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DE102007017467A1 - Steering wheel with foam surround and method for producing a steering wheel - Google Patents

Steering wheel with foam surround and method for producing a steering wheel Download PDF

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DE102007017467A1
DE102007017467A1 DE102007017467A DE102007017467A DE102007017467A1 DE 102007017467 A1 DE102007017467 A1 DE 102007017467A1 DE 102007017467 A DE102007017467 A DE 102007017467A DE 102007017467 A DE102007017467 A DE 102007017467A DE 102007017467 A1 DE102007017467 A1 DE 102007017467A1
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steering wheel
foam
soft
leather
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German (de)
Inventor
Norbert Dipl.-Ing. Müller
Andreas Hans
Martin Sauer
Bernhard Kempf
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Takata AG
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Takata Petri AG
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
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    • B62D1/06—Rims, e.g. with heating means; Rim covers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C44/08—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles using several expanding or moulding steps
    • B29C44/083—Increasing the size of the cavity after a first part has foamed, e.g. substituting one mould part with another
    • B29C44/086—Increasing the size of the cavity after a first part has foamed, e.g. substituting one mould part with another and feeding more material into the enlarged cavity

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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.The invention relates to a steering wheel with foam, which is applied to a steering wheel skeleton. In particular, to achieve a desired softness of the steering wheel rim and the required surface hardness of the steering wheel cover, the foam (2, 6, 10, 14) at least at selected portions of the steering wheel of a soft, dimensionally stable foam material, by a harder cover layer (3, 8) or a Leather sheath (12, 16) is surrounded. A method for producing a lining for a steering wheel according to the invention is characterized in that the steering wheel skeleton is covered in a first foam mold with a soft, dimensionally stable foam material and that the prefoamed steering wheel is foamed after the reaction time in a second foam mold with a harder cover layer or with a Leather cover is provided.

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.The The invention relates to a steering wheel according to the preamble of the claim 1 and a method of manufacturing a steering wheel according to the preamble of Claim 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.steering wheels consist of a steering wheel skeleton as a supporting metal structure, the is enveloped, wherein the envelope predominantly PUR foams which are the functional, geometric, optical and to ensure haptic properties of the steering wheel. These polyurethane foams need to meet the requirements to meet the steering wheel on life Meet surface quality requirements, which are usually described in specifications. One of required there is the surface hardness, which decisively determines the abrasion resistance. The serving will in most cases in a process by foaming molded or in leather steering wheels is additional Applied to the foam a cover made of leather.

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.From the EP 0 446 394 A1 is a method for the production of steering wheels is known in which in a first operation on the steering wheel skeleton a core of an open-cell foamed plastic material and then applied to the so-prepared steering wheel in a second operation in a desired dimensions having form a Sichtummantelung of unfoamed plastic. This two-stage process is designed to ensure that the vision coating is free of bubbles, streaks and irregularities.

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.Furthermore, from the DE 100 36 069 A1 a steering wheel with a steering wheel rim, steering wheel spokes and a steering wheel cover known, the steering wheel rim having a steering wheel skeleton and a skeleton casing enclosing the steering wheel skeleton, and wherein between this and the steering wheel cover a soft layer is provided. Through this soft layer, a steering wheel with a soft feel is to be achieved. The disadvantage of this steering wheel structure is that it only makes sense for steering wheels in which the steering wheel cover is made of leather. If the steering wheel cover is made of plastic, it would be useful to apply this plastic panel in a further injection molding step, since this plastic layer must be hard. In this case, then three injection molding operations would be required, so that the production cost would be considerable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringerem Aufwand einerseits eine gewünschte Weichheit des Lenkradkranzes und andererseits die geforderte Oberflächenhärte der Lenkradverkleidung zu erzielen.Of the Invention is based on the object with less effort on the one hand a desired softness of the steering wheel rim and on the other hand the required surface hardness of the steering wheel cover too achieve.

Erfindungsgemäß wird das durch einen Lenkradaufbau gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren zur Herstellung eines Lenkrades gemäß Anspruch 9 erreicht.According to the invention that by a steering wheel assembly according to claim 1 and by a method of manufacturing a steering wheel according to claim 9 reached.

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.at a steering wheel with foam, which is on a steering wheel skeleton is applied, the foam according to the invention at least on selected sections of the steering wheel from a soft dimensionally stable foam material, that of a harder Cover layer or a leather casing is surrounded.

Durch diesen Aufbau des Lenkrades wird mit geringerem Aufwand eine gewünschte weiche Haptik und die erforderliche Härte der Oberfläche des Lenkrades erreicht.By This structure of the steering wheel is a lesser effort a desired soft feel and the required hardness of the surface reached the steering wheel.

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.The harder top layer preferably consists of a design-giving Foam, as in steering wheels of the prior art already used. Although with steering wheels with a Leather covering the harder top layer accounts can, this cover layer is at least partially in a variant still covered with leather.

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.The Contact surfaces of the soft foam material and the harder top layer have to prevent Twisting of both layers against each other geometric structures. It can be both regular geometric Structures like cylinders, pyramids, grooves or furrows as well irregular geometric structures, such. B. be provided a coarse erosion structure. As a result of this geometric Structures is between the two layers or between the soft ones Layer and the leather cladding sufficient friction present, which is a rotation of the layers against each other or the leather cladding over the softer layer prevented.

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.One Method for producing a lining for a steering wheel is inventively characterized in that the steering wheel skeleton in a first foaming mold with a soft dimensionally stable foam material is covered, and that the prefoamed steering wheel at the end of the reaction time foamed in a second foaming mold with a harder top layer or covered with leather.

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.It is expedient that on the inner wall of the first Foaming mold the geometric structure of the contact surface of the soft foam material with that in the second foam mold applied cover layer is applied. Although the top layer can be omitted in a leather steering wheel, but can also be the harder Cover layer to be covered with leather.

Die Erfindung soll in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:The Invention is intended in embodiments with reference to drawings be explained. Show it:

1 einen Querschnitt durch einen partiell umschäumten Lenkradkranz; 1 a cross section through a partially foam-wrapped steering wheel rim;

2 einen Querschnitt durch einen vollständig umschäumten Lenkradkranz; 2 a cross section through a fully foam-wrapped steering wheel rim;

3 einen Querschnitt durch einen partiell umschäumten Lenkradkranz mit Belederung; 3 a cross section through a partially foam-wrapped steering wheel rim with leather lining;

4 einen Querschnitt durch einen vollständig umschäumten Lenkradkranz mit Belederung; 4 a cross section through a fully foam-wrapped steering wheel rim with leather lining;

5 die Einzelheit E aus 2. 5 the detail E out 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.In the in the 1 illustrated cross section of a steering wheel rim is a steering wheel skeleton 1 provided, which has a hook-shaped cross-sectional shape. The steering wheel skeleton 1 is in a first foam mold partially with a soft dimensionally stable foam 2 been provided. This foam is preferably made of a 2-component foam material. After the reaction of the material, the steering wheel rim now has a soft inner core. Since this core material does not meet the requirements of the regulations for the outer material, it must be coated with a second component. To produce a complete foam steering wheel, the prefoamed steering wheel is inserted into a second foam mold. There is the steering wheel with a second design-giving foam layer 3 provided having the required hardness in the regulations. Since the steering wheel skeleton has not been completely provided with the soft foam, the foam layer is sufficient 3 at the with 4 Marked point up to the steering wheel skeleton zoom.

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.In the embodiment of the 2 is a steering wheel with a cross-sectionally U-shaped steering wheel skeleton 5 intended. This becomes complete in a first foaming mold with a soft, dimensionally stable foam 6 Mistake. As from the detail of 5 can be seen, the surface of the foam surrounds 6 teeth 7 on, which are achieved by the appropriately designed inner surface of the first foam mold. An identical or similar rough surface is also provided in the other embodiments. After the reaction, this prefoamed steering wheel is inserted into a second foam mold and with a second foam layer 8th Mistake.

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.In the embodiment of the 3 is a steering wheel skeleton 9 having a hook-shaped cross-sectional shape, partially with a soft foam layer 10 On top of a design giving harder foam layer 11 has been applied by the previously described method. In addition, the foam layer 11 partially still with a leather layer 12 overdrawn. Depending on the requirement, this leather layer 12 also directly on the soft foam layer 10 be applied. The leather layer 10 is preferably adhered to the respective foam layer.

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.In the embodiment of the 4 is again a steering wheel with a cross-sectionally U-shaped steering wheel skeleton 13 shown. This is complete with a soft dimensionally stable foam 14 provided with a design-giving foam layer 15 is applied. In addition, in this embodiment, the entire foam layer 15 with a leather layer 16 overdrawn. Also in this embodiment, the leather layer 16 directly on the soft foam 14 be applied.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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  • - DE 10036069 A1 [0004] - DE 10036069 A1 [0004]

Claims (11)

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.Steering wheel with foam, which is applied to a steering wheel skeleton, characterized in that the foam coating ( 2 . 6 . 10 . 14 ) at least at selected portions of the steering wheel of a soft, dimensionally stable foam material, and that this of a harder top layer ( 3 . 8th ) or a leather casing ( 12 . 16 ) is surrounded. Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die härtere Deckschicht (3, 8) aus einem designgebenden Schaumstoff besteht.Steering wheel according to claim 1, characterized in that the harder top layer ( 3 . 8th ) consists of a design-giving foam. Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die härtere Deckschicht (11, 15) zumindest teilweise mit Leder (12, 16) abgedeckt ist.Steering wheel according to claim 1, characterized in that the harder top layer ( 11 . 15 ) at least partially with leather ( 12 . 16 ) is covered. 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.Steering wheel according to at least one of the preceding claims, characterized in that the contact surfaces of the soft foam material ( 2 . 6 . 10 . 14 ) and the harder top layer ( 3 . 8th . 11 . 15 ) to prevent a twisting of both layers against each other geometric structures ( 7 ) exhibit. Lenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass regelmäßige geometrische Strukturen (7) vorgesehen sindSteering wheel according to claim 4, characterized in that regular geometric structures ( 7 ) are provided Lenkrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als regelmäßige geometrischen Strukturen Zylinder Pyramiden Nuten oder Furchen (7) vorgesehen sind.Steering wheel according to claim 5, characterized in that as regular geometric structures cylinder pyramid grooves or furrows ( 7 ) are provided. Lenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass unregelmäßige geometrische Strukturen vorgesehen sind.Steering wheel according to claim 4, characterized that provided irregular geometric structures are. Lenkrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine grobe Erodierstruktur vorgesehen ist.Steering wheel according to claim 7, characterized a rough eroding structure is provided. 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.Method for producing a lining for a steering wheel, in particular according to the preceding claims, characterized in that the steering wheel skeleton ( 1 . 5 . 9 . 13 ) in a first foaming mold with a soft, dimensionally stable foam material ( 2 . 6 . 10 . 14 ) is covered, and that the prefoamed steering wheel after the reaction time in a second foam mold with a harder top layer ( 3 . 8th ) or with a leather covering ( 12 . 16 ). 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.A method according to claim 9, characterized in that on the inner wall of the first foam mold, the geometric structure ( 7 ) is applied to the contact surface of the soft foam material with the applied in the second Schäumform cover layer. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die härtere Deckschicht (11, 15) mit Leder (12, 16) überzogen wird.A method according to claim 9 or 10, characterized in that the harder top layer ( 11 . 15 ) with leather ( 12 . 16 ) is coated.
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