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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug.
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Üblicherweise erfolgen die Montage und die Positionierung, insbesondere das Zentrieren, eines fahrerseitigen Gassackmoduls, also eines Airbags, dadurch, dass Verbindungsteile des Gassackmoduls direkt mit entsprechenden Teilen bzw. Bereichen des Lenkradskeletts, insbesondere der Lenkradnabe, und/oder der Umschäumung des Skeletts in Eingriff kommen. Aufgrund der hohen Reibungskoeffizienten und der nicht immer optimalen Oberflächenqualität der beteiligten Materialien (z. B. Magnesium oder geschäumtes PUR) ist die Montage oft mühsam, vor allem wenn ein Monteur im Rahmen einer Serienfertigung zahlreiche Gassackmodule nacheinander an Lenkradskeletten montieren muss.
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Aus der Praxis ist bekannt, separat zu Verbindungsteilen elektrische Kontaktelemente am Gassackmodul einerseits und am Lenkradskelett bzw. am Lenkrad andererseits anzuordnen. Die elektrischen Kontaktelemente berühren sich, wenn das Gassackmodul in der Hupposition ist. Auf diese Weise kann ein Hupenstromkreis geschlossen werden, woraufhin das Signalhorn eines Fahrzeugs ertönt.
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Der Aufwand zur Integration einer Hupenfunktion in die Lenkradbaugruppe ist vergleichsweise hoch, da die elektrischen Kontaktelemente separat am Lenkrad bzw. am Gassackmodul angebracht werden. Folglich ist es für jeden Lenkradtyp, beispielsweise für unterschiedliche Fahrzeughersteller, erforderlich, die Verbindungsteile und die elektrischen Kontaktelemente individuell zu konstruieren und anzuordnen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Montage und die Positionierung bei der Befestigung eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug zu vereinfachen, derart, dass eine Vorrichtung zur Befestigung eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug, insbesondere eine Führungsfunktion für das Gassackmodul sowie eine Hupfunktion vereint. Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Lenkrad, eine Lenkradbaugruppe sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Lenkradbaugruppe mit einem Lenkrad und einem Gassackmodul anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf die Vorrichtung zur Befestigung eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug durch den Gegenstand des Patentanspruches 1, im Hinblick auf das Lenkrad durch den Gegenstand des Patentanspruches 12, im Hinblick auf die Lenkradbaugruppe durch den Gegenstand des Patentanspruches 14 und im Hinblick auf das Verfahren zur Herstellung einer Lenkradbaugruppe durch den Gegenstand des Patentanspruches 15 gelöst.
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Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Lenkrades sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Befestigung eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug umfasst ein modulseitiges Element, insbesondere eine Befestigungsplatte, und ein fahrzeugseitiges Element, insbesondere ein Lenkradelement, wobei das modulseitige Element und das fahrzeugseitige Element relativ zueinander beweglich und gegeneinander vorgespannt sind derart, dass das modulseitige Element in einer Ruheposition von dem fahrzeugseitigen Element beabstandet und in eine Hupposition verschiebbar ist. Ein erstes der Elemente, vorzugsweise das fahrzeugseitige Element, umfasst mehrere Positionierungshülsen und mehrere erste elektrische Kontaktelemente. Das zweite Element, vorzugsweise das modulseitige Element, umfasst mehrere Positionierungsvorsprünge. Umgekehrt kann das modulseitige Element mehrere Positionierungshülsen und das fahrzeugseitige Element mehrere Positionierungsvorsprünge umfassen.
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Des Weiteren sind mehrere zweite elektrische Kontaktelemente zu den ersten elektrischen Kontaktelementen in der Ruheposition beabstandet angeordnet. Außerdem umfasst die Vorrichtung zur Befestigung eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug jeweils eine Kontakthülse, die um mindestens einen Positionierungsvorsprung, vorzugsweise konzentrisch, angeordnet ist und mindestens eines der zweiten elektrischen Kontaktelemente umfasst, das an einem Kragenabschnitt der Kontakthülse angeordnet ist. Konkret können ein einziger Positionierungsvorsprung mit einer Kontakthülse oder mehrere Positionierungsvorsprünge mit jeweils einer Kontakthülse, bspw. zwei oder drei Positionierungsvorsprünge mit jeweils einer Kontakthülse versehen sein.
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Die Kontakthülse ist relativ zu einer zum Positionierungsvorsprung komplementären Positionierungshülse verschiebbar derart, dass sich in der Hupposition mindestens eines der ersten elektrischen Kontaktelemente und mindestens eines der zweiten elektrischen Kontaktelemente berühren.
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Die Erfindung beruht zunächst auf der Erkenntnis, dass speziell bei der Montage eines Gassackmoduls an einem umschäumten Lenkrad der erforderliche Kraftaufwand durch das Vorsehen von Positionierungshülsen erheblich reduziert werden kann, da bei geeigneter Materialwahl die Reibung an der Innenoberfläche der Positionierungshülsen im Vergleich zu einem direkten Kontakt der Verbindungsteile mit dem Lenkradschaum oder dem Lenkradskelett deutlich verringert ist. Zudem können bei der Montage bzw. Positionierung des Gassackmoduls eine, mehrere oder alle der Positionierungshülsen durch die zugeordneten Positionierungsvorsprünge im nachgiebigen Lenkradschaum gezielt verschoben werden. So lassen sich Toleranzen ausgleichen und/oder eine Verbindung mit einer nur kurzzeitigen Auslenkung einer Positionierungshülse herstellen.
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Da das Gassackmoduls zusätzlich zur Betätigung der Fahrzeughupe benutzt wird, übernehmen die Positionierungshülsen die Aufgabe einer definierten Führung. Dadurch wird einem unerwünschten Kippen oder Verklemmen des Gassackmoduls bei der Betätigung der Hupe bzw. bei der Rückbewegung entgegengewirkt. Positionierungshülsen können bereits im Lenkradschaum vormontiert werden, so dass beim Fahrzeughersteller kein zusätzlicher Montageaufwand in der Serienfertigung anfällt.
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Die Vorrichtung zur Befestigung eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug vereint einerseits eine Führungsfunktion zur Montage des Gassackmoduls am Fahrzeug sowie zur Bewegung des Gassackmoduls von der Ruheposition in die Hupposition und andererseits eine Hupfunktion durch die Integration mehrerer erster elektrischer Kontaktelemente und mehrerer zweiter elektrischer Kontaktelemente. Dazu ist die Kontakthülse um den Positionierungsvorsprung angeordnet, die einen Kragenabschnitt mit mindestens einem der zweiten elektrischen Kontaktelemente aufweist. Der Positionierungsvorsprung hat also die Doppelfunktion, das Gassackmodul und die Kontakthülse zu führen. Dadurch wird Bauraum zwischen dem Gassackmodul und dem Lenkradskelett eingespart, weil eine gesonderte Führung der Hupenkontakte entfällt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das fahrzeugseitige Element, also das Lenkradelement, sowohl mehrere Positionierungshülsen als auch mehrere erste elektrische Kontaktelemente auf. Das modulseitige Element, nämlich eine Befestigungsplatte, umfasst mehrere Positionierungsvorsprünge. Beim Befestigen bzw. Montieren eines Gassackmoduls werden demnach die Positionierungsvorsprünge des modulseitigen Elements in die Positionierungshülsen des fahrzeugseitigen bzw. Lenkradelements eingeführt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Kontakthülse eine obere Stirnfläche auf, welche vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Die obere Stirnfläche kann beispielsweise als Ringfläche ausgebildet sein, wobei die Stirnfläche bzw. die Ringfläche eine kreisrunde Öffnung begrenzt, durch welche ein Positionierungsvorsprung eingeführt werden kann. Des Weiteren weist die Kontakthülse vorzugsweise eine rotationssymmetrische Hülsenwand auf, welche von der oberen, vorzugsweise ringflächenförmig ausgeführten Stirnfläche und einem unteren Kragen bzw. einem Kragenabschnitt begrenzt ist. Der untere Kragen kann beispielsweise radial abstehend ausgebildet sein. Der Kragen ist beispielsweise ringförmig und/oder ringsegmentförmig ausgebildet. Des Weiteren ist denkbar, dass ein Kragenabschnitt als von der Zylinderwand abstehender Flügel ausgebildet ist. In anderen Worten kann der Kragen einer Kontakthülse als radialer, gerader Vorsprung an der Unterkante der Kontakthülse ausgebildet sein, an die sich einseitig ein flügelartiger Vorsprung anschließt. Der Vorsprung ist vorzugsweise stufenlos ausgebildet. In anderen Worten ist der gesamte Vorsprung senkrecht zur Mittelachse der Hülsenwand ausgebildet. Die Länge des Kragenabschnitts entspricht in etwa dem Durchmesser der Zylinderhülse der Kontakthülse. An einem Kragenabschnitt der Kontakthülse ist mindestens eines der zweiten elektrischen Kontaktelemente angeordnet. Beispielsweise durchdringt das zweite elektrische Kontaktelement den Kragenabschnitt. Das zweite elektrische Kontaktelement ist vorzugsweise im Bereich der vorderen Hälfte des Kragenabschnitts, d. h. an dem zur Hülsenwand weisenden vorderen Abschnitt des Kragenabschnitts angeordnet. Die Länge des Kragenabschnitts entspricht in etwa dem Durchmesser der Zylinderhülse der Kontakthülse.
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Die obere Stirnfläche der Kontakthülse liegt am zweiten Element, insbesondere der Befestigungsplatte, an. Demnach ist im montierten Zustand des Gassackmoduls in dem Kraftfahrzeug die vorzugsweise ringförmige ausgebildete obere Stirnfläche am modulseitigen Element anliegend ausgebildet. Damit werden die auf das zweite bzw. modulseitige Element wirkenden Druckkräfte auf die Kontakthülse übertragen, so dass die Kontakthülse relativ zu mindestens einer zum Positionierungsvorsprung komplementären Positionierungshülse verschiebbar ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist mindestens eine der Positionierungshülsen eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, wobei am Zylinder radial umfangsseitig ein oberer Kragen und/oder ein Kragen bzw. ein Kragenabschnitt auf beliebiger Höhe der Zylinderhülse ausgebildet ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass mindestens eine Positionierungshülse eine radialsymmetrische Hülsenfläche mit einem radial abstehenden, oberen Kragen in Form einer Ringfläche umfasst. An die Ringfläche des oberen Kragens kann sich ein Kragenabschnitt in Flügelform anschließen.
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Die Positionierungshülse umfasst auf der dem zweiten Element, insbesondere dem modulseitigen Element, zugewandten Seite einen Kragenabschnitt mit mindestens einem der ersten elektrischen Kontaktelemente. Dieser Kragenabschnitt der Positionierungshülse kann als ein Flügel bzw. ein Abschnitt des ringförmig ausgebildeten radial umlaufenden Kragenabschnittes der Positionierungshülse ausgebildet sein. Der Kragenabschnitt weist vorzugsweise von der Mittelachse der Positionierungshülse senkrecht weg. Das erste elektrische Kontaktelement ist vorzugsweise im Bereich der vorderen Hälfte des Kragenabschnitts, d. h. an dem zur Zylinderhülse weisenden vorderen Abschnitt des Kragenabschnitts angeordnet. Die Länge des Kragenabschnitts entspricht in etwa dem Durchmesser der Zylinderhülse der Positionierungshülse. In anderen Worten kann der Kragen einer Positionierungshülse als radialer, gerader Vorsprung an der Unterkante der Kontakthülse ausgebildet sein, an die sich einseitig ein flügelartiger Vorsprung anschließt. Bei Einwirken eines Druckes auf das zweite bzw. modulseitige Element wird die verschiebbar ausgebildete Kontakthülse mit einem der ersten elektrischen Kontaktelemente in Richtung der Positionierungshülse bzw. in Richtung des vom zweiten Element wegweisenden Ende der Positionierungshülse verschoben bzw. angenähert, so dass das zweite elektrische Kontaktelement der Kontakthülse mit dem ersten elektrischen Kontaktelement der Positionierungshülse in Kontakt kommt bzw. sich die beiden elektrischen Kontaktelemente berühren. Das Berühren bzw. in Kontakt kommen der beiden elektrischen Kontaktelemente löst das Signalhorn des Fahrzeuges aus. Die Positionierungshülsen kann nach unten hin geschlossen und/oder geöffnet ausgebildet sein. D. h. dass auf der von dem modulseitgen Element abgewandten Seite eine Stirnfläche oder eine Öffnung ausgebildet sein kann.
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Der Kragenabschnitt der Positionierungshülse und der Kragenabschnitt der Kontakthülse sind vorzugsweise gleichartig, insbesondere identisch, und deckungsgleich zueinander, d. h. in der Einbaulage übereinander, ausgebildet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Vorspannmittel wie z. B. eine Feder bzw. ein Federelement um den Positionierungsvorsprung angeordnet, wobei sich die Feder bzw. das Federelement in Längsrichtung zwischen einer Ringfläche, vorzugsweise der oberen Stirnfläche der Kontakthülse, und einer Ringfläche, vorzugsweise der oberen Stirnfläche der Positionierungshülse erstreckt. Die Feder, bzw. das Federelement ist beispielsweise in Form einer Schraubenfeder ausgebildet. Die Feder stützt sich im montierten Zustand einerseits an einer Ringfläche der Kontakthülse und andererseits auf eine Ringfläche der zugeordneten Positionierungshülse ab.
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Zusätzlich kann eine weitere Positionierungshülse von der Vorrichtung umfasst sein, wobei die Positionierungshülse im Hülseninneren eines der ersten elektrischen Kontaktelemente umfasst, das vorzugsweise auf einer Ringfläche und/oder einer Ringsegmentfläche angeordnet ist. Bei den ersten elektrischen Kontaktelementen handelt es sich um die Kontaktelemente, welche von dem ersten Element umfasst werden. Bei dem zweiten elektrischen Kontaktelement handelt es sich um Kontaktelemente, welche von den Positionierungsvorsprüngen und/oder den Kontakthülsen umfasst werden.
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Vorzugsweise ist die Positionierungshülse, die im Hülseninneren ein erstes elektrisches Kontaktelement umfasst, auf einer 6-Uhr-Position am ersten Element, vorzugsweise am Lenkradelement, angeordnet.
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Es ist denkbar, dass die Vorrichtung einen weiteren Positionierungsvorsprung umfasst, der mindestens eines der zweiten elektrischen Kontaktelemente umfasst, das auf einer Ringfläche und/oder einer Ringsegmentfläche angeordnet ist. Ein derart ausgebildeter Positionierungsvorsprung ist vorzugsweise einer Positionierungshülse zugeordnet, die im Hülseninneren eines der ersten elektrischen Kontaktelemente umfasst.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Positionierungsvorsprung eine Rastnase aufweisen, vorzugsweise ist ein derartiger Positionierungsvorsprung mit zwei beabstandet voneinander ausgebildeten Rastnasen ausgebildet. Der Positionierungsvorsprung kann außerdem beispielsweise stiftförmig bzw. stiftartig ausgebildet sein. Auch die Ausbildung eines Positionierungsvorsprungs mit einem Kreuzprofil ist denkbar, wobei eine Profilbreite des Kreuzprofils größer als eine Profilhöhe des Kreuzprofils ist. Als Kreuzprofil wird im Rahmen der Anmeldung ein Profil angesehen, das im Querschnitt kreuzförmig ausgebildet ist, wobei sich zwei balkenförmige Elemente in einem 90° Winkel kreuzen. Ein erstes balkenförmiges Element bildet die Profilbreite des Kreuzprofils und ist größer als ein zweites balkenförmiges Elemente, das die Profilhöhe des Kreuzprofils bestimmt. Das Kreuzprofil ist vorzugsweise als Strangpressprofil ausgebildet. Die Verwendung eines Kreuzprofils ermöglicht einerseits eine mobile Konstruktion des Positionierstifts und bildet andererseits die Grundlage für eine gute Führungseigenschaft des Positionierstifts. Indem die Profilbreite größer als die Profilhöhe des Kreuzprofils ist, wird eine Überbestimmung vermieden.
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Zum einfachen und leichtgängigen Befestigen eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug haben die Positionierungshülsen auf dem ersten Element die gleiche relative Anordnung zueinander wie die Positionierungsvorsprünge auf dem zweiten Element. Vorzugsweise sind die Positionierungshülsen auf dem Lenkradelement angeordnet und weisen die gleiche relative Anordnung zueinander wie die auf einer modulseitigen Befestigungsplatte angeordneten Positionierungsvorsprünge auf. Die Positionierungsvorsprünge können demnach ohne Verklemmen schnell in die Positionierungshülsen eingeführt werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei Positionierungshülsen und jeweils zwei zugehörige Positionierungsvorsprünge gleichartig ausgebildet. D. h., dass die Vorrichtung mindestens zwei gleichartige Kombinationen von Positionierungshülse und Positionierungsvorsprung umfasst. Vorzugsweise sind die beiden gleichartig ausgebildeten Positionierungshülsen auf einer 1- bis 2-Uhr-Position und einer 10- bis 11-Uhr-Position auf dem fahrzeugseitigen Element angeordnet.
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Mindestens zwei Positionierungshülsen und jeweils zwei zugehörige Positionierungsvorsprünge sind vorzugsweise verschiedenartig ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung mindestens drei Positionierungshülsen und mindestens drei zugehörige Positionierungsvorsprünge, wobei zwei der Positionierungshülsen gleichartig ausgebildet sind und eine weitere Positionierungshülse und ein zugehöriger Positionierungsvorsprung sich von der Ausführungsform der beiden gleichartigen Positionierungshülsen und Positionierungsvorsprünge unterscheidet. Die verschiedenartig bzw. andersartig ausgebildete Positionierungshülse befindet sich vorzugsweise auf einer 6-Uhr-Position auf dem ersten Element, vorzugsweise dem fahrzeugseitigen Element.
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Um das zweite Element, vorzugsweise das modulseitige Element, an dem ersten Element, vorzugsweise dem fahrzeugseitigen Element, zu fixieren, ist vorzugsweise eine Schnappverbindung vorgesehen. Konkret können das modulseitige Element und das fahrzeugseitige Element schnappverbunden sein. Dabei kann das fahrzeugseitige Element Schnapphaken aufweisen, die in Schnappausnehmungen des modulseitigen Elements, insbesondere der Seitenwände des modulseitigen Elements, eingreifen. Alternativ ist es auch möglich, dass das fahrzeugseitige Element Schnappausnehmungen und das modulseitige Element Schnapphaken aufweist. Schließlich sind Ausführungen denkbar, bei denen sowohl am fahrzeugseitigen Element, als auch am modulseitigen Element Schnapphaken und Schnappausnehmungen angeordnet sind, die jeweils zueinander korrespondieren. Im Allgemeinen kann vorgesehen sein, dass die Schnappausnehmungen eine Höhe aufweisen, die dem Abstand des modulseitigen Elements vom fahrzeugseitigen Element in der Ruheposition entsprechen. So ist sichergestellt, dass der Schnapphaken über die gesamte Verschiebehöhe des modulseitigen Elements in die Schnappausnehmung eingreift.
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Im Rahmen eines nebengeordneten Aspekts beruht die Erfindung auf dem Gedanken ein Lenkrad mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung anzugeben. Es ergeben sich ähnliche Vorteile, wie diese bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert wurden. Das Lenkrad weist in einer bevorzugten Ausführungsform ein Lenkradskelett und eine Lenkradumschäumung auf, wobei das fahrzeugseitige Element, insbesondere mindestens eine Positionierungshülse des fahrzeugseitigen Elements, zumindest teilweise in die Lenkradschäumung eingebettet ist. Die Lenkradschäumung kann ein geschäumter Kunststoff, wie etwa PUR, sein. Die Lenkradschäumung ist in gewissem Maße elastisch verformbar.
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Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Positionierungshülsen eine Innenkontur aufweisen, die so mit den Positionierungsvorsprüngen zusammenwirken, dass das Gassackmodul bei der Montage gegenüber dem Lenkrad toleranzgenau ausgerichtet wird.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Lenkradbaugruppe mit einem zuvor genannten Lenkrad und einem zuvor beschriebenen Gassackmodul. Dabei kann in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen sein, dass das Gassackmodul wenigstens zwei, insbesondere drei Positionierungsvorsprünge aufweist, die mit wenigstens zwei, insbesondere drei, am Lenkrad fixierten Positionierungshülsen formschlüssig verbunden sind. Die am Lenkrad fixierten Positionierungshülsen können, insbesondere mittels Verankerungselementen, in eine Lenkradschäumung des Lenkrads eingebettet sein. Die Positionierungsvorsprünge können mit dem Gassackmodul, insbesondere einer Befestigungsplatte des Gassackmoduls, fest verbunden oder einstückig mit einer Befestigungsplatte des Gassackmoduls ausgebildet sein. Vorzugsweise haben die Positionierungshülsen auf dem Lenkrad die gleiche relative Anordnung zueinander wie die Positionierungsvorsprünge auf dem Gassackmodul, insbesondere auf der Befestigungsplatte, so dass das Gassackmodul toleranzgenau mit dem Lenkrad verbunden ist.
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Schließlich wird im Rahmen der Anmeldung ein Verfahren zur Herstellung einer Lenkradbaugruppe, insbesondere einer zuvor beschriebenen Lenkradbaugruppe, offenbart und beansprucht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- – Bereitstellen eines Lenkradskeletts;
- – Umschäumen des Lenkradskeletts zur Bildung eins Lenkrads mit einer Lenkradschäumung;
- – Fixieren eines Lenkradelements mit vorzugsweise mindestens zwei Positionierungshülsen;
- – Bereitstellen eines modulseitigen Elements mit mindestens zwei Positionierungsvorsprüngen und einem Gassack; und
- – Verbinden der Positionierungsvorsprünge mit den Positionierungshülsen zur Fixierung des Gassackmoduls am Lenkrad.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch eine einfache Handhabbarkeit aus, so dass der Produktionsprozess für Lenkradbaugruppen vereinfacht und beschleunigt wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
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1: einen Schnitt einer Vorrichtung zur Befestigung eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
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2: eine Detailansicht D der Vorrichtung gemäß 1;
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3a, b: perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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4: eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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5a, b, c: Ausführungsform einer Kombination von Positionierungshülse und Positionierungsvorsprung.
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In der 1 ist eine Vorrichtung zur Befestigung eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug gezeigt. Die Vorrichtung weist ein modulseitiges Element 10, in Form einer Befestigungsplatte 14 und ein fahrzeugseitiges Element 20 in Form eines Lenkradelements 21 auf. Die beiden Elemente 10, 20 sind relativ zueinander bewegglich und gegeneinander vorgespannt derart, dass das modulseitige Element 10 in einer Ruheposition von dem fahrzeugseitigen Element 20 beabstandet und in eine Hupposition verschiebbar ist.
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1 stellt hierbei die Ruheposition dar. Das fahrzeugseitige Element 20 weist mehrere Positionierungshülsen 30a, 30b sowie mehrere erste elektrische Kontaktelemente 35a, 35b auf. Das modulseitige Element 10 umfasst mehrere Positionierungsvorsprünge 40a, 40b. Des Weiteren sind mehrere zweite elektrische Kontaktelemente 45a, 45b zu den ersten elektrischen Kontaktelementen 30a, 30b in der dargestellten Ruheposition beabstandet voneinander angeordnet. Zwei Kontakthülsen 50a, 50b sind um zwei Positionierungsvorsprünge 40a, 40b konzentrisch angeordnet und umfassen zweite elektrische Kontaktelemente 45a, 45b. Die zweiten elektrischen Kontaktelemente 45a, 45b sind an Kragenabschnitten 51a, 51b der Kontakthülsen 50a, 50b angeordnet. Die Kontakthülsen 50a, 50b sind relativ zu den Positionierungsvorsprüngen 40a, 40b komplementären Positionierungshülsen 30a, 30b verschiebbar derart, dass sich in der Hupposition mindestens eines der ersten elektrischen Kontaktelemente 35a, 35b und mindestens eines der zweiten elektrischen Kontaktelemente 45a, 45b berühren.
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Zwischen dem modulseitigen Element 10 und dem fahrzeugseitigen Element 20 sind Vorspannmittel 11, vorzugsweise in Form von Schraubenfedern, angeordnet. Die Vorspannmittel 11 bzw. die Schraubenfedern sind als Druckfeder ausgebildet, so dass das modulseitige Element 10 in einer Ruheposition von dem fahrzeugseitigen Element 20 beabstandet angeordnet ist. Das modulseitige Element 10 ist in eine Hupposition verschiebbar, in welcher mindestens eines der ersten elektrischen Kontaktelemente 35a, 35b und mindestens eines der zweiten elektrischen Kontaktelemente 45a, 45b einander berühren. Die dargestellte Vorrichtung zur Befestigung eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug bildet eine einheitliche, vorzugsweise kompakte Vorrichtung. Mit anderen Worten ist die Vorrichtung einheitlich handhabbar bzw. bildet eine einzelne bzw. separate Komponente einer übergeordneten Baugruppe.
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Die Vorrichtung bildet insbesondere eine multifunktionale Vorrichtung mit einer Führungseinrichtung bei einem Montagevorgang und für die elektrischen Kontaktelemente eines Hupenstromkreis. Die Führungseinrichtung ermöglicht eine geführte Bewegung des modulseitigen Elementes 10 von der Ruheposition in die Hupposition. Die elektrischen Kontaktelemente 35a, 35b, 45a, 45b sind geeignet, um einen Hupenstromkreis zu schließen, wobei sich die elektrischen Kontaktelemente in der Hupposition des modulseitigen Elementes 10 berühren. Vorteilhaft vereint die Vorrichtung mindestens zwei Funktionen in einer einzigen multifunktionalen Vorrichtung. Einerseits übernimmt die Vorrichtung die Befestigung eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug sowie eine anschließende Führungsfunktion, also nach der Befestigung des Gassackmoduls mögliche Führungsfunktion für die Hupenbetätigung, wobei das modulseitige Element 10 in einer geführten Verschiebebewegung dem fahrzeugseitigen Element 20 angenähert wird. Gleichzeitig ist die Hupenfunktion in die Vorrichtung zur Befestigung eines Gassackmoduls integriert. So können mit einer einzigen Vorrichtung, nämlich der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei Funktionen gleichzeitig in eine Lenkradbaugruppe integriert werden.
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2 ist eine Detailansicht D der 1, welche die rechte Vorrichtungsseite, insbesondere die Positionierungshülse 30b, den zugeordneten Positionierungsvorsprung 40b sowie die Kontakthülse 50b zeigt. Die Positionierungshülse 30b hat im Wesentlichen eine zylindrische Form mit einer zylindrischen Hülsenfläche 31 und einem radial abstehenden oberen Kragen 32. Der obere Kragen 32 kann eine Stirnfläche 33 in ringförmiger Ausführung, welche sich direkt radial abstehend der Hülsenfläche 31 anschließt, umfassen. An der ringförmigen Stirnfläche 33 des oberen Kragens 32 kann sich ein Kragenabschnitt 34 anschließen, welcher lediglich einseitig ausgebildet ist. Der Kragenabschnitt 34 weist ein erstes elektrisches Kontaktelement 35b auf. Insbesondere wird der Kragenabschnitt 34, der flügel- bzw. armartig ausgebildet ist, von dem ersten elektrischen Kontaktelement 35b durchdrungen.
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2 zeigt des Weiteren die elektrische Leitung 12', welche mit dem ersten elektrischen Kontaktelement 35b verbunden ist bzw. mit diesem zusammenwirkt, so dass die Leitung 12' mit dem ersten elektrischen Kontaktelement 35b elektrisch verbunden ist.
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Der Positionierungsvorsprung 40b ist im Wesentlichen stiftförmig, insbesondere radial symmetrisch ausgebildet. Der Positionierungsvorsprung 40b ragt in die Öffnung 36 der Positionierungshülse 30b. Der Positionierungsvorsprung 40b ist vorzugsweise konzentrisch und zumindest abschnittsweise in Längsrichtung von einem Vorspannmittel 11, das als Schraubenfeder ausgebildet ist, umgeben. Der Positionierungsvorsprung 40b umfasst eine obere kreiszylindrische Stirnfläche 41, die einen ringförmigen Randabschnitt 42 bildet.
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Des Weiteren ist in 2 die Kontakthülse 50b zu erkennen. Die Kontakthülse 50b ist zu dem Positionierungsvorsprung 40b konzentrisch angeordnet. Die Kontakthülse 50b weist im Wesentlichen eine zylindrische Form mit einer zylindrischen Hülsenfläche 52, einer oberen Stirnfläche 53, die vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist, und einen radial abstehenden unteren Kragen 54 auf. Der radial abstehende untere Kragen 54 ist auf der zur Stirnfläche 53 entgegengesetzten Seite der zylindrischen Hülsenfläche 52 angeordnet. Der untere Kragen 54 kann einen ringförmigen Abschnitt 55 und einen Kragenabschnitt 51b umfassen. Der Kragenabschnitt 51b ist vorzugsweise flügel- bzw. armartig ausgebildet.
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In der dargestellten Ausführungsform sind der Kragenabschnitt 34 der Positionierungshülse 30b und der Kragenabschnitt 51b der Kontakthülse 50b gleichartig und deckungsgleich ausgebildet. An dem Kragenabschnitt 51b ist ein zweites elektrisches Kontaktelement 45b angeordnet. Vorliegend durchdringt das zweite elektrische Kontaktelement 45b den Kragenabschnitt 51b. Ebenfalls dargestellt ist eine elektrische Leitung 12'', welche mit dem zweiten elektrischen Kontaktelement 45b in Verbindung steht bzw. mit diesem zusammenwirkt, so dass die Leitung 12'' mit dem zweiten elektrischen Kontaktelement 45b elektrisch verbunden ist.
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Allgemein, d. h. im Zusammenhang mit der Erfindung als solches, wird offenbart, dass die Kontaktelemente 35b, 45b vorzugsweise stiftförmig ausgebildet sind und jeweils einen Kontaktkopf aufweisen, der mit dem jeweils anderen Kontaktkopf des zugehörigen Kontaktelements 35b, 45b in der Hupposition in Berührung kommt.
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Die Kontaktelemente 35b, 45b können formschlüssig mit dem Kragenabschnitt verbunden sein. Dazu weisen die Kontaktelemente 35b, 45b einen Schließkopf auf, der mit dem Kontaktkopf durch einen Schaft verbunden ist. Die stiftförmigen Kontaktelemente 35b, 45b bilden damit jeweils einen Niet. Andere Verbindungsarten der stiftförmigen Kontaktelemente 35b, 45b mit dem Kragenabschnitt, bspw. stoffschlüssige Verbindungen, sind möglich.
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Die obere Stirnfläche 53 der Kontakthülse 50b liegt am modulseitigen Element 10, insbesondere der Befestigungsplatte 14 an. Der ringförmige Randabschnitt 42 des Positionierungsvorsprungs 40b bildet einen Teil der Befestigungsplatte 14.
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Die Kontakthülse 50b ist konzentrisch um den Positionierungsvorsprung 40b angeordnet. In dem von der Hülsenfläche 52 bzw. dem Hülsenmantel der Kontakthülse 50b und dem Positionierungsvorsprung 40b gebildeten Freiraum 13 ist das Vorspannmittel 11 konzentrisch zu dem Positionierungsvorsprung 40b angeordnet. In der dargestellten Ruheposition wirkt kein Druck auf das federartige Vorspannmittel 11, so dass die Kontakthülse 50b in einem Abstand von der Positionierungshülse 30b angeordnet ist. Sofern auf die Befestigungsplatte 14 ein Druck ausgeübt wird, wird über den Positionierungsvorsprung 40b sowie den ringförmigen Randabschnitt 42 der Druck auf die obere Stirnfläche 53 der Kontakthülse 50b übertragen. Da das Vorspannmittel 11 sich in Längsrichtung zwischen der oberen Stirnfläche 53 der Kontakthülse 50b und der oberen Stirnfläche, dem ringförmigen Abschnitt 33, der Positionierungshülse 30b erstreckt, wird das Vorspannmittel 11 durch Druckübertragung von der Stirnfläche 53 der Kontakthülse 50b auf das Vorspannmittel 11 zusammengedrückt. Aufgrund des zusammengedrückten Vorspannmittels 11 kommen das erste elektrische Kontaktelement 35b und das zweite elektrische Kontaktelement 45b in Kontakt bzw. berühren sich, so dass der Hupenstromkreis geschlossen wird und ein Signalhorn eines Fahrzeuges ertönt.
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Die 3a und 3b zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in perspektivischer Ansicht. Zu erkennen sind die beiden Kontakthülsen 50a und 50b, insbesondere die oberen Stirnflächen 53 der beiden Kontakthülsen. Die Kontakthülsen 50a und 50b weisen an Kragenabschnitten 51a, 51b zweite elektrische Kontaktelemente 45a und 45b auf. Des Weiteren sind Führungshülsen 60 zu erkennen, welche als Führungshilfe für die Kontakthülsen 50a und 50b dienen. Die Führungshülsen 60 können als Teilbereiche von Positionierungshülsen 30a und 30b ausgebildet sein. Des Weiteren ist es denkbar, dass es sich bei den Führungshülsen 60 um separate Bauteile handelt. Die Führungshülsen 60 weisen Ausnehmungen 61, insbesondere rillenförmige Ausnehmungen auf, in die Stege 56 der Kontakthülsen 50a, 50b greifen bzw. in welchen die Stege 56 der Kontakthülsen 50a, 50b angeordnet sind. Aufgrund der Ausbildung von Stegen 56 und Ausnehmungen 61 in Führungshülsen 60 werden die Kontakthülsen 50a und 50b gegen Verdrehen gesichert.
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Die 3b zeigt das modulseitige Element 10 mit der Befestigungsplatte 14, auf welcher sich die Positionierungsvorsprünge 40a und 40b befinden. Die sind gemäß Ausführungsform in 3 kreuzprofilförmig ausgebildet. Zur Befestigung eines Gassackmoduls in einem Kraftfahrzeug wird der Positionierungsvorsprung 40b in die nicht dargestellte Positionierungshülse 30b mit der Kontakthülse 50b eingeführt. Der Positionierungsvorsprung 40a wird in die ebenfalls nicht dargestellte Positionierungshülse 30a mit der aufliegenden Kontakthülse 50a eingeführt.
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Wie in 4 dargestellt, weisen die Positionierungsvorsprünge 40a, 40b und 40c die gleiche relative Anordnung zueinander wie die Positionierungshülsen 30a, 30b und 30c auf, wobei gemäß 4 lediglich die oberhalb der Positionierungshülsen angeordneten Kontakthülsen 50a und 50b zu erkennen sind. Ebenfalls dargestellt sind die den Kontakthülsen 50a und 50b zugeordneten zweiten elektrischen Kontaktelemente 45a und 45b. Wie zu erkennen ist, sind die Positionierungsvorsprünge 50a und 50b gleichartig ausgebildet. Die von den Kontakthülsen 50a und 50b überdeckten Positionierungshülsen 30a und 30b sind ebenfalls gleichartig ausgebildet. Der Positionierungsvorsprung 40c sowie die zugehörige Positionierungshülse 30c sind hingegen verschiedenartig ausgebildet. Die andersartig ausgebildete Positionierungshülse 30c befindet sich auf einer 6-Uhr-Position am fahrzeugseitigen Element 20. Die gleichartig ausgebildeten (nicht sichtbaren) Positionierungshülsen 30a und 30b befinden sich hingegen auf einer 1- bis 2-Uhr-Position oder 10- bis 11-Uhr-Position.
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Der Positionierungsvorsprung 40c, welcher ebenfalls andersartig ausgebildet ist, weist zwei Stege 43 mit daran befindlichen Rastnasen 44 auf. Diese Rastnasen 44 können mit entsprechenden Rastelementen in der Positionierungshülse 30c verrastet werden. Das erste elektrische Kontaktelement 35c wirkt in einer Hupposition mit dem zweiten elektrischen Kontaktelement 45c zusammen.
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Die 5a bis 5c zeigen verschiedene Darstellungen bezüglich einer alternativen Kombination einer Positionierungshülse 30c und eines Positionierungsvorsprungs 40c, welche vorzugsweise auf der 6-Uhr-Position ausgebildet ist.
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Die Figuren zeigen, dass die Positionierungshülse 30c eines der ersten elektrischen Kontaktelemente 35c im Hülseninneren aufweist. Das erste elektrische Kontaktelement 35c ist hierbei auf einer innen liegenden Ringfläche 37 angeordnet. Das erste elektrische Kontaktelement 35c durchdringt demnach die Ringfläche 37 der Positionierungshülse 30c. Des Weiteren ist ein Positionierungsvorsprung 40c dargestellt. In diesem Zusammenhang ist also keine Kontakthülse konzentrisch um den Positionierungsvorsprung 40c angeordnet.
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Der Positionierungsvorsprung 40c ist wie in 5b ersichtlich, im Wesentlichen zylindrisch, mit einer schlitzförmigen Ausnehmung, ausgebildet. Am unteren bzw. an dem zur Positionierungshülle 30c weisenden Ende der Zylinderfläche 47 ist ebenfalls eine Ringfläche 46 ausgebildet, die in Richtung der Mittelachse des Positionierungsvorsprungs 40c weist. Auf dieser Ringfläche 46 ist das zweite elektrische Kontaktelement 45c ausgebildet. Der Durchmesser des die Zylinderfläche 47 bildenden Zylinders ist kleiner als der Innendurchmesser der Positionierungshülse 30c, so dass der Positionierungsvorsprung 40c in die Positionierungshülse 30c eingeführt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- modulseitiges Element
- 11
- Vorspannmittel
- 12', 12''
- elektrische Leitung
- 13
- Freiraum
- 14
- Befestigungsplatte
- 20
- fahrzeugseitiges Element
- 21
- Lenkradelement
- 30a, b, c
- Positionierungshülse
- 31
- Hülsenfläche
- 32
- Kragen
- 33
- Stirnfläche
- 34
- Kragenabschnitt
- 35a, b, c
- erstes elektrisches Kontaktelement
- 36
- Öffnung
- 37
- Ringfläche
- 40a, b, c
- Positionierungsvorsprung
- 41
- Stirnfläche
- 42
- ringförmiger Randabschnitt
- 43
- Steg
- 44
- Rastnase
- 45a, b, c
- zweites elektrisches Kontaktelement
- 46
- Ringfläche
- 47
- Zylinderfläche
- 50a, b
- Kontakthülse
- 51a, b
- Kragenabschnitt
- 52
- Hülsenfläche
- 53
- Stirnfläche
- 54
- Kragen
- 55
- ringförmiger Abschnitt
- 56
- Steg
- 60
- Führungshülse
- 61
- Ausnehmung
