DE102007017467A1

DE102007017467A1 - Lenkrad mit Umschäumung und Verfahren zur Herstellung eines Lenkrades

Info

Publication number: DE102007017467A1
Application number: DE102007017467A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. Müller; Andreas Hans; Martin Sauer; Bernhard Kempf
Original assignee: Takata Petri AG
Current assignee: Takata AG
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2008-10-16
Also published as: WO2008125566A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad mit Umschäumung, die auf ein Lenkradskelett aufgebracht ist. Insbesondere zur Erzielung einer gewünschten Weichheit des Lenkradkranzes und der geforderten Oberflächenhärte der Lenkradverkleidung besteht die Umschäumung (2, 6, 10, 14) zumindest an ausgewählten Abschnitten des Lenkrades aus einem weichen formbeständigen Schaummaterial, das von einer härteren Deckschicht (3, 8) oder einer Lederummantelung (12, 16) umgeben ist. Ein Verfahren zur Herstellung einer Verkleidung für ein Lenkrad ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkradskelett in einer ersten Schäumform mit einem weichen formbeständigen Schaummaterial bedeckt wird und dass das vorgeschäumte Lenkrad nach Ablauf der Reaktionszeit in einer zweiten Schäumform mit einer härteren Deckschicht überschäumt wird oder mit einer Lederverkleidung versehen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Lenkrades nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Lenkräder bestehen aus einem Lenkradskelett als tragende Metallstruktur, die umhüllt ist, wobei zur Umhüllung vorwiegend PUR-Schäume verwendet werden, die die funktionalen, geometrischen, optischen und haptischen Eigenschaften des Lenkrades gewährleisten. Diese PUR-Schäume müssen, um die Anforderungen an das Lenkrad auf Lebensdauer zu erfüllen, bestimmten Anforderungen an die Oberflächengüte entsprechen, die in der Regel in Spezifikationen beschrieben sind. Einer der dort geforderten Punkte ist die Oberflächenhärte, die maßgeblich die Abriebfestigkeit bestimmt. Die Umhüllung wird in den meisten Fällen in einem Vorgang durch Schäumen geformt oder bei Lederlenkrädern wird zusätzlich auf den Schaum eine Verkleidung aus Leder aufgebracht.
Aus der EP 0 446 394 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Lenkrädern bekannt, bei dem in einem ersten Arbeitsgang auf das Lenkradskelett ein Kern aus einem offenporigen geschäumten Kunststoffmaterial und danach auf das so vorbereitete Lenkrad in einem zweiten Arbeitsgang in einer Sollmaße aufweisenden Form eine Sichtummantelung aus ungeschäumtem Kunststoff aufgebracht wird. Dieses zweistufige Verfahren soll gewährleisten, dass die Sichtummantelung frei von Blasen, Schlieren und Unregelmäßigkeiten ist.
Weiterhin ist aus der DE 100 36 069 A1 ein Lenkrad mit einem Lenkradkranz, Lenkradspeichen und einer Lenkradverkleidung bekannt, wobei der Lenkradkranz ein Lenkradskelett und eine das Lenkradskelett umhüllende Skelettummantelung aufweist, und wobei zwischen dieser und der Lenkradverkleidung eine weiche Schicht vorgesehen ist. Durch diese weiche Schicht soll ein Lenkrad mit weichem Griffgefühl erzielt werden. Der Nachteil dieses Lenkradaufbaus besteht darin, dass er nur für Lenkräder sinnvoll ist, bei denen die Lenkradverkleidung aus Leder besteht. Sofern die Lenkradverkleidung aus Kunststoff besteht, wäre es sinnvoll, diese Kunststoffverkleidung in einem weiteren Spritzgussschritt aufzubringen, da diese Kunststoffschicht hart sein muss. In diesem Fall wären dann drei Spritzgussvorgänge erforderlich, so dass der Herstellungsaufwand beträchtlich wäre.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringerem Aufwand einerseits eine gewünschte Weichheit des Lenkradkranzes und andererseits die geforderte Oberflächenhärte der Lenkradverkleidung zu erzielen.
Erfindungsgemäß wird das durch einen Lenkradaufbau gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren zur Herstellung eines Lenkrades gemäß Anspruch 9 erreicht.
Bei einem Lenkrad mit Umschäumung, die auf ein Lenkradskelett aufgebracht ist, besteht die Umschäumung erfindungsgemäß zumindest an ausgewählten Abschnitten des Lenkrades aus einem weichen formbeständigen Schaummaterial, das von einer härteren Deckschicht oder einer Lederummantelung umgeben ist.
Durch diesen Aufbau des Lenkrades wird mit geringerem Aufwand eine gewünschte weiche Haptik und die erforderliche Härte der Oberfläche des Lenkrades erreicht.
Die härtere Deckschicht besteht vorzugsweise aus einem designgebenden Schaumstoff, wie er bei Lenkrädern des Standes der Technik bereits verwendet wird. Obwohl bei Lenkrädern mit einer Lederumhüllung die härtere Deckschicht entfallen kann, ist diese Deckschicht bei einer Variante zumindest teilweise noch mit Leder abgedeckt.
Die Berührungsflächen des weichen Schaummaterials und der härteren Deckschicht weisen zur Verhinderung einer Verdrehung beider Schichten gegeneinander geometrische Strukturen auf. Dabei können sowohl regelmäßige geometrische Strukturen wie Zylinder, Pyramiden, Nuten oder Furchen als auch unregelmäßige geometrische Strukturen, wie z. B. eine grobe Erodierstruktur vorgesehen sein. Infolge dieser geometrischen Strukturen ist zwischen den beiden Schichten oder zwischen der weichen Schicht und der Lederumhüllung eine ausreichende Reibung vorhanden, die eine Verdrehung der Schichten gegeneinander bzw. der Lederumhüllung gegenüber der weicheren Schicht verhindert.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Verkleidung für ein Lenkrad ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkradskelett in einer ersten Schäumform mit einem weichen formbeständigen Schaummaterial bedeckt wird, und dass das vorgeschäumte Lenkrad nach Ablauf der Reaktionszeit in einer zweiten Schäumform mit einer härteren Deckschicht überschäumt wird oder mit einer Lederverkleidung versehen wird.
Es ist zweckmäßig, dass auf die Innenwand der ersten Schäumform die geometrische Struktur der Berührungsfläche des weichen Schaummaterials mit der in der zweiten Schäumform aufzubringenden Deckschicht aufgebracht wird. Obwohl die Deckschicht bei einem Lederlenkrad entfallen kann, kann aber auch die härtere Deckschicht mit Leder überzogen werden.
Die Erfindung soll in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch einen partiell umschäumten Lenkradkranz;
2 einen Querschnitt durch einen vollständig umschäumten Lenkradkranz;
3 einen Querschnitt durch einen partiell umschäumten Lenkradkranz mit Belederung;
4 einen Querschnitt durch einen vollständig umschäumten Lenkradkranz mit Belederung;
5 die Einzelheit E aus 2.
Bei dem in der 1 dargestellten Querschnitt eines Lenkradkranzes ist ein Lenkradskelett 1, vorgesehen, das eine hakenförmige Querschnittsform aufweist. Das Lenkradskelett 1 ist in einer ersten Schäumform partiell mit einer weichen formbeständigen Umschäumung 2 versehen worden. Diese Umschäumung besteht vorzugsweise aus einem 2-Komponenten Schaummaterial. Nach der Ausreaktion des Materials hat der Lenkradkranz nunmehr einen weichen inneren Kern erhalten. Da dieses Kernmaterial nicht den Anforderungen gemäß den Vorschriften an das Außenmaterial entspricht, muss es mit einer zweiten Komponente überzogen werden. Zur Herstellung eines kompletten Schaumlenkrades wird das vorgeschäumte Lenkrad in eine zweite Schäumform eingelegt. Dort wird das Lenkrad mit einer zweiten designgebenden Schaumschicht 3 versehen, die die in den Vorschriften geforderte Härte aufweist. Da das Lenkradskelett nicht vollständig mit der weichen Umschäumung versehen worden ist, reicht die Schaumschicht 3 an der mit 4 gekennzeichneten Stelle bis an das Lenkradskelett heran.
Bei der Ausführungsform der 2 ist ein Lenkrad mit einem im Querschnitt U-förmigen Lenkradskelett 5 vorgesehen. Dieses wird in einer ersten Schäumform vollständig mit einer weichen formbeständigen Umschäumung 6 versehen. Wie aus der Einzelheit der 5 ersichtlich ist, weist die Oberfläche der Umschäumung 6 Zähne 7 auf, die durch die entsprechend ausgestaltete Innenfläche der ersten Schäumform erzielt werden. Eine gleiche oder ähnliche rauhe Oberfläche ist auch bei den anderen Ausführungsformen vorgesehen. Nach der Ausreaktion wird auch dieses vorgeschäumte Lenkrad in eine zweite Schäumform eingelegt und mit einer zweiten designgebenden Schaumschicht 8 versehen.
Bei der Ausführungsform der 3 ist ein Lenkradskelett 9, das eine hakenförmige Querschnittsform aufweist, partiell mit einer weichen Schaumschicht 10 versehen, auf der eine designgebende härtere Schaumschicht 11 nach dem vorher beschriebenen Verfahren aufgebracht worden ist. Zusätzlich ist die Schaumschicht 11 partiell noch mit einer Lederschicht 12 überzogen. Je nach Anforderung kann diese Lederschicht 12 auch direkt auf die weiche Schaumschicht 10 aufgebracht werden. Die Lederschicht 10 wird vorzugsweise auf die jeweilige Schaumschicht aufgeklebt.
Bei der Ausführungsform der 4 ist wieder ein Lenkrad mit einem im Querschnitt U-förmigen Lenkradskelett 13 dargestellt. Dieses ist vollständig mit einer weichen formbeständigen Umschäumung 14 versehen, auf der eine designgebende Schaumschicht 15 aufgebracht ist. Zusätzlich ist bei dieser Ausführungsform die gesamte Schaumschicht 15 mit einer Lederschicht 16 überzogen. Auch bei dieser Ausführungsform kann die Lederschicht 16 direkt auf die weiche Umschäumung 14 aufgebracht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0446394 A1 [0003]
- DE 10036069 A1 [0004]

Claims

Lenkrad mit Umschäumung, die auf ein Lenkradskelett aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschäumung (2, 6, 10, 14) zumindest an ausgewählten Abschnitten des Lenkrades aus einem weichen formbeständigen Schaummaterial besteht, und dass dieses von einer härteren Deckschicht (3, 8) oder einer Lederummantelung (12, 16) umgeben ist.
Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die härtere Deckschicht (3, 8) aus einem designgebenden Schaumstoff besteht.
Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die härtere Deckschicht (11, 15) zumindest teilweise mit Leder (12, 16) abgedeckt ist.
Lenkrad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berührungsflächen des weichen Schaummaterials (2, 6, 10, 14) und der härteren Deckschicht (3, 8, 11, 15) zur Verhinderung einer Verdrehung beider Schichten gegeneinander geometrische Strukturen (7) aufweisen.
Lenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass regelmäßige geometrische Strukturen (7) vorgesehen sind
Lenkrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als regelmäßige geometrischen Strukturen Zylinder Pyramiden Nuten oder Furchen (7) vorgesehen sind.
Lenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass unregelmäßige geometrische Strukturen vorgesehen sind.
Lenkrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine grobe Erodierstruktur vorgesehen ist.
Verfahren zur Herstellung einer Verkleidung für ein Lenkrad, insbesondere nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkradskelett (1, 5, 9, 13) in einer ersten Schäumform mit einem weichen formbeständigen Schaummaterial (2, 6, 10, 14) bedeckt wird, und dass das vorgeschäumte Lenkrad nach Ablauf der Reaktionszeit in einer zweiten Schäumform mit einer härteren Deckschicht (3, 8) überschäumt wird oder mit einer Lederverkleidung (12, 16) versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Innenwand der ersten Schäumform die geometrische Struktur (7) der Berührungsfläche des weichen Schaummaterials mit der in der zweiten Schäumform aufzubringenden Deckschicht aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die härtere Deckschicht (11, 15) mit Leder (12, 16) überzogen wird.