DE2530594B2

DE2530594B2 - Lenkrad

Info

Publication number: DE2530594B2
Application number: DE2530594A
Authority: DE
Inventors: Josef Ing.(Grad.) 3182 Vorsfelde Wenninger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1975-07-09
Filing date: 1975-07-09
Publication date: 1978-06-15
Also published as: FR2317135A1; DE2530594A1; DE2530594C3; US4061054A

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Zwar ist aus der DE-OS 19 12 573 bereits eine scheibenförmige Vorrichtung zur Energieabsorption bekannt, die infolge Vorhandenseins von Schlitzen zum Zwecke der Energieabsorption in Richtung der Scheibenachse auseinandergezogen werden kann. Die Schlitze sind jedoch in mehreren, einander in Umfangsrichtung jeweils überdeckenden, unterschiedliche Radien besitzenden Reihen konzentrisch angeordnet, so daß sich der erfindungsgemäße Abwickeleffekt nicht ergibt.

Weiterhin ist aus der DE-PS 10 99 373 ein Lenkrad mit elastischen Speichen bekannt, dessen Speichen so profiliert sind, daß sie beim Aufprall des Körpers durch Verwinden in sich nachgeben. Das Aufprallverhalten eines derartigen Lenkrads ist aber infolge des prinzipiellen Fehlens einer Rotationssymmetrie abhängig von der jeweiligen Lenkradstellung. Darüber hinaus erfolgt bei elastischen Einrichtungen kein Energieverzehr, sondern eine Energiespeicherung mit anschließender Energieabgabe, hier an den Körper des Fahrers, was den Prinzipien der modernen Sicherheitstechnik zuwiderläuft.

In der DE-OS 24 59 952 ist bereits vorgeschlagen ein Sicherheitslenkrad mit einer mit dreieckförmigen Ausnehmungen versehenen zentralen Deformationsschcibc. Auch hier fehlt der für die Erfindung wesentliche Abwickeleffekt. Außerdem sind keine Linien verringerter Festigkeit, sondern, wie beschrieben, dreieckförmige Ausnehmungen vorhanden, so daß iin Endergebnis eine bestimmte Speichenkonfiguration übrigbleibt

Es ist bekannt, zwischen den Speichen des Lenkrads einerseits und einer Nabe zur Befestigung des Lenkrads auf einer Lenkwelle andererseits ein zumeist topfförmiges Deformationsglied anzuordnen, das einerseits in

ίο axialer Richtung bei einem Aufprall deformiert wird und damit zumindest einen großen Teil der hier auftretenden Energie verbraucht, andererseits aber sicherstellt, daß das eigentliche Lenkrad bei einem Aufprall gleichsam kippbar mit der Lenkwelle verbunden ist, so daß sich die Lenkradneigung an die Kontur des aufprallenden Körpers des Fahrers anpassen kann. Hierdurch wird eine großflächige und daher verletzungsfreundliche Aufprallfläche für den Fahrerkörper geschaffen.

Die DE-OS 15 80 311 beschreibt einen Sicherheitsnabentopf für Lenkräder, der spiralförmige Rippen oder Biegestützen enthält. Da dieser Topf in üblicher Weise auf die Lenkradnabe aufgesetzt ist, dient er allein der Energieabsorption und hat keinen Einfluß auf eine eventuelle Anpassung der Lenkradneigung an den Brustkorb des Fahrers bei einem Aufprall.

Insbesondere derartige topfförmige Deformationsglieder bieten nun Schwierigkeiten insofern, als sie die Anbringung von Lenkstockschaltern in unmittelbarer Nähe des Lenkradkranzes erschweren. Aus diesem Grunde ist in der DE-AS 20 63 763 ein Lenkrad für Kraftfahrzeuge beschrieben, dessen Deformationsglied sich im wesentlichen radial erstreckt. Beispielsweise ist als Deformationsglied ein scheibenförmig ausgebildetes Wellblech vorgesehen, das bei einem Aufprall gestreckt wird und Kippbewegungen des Lenkrads zuläßt, da es zwischen den Speichen und der Nabe des Lenkrads eingespannt ist. Wenn diese Konstruktion auch den Platzaufwand in axialer Richtung erheblich verringert, macht es doch Schwierigkeiten, dieses Deformationsglied so zu gestalten, daß es die zum Energieverzehr erforderliche Verformbarkeit (Deformationsweg) besitzt, da die Erstreckung in radialen Richtungen und damit die Zahl der Wellen begrenzt ist durch den erforderlichen Durchblick auf die Instrumente.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Lenrad der im Oberbegriff des Hauptanspruchs genannten Art den Platzbedarf in axialer und radialer Richtung gering zu halten. Sie geht aus von der Erkenntnis, daß das in das Lenkrad integrierte Deformationsglied nur zur Sicherstellung der bei einem Aufprall erforderlichen Kippbewegungen des Lenkrads zwecks Anpassung an die Kontur des aufprallenden Fahrerkörpers zu dienen braucht, während der eigentliehe Energieverzehr durch Deformation in Richtung der Achse durch andere, an platzmäßig unkritischen Stellen einsetzbare Elemente sichergestellt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs.

Diese Linien verringerter Festigkeit, die in der Regel durch Stanzungen gebildet sind, und zwar so, daß im Normalbetrieb des Lenkrades auch im Bereich der Stanzungen noch kraftübertragende Verbindungen bestehen, stellen infolge ihres gewählten »nichtradialen« Verlaufs sicher, daß sich bei einem Aufprall unter gewisser Verdrehung des Lenkkranzes gegenüber der Nabe eine Art Abwickeleffekt ergibt. Dieser Effekt hat die erwünschte Änderung der Neigung des Lenkrades

zur Folge, wobei ein besonderer Vorteil darin zu sehen ist, daß diese Neigungsänderungen in allen Ebenen möglich ist, so daß eine gute Anpassung an die Kontur des aufprallenden Körpers gegeben ist. Wenn diese Änderung der Lenkradneigung auch mit einer Energieaufnahme verbunden ist, wird man dafür sorgen, daß ein weiteres Deformationsglied, beispielsweise in Gestalt einer entsprechend ausgebildeten Lenkwellenhalterung, vorhanden ist Weitere Merkmale sind in den Unteransprüchen angesprochen.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Lenkrad nach dem Schnitt I-I in F i g. 2,

F i g. 2 das Lenkrad in Draufsicht und

F i g. 3 das Lenkrad in Draufsicht nach einer Kollision.

Das Lenkrad besteht in üblicher Weise aus dem Lenkradkranz 1 mit der Seele 2 und einer Kunststoffumhüllung 3, in diesem Ausführungsbeispiel zwei Speichen 4 und 5, die zusammen mit dem zu beschreibenden Deformationsglied 6 aus einem einzigen Blechteil gefertigt sind, der gemeinsamen Kunststoffumhüllung 7 der Teile 4, 5 und 6 sowie der Lenkradnabe 8, die in bekannter Weise zur Befestigung des Lenkrades an der nicht dargestellten Lenkwelle dient. Das die Speichen 4 und 5 sowie das plattenförmige Deformationsglied 6 bildende Blechteil weist die Teile 4,5 und 6 umgreifende abgebogene Seitenwände 9 und 10 auf.

Schon diese erste generelle Beschreibung der Erfindung läßt erkennen, daß zur Ausbildung des Deformationsgliedes 6 weder ein zusätzlicher konstruktiver Aufwand noch ein zusätzlicher Platzbedarf nötig ist. Das Deformationsglied 6 ist tatsächlich von außen betrachtet nichts anderes als eine quer zur Achse 11 verlaufende ebene Platte.

Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich, ist diese Platte mit bogenförmigen Linien verringerter Festigkeit versehen, die alle mit 12 bezeichnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel verlaufen diese Linien 12 auf Kreisbögen, die Punkte verbinden, die auf gleichsinnigen Spiralen bezüglich der Achse 11 liegen. Zur Fertigungserleichterung enden alle Linien 12 in Löchern 13.

Gewonnen sind die Linien 12 verringerter Festigkeit durch Stanzungen, und zwar so, daß im normalen Betrieb des Lenkrades, also vor einem Aufprall des Fahrers auf dasselbe, noch kraftübertragende Verbindungen zwische den sich gegenüberliegenden Kanten jeder der Schnittlinien bestehen.

Dies ist auch ein Unterschied der Erfindung

to gegenüber dem Lenkrad nach der DT-OS 22 27 335, bei dem das Deformationsglied durch einen hohlen Blechnapf gebildet ist, der an seinem die Nabe umgebenden Boden eine ringförmige Rippe trägt, die mit Durchbrechungen versehen ist. Es handelt sich hierbei um dauernd vorhandene Schwächungen, deren Wirkung mit dem erfindungsgemäöen Abwickelprozeß beim Aufprall nicht zu vergleichen ist.

Die Wirkung des erfindungsgemäßen Deformationsgliedes ist aus Fig.3 ersichtlich. Die Linien 12 verringerter Festigkeit sind nach dem Aufprall auseinanderklaffende Schlitze, und das eigentliche Lenkrad ist durch den aufprallenden Fahrerkörper aus seiner ursprünglichen Ebene verschwenkt. Dies ist in Fig.3 durch den Winkel a zwischen der ursprünglichen Ebene b des plattenförmigen Deformationsgliedes 6 einerseits und seiner Ebene cnach der Deformation angedeutet.

Schlagwortartig kann die Erfindung also als unter Aufprallbeanspruchungen kippbares Lenkrad bezeichnet werden; das Deformationsglied im Lenkrad dient nur dazu, diese Kippbarkeit zu garantieren, während der eigentliche Energieverzehr durch ein nachgeschaltetes Deformationselement, beispielsweise eine deformierbare Halterung für die Lenkwelle, sichergestellt wird.
Damit das Lenkrad während seines normalen Betriebs die erforderliche Festigkeit besitzt, und zwar sowohl zur Übertragung der Lenkbefehle als auch zum Abstützen oder dergleichen des Fahrers, ist es zweckmäßig, die Linien verringerter Festigkeit zunächst durch einen Schneidvorgang herzustellen und dann in einem Drückvorgang dafür zu sorgen, daß die Kanten der Schnitte relativ fest aufeinanderliegen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lenkrad mit einem sich zwischen Speichen desselben und einer eine Achse definierenden Nabe erstreckenden scheibenförmigen Deformationsglied zur Anpassung der Lenkradneigung an den Fahrer bei einem Aufprall, dadurch gekennzeichnet, daß das Deformationsglied (6) die Form einer ebenen Platte mit Linien (12) verringerter Festigkeit besitzt, von denen jede Linie (12) Punkte jeweils einer Spirale um die Achse (11) verbindet, wobei alle Spiralen gleichsinnig sind.

2. Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien (12) verringerter Festigkeit längs Geraden verlaufen, die zumindest annähernd einen gemeinsamen Kreis um die Achse (11) tangieren, wobei die Endpunkte dieser Geraden jeweils auf den Spiralen paarweise gleich liegen.

3. Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien verringerter Festigkeit (12) längs Bögen verlaufen.

4. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien (12) verringerter Festigkeit durch Stanzungen gebildet sind.

5. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Linien (12) verringerter Festigkeit in Löcher (13) auslaufen.

6. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen (4 und 5) und das Deformationsglied (6) aus einem einstückigen Blechteil bestehen.

7. Lenkrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechteil sich längs Speichen und Deformationsglied erstreckende umgebogene Ränder (9 und 10) besitzt.