DE102015003473A1

DE102015003473A1 - Hupeneinrichtung für ein lenkrad, lenkrad mit einer derartigen hupeneinrichtung sowie herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102015003473A1
Application number: DE102015003473.1A
Authority: DE
Inventors: Ángel Collazo Gomez; Marcelino Moure Fernández; Mónica Pérez Blanco
Original assignee: Dalphi Metal Espana SA
Current assignee: Dalphi Metal Espana SA
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2015-09-24
Also published as: FR3018752B1; FR3018752A1; DE202014002484U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hupeinrichtung (10) für ein Lenkrad (20) mit einem ersten Kontaktelement (11) und einem zweiten Kontaktelement, die in einem Käfig (13) voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei das erste Kontaktelement (11) in einem Betätigungsabschnitts des Käfigs (13) zumindest abschnittsweise elastisch verformbar ist derart, dass das erste Kontaktelement (11) zum Schließen eines Hupstromkreises das zweite Kontaktelement (12) berührt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Käfig (13) wenigstens einen Verankerungsstift (17) zur Fixierung der Hupeinrichtung (10) in einer Umschäumung (24) des Lenkrads (20) aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Lenkrad mit einer derartigen Hupeinrichtung sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hupeinrichtung für ein Lenkrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Lenkrad mit einer derartigen Hupeinrichtung sowie ein geeignetes Herstellungsverfahren. Eine Hupeinrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus EP 0 975 058 B1 bekannt.
Die vorbekannte Hupeinrichtung umfasst ein erstes und ein zweites Kontaktelement, wobei die Kontaktelemente als Drähte ausgebildet sind, die in einem Käfig gehalten werden. Der Käfig umfasst Bereiche, in denen die Kontaktelemente in einem definierten Abstand zueinander gehalten werden und weist weiterhin Bereiche auf, in denen das erste Kontaktelement zumindest abstandsweise elastisch auslenkbar ist und im ausgelenkten Zustand das zweite Kontaktelement berührt. Auf diese Weise kann ein Hupstromkreis geschlossen werden. Die vorbekannt Hupeinrichtung ist in einem Gassackmodul angeordnet bzw. in das Gassackmodul integriert. Das Gassackmodul umfasst im Allgemeinen einen Container zur Aufnahme eines Gassacks, der durch eine Abdeckkappe verschlossen ist. Die Abdeckkappe ist relativ zum Container bewegbar, insbesondere verschiebbar, und bildet insofern eine Betätigungseinrichtung zur Auslenkung des ersten Kontaktelements. Mit anderen Worten ist die vorbekannte Hupeinrichtung zwischen dem Gassackcontainer und der Abdeckkappe angeordnet.
Die Integration der Hupeinrichtung in das Gassackmodul erhöht die Bauteilkomplexibilität des Gassackmoduls und reduziert dessen Gestaltungsvielfalt. Ferner erhöht die in das Gassackmodul integrierte Hupeinrichtung den Wartungsaufwand, da zum Austausch der Hupeinrichtung, beispielsweise infolge eines Defektes, das Gassackmodul vollständig demontiert werden muss. Schließlich schränkt die Hupeinrichtung das Innenvolumen des Gassackcontainers ein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hupeinrichtung für ein Lenkrad anzugeben, die unabhängig von einem Gassackmodul einsetzbar ist. Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein Lenkrad mit einer derartigen Hupeinrichtung sowie ein Herstellungsverfahren hierfür anzugeben.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf die Hupeinrichtung durch den Gegenstand des Anspruchs 1, im Hinblick auf das Lenkrad durch den Gegenstand des Anspruchs 7 und im Hinblick auf das Herstellungsverfahren durch den Gegenstand des Anspruchs 15 gelöst.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, eine Hupeinrichtung für ein Lenkrad mit einem ersten Kontaktelement und einem zweiten Kontaktelement anzugeben, die in einem Käfig voneinander beabstandet angeordnet sind. Das erste Kontaktelement ist in einem Betätigungsabschnitt des Käfigs zumindest abstandsweise elastisch verformbar, so dass das erste Kontaktelement zum Schließen eines Hupstromkreises das zweite Kontaktelement berührt. Erfindungsgemäß weist der Käfig wenigstens einen Verankerungsstift zur Fixierung der Hupeinrichtung in einer Umschäumung des Lenkrads auf.
Im Unterschied zu der vorbekannten Hupeinrichtung sieht die Erfindung vor, die Hupeinrichtung am Lenkrad, konkret in der Umschäumung des Lenkrads, zu fixieren. Die Hupeinrichtung ist somit von einem Gassackmodul getrennt bzw. bildet ein separates Bauteil. Dies erhöht die Gestaltungsvielfalt von Gassackmodulen und reduziert insbesondere deren Komplexibilität. So kann beispielsweise auf zueinander relativ bewegliche Teile am Gassackmodul verzichtet werden. Indem die Hupeinrichtung in das Lenkrad integriert werden kann, ist eine Vergrößerung des Gassackmoduls möglich. Insbesondere kann auf diese Weise ein größeres Innenvolumen für den Gassackcontainer bereitgestellt werden, da am Gassackmodul zusätzliche Führungselemente für die verschiebbare Lagerung einer Abdeckkappe überflüssig sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hupeinrichtung weist der Verankerungsstift eine widerhakenähnliche Spitze auf. Im Allgemeinen kann der Verankerungsstift widerhakenähnlich strukturiert sein. Auf diese Weise wird eine besonders gute Fixierung in der Umschäumung des Lenkrads erreicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hupeinrichtung sind die Kontaktelemente jeweils durch einen elektrisch leitenden Draht, insbesondere einen elektrisch leitenden Federdraht, gebildet, wobei beide Kontaktelemente eine dreidimensionale Biegestruktur aufweisen, und vorzugsweise im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.
Hierdurch ist es möglich, der aus einer Ebene herausragenden (dreidimensionalen) Umfangs- bzw. Kontaktlinie zwischen Modul und Lenkrad zu folgen und die Hupenkontakte entlang dieser Linie bzw. zwischen Modul und Lenkrad anzuordnen und gleichzeitig das Hupenmodul so anzuordnen, dass es bzw. Elemente seines Käfigteils als Führung für das Modul verwendbar sind.
Der Betätigungsabschnitt des Käfigs kann ferner zwischen wenigstens zwei Fixierungsabschnitten angeordnet sein. Die Kontaktelemente sind im Fixierungsabschnitt vorzugsweise durch einen elektrisch isolierenden Trennsteg voneinander getrennt. Der elektrisch isolierende Trennsteg verhindert einen unbeabsichtigten Kontakt zwischen den Kontaktelementen und somit eine unbeabsichtigte Auslösung eines Hupsignals. Dieses wird üblicherweise beim Schließen des Hupstromkreises erzeugt. Der Hupstromkreis kann einen Tonerzeuger umfassen, der ein Tonsignal, insbesondere ein Hupsignal, an einen Lautsprecher überträgt.
Der Käfig der erfindungsgemäßen Hupeinrichtung kann außerdem wenigstens einen Führungsstift aufweisen, der sich in Gegenrichtung zum Verankerungsstift erstreckt. Der Führungsstift ermöglicht die Aufnahme von Führungsbuchsen, die beispielsweise an ein Gassackmodul angebracht sind. Damit bewirken die Führungsstifte eine geführte Relativbewegung zwischen einer Betätigungseinrichtung, beispielsweise dem Gassackmodul, und der Umschäumung des Lenkrads. Insofern kann die Hupeinrichtung eine Positioniereinrichtung zur Ausrichtung eines Gassackmoduls bzw. einer Abdeckkappe des Gassackmoduls gegenüber der Umschäumung des Lenkrads bilden. Da die Hupeinrichtung unmittelbar in die Umschäumung des Lenkrads eingebettet werden kann, können Toleranzen der Umschäumung ausgeglichen werden, so dass ein Hupspalt zwischen beispielsweise einer Abdeckkappe eines Gassackmoduls und der Umschäumung des Lenkrads gleichmäßig ausgebildet ist. Insbesondere reduziert die Hupeinrichtung auf diese Weise die Toleranzkette, die insbesondere Auswirkungen auf den Hupspalt hat.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hupeinrichtung ist vorgesehen, dass der Käfig sich im montierten Zustand ringförmig entlang einer in einem Lenkrad vorgesehenen Aufnahmeöffnung für ein Gassackmodul erstreckt wobei an dem Gassackmodul Betätigungsvorsprünge derart ausgebildet sind, dass durch ein Niederdrücken des Gassackmoduls in Richtung auf das Lenkrad zu das erste Kontaktelement zum Schließen des Hupstromkreises das zweite Kontaktelement berührt.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Hupeinrichtung kann vorgesehen sein, dass die Kontaktelemente jeweils durch einen elektrisch leitenden Draht, insbesondere einen elektrisch leitenden Federdraht, gebildet sind. Durch die Verwendung eines Drahts bzw. Federdrahts ist sichergestellt, dass das erste Kontaktelement ausreichend elastisch ist, um das zweite Kontaktelement zu berühren. Das erste Kontaktelement ist vorzugweise quer zu seiner Längserstreckung derart verformbar, dass der verformte Abschnitt des ersten Kontaktelements den Abstand zwischen dem ersten Kontaktelement und dem zweiten Kontaktelement überwindet und so einen elektrischen Kontakt zwischen den beiden Kontaktelementen herstellt. Außerdem haben Drähte bzw. Federdrähte die für die Erfindung vorteilhafte Eigenschaft, sich im Wesentlichen selbsttätig in ihre Ausgangslage zurückzuversetzen. Die Verformung bzw. Auslenkung des ersten Kontaktelements wird bei nachlassendem äußeren Krafteinfluss reduziert, so dass das erste Kontaktelement seinen Ruhezustand wieder einnimmt.
Insbesondere kann das erste Kontaktelement eine Rückstellkraft aufweisen, so dass sich das erste Kontaktelement selbsttätig in eine von dem zweiten Kontaktelement beabstandete Position zurückstellt. Dies erleichtert die Bedienung der Hupeinrichtung, da lediglich zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem ersten Kontaktelement und dem zweiten Kontaktelement und somit zum Erzeugen eines Hupsignals eine aktive Betätigung erfolgen muss. Das Hupsignal endet, sobald die Betätigungskraft nachlässt und die Rückstellkraft wirksam wird, so dass sich die beiden Kontaktelemente voneinander beabstanden.
Ein nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Lenkrad mit einer Umschäumung und einer zuvor beschriebenen Hupeinrichtung, die in der Umschäumung fixiert ist. Wie zuvor bereits erwähnt wurde, ist die Anordnung der Hupeinrichtung direkt im Lenkrad besonders platzsparend. Dadurch wird ermöglicht, Gassackmodule einzusetzen, die ein relativ großes Innenraumvolumen aufweisen. Schließlich ist der Wartungsaufwand bei dem erfindungsgemäßen Lenkrad reduziert, da bei einem Defekt der Hupeinrichtung das Gassackmodul nicht demontiert werden muss.
Vorzugsweise sind die Verankerungsstifte der Hupeinrichtung fest in die Umschäumung eingebettet. Die Verankerungsstifte können so gestaltet sein, dass eine sichere Fixierung der Hupeinrichtung in der Umschäumung erreicht wird. Vor dem Aushärten der Umschäumung kann die Position der Hupeinrichtung eingestellt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Lenkrad kann zur Auslenkung des ersten Kontaktelements eine Betätigungseinrichtung vorgesehen sein, die wenigstens einen in Richtung des Betätigungsabschnitts des Käfigs vorstehenden Vorsprung aufweist. Der Vorsprung kann im Betätigungszustand in den Betätigungsabschnitt hinein reichen und das erste Kontaktelement im Betätigungsabschnitt derart verformen, dass das erste Kontaktelement das zweite Kontaktelement berührt.
Als Betätigungseinrichtung kann ein Gassackmodul vorgesehen sein, an dem der Vorsprung ausgebildet ist. Insbesondere kann der Vorsprung an einer Abdeckkappe des Gassackmoduls ausgebildet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Abdeckkappe über einen Gassackcontainer seitlich vorsteht, wobei der Vorsprung im vorstehenden Teil der Abdeckkappe ausgebildet ist. Dies trägt weiter zur verbesserten Raumausnutzung am Lenkrad bei.
Der Vorsprung kann außerdem eine Nut aufweisen, die das erste Kontaktelement aufnimmt. Damit wird verhindert, dass das erste Kontaktelement ausweicht, wenn die Betätigungseinrichtung eine Betätigungskraft auf das erste Kontaktelement ausübt, um dieses zu verformen. Insgesamt erhöht dies so die Funktionssicherheit des erfindungsgemäßen Lenkrads.
Die Betätigungseinrichtung, insbesondere das Gassackmodul, kann wenigstens eine Führungsbuchse aufweisen, in die der Führungsstift des Käfigs gleitverschieblich eingereift. Die Führungsbuchse und der Führungsstift können insbesondere mit Spielpassung gekoppelt sein, so dass dadurch einerseits eine Positionierung der Betätigungseinrichtung bezüglich des Lenkrads bzw. der Umschäumung des Lenkrads erfolgt und andererseits eine Relativbewegung zwischen der Betätigungseinrichtung und der Umschäumung des Lenkrads ermöglicht ist.
Der Käfig kann ferner einen Anschlag aufweisen, der eine Hupbewegung der Betätigungseinrichtung, insbesondere des Gassackmoduls, mechanisch begrenzt. Auf diese Weise wird eine Beschädigung der Hupeinrichtung durch überhöhte Krafteinwirkung vermieden.
Schließlich beruht die Erfindung auf dem Gedanken, ein Verfahren zur Herstellung eines zuvor beschriebenen Lenkrads anzugeben, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

– Bereitstellen eines Lenkradskeletts;
– Umschäumen des Lenkradskeletts;
– Bereitstellen einer zuvor beschriebenen Hupeinrichtung;
– Eindrücken der Verankerungsstifte eines Käfigs der Hupeinrichtung in die Umschäumung; und
– Aushärten der Umschäumung zur Fixierung der Hupeinrichtung.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist mit geringen Toleranzen ausführbar. Insbesondere kann durch die direkte Anordnung der Hupeinrichtung in der Umschäumung des Lenkrads und die Nutzung der Hupeinrichtung als Führungs- und Positioniermittel einer Betätigungseinrichtung, insbesondere ein Gassackmodul, auf ein aufwendiges Ausrichten einzelner Lenkräder verzichten werden. Somit wird der Produktionsablauf beschleunigt, was wirtschaftliche Vorteile hat.
Auch beruht die Erfindung auf dem Gedanken, ein Verfahren zur Herstellung eines zuvor beschriebenen Lenkrads anzugeben, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

– Bereitstellen eines Lenkradskeletts;
– Umschäumen des Lenkradskeletts zur Bildung der Umschäumung;
– Befestigen einer zuvor beschriebenen Hupeinrichtung an dem Lenkrad, insbesondere an dessen Umschäumung;
– Koppeln und Positionieren eines Gassackmodules, insbesondere erste Führungseinrichtungen hiervon, in Bezug auf die Hupeinrichtung, insbesondere an daran ausgebildeten zweiten Führungseinrichtungen.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist mit geringen Toleranzen ausführbar. Insbesondere kann durch das Vorsehen von Führungseinrichtungen an der Hupeinrichtung und dem Gassackmodul der Hupeinrichtung als Führungs- und Positioniermittel für das Gassackmodul dienen, wodurch die Toleranzkette zwischen Modul und Lenkradteilen, die das Modul umgeben verringert werden und somit die Fertigungsgüte des Endproduktes erhöht werden kann. Somit wird der Produktionsablauf verbessert, was auch wirtschaftliche Vorteile hat.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Hupeinrichtung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
2 eine Detailansicht der Hupeinrichtung gemäß 1;
3 eine Detail-Seitenansicht der Hupeinrichtung gemäß 1 im montierten Zustand in einem Lenkrad;
4 eine Unteransicht einer Abdeckkappe für ein Gassackmodul;
5 eine perspektivische Detailansicht eines Lenkrads mit der integrierten Hupeinrichtung gemäß 1;
6 eine Explosionszeichnung der Hupeinrichtung gemäß 1;
7 eine Seitenansicht der Hupeinrichtung gemäß 1; und
8 eine Draufsicht auf die Hupeinrichtung gemäß 1.
Die beigefügten Zeichnungen zeigen eine Hupeinrichtung 10 für ein Lenkrad 20. Die Hupeinrichtung 10 umfasst ein erstes Kontaktelement 11 und ein zweites Kontaktelement 12, wobei die beiden Kontaktelemente 11, 12 in einem Käfig 13 angeordnet sind. Innerhalb des Käfigs 13 sind die ersten und zweiten Kontaktelemente 12, 12 voneinander beabstandet gehalten. Insbesondere weist der Käfig 13 mehrere Betätigungsabschnitte 14 und mehrere Fixierungsabschnitte 15 auf. In den Fixierungsabschnitten 15 ist im Käfig 13 jeweils ein Trennsteg 16 angeordnet bzw. einstückig mit dem Käfig 13 ausgebildet. Der Trennsteg 16 erstreckt sich zwischen dem ersten Kontaktelement 11 und dem zweiten Kontaktelement 12. Der Trennsteg 16 weist ein elektrisch isolierendes Material auf, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen dem ersten Kontaktelement 11 und dem zweiten Kontaktelement 12 im Bereich des Fixierungsabschnitts 15 verhindert ist.
In den Betätigungsabschnitten 14 des Käfigs 13 sind die Kontaktelemente 11, 12 frei voneinander beabstandet. Das bedeutet, dass zwischen den Kontaktelementen 11, 12 kein zusätzliches Bauteil angeordnet ist. Die beiden Kontaktelemente 11, 12 können im Betätigungsabschnitt 14 des Käfigs 13 durch Krafteinwirkung einander angenähert werden, um einen elektrischen Kontakt herzustellen. Sobald das erste Kontaktelement 11 das zweite Kontaktelement 12 berührt, wird ein Hupstromkreis geschlossen, der ein Steuermodul 19 aufweist. Das Steuermodul 19 erzeugt ein Tonsignal, das über einen Lautsprecher als akustisches Hupsignal ausgegeben wird. Die Verbindung der beiden Kontaktelemente 11, 12 mit dem Steuermodul 19 erfolgt über Litzen 19a.
Die Kontaktelemente 11, 12 sind vorzugweise durch Drähte gebildet, die im Käfig 13 übereinander angeordnet sind. Die Drähte sind im Käfig 13 vorzugsweise klemmfixiert und weisen jeweils ein Ende auf, das mit jeweils einer Litze 19a gekoppelt ist. Im Ruhezustand, also ohne Betätigung einer Betätigungseinrichtung zum Auslösen der Hupfunktion, besteht zwischen den Kontaktelementen 11, 12 kein elektrischer Kontakt. Grundsätzlich sind die Kontaktelemente 11, 12 jeweils aus einem elektrisch leitenden Material gebildet, wie beispielsweise ein Metalldraht.
Die Betätigung der Hupfunktion erfolgt vorzugsweise durch Verformung des ersten Kontaktelements 11 im Bereich der Betätigungsabschnitte 14. Wie in 1 gut erkennbar ist, weist die Hupeinrichtung 10 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt sechs Betätigungsabschnitte 14 auf, die an unterschiedlichen Stellen des ringförmig ausgebildeten Käfigs 13 angeordnet sind. Die Betätigungsabschnitte 14 weisen jeweils eine Aussparung 14a auf, in die ein Vorsprung 32 einer Betätigungseinrichtung eingreifen kann, um das erste Kontaktelement 11 gegen das zweite Kontaktelement 12 zu drängen.
2 zeigt eine Detailansicht der Hupeinrichtung 10. Insbesondere ist ein Betätigungsabschnitt 14 erkennbar, in dem die beiden Kontaktelemente 11, 12 als Drähte frei zueinander beabstandet verlaufen. Es ist erkennbar, dass das zweite Kontaktelement 12 einen größeren Querschnittsdurchmesser aufweist als das erste Kontaktelement 11. Das zweite Kontaktelement 12 bildet insofern ein relativ starres Kontaktelement, wogegen das erste Kontaktelement 11 relativ flexibel ist. Das erste Kontaktelement 11 lässt sich daher leicht verformen und in Richtung des zweiten Kontaktelements 12 auswölben, bis das erste Kontaktelement 11 das zweite Kontaktelement 12 berührt und so den Hupstromkreis schließt. In 2 ist außerdem gut erkennbar, dass die Kontaktelemente 11, 12 innerhalb des Käfigs 13 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
In 2 ist zu sehen, dass im Bereich der Fixierungsabschnitte 15, die durch den Betätigungsabschnitt 14 voneinander getrennt sind, jeweils ein Verankerungsstift 17 angeordnet ist. Der Verankerungsstift 17 ist seitlich am Käfig 13 angeordnet bzw. einstückig mit dem Käfig 13 ausgebildet. Der Verankerungsstift 17 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu einer Betätigungsebene, in der die Auslenkung des ersten Kontaktelements 11 erfolgt, um eine Berührung mit dem zweiten Kontaktelement 12 herbeizuführen. Der Verankerungsstift 17 umfasst eine Spitze 17a, die im Wesentlichen widerhakenähnlich ausgebildet ist. Die Spitze 17a weist zumindest eine Verbreiterung auf, um eine gute und sichere Verankerung in einer Umschäumung 24 eines Lenkrads 20 zu erreichen. Ferner ist im Verankerungsstift 17 eine Längskerbe 17b vorgesehen, die sich entlang des Verankerungsstifts 17 erstreckt. Die Längskerbe 17b verläuft insbesondere von der Spitze 17a bis zu einem Sockel 17c des Verankerungsstifts 17. Ausgehend von der Spitze 17a verjüngt sich die Längskerbe 17b in Richtung zum Sockel 17c. Die Längskerbe 17b bietet eine zusätzliche Verdrehsicherung für den Käfig 13 bzw. die Hupeinrichtung 10 und verbessert so die Verankerung in der Umschäumung 24.
Unter Berücksichtigung von 1 ist ersichtlich, dass die Hupeinrichtung 10 mehrere Verankerungsstifte 17 aufweist. Die Verankerungsstifte 17 sind vorzugweise auf einer Außenseite der Hupeinrichtung 10 angeordnet. Auf einer Innenseite der Hupeinrichtung 10 sind wiederum mehrere Führungsstifte 18 vorgesehen, die sich in Gegenrichtung zu den Verankerungsstiften 17 erstrecken. Dabei können die Führungsstifte 18 auf Höhe der Verankerungsstifte 17 oder versetzt dazu angeordnet sein. Die Führungsstifte 18 weisen im Querschnitt vorzugweise ein T-Profil auf und sind an einem freien Ende 18a schräg zugespitzt bzw. trapezförmig ausgebildet. Die erleichtert die Einführung der Führungsstifte 18 in komplementäre Führungsbuchsen 31.
Komplementäre Führungsbuchsen 31 können beispielsweise an einer Abdeckkappe 30 eines Gassackmoduls bzw. Airbagmoduls angeordnet sein. Eine derartige Abdeckkappe 30 ist beispielhaft in 4 dargestellt. In 4 sind an der Abdeckkappe 30 Rastöffnungen 33 erkennbar, die eine Rastverbindung der Abdeckkappe 30 mit einem Gassackcontainer bzw. Gassackmodul ermöglichen. Die Abdeckkappe 30 kann ferner Sollbruchlinien umfassen, um eine Freigabe eines sich explosionsartig aufblasenden Gassacks bzw. Airbags zu ermöglichen.
Die Abdeckkappe umfasst mehrere Führungsbuchsen 31, die räumlich analog zu den Führungsstiften 18 der Hupeinrichtung 10 angeordnet sind. Die Führungsbuchsen 31 sind einstückig mit der Abdeckkappe 30 ausgebildet und derart dimensioniert, dass die Führungsstifte 18 mit Spielpassung in die Führungsbuchsen eingreifen können. Die Führungsstifte 18 bieten im Zusammenwirken mit den Führungsbuchsen 31 eine Positionierfunktion für die Abdeckkappe 30. Gleichzeitig sind die Führungsstifte 18 in den Führungsbuchsen 31 längsaxial verschieblich, so dass die Abdeckkappe 30 als Betätigungseinrichtung zur Auslösung der Hupenfunktion genutzt werden kann. Dazu weist die Abdeckkappe 30 ferner Vorsprünge 32 auf, die in 4 mit einem kreuzförmigen Querschnittsprofil ausgebildet sind. Die Vorsprünge 32 sind räumlich komplementär zu den Betätigungsabschnitten 14 der Hupeinrichtung 10 angeordnet. Die Funktionsweise der Vorsprünge 32 in Verbindung mit der Hupeinrichtung 10 ist in 3 gut erkennbar.
3 zeigt eine Seitenansicht eines Ausschnitts der Hupeinrichtung 10 im montierten Zustand an einem Lenkrad 20. Die Hupeinrichtung 10 ist in einer Umschäumung 24 des Lenkrads fixiert und mit einer Abdeckkappe 30 über die Führungsstifte 18 verbunden. Insbesondere greifen die Führungsstifte 18 in entsprechende Führungsbuchsen 31 der Abdeckkappe 30 ein. Zwischen den Führungsbuchsen 31 ist bei dem Ausschnitt gemäß 3 ein Vorsprung 32 angeordnet, der auf das erste Kontaktelement 11 im Bereich des Betätigungsabschnitts 14 des Käfigs 13 einwirkt. Der Vorsprung 32 weist vorzugsweise eine Höhe auf, die höher als die Höhe der Führungsbuchsen 31 ist.
In der Ruhestellung wird die Abdeckkappe 30 auf Abstand zur Hupeinrichtung 10 gehalten. Dies erfolgt über die elastische Rückstellkraft des ersten Kontaktelements 11, die gegen den Vorsprung 32 der Abdeckkappe 30 wirkt. Durch Aufbringung einer zuvor definierten Betätigungskraft auf die Abdeckkappe 30 wird der Vorsprung 32 gegen das erste Kontaktelement 11 gedrängt, so dass das erste Kontaktelement 11 elastisch verformt wird. Innerhalb des Betätigungsabschnitts 14 wölbt sich dadurch das erste Kontaktelement 11 in Richtung zum zweiten Kontaktelement 12. Bei Anwendung einer Mindestkraft, die zuvor festgelegt und anhand einer entsprechenden Materialauswahl für das erste Kontaktelement 11 definiert sein kann, wird der Abstand zwischen dem ersten Kontaktelement 11 und dem zweiten Kontaktelement 12 überwunden, so dass das erste Kontaktelement 11 auf das zweite Kontaktelement 2 gedrückt wird. Dadurch wird der Hupstromkreis geschlossen und das Steuermodul 19 gibt ein entsprechendes Signal aus, das über einen Lautsprecher akustisch wiedergegeben wird.
Durch die Verformung des ersten Kontaktelements 11 und die anschließende Berührung des zweiten Kontaktelements 12 kann sich zusätzlich eine zumindest geringfügige Verformung des zweiten Kontaktelements 12 ergeben. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das erste Kontaktelement 11 und das zweite Kontaktelement 12 bei Berührung aufeinander gleiten, so dass sich das erste Kontaktelement 11 und das zweite Kontaktelement 12 im Betätigungsabschnitt 14 selbst reinigen. Die elektrischen Kontakte der Hupeinrichtung 10 sind also selbstreinigend.
Der Käfig 13, der die Kontaktelemente 11, 12 umschließt, weist ferner im Betätigungsabschnitt 14 einen Anschlag 13a auf, der eine Betätigungsbewegung des Vorsprungs 32 begrenzt. Der Anschlag 13a ist vorzugsweise unterhalb des zweiten Kontaktelements 12 angeordnet. Mithilfe des mechanischen Anschlags 13a wird verhindert, dass die Kontaktelemente 11, 12 wegen Überbeanspruchung beschädigt, insbesondere durchtrennt, werden. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass nicht nur im Betätigungsabschnitt 14 ein mechanischer Anschlag 13a vorgesehen sein kann. Einen weiteren mechanischen Anschlag 13a kann die Führungsbuchse 31 bilden, die nach Verschiebung um einen zuvor definierten Verschiebeweg auf dem Käfig 13 aufliegt und insofern am Käfig 13 anschlägt.
Das erste Kontaktelement 11 weist eine Rückstellkraft auf, die ausreicht, um die Betätigungseinrichtung, hier die Abdeckkappe 30, selbsttätig in die Ruheposition zurückzustellen. Mit anderen Worten nimmt das erste Kontaktelement 11 selbsttätig die parallele Anordnung zum zweiten Kontaktelement ein, solange keine äußere Betätigungskraft auf das erste Kontaktelement 11 einwirkt.
5 zeigt die Hupeinrichtung 10 im montierten Zustand innerhalb eines Lenkrads 20. Das Lenkrad 20 kann grundsätzlich ein Lenkradskelett 25 aufweisen, das einen Zentralkörper 21 und Speichen 22 aufweist. Die Speichen 22 verbinden den Zentralkörper 21 mit einem hier nicht dargestellten Lenkradkranz. Im Zentralkörper 21 ist vorzugsweise eine Modulaufnahme 23 ausgebildet. Die Modulaufnahme 23 dient zur Einbettung eines Gassackmoduls. Das Steuermodul 19 der Hupeinrichtung 10 ist vorzugsweise im Zentralkörper 21 des Lenkradskeletts 25 angeordnet.
Das Lenkradskelett 25 ist durch eine Umschäumung 24 ummantelt. Die Umschäumung des Lenkrads ist mit relativ großen Toleranzen behaftet und wirkt sich insbesondere auf die Größe des Hupenspalts, also den Abstand zwischen Lenkrad und Abdeckkappe 30 des Gassackmoduls, aus. Um Abweichungen des Hupenspalts zwischen unterschiedlichen Lenkrädern möglichst gering zu halten, ist üblicherweise eine aufwendige Ausrichtung der Abdeckkappe 30 zum Lenkrad 20 erforderlich. Eine erhöhte Genauigkeit wird mit der vorliegenden Erfindung erreicht, bei der die Hupeinrichtung 10 unmittelbar in die Umschäumung 24 eingebettet ist. Insbesondere ist die Hupeinrichtung 10 durch die Verankerungsstifte 17 in der Umschäumung 24 fixiert. Die Hupeinrichtung 10 kann dabei vor dem Eindrücken in die zuvor hergestellte Umschäumung 24 ausgerichtet werden, so dass nach Aufstecken der Abdeckkappe 30 mittels der Führungsstifte 18 bereits eine vergleichsweise genaue Positionierung der Abdeckkappe 30 bzgl. des Lenkrads 20 erfolgt.
6 zeigt die Hupeinrichtung 10 in einer Explosionsdarstellung. Gut erkennbar sind das erste Kontaktelement 11 und das zweite Kontaktelement 12, die als Drähte mit jeweils offenen Enden ausgebildet sind. Ferner umfasst die Hupeinrichtung 10 den Käfig 13 und ein Steuermodul 19. Zur Verbindung des Steuermoduls 19 mit den Kontaktelementen 11, 12 sind außerdem zwei Litzen 19a sowie zwei Schrumpfschläuche 19b vorgesehen. Insgesamt ist aus 6 erkennbar, dass die Hupeinrichtung eine vergleichsweise geringe Anzahl an Bauteilen aufweist, was hinsichtlich des Montageaufwands, des Wartungsaufwands sowie der Herstellungskosten Vorteile hat.
In den Figuren und 8 ist die Hupeinrichtung 10 in einer Seitenansicht bzw. einer Draufsicht gezeigt. In 7 ist erkennbar, dass der Käfig 13 in einem in 7 oberen Bereich eine Kröpfung 136 aufweist. Die Kröpfung 136 dient dazu, den Käfig 13 gut an die Form des Lenkrads 20 anzupassen. In 8 ist erkennbar, dass der ringförmige Käfig 13 im Wesentlichen eine Rechteckkontur mit abgerundeten Ecken aufweist. Andere Formen sind möglich und werden vom Fachmann anhand der Designvorgaben für das herzustellende Lenkrad 20 entsprechend gewählt.
Bezugszeichenliste

10: Hupeinrichtung
11: erstes Kontaktelement
12: zweites Kontaktelement
13: Käfig
13a: Anschlag
13b: Kröpfung
14: Betätigungsabschnitt
14a: Aussparung
15: Fixierungsabschnitt
16: Trennsteg
17: Verankerungsstift
17a: Spitze
17b: Längskerbe
17c: Sockel
18: Führungsstift
18a: freies Ende
19: Steuermodul
19a: Litze
19b: Schrumpfschlauch
20: Lenkrad
21: Zentralkörper
22: Speiche
23: Modulaufnahme
24: Umschäumung
25: Lenkradskelett
30: Abdeckkappe
31: Führungsbuchse
32: Vorsprung
33: Rastöffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 0975058 B1 [0001]

Claims

Hupeinrichtung (10) für ein Lenkrad (20) mit einem ersten Kontaktelement (11) und einem zweiten Kontaktelement, die in einem Käfig (13) voneinander beabstandet angeordnet sind, wobei das erste Kontaktelement (11) in einem Betätigungsabschnitts des Käfigs (13) zumindest abschnittsweise elastisch verformbar ist derart, dass das erste Kontaktelement (11) zum Schließen eines Hupstromkreises das zweite Kontaktelement (12) berührt, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (13) wenigstens einen Verankerungsstift (17) zur Fixierung der Hupeinrichtung (10) in einer Umschäumung (24) des Lenkrads (20) aufweist.
Hupeinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verankerungsstift (17) eine widerhakenähnliche Spitze (17a) aufweist und/oder dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (13) wenigstens einen Führungsstift (18), insbesondere zur Führung und/oder Lagepositionierung eines Gassackmoduls (30), aufweist, der sich in Gegenrichtung zum Verankerungsstift (17) erstreckt.
Hupeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsabschnitt (14) des Käfigs (13) zwischen wenigstens zwei Fixierungsabschnitten (15) angeordnet ist, wobei die Kontaktelemente (11, 12) im Fixierungsabschnitt durch einen elektrisch isolierenden Trennsteg (16) voneinander getrennt sind.
Hupeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig sich im montierten Zustand ringförmig entlang einer in einem Lenkrad (20) vorgesehenen Auufnahmeöffnung (23) für ein Gassackmodul (30) erstreckt wobei an dem Gassackmodul (30) Betätigungsvorsprünge (32) derart ausgebildet sind, dass durch ein Niederdrücken des Gassackmoduls (30) in Richtung auf das Lenkrad (20) zu das erste Kontaktelement (11) zum Schließen des Hupstromkreises das zweite Kontaktelement (12) berührt.
Hupeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (11, 12) jeweils durch einen elektrisch leitenden Draht, insbesondere einen elektrisch leitenden Federdraht, gebildet sind, wobei beide Kontaktelemente (11, 12) eine dreidimensionale Biegestruktur aufweisen, und vorzugsweise im Wesentlichen identisch ausgebildet sind.
Hupeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kontaktelement (11) eine Rückstellkraft aufweist derart, dass sich das erste Kontaktelement (11) selbsttätig in eine von dem zweiten Kontaktelement (12) beabstandete Position zurückstellt.
Lenkrad (20) mit einer Umschäumung (24) und einer Hupeinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die in der Umschäumung (24) fixiert ist, wobei vorzugsweise die Verankerungsstifte (17) der Hupeinrichtung (10) fest in der Umschäumung (24) eingebettet sind.
Lenkrad (20) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auslenkung des ersten Kontaktelements (11) eine Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, die wenigstens einen in Richtung des Betätigungsabschnitts (14) des Käfigs (13) vorstehenden Vorsprung (32) aufweist, wobei als Betätigungseinrichtung ein Gassackmodul vorgesehen ist, an dem der Vorsprung (32) ausgebildet ist.
Lenkrad (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (32) an einer Abdeckklappe (30) des Gassackmoduls ausgebildet ist, und wobei vorzugsweise der Vorsprung (32) eine Nut aufweist, die das erste Kontaktelement (11) aufnimmt. Lenkrad (20) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung, insbesondere das Gassackmodul, wenigstens eine Führungsbuchse (31) aufweist, in die der Führungsstift (18) des Käfigs (13), insbesondere gleitverschieblich, eingreift und/oder dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (13) einen Anschlag (13a) aufweist, der eine Hupbewegung der Betätigungseinrichtung, insbesondere des Gassackmoduls (30), mechanisch begrenzt.
Verfahren zur Herstellung eines Lenkrads (20) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines Lenkradskeletts (25); – Umschäumen des Lenkradskeletts (25) zur Bildung der Umschäumung (24); – Befestigen einer Hupeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 an dem Lenkrad (20), insbesondere an dessen Umschäumung (24); – Koppeln und Positionieren eines Gassackmodules (30), insbesondere erste Führungseinrichtungen (31) hiervon, in Bezug auf die Hupeinrichtung (10), insbesondere an daran ausgebildeten zweiten Führungseinrichtungen (18).
Verfahren zur Herstellung eines Lenkrads (20) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen eines Lenkradskeletts (25); – Umschäumen des Lenkradskeletts (25) zur Bildung der Umschäumung (24); – Bereitstellen einer Hupeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6; – Eindrücken der Verankerungsstifte (17) eines Käfigs (13) der Hupeinrichtung (10) in die Umschäumung (24); und – Aushärten der Umschäumung (24) zur Fixierung der Hupeinrichtung (10).