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Die Erfindung betrifft eine Lenkradbaugruppe für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine derartige Lenkradbaugruppe umfasst einen Lenkradkörper als eine erste Komponente der Lenkradbaugruppe sowie ein Airbagmodul (Fahrer-Airbagmodul), das dafür ausgebildet und vorgesehen ist, also dazu eingerichtet ist, entlang einer Montageachse auf den Lenkradkörper aufgesetzt zu werden, und das an dem Lenkradkörper befestigt ist, als eine zweite Komponente der Lenkradbaugruppe. Weiterhin ist mindestens ein Positionierelement zum definierten Positionieren des Airbagmoduls an dem Lenkradkörper vorgesehen, wobei das Positionierelement an einer der beiden vorgenannten Komponenten, also am Lenkradkörper oder am Airbagmodul, angeordnet ist und wobei das Positionierelement mit einem an der anderen der beiden Komponenten, also am Airbagmodul bzw. am Lenkradkörper, vorgesehenen Eingriffselement in Eingriff steht.
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Eine definierte Positionierung eines Airbagmodules am Lenkradkörper ist beispielsweise deshalb von Bedeutung, weil an den Grenzflächen zwischen dem Airbagmodul und dem Lenkradkörper aus Designgründen möglichst definierte und einheitliche Spaltmaße vorliegen sollen. D.h., es soll vermieden werden, dass entlang der Grenzflächen zwischen Lenkradkörper und Airbagmodul Schwankungen in den Spaltmaßen auftreten, die einem Fahrzeugnutzer das Gefühl minderer Verarbeitungsqualität vermitteln könnten.
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Hierzu ist es aus der
EP 1 043 198 B1 bekannt, an dem Gasgeneratorträger eines Fahrer-Airbagmodules, zusätzlich zu den Befestigungsmitteln, über die das Airbagmodul an einem Kraftfahrzeuglenkrad befestigt wird, Steckstifte vorzusehen, um das Airbagmodul bezüglich der Lenkradachse zu zentrieren.
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Weiterhin ist in der
DE 10 2014 001 821 A1 eine Vorrichtung zum Positionieren eines Airbagmodules in einem Lenkrad beschrieben, bei der modulseitige Positionierungsvorsprünge in lenkradseitige Positionierungshülsen eingreifen, welche von einem elastisch verformbaren Material umgeben sind. Dies ermöglicht eine begrenzte radiale Bewegbarkeit eines jeweiligen Positionierungsvorsprung und der zugeordneten Positionierungshülse.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Lenkradbaugruppe der eingangs genannten Art weiter zu verbessern.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Schaffung einer Lenkradbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach ist bei einer Lenkradbaugruppe der eingangs genannten Art weiterhin vorgesehen, dass sich das mindestens eine am Lenkradkörper oder am Airbagmodul angeordnete Positionierelement entlang einer Montageachse, entlang welcher das Airbagmodul auf den Lenkradkörper aufgesetzt wird, konisch verjüngt und dass weiterhin das Positionierelement oder das Eingriffselement derart deformierbar ist, dass es unter den beim Aufsetzen des Airbagmoduls auf den Lenkradkörper wirkenden Kräften verformt werden kann, wenn das Positionierelement und das Eingriffselement miteinander in Eingriff treten. Dabei können optional auch sowohl das Positionierelement als auch das Eingriffselement verformbar ausgebildet sein.
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Die konische Ausbildung des Positionierelementes ist vorgesehen, um eine definierte radiale Positionierung (senkrecht zur Montageachse) eines Airbagmodules am Lenkradkörper zu bewirken; gleichzeitig scheint jedoch die konische Ausbildung des Positionierelementes dem Erfordernis entgegenzustehen, das Airbagmodul auch entlang der Montageachse definiert am Lenkradkörper zu positionieren. Denn bei Verwendung eines konischen Positionierelementes wird die definierte, spielfreie Positionierung des Airbagmoduls in radialer Richtung (senkrecht zur Montageachse) ja gerade dadurch erreicht, dass entlang der Montageachse eine gewisse Variabilität hinsichtlich der Position eines Eingriffselementes am zugeordneten, entlang der Montageachse konisch zulaufenden Positionierelement ermöglicht wird. Dementsprechend ist in der
EP 1 043 198 B1 ausdrücklich angegeben, dass ein als Entformungsschräge dienender konischer Teilbereich des dortigen Positionierstiftes in Form eines Steckstiftes gerade nicht in der dem Steckstift zugeordneten Ausnehmung aufgenommen werden soll, sondern dass dort vielmehr ein Führungsabschnitt des Steckstiftes mit gleich bleibenden Durchmesser aufgenommen ist.
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Jene Problematik, welche der Nutzung eines sich entlang der Montagerichtung konisch verjüngenden Positionierelementes zur Positionierung eines Airbagmodules am Lenkradkörper entgegenzustehen scheint, wird vorliegend dadurch beseitigt, dass das konisch ausgebildete Positionierelement und/oder das zugeordnete Eingriffselement deformierbar ausgebildet ist. Hiermit lässt sich bei der Montage neben einer definierten Positionierung des Airbagmodules in radialer Richtung, d.h., senkrecht zur Montageachse, auch eine genaue Positionierung entlang der Montageachse erreichen, etwa indem das Airbagmodul bei der Montage entlang der Montageachse mit einem lenkradseitigen Anschlag in Anlage gebracht wird. Dies wird erfindungsgemäß gerade dadurch ermöglicht wird, dass das Positionierelement oder das Eingriffselement beim Aufsetzen des Airbagmodules auf den Lenkradkörper (wobei ein jeweiliges Positionierelement mit dem zugeordneten Eingriffselement in Eingriff tritt) deformiert bzw. verformt werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verläuft das einem jeweiligen Positionierelement zugeordnete Eingriffselement ebenfalls konisch entlang der Montageachse und kann dabei insbesondere derart ausgebildet sein, dass das Positionierelement und das zugeordnete Eingriffselement im Eingriffszustand (d.h., wenn das Airbagmodul bestimmungsgemäß am Lenkradkörper angeordnet und gegebenenfalls befestigt ist) mit ihren jeweiligen konisch zulaufenden Flächen flächig (und insbesondere spielfrei, nach Art einer Passung) aneinander anliegen.
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Das Positionierelement kann durch einen Positioniervorsprung, zum Beispiel in Form eines Positionierstiftes, und das Eingriffselement durch ein Element mit einer Positionieröffnung gebildet sein.
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Weiter kann vorgesehen sein, dass das Positionierelement am Lenkradkörper angeordnet ist und das zugeordnete Eingriffselement am Airbagmodul.
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Bei einem Lenkradkörper, der in üblicher Weise aus einem Lenkradskelett und einem das Skelett umgebenden Außenkörper gebildet wird, ist die lenkradseitige Befestigungseinrichtung, an welcher das Airbagmodul zu befestigen ist, üblicherweise an einem mit dem Lenkradskelett verbundenen Befestigungsträger angeordnet. Das patentgemäße Positionierelement ist demgegenüber vorteilhaft unabhängig von jenen Befestigungsmitteln an dem Außenkörper angeordnet, und zwar insbesondere einstückig hieran angeformt. Dies ist bei einer deformierbaren Ausbildung des Positionierelementes insbesondere dann in einfacher Weise möglich, wenn der Außenkörper des Lenkradkörpers durch ein Schaumkörper gebildet wird, also durch eine Umschäumung des Lenkradskelettes.
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Nach einer Weiterbildung umfasst die Lenkradbaugruppe mindestens zwei erfindungsgemäß ausgestaltete Positionierelemente, insbesondere drei derartige Elemente.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden bei der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Figuren deutlich werden.
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Es zeigen:
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1A ein Kraftfahrzeuglenkrad mit einem Airbagmodul;
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1B das Kraftfahrzeuglenkrad aus 1A ohne Airbagmodul;
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2 ein Positionierelement mit einem zugeordneten Eingriffselement zum Positionieren des Airbagmoduls am Lenkradkörper des Lenkrades aus 1A;
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3A die Anordnung aus 2 beim Aufsetzen des Airbagmoduls auf den Lenkradkörper, wobei das Positionierelement und das Eingriffselement miteinander in Eingriff treten;
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3B die Anordnung aus 3A nach einer Deformation des Positionierelementes beim Aufsetzen des Airbagmodules auf den Lenkradkörper.
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1A zeigt eine Draufsicht auf ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug (Kraftfahrzeuglenkrad L). Dieses umfasst in bekannter Weise einen Griffbereich G in Form eines ringförmig umlaufenden Lenkradkranzes sowie Lenkradspeichen S, über welche der Griffbereich G mit einem zentralen Lenkradbereich Z, vgl. 1B, verbunden ist. An letzterem ist ein Airbagmodul 2 (Fahrer-Airbagmodul) angeordnet.
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Der im Ausführungsbeispiel durch den Griffbereich G, durch die Speichen S sowie durch den zur Aufnahme des Airbagmoduls 2 dienenden zentralen Lenkradbereich Z gebildete Lenkradkörper 1 definiert vorliegend eine erste Komponente K1 und das Airbagmodul 2 definiert eine zweite Komponente K2 einer Lenkradbaugruppe in Form des Kraftfahrzeuglenkrades L.
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Anhand 1A wird weiter deutlich, dass das Airbagmodul 2 im Bereich der Lenkradspeichen S von dem Lenkradkörper 1 jeweils durch einen Spalt M1 bzw. M2 getrennt ist. Aus Design-Gründen und um einem Nutzer des Lenkrades den Eindruck von Wertigkeit zu vermitteln, sollten die Spaltmaße der beiden Spalte M1, M2 möglichst identisch sein, d.h., allenfalls geringe Abweichungen aufweisen. Angestrebt wird beispielsweise ein Unterschied der Spaltmaße der beiden Spalte M1, M2 von höchsten 0.4 mm.
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Um eine solche Genauigkeit zu erreichen, ist es erforderlich, das Airbagmodul 2 definiert am Lenkradkörper 1 zu positionieren.
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1B zeigt den Lenkradkörper 1 aus 1A (also die erste Komponente K1 der Lenkradbaugruppe) ohne das zugehörige Airbagmodul. Hierdurch werden Einzelheiten im zentralen Lenkradbereich Z erkennbar, die in 1A durch das Airbagmodul 2 als zweiter Komponente K2 der Lenkradbaugruppe verdeckt sind.
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Der Lenkradkörper 1 umfasst vorliegend in bekannter Weise ein Lenkradskelett 1b sowie einen Außenkörper 1a, der das Lenkradskelett 1b umschließt und die in 1B erkennbare äußere Kontur des Lenkradkörpers 1 definiert. Die Außenkörper 1a des Lenkradkörpers 1 kann beispielsweise durch eine Umschäumung des Lenkradskelettes 1b, also durch einen Schaumkörper, gebildet sein. Optional kann der Außenkörper 1a des Lenkradkörpers 1 zudem ummantelt sein, beispielsweise mittels einer Designschicht aus Leder, Kunststoff und/oder Holz.
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Gemäß 1B wird ist im zentralen Lenkradbereich Z ein Befestigungsträger 3 angeordnet, an dem das in 1A gezeigt Airbagmodul 1 befestigt ist. Die Befestigung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass am Gehäuse des Airbagmodules vorgesehene Rastelemente in zugeordnete Rastöffnungen des Befestigungsträgers 3 eingreifen. Der Befestigungsträger 3 ist wiederum mit dem Lenkradskelett 1b verbunden.
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Ferner sind in 1B Positionierelemente 11 erkennbar, die der definierten Positionierung des Airbagmodules 1 (vergleiche 1A) am Lenkradkörper 1 dienen. Im Ausführungsbeispiel sind drei derartige Positionierelemente 11 voneinander beabstandetm Lenkradkörper 1 vorgesehen. Ein jeweiliges Positionierelement 11 ist dabei am Lenkradkörper 1 außerhalb des Befestigungsträgers 3 angeordnet, der der Befestigung des Airbagmodules am Lenkrad dient.
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Durch die Anordnung bzw. Ausbildung eines jeweiligen Positionierelementes 11 am Lenkradkörper 1, insbesondere an dessen Außenkörper 1a, außerhalb des Befestigungsträgers 3 erfolgt die Positionierung des Airbagmodules 2 bezüglich des Lenkradkörpers 1 unabhängig von der Befestigung des Airbagmodules 2 an der Lenkradbaugruppe über den Befestigungsträger 3.
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Weiterhin ist ein jeweiliges Positionierelement 11 im Ausführungsbeispiel nicht unmittelbar am Lenkradskelett 1b ausgebildet, sondern vielmehr an dem Außenkörper 1a. Das Positionierelement 11 kann dabei einstückig an dem Lenkradkörper 1, insbesondere an dessen Außenkörper 1a, angeformt sein. Weitere Einzelheiten zu einem jeweiligen Positionierelement 11 werden weiter unten anhand der 2, 3A und 3B beschrieben werden.
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In 1B sind außerdem die airbagmodulseitigen (d.h., am Airbagmodul 2 bzw. an dessen Gehäuse) angeordneten Eingriffselemente 21 dargestellt, die mit einem jeweiligen lenkradseitigen Positionierelement 11 in Eingriff gebracht sind, um das Airbagmodul 2, wie in 1A gezeigt, definiert bezüglich des Lenkradkörpers 1 zu positionieren.
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Die Eingriffselemente 21 werden ebenfalls nachfolgend anhand der 2, 3A und 3B näher beschrieben werden, die einen Querschnitt durch eines der Positionierelemente 11 und das zugehörige Eingriffselement 21 aus 1B zeigen.
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Gemäß einer Zusammenschau der 1B und 2 wird ein jeweiliges Positionierelement 11 durch einen Positioniervorsprung gebildet. Dieser steht entlang einer Richtung z von dem Lenkradkörper 1 ab. Hierdurch wird zugleich eine Montageachse z definiert, entlang welcher das Airbagmodul 2 auf den Lenkradkörper 1 aufzusetzen ist, um durch einen Eingriff eines jeweiligen modulseitigen Eingriffselementes 21 in ein lenkradseitiges Positionierelement 11 beim Zusammenbau von Lenkradkörper 1 und Airbagmodul 2 die gewünschte definierte (spielfreie) Positionierung des Airbagmodules 2 am Lenkradkörper 1 zu erreichen, und zwar insbesondere in radialer Richtung r senkrecht zur Montageachse z, also in der senkrecht zur Montageachse z aufgespannten Ebene.
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Konkret ist ein jeweiliges Positionierelement 11 gemäß 2 als eine Positionierrippe ausgebildet. Das Positionierelement 11 ist mit einer Unterseite 15 am Lenkradkörper 1 angeordnet bzw. dort einstückig mit dem Lenkerkörper 1 verbunden; und es verläuft entlang der Montageachse z bis zu einem dem Lenkradkörper 1 abgewandten freien Ende 16. Zwei einander gegenüberliegende seitliche Begrenzungsflächen 12, 13 des Positionierelementes 11 verlaufen derart geneigt von dessen Boden 15 zu dessen freiem Ende 16, dass sich der Querschnitt des Positionierelementes 11 entlang der Montageachse z (vom Boden 15 in Richtung auf das freie Ende 16) verjüngt.
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Das in 2 ebenfalls dargestellte, dem Positionierelement 11 zugeordnete (airbagmodulseitige) Eingriffselement 21 weist zum Eingriff in das Positionierelement 11 eine Eingriffsöffnung 20 auf, die sich von einem airbagmodulseitigen Ende 26 zu einem den Lenkradkörper 1 zugewandten freien Ende 25 des Eingriffselementes 21 erstreckt.
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Die Eingriffsöffnung 20 ist derart ausgebildet, dass sie das Positionierelement 11 spielfrei (unter Bildung einer Passung) aufnehmen kann. Hierzu verlaufen zwei einander gegenüberliegende seitliche Begrenzungsflächen 22, 23 der Eingriffsöffnung 20 derart entlang der Montageachse z, dass sich der Querschnitt der Montageöffnung 20 entlang der Montageachse z vom freien Ende 25 zum airbagmodulseitigen Ende 26 des Eingriffselementes 21 hin verjüngt.
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Die seitlichen Begrenzungsflächen 12, 13 des Positionierelementes 11 einerseits und die seitlichen Begrenzungsflächen 22, 23 des Eingriffselementes 21 andererseits verlaufen dabei im Ausführungsbeispiel unter demselben Winkel geneigt zur Montageachse z. Dies ermöglicht die spielfreie Aufnahme des Positionierelementes 11 durch das Eingriffselement 21 bei gleichzeitiger flächiger Anlage der beiderseitigen Begrenzungsflächen 12, 13, 22, 33 (d.h., unter Bildung einer Passung), wie in 2 gezeigt.
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2 zeigt dabei ein Positionierelement 11 und das zugehörige Eingriffselement 21 im montierten Zustand der Lenkradbaugruppe, wie in 1A dargestellt, in welchem das Airbagmodul 2 bestimmungsgemäß am Lenkradkörper 1 angeordnet ist und dementsprechend ein jeweiliges Positionierelement 11 und das zugeordnete Eingriffselement 21 miteinander in Eingriff stehen.
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Aus 2 ergibt sich ferner, dass bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Airbagmodules 2 am Lenkradkörper 1 und dem entsprechenden Eingriff eines jeweiligen Positionierelementes 11 in das zugeordnete Eingriffselement 21 das Eingriffselement 21 mit seinem lenkradseitigen, freien Ende 25 an einer einen Anschlag 10 bildenden Anlagefläche des Lenkradkörpers 1 anliegt. Hierdurch wird eine definierte Positionierung des Airbagmodules 2 am Lenkradkörper 1 auch entlang der Montageachse z erreicht.
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2 bezieht sich auf einen Idealzustand, in welchem eine spielfreie Passung zwischen Positionierelement 11 und Eingriffselement 21 (d.h., eine spielfreie Anlage der seitlichen Begrenzungsflächen 12, 13 des Positionierelementes 11 an den seitlichen Begrenzungsflächen 22, 23 des Eingriffselementes 21) genau in dem Zustand erreicht wird, in welchem sich das Eingriffselement 21 (mit seinem lenkradseitigen freien Ende 25) entlang der Montageachse z an dem lenkradseitigen Anschlag 10 abstützt.
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Ein solcher Idealzustand wird sich aber aufgrund von Fertigungs- und Montagetoleranzen nicht ohne weiteres erreichen lassen. So könnte toleranzbedingt einerseits eine Situation auftreten, in welcher bei der Montage ein Eingriffselement 21 bereits mit dem lenkradseitigen Anschlag 10 in Anlage gerät, bevor die seitlichen Begrenzungsflächen 12, 13; 22, 23 von Positionierelement 11 und Eingriffselement 21 spielfrei zu Anlage gebracht worden sind, was einer definierte Positionierung des Airbagmodules in radialer Richtung r entgegenstünde. Andererseits kann die Situation auftreten, dass die beiderseitigen seitlichen Begrenzungsflächen 12, 13; 22, 23 beim Aufsetzen des Airbagmodules 2 auf den Lenkradkörper 1 bereits zur spielfreien Anlage geraten, bevor das lenkradseitige freie Ende 25 des Eingriffselementes 21 mit dem lenkradseitigen Anschlag 10 in Anlage getreten ist, was einer definierten Positionierung des Airbagmodules entlang der Montageachse z entgegenstünde.
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3A verdeutlicht die letztgenannte Situation: Beim Aufsetzen des Airbagmodules auf die Lenkradkörper 1 geraten die seitlichen Begrenzungsflächen 12, 13 des Positionierelementes 11 in spielfreien Eingriff mit den seitlichen Begrenzungsflächen 22, 23 des zugeordneten Eingriffselementes 21, bevor das Eingriffselement 21 (und damit das Airbagmodul insgesamt) seine bestimmungsgemäße Position entlang der Montageachse z erreicht hat, in welcher sich das Eingriffselement 21 mit seinem lenkradseitigen freien Ende 25 am lenkradseitigen Anschlag 10 abstützt.
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Dies kann zum Beispiel hervorgerufen sein durch Toleranzen der lichten Weite W der Eingriffsöffnung 20 in radialer Richtung r und/oder durch Toleranzen der Breite B des Positionierelementes 11 in radialer Richtung r.
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Zur Vermeidung eines Konfliktes hinsichtlich der definierten Positionierung des Airbagmodules am Lenkradkörper 1 in radialer Richtung r einerseits und entlang der Montageachse z andererseits ist im Ausführungsbeispiel das Positionierelement 11 deformierbar ausgeführt. D.h., dass Positionierelement 11 kann beim Aufsetzen des Airbagmodules auf den Lenkradkörper 1 unter der Wirkung der Montagekräfte, mit denen das Airbagmodul auf den Lenkradkörper 1 gesetzt wird, komprimiert werden. Hierdurch kann, wie anhand 3B deutlich wird, sowohl eine spielfreie Anlage der seitlichen Begrenzungsflächen 12, 13 des Positionierelementes 11 an den zugeordneten seitlichen Begrenzungsflächen 22, 23 des Eingriffselementes 21 erreicht werden als auch eine Anlage des Eingriffselementes 21 am zugeordneten lenkradseitigen Anschlag 10.
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Die Maße des Positionierelementes 11 einerseits und des Eingriffselementes 21 andererseits werden so gewählt, dass – unter Berücksichtigung der üblichen Fertigungs- und Montagetoleranzen – bei der Montage des Airbagmodules am Lenkradkörper 1 zunächst stets die seitlichen Begrenzungsflächen 12, 13; 22, 23 des Positionierelementes 11 und des Eingriffselementes 21 in spielfreie Anlage geraten, bevor – nach einer Deformation des Positionierelementes 11 – das Eingriffselement 21 mit dem lenkradseitigen Anschlag 10 in Anlage gerät. Es soll also insbesondere die umgekehrte Situation vermieden werden, in welcher das Eingriffselement 21 bereits mit dem lenkradseitigen Anschlag 10 in Anlage gerät, bevor die beiderseitigen seitlichen Begrenzungsflächen 12, 13; 22, 23 miteinander in Anlage treten.
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In den 2, 3A und 3B ist eine Variante dargestellt, gemäß welcher das Positionierelement am Lenkradkörper und das zugeordnete Eingriffselement am Airbagmodul angeordnet ist. Alternativ kann jedoch auch das Positionierelement an Airbagmodul und das Eingriffselement am Lenkradkörper vorgesehen sein.
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Weiterhin ist nach der in den 2, 3A und 3B dargestellten Variante das Positionierelement als ein Positioniervorsprung ausgestaltet, und das Eingriffselement bildet eine Eingriffsöffnung. Auch dies ließe sich vertauschen.
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Somit könnte im Ergebnis auch das Element 21 aus den 2, 3A und 3B als das Positionierelement und das Element 11 als ein zugeordnetes Eingriffselement angesehen werden.
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Im Ausführungsbeispiel ist das Positionierelement deformierbar ausgebildet. Das Positionierelement 11 kann damit unter der Wirkung der Montagekräfte deformiert bzw. genauer komprimiert werden, wie in 3B gezeigt.
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Alternativ könnte auch das Eingriffselement 21 deformierbar ausgeführt sein. Dies hätte zur Folge, dass die Eingriffsöffnung 20 bei der Montage unter der Wirkung der Montagekräfte aufgeweitet werden würde.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1043198 B1 [0004, 0009]
- DE 102014001821 A1 [0005]
