstelle ausgebildeten Solldeformationsstelle (4) auseinanderlaufen und sich von dort mit im wesentlichen gleichem Abstand von ihrer gemeinsamen Mittelachse (5) bis zum oberen Nabenkörper (2) erstrecken.
8. Zwischenstück nach einem oder mehreren der Ansprüche

1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (1) an einer gerneinsamen Grundplatte (6) sitzen.
9. Zwischenstück nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die Laschen (1) zusammen mit der Grundplatte (6) einen Korb bilden.

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