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Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtungsbaugruppe eines Fahrzeugs sowie ein Gassackmodul für eine solche Lenkvorrichtungsbaugruppe.
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Lenkvorrichtungsbaugruppen für Kraftfahrzeuge umfassen heutzutage üblicherweise eine Lenkvorrichtung, die um eine Lenkachse drehbar ist, sowie ein Gassackmodul, das in einem zentralen Nabenbereich der Lenkvorrichtung montiert, insbesondere verrastet wird.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Lenkvorrichtungsbaugruppen bekannt, bei denen das Gassackmodul auch zur Auslösung einer Fahrzeughupe verwendet wird und daher in axialer Richtung begrenzt beweglich an der Lenkvorrichtung montiert ist. Hierzu sind Axialführungen nötig, sowie Federelemente, welche die Lenkvorrichtung und das Gassackmodul axial voneinander weg beaufschlagen.
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Ferner gibt es bereits seit einiger Zeit Bestrebungen, die Gassackmodule immer kompakter zu bauen und insbesondere die Modulgrundfläche, also die Modulabmessungen senkrecht zur Lenkachse, zu reduzieren. Somit verringert sich der verfügbare Bauraum an der Schnittstelle zwischen Gassackmodul und Lenkvorrichtung, um funktionale Anforderungen wie zum Beispiel eine zuverlässige Modulbefestigung sowie eine Hupenfunktion mit Axialführung und Federbeaufschlagung zu erfüllen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenkvorrichtungsbaugruppe sowie ein Gassackmodul für eine solche Lenkvorrichtungsbaugruppe zu schaffen, wobei der Bauraumbedarf zur Realisierung aller gewünschten funktionalen Anforderungen zwischen Gassackmodul und Lenkvorrichtung minimiert ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Lenkvorrichtungsbaugruppe mit einer Lenkvorrichtung, welche um eine Lenkachse drehbar ist, einem Gassackmodul, das an der Lenkvorrichtung im Wesentlichen drehfest und zur Auslösung eines Hupensignals axial verschieblich gelagert ist, einer Hupenfeder, welche die Lenkvorrichtung und das Gassackmodul axial voneinander weg beaufschlagt, wobei die Lenkvorrichtung und das Gassackmodul zusammenwirkende Axialführungselemente zur axialen Führung des Gassackmoduls relativ zur Lenkvorrichtung aufweisen, wobei eines der Axialführungselemente als erste Führungshülse ausgeführt ist, die sich in axialer Richtung erstreckt, und wobei die Hupenfeder im Inneren der ersten Führungshülse angeordnet und fixiert ist. Durch diese konstruktive Ausgestaltung der Lenkvorrichtungsbaugruppe ist der Bauraumbedarf zur Realisierung einer Axialführung und einer Federbeaufschlagung zwischen Gassackmodul und Lenkvorrichtung besonders gering. Werden das Gassackmodul und die Lenkvorrichtung vor dem Zusammenbau der Lenkvorrichtungsbaugruppe getrennt voneinander transportiert, ist die Hupenfeder zudem nicht exponiert und wird in vorteilhafter Weise durch die Führungshülse vor Transportbeschädigungen geschützt.
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Vorzugsweise ist die Hupenfeder eine Schraubenfeder, insbesondere eine zylindrische Schraubendruckfeder, die sich in axialer Richtung erstreckt, wobei ein axiales Federende in der ersten Führungshülse fixiert, insbesondere verrastet oder geklemmt ist. Besonders bevorzugt ist zwischen dem Außenradius der Schraubenfeder und dem Innenradius der ersten Führungshülse ist ein gewisser Abstand vorgesehen, damit die Feder über eine an die erste Führungshülse angrenzende Montageführung und einen axial verschieblichen Stempel automatisiert zugeführt und mit der ersten Führungshülse verrastet werden kann. Die Verrastung des axialen Federendes in der ersten Führungshülse ermöglicht eine besonders schnelle, zuverlässige und preiswerte Fixierung der Hupenfeder. Alternativ kann das axiale Federende jedoch auch im Inneren der ersten Führungshülse geklemmt oder auf eine andere Art und Weise befestigt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der Lenkvorrichtungsbaugruppe ist eine Rastfeder zur Befestigung des Gassackmoduls an der Lenkvorrichtung vorgesehen und die erste Führungshülse weist einen Schlitz auf, der im Wesentlichen senkrecht zur Lenkachse verläuft, wobei sich ein Rastabschnitt der Rastfeder durch den Schlitz und die erste Führungshülse erstreckt. Auf diese Weise wird die erste Führungshülse zusätzlich auch für die Montage des Gassackmoduls an der Lenkvorrichtung genutzt, was wiederum zu einer besonders kompakten Bauweise beiträgt.
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Bevorzugt ist die erste Führungshülse an einem Modulbauteil des Gassackmoduls vorgesehen, insbesondere an einem Generatorträger, wobei sich im Inneren der als Schraubenfeder ausgeführten Hupenfeder ein Gewindebolzen zur Verbindung des Modulbauteils mit einem weiteren Modulbauteil, insbesondere mit einem Gassackhalteblech, erstreckt. Zum Verbinden der beiden Modulbauteile kann eine Schraubenmutter verwendet werden, wobei zwischen dem Innenradius der Hupenfeder und dem Außenradius der Schraubenmutter ein hinreichender Abstand vorgesehen ist, um ein Festdrehen der Schraubenmutter auch nach der Montage der Hupenfeder zu ermöglichen. Der Raum im Inneren der ersten Führungshülse des Modulbauteils wird folglich auch zur Befestigung eines weiteren Modulbauteils genutzt, was ebenfalls zu einer besonders kompakten Bauweise beiträgt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Lenkvorrichtungsbaugruppe bildet die erste Führungshülse das Axialführungselement des Gassackmoduls, wobei das Axialführungselement der Lenkvorrichtung als zweite Führungshülse ausgeführt ist, welche sich in axialer Richtung erstreckt, wobei die beiden Führungshülsen passgenau so ineinander gleiten können, dass sie eine Axialführung zwischen dem Gassackmodul und der Lenkvorrichtung bilden. Neben der Bereitstellung einer zuverlässigen Axialführung ergibt sich durch die Ausbildung beider Axialführungselemente als hohle Führungshülsen zusätzlich nutzbarer Bauraum im Inneren der Hülsen sowie eine Materialeinsparung und Gewichtsreduktion.
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Die zweite Führungshülse kann in dieser Ausführungsform beispielsweise an einer Führungsplatte der Lenkvorrichtung vorgesehen sein.
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In diesem Fall weist die Lenkvorrichtung vorzugsweise ein Lenkvorrichtungsskelett auf, wobei die Führungsplatte fest mit dem Lenkvorrichtungsskelett verbunden, insbesondere verschraubt ist.
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Eine Schraube zur festen Verbindung der Führungsplatte mit dem Lenkvorrichtungsskelett kann dabei im Inneren der zweiten Führungshülse angeordnet sein. Der Raum im Inneren der zweiten Führungshülse wird folglich in vorteilhafter Weise zur Montage der Führungsplatte am Lenkvorrichtungsskelett genutzt, was erneut zu einer besonders kompakten Bauweise beiträgt.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird im Übrigen auch gelöst durch ein Gassackmodul für die oben beschriebene Lenkvorrichtungsbaugruppe, wobei das Gassackmodul lenkvorrichtungsseitig eine erste Führungshülse zur Axialführung des Gassackmoduls relativ zu einer Lenkvorrichtung der Lenkvorrichtungsbaugruppe aufweist, wobei in der ersten Führungshülse eine Hupenfeder aufgenommen und befestigt ist, welche das Gassackmodul und die Lenkvorrichtung im zusammengebauten Zustand der Lenkvorrichtungsbaugruppe voneinander weg beaufschlagt.
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Vorzugsweise ist die erste Führungshülse an einem Modulbauteil des Gassackmoduls vorgesehen, insbesondere an einem Generatorträger, wobei sich im Inneren der als Schraubenfeder ausgeführten Hupenfeder ein Gewindebolzen zur Verbindung des Modulbauteils mit einem weiteren Modulbauteil, insbesondere einem Gassackhalteblech, erstreckt.
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Ferner umfasst das Gassackmodul bevorzugt eine Rastfeder zur Verrastung des Gassackmoduls mit der Lenkvorrichtung, wobei die erste Führungshülse des Gassackmoduls einen Schlitz zur Aufnahme eines Rastabschnitts der Rastfeder aufweist. Eine Axialführung des Gassackmoduls, eine Aufnahme von Hupenfeder und Gewindebolzen sowie eine Rastkontur zur Montage des Gassackmoduls an einer Lenkvorrichtung sind somit auf engstem Raum und im unmittelbaren Bereich der ersten Führungshülse realisiert. Folglich ergeben sich auch für äußerst kompakte Gassackmodule mit besonders kleiner Grundfläche keinerlei Bauraumprobleme an der Schnittstelle zur Lenkvorrichtung.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigt:
- - 1 eine perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Lenkvorrichtungsbaugruppe;
- - 2 eine perspektivische Untersicht eines erfindungsgemäßen Gassackmoduls der Lenkvorrichtungsbaugruppe gemäß 1;
- - 3 eine axiale Untersicht des Gassackmoduls gemäß 2;
- - 4 eine Schnittansicht der Lenkvorrichtungsbaugruppe gemäß 1 im zusammengebauten Zustand; und
- - 5 ein Detail der Schnittansicht gemäß 4 im Bereich einer Axialführung zwischen Gassackmodul und Lenkvorrichtung.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht einer Lenkvorrichtungsbaugruppe 10 mit einer hier beispielhaft als Lenkrad ausgeführten Lenkvorrichtung 12, die um eine Lenkachse (A) drehbar ist, sowie mit einem Gassackmodul 14, das an der Lenkvorrichtung 12 im Wesentlichen drehfest und zur Auslösung eines Hupensignals axial verschieblich gelagert ist.
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Das Gassackmodul 14 umfasst in der dargestellten Ausführungsform einen Generatorträger 16, der zusammen mit einer Modulkappe 18 ein Modulgehäuse des Gassackmoduls 14 bildet, wobei in dem Modulgehäuse ein gefalteter Gassack 20, ein als Diffusor ausgeführtes Gassackhalteblech 22 und ein Gasgenerator 24 (siehe 4) aufgenommen sind. Der Gasgenerator 24 ist am Generatorträger 16 befestigt, und auch ein Gassackmund des gefalteten Gassacks 20 ist mittels des Gassackhalteblechs 22 am Generatorträger 16 fixiert. In bekannter Weise wird der Gasgenerator 24 bei Bedarf aktiviert, woraufhin das Modulgehäuse geöffnet und der Gassack 20 mit Generatorgas befüllt wird, um einen Fahrzeuginsassen schützen.
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Gemäß 1 ist am Generatorträger 16 lenkvorrichtungsseitig eine Rastfeder 26 zur Verrastung des Gassackmoduls 14 mit der Lenkvorrichtung 12 vorgesehen, wobei die lenkvorrichtungsseitige Schnittstelle des fertigen Gassackmoduls 14 in den 2 und 3 näher dargestellt ist. Dabei wird deutlich, dass die Rastfeder 26 am Generatorträger 16 vormontiert ist, um dann bei der Montage des Gassackmoduls 14 eine Rastverbindung mit der Lenkvorrichtung 12 auszubilden.
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Eine Schnittansicht der Lenkvorrichtungsbaugruppe 10 im zusammengebauten Zustand, das heißt nach der Verrastung des Gassackmoduls 14 an der Lenkvorrichtung 12, ist in 4 dargestellt. Die 5 zeigt schließlich ein Detail dieser Schnittansicht im Bereich einer Verrastung, Axialführung und Federbeaufschlagung zwischen Gassackmodul 14 und Lenkvorrichtung 12.
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Die Lenkvorrichtungsbaugruppe 10 weist eine Hupenfeder 28 auf, welche die Lenkvorrichtung 12 und das Gassackmodul 14 im zusammengebauten Zustand der Lenkvorrichtungsbaugruppe 10 axial voneinander weg beaufschlagt, wobei die Lenkvorrichtung 12 und das Gassackmodul 14 zusammenwirkende Axialführungselemente zur axialen Führung des Gassackmoduls 14 relativ zur Lenkvorrichtung 12 aufweisen. Eines der Axialführungselemente ist dabei als erste Führungshülse 30 ausgeführt, welche sich in axialer Richtung erstreckt, wobei die Hupenfeder 28 im Inneren der ersten Führungshülse 30 angeordnet und fixiert ist.
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Die Hupenfeder 28 ist hier eine zylindrische Schraubendruckfeder, die sich in axialer Richtung erstreckt, wobei ein axiales Federende 32 in der ersten Führungshülse 30 fixiert, insbesondere verrastet ist. Wie in 3 dargestellt, ist zwischen dem Außenradius ra,28 der Hupenfeder 28 und dem Innenradius ri,30 der ersten Führungshülse 30 ein Abstand von wenigstens 2,0 mm vorgesehen, damit die Hupenfeder 28 über eine an die erste Führungshülse 30 angrenzende Montageführung und einen axial verschieblichen Stempel automatisiert zugeführt und mit der ersten Führungshülse 30 verrastet werden kann.
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Die erste Führungshülse 30 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel lenkvorrichtungsseitig an einem Modulbauteil des Gassackmoduls 14 vorgesehen, insbesondere am Generatorträger 16, wobei im Inneren der Hupenfeder 28 ein Gewindebolzen 34 zur Verbindung des Generatorträgers 16 mit einem weiteren Modulbauteil, insbesondere dem Gassackhalteblech 22, angeordnet ist.
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Der Gewindebolzen 34 erstreckt sich ausgehend vom Gassackhalteblech 22 durch eine Öffnung 36 in einer senkrecht zur Lenkachse A verlaufenden Grundplatte 38 des Generatorträgers 16 bis zu einem freien Bolzenende in der ersten Führungshülse 30. Die erste Führungshülse 30 ist an die Grundplatte 38 des Generatorträgers 16 angeformt und erstreckt sich in axialer Richtung von der Grundplatte 38 zu einem freien Hülsenende 40 hin.
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Um das Gassackhalteblech 22 fest mit dem Generatorträger 16 zu verbinden, ist eine Schraubenmutter 42 vorgesehen, wobei zwischen dem Innenradius ri,28 der Hupenfeder 28 und dem Außenradius ra,42 der Schraubenmutter 42 ein Abstand von wenigstens 1-2 mm vorgesehen ist, um ein Festdrehen der Schraubenmutter 42 auch nach der Montage der Hupenfeder 28 zu ermöglichen.
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Zur Montage der Hupenfeder 28 am Generatorträger 16 sind angrenzend an die Grundplatte 38 des Generatorträgers 16 an einer radialen Innenseite der ersten Führungshülse 30 radial einwärts ragende Rastvorsprünge 44 mit einer Anlaufschräge 46 und einem Hinterschnitt 48 vorgesehen. Somit kann die Hupenfeder 28 von einer Montageführung umgriffen und bis zu den Rastvorsprüngen 44 in die erste Führungshülse 30 eingesteckt werden. Anschließend beaufschlagt ein Stempel im Inneren der Montageführung ein von der Grundplatte 38 abgewandtes, axiales Federende 33 axial in Richtung zur Grundplatte 38, bis sich das entgegengesetzte, grundplattenseitige Federende 32 entlang der Anlaufschrägen 46 bewegt und sich radial einwärts elastisch verformt, bis es sich schließlich wieder radial aufweitet und in den Hinterschnitt 48 schnappt. Durch das Einrasten des grundplattenseitigen Federendes 32 in die Hinterschnitte der Rastvorsprünge 44 ist die Hupenfeder 28 zuverlässig in der ersten Führungshülse 30 befestigt, sodass die Montageführung und der Stempel wieder entfernt werden können.
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Gemäß 3 sind in Umfangsrichtung der ersten Führungshülse 30 gesehen drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Rastvorsprünge 44 vorgesehen, wobei in alternativen Ausführungsformen auch mehr oder weniger Rastvorsprünge 44 vorhanden sein können.
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Ferner wird anhand der 5 deutlich, dass eine axiale Abmessung der Hinterschnitte 48 so bemessen ist, dass in jeden Hinterschnitt 48 zumindest eine Federwindung am grundplattenseitigen Federende 32 einschnappt. Je nach Geometrie und Drehstellung der Hupenfeder 28 können an einem der Hinterschnitte 48 jedoch auch zwei (oder mehr) Windungen der Hupenfeder 28 einschnappen. Dabei sind die Geometrie der Rastvorsprünge 44 und die Federgeometrie insbesondere so aufeinander abgestimmt, dass sich die Hupenfeder 28 auch nach ihrer Verrastung sowie unabhängig von ihrer Drehstellung in der ersten Führungshülse 30 weiterhin im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckt, was eine vorteilhafte, automatisierte Federmontage ermöglicht.
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In der dargestellten Ausführungsform bildet die erste Führungshülse 18 das Axialführungselement des Gassackmoduls 14.
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Als Axialführungselement der Lenkvorrichtung 12 ist eine zweite Führungshülse 50 vorgesehen, die sich genau wie die erste Führungshülse 30 in axialer Richtung erstreckt. Die beiden Führungshülsen 30, 50 können im zusammengebauten Zustand der Lenkvorrichtungsbaugruppe 10 passgenau ineinander gleiten, sodass sie eine Axialführung zwischen dem Gassackmodul 14 und der Lenkvorrichtung 12 bilden.
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Gemäß den 1, 4 und 5 weist die Lenkvorrichtung 12 ein Lenkvorrichtungsskelett 52 und eine Führungsplatte 54 auf, wobei die Führungsplatte 54 mit dem Lenkvorrichtungsskelett 52 fest verschraubt ist. Die zweite Führungshülse 50 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel an der Führungsplatte 54 der Lenkvorrichtung 12 vorgesehen, insbesondere einstückig angeformt, wobei jeweils eine Schraube 56 zur festen Verbindung der Führungsplatte 54 mit dem Lenkvorrichtungsskelett 52 im Inneren der zweiten Führungshülse 50 angeordnet ist.
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In der vorliegenden Ausführungsform der Lenkvorrichtungsbaugruppe 10 sind beispielhaft vier erste Führungshülsen 30 als Axialführungselemente des Gassackmoduls 14, vier zugeordnete zweite Führungshülsen 50 als Axialführungselemente der Lenkvorrichtung 12 sowie vier zugeordneten Hupenfedern 28 vorgesehen. Alternativ sind jedoch auch Ausführungsvarianten mit einer anderen Anzahl an Führungshülsen 30, 50 oder Hupenfedern 28 denkbar, beispielsweise mit drei oder fünf Führungshülsen 30, 50 bzw. Hupenfedern 28.
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Wie bereits oben erwähnt, ist abgesehen von der Hupenfeder 28 auch die Rastfeder 26 zur Verrastung des Gassackmoduls 14 mit der Lenkvorrichtung 12 am Generatorträger 16 vormontiert. Die erste Führungshülse 30 weist einen Schlitz 58, der im Wesentlichen senkrecht zur Lenkachse (A) verläuft, wobei sich ein Rastabschnitt 60 der Rastfeder 26 durch diesen Schlitz 58 und somit durch das Innere der ersten Führungshülse 30 erstreckt (siehe 2 und 3).
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Gemäß den 4 und 5 weist die zweite Führungshülse 50 einen Hinterschnitt 64 sowie am Rand ihres modulseitigen freien Hülsenendes 62 eine Anlaufschräge 66 für den Rastabschnitt 60 der Rastfeder 26 auf. Bei seiner Montage wird das Gassackmodul 14 in axialer Richtung auf die Lenkvorrichtung 12 aufgeschoben. Dabei wird der Rastabschnitt 60 zunächst von der Anlaufschräge 66 elastisch ausgelenkt, gleitet an der Außenseite der zweiten Führungshülse 50 entlang und schnappt schließlich in den Hinterschnitt 64 der zweiten Führungshülse 50 ein, wodurch das Gassackmodul 14 an der Lenkvorrichtung 12 befestigt ist.
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Der Rand am modulseitigen freien Hülsenende 62 der zweiten Führungshülse 50 bildet im Übrigen ein Lager, an dem sich das axiale Federende 33 der Hupenfeder 28 nach der Montage des Gassackmoduls 14 an der Lenkvorrichtung 12 abstützt. Die Hupenfeder 28 beaufschlagt das Gassackmodul 14 und die Lenkvorrichtung 12 axial voneinander weg, wodurch der Rastabschnitt 60 der Rastfeder 26 gegen den als Axialanschlag wirkenden Hinterschnitt 64 der zweiten Führungshülse 50 gedrückt wird. Dieser Axialanschlag definiert somit eine axiale Grundstellung des Gassackmoduls 14 relativ zur Lenkvorrichtung 12 bei unbetätigter Fahrzeughupe.