DE102008027777B3

DE102008027777B3 - Fahrzeuglenkrad

Info

Publication number: DE102008027777B3
Application number: DE200810027777
Authority: DE
Inventors: Hugues Doursoux; Pierre Boulle; Jonathan Bonnin
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2028-06-12

Abstract

Es wird ein Fahrzeuglenkrad beschrieben. Das Fahrzeuglenkrad hat einen Grundkörper, welcher einen Lenkradkranz aufweist, dessen äußere Oberfläche aus einem Kunststoff-Material besteht, und eine flexible Umhüllung aus Leder, Kunstleder oder dergleichen, welche den Lenkradkranz zumindest teilweise abdeckt, wobei die flexible Umhüllung aus einem Zuschnitt (32) besteht, welcher direkt am Lenkradkranz befestigt ist. Um ein Ablösen der Umhüllung vom Grundkörper auch bei extremen Umwelteinflüssen zu vermeiden, ist der Zuschnitt (32) mit dem Kranz mittels Ultraschallschweißen verbunden (Fig. 8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuglenkrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung nach Anspruch 6.
Das äußere Erscheinungsbild des Fahrzeuglenkrades spielt für die Frage, ob sich der Fahrer in seinem Fahrzeug wohl fühlt und somit auch für seine Kaufentscheidung, eine erhebliche Rolle. Dies hat sowohl einen haptischen, als auch einen optischen Grund: Während des Fahrens hält der Fahrer das Lenkrad nahezu ununterbrochen mit zumindest einer Hand, was es zum meist angefassten Bauteil des Kraftfahrzeuges macht. Somit ist es schon allein für das Qualitätsgefühl des Fahrers wichtig, wie sich das Lenkrad, das heißt in erster Linie der Lenkradkranz, anfühlt. Neben dem reinen Wohlfühleffekt ist es weiterhin wichtig, dass das Oberflächenmaterial des Lenkradkranzes positive Eigenschaften in Bezug auf die Haut des Menschen hat, insbesondere nicht zu einem verstärkten Schwitzen der Handinnenflächen führt.
Weiterhin ist das Fahrzeuglenkrad schon aufgrund seiner Größe im Fahrzeuginnenraum optisch recht dominant, so dass der rein optisch-ästhetische Eindruck des Lenkrades für den Gesamteindruck des Fahrzeuginnenraumes natürlich erheblich ist.
Aus den genannten Gründen haben Kraftfahrzeuge der gehobenen Klasse häufig Lenkräder, deren Lenkradkränze vollständig aus Leder bestehen oder mit Leder bezogen sind. In der zweiten genannten Variante weist der Lenkradkranz einen Kern auf, welcher Bestandteil des Lenkrad-Grundkörpers ist, und dieser Kern wird – bis auf die Stellen, an welchem der Lenkradkranz mit den Speichen verbunden ist, von einem Zuschnitt aus Leder umschlossen.
Eine klassische Möglichkeit zur Anordnung des Lederzuschnittes auf dem Lenkradkranz besteht darin, den Zuschnitt um den Lenkradkranz herum zu nähen. Hierzu weist der Zuschnitt entlang seiner langen Seiten eine Vielzahl von Ösen auf, durch welche sich ein Faden oder ähnliches erstreckt. Ein Nachteil hierbei ist, dass die Herstellung ein erhebliches Maß an Handarbeit erfordert und somit aufwendig und teuer ist.
Aus der gattungsbildenden EP 1 069 023 B1 (deutsche Übersetzung: DE 600 17 640 T2 ) ist ein Lenkrad bekannt, bei dem ein Zuschnitt aus Leder oder ähnlichem Material auf den Kern des Lenkradkranzes aufgeklebt ist, so dass er eine Umhüllung bildet. Hierzu kann der Kern insbesondere zwei Nuten aufweisen, in die die Endabschnitte der langen Seiten des Zuschnittes eingeklebt sind. Der Vorteil ist hier in einer deutlich vereinfachten und stark automatisierbaren Herstellung zu sehen. Die Verwendung von Klebstoff im Bereich des Lenkradkranzes kann unter ungünstigen Umweltbedingungen jedoch zu Problemen führen. Das Lenkrad eines im Sommer in der Sonne geparkten Autos kann, wie jeder Autofahrer weiß, sehr heiß werden. In Verbindung mit aggressivem Handschweiß des Fahrers kann es hierbei zu einer stellenweise Auflösung der Klebeverbindungen kommen. Das Problem kann insbesondere bei älteren Fahrzeugen auftreten, bei dem die Klebeverbindungen immer wieder ähnlichen Belastungen ausgesetzt sind.
In der DE 196 12 209 A1 wird die Möglichkeit erwähnt, einen Kunstlederbezug mittels Ultraschallschweißen an dem Deckel eines Handschuhfaches zu befestigen.
Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein gattungsgemäßes Lenkrad dahingehend weiterzubilden, dass auch bei extremen Umwelteinflüssen ein Ablösen der Umhüllung vom Grundkörper des Lenkradkörpers ausgeschlossen ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Lenkrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 beziehungsweise durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Es hat sich herausgestellt, dass sich Leder, Kunstleder und ähnliche Materialien dazu eignen, mit einem aus Kunststoff bestehenden Lenkradkranz durch Ultrallschallschweißen verbunden zu werden. Hierdurch wird der Einsatz von Klebstoff entbehrlich, wodurch die oben beschriebenen Probleme nicht auftreten können.
Da sich weiterhin herausgestellt hat, dass sich durch das Ultraschallschweißen eine sehr gute Verbindung zwischen Materialien wie Leder und Kunstleder und dem aus Kunststoff bestehenden Lenkradkranz herstellen lässt, ist es ausreichend und auch zu bevorzugen, nur die seitlichen Endbereiche der Umhüllung mit dem Lenkradkranz zu verschweißen.
Der Lenkradkranz weist eine Nut, vorzugsweise eine umlaufende Nut, auf, und die Umhüllung ist in den an den Seitenwänden der Nut mit dem Lenkradkranz verschweißt.
Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus dem nun mit Bezug auf die Zeichnungen näher dargestellten Ausführungsbeispielen. Hierbei zeigen:
1 Eine Draufsicht auf den Grundkörper eines Lenkrades von vorne,
2 den Grundkörper des Lenkrades aus 1 in einer Ansicht von hinten,
3 einen Schnitt durch die 1 entlang der Ebene A-A,
4 das Detail D aus 3,
5 einen Zuschnitt für eine Umhüllung in einer schematischen Darstellung,
6 das in 4 Gezeigte mit angeschweißter Umhüllung,
7 einen ersten Schritt bei der Anordnung der Umhüllung am Lenkradkranz,
8 einen zweiten Schritt bei der Anordnung der Umhüllung am Lenkradkranz,
Die 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Grundkörper 12 eines Lenkrades. Dieser Grundkörper 12 weist einen Nabenbereich 14, zwei sich im wesentlichen radial vom Nabenbereich erstreckende Speichen 16 und einen durch die Speichen gehaltenen Lenkradkranz 20 auf. Hierbei besteht zumindest die äußere Schicht des Lenkradkranzes 20 aus Kunststoff, beispielsweise aus PA (Polyamid) und PP (Polypropylen), das faserverstärkt ist.
Die 2 zeigt den Lenkradkörper aus 1 von hinten, 3 ist ein Schnitt entlang der Ebene A-A in 1. Wie man sieht, weist der Lenkradkranz 20 an seiner Rückseite eine Umfangsnut 22 auf. Diese Umfangsnut 22 hat, wie man der 4 entnimmt, welche das Detail D aus 3 zeigt, zwei Seitenwände 22a und einen Boden 22b. Die 5 zeigt einen Zuschnitt 32, welcher beispielsweise aus Leder oder Kunstleder besteht, und welcher auf dem Lenkradkranz 20 des Grundkörpers angeordnet wird, um dessen Umhüllung 30 zu bilden. Der Zuschnitt 32 hat zwei langen Seiten 32a, 32b und zwei kurzen Seiten 32c und 32d. Dieser Zuschnitt 32 wird, wie später näher dargestellt werden wird, um den Lenkradkranz 20 des Grundkörpers 12 gelegt und mit diesem durch Ultraschallschweißen verbunden. Wegen der beiden Speichen 16 sind zwei sich von der langen Seite 32a erstreckende Schlitze 34 und sich hieran anschließende Ausnehmungen 36 vorhanden. Die Ausnehmungen 36 haben hier in etwa den Querschnitt der Speichen 16. In dieser schematischen Darstellung ist der Zuschnitt als Rechteck gezeichnet, in Wirklichkeit wird er eine Krümmung haben, um die Tatsache auszugleichen, dass der innere Durchmesser des Kranzes natürlich kleiner als sein äußerer Durchmesser ist. Dennoch wird der gekrümmte Zuschnitt lange und kurze Seiten haben.
Die 6 zeigt den Lenkradkranz 20 mit angeordneter Umhüllung 30 in einer der 4 entsprechenden Darstellung. Man sieht, dass sich die entlang der langen Seiten 32a, 32b erstreckenden Seitenstreifen des Zuschnitts 32 (welcher die Umhüllung 30 bildet) in die Umfangsnut 22 erstrecken und mit den Seitenwänden 22a kraft- und formschlüssig verbunden, nämlich mittels Ultraschallschweißen verschweißt sind.
In den 7 bis 8 ist ein bevorzugter Herstellungsprozess gezeigt. Der Zuschnitt 32 wird um den Lenkradkranz 20 herum gelegt und mittels eines dreiteiligen Werkzeugs 40 an diesen angepresst. Das untere Element 42 dieses dreiteiligen Werkzeugs 40 ist ortsfest, während wenigstens die Innenwände der beiden oberen Teile 44 in den durch die Pfeile gezeigten Richtungen bewegbar sind, wodurch ein gutes Andrücken des Zuschnittes 32 möglich wird. Die 7 und 8 zeigen die Form 40 jeweils im geschlossenen Zustand. Die Seitenstreifen der langen Seiten 32a, 32b befinden sich oberhalb der Umfangsnut 22 und werden in einem nachfolgenden Verfahrensschritt von einem Ultraschallkopf (Sonotrode) 50 nach unten gedrückt und dann mit den Seitenwänden 22a verschweißt. Ein Hauptvorteil der Verwendung dieses Herstellungsverfahrens ist, dass die einzigen Unvollkommenheiten auf dem Zuschnitt an den Kantenbereichen auftreten und durch das Ultraschallschweißen entstehen. Der Rest des Zuschnitts (welches nach Abschluss des Herstellungsprozesses die Umhüllung ist) verbleibt in seinem ursprünglichen Zustand.
Im oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen mit einer Umfangsnut ist eine einzige umlaufende Umfangsnut 22 vorhanden, was auch zu bevorzugen ist. Alternativ hierzu können jedoch auch mehrere dem Umfang folgende Nuten vorgesehen sein, welche von nutfreien Bereichen unterbrochen sind. In diesem Fall sollte der Zuschnitt von den langen Seiten 32a, 32b abstehende Laschen, welche sich in die Nuten erstrecken, aufweisen.

10: Lenkrad
12: Grundkörper
14: Nabenbereich
16: Speiche
20: Lenkradkranz
22: Umfangsnut
22a: Seitenwand
22b: Boden
30: Umhüllung
32: Zuschnitt
32a, b: lange Seite
32c, d: kurze Seite
34: Schlitz
36: Ausnehmung
40: Werkzeug
42: unteres Element
44: oberes Element
50: Ultraschallkopf

Claims

Fahrzeuglenkrad mit einem Grundkörper (12), welcher einen Lenkradkranz (20) aufweist, dessen äußere Oberfläche aus einem Kunststoff-Material besteht, und einer flexiblen Umhüllung (30) aus Leder, Kunstleder, welche den Lenkradkranz (20) zumindest teilweise abdeckt, wobei die flexible Umhüllung (30) aus einem Zuschnitt (32) besteht, welcher direkt am Kranz befestigt ist, wobei der Lenkradkranz (20) wenigstens eine Nut (22) aufweist, in die sich Bereiche des Zuschnitts erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschnitt (32) mit dem Kranz mittels Ultraschallschweißen verbunden ist, wobei sich die in die Nut (22) erstreckenden Bereiche des Zuschnitts mit den Seitenwänden (22a) der Nut (22) ultraschallverschweißt sind.
Fahrzeuglenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschnitt (32) eine im wesentlichen rechteckige Form mit zwei langen Seiten (32a, 32b), welche jeweils einen Endbereich aufweisen, hat, und dass die Endbereiche mit dem Lenkradkranz (20) durch Ultraschallschweißen verbunden sind.
Fahrzeuglenkrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nur die Endbereiche mit dem Lenkradkranz (20) verbunden sind.
Fahrzeuglenkrad nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringförmige Nut (22) den Lenkradkranz (20) umläuft und dass sich die Endbereiche des Zuschnitts in diese Nut (22) erstrecken.
Fahrzeuglenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (22) auf der Rückseite des Lenkradkranzes (20) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeuglenkrades nacheinem der Ansprüche 1 bis 5 mit folgenden Schritten: – Klemmen des Zuschnitts (32) auf den Lenkradkranz (20) mittels eines Werkzeugs, – Anschweißen des Zuschnitts (32) auf den Lenkradkranz (20) mittels eines sich in die Nut (22) erstreckenden Ultraschallschweißwerkzeugs (Ultraschallkopf 50).