DE102008023889A1 - Steering wheel for vehicle, has steering wheel rim which is partially arranged around steering wheel hub for gripping steering wheel, and multiple steering wheel spokes connect steering wheel rim and steering wheel hub - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, mit einer Lenkradnabe und einem zumindest teilweise um diese Lenkradnabe herum angeordneten Lenkradkranz zum Greifen des Lenkrades und zum Aufbringen von Kräften wie insbesondere Lenkkräften oder Haltekräften. Ein Lenkrad der betreffenden Art weist wenigstens eine kräfteübertragende Lenkradspeiche auf, die verbindend zwischen dem Lenkradkranz und der Lenkradnabe angeordnet ist.The The present invention relates to a steering wheel for a motor vehicle, in particular a passenger car, with a steering wheel hub and one at least partially arranged around this steering wheel hub around Steering wheel rim for gripping the steering wheel and applying forces such as in particular steering forces or holding forces. A steering wheel of the type in question has at least one force-transmitting Steering wheel spoke, connecting between the steering wheel rim and the steering wheel hub is arranged.
Heutige Lenkräder der betreffenden Art weisen häufig ein metallisches Traggerüst bzw. Skelett auf, das von einem Kunststoffmaterial umschäumt ist. Um einen guten Kompromiss zwischen Gewicht auf der einen Seite und Stabilität auf der anderen Seite zu erreichen, sind einzelne Elemente des Traggerüstes oftmals mit unterschiedlicher Steifigkeit oder Festigkeit ausgebildet, je nach dem, ob im betreffendes Bereich bzw. Abschnitt eine hohe Stabilität oder nur eine geringere Stabilität erforderlich ist. Hierbei wird oft auch eine gewünschte Verformbarkeit des Traggerüstes im Falle eines Unfalles (Crash) berücksichtigt, um schwere Verletzungen beim Fahrer zu vermeiden.today Steering wheels of the type in question often metallic skeleton or skeleton on, the of a Plastic material is foamed. A good compromise between weight on the one hand and stability on To reach the other side, are individual elements of the framework often designed with different stiffness or strength, depending on whether in the area or section concerned a high Stability or only a lower stability is required. This is often a desired Deformability of the shoring in the event of an accident (Crash) takes into account serious injury to the driver to avoid.
Ein
optimiertes Traggerüst für ein Lenkrad unter Berücksichtigung
der obigen Aspekte ist bspw. aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Lenkrad der betreffenden Art, insbesondere hinsichtlich Gewicht und Verletzungsgefahr bei einem Crash, zu verbessern. Zudem soll das Lenkrad auch zukünftigen stilistischen Anforderungen gerecht werden können.task The invention is a steering wheel of the type in question, in particular in terms of weight and risk of injury in a crash, to improve. In addition, the steering wheel should also future stylistic requirements can do justice.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments and developments are the subject the dependent claims.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Lenkrad eine Mehrzahl von Lenkradspeichen aufweist, die jeweils den Lenkradkranz und die Lenkradnabe verbinden, wobei diese Mehrzahl von Lenkradspeichen wenigstens eine kräfteübertragende Lenkradspeiche und wenigstens eine kräftemäßig im Wesentlichen entkoppelte Lenkradspeiche umfasst. Dies heißt, dass die Anzahl der kräfteübertragenden Lenkradspeichen geringer ist, als die Gesamtanzahl der Lenkradspeichen.According to the invention provided that the steering wheel has a plurality of steering wheel spokes, each connecting the steering wheel rim and the steering wheel hub, wherein this plurality of steering wheel spokes at least one force-transmitting Steering wheel spoke and at least one power moderately essentially decoupled steering wheel spoke comprises. This means that the number of force-transmitting steering wheel spokes less than the total number of steering wheel spokes.
Der Begriff Lenkradspeiche im Sinne dieser Erfindung umfasst jegliches Lenkradelement, welches sowohl mit dem Lenkradkranz als auch mit der Lenkradnabe verbunden ist. Beispielsweise kann die Lenkradnabe verlängert ausgeführt sein und bis an den Lenkradkranz heranreichen, was im Sinne dieser Erfindung gleichfalls als – dann integral mit der Lenkradnabe ausgebildete – Lenkradspeiche aufzufassen ist.Of the Concept steering wheel spoke in the sense of this invention includes any Steering wheel element, which with both the steering wheel rim and with the steering wheel hub is connected. For example, the steering wheel hub be extended and up to the steering wheel rim come close to what in the sense of this invention also as - then Integrally formed with the steering wheel hub - steering wheel spoke is to be understood.
Unter einer im Wesentlichen kräftemäßig entkoppelten Lenkradspeiche wird eine Lenkradspeiche der zuvor beschriebenen Art verstanden, mittels der nur geringere, bevorzugt geringe Kräfte von der Lenkradnabe auf den Lenkradkranz übertragen werden können. Vorzugsweise überträgt eine kräftemäßig entkoppelte Lenkradspeiche weniger als 30%, bevorzugt weniger als 20% und besonders bevorzugt weniger als 15% der Kräfte einer kräfteübertragenden Lenkradspeiche.Under a substantially decoupled in terms of strength Steering wheel spoke is a steering wheel spoke of the previously described Understood type, by means of only lower, preferably low forces be transferred from the steering wheel hub to the steering wheel rim can. Preferably, a force transfers decoupled steering wheel spoke less than 30%, preferably less than 20% and more preferably less than 15% of the forces of a force-transmitting steering wheel spoke.
Kräfte der betreffenden Art sind insbesondere vom Fahrer aufgebrachte Lenkkräfte, von der Lenkung aufgebrachte Rückstellkräfte, durch den Fahrer aufgebrachte Haltekräfte, und Unfallkräfte, insbesondere Stoß- bzw. Aufprallkräfte. Eine kräftemäßig entkoppelte Lenkradspeiche im Sinne der vorliegenden Erfindung überträgt also, bevorzugt aufgrund ihrer Struktur wie Querschnitt, Flächenträgheitsmoment oder dergleichen, ihres Materials und/oder ihrer, bevorzugt gelenkigen, Anlenkung an Lenkradnabe und/oder -kranz, geringere Zugkräfte, Torsionskräfte, Torsionsmomente und/oder Biegemomente.personnel of the type concerned are, in particular, steering forces applied by the driver, restoring forces applied by the steering, holding forces applied by the driver, and accident forces, in particular impact or impact forces. A vigorous decoupled steering wheel spoke according to the present invention transmits So, preferably due to their structure such as cross section, area moment of inertia or the like, their material and / or their, preferably articulated, Linkage to steering wheel hub and / or rim, lower tractive forces, Torsional forces, torsional moments and / or bending moments.
Eine kräftemäßig entkoppelte Lenkradspeiche ermöglicht eine hohe Nachgiebigkeit des Lenkradkranzes im Bereich dieser Lenkradspeiche, was insbesondere für den Fall relevant ist, wenn der Fahrer unfallbedingt mit dem Oberkörper und insbesondere der Brust auf den Lenkradkranz auftrifft. Durch das erfindungsgemäße Lenkrad können die hierbei auf den menschlichen Körper einwirkenden Belastungen und hierbei insbesondere die Brusteindringung teilweise signifikant reduziert werden.A in terms of power decoupled steering wheel spoke allows a high flexibility of the steering wheel rim in the area of this steering wheel spoke, which in particular for the case is relevant if the driver accidentally with the upper body and in particular the breast hits the rim of the steering wheel. By the steering wheel according to the invention, the Here on the human body acting loads and here in particular the breast penetration partially significant be reduced.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Lenkrades können in einem reduzierten Gewicht oder einem verbesserten Massenträgheitsmoment liegen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Lenkrad ein Traggerüst bzw. Skelett aufweist. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um ein metallisches Traggerüst. Dieses Traggerüst erstreckt sich zumindest teilweise jeweils durch den Lenkradkranz, die Lenkradnabe und die kräfteübertragende Lenkradspeiche. Die kräftemäßig entkoppelte Lenkradspeiche ist bevorzugt ein von diesem Traggerüst verschiedenes Element.Further advantages of the steering wheel according to the invention may lie in a reduced weight or an improved mass moment of inertia. It is preferably provided that the steering wheel according to the invention has a support frame or skeleton. This is preferably a metallic support framework. This support framework extends at least partially through the steering wheel rim, the steering wheel hub and the force-transmitting steering wheel spoke. The power-decoupled steering wheel spoke is preferably an element different from this support frame.
Weiterhin bevorzugt ist, dass das Traggerüst, zumindest teilweise durch ein Kunststoffmaterial wie insbesondere Polyuhrethanschaum (PU), umschäumt ist und die kräftemäßig entkoppelte Lenkradspeiche an ihren inneren, der Lenkradnabe zugewandten Ende und/oder ihren äußeren, dem Lenkradkranz zugewandten Ende stoffschlüssig, zumindest mit einem Teil dieser Umschäumung, verbunden ist. Eine solche stoffschlüssige Verbindung lässt sich beispielsweise während der Herstellung durch eine gleichzeitige Ausbildung der Umschäumung mit der kräftemäßig entkoppelten Lenkradspeiche erreichen.Farther it is preferred that the support framework, at least partially by a plastic material such as in particular Polyetwethanschaum (PU), is foamed and the vigorous decoupled steering wheel spoke on its inner, the steering wheel hub facing End and / or its outer, the steering wheel rim facing end cohesively, at least with a part this foam, connected. Such a cohesive Connection can be made, for example, during the Production by a simultaneous formation of the foam with the power decoupled steering wheel spoke to reach.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die kräftemäßig entkoppelte Lenkradspeiche wenigstens ein Armierungselement bzw. Versteifungselement umfasst. Dieses Armierungselement ist insbesondere aus einem Metall und/oder einem Kunststoffmaterial gebildet und bevorzugt umschäumt. Als Umschäumungsmaterial eignet sich insbesondere das gleiche Umschäumungsmaterial wie für das Traggerüst.According to one preferred training is provided that the strength decoupled steering wheel spoke at least one reinforcing element or Includes stiffening element. This reinforcing element is in particular formed from a metal and / or a plastic material and preferably foamed. As a foam material In particular, the same foam material is suitable as for the shoring.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass der Lenkradkranz und/oder die Lenkradnabe bzw. das sich in diesen Lenkradelementen erstreckende Tragegerüst im Bereich der Befestigung einer kräftemäßig entkoppelten Lenkradspeiche wenigstens ein Formschlusselement aufweist. Dieses Formschlusselement kann beispielsweise ein Dorn, eine Kralle, eine Auflage oder dergleichen sein, die in das Material der kräftemäßig entkoppelten Lenkradspeiche eingreift oder an der diese kräftemäßig entkoppelte Lenkradspeiche an- und/oder aufliegt. Damit lässt sich eine dauerhafte und lagestabile Position der kräftemäßig entkoppelten Lenkradspeiche im Lenkrad sicherstellen und zugleich eine bevorzugte Ausweichrichtung im Falle eines Crashs definieren.Farther is preferably provided that the steering wheel rim and / or the steering wheel hub or in this steering wheel elements extending support frame in the field of attachment of a moderate decoupled steering wheel spoke has at least one positive locking element. This form-fitting element may, for example, a thorn, a claw, a support or the like, which in the material of the power decoupled steering wheel spoke engages or on the latter in terms of power decoupled steering wheel spoke on and / or rests. Leave it a permanent and stable position of the force ensure decoupled steering wheel spoke in the steering wheel and at the same time define a preferred avoidance direction in the event of a crash.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die kräfteübertragende Lenkradspeiche steifer, insbesondere zug-, torsions- und/oder biegesteifer, und/oder fester, insbesondere mit höherer Elastizitätsgrenze, Bruchdehnung oder dergleichen, als die kräftemäßig entkoppelte Lenkradspeiche ausgebildet ist. Bevorzugt ist ebenso, dass die kräftemäßig entkoppelte Lenkradspeiche zug-, torsins- und/oder biegeelastischer ausgebildet ist.To An advantageous development is provided that the force-transmitting Steering wheel spoke stiffer, in particular tensile, torsional and / or bending resistant, and / or stronger, in particular with a higher elastic limit, Elongation at break or the like, as the force decoupled steering wheel spoke is formed. It is also preferable that the power decoupled steering wheel spoke tensile, torsins and / or bending elastic is formed.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung ist der Lenkradkranz des erfindungsgemäßen Lenkrads an zwei kraftübertragenden Lenkradspeichen befestigt. Die durch die Befestigung gebildeten Befestigungspunkte stellen dann eine, bevorzugt im Wesentlichen starre, Schwenklagerung für den Lenkradkranz dar, welche die bereits oben beschriebene Nachgiebigkeit des Lenkradkranzes unterstützen, insbesondere wenn der Fahrer unfallbedingt mit dem Oberkörper auf den Lenkradkranz auftrifft.According to one advantageous embodiment, the steering wheel rim of the invention Steering wheel attached to two power-transmitting steering wheel spokes. Set the attachment points formed by the attachment then one, preferably substantially rigid, pivotal mounting for the steering wheel rim, which the already described above compliance support the steering wheel rim, especially if the Driver accidentally with the upper body on the steering wheel rim incident.
Insbesondere ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Lenkrad als 3-Speichen-Lenkrad ausgebildet ist, von denen zwei kraftübertragend sind und eine kräftemäßig entkoppelt ist. Die kraftübertragenden Lenkradspeichen sind bevorzugt im Wesentlichen bei 3 Uhr (270°) und 9 Uhr (90°) angeordnet. Die kräftemäßig entkoppelte Lenkradspeiche ist bevorzugt im Wesentlichen bei 6 Uhr (180°) angeordnet (die Gradangaben beziehen sich auf eine Verbindungslinie zwischen dem Lenkradkranzmittelpunkt und dem obersten Punkt des Lenkradkranzes in einer Vorderansicht und Neutralstellung). Sämtliche Angaben sind dabei als ca.-Angaben aufzufassen. So können die kraftübertragenden Lenkradspeichen beispielsweise auch bei 2 Uhr und 10 Uhr oder 4 Uhr und 8 Uhr und angeordnet sein.Especially is provided that the steering wheel according to the invention is designed as a 3-spoke steering wheel, of which two force-transmitting are and a decoupled is. The power transmitting steering wheel spokes are preferred essentially at 3 o'clock (270 °) and 9 o'clock (90 °) arranged. The decoupled power Steering wheel spoke is preferably substantially at 6 o'clock (180 °) arranged (the degrees refer to a connecting line between the center of the steering wheel rim and the top of the steering wheel rim in a front view and neutral position). All Information should be understood as approximate data. So can the power transmitting steering wheel spokes, for example, too be at 2 o'clock and 10 o'clock or 4 o'clock and 8 o'clock and arranged.
In diesem Fall ergibt sich ein besonders vorteilhaftes Massenträgheitsmoment für das erfindungsgemäße Lenkrad sowie eine verbesserte Gewichtsverteilung.In This case results in a particularly advantageous mass moment of inertia for the steering wheel according to the invention as well an improved weight distribution.
Bevorzugt ist in der Lenkradnabe des erfindungsgemäßen Lenkrads ein Airbag angeordnet.Prefers is in the steering wheel hub of the steering wheel according to the invention an airbag arranged.
Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen, teilweise schematisiert:The Invention will be described below in connection with the figures preferred embodiments explained in more detail. They show, partially schematized:
Die
Das
Lenkrad
Die
Die
untere Strebe
Die
untere Lenkradspeiche
Im
Bereich der unteren Lenkradspeiche
Die
Auf
der Sichtseite des Lenkrades
Die
Den Übergangsbereich
zwischen dem unteren Lenkradkranz
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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