175825. lajstromszámú szabadalom • Deformációs tag járművek kihajlítható biztonsági kormányoszlopaihoz
3 175825 4 a flexibilis kapcsolat révén korlátozva van és a tulajdonképpeni energiaabszorbeálást lényegében csak a kormányoszlop tartórésze biztosítja. Ismeretes továbbá olyan biztonsági kormányoszlop, amelynél az előbbiekben említett hátrányok azáltal vannak kiküszöbölve, hogy az alsó kormánytengely előre kihajlítva van kialakítva, ami azt jelenti, hogy egy előre meghatározott excentricitással rendelkezik. Ezen excentricités révén azonban a kormányoszlop axiális terheléssel szemben nem stabil. A balesetnél átvitt erő következtében a kormánytengely alsó, előre kihajlított része energiaabszorbeálóként működik. Ennek a megoldásnak a hátránya, hogy minél nagyobb lesz a kihajlás, annál kisebb az ellenerő, amellyel az előre kihajlított kormánytengely az ütközési energiával szemben hatni tud. A passzív biztonság szempontjából szükséges, hogy az egész deformációs út alatt az ellenőrző megközelítőleg konstans maradjon azért, hogy a lehető legkedvezőbb energiaabszorpciót lehessen elérni. A találmány célja a felsorolt hiányosságok kiküszöbölése és a kormányműre ható lökés és a vezetőnek a kormánykerékre történő felütközésének az abszorbeálása. A találmány feladata olyan deformációs tag létesítése, biztonsági kormányoszlopok számára, amely megfelelő kialakítása és méretezése révén a teljes deformációs út alatt megközelítően állandó energiaabszorbeálást biztosít. A találmány szerint a feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a deformációs tag U alakúan van kiképezve és egy behajlási hellyel rendelkezik, amelyet a gerincen kialakított bevágás alkot, és a deformációs tag szárain előre meghatározott alakú pofák vannak elrendezve. A találmány további előnyös kialakítása szerint a pofák deformációs zónákkal rendelkeznek. Ezen túlmenően a pofák hasítékkal lehetnek ellátva, amelyekben borda fekszik és a bordát helyzetében tartó rugalmas anyag van az üreges térben azt kitöltőén elrendezve. A találmány szerinti deformációs tag révén karambol esetén az egész deformációs út alatt több deformációs elem, illetve zóna válik hatásossá, és ezáltal egy megközelítően állandó értékű energiaabszorbció adódik. Ily módon a kormányoszlopra történő felütközésnél a mellkas sérülése lényegében ki van küszöbölve. Továbbá a találmány szerinti deformációs taggal ellátott kormányoszlop nem rendelkezik járulékos súrlódó alkatrészekkel, ami ütközéskor a működési biztonságot csökkentheti. A találmányt részletesen kiviteli példák kapcsán, a rajzok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti deformációs tag előre felhajlított pofákkal. A 2. ábra az 1. ábra szerinti deformációs tag az A deformációs helyen bekövetkező deformáció után, amikor a pofák egymásra felfekszenek. A 3. ábra az 1. ábra szerinti deformációs tag további tengelyirányú terhelés esetén. A 4. ábra a deformációs tag végső deformálódott helyzetben. Az 5. ábra a deformáció alatti erő diagramja. A 6. ábra a találmány szerinti deformációs tag egyenes pofákkal. A 7. ábra a találmány szerinti deformációs tag lefelé előre meghajlított pofákkal. 1 A 8. ábra a találmány szerinti deformációs tag a hasított pofákba behelyezett bordával, míg a 9. ábra a 8. ábra szerinti metszet. Mint ahogy az 1. ábrából látható, a találmány szerinti deformációs tag U alakú, ahol az A-val jelzett hely úgy van kialakítva, hogy be tudjon hajolni. Az A helyet az 1 gerincen bemunkálással hozzuk létre. A deformációs tag 2, 3 száraihoz csatlakozó szabad 4, 5 pofák a B deformációs helyeknél a kiviteli példa esetén felfelé vannak előrehajlítva. A 2, 3 szárak furataiba vannak a 6, 7 kormánytengelyvégek bedugva és behegesztve. A kormányzáskor azaz a forgatónyomaték átvitelekor, kopás következtében játék nem tud fellépni. Tengelyirányú terhelésnél a deformációs tag a 2. ábra szerint az A helyen deformálódik. Mivel az A helyre ható erő emelőkarja mindig nő, az ellenálló erő csökken. A két szabad 4, 5 pofa egymásra felfekszik. További erő növekedéskor a 4, 5 pofák a B helyeken deformálódnak és ezáltal az ellenerő újra megnő. Meghatározott deformációs út után az ellenerő csökken, amikor is a 6, 7 kormánytengely vége — mint ahogy a 3. ábrán látható — C pontban érintkezésbe kerül. További axiális terhelés esetén az A, B és C helyeken tovább deformálódik a deformációs tag, mindaddig, míg a 4. ábra szerinti végleges alakját fel nem veszi. Az 5. ábra szerinti diagramban az erő görbéje látható az egyes deformációs lépcsőkben. Ebből látható, hogy a találmány szerinti deformációs tag révén a deformációs folyamat alatt megközelítően állandó erő érhető el. A szabad 4, 5 pofák vízszintesen is elrendezhetők, illetve lefelé lehetnek előhajlítva, mint ahogy az a 6. és 7. ábrákon látható. Egy további konstrukciós változatot szemléltet a 8. ábra. Az U alakú deformációs tag szabad 4, 5 pofái hasítékkal vannak ellátva. Ezekbe egy 8 borda fekszik a formazáró forgatónyomaték továbbítása céljából. A 8 bordát az üreges teret kitöltő 9 rugalmas anyag pl. gumi vagy műanyag tartja helyzetében. Ezen elrendezés révén lehetségessé válik a deformációs tagot, a korábban említett kiviteli példával szemben, azonos elfordulási szilárdság mellett kisebbre méretezni. A találmány szerinti deformációs tag előnyei a következők. Az az erő, amely a deformációhoz szükséges, az egész deformációs folyamat alatt megközelítően állandó értéken tartható. A méretezés által meghatározott energiaabszorbciós képességet a kopás vagy korrózió, vagy egyéb más behatások nem változtatják. A kormányoszloppal létesített formazáró kapcsolat biztosítja, hogy kopás következtében nem keletkezhet játék. Szabadalmi igénypontok 1. Deformációs tag járművek kihajlítható biztonsági kormányoszlopaihoz, ahol a kormánytengely több részből van kialakítva és csuklósán van összekötve, azzal jellemezve, hogy a deformációs tag U alakúan van kiképezve és egy behajlási hellyel (A) rendelkezik, melyet a gerincen (1) kialakított bevágás alkot és a derfomá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
