DE4105821A1 - Airbag mounting on steering column - has steering wheel tilted down by controlled angle prior to airbag inflation - Google Patents

Airbag mounting on steering column - has steering wheel tilted down by controlled angle prior to airbag inflation

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Abstract

The airbag is mounted into the top of the steering column and is inflated to protect the driver in a collision. The steering wheel rake can be adjusted to suit different drivers. An additional safety feature tilts the steering wheel down, if it has been set more upright than normal, prior to the airbag release. The steering wheel rake setting is monitored. If it is set above a programmed angle, then a servo drive tilts it downwards by approx. 13 degrees to hold the airbag in a more suitable angle for maximum protection. USE/ADVANTAGE - Improved airbag protection in vehicle, simple safety addition to existing airbag systems.

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für eine ein Lenkrad mit Airbag aufweisende Lenksäule eines Kraftfahr­ zeuges, mit einer Einrichtung zum Verschwenken des Lenkrades um eine horizontale, quer verlaufende Schwenkachse.The invention relates to a holding device for a Steering wheel with a steering column of a motor vehicle having an airbag stuff, with a device for pivoting the steering wheel about a horizontal, transverse pivot axis.

Als passives Rückhaltesystem gilt der Airbag, der unsichtbar in der Lenkradnabe zusammengefaltet verstaut ist und sich im Falle einer Kollision automatisch vor dem Fahrer aufbläht. Nur im Falle einer schweren Kollision wird der Airbag über einen feinfühligen Sensor innerhalb von 30 bis 50 ms aus der Lenk­ radnabe ausgestoßen und innerhalb der folgenden 25 ms schlag­ artig mit einem Gas gefüllt, das üblicherweise erst bei der Zündung eines alterungsbeständigen Pulvers entsteht. Der Air­ bag bleibt nur etwa eine halbe Sekunde prall gefüllt; dann strömt das Gas aus seitlichen Öffnungen schnell wieder ab, um dem Fahrer wieder eine freie Sicht zu ermöglichen.The airbag, which is invisible, is a passive restraint system is stowed folded in the steering wheel hub and in the In the event of a collision, the driver automatically inflates. Just in the event of a serious collision, the airbag is deployed sensitive sensor within 30 to 50 ms from the steering wheel hub ejected and impact within the following 25 ms well filled with a gas that is usually only at the Ignition of an age-resistant powder occurs. The Air bag only remains full for about half a second; then the gas quickly flows out of side openings to to give the driver a clear view again.

Als flankierende Maßnahme für einen optimalen Schutz des Fahrers gilt neben dem Airbag der sog. Gurtstrammer. Dieser läßt sich als Aufrollvorrichtung auf den serienmäßigen 3-Punkt-Sicherheitsgurt auf setzen und strafft diesen im Not­ fall einige s/1000 nach dein Aufprall mit Hilfe eines kleinen Treibsatzes derart, daß keine Gurtlänge verschenkt wird. As a flanking measure for optimal protection of the In addition to the airbag, the driver applies the belt tensioner. This can be used as a retractor on the standard Put on the 3-point seat belt and tighten it in an emergency fall a few s / 1000 after your impact with the help of a small one Propellant charge so that no belt length is wasted.  

Das Erkennen des Unfalles geschieht über einen feinfühligen Sensor, der über dem Getriebegehäuse angeordnet sein kann. Wird dieser mit Dehnmeßstreifen beklebte Biegeschwinger elastisch verformt, gibt es eine Widerstandsänderung. Diese wird einem Instrument mitgeteilt, das aus der Verzögerung den Geschwindigkeitsverlust ermittelt und den Zünder des Gurt­ strammers bei einem gravierenden Frontalaufprall auslöst. Wenn die Zündpille den Zündsatz im Patronenlager durchschlägt, wird eine Membrane an der Austrittsdüse durchstoßen, die ein flüs­ siges Antriebsmittel beaufschlagt, das über ein kleines Schau­ felrad den Gurt strammt.The detection of the accident happens through a sensitive Sensor, which can be arranged above the gear housing. Is this bending transducer stuck with strain gauges elastically deformed, there is a change in resistance. These is communicated to an instrument resulting from the delay Loss of speed is determined and the detonator of the belt strammers triggers in a serious frontal impact. If the squib pierces the primer in the cartridge chamber pierce a membrane on the outlet nozzle, which flows siges drive means acted on by a small look felrad tightens the belt.

Um das Aus- und Einsteigen zu erleichtern, ist der Airbag in dem neu vorgestellten Lexus in einem verstellbaren Teleskop-Lenkrad untergebracht, wobei Lenkrad samt Airbag automatisch nach oben schwenken, wenn der Zündschlüssel abgezogen wird.To make getting in and out easier, the airbag is in the newly introduced Lexus in an adjustable telescopic steering wheel housed, steering wheel including airbag automatically Swivel up when the ignition key is removed.

Die DE-A1-36 23 414 offenbart eine Haltevorrichtung für eine Lenksäule eines Kraftfahrzeuges, insbesondere für eine ein Lenkrad mit Airbag aufweisende Lenksäule. Die Haltevorrichtung weist eine zwischen dem Fahrzeugaufbau und einem Lenkschutz­ rohr angeordnete energieabsorbierende Tragkonsole auf, die mit dem Lenkschutzrohr verbunden ist. Die Konsole ist mit Verfor­ mungsabschnitten versehen und oberhalb des Lenkschutzrohres angeordnet. Unterhalb des Lenkschutzrohres ist eine Kniefang­ vorrichtung vorgesehen, die ein starres Kraftübertragungsele­ ment umfaßt, das gegenüberliegend zur Tragkonsole angeordnet und mit dem Lenkschutzrohr kraftübertragend verbunden ist. Bei einem Aufprall des Fahrers mit seinem Oberkörper auf das Lenk­ rad bzw. auf den Luftsack des Airbag-Systems werden gleich­ zeitig die Knie des Fahrers gegen die Kniefangvorrichtung gedrückt. Die vom Oberkörper in die Lenkanlage eingeleitete Längskraft sowie die hieraus resultierende vertikale Kraftkom­ ponente werden unterstützt von einer Schrägkraft und einer hieraus resultierenden Kraftkomponente, die so in das Lenk­ schutzrohr eingeleitet wird, daß ein Hochschwenken der Lenk­ anlage erfolgt. Infolge dieser Verstellung in Hochrichtung erfolgt in Abhängigkeit von der Stärke des Aufpralls eine Deformation der Tragkonsole.DE-A1-36 23 414 discloses a holding device for a Steering column of a motor vehicle, in particular for a Steering wheel with airbag steering column. The holding device has one between the vehicle body and a steering guard Pipe arranged energy-absorbing support bracket that with the steering protection tube is connected. The console is with Verfor sections and above the steering protection tube arranged. Below the steering protection tube is a knee guard device provided which is a rigid power transmission element ment includes, which is arranged opposite the support bracket and is connected to the steering protection tube to transmit power. At an impact of the driver with his upper body on the steering wheel or on the airbag of the airbag system are the same the driver's knees against the knee guard pressed. The one introduced from the upper body into the steering system Longitudinal force and the resulting vertical force com components are supported by an oblique force and a  resulting force component so in the steering protection tube is initiated that a swiveling of the steering investment takes place. As a result of this adjustment in the vertical direction depending on the severity of the impact Deformation of the support bracket.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Airbag-System bei im Vergleich zu PKW-Lenksäulen steiler gestellten Lenk­ säulen noch weiter zu verbessern.The invention is based, the airbag system with steering steeper compared to car steering columns pillars to improve even further.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen der Ver­ schwenkeinrichtung zugeordneten Sensor, der bei Erkennen eines nachfolgend das Ausstoßen des Airbags auslösenden Unfalls noch vor dem Airbagausstoß die Verschwenkeinrichtung auslöst, die das Lenkrad um die genannte Schwenkachse um einen definierten Verschwenkwinkel nach unten verschwenkt.This object is achieved by one of the Ver pivoting device associated sensor, which upon detection of a subsequently the accident triggering the airbag before the airbag is deployed, the pivoting device triggers the the steering wheel around the swivel axis around a defined Swivel angle swiveled downwards.

Bei Transportern, z. B. beim VW-T4 oder Ford-Transit, beträgt der Neigungswinkel der Lenksäule gegenüber der Horizontalen üblicherweise 43°, Unter diesem Neigungswinkel erfolgt naturgemäß auch der Ausstoß des Airbags, der bei einem Unfall die in Fahrrichtung gerichtete Beschleunigung von Kopf und Brust des Fahrers verzögern soll. Nun ist aber die Sitzposi­ tion der Fahrer zu dem meist nicht verstellbaren Lenkrad unterschiedlich. Einige Fahrer sitzen mit stark angewinkelten Armen bei weitgehend aufrechtem Oberkörper verhältnismäßig dicht vor dem Lenkrad, während andere mit gestreckten Armen fahren, wobei der Oberkörper einen größeren Abstand vom Lenk­ rad und eine etwas weniger steile Sitzposition aufweist. Bei der letzteren Gruppe von Fahrern sind die vom Airbag ausge­ lösten Verzögerungswerte bei der Brustbeschleunigung des Fahrers nicht optimal. Wird jedoch bei im Vergleich zu PKW-Lenksäulen steiler gestellten Senksäulen das Lenkrad erfin­ dungsgemäß unmittelbar vor dem Ausstoß des Airbags um einige Grad nach unten verschwenkt, ergibt sich für den Airbag eine für den Fahrer günstigere Schußrichtung, die insbesondere für die Brust des Fahrers einen verbesserten Schutz erbringt.For vans, e.g. B. the VW T4 or Ford Transit the angle of inclination of the steering column with respect to the horizontal usually 43 °, takes place at this angle of inclination naturally also the airbag deployment in the event of an accident the acceleration of the head and in the direction of travel Should delay the driver's chest. Now, however, is the seating position tion of the driver to the mostly non-adjustable steering wheel differently. Some drivers are sitting with their bends very angled Poor with a largely upright torso close to the steering wheel while others with arms stretched drive with the upper body a greater distance from the steering bike and has a slightly less steep seating position. At the latter group of drivers are those from the airbag solved delay values in the breast acceleration of the Driver is not optimal. However, when compared to Passenger car steering columns steeper lowering columns invented the steering wheel according to immediately before the airbag is deployed by a few  Swung down degrees, there is one for the airbag for the driver more favorable shot direction, especially for the driver's chest provides improved protection.

Zur Verbesserung der Schußrichtung erscheint ein nach unten gerichteter Verschwenkwinkel von etwa 13° optimal. Es ist jedoch auch denkbar, diesen definierten Verschwenkwinkel bei Fahrzeugauslieferung dem jeweiligen Fahrer anpassen zu lassen.To improve the direction of fire a appears down directed swivel angle of about 13 ° optimal. It is however, it is also conceivable to use this defined pivoting angle Have the vehicle delivery adapted to the respective driver.

Damit beim Herunterschwenken der Lenksäule die Unterkante des Lenkrades nicht auf die Oberschenkel oder Knie des Fahrers aufschlägt, ist es zweckmäßig, wenn die Schwenkachse dicht hinter dem Lenkrad angeordnet ist.So that the lower edge of the Steering wheel not on the driver's thighs or knees opens, it is useful if the pivot axis is tight is arranged behind the steering wheel.

Die Verschwenkeinrichtung kann mechanisch ausgebildet sein und z. B. einen Seilzug umfassen, der ähnlich wie bei dem bekann­ ten Audi-Sicherheitssystem (procon-ten) arbeitet und anstelle einer Längsverschiebung der Lenksäule deren Winkeländerung bewirkt. Die Verschwenkeinrichtung kann aber auch einen Feder­ speicher umfassen, der die Lenkeinrichtung permanent in eine nach unten gerichtete Verschwenkbewegung beaufschlagt. Dabei wird die Lenksäule entgegen dieser vom Federspeicher ausge­ übten Kraft in einer Verriegelung gehalten, deren Entriegelung von dem den Unfall messenden Sensor ausgelöst wird. Auch diese Entriegelung könnte über ein Seilzugsystem erfolgen.The pivoting device can be designed mechanically and e.g. B. include a cable that was similar to that known th Audi security system (procon-ten) works and instead a longitudinal displacement of the steering column whose change in angle causes. The pivoting device can also be a spring include memory that the steering device permanently in a downward pivoting movement is applied. Here the steering column is countered by the spring mechanism exerted force in a lock, the unlocking of which is triggered by the sensor measuring the accident. This too Unlocking could be done using a cable system.

In einer abgewandelten Ausführungsform könnte die Verschwenk­ einrichtung aber auch eine pyrotechnische Vorrichtung umfas­ sen, also mit einer Zündladung arbeiten.In a modified embodiment, the pivoting could device but also includes a pyrotechnic device sen, so work with a primer.

In der Zeichnung ist das der Erfindung zugrunde liegende Prin­ zip schematisch dargestellt. In the drawing is the Prin underlying the invention zip shown schematically.  

Innerhalb eines Kraftfahrzeuges ist eine Lenkreinrichtung 1 angeordnet, deren Lenksäule 2 das Lenkrad 3 trägt und über eine Haltevorrichtung 4 mit der Karosserie verbunden ist. In dieser üblichen, in der Zeichnung dargestellten Arbeitsposi­ tion schließt die Lenksäule 2 mit der Horizontalen einen Winkel β ein, der üblicherweise 43° beträgt. Möglichst dicht hinter dem Lenkrad 3 ist eine horizontale, quer zum Fahrzeug ver­ laufende Schwenkachse 5 vorgesehen, die als Drehpunkt darge­ stellt ist. Um diese Schwenkachse 5 läßt sich die Lenksäule 2 in Richtung des Pfeiles 6 um einen definierten Winkel mit Hilfe einer Verschwenkeinrichtung 7 nach unten verschwenken, soweit eine die Lenkeinrichtung 1 in ihrer Arbeitsstellung haltende Verriegelung 8 gelöst wird. Die Lösung dieser Ver­ riegelung 8 wird über einen nicht näher dargestellten Sensor gesteuert, der den Unfall feststellt, der zum Ausstoß eines in der Nabe des Lenkrades untergebrachten Airbags führen soll. Die Verschwenkeinrichtung 7 ist in der Zeichnung schematisch als Seilzug angedeutet.A steering device 1 is arranged within a motor vehicle, the steering column 2 of which carries the steering wheel 3 and is connected to the body via a holding device 4 . In this usual working position shown in the drawing, the steering column 2 includes an angle β with the horizontal, which is usually 43 °. As close as possible behind the steering wheel 3 is a horizontal, transverse to the vehicle ver pivot axis 5 is provided, which is the pivot point Darge. About this pivot axis 5 , the steering column 2 can be pivoted downward in the direction of arrow 6 by a defined angle with the aid of a pivoting device 7 , provided that a lock 8 holding the steering device 1 in its working position is released. The solution of this locking Ver 8 is controlled by a sensor, not shown, which detects the accident, which should lead to the emission of an airbag housed in the hub of the steering wheel. The pivoting device 7 is indicated schematically in the drawing as a cable pull.

Die Zeichnung zeigt ferner zwei extreme Sitzpositionen des Fahrers (linke Postition: kleine Personen "5%-Frau"; rechte Position: große Personen "95-% Mann"). Bei der in der Zeich­ nung rechten Darstellung schließt der Torso des Fahrers mit der Horizontalen einen Winkel β von etwa 21° ein.The drawing also shows two extreme sitting positions of the Driver (left position: small people "5% woman"; right Position: tall people "95% man"). When in the drawing The right torso includes the driver's torso the horizontal an angle β of about 21 °.

Claims (7)

1. Haltevorrichtung für eine ein Lenkrad (3) mit Airbag auf­ weisende Lenksäule (2) eines Kraftfahrzeuges, mit einer Einrichtung zum Verschwenken des Lenkrades (3) um eine horizontale, quer verlaufende Schwenkachse (5), gekenn­ zeichnet durch einen der Verschwenkeinrichtung zugeordneten Sensor, der bei Erkennen eines nachfolgend das Ausstoßen des Airbags auslösenden Unfalls noch vor dem Airbagausstoß die Verschwenkeinrichtung auslöst, die das Lenkrad (3) um die genannte Schwenkachse (5) um einen definierten Ver­ schwenkwinkel (α) nach unten verschwenkt.1. Holding device for a steering wheel ( 3 ) with an airbag on the steering column ( 2 ) of a motor vehicle, with a device for pivoting the steering wheel ( 3 ) about a horizontal, transverse pivot axis ( 5 ), characterized by a sensor assigned to the pivoting device which, upon detection of a subsequently triggering the airbag deployment, triggers the pivoting device before the airbag is deployed, which pivots the steering wheel ( 3 ) about the pivot axis ( 5 ) mentioned by a defined pivoting angle (α) downwards. 2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschwenkwinkel (α) etwa 13° beträgt.2. Holding device according to claim 1, characterized in that the pivot angle (α) is approximately 13 °. 3. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwenkachse (5) direkt hinter dem Lenk­ rad (3) angeordnet ist.3. Holding device according to claim 1 or 2, characterized in that the pivot axis ( 5 ) is arranged directly behind the steering wheel ( 3 ). 4. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkeinrichtung mechanisch ausgebildet ist.4. Holding device according to one of the preceding claims, characterized in that the pivoting device is mechanically trained. 5. Haltevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkeinrichtung einen Seilzug (7) umfaßt. 5. Holding device according to claim 4, characterized in that the pivoting device comprises a cable ( 7 ). 6. Haltevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verschwenkeinrichtung einen Federspeicher umfaßt, der die Lenkeinrichtung permanent in Richtung der genannten Verschwenkbewegung beaufschlagt, und daß eine lösbare, die Lenksäule (2) in ihrer Normalstellung arre­ tierende Verriegelung (8) vorgesehen ist, deren Entriege­ lung von dem genannten Sensor ausgelöst wird.6. Holding device according to claim 4 or 5, characterized in that the pivoting device comprises a spring accumulator, which acts on the steering device permanently in the direction of said pivoting movement, and that a releasable, the steering column ( 2 ) in their normal position locking locking ( 8 ) is provided, the unlocking of the sensor is triggered. 7. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschwenkeinrichtung eine pyrotechnische Vorrichtung umfaßt.7. Holding device according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that the pivoting device a pyrotechnic device.
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