DE4034539C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit einer Luftsackvorrichtung zur Aufpralldämpfung ausgerüstetes Lenkrad. Im Speziellen bezieht sich die Erfindung auf eine Verbesserung der Betriebsfähigkeit eines in das Lenkrad eingebauten Hupenschalters.

Herkömmliche Luftsackvorrichtungen sind in einem unteren Abschnitt der Lenkradpolsterung untergebracht. Die bekannte Luftsackvorrichtung hat einen Luftsack so eingepaßt, daß er die obere Polsterungsoberfläche in zwei Funktionsteile unterteilt und sich während der Betätigung und danach von der Polsterung aus solch einem unterteilten oberen Ober­ flächenabschnitt ausweitet. Ein solches Lenkrad ist aus der japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift No. 62- 1 41 559 bekannt. Dieses Lenkrad ist mit einer Luftsackvor­ richtung ausgerüstet und hat einen Hupenschalter an einer Seitenwand des Lufsackbehälters angebaut. Ein anderes Lenkrad mit einer Luftsackvorrichtung, bekannt aus der japanischen Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift No. 64- 32 251, hat einen Membranschaltereinsatz mit der Funktion eines Hupenschalterkontaktbauteils auf einer oberen Wand der Polsterung anvulkanisiert. Es wurde vorgeschlagen, diesen Membranschalter aus einem Paar von blattartigen Elektrodenplatten mit einer Funktion als Kontaktbauteil aufzubauen, wobei eine Vielzahl an zwischen die Elektrodenplatten geschobenen Abstandshaltern zum Begrenzen des Elektrodenabstandes dienen.

Es wurde ebenfalls vorgeschlagen, daß solch ein Membranschalter, wie in der japanischen Patentoffenlegungs­ schrift No. 6 01 70 121 offengelegt, eine mehrlagige Struktur hat, welche eine Vielzahl an unabhängigen sich überlappenden Blättchenschaltern hat. Die in diesem Membranschalter betriebenen Blättchenschalter werden entsprechend dem Grad der Druckkraft, welche auf die Betätigungsoberfläche des Membranschalters aufgebracht ist, ausgewählt.

Bei dem mit Membranschaltern ausgerüsteten Lenkrad wird die Hupe durch Drücken der oberen Polsterungsoberfläche zum Kurzschließen der Elektrodenplatten des Membranschalters betätigt.

Da jedoch wie vorstehend erwähnt eine Anzahl an Abstands­ haltern, die zum Begrenzen des Elektrodenabstandes dienen, zwischen die Elektrodenplatten geschoben sind, unter­ scheidet sich die zum Betätigen des Membranschalters erfor­ derliche Druckkraft, wenn die Polsterung an einer Stelle, gerade über dem Standort eines Abstandshalters gedrückt wird, von der Druckkraft, wenn die Polsterung an einer Stelle, gerade nicht über dem Standort eines der Abstands­ halter gedrückt wird (siehe die gestrichelte Linie, die den Verlauf der Betriebsbelastung über einem einlagigen Membranschalter gemäß Fig. 6 aufzeigt). Folglich kann die zum Betätigen der Hupe nötige Druckkraft mit einem solchen Membranschalter beträchtlich variieren und ist extrem ortsabhängig.

Ferner ist das vorstehend erwähnte Lenkrad, welches beinahe die gesamte untere Oberfläche des Membranschalters umfaßt, durch eine starre Oberfläche, wie die der oberen Luftsack­ vorrichtungsoberfläche fest zusammengehalten. Entsprechend mangelt es einem solchen Membranschalter an Elastizität in senkrechter Richtung zu der Bedienungsoberfläche des Mem­ branschalters, d. h. in Richtung der aufgebrachten Druck­ kraft. In dem Fall, wo ein kurzzeitiges Ertönen der Hupe durch leichtes Antippen der oberen Polsterungsoberfläche erwünscht ist, wie es z. B. zur Begrüßung geschieht, kann als Ergebnis dieser Schalter nicht lange genug geschlossen werden, um die Hupe zuverlässig für kurze Zeitintervalle ertönen zu lassen.

Schließlich verursacht der vorstehend beschriebene Membran­ schalter zusätzliche Schwierigkeiten, wenn sowohl die Luft­ sackvorrichtung als auch der Membranschalter im Lenkrad eingebaut sind. Da die Polsterung, bedingt durch den Be­ trieb der Luftsackvorrichtung, in zwei Teile unterteilt ist, sollte der Membranschalter in beide der zwei Polster­ teile eingebaut sein. Entsprechend ist es notwendig für jeden Membranschalter Leitungen vorzusehen. Das erforderliche Verkabeln ist kompliziert. Überdies sollte die Verkabelung die Montage oder den Ausbau der Polsterung nicht behindern. Solche Anforderungen können von keiner der bekannten Vorrichtungen erfüllt werden.

Es ist entsprechend Aufgabe der Erfindung, ein Lenkrad mit einer Luftsackvorrichtung und einem Hupenschalter zu schaf­ fen, welcher mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Druckkraft, die irgendwo auf der Bedienungsoberfläche des Membranschalters aufgebracht wird, betätigt werden kann. Ferner soll ein Lenkrad mit einer Luftsackvorrichtung ge­ schaffen werden, das ein Hupenschalter hat, welcher durch eine kleine Druckkraft betätigt werden kann. Es ist deswei­ teren Aufgabe der Erfindung, ein Lenkrad mit einer Luft­ sackvorrichtung zu schaffen, das einen Hupenschalter hat, welcher ein gewisses Maß an Betätigungselastizität besitzt, womit dem Bediener eine Rückkopplung vermittelt wird und die Schalterbetätigung verbessert wird. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, daß der Membranschalter leicht angetippt werden kann, um die Hupe für kurze Zeitintervalle ertönen zu lassen. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein Lenkrad mit einer Luftsackvorrichtung zu schaffen, das eine Verkabelungsstruktur für einen Hupenschalter hat, die ein Aufteilen der Polsterung in zwei Teile während des Betriebs des Luftsacks erlaubt. Auch ist es Aufgabe der Erfindung die notwendige Verkabelungsstruktur zu verein­ fachen, falls der Hupenschalter einstückig mit der Polsterung gefertigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des neuen Patentanspruchs 1 gelöst.

Der eigentliche Erfindungsgedanke, der demzufolge sämtlichen Ausführungsbeispielen zugrundeliegt, ist im Prinzip die Schaffung einer Dreipunkteinspannung bzw. einer punktweisen Stützung einer, von einer ersten Elektrodenplatte im Abstand gehaltenen zweiten Elektrodenplatte in einem bestimmten Abschnitt, mit der ausschließlichen Biegebeanspruchung durch Belastung zwischen den Punkten mittels einer Betätigungsplatte.

Gemäß Anspruch 2 wird die ausschließliche Biegebeanspruchung mittels voneinander versetzter Abstandshalter in einem mehrlagigen Mebranschalter erreicht, wobei die Betätigungsplatte als elektrisches Kontaktbauteil eines der Membranschalter ausgebildet ist.

Gemäß Anspruch 3 hingegen ist ein quasi einlagiger Membranschalter mit einer zusätzlichen steifen Bedienungsplatte vorgesehen, die im Sinne des Anspruchs 1 mittels Abstandshalter von einem der Kontaktbauteile beabstandet ist.

Die Weiterbildung des Erfindungsgegenstands gemäß Anspruch 4 sieht vor, daß die Biegebeanspruchung eines Kontaktbauteils durch Rippen am Trageelement für einen einlagigen Membranschalter verwirklicht wird, welches in diesem Fall die Betätigungsplatte des Membranschalters darstellt. Hierfür sind die Rippen jeweils zwischen zwei Abstandshaltern angeordnet. Bei Druckbelastung des Schalters, bewirken die im Querschnitt dreiecksförmig angeordneten Abstandshalter bzw. die Rippen die Durchbiegung eines der Elektrodenplatten bis zum Kurzschluß, so daß unabhängig vom Angriffspunkt der Biegelast, die Lastgröße zum Kurzschließen des Schalters konstant bleibt.

Als ein erster Vorteil sind die Abstandshalter in jeder der den mehrlagigen Membranschalter bildenden Blättchenschalter nicht in einer Linie zueinander angeordnet. Ferner ist jeder der Blättchenschalter, wobei jeder als ein unab­ hängiger Schalter funktioniert, parallel zueinander geschaltet.

Wird bei diesem Aufbau die Druckkraft gerade über einen der Abstandshalter aufgebracht, kann der Blättchenschalter, in welchem sich der Abstandshalter befindet nicht kurzge­ schlossen werden, während andere Blättchenschalter kurzge­ schlossen werden können. D. h. der Membranschalter kann mit einer relativ kleinen, praktisch überall auf der Polsterung aufgebrachten, Druckkraft betrieben werden.

Als zweiter Vorteil ist unter der unteren Oberfläche des Membranschalters ein Hohlraum ausgebildet. Daraus ergibt sich, daß der Membranschalter federnd nach unten gekrümmt werden kann. Wenn entsprechend die obere der Polster­ ungsoberfläche zum Betätigen der Hupe leicht angetippt wird, kann sich der Membranschalter an der Druckstelle und um diese herum nach unten krümmen.

Bis der Membranschalter, nachdem er sich nach unten ge­ krümmt hat, in seine ursprüngliche Form zurückgekehrt ist, ist ein kurzer Zeitintervall erforderlich. Dieser Zeitintervall genügt, um eine ausreichende Schließzeit und ein zuverlässiges Ertönen der Hupe zu garantieren. Überdies wurde die Festigkeit der Bedienungsoberfläche be­ seitigt und die Rückkopplung für den Bediener verbessert.

Als dritter Vorteil ist ein von jedem Membranschalter aus­ gehendes Erdungskabel durch eine Durchgangsöffnung gezogen, und an einem Trageelement, an das ein Kerngehäuse der Polsterung befestigt ist, über ein leitfähiges Befestigungsbauteil elektrisch angeschlossen. Dement­ sprechend ist jeder Membranschalter durch Befestigen der Polsterung an das Trageelement an einem Kraftfahrzeugrahmen geerdet.

Überdies sind zwei Signalelektroden der zwei Membranschal­ ter durch ein Leitungskabel miteinander verbunden, welches entlang einer äußeren Seitenwand des Kerngehäuses angeordnet ist, wobei sich eine Verbindungsklemme von einem der zwei Signalelektroden bis zu einem freiliegenden unteren Ende des Kerngehäuses erstreckt. Folglich kann ein externes Kontaktstück einfach mit dem Verbindungsanschluß verbunden werden, da dieser außerhalb der Polsterung liegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine vertikale Schnittansicht einer Lenkrad­ polsterung und ein damit verbundener Teil der Polsterung gemäß eines ersten bevorzugten erfindungsgemäßen Aus­ führungsbeispiels;

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des Lenkrades gemäß Fig. 1;

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Schnitt eines Membran­ schalters des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 4 und 5 sind Draufsichten auf Druckmuster von Ab­ standshaltern in Blättchenschaltern SW1 und SW2 des Mem­ branschalters gemäß Fig. 3;

Fig. 6 zeigt ein typisches Diagramm, das den Zusammenhang zwischen einer Betriebsbelastung und einem gedrückten Be­ reich an dem erfindungsgemäßen Membranschalter im Vergleich mit dem Stand der Technik zeigt;

Fig. 7 zeigt eine Ansicht ähnlich zu Fig. 1 und ein zweites bevorzugtes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel;

Fig. 8 zeigt einen vergrößerten Schnitt eines wesentlichen Teils des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 9 ist ein Grundriß der Polsterung gemäß Fig. 8;

Fig. 10, 11 und 12 sind vertikale Schnittansichten, die die Betätigung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels zeigen;

Fig. 13 ist eine Ansicht ähnlich zu Fig. 8 und zeigt eine Abwandlung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 14 ist eine Ansicht ähnlich zu Fig. 8 und zeigt eine weitere Abwandlung des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels;

Fig. 15 ist ein Querschnitt entlang der Linie XV-XV in Fig. 14;

Fig. 16 ist eine Draufsicht auf eine Baugruppe gemäß eines dritten erfindungsgemäßen bevorzugten Ausführungsbeispiels, die in der Polsterung des Lenkrades eingelassen ist;

Fig. 17 ist eine Seitenansicht aus der Richtung A gemäß Fig. 16;

Fig. 18 ist eine Seitenansicht aus der Richtung B gemäß Fig. 16;

Fig. 19 ist eine Seitenansicht aus der Richtung C gemäß Fig. 16;

Fig. 20 ist ein Querschnitt entlang der Linie XX-XX in Fig. 18.

Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Er­ findung werden anhand der Fig. nachfolgend beschrieben.

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf ein Lenkrad 1 und Fig. 1 ist ein vertikaler Schnitt durch eine zentrale Polsterung 2 und einen deren zugeordneten, das Lenkrad 1 bildenden Abschnitt.

Gemäß Fig. 2 besteht das Lenkrad 1 aus einer zentralen Polsterung 2, einer Vielzahl an, die Polsterung 2 fixierender Speichen 3 und einem mit den Speichen 3 ein­ stückig ausgebildeten Ring 4 aufgebaut. Die Polsterung 2 ist mit einem dünnwandigen Bauteil 25 ausgebildet, welches bei in Betrieb gehen eines später beschriebenen Luftsacks 5 zerschnitten wird.

Gemäß Fig. 1 hat die Polsterung 2 eine behälterähnliche Ge­ stalt eines im wesentlichen rechteckigen Prismas, welches ein Hohlraum 20 ausbildet, worin der Luftsack 5 in gefaltetem Zustand aufgenommen ist.

Die Polsterung 2 ist aus geschäumtem Urethan ausgebildet, wobei ein ringförmiges, aus gehärtetem Kunststoff gebildetes Kerngehäuse 21 in die Polsterung 2 einvul­ kanisiert ist. Das Kerngehäuse 21 ist an seinem unteren Abschnitt mit einer doppelwandigen Struktur ausgebildet, die eine ringförmige nach unten geöffnete Nut 38 hat. Ein oberer Bereich eines Seitenteils 40 eines Montagebauteils 39, das teilweise eine L-förmige, ringförmige Struktur hat, ist in die ringförmige Nut 38 eingelassen. Ein unterer Abschnitt des Seitenteils 40 ist mit Nieten an eine Außenwand der doppelwandigen Struktur des Kerngehäuses 21 befestigt.

Ein Bodenstück 41 des Montagebauteils 39 ist mit einer zen­ tralen Öffnung ausgebildet, in welche eine Pumpeinrichtung 8 eingelassen ist. An dem Bodenstück 41 des Montagebauteils 39 ist ein Flansch 9 der Pumpeinrichtung durch Bolzen­ schrauben befestigt. Das Montagebauteil 39 ist an den von einer Nabenwulst 10 sich ausbreitenden Speichen 3 befestigt und legt demnach die Polsterung 2 an den Speichen 3 fest. Es ist eine Verkleidung 11 vorgesehen, die die Unterseite der Polsterung 2 verkleidet.

An einer zentralen Stelle des Oberteils 22 der Polsterung 2 ist ein dünnwandiger Abschnitt 25 ausgebildet. Wie mit Strichlinien in Fig. 1 angedeutet, kann der dünnwandige Ab­ schnitt 25 durch eine Aufblähung des Luftsacks 5 zum Aufteilen des Oberteils 22 in zwei Abschnitte 22a und 22b zerschnitten werden. Die aufgeteilten oberen Abschnitte 22a und 22b können über Scharnierabschnitte 26a bzw. 26b nach außen geöffnet werden. Der dünnwandige Abschnitt 25 ist durch eine Außennut 23, welche auch als eine Gestaltungsnut dient und eine Innennut 24 gebildet.

Zwei Netze 28a und 28b und zwei Membranschalter 29a und 29b sind durch Einvulkanisieren in die oberen Abschnitte 22a bzw. 22b eingebettet. Ein Endabschnitt jedes der Netze 28a und 28b ist an das Kerngehäuse 21 der Polsterung 2 be­ festigt. Es ist vorgesehen, daß sich Zuführleitungen 31a, 30a, 32a und 31b, 30b, 32b von den Membranschaltern 29a bzw. 29b erstrecken. Die Zuführleitungen 31a und 32a ver­ laufen als eine zusammengefaßte Zuführleitung 31a und die Zuführleitungen 31b und 32b verlaufen als eine zusammenge­ faßte Zuführleitung 31b. Die Zuführleitungen 31a und 31b dienen als Massekabel, welches mit einer an dem Nabenwulst 10 angebauten Metallplatte 6 verbundenen ist. Die Zuführ­ leitungen 30a und 30b dienen als Signalkabel und sind mit dem Fahrzeugaufbau über einen Schleifring 7 und ein Gleit­ stück 12, das in gleitender Verbindung mit dem Schleifring 7 steht, elektrisch verbunden. Ferner könnte ein Spiral- Relais-System verwendet werden.

Der Aufbau des Membranschalters 29a (29b) wird nun im Ein­ zelnen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 3 zeigt einen vertikalen Schnitt des Membranschalters 29a (29b) und Fig. 4 und 5 sind Draufsichten auf die Druckmuster der auf den Blättchenschaltern SW1 bzw. SW2 an­ geordneten Abstandshalter 71.

Der Membranschalter 29a (29b) hat gemäß Fig. 3 eine mehrlagige Struktur, welche einen Blättchenschalter SW1 und einen mit diesem parallel geschalteten Blättchenschalter SW2 hat. D. h., daß ein Kontaktbauteil 76 für beide Schalter SW1, SW2 gemeinsam verwendet wird. Die anderen Kontaktbau­ teile 75 und 77 der Schalter SW1 bzw. SW2 sind an deren Endabschnitt miteinander verbunden (nicht gezeigt).

Der Blättchenschalter SW2 ist durch Aufdrucken von Isolier­ farbe 72A mit einem Druckmuster ausgebildet, wobei die Farbtupfer gemäß Fig. 5 einen Durchmesser von 3 mm auf dem Kontaktbauteil 77 haben. Das Kontaktbauteil 77 könnte aus einer rostfreien, 0.1 mm starken Stahlplatte bestehen. Auf die Isolierfarbe 72A ist dann ein Kleber 72B aufgetragen, der zum Bilden eines Verbunds mit dem Kontaktbauteil 76 in Verbindung gebracht ist. Das Kontaktbauteil 76 könnte ein Phosphorbronzeplättchen mit einer Dicke von 0.08 mm sein. D. h., daß eine Vielzahl von Abstandshaltern 72 zwischen den Kontaktbauteilen 76 und 77 ausgebildet sind.

Auf ähnliche Weise ist der Blättchenschalter SW1 durch Auf­ drucken von Isolierfarbe 71A mit einem Druckmuster ausgebildet, wobei die Farbtupfer gemäß Fig. 4 einen Durchmesser von 2 mm auf dem Kontaktbauteil 75 haben. Das Kontaktbauteil 75 könnte aus einer rostfreien, 0.1 mm star­ ken Stahlplatte bestehen. Auf die Isolierfarbe 71A ist dann ein Kleber 71B aufgetragen, der mit dem Kontaktbauteil 76 in Kontakt gebracht ist, wobei die Isolierfarbe 71A durch den Kleber 71B mit dem Kontaktbauteil 76 verbunden wird. D. h., daß eine Vielzahl von Abstandshaltern 71 zwischen den Kontaktbauteilen 75 und 76 ausgebildet sind.

Das Druckmuster der Abstandshalter 71 des Schalters SW1 und das Druckmuster der Abstandshalter 72 des Schalters SW2 ist derart angelegt, daß jeder Abstandshalter 72 an einer Posi­ tion auf dem Kontaktbauteil 77 angeordnet ist, daß jeder Abstandshalter 71 an diese angrenzt und diese im gleichen Abstand nur umgeben, so daß kein Abstandshalter 72 direkt unter einem der Abstandshalter 71 angeordnet ist. Ferner ist Isolierfarbe 73 an peripheren Abschnitten beider Kontaktbauteile 75 und 77 aufgetragen, die diese mit dem Kontaktbauteil 76 verbindet und die äußeren Umfangs­ bereiche der Schalter SW1 und SW2 luftdicht abschließt.

Für das Lenkrad mit dem vorstehend erwähnten Membranschal­ ter wird im folgenden der Betrieb desselben für den Fall beschrieben, in dem die Polsterung 2 unter Verwendung einer im wesentlichen gleichen Druckkraft, an unterschiedlichen Stellen auf der Seite des Kontaktbauteils 75 gedrückt ist.

Ist die Druckstelle gerade über einem der Abstandshalter 71 des Schalters SW1, überträgt der Abstandshalter 71 die Druckkraft auf das Kontaktbauteil 76, wodurch das Kontakt­ bauteil 76 und das Kontaktbauteil 77 des Schalters SW2 kurzgeschlossen wird. D. h., daß das Kontaktbauteil 76 an einer Stelle, gerade unter dem Abstandshalter 71, niederge­ drückt ist, um mit dem Kontaktbauteil 77 in Kontakt zu kommen.

Ist im Gegensatz dazu die Druckstelle zwischen den benach­ barten Abstandshaltern 71, sind die Kontaktbauteile 75 und 76 des Schalters SW1 kurzgeschlossen. D. h., daß das Kontaktbauteil 75 an der Druckstelle niedergedrückt ist, und in Kontakt mit dem Kontaktbauteil 76 kommt.

Daraus folgt, daß wo immer die Druckstelle auf dem Membran­ schalter ist, kann entweder der Schalter SW1 oder der Schalter SW2 unter Ausnutzung der im wesentlichen gleichen Druckkraft kurzgeschlossen werden. Der Membranschalter kann deshalb zum Betätigen der Hupe verwendet werden.

Ist das Kontaktbauteil 75 wie in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel etwas steifer als das Kontaktbauteil 76, kann der Betrieb des Membranschalters von dem vorstehend erwähnten Betrieb für den Fall abweichen, wo die Druckstelle zwischen den benachbarten Ab­ standshaltern 71 auf dem Schalter SW1 ist. Das bedeutet, daß die Druckkraft über das Kontaktbauteil 75 und des nahe der Druckstelle angeordneten Abstandhalters 71 auf das Kontaktbauteil 76 aufgebracht ist, so daß als Ergebnis das Kontaktbauteil 76 an der Stelle des Abstandshalters 71 niedergedrückt ist und mit dem Kontaktbauteil 77 des Schalters SW2 kurzschließt. D. h., bei derartigem Betrieb arbeitet der Schalter SW1 nicht als Schalter sondern als ein die Druckkraft verteilendes Bauteil. Für diesen Fall ist es deshalb nicht erforderlich, daß das Kontaktbauteil 75 eine Leitfähigkeit hat.

Fig. 6 zeigt eine typische Funktion, die den Zusammenhang zwischen der zum Einschalten des Membranschalters er­ forderliche Betriebslast und der Stelle, an welcher die Druckkraft auf die Polsterung aufgebracht ist, herstellt. Bei Analysieren des Graphen wird der Vorteil des bevorzugten Ausführungsbeispiels sichtbar.

Bei Verwendung des bekannten Membranschalters mit nur einem Schalter SW1, gemäß Fig. 6 durch eine gestrichelte Linie dargestellt, erhöht sich die zum Betätigen der Hupe notwen­ digen Betriebslast an Stellen entsprechend den Positionen der Abstandshalter 71 des Schalters SW1 und verringert sich an Stellen zwischen den benachbarten Abstandshaltern 71.

Dies erlaubt ein Vergleich mit dem mehrlagigen Membran­ schalter des bevorzugten Anwendungsbeispiels, welches sowohl den Schalter SW1 als auch den Schalter SW2 hat. Die Betriebsbelastung quer über die Oberfläche dieses Schal­ ters, die gemäß Fig. 6 als durchgehende Linie gezeichnet ist, zeigt, daß die erforderliche Betriebslast quer über die Bedienungsoberfläche des Membranschalters im wesentlichen gleichbleibend ist. D. h. daß die zum Betätigen der Hupe erforderliche Druckkraft ungeachtet der Druck­ stelle im wesentlichen gleichbleibend ist.

Wie vorstehend beschrieben, ist der Blättchenschalter aus einem Paar von Elektodenplatten und einer Vielzahl an zwischen die Elektrodenplatten geschobenen Abstandshaltern aufgebaut; ferner ist eine Mehrzahl von derart aufgebauten Blättchenschaltern parallel zueinander geschaltet, so daß diese einen mehrlagigen Membranschalter in einer solchen Weise bilden, daß die Abstandshalter eines jeden Blätt­ chenschalters nicht in einer Linie mit denen der anderen Blättchenschalter ausgerichtet sind. Mit diesem Aufbau kann die Betriebsbelastung, die zum Kurzschließen des Membranschalters erforderlich ist, über die gesamte Bedienungsoberfläche des Membranschalters im wesentlichen gleichbleibend gehalten werden. Dementsprechend ist es mög­ lich, das Problem zu verhindern, daß das Betätigen der Hupe von der Druckstelle, an der gedrückt wird, abhängig ist.

Fig. 7 zeigt eine vertikale Teilansicht ähnlich zu Fig. 1, welche ein zweites erfindungsgemäßes bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschreibt. In diesem zweiten bevor­ zugten Ausführungsbeispiel ist ein unterer Oberflächenab­ schnitt 61 der Polsterung 2 mit einer Vielzahl an nach unten ragenden Rippen 62 ausgestattet und jeder Membran­ schalter 69a und 69b als ein einlagiger Schalter aus­ gebildet.

Fig. 8 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des Membranschal­ ters und zugehöriger Teile. Fig. 9 ist ein Grundriß des unteren Oberflächenabschnitts 61 der Polsterung 2. Die Membranschalter 69a und 69b sind gemäß Fig. 8 in die Polsterung 2 einvulkanisiert, und die unteren Ober­ flächenabschnitte 61a und 61b der Polsterung 2 sind mit einer Vielzahl an nach unten ragenden Rippen 62 ausgebildet. Ein unteres Ende jeder Rippe 62 stößt gegen eine obere Oberfläche des Luftsacks 5. Mit diesem Aufbau sind eine Vielzahl an Hohlräumen 80 zwischen dem unteren Oberflächenabschnitt 61 der Polsterung 2 und der oberen Oberfläche des Luftsacks 5 ausgebildet. Dementsprechend sind die Membranschalter 69a und 69b indirekt durch den unteren Oberflächenabschnitt 61 und die Rippen 62 der Polsterung 2 und durch die obere Oberfläche des Luftsacks 5 gestützt, wobei die Hohlräume 80 zwischen der oberen Oberfläche des Luftsacks 5 und dem unteren Oberflächenab­ schnitt 61 ausgebildet sind.

Die Rippen 62 sind in dem in Fig. 9 beschriebenen Muster ausgebildet. Jedoch könnte jedes andere Muster verwendet werden. Ferner könnten die Rippen 62, die gemäß Fig. 9 einen kreisförmigen Querschnitt haben, jede andere Quer­ schnittsform annehmen. Desweiteren könnte die Elastizität des unteren Oberflächenabschnitts 61 durch Verändern der Anzahl an Rippen 62 und des Oberflächenbereichs, welches von den Rippen 62 in Anspruch genommen wird, angepaßt werden.

Die Funktion der Hohlräume 80 wird nun mit Bezug zu den Fig. 10 bis 12 beschrieben.

Fig. 10 zeigt den Membranschalter 69a in einem nicht ge­ drückten Zustand. Fig. 11 zeigt den Membranschalter 69a in einem Zustand, in welchem begonnen wird einen Druck auf denselben aufzubringen. Fig. 12 zeigt den Membranschalter 69a in voll gedrücktem Zustand.

Im Zustand gemäß Fig. 10 ist der Membranschalter 69a zum Öffnen des gegenüberliegenden Kontaktbauteils nicht defor­ miert. D. h., daß die Elektroden C und D durch eine Vielzahl an zwischen denselben eingeschobenen Abstandshaltern S ge­ trennt voneinander gehalten werden. Ist gemäß Fig. 11 eine kleine Druckkraft auf die Polsterung 2 aufgebracht, krümmt sich die Elektrode C abwärts und kommt mit der Elektrode D in Berührung. D. h., daß der Membranschalter 69a geschlossen ist.

Erhöht sich gemäß Fig. 12 die Druckkraft, krümmen sich die beiden sich berührenden Elektroden C und D, als Folge der durch die Hohlräume 80 geschaffenen Flexibilität gemeinsam nach unten. Daher kann, wann immer eine Druckkraft auf die Polsterung aufgebracht ist, die Hupe zuverlässig betätigt werden. Wäre kein Hohlraum 80 vorgesehen, würde die Hand des Bedieners augenblicklich aus dem Zustand gemäß Fig. 11 in den Zustand gemäß 10 zurückgeschlagen werden, was Pro­ bleme, wie z. B., daß die Hupe schwer zu betätigen ist, oder gegen den Willen der Bedienungsperson nur für einen kurzen Zeitraum ertönt. Das Bedienungsgefühl würde sich somit verschlechtern.

Obgleich beide Membranschalter 69a und 69b in diesem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel einlagige Schalter sind, könnten diese durch doppellagige Schalter, ähnlich zu jenen des er­ sten Ausführungsbeispiels und gemäß Fig. 13 mit 29a und 29b bezeichnet, ersetzt werden.

Eine Abänderung des vorstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 14 und 15 beschrieben.

Fig. 14 zeigt einen vertikalen Schnitt der Membranschalter 50a und 50b mit deren angegliederten Teilen und Fig. 15 einen Querschnitt entlang der Linie XV-XV gemäß Fig. 14.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 sind die unteren Oberflächen der Membranschalter 69a und 69b in­ direkt durch die Rippen 62 über den unteren Oberflächenab­ schnitt 61 der Polsterung 2 gestützt. Gemäß der vorliegenden Abänderung sind die unteren Oberflächen der Membranschalter 50a und 50b direkt durch die Vielzahl an Rippen 52 gestützt.

D. h., die Rippen 52 sind einstückig mit Kunststoffplatten 51a und 51b ausgebildet. Die Kunststoffplatten 51a und 51b sind mit den Membranschaltern 50a und 50b in der Polsterung 2 in solch einer Weise einvulkanisiert, daß die Rippen 52 von der oberen Oberfläche der Kunststoffplatten 51a und 51b aus nach oben ragen, um die unteren Oberflächen der Membranschalter 50a und 50b zu berühren, wobei sich eine Vielzahl an Hohlräumen 81 zwischen den oberen Oberflächen der Kunststoffplatten 51a und 51b und den unteren Oberflächen der Membranschalter 50a und 50b ausbilden.

Die Arbeitsweise der Hohlräume 81 ist im wesentlichen die gleiche wie die der Hohlräume 80 des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 8. D. h., daß selbst wenn nur eine geringe Druckkraft auf die Polsterung 2 auf­ gebracht ist und diese Druckkraft nur eine kurzzeitige Auflagekraft ist, können sich die Membranschalter 50a und 50b infolge der Hohlräume 81 nach unten krümmen, wobei ein solch gekrümmter Zustand für einen genügend langen Zeit­ intervall beibehalten werden kann. Dementsprechend kann der geschlossene Zustand der Kontaktbauteile jedes Membran­ schalters über einen, für ein zuverlässiges Betätigen der Hupe ausreichenden Zeitraum, beibehalten werden, selbst wenn die Auflagekraft nur kurzzeitig aufgebracht ist.

In Fig. 15 bezeichnen die Bezugsziffern 55 und 56 eine obere bzw. eine untere Elektrode des Membranschalters 50b und die Bezugsziffern 57 und 58 einen Kleber bzw. einen Wi­ derstand. Die Klebe- und Widerstandsmaterialien bilden die Abstandshalter des Membranschalters 50b.

Wie vorstehend beschrieben sind die Membranschalter 69a, 69b; 29a, 29b; 50a, 50b gemäß des zweiten Ausführungsbei­ spiels in den oberen Abschnitt der Polsterung 2 einvulkani­ siert und die Rippen 62 oder 52, die die Membranschalter 69a, 69b; 29a, 29b; 50a, 50b stützen sind in dem unteren Abschnitt der Polsterung 2 ausgebildet, wobei die Rippen 62 oder 52 die Hohlräume 80 und 81 unter der unteren Oberfläche der Membranschalter festlegen.

Bei dieser Konstruktion könnten sich die Membranschalter 69a, 69b; 29a, 29b; 50a, 50b aufgrund der ausgebildeten Hohlräume 80 und 81 ausreichend nach unten krümmen. Selbst wenn die Polsterung 2 nur kurzzeitig gedrückt ist, krümmt sich dementsprechend der gedrückte Abschnitt jedes Mem­ branschalters nach unten, wobei die Zeitdauer, in welcher der Membranschalter geschlossen bleibt, für ein zuverläs­ siges Betätigen der Hupe ausreichend ist. Überdies hat sich das Bedienungsgefühl des auf diese Weise aufgebauten Hupen­ schalters verbessert, da die Oberfläche der Polsterung 2 mit dem erfindungsgemäßen Membranschalter nicht so steif zu sein braucht.

Im folgenden ist ein drittes bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel beschrieben, welches sich auf eine Verbesserung der Verkabelungsstruktur für den Membranschalter bezieht.

Der Aufbau des dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels ist außer der Verkabelungsstruktur dem zweiten bevorzugten Aus­ führungsbeispiel gemäß Fig. 7 ähnlich.

Fig. 16 ist eine Draufsicht einer Baugruppe 90, welche in die Polsterung 2 einvulkanisiert ist. Die Fig. 17, 18 und 19 sind Seitenansichten in den Richtungen A, B, C gemäß Fig. 16. Ferner ist Fig. 20 ein Querschnitt entlang der Linie XX-XX gemäß Fig. 18.

Der Membranschalter dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels ist aus zwei Membranschaltern 69a und 69b aufgebaut, die im Bereich des dünnwandigen Abschnitts 25 (siehe Fig. 16) getrennt sind. Dabei handelt es sich um jenen dünnwandigen Abschnitt 25, der bei Betrieb der Luftsackvorrichtung zerschnitten wird. Jeder der Membranschalter 69a und 69b ist ein Blättchenschalter, der aus einer oberen Elektrode U, einer unteren Elektrode D und einer Vielzahl an zwischen die Elektroden U und D geschobenen Abstandshaltern S zur Festlegung eines Elektrodenabstandes, aufgebaut ist. Der Blättchenschalter ist eingeschaltet, wenn die obere Elektrode U mit der unteren Elektrode D gemäß Fig. 17 und 18 in Kontakt kommt.

Eine Erdungselektrodenklemme 91 erstreckt sich seitwärts von der unteren Elektrode D des Blättchenschalters 69b aus und dann abwärts (in Fig. 17 aufwärts eingezeichnet) entlang der äußeren Wand des Aluminiumkerngehäuses 21. Ein unteres Ende 91a der Erdungselektrodenklemme 91 ist mit ei­ ner leitfähigen Niete 91f (deren gegenüberliegendes Ende ist gehämmert) an dem Kerngehäuse 21 und dem Seitenteil 40 des leitfähigen Trageelements (Luftsackaufnahme) 39 gemäß Fig. 7, 16 und 17 befestigt. Folglich ist die untere Elektrode D des Membranschalters 69b an dem Kraftfahrzeug­ rahmen geerdet.

Eine Signalelektrodenklemme 92 erstreckt sich seitwärts von der oberen Elektrode U aus und dann abwärts (in Fig. 17 aufwärts eingezeichnet) entlang der äußeren Wand des Kerngehäuses 21, wobei ein Nylonblatt 95 als Isolator zwischen die Signalelektrodenklemme 92 und das Kerngehäuse 21 geschoben ist.

Ein unteres Ende 92a der Signalelektrodenklemme 92 ist als eine Verbindungsklemme ausgebildet, die aus der Urethanhaut der Polsterung 2 hervorsteht. Ein Anschlußteil 32 der Zu­ führleitung 30b, die gemäß Fig. 7 mit dem Schleifring 7 verbunden ist, ist mit dieser Verbindungsklemme 92a verbun­ den. Der Schleifring 7 ist in gleitfähigem Kontakt mit dem Gleitstück 12. Folglich ist die obere Elektrode U des Membranschalters 69b mit einer an dem Kraftfahrzeugrahmen befestigten Elektonikvorrichtung verbunden.

Die Verbindung der oberen Elektrode U mit der Elektronik­ vorrichtung könnte ebenso von einem Spiral-Relais-System bewerkstelligt werden. Das als Isolator dienende Nylonblatt 95 ist an dem Kerngehäuse 21 über eine Vielzahl an Befesti­ gungsbauteilen 96 befestigt. Da Fig. 7 ein Querschnitt entlang einer Mittellinie der Erdungselektrodenklemme 91 ist, erscheint die Signalelektrodenklemme 92 nicht in Fig. 7.

Auf der anderen Seite erstreckt sich eine Erdungselektro­ denklemme 93 von der unteren Elektrode D des Membranschal­ ters 69a aus abwärts, und ein unteres Ende 93a der Er­ dungselektrodenklemme 93 wird von einer leitfähigen Niete 93f an dem Kerngehäuse 21 und dem Seitenteil 40 des leitfähigen Trageelements 39 auf gleiche Weise wie in dem Fall des Membranschalters 69b befestigt. Folglich ist die untere Elektrode D des Membranschalters 69a gemäß Fig. 7, 16 und 18 an dem Kraftfahrzeugrahmen geerdet.

Eine Signalelektrodenklemme 94 erstreckt sich von der oberen Elektrode U des Membranschalters 69a aus abwärts, wobei ein unteres Ende 94a der Signalelektrodenklemme 94 auf gleiche Weise wie in dem Fall des Membranschalters 69b durch ein Nylonblatt 95 von dem Kerngehäuse isoliert ist.

Ein Ende 97a der Zuführleitung 97 ist mit dem unteren Ende 94a gemäß Fig. 16 und 18 verbunden. Die Verbindung der Zu­ führleitung 97 mit dem unteren Ende 94a gemäß Fig. 20 ist durch das Befestigen des einen Endes 97a der Zuführleitung 97 an dem unteren Ende 94a der Signalelektrodenklemme 94 unter Verwendung einer leitfähigen Niete 94c bewerkstel­ ligt. Gemäß Fig. 19 ist die Zuführleitung 97 so angeordnet, daß diese beinahe den halben Umfang der äußeren Seitenwand des Kerngehäuses 21 umgibt und gemäß Fig. 17 das andere Ende der Zuführleitung 97 fest mit der Signalelektroden­ klemme 92 des Membranschalters 69b mittels einer leitfähigen Niete 92c verbunden ist. Dementsprechend ist die Signalelektrodenklemme 94 des Membranschalters 69a durch die Zuführleitung 97 mit der Signalelektrodenklemme 92 des Membranschalters 69b verbunden. Folglich ist die obere Elektrode U beider Membranschalter 69a und 69b mit der Elektronikvorrichtung, welche sich an dem Kraftfahr­ zeugrahmen befindet, durch die Zuführleitung 30b, dem An­ schlußteil 32, dem Schleifring 7 und dem Gleitstück 12 gemeinsam verbunden.

Obgleich das Kerngehäuse 21 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform aus Aluminium (leitfähiges Material) gebil­ det ist, könnte es genauso aus einem nicht leitfähigen Material bestehen. In dem zuletzt genannten Fall sind die zur Isolation der Signalelektrodenklemmen 92 von dem Kern­ gehäuse 21 dienenden Nylonblätter 95 nicht notwendig.

Gemäß dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Membranschalter 69a und 69b über der gesamten Oberfläche der Polsterung 2 angeordnet, so daß die Schalterbedienung auf einfache Weise ausgeführt werden kann. Ferner sind die Membranschalter 69a und 69b, sowie die Erdungselektroden­ klemmen 91 und 93 der Membranschalter 69a und 69b die durch das Kerngehäuse 21 mit dem leitfähigen Trageelement 39 unter Verwendung der leitfähigen Nieten 91f bzw. 93f verbunden sind, am Kraftfahrzeugrahmen geerdet.

Überdies könnte das Anschlußteil 32 einfach mit der Verbindungsklemme 92a verbunden werden, falls die gemein­ same Verbindungsklemme 92a aus dem unteren Ende der Polsterung 2 hervorsteht. D. h., daß das Herausziehen der Elektroden in der gepreßten Polsterung auf einfache Weise erfolgen kann. Außerdem kann das Verkabeln der Mem­ branschalter 69a und 69b in der gepreßten Polsterung zustande gebracht werden und die Montage des Lenkrads auf einfache Weise erfolgen.

Obwohl die Erfindung gemäß den praktischsten bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf diese aufgeführten Ausführungsbeispiele be­ schränkt. Damit ist beabsichtigt, daß unterschiedliche Ab­ änderungen, ohne von der Idee und dem Anwendungsbereich der Erfindung abzuweichen, gemacht werden können.

Claims (7)

1. Lenkrad (1) mit
einer Polsterung (2); unter der eine Luftsackvorrichtung (5) angeordnet ist, die als Reaktion auf einen Zusammenstoß zum die Polsterung (2) in zumindest zwei obere Abschnitte (22a, 22b) zerteilt, um sich außerhalb der Polsterung (2) aufzublähen; und mit
einem ebenen Membranschalter (29a, 29b, 50a, 50b, 69a, 69b), der zumindest in einem der oberen Abschnitte (22a, 22b) der Polsterung (2) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Membranschalter (29a, 29b, 50a, 50b, 69a, 69b) eine mehrlagige Struktur mit mindestens zwei parallelen, als Kontaktbauteile funktionierenden Elektrodenplatten (55, 56, 76, 77, C, D) aufweist, zwischen denen eine Vielzahl von ersten Abstandshaltern (57, 58, 72, S) zur Festlegung eines Elektrodenabstands geschoben ist und mit einer parallel zu einer der Elektrodenplatten (55, 56, 76, 77, C, D) beabstandeten, zum Schließen eines elektrischen Kontakts vorgesehenen Betätigungsplatte (51, 61, 75), die eine Vielzahl von zweiten Abstandshaltern (52, 62, 71) aufweist, die gegenüber den ersten Abstandshaltern (57, 58, 72, S) versetzt angeordnet sind.

2. Lenkrad (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsplatte (75) als eine weitere Elektrodenplatte vorgesehen ist, die zusammen mit den zwei Kontaktbauteilen (76, 77) eine mehrlagige Struktur aus zwei parallel miteinander verbundenen Blättchenschaltern (SW1, SW2) ausbildet, wobei die zweiten Abstandshalter (71) zur Festlegung des Elektrodenabstands zwischen die Elektrodenplatte (75) und eine der Kontaktbauteile (76, 77) eingeschoben sind.

3. Lenkrad (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsplatte (75) als eine steife Bedienungsplatte aus einem nicht leitfähigen Material ausgebildet und durch die zweiten Abstandshalter (71) von einem der Kontaktbauteile (76, 77) des Blättchenschalters (SW2) beabstandet ist.

4. Lenkrad (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsplatte (51, 61) als ein Tragelement für den Membranschalter (29a, 29b, 50a, 50b, 69a, 69b) vorgesehen ist, welches einen Hohlraum (80, 81) unterhalb des Membranschalters (29a, 29b, 50a, 50b, 69a, 69b) und oberhalb der einer Luftsackvorrichtung (5) ausbildet, in den sich senkrecht zum Membranschalter (29a, 29b, 50a, 50b, 69a, 69b) ausgerichtete Rippen des Trageelements (51, 61) erstrecken, welche die zweiten Abstandshalter (52, 62) ausbilden.

5. Lenkrad (1)gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (62) von einer unteren Oberfläche (61) des zur Polsterung (2) ausgebildeten Trageelemente (61) hervorragen und an eine obere Oberfläche der Luftsackvorrichtung (5) angrenzen.

6. Lenkrad gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (52), die von einer oberen Oberfläche des als Platte ausgebildeten Trageelements (51a, 51b) vorragen, in der Polsterung (2) eingebettet sind und eine untere Oberfläche (56) des Membranschalters (50a, 50b) berühren.

7. Lenkrad gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß der Membranschalter aus zwei Membranschaltern (29a, 29b, 50a, 50b, 69a, 69b) besteht, die in den zwei oberen, durch die Luftsackvorrichtung (5) trennbaren Abschnitten (22a, 22b) der Polsterung (2) angeordnet sind,
wobei das Lenkrad (1) ferner die folgenden Bauteile aufweist,
ein leitfähiges Trageelement (39), welches mit dem Fahr­ zeugrahmen elektrisch verbunden ist und zum Befestigen der Luftsackvorrichtung (5) an dem Fahrzeugrahmen bestimmt ist;
ein verstärktes Kerngehäuse (21), welches in oder an einer Seitenwand der Polsterung (2) angeordnet ist und einen unteren, aus der Seitenwand ragenden Endabschnitt hat, der als freiliegender untere Endabschnitt mit zwei Durchgangsöffnungen ausgebildet ist;
zwei Erdungselektrodenklemmen (91, 93), die sich ausgehend von zwei Erdungselektroden (D) der zwei Membranschalter (69a, 69b), entlang einer äußeren Wand des Kerngehäuses (21), bis zu den Stellen der zwei Durchgangsöffnungen erstrecken;
zwei leitfähige Befestigungsbauteile (91f, 93f), welche in die zwei Durchgangsöffnungen eingelassen sind, bzw. das Kerngehäuse (21) an das Trageelement (39) befestigen und die Erdungselektrodenklemmen (91, 93) mit dem Trageelement (39) elektrisch verbinden;
zwei Signalelektrodenklemmen (92, 94), die sich von zwei Signalelektroden (U) der zwei Membranschalter (69a, 69b) entlang der äußeren Wand des Kerngehäuses (21) erstrecken;
eine Verbindungsleitung (97), die die beiden Signalelek­ trodenklemmen miteinander verbindet, wobei die Verbin­ dungsleitung (97) um die äußere Wand des Kerngehäuses (21) herum angeordnet ist; und
eine Verbindungsklemme (92a), die sich ausgehend von einer der Signalelektrodenklemmen (U) entlang der äußeren Wand des Kerngehäuses (21) bis zu einer Stelle erstreckt, an der sich der freigelegte untere Abschnitt befindet.