DE10139569A1

DE10139569A1 - Lenkrad für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10139569A1
Application number: DE2001139569
Authority: DE
Inventors: Klaus Oehm
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2003-02-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad (1) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem an einer Lenksäule des Fahrzeugs befestigbaren Grundkörper (2). Erfindungsgemäß ist der Grundkörper (2) wenigstens bereichsweise mit wenigstens einem vorzugsweise plastisch und/oder elastisch verformbaren Versteifungselement (3) versteift und verbunden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Neben der bekannten Grundfunktion des Lenkrades zur Richtungsänderung des Fahrzeuges spielen in der heutigen Zeit auch sicherheitsrelevante Aspekte eine große Rolle bei der Auslegung und Konzipierung von Lenkrädern. So sollen Lenkräder nicht nur die mechanischen Kräfte, z. B. die bei normalem Betrieb auftretenden Lenkkräfte, sondern auch die Beanspruchungen, die bei einem unfallbedingten Aufprall durch Kontakt des fahrzeugführenden Insassen mit dem Lenkrad auftreten, besonders effizient aufnehmen. In modernen Kraftfahrzeugen soll diese Beanspruchung zwar durch Airbag-Einrichtungen verkleinert werden, die regelmäßig jedoch nur bei einem Primäraufprall ihre Schutzfunktion erfüllen. Insbesondere bei einem Sekundäraufprall und bereits erschlafftem Airbag wird die Aufprallwucht regelmäßig nach wie vor vom Lenkrad selbst aufgefangen.
Die Grundkörper moderner Lenkräder werden regelmäßig als Gusskörper im Metalldruckguss-Verfahren aus einer Leichtmetalllegierung auf der Basis von Aluminium und/oder Magnesium hergestellt. Dieser Grundkörper kann dann von einer Lenkrad- Ummantelung ummantelt sein. Bei solchen metallenen Grundkörpern besteht der Nachteil, dass der Gusskörper bei einer Beanspruchung relativ schnell bricht und somit keine Energieabsorption mehr möglich ist. Ein weiterer Nachteil bei modernen Lenkrädern ist, dass insbesondere durch den Anbau von Sicherheitseinrichtungen und Funktionsteilen, wie z. B. Airbag-Einrichtungen am Grundkörper des Lenkrads Aussparungen und Durchbrüche für z. B. Kabeldurchführungen oder für Befestigungselemente vorgesehen werden müssen. Auch durch immer mehr zusätzliche Bedienelemente, die am Lenkradkranz und/oder am Grundkörper des Lenkrads angebracht sind, wie z. B. Lautstärkenregelung des Radio, Bedienelemente des Bordcomputers oder Bedienelemente des Autotelefons, wird der Grundkörper aufgrund von Befestigungselementen und Kabeldurchbrüchen geschwächt. Die Gefahr, dass der Grundkörper bei einer Belastung bricht sowie ggfs. zersplittert, ist hierdurch nochmals erhöht.
Dadurch wird die sehr wichtige Funktion des Lenkrades, nämlich zusammen mit der Lenksäule einen stabilen und energieabsorbierenden Lenkradverbund zu bilden, immer schwieriger erfüllbar.

Aus der DE 199 37 539 A1 ist ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der zwischen dem Lenkrad-Grundkörper und der Ummantelung eine aus einem Kunststoffmaterial gebildete Gitterstruktur angeordnet ist, die die Ummantelung im Abstand vom Grundkörper hält. Dadurch soll eine für den Benutzer angenehm zu greifende Oberfläche im Bereich des Lenkradkranzes zur Verfügung gestellt werden.

Weiter ist aus der DE 199 14 653 C1 ein mehrteiliger, komplizierter Aufbau eines Lenkrads für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem ein Tragekorpus vorgesehen ist, an dem eine Vielzahl von Bedien- und/oder Funktionselementen sowie ein zugeordnetes Elektronikmodul befestigt gehalten sind. Hierdurch soll der Montageaufwand beim Lenkradhersteller vereinfacht werden. Ein ähnlicher Aufbau ist auch aus der DE 100 41 590 A1 bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Lenkrad für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zu schaffen, mit dem bei einer Beanspruchung eine verbesserte Energieabsorption durchführbar ist und dessen Grundkörper eine erhöhte Festigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 ist der Grundkörper wenigstens bereichsweise mit wenigstens einem vorzugsweise plastisch und/oder elastisch verformbaren Versteifungselement versteift und verbunden.

Mit einem derartigen Versteifungselement wird die Festigkeit des Grundkörpers wesentlich verbessert. Dadurch können Beanspruchungen vom Grundkörper wesentlich einfacher aufgenommen werden, ohne dass es zu Beschädigungen des Lenkrads kommt. Insbesondere in Verbindung mit einem bevorzugten plastisch und/oder elastisch verformbaren Versteifungselement kann eine erheblich verbesserte Energieabsorptionsfähigkeit erzielt werden, da dadurch eine mehr elastische und/oder plastische Deformation des Grundkörpers bei einer Belastung und einem evtl. Brechen oder einer evtl. Beschädigung des Grundkörpers erfolgen kann.

Die weiteren Vorteile werden insbesondere in Verbindung mit den Ausführungsformen der Unteransprüche ersichtlich. So ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Grundkörper als Gusskörper mittels einem Gussverfahren hergestellt. Vorzugsweise wird der Grundkörper hier in einem Metalldruckguss-Verfahren auf der Basis eines Leichtmetalls oder einer Leichtmetalllegierung, z. B. Aluminium und/oder Magnesium, hergestellt. Das wenigstens eine Versteifungselement kann hier als plattenförmiger Einleger ausgebildet sein, der in den Grundkörper mit eingegossen ist. Dieser Einleger ist vorzugsweise als Blecheinleger ausgebildet. Mit einem derartigen Aufbau eines Lenkrad-Grundkörpers ist eine wesentlich bessere Energieabsorption möglich, da der eingegossene Einleger eine mehr elastisch und/oder plastische Deformation des Grundkörpers ermöglicht. Selbst wenn der als Gusskörper ausgebildete Grundkörper brechen sollte, bewirkt dieser Einleger ein Zusammenhalten der damit fest verbundenen einzelnen Bestandteile, so dass nach wie vor eine Energieabsorption möglich und eine unerwünschte Splitterbildung vermieden wird. Der eingegossene Einleger übernimmt hier somit eine Funktion quasi in der Art einer Verbundglasscheibe. Insbesondere bei einem Sekundäraufprall, bei dem regelmäßig im Lenkradbereich kein Airbag als Aufprallschutz mehr zur Verfügung steht, kann dadurch eine Verbesserung der Beeinträchtigungsgefahr für den Fahrer vermieden werden.

Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der der Grundkörper wenigstens eine Aussparung und/oder wenigstens einen Durchbruch aufweist, wobei der Grundkörper durch das wenigstens eine Versteifungselement im Bereich um die wenigstens eine Aussparung und/oder den wenigstens einen Durchbruch herum versteift ist und/oder in diesem Bereich entsprechend zugeordnete Aussparungen und/oder Durchbrüche aufweist. Insbesondere bei einem derartigen Aufbau, bei dem der Grundkörper durch die Aussparungen und/oder Durchbrüche ohnehin geschwächt ist und daher leichter zur Zerstörung neigt, kann durch das Einbringen des wenigstens einen Versteifungselementes einerseits eine Erhöhung der Festigkeit des Lenkrad-Grundkörpers und andererseits eine verbesserte Energieabsorption desselben erzielt werden.

Besonders bevorzugt ist dabei der Einleger gelocht, wodurch sich einerseits eine Materialeinsparung sowie eine Gewichtsreduzierung bei gleichzeitig sehr guter Versteifung ergibt. Vorteilhaft ist das Versteifungselement im Versteifungselement-Erstreckungsbereich an die Kontur des Grundkörpers angepasst, wobei der Grundkörper und damit das Versteifungselement im Nabenbereich vorzugsweise in der Art eines Zylinderrohrabschnitts ausgebildet ist. Von diesem Nabenbereich ausgehend erstreckt sich das Versteifungselement wenigstens bis in den Bereich der Lenkradspeichen, vorzugsweise bis in etwa in einen mittleren Speichenbereich hinein. Mit einem derartigen konkreten Aufbau wird eine besonders vorteilhafte Versteifung bei gleichzeitig verbesserter Energieabsorptionsaufnahme des Lenkradgrundkörpers erzielt.

Der Grundkörper kann in herkömmlicher Weise wenigstens teilweise von einer Lenkrad- Ummantelung umgeben sein.

Die Erfindung wurde vorstehend hauptsächlich in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform eines in den Grundkörper eingegossenen Einlegers, vorzugsweise Blecheinlegers, geschildert. Grundsätzlich wäre jedoch auch ein Aufbau möglich, bei dem das Versteifungselement mit dem Grundkörper in einer Anlageverbindung festhaftend verbunden ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Lenkrad-Grundkörper mit eingegossenem gelochtem Blecheinleger,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch den Grundkörper gemäß Fig. 1.
In der Fig. 1 ist schematisch eine Draufsicht auf einen Grundkörper 2 eines Lenkrades 1 gezeigt, wobei der Grundkörper 2 aus einer Leichtmetalllegierung im Metalldruckguss- Verfahren hergestellt ist.
Der Grundkörper 2 ist durch einen gelochten Blecheinleger 3 versteift, der in den Grundkörper 2 eingegossen ist.
Wie dies insbesondere auch aus der Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Blecheinleger 3 im Versteifungselement-Erstreckungsbereich an die Kontur des Grundkörpers 2 angepasst. Insbesondere ist der Grundkörper 2 und damit auch der Blecheinleger 3 im Nabenbereich in der Art eines Zylinderrohrabschnitts ausgebildet, wobei sich der Blecheinleger 3 vom Nabenbereich ausgehend wenigstens bis in den Bereich von Lenkradspeichen 5 erstreckt.
Wie dies insbesondere aus der Fig. 1 ersichtlich ist, weist der Grundkörper 2 zwei Durchbrüche bzw. Aussparungen 7 auf, die z. B. für Kabeldurchführungen oder zur Befestigung von Funktionsteilen, wie z. B. einer Airbageinrichtung oder Befestigungselementen davon, benutzt werden können. Der Fig. 1 ist zudem weiter zu entnehmen, dass auch der Blecheinleger 3 in diesem Durchbruchbereich entsprechend ausgespart ist.
Mit einem derartigen Aufbau wird einerseits eine erhöhte Festigkeit des Lenkrad- Grundkörpers 2 erzielt, wobei andererseits durch den Blecheinleger 3 bei einem Aufprall auf den Lenkrad-Grundkörper 2 aber auch ein verbessertes Deformationsverhalten durch mehr plastische und/oder elastische Verformung des Lenkrad-Grundkörpers 2 erzielt wird. Dies wirkt sich wiederum positiv auf die Energieabsorptionsfähigkeit des Lenkrads 1 insgesamt aus. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Lenkrad
2 Grundkörper
3 Blecheinleger
4 Lenkradnabe
5 Lenkradspeiche
6 Zylinderrohrabschnitt
7 Durchbruch

Claims

1. Lenkrad für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem an einer Lenksäule des Fahrzeugs befestigbaren Grundkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) wenigstens bereichsweise mit wenigstens einem vorzugsweise plastisch und/oder elastisch verformbaren Versteifungselement (3) versteift und verbunden ist.

2. Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (2) als Gusskörper mittels einem Gussverfahren, vorzugsweise einem Metalldruckguss-Verfahren auf der Basis eines Leichtmetalls oder einer Leichtmetalllegierung, vorzugsweise Aluminium und/oder Magnesium, hergestellt ist, und
dass das wenigstens eine Versteifungselement (3) als plattenförmiger Einleger, vorzugsweise als Blecheinleger, ausgebildet ist, der in den Grundkörper (2) eingegossen ist.

3. Lenkrad nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (2) wenigstens eine Aussparung und/oder einen Durchbruch (7) aufweist, und
dass der Grundkörper (2) durch das wenigstens eine Versteifungselement (3) im Bereich um die wenigstens eine Aussparung und/oder Durchbruch (7) herum versteift ist und/oder in diesem Bereich entsprechend zugeordnete Aussparungen und/oder Durchbrüche aufweist.

4. Lenkrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einleger (3) wenigstens bereichsweise gelocht ist.

5. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (3) im Versteifungselement-Erstreckungsbereich an die Kontur des Grundkörpers (2) angepasst ist.

6. Lenkrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (2) und damit das Versteifungselement (3) im Nabenbereich als Zylinderrohrabschnitt ausgebildet ist, und
dass sich das Versteifungselement (3) vom Nabenbereich ausgehend wenigstens bis in den Bereich der Lenkradspeichen (5) erstreckt.

7. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) wenigstens teilweise von einer Lenkrad-Ummantelung umgeben ist.