DE202011109930U1

DE202011109930U1 - Lenkrad für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE202011109930U1
Application number: DE201120109930
Authority: DE
Original assignee: Takata Petri AG
Current assignee: Takata AG
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2012-07-10
Anticipated expiration: 2021-05-19

Abstract

Lenkrad für ein Kraftfahrzeug, mit – einem zum Schutz eines Fahrzeugführers des Kraftfahrzeuges aufblasbaren Gassack (1); – einem Gasgenerator (2) zum Aufblasen des Gassacks (3); – einer Aufnahme (3), an der der Gasgenerator (2) angeordnet ist, wobei die Aufnahme (3) relativ zu einem Lenkradskelett (5) des Lenkrades bewegbar ist und, wenn sie eine zum Auslösen eines Signals durch den Fahrzugführer ausgeübte Kraft erfährt, aus einer Ausgangsstellung entlang einer Betätigungsrichtung (B) bewegt wird; und – mindestens einer Kopplungseinrichtung (8) mit einem ersten, mit der Aufnahme (3) verbundenen Kopplungselement (81) und einem zweiten, mit dem Lenkradskelett (5) verbundenen Kopplungselement (82), das einen Anlageabschnitt (822) aufweist, der zur Begrenzung einer Bewegung der Aufnahme (3) entgegen der Betätigungsrichtung (B) mit einem Anlageabschnitt (8111, 8121) des ersten Kopplungselementes (81) zusammenwirkt, wobei – die Kopplungseinrichtung (8) so ausgestaltet ist, dass der Anlageabschnitt (8111, 8121) des ersten Kopplungselementes (81) und der Anlageabschnitt...

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1.
Aus dem Stand der Technik sind Lenkräder für Kraftfahrzeuge bekannt, die ein über eine Kontaktbrücke am Lenkradskelett bewegbar gelagertes Gassackmodul umfassen. Durch Bewegen des Gassackmoduls auf die Kontaktbrücke zu kann ein gassackmodulseitiges Kontaktelement mit einem Kontaktelement der Kontaktbrücke in Kontakt gebracht werden, um ein Signal (insbesondere ein Hupsignal) auszulösen. Ein derartiges Lenkrad ist zum Beispiel in der DE 20 2004 005 994 U1 beschrieben. Aufgrund von Fertigungstoleranzen insbesondere von Verbindungseinrichtungen, über die das Gassackmodul mit der Kontaktbrücke verbunden ist, können Kippbewegungen des Gassackmoduls entstehen weil die Elemente der Verbindungseinrichtungen ungleichmäßig im Eingriff stehen, was eine unerwünschte Geräuschentwicklung (Klappergeräusche) während der Fahrt zur Folge hat.
Das von der Erfindung zu lösende Problem besteht darin, ein Lenkrad zu schaffen, mit dem Kippbewegungen des Gassackmoduls so weit wie möglich vermieden werden.
Dieses Problem wird durch das Lenkrad mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Danach wird ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, mit

– einem zum Schutz eines Fahrzeugführers des Kraftfahrzeuges aufblasbaren Gassack;
– einem Gasgenerator zum Aufblasen des Gassacks;
– einer Aufnahme, an der der Gasgenerator angeordnet ist, wobei die Aufnahme relativ zu einem Lenkradskelett des Lenkrades bewegbar ist und, wenn sie eine durch den Fahrzugführer zum Auslösen eines Signals (z. B. auch mittelbar) ausgeübte Kraft erfährt, aus einer Ausgangsstellung entlang einer Betätigungsrichtung bewegt wird; und
– mindestens einer Kopplungseinrichtung mit einem ersten, mit der Aufnahme verbundenen Kopplungselement und einem zweiten, mit dem Lenkradskelett verbundenen Kopplungselement, das einen Anlageabschnitt aufweist, der zur Begrenzung einer Bewegung der Aufnahme entgegen der Betätigungsrichtung mit einem Anlageabschnitt des ersten Kopplungselementes zusammenwirkt, wobei
– die Kopplungseinrichtung so ausgestaltet ist, dass der Anlageabschnitt des ersten Kopplungselementes und der Anlageabschnitt des zweiten Kopplungselementes in der Ausgangsstellung der Aufnahme, in der sie sich vor Ausüben einer Kraft (auf die Aufnahme) durch den Fahrzeugführer zum Auslösen des Signals befindet, mit einem Abstand zueinander angeordnet sind.

Über die Kopplungseinrichtung erfolgt somit eine zumindest mittelbare Kopplung (Verbindung) der Aufnahme mit dem Lenkradskelett, wobei die Kopplung eine zum Auslösen des Signals (insbesondere in Form eines Hupsignals) ausreichende Bewegung der Aufnahme und damit des den Gassack, den Gasgenerator und die Aufnahme umfassenden Gassackmoduls entlang der Betätigungsrichtung ermöglicht, eine Bewegung der Aufnahme entgegen der Betätigungsrichtung jedoch begrenzt.
Insbesondere sind die jeweiligen Anlageflächen der Kopplungselemente in der Ausgangsstellung der Aufnahme mit einem derartigen Abstand zueinander positioniert, dass sie bei einem durch Fertigungstoleranzen bedingten Hin- und Herkippen oder einer sonstigen während der Fahrt auftretenden Bewegung der Aufnahme nicht in Kontakt miteinander kommen, so dass eine unerwünschte Geräuschbildung unterbunden oder zumindest reduziert wird. Erst bei einer ungewöhnlich starken Bewegung der Aufnahme (des Gassackmoduls) entgegen der Betätigungsrichtung, hervorgerufen z. B. durch Kräfte, die bei einem, durch einen Unfall bedingten Aufblasen des Gassacks auf das Gassackmodul wirken, kommen die Anlageflächen der Kopplungselemente in Anlage und verhindern ein Lösen des Gassackmoduls vom Lenkrad.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist das Lenkrad mindestens eine Verbindungseinrichtung auf, die ein erstes und ein zweites Verbindungselement umfasst, deren Anlageabschnitte in der Ausgangsstellung der Aufnahme im Unterschied zu den Kopplungselementen der Kopplungseinrichtung nicht gezielt beabstandet zueinander angeordnet sind. Vielmehr ist die Verbindungseinrichtung so ausgestaltet und angeordnet, dass die Anlageabschnitte des ersten und des zweiten Verbindungselementes die Tendenz haben, in Anlage (in Kontakt) miteinander zu stehen. Beispielsweise weist die Verbindungseinrichtung hierfür ein entsprechend ausgebildetes elastisches Element auf, zum Beispiel eine Feder, die zwischen dem ersten und dem zweiten Verbindungselement der Verbindungseinrichtung angeordnet ist.
Es ist insbesondere denkbar, dass das Lenkrad neben der mindestens einen Kopplungseinrichtung mehrere Verbindungseinrichtungen aufweist, die für eine stabile Position der Aufnahme und damit des Gassackmoduls im Lenkrad sorgen. Die Verbindungseinrichtungen bilden somit eine erste Gruppe von Einrichtungen, über die das Gassackmodul mit dem Lenkradskelett verbunden ist, während die Kopplungseinrichtungen (bzw. die nur eine Kopplungseinrichtung) eine zweite Gruppe derartiger Einrichtungen bilden.
Wie bereits erläutert, sichern die Kopplungseinrichtungen das Gassackmodul zusätzlich, wobei die Anlageflächen des ersten und des zweiten Kopplungselementes jeweils jedoch nur bei einem bereits oben erwähnten besonderen Lastfall (z. B. bei einem unfallbedingten Aufblasen des Gassacks) in Kontakt miteinander kommen. Bei einem derartigen Lastfall verhindern dann nicht nur die Verbindungseinrichtungen, sondern auch die Kopplungseinrichtungen ein Lösen des Gassackmoduls vom Lenkrad. Durch die Kombination aus Verbindungseinrichtungen und Kopplungseinrichtungen kann das Gassackmodul über eine größere Anzahl von Verbindungsstellen mit dem Lenkradskelett verbunden werden, so dass eine möglichst sichere Verbindung zwischen Gassackmodul und Lenkradskelett realisiert werden kann. Gleichzeitig wird, da nicht jede Verbindungsstelle durch eine Verbindungseinrichtung ausgebildet wird, eine Geräuschentwicklung in Folge einer Bewegung des Gassackmoduls während der Fahrt reduziert oder vermieden. Das Anbinden das Gassackmoduls an das Lenkradskelett über eine größere Anzahl von Verbindungsstellen kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn eine massive Ausgestaltung der Verbindungsstellen und angrenzender Bauteile, die eine geringere Anzahl von Verbindungsstellen ermöglichen würde, nicht in Frage kommt, z. B. weil der zur Verfügung stehende Bauraum hierfür nicht ausreicht.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist das Lenkrad neben der mindestens einen Kopplungseinrichtung genau drei Verbindungseinrichtungen auf. Diese drei Verbindungseinrichtungen bilden eine Dreipunktlagerung der Aufnahme am Lenkradskelett, da sich die Aufnahme (das Gassackmodul) immer so positionieren kann, dass auch bei Vorhandensein von aufgrund von Fertigungstoleranzen etwas abweichenden Abmessungen der Verbindungseinrichtungen die jeweiligen Anlageabschnitte des ersten und des zweiten Verbindungselementes in Anlage miteinander sind. Gemeinsam mit der Kopplungseinrichtung sind die Verbindungseinrichtungen z. B. trapez- oder rechteckförmig angeordnet, wie im Folgenden erläutert wird.
Es können natürlich auch mehr als drei Verbindungseinrichtungen vorgesehen sein, so dass die Aufnahme über insgesamt mehr als vier Verbindungsstellen (d. h. Positionen, an denen sich entweder eine Verbindungs- oder eine Kopplungseinrichtung befindet) mit dem Lenkradskelett verbunden ist. Beispielsweise sind die Kopplungseinrichtung und die Verbindungseinrichtungen insbesondere so angeordnet sind, dass Ihre Positionen Eckpunkte eines Vieleckes, z. B. eines Trapez oder eines Rechtecks, bilden. Auch ist möglich, dass die Positionen der drei Verbindungseinrichtungen ein gleichschenkliges Dreieck bilden. Insbesondere ist unabhängig von der Anzahl der Verbindungsstellen eine Symmetrieachse der gebildeten Vielecks oder eines durch drei Verbindungseinrichtungen gebildeten (z. B. gleichschenkligen) Dreiecks gleichzeitig eine Symmetrieachse eines Lenkradkranzes des Lenkrades.
Es wird darauf hingewiesen, dass, falls mehrere Kopplungseinrichtungen vorgesehen sein sollten, diese nicht unbedingt identisch ausgebildet sein müssen. Entsprechend müssen auch die Verbindungseinrichtungen nicht identisch ausgebildet sein, sondern es können unterschiedliche Typen von Verbindungseinrichtungen verwendet werden. Beispiele für geeignete Kopplungs- bzw. Verbindungseinrichtungen werden weiter unten erläutert.
Darüber hinaus kann das Lenkrad insbesondere ein an der Aufnahme angeordnetes erstes Kontaktelement und ein zweites, mittelbar oder unmittelbar mit dem Lenkradskelett verbundenes Kontaktelement aufweisen, wobei das erste und das zweite Kontaktelement durch Bewegen der Aufnahme in Betätigungsrichtung in Kontakt miteinander bringbar sind. Durch Inkontaktbringen des ersten und des zweiten Kontaktelementes wird ein Stromkreis geschlossen, worauf eine Signalvorrichtung das Signal ausgelöst wird. Derartige Anordnungen einer Signalvorrichtung zum Auslösen eines Signals sind jedoch im Prinzip aus dem Stand der Technik bekannt, so dass darauf nicht im Detail eingegangen wird.
Das erste Kontaktelement ist beispielsweise einstückig an der Aufnahme ausgebildet. Dies ist jedoch nicht zwingend, es ist vielmehr auch denkbar, dass das erste Kontaktelement als separates Element über Befestigungsmittel an der Aufnahme befestigt ist. Entsprechend kann das zweite Kontaktelement einstückig mit dem Lenkradskelett ausgebildet oder als separates Element über Befestigungsmittel an dem Lenkradskelett befestigt sein.
Des Weiteren ist denkbar, dass das zweite Kontaktelement an einem zu dem Lenkradskelett separaten Träger (z. B. in Form einer Kontaktbrücke) angeordnet ist, der mit dem Lenkradskelett fest verbunden ist. Gleichzeitig ist z. B. das zweite Kopplungselement der Kopplungseinrichtung über den Träger, d. h. mittelbar, mit dem Lenkradskelett verbunden. Natürlich ist es auch möglich, dass das zweite Kopplungselement der Kopplungseinrichtung unmittelbar am Lenkradskelett festgelegt oder einstückig mit dem Lenkradskelett ausgebildet ist.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist das Lenkrad eine Abdeckung auf, die den zusammengefalteten Gassack zumindest an einer dem Gasgenerator abgewandten Seite abdeckt, wobei die Abdeckung mit der Aufnahme so verbunden ist, dass durch Ausüben einer Kraft (in Betätigungsrichtung) auf die Abdeckung eine Bewegung der Aufnahme in Betätigungsrichtung und somit ein Auslösen des Signals erzeugt werden kann. Beispielsweise ist die Abdeckung über eine Rastverbindung mit der Aufnahme verbunden.
Es wird darauf hingewiesen, dass unter der „Ausgangsstellung” der Aufnahme die Stellung (Position) der Aufnahme im normalen Fahrbetrieb verstanden wird, d. h. die Stellung der Aufnahme, in der sie sich befindet, wenn durch den Fahrer keine Kraft zum Auslösen des Signals auf die Aufnahme (bzw. auf die Abdeckung) ausgeübt wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das erste Kopplungselement der Kopplungseinrichtung so ausgebildet, dass es mit seinem Anlageabschnitt einen Teilabschnitt des zweiten Kopplungselementes hintergreift, wobei dieser Teilabschnitt den Anlageabschnitt des zweiten Kopplungselementes aufweist. Insbesondere weist das zweite Kopplungselement in einem senkrecht zur Betätigungsrichtung orientierten Abschnitt eine Öffnung auf, die das erste Kopplungselement mit seinem Anlageabschnitt hintergreift. Beispielsweise handelt es sich bei dem zweiten Kopplungselement um einen (etwa zumindest näherungsweise hohlzylindrisch ausgebildeten) Rastkörper, der in einer der Aufnahme zugewandten und sich z. B. senkrecht zur Betätigungsrichtung erstreckenden Stirnseite eine Öffnung aufweist, die das erste Kopplungselement hintergreift.
Bei dem ersten Kopplungselement handelt es sich z. B. um ein Spreizelement, das durch die Öffnung in dem zweiten Kopplungselement eingeführt werden kann und in einer Endstellung auseinanderspreizt, so dass es die Öffnung hintergreift. Ein derartiges Spreizelement und eine mittels des Spreizelementes realisierte Rastkopplung zwischen einer Gasgeneratoraufnahme und einem Lenkradskelett ist in der DE 20 2004 005 094 U1 beschrieben, auf die insofern ausdrücklich Bezug genommen wird.
Es ist auch möglich, dass das zweite Kopplungselement in einem parallel zur Betätigungsrichtung orientierten Abschnitt eine Öffnung aufweist, in die das erste Kopplungselement eingreift. Beispielsweise handelt es sich bei dem Abschnitt des zweiten Kopplungselementes, in dem sich die Öffnung befindet, um einen seitlichen Rand eines Trägers, der mit dem Lenkradskelett verbunden ist, oder um einen Rand des Lenkradskeletts selber.
Es wird darauf hingewiesen, dass die oben erläuterte Verbindungseinrichtung analog zu der Kopplungseinrichtung ausgebildet sein kann. Beispielsweise ist das erste Verbindungselement in Form eines Spreizelementes ausgebildet, das eine Öffnung in dem zweiten Verbindungselement durchgreift, oder das zweite Verbindungselement der Verbindungseinrichtung weist in einem parallel zur Betätigungsrichtung orientierten Abschnitt eine Öffnung auf, in die das erste Verbindungselement (insbesondere mit seinem Anlageabschnitt) eingreift.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Abstand zwischen dem Anlageabschnitt des ersten Kopplungselementes und dem Anlageabschnitt des zweiten Kopplungselementes in der Ausgangsstellung der Aufnahme mindestens 0,5 mm, insbesondere zwischen 0,5 und 1 mm. Die Erfindung ist darauf jedoch nicht festgelegt, sondern es sind selbstverständlich auch andere Abstände zwischen den beiden Anlageflächen möglich.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 Eine Schnittansicht eines Teilbereichs eines Lenkrads gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2A und 2B eine Schnittansicht einer Verbindungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Lenkrades;
3 eine Schnittansicht einer Kopplungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Lenkrades;
4 eine Schnittansicht einer alternativen Ausbildung einer Verbindungseinrichtung;
5 schematisch die Position von Kopplungs- und Verbindungseinrichtungen eines erfindungsgemäßen Lenkrades; und
6 eine weitere Variante einer Verbindungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Lenkrads in Schnittansicht.
Der in 1 gezeigte Schnitt durch einen zentralen Bereich eines erfindungsgemäßen Lenkrades zeigt ein im Lenkrad angeordnetes Gassackmodul, das einen Gassack 1, einen Gasgenerator 2 zum Aufblasen des Gassacks sowie wie eine Aufnahme in Form eines Gasgeneratorträgers 3, an dem der Gasgenerator festgelegt ist, aufweist. Darüber hinaus umfasst das Gassackmodul eine Abdeckung 4, die den Gassack 1 zumindest an einer dem Gasgenerator 2 abgewandten Seite abdeckt.
Die Abdeckung 4 ist über eine Seitenwand 41 mit einer Seitenwand 31 des Gasgeneratorträgers 3 verbunden, zum Beispiel verrastet.
Des Weiteren umfasst das Lenkrad einen Träger in Form einer Kontaktbrücke 6, die mit einem Lenkradskelett 5 des Lenkrades, das insbesondere einen Lenkradkranz und/oder Lenkradspeichen, sowie einen mit diesen verbundenen Nabenbereich des Lenkrades definiert, fest verbunden ist. An dem Gasgeneratorträger 3 ist ein erstes Kontaktelement 32 angeordnet, dem ein zweites, an der Kontaktbrücke 6 angeordnetes Kontaktelement 61 zugeordnet ist. Die beiden Kontaktelemente 32, 61 befinden sich in der in 1 gezeigten Ausgangsstellung des Gasgeneratorträgers 3 (d. h. des Gassackmoduls) in einem Abstand h (senkrecht zum Gasgeneratorträger 3) voneinander.
Der Gasgeneratorträger 3 kann durch eine vom Fahrzeugführer auf die Abdeckung 4 in einer Betätigungsrichtung B ausgeübte Kraft, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Abschnitt des Gasgeneratorträgers 3, an dem das erste Kontaktelement 32 angeordnet ist, verläuft, aus der Ausgangsstellung auf die Kontaktbrücke 6 zu bewegt werden. Durch eine derartige vom Fahrzeugführer bewirkte Bewegung des Gasgeneratorträgers 3 wird das erste Kontaktelement 32 in Kontakt mit dem zweiten Kontaktelement 61 gebracht, wodurch ein Stromkreis geschlossen und ein Hupsignal ausgelöst wird. Die „Ausgangstellung” des Gasgeneratorträgers 3 bezeichnet die Position des Gasgeneratorträgers 3, in der er sich befindet, wenn der Fahrzeugführer keine Kraft in Betätigungsrichtung B auf die Abdeckung 4 (d. h. das Gassackmodul) ausübt.
Die Verbindung zwischen dem Gasgeneratorträger 3 und der Kontaktbrücke 6 erfolgt über mindestens eine Verbindungseinrichtung 7, die so gestaltet ist, dass das Gassackmodul, wie erwähnt, entlang der Betätigungsrichtung B gegenüber der Kontaktbrücke 6 und damit gegenüber dem Lenkradskelett 5 bewegbar ist. Die Verbindungseinrichtung 7 weist hierfür ein erstes an dem Gasgeneratorträger 3 angeordnetes Verbindungselement 71 und ein zweites, an der Kontaktbrücke 6 angeordnetes Verbindungselement 72 auf, wobei eine Anlagefläche des ersten Verbindungselementes 71 mit einer Anlagefläche des zweiten Verbindungselementes 72 so zusammenwirkt, dass ein Entfernen des Gassackmoduls von der Kontaktbrücke 6 (d. h. von dem Lenkradskelett 5 weg) entgegen der Betätigungsrichtung B verhindert wird. Beispiele für die Gestaltung derartiger Verbindungseinrichtungen werden anhand der 2A, 2B, 4, sowie 6 erläutert.
Die Verbindungseinrichtung 7 ist darüber hinaus so gestaltet, dass die Anlageflächen der Verbindungselemente 71, 72 in der Ausgangsstellung des Gassackmoduls (d. h. vor Auslösen eines Hupsignals), in Anlage miteinander gehalten werden. Dazu dient eine zwischen dem Gasgeneratorträger 3 und dem zweiten Verbindungselement 72 angeordnete Druckfeder 73. Die Feder 73 bewegt zudem das Gassackmodul nach Auslösen des Hupsignals zurück in die Ausgangsstellung.
Das Lenkrad weist des Weiteren eine Kopplungseinrichtung 8 auf, die ähnlich der Verbindungseinrichtung 7 ausgebildet ist. Insbesondere weist die Kopplungseinrichtung 8 ein erstes Kopplungselement 81 (korrespondierend zu dem ersten Verbindungselement 71 der Verbindungseinrichtung 7) und ein zweites Kopplungselement 82 (korrespondierend zu dem zweiten Verbindungselement 72 der Verbindungseinrichtung 7) auf. Entsprechend weisen auch die Kopplungselemente 81, 82 Anlageflächen auf, die bei einer Bewegung des Gasgeneratorträgers 3 entgegen der Betätigungsrichtung B zur Anlage kommen und dadurch eine Bewegung in einer Richtung entgegen der Betätigungsrichtung B begrenzen.
Im Unterschied zur Verbindungseinrichtung 7 ist die Kopplungseinrichtung 8 jedoch nicht so ausgebildet und angeordnet, dass die Anlageflächen in der Ausgangsstellung der Aufnahme die Tendenz haben, in Anlage miteinander zu stehen. Vielmehr ist die Kopplungseinrichtung 8 so gestaltet, dass die Anlageflächen in der Ausgangsstellung des Gasgeneratorträgers 3 nicht in Anlage miteinander sind, sondern vielmehr mit einem Abstand zueinander angeordnet sind. Ein Beispiel für eine derartige Kopplungseinrichtung wird weiter unten anhand der 3 erläutert.
Das in 1 dargestellte Lenkrad weist insbesondere mehrere, z. B. gleichartige, Verbindungseinrichtungen 7 und mindestens eine Kopplungseinrichtung 8 auf, wie zum Beispiel anhand der 6 erläutert wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Verwendung einer separaten Kontaktbrücke nicht zwingend erforderlich ist. Es ist auch möglich, dass das zweite Kontaktelement 61, das zweite Verbindungselement 72 der Verbindungseinrichtung 7 und/oder das zweite Kopplungselement 82 der Kopplungseinrichtung 8 unmittelbar an dem Lenkradskelett 5 angeordnet sind, entweder fest mit diesem verbunden oder als einstückiger Bestandteil.
Wie bereits erwähnt, zeigen die 2A und 2B eine Möglichkeit der Ausgestaltung der Verbindungseinrichtung 7. Danach ist das erste Verbindungselement 71 in Form eines Spreizelementes ausgebildet, wobei das zweite Verbindungselement 72 als Rastkörper gestaltet ist, der eine Öffnung 721 aufweist, durch die das erste Verbindungselement 71 (nach Montage des Gassackmoduls an der Kontaktbrücke) hindurchgreift und somit eine Rastverbindung zwischen Gasgeneratorträger und Kontaktbrücke ausgebildet wird.
Genauer ist der das zweite Verbindungselement 72 ausbildende Rastkörper im Wesentlichen hohlzylindrisch ausgeformt, wobei die Öffnung 721 in einer dem Gasgeneratorträger 3 zugewandten Stirnseite des Rastkörpers ausgebildet ist.
Das erste Verbindungselement 71 weist zwei Arme (Haken) 711, 712 auf, die jeweils eine Anlagefläche 7111, 7121 besitzen, mit der das in die Öffnung 721 eingesetzte erste Verbindungselement 71 (d. h. in Rastposition) einen Rand 722 der Öffnung als Anlagefläche des zweiten Verbindungselementes 72 hintergreift, so dass einem Herausziehen des ersten Verbindungselementes 71 aus der Öffnung 721 und damit einem Lösen des Gasgeneratorträgers 3 von der Kontaktbrücke 6 entgegenwirkt wird. Aufgrund der Feder 73 haben die Anlageflächen 7111, 7121 und 722 die Neigung, in Kontakt miteinander zu stehen.
Das als Spreizelement ausgebildete erste Verbindungselement 71 ist z. B. einstückig mit dem Gasgeneratorträger 3 (z. B. in Form eines Kunststoffspritzteils) verbunden. Ebenso kann das zweite Verbindungselement 72 einstückig mit der Kontaktbrücke 6 (z. B. ebenfalls in Form eines Kunststoffspritzteils) verbunden sein. Natürlich ist auch möglich, dass das Spreizelement und das zweite Verbindungselement separate Teile sind, die an dem Gasgeneratorträger 3 bzw. an der Kontaktbrücke 6 festgelegt sind.
Darüber hinaus kann ein Sicherungselement 9 vorgesehen sein, das nach Einsetzen des Sicherungselementes 71 in die Öffnung 721 zwischen dem Armen 711, 712 angeordnet ist, so dass die Arme 711, 712 in einer gespreizten Stellung verbleiben, d. h. ein Zusammendrücken der Arme 711, 712 und somit ein versehentliches Herausrutschen des Sicherungselementes 71 aus der Öffnung 721 verhindert wird. Das Sicherungselement 9 kann ein zum zweiten Verbindungselement 72 separates Teil sein, es kann jedoch auch einstückig mit dem zweiten Verbindungselement 72 verbunden, z. B. angespritzt, sein, wobei die Verbindung insbesondere lösbar gestaltet ist. Details hierzu können, wie bereits oben erwähnt, der DE 20 2004 005 994 U1 entnommen werden, wobei im Gegensatz hierzu die Positionierung des Sicherungselementes 9 auch im Zusammenhang mit der Montage des Airbagmoduls erfolgen kann.
2B zeigt die Verbindungseinrichtung 7 nach ihrer Montage, d. h. nachdem das erste Verbindungselement 71 in die Öffnung 721 des zweiten Verbindungselementes 72 eingesetzt und auch das Sicherungselement 9 in Position gebracht wurde. Zum Auslösen eines Hupsignals wird der Gasgeneratorträger 3 durch Druck auf die Abdeckung 4 entlang der Betätigungsrichtung B um eine Länge h bewegt, wie in Bezug auf 1 bereits erläutert.
3 zeigt eine Möglichkeit der Realisierung eines Kopplungselementes 8, das analog zu dem Verbindungselement 7 der 2A, 2B ausgebildet ist. Ein Unterschied der Kopplungseinrichtung 8 zu der Verbindungseinrichtung 7 besteht jedoch darin, dass in der in 3 gezeigten Rastposition der Kopplungseinrichtung 8 und in der Ausgangsstellung des Gasgeneratorträgers 3 (d. h. vor Auslösen eines Hupsignals), auf die sich die 3 bezieht, Anlageflächen 8111, 8121 von Armen (Haken) 811, 812 eines ersten Kopplungselementes 81 der Kopplungseinrichtung 8 zwar eine Öffnung 821 in einem zweiten Kopplungselement 82 hintergreifen, jedoch trotz der Vorspannung einer Druckfeder 83 mit einem Abstand a (in Betätigungsrichtung B) zu einer die Öffnung 821 umgebenden Anlagefläche 822 des zweiten Kopplungselementes 82 positioniert sind.
Der Abstand a ist insbesondere so gewählt, dass während der Fahrt (vor einem unfallbedingten Aufblasen des Gassackes) keine Berührung zwischen den Anlageflächen 8111, 8122 und der Anlagefläche 822 auftritt und somit ein Klappern des Gassackmoduls verhindert oder mindestens reduziert wird. Erst bei einer etwa durch einen Unfall (z. B. aufgrund einer elastischen und/oder plastischen Deformation des Gasgeneratorträgers 3 infolge der bei der Entfaltung des Gassackes auftretenden Kräfte) hervorgerufenen Bewegung des ersten Kopplungselementes 81 entgegen der Betätigungsrichtung B kommen die Anlageflächen 8111, 8122 mit der Anlagefläche 822 des zweiten Kopplungselementes 82 in Kontakt, so dass die Anlagefläche 822 einen Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des ersten Kopplungselementes 81 und damit des Gasgeneratorträgers 3 bildet. Somit sichern bei einem Unfall sowohl die Verbindungseinrichtungen 7 als auch die Kopplungseinrichtung 8 die Verbindung des Gassacksmoduls mit der Kontaktbrücke 6.
Eine andere Möglichkeit der Ausgestaltung der Verbindungseinrichtung 7 zeigt die 4. Hier ist das erste Verbindungselement nicht in Form eines Spreizelementes, sondern als Schraube 700 ausgebildet, wobei eine Seite eines Schraubenkopfes 701 der Schraube 700 einen Anlageabschnitt 703 ausbildet, der mit dem Anlageabschnitt 722 des zweiten Verbindungselementes 72 zusammenwirkt, d. h. einen Formschluss mit diesem bildet, wobei die Anlageabschnitte wiederum mittels der Rückstellkraft einer Feder 73 in Anlage miteinander gehalten werden. An dem Gasgeneratorträger 3 kann zudem eine Fassung 702 mit einem Innengewinde angeordnet sein oder von dem Gasgeneratorträger 3 ausgeformt werden, in die Schraube 700 eingeschraubt ist.
Es ist auch denkbar, dass anstelle einer schraubenförmigen Ausgestaltung des ersten Verbindungselementes 71 ein Niet oder ein sonstiges Element verwendet wird, das einen Formschluss mit dem Anlageabschnitt 722 des zweiten Verbindungselementes 72 realisiert.
5 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Lenkrad 100. Das Lenkrad 100 weist in einem ersten Beispiel drei Verbindungseinrichtungen 7 auf, die an den Positionen a, b, d platziert sind. Des Weiteren weist das Lenkrad 100 eine Kopplungseinrichtungen 8 auf, die an der Position c positioniert ist.
Die Positionen a bis d bilden Eckpunkte eines Trapezes, wobei eine Symmetrieachse des Trapezes mit einer Symmetrieachse S des Lenkrades (z. B. parallel zur Ebene des Lenkradkranzes verlaufend und durch Punkte gehend, die sich bei einem Lenkrad in Geradeausfahrtstellung in 6-Uhr- und 12-Uhr-Position befinden) zusammenfällt.
Die Verbindungseinrichtungen 7 bilden eine Dreipunktlagerung des Gasgeneratorträgers und damit des Gassackmoduls, die ein Kippeln des Gassackmoduls verhindert, da die drei Kontaktbereiche zwischen den Anlageflächen der jeweiligen Verbindungselementen 71, 72 in einer Ebene liegen. Klappergeräusche können so vermieden werden. Die Dreipunktlagerung wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass die Verbindung zwischen dem Gassackmodul und dem Lenkradskelett an der Position c nicht über eine Verbindungseinrichtung 7 erfolgt, sondern über eine Kopplungseinrichtung 8, deren Anlageflächen, wie oben erläutert, auch in Ausgangsstellung des Gassackmoduls beabstandet zueinander angeordnet sind.. Beispielsweise ist die an Position d befindliche Kopplungseinrichtung 8 gemäß 3 ausgebildet.
Wäre anstelle einer derartigen Kopplungseinrichtung 8 an der Position c eine weitere Verbindungseinrichtung 7, z. B. gemäß 2A, 2B oder 4 ausgebildet, vorgesehen, könnte es aufgrund von auftretenden Fertigungstoleranzen im Bereich der Verbindungselemente 71, 72. dazu kommen, dass z. B. nur die Anlageflächen der Verbindungseinrichtungen an den Positionen b, d in Ausgangsstellung des Gassackmoduls aneinander anliegen, was ein Hin- und Herschwenken (Kippeln) des Gassackmoduls um die Achse b–d und entsprechende Klappergeräusche zur Folge hätte.
In einer alternativen Konfiguration (zweites Beispiel) befindet sich auf der Symmetrieachse S eine weitere Verbindungseinrichtung 7', die z. B. gemäß 6 ausgebildet ist. An den Positionen a und b sind wie zuvor jeweils eine Verbindungseinrichtung 7 (z. B. gemäß 2A, 2B oder 4 ausgebildet), an der Position d ist jedoch eine Kopplungseinrichtung 8 angeordnet. An der Position c befindet sich wie vorher (im ersten Beispiel) ebenfalls eine Kopplungseinrichtung 8 (z. B. gemäß 3 gestaltet). Die Positionen der Verbindungseinrichtungen 7, 7' bilden somit ein gleichschenkliges Dreieck.
6 zeigt eine weitere Variante der Ausgestaltung einer Verbindungseinrichtung (oder analog auch einer Kopplungseinrichtung) des erfindungsgemäßen Lenkrades. Hiernach ist das erste Verbindungselement der Kopplungseinrichtung 7' in Form eines (z. B. hakenartigen) Fortsatzes 71' des Gasgeneratorträgers 3 ausgebildet (als separates Teil mit dem Gasgeneratorträgers 3 verbunden oder einstückig an den Gasgeneratorträger 3 angeformt).
Das zweite Kopplungselement ist als Abschnitt 72' einer parallel zur Betätigungsrichtung B verlaufenden Seitenwand der Kontaktbrücke 6 ausgebildet, wobei der Fortsatz 71' senkrecht zur Betätigungsrichtung B verlaufend eine Öffnung 721' des Abschnitts 72' durchgreift. Der Fortsatz 71' kann auch so ausgebildet sein, dass er beim Einführen in die Öffnung 721' elastisch deformiert wird und mit einem Abschnitt die Öffnung 721' hintergreift, so dass eine Rastverbindung realisiert wird.
Ein ebenfalls senkrecht zur Betätigungsrichtung B verlaufender Anlageabschnitt 710 des Fortsatzes 71', der parallel zu einem Abschnitt einer Innenwand der Öffnung 721' verläuft, wird möglichst in Anlage mit der Innenwand der Öffnung 721' (die den Anlageabschnitt 722' der Seitenwandabschnitts 72' ausbildet) gehalten, so dass eine Bewegung des Gasgeneratorträgers 3 (des Gassackmoduls) entgegen der Betätigungsrichtung B verhindert wird. Die Anlageabschnitte 710, 722' des Fortsatzes 71' und des Seitenwandabschnitts 72' werden in Ausgangsstellung des Gasgeneratorträgers insbesondere dadurch in Anlage miteinander gehalten, dass in ihrem Bereich (d. h. im Bereich der Verbindungseinrichtung 7') ein elastisches Element zwischen dem Gasgeneratorträger 3 und der Kontaktbrücke 6 vorhanden ist. Beispielsweise handelt es sich bei diesem elastischen Element um die Feder 83 einer benachbarten, z. B. gemäß 3 ausgestalteten, Kopplungseinrichtung 8 und/oder die Feder einer benachbarten, z. B. gemäß 2A, 2B ausgestalteten Verbindungseinrichtung 7.
Es könnte wie erwähnt selbstverständlich auch eine Kopplungseinrichtung 8 analog zu 6 ausgebildet sein, wobei jedoch der Anlageabschnitt des Fortsatzes 71' des Gasgeneratorträgers 3 und die Innenwand der Öffnung 721' im Seitenwandabschnitt der Kontaktbrücke 6 in Ausgangsstellung des Gasgeneratorträgers 3 beabstandet zueinander verlaufen würden. Des Weiteren könnte eine Kopplungseinrichtung natürlich auch analog zu 4 ausgestaltet sein, wobei dann die Anlageabschnitte 710, 722' in Ausgangsstellung des Gasgeneratorträgers 3 mit einem Abstand zueinander angeordnet sind.
Darüber hinaus ist denkbar, dass z. B. im Lenkrad der 5 auch mehrere der in 6 gezeigten Kopplungs- bzw. Verbindungsvorrichtungen vorhanden sind. Selbstverständlich können in 5 auch weitere, z. B. gemäß den vorhergehenden Figuren gestaltete Kopplungs- und/oder Verbindungseinrichtungen angeordnet sein.
Bezugszeichenliste

1: Gassack
2: Gasgenerator
3: Gasgeneratorträger
4: Abdeckung
5: Lenkradskelett
6: Kontaktbrücke
7: Verbindungseinrichtung
8: Kopplungseinrichtung
9: Sicherungselement
31: Seitenwand
32: erstes Kontaktelement
41: Seitenwand Abdeckung
61: zweites Kontaktelement
71: erstes Verbindungselement
71': Fortsatz
72: zweites Verbindungselement
72': Seitenwandabschnitt
73, 83: Feder
81: erstes Kopplungselement
82: zweites Kopplungselement
100: Lenkrad
700: Schraube
701: Schraubenkopf
702: Fassung
703: Anlageabschnitt Schraube
711, 712: Arm
710: Anlageabschnitt
721, 721': Öffnung
722, 722': Anlageabschnitt
7111, 7121: Anlageabschnitt erstes Verbindungselement
811, 812: Arm
821: Öffnung
822: Anlageabschnitt
8111, 8121: Anlageabschnitt erstes Kopplungselement
B: Betätigungsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202004005994 U1 [0002, 0045]
DE 202004005094 U1 [0020]

Claims

Lenkrad für ein Kraftfahrzeug, mit – einem zum Schutz eines Fahrzeugführers des Kraftfahrzeuges aufblasbaren Gassack (1); – einem Gasgenerator (2) zum Aufblasen des Gassacks (3); – einer Aufnahme (3), an der der Gasgenerator (2) angeordnet ist, wobei die Aufnahme (3) relativ zu einem Lenkradskelett (5) des Lenkrades bewegbar ist und, wenn sie eine zum Auslösen eines Signals durch den Fahrzugführer ausgeübte Kraft erfährt, aus einer Ausgangsstellung entlang einer Betätigungsrichtung (B) bewegt wird; und – mindestens einer Kopplungseinrichtung (8) mit einem ersten, mit der Aufnahme (3) verbundenen Kopplungselement (81) und einem zweiten, mit dem Lenkradskelett (5) verbundenen Kopplungselement (82), das einen Anlageabschnitt (822) aufweist, der zur Begrenzung einer Bewegung der Aufnahme (3) entgegen der Betätigungsrichtung (B) mit einem Anlageabschnitt (8111, 8121) des ersten Kopplungselementes (81) zusammenwirkt, wobei – die Kopplungseinrichtung (8) so ausgestaltet ist, dass der Anlageabschnitt (8111, 8121) des ersten Kopplungselementes (81) und der Anlageabschnitt (822) des zweiten Kopplungselementes (82) in der Ausgangsstellung der Aufnahme (3), in der sie sich vor Ausüben einer Kraft durch den Fahrzeugführer zum Auslösen des Signals befindet, mit einem Abstand (a) zueinander angeordnet sind.
Lenkrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens eine Verbindungseinrichtung (7, 7') mit einem ersten, mit der Aufnahme verbundenen Verbindungselement (71, 71') und einem zweiten, mit dem Lenkradskelett (5) verbundenen Verbindungselement (72, 72'), das einen Anlageabschnitt (722, 722') aufweist, der zur Begrenzung einer Bewegung der Aufnahme (3) entgegen der Betätigungsrichtung (B) mit einem Anlageabschnitt (7111, 7121, 710) des ersten Verbindungselements (71, 71') zusammenwirkt, wobei die Verbindungseinrichtung (7, 7') so ausgestaltet und angeordnet ist, dass der Anlageabschnitt (7111, 7121, 710) des ersten Verbindungselementes (71, 71') und der Anlageabschnitt (722, 722') des zweiten Verbindungselements (72, 72') die Tendenz habe, in Ausgangsstellung der Aufnahme (3) in Anlage miteinander zu stehen.
Lenkrad nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch genau drei Verbindungseinrichtungen (7, 7').
Lenkrad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Verbindungseinrichtungen (7, 7') vorgesehen sind, wobei die Kopplungseinrichtung (8) und die Verbindungseinrichtungen (7, 7') so angeordnet sind, dass ihre Positionen (a–d) Eckpunkte eines Trapezes oder eines Rechtecks bilden.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Verbindungseinrichtungen (7, 7') vorgesehen sind, die so angeordnet sind, dass ihre Positionen (a, b, e) ein gleichschenkliges Dreieck bilden.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtungen (7, 7') symmetrisch in Bezug auf eine Symmetrieachse eines Lenkradkranzes des Lenkrades (100) angeordnet sind, und/oder dass die Verbindungseinrichtungen (7, 7') und die Kopplungseinrichtung (8) symmetrisch in Bezug auf eine Symmetrieachse eines Lenkradkranzes des Lenkrades (100) angeordnet sind.
Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes, an der Aufnahme (3) angeordnetes Kontaktelement (32) und ein zweites, mit dem Lenkradskelett (5) verbundenes Kontaktelement (61), wobei das erste und das zweite Kontaktelement (32, 61) durch Bewegen der Aufnahme (3) in Kontakt miteinander bringbar sind, um einen Stromkreis zum Auslösen des Signals zu schließen.
Lenkrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kontaktelement (61) an einem mit dem Lenkradskelett (5) verbundenen Träger (6) angeordnet ist, wobei das zweite Kopplungselement (82) der Kopplungseinrichtung (8) über den Träger (6) mit dem Lenkradskelett (5) verbunden ist.
Lenkrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kopplungselement (82) einstückig mit dem Träger (6) ausgebildet ist.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kopplungselement (82) unmittelbar an dem Lenkradskelett (5) festgelegt oder einstückig mit dem Lenkradskelett (5) verbunden ist.
Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Abdeckung (4), die den Gassack (1) zumindest an einer dem Gasgenerator (2) abgewandten Seite abdeckt, wobei die Abdeckung (4) mit der Aufnahme (3) so verbunden ist, dass durch Ausüben einer Kraft auf die Abdeckung (4) eine Bewegung der Aufnahme (3) in Betätigungsrichtung (B) und somit ein Auslösen des Signals erzeugt werden kann.
Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kopplungselement (81) mit seinem Anlageabschnitt (8111, 8121) einen Teilabschnitt des zweiten Kopplungselementes (82) hintergreift.
Lenkrad nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kopplungselement (82) in einem senkrecht zur Betätigungsrichtung (B) orientierten Abschnitt eine Öffnung (821) aufweist, die das erste Kopplungselement (81) mit seinem Anlageabschnitt (8111, 8121) hintergreift.
Lenkrad nach Anspruch 12 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kopplungselement in einem parallel zur Betätigungsrichtung orientierten Abschnitt eine Öffnung aufweist, in die das erste Kopplungselement eingreift und/oder das zweite Verbindungselement (72') der Verbindungseinrichtung (7') in einem parallel zur Betätigungsrichtung (B) orientierten Abschnitt eine Öffnung (721') aufweist, in die das erste Verbindungselement (71') eingreift.
Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) zwischen dem Anlageabschnitt (8111, 8121) des ersten Kopplungselementes (81) und dem Anlageabschnitt (822) des zweiten Kopplungselementes (82) in der Ausgangsstellung der Aufnahme (3) mindestens 0,5 mm beträgt.