DE102017107762A1

DE102017107762A1 - Lenkrad für ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017107762A1
Application number: DE102017107762.6A
Authority: DE
Inventors: Markus Szidzek
Original assignee: TRW Automotive Safety Systems GmbH
Current assignee: ZF Automotive Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2018-10-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Skelett (12), einem das Skelett (12) zumindest teilweise umgebenden Formkörper (14), einer Blende (16), welche zum Anordnen an das Skelett (12) ausgebildet ist, und zumindest einem Betätigungsschalter (18) zum Auslösen einer Funktion, wobei der Betätigungsschalter (18) Befestigungsmittel (20) umfasst, die dazu ausgebildet sind durch Anordnen des Betätigungsschalters (18) an der Blende (16) den Betätigungsschalter (18) und die Blende (16) an dem Skelett (12) des Lenkrads (10) zu fixieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit einem Skelett, einem das Skelett zumindest teilweise umgebenden Formkörper, einer Blende, welche zum Anordnen an das Skelett ausgebildet ist und zumindest einem Betätigungsschalter zum Auslösen einer Funktion. Daneben betrifft die Erfindung ein Lenksystem für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Lenksystem und/oder einem Lenkrad. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Lenkrads.
Das Skelett bildet die innere Struktur eines Lenkrads. Diese innere Struktur umfasst gewöhnlich die Lenkradnabe, die Lenkradspeichen und den Lenkradkranz. Das Skelett dient üblicherweise einer Kraftübertragung zwischen dem Lenkradkranz und der Lenkradnabe, wodurch eine Lenkbewegung vom Kranz auf das Lenksystem eines Kraftfahrzeugs übertragbar ist. Das Skelett ist gewöhnlich von einem Formkörper aus Schaum umgeben, der wiederum aus ästhetischen und funktionalen Gründen mit Blenden, Leder oder zusätzlichen Zierelementen bedeckt ist. Blenden eignen sich hierbei insbesondere, um Betätigungsschalter auf dem Lenkrad anzubringen. Mit Hilfe der Betätigungsschalter lassen sich Funktionalitäten zur Steuerung des Radios, des Navigationssystems oder sonstige Funktionen eines Kraftfahrzeugs auslösen.
Als vorbekannter Stand der Technik wird auf die Druckschrift DE 199 56 872 B4 verwiesen. Die Druckschrift umfasst ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit einem aus Speichen, Kranz und zentralem Topfteil bestehenden Lenkradkörper und mit einem in den zentralen Topfteil einsetzbaren Airbagmodul sowie mit mindestens einer am Lenkrad angeordneten Schaltereinheit für ein weiteres Fahrzeugfunktionselement, wobei eine das Airbagmodul nicht überdeckende, als ringförmig umgebende, im Wesentlichen als Blende ausgebildete, modulartige Baueinheit, der Aufnahme der Schaltereinheit dient.
Die Druckschrift US 2014/0353954 A1 offenbart ein Lenkrad, bei dem ein Zierelement leicht an einem Lenkhauptkörper ohne die Notwendigkeit des Einsatzes von Fixiermitteln wie Schrauben montiert und fixiert werden kann, wobei das Lenkrad dazu geeignet ist, eine einwirkende Last durch eine geeignete Deformation des Zierelements zum Zeitpunkt der Last abzudämpfen. Das Lenkrad umfasst eine Vielzahl von ineinandergreifenden Fixiereinheiten, durch welche das Zierelement an der Seite des Lenkhauptkörpers über die Fixiereinheiten montiert und fixiert ist, durch welche das Demontieren der Fixiereinheiten zum Zeitpunkt der Deformation des Zierelements zurückgehalten wird, und einer Fixiereinheit, welche in einer Lage angeordnet ist, die eine biegende Deformation des Zierelements erzeugt und durch welche eine Demontage zum Zeitpunkt der Deformation des Zierelements nicht zurückgehalten wird.
Nachteilig im bekannten Stand der Technik ist, dass Betätigungsschalter an Lenkrädern für Kraftfahrzeuge meist unmittelbar an Blendenelementen von Lenkrädern montiert werden. In der Konsequenz ist hierbei kein separater Wechsel eines Betätigungsschalters möglich, weil üblicherweise der Betätigungsschalter zusammen mit der Blende als gesamte Baueinheit an einem Lenkrad montiert wird und somit auch nur über das gesamte Bauteil ausgetauscht werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein weiterentwickeltes Lenkrad anzugeben, welches ein Verrasten, Positionieren und Montieren eines Betätigungsschalters nach der Montage einer Blende am Lenkrad ermöglicht. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein weiterentwickeltes Lenkrad für ein Kraftfahrzeug anzugeben, welches den Wechsel bzw. den Austausch von Betätigungsschalter unabhängig von einem Wechsel einer Blende am Lenkrad ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bezüglich des weiterentwickelten Lenkrads für ein Kraftfahrzeug durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung beruht demnach auf dem Gedanken, ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug anzugeben, wobei der Betätigungsschalter Befestigungsmittel aufweist, die dazu ausgebildet sind, durch Anordnen des Betätigungsschalters an der Blende den Betätigungsschalter und die Blende an dem Skelett des Lenkrads zu fixieren.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Lenkrads besteht darin, dass die Betätigungsschaltermontage unabhängig von der Montage der Blende an dem Skelett des Lenkrads erfolgen kann. Dies ermöglicht einen Austausch bzw. einen Wechsel des Betätigungsschalters unabhängig von der Montage der Blende am Lenkrad. Dies kann dann notwendig sein, wenn ein Schalter defekt ist oder die Funktionalitäten eines Betätigungsschalters erweitert werden sollen. Durch einen separaten Austausch des Betätigungsschalters ohne eine Demontage der Blende ist es somit möglich, den Montageaufwand für das Lenkrad bei der Herstellung und auch im Reparaturfall deutlich zu reduzieren. Somit können zusätzliche Funktionalitäten eines bereits fertiggestellten Lenkrads durch einfaches Austauschen der Betätigungsschalter erweitert werden, wobei die Blende unverändert an dem Lenkrad angeordnet bleiben kann.
Um das Anordnen des Betätigungsschalters an der Blende möglichst einfach zu realisieren und um den Betätigungsschalter bei Bedarf separat von der Blende entfernen zu können, weist die Blende ein Einrastmittel auf, welches beim Anordnen des Betätigungsschalters an der Blende mit dem Befestigungsmittel des Betätigungsschalters in Eingriff bringbar ausgebildet ist. Somit besteht der weitere Vorteil, dass eine kraftschlüssige und eine formschlüssige Montage des Betätigungsschalters unmittelbar an der Blende erfolgen kann, wobei durch den Eingriff des Befestigungsmittels des Betätigungsschalters in das Einrastmittel der Blende auch die Blende selbst gegenüber dem Lenkrad bzw. gegenüber dem Skelett kraftschlüssig und formschlüssig angeordnet ist.
Um die Montage bzw. das Anordnen der Blende und des Betätigungsschalters an dem Skelett des Lenkrads auf möglichst einfache Weise zu realisieren, weist das Skelett zumindest eine Befestigungsöffnung auf, die das Einrastmittel der Blende und/oder das Befestigungsmittel des Betätigungsschalters aufnehmen kann. Hierbei besteht nicht die zwingende Notwendigkeit, dass das Befestigungsmittel des Betätigungsschalters in unmittelbaren Kontakt oder unmittelbaren Eingriff mit dem Skelett des Lenkrads gerät. Vorzugsweise besteht ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Befestigungsmittels und dem Einrastmittel der Blende, wodurch eine kraftschlüssige und formschlüssige Anordnung sowohl des Schalters, als auch der Blende erfolgen kann. Alternativ ist es jedoch denkbar, dass das Befestigungsmittel des Betätigungsschalters direkt mit dem Skelett des Lenkrads in Eingriff gebracht wird. Hierbei könnte das Befestigungsmittel weitere Eingriffsmittel oder Einhakvorrichtungen aufweisen, die direkt in das Skelett oder den das Skelett umgebenden Formkörper eingreifen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umgibt der Formkörper das Skelett derart, dass dieser zwischen Skelett und Einrastmittel angeordnet ist. Dadurch ergibt sich der technische Vorteil, dass ein Anordnen des Betätigungsschalters an der Blende und somit beim Anordnen des Betätigungsschalters und der Blende an dem Skelett des Lenkrads eine höhere Gegenkraft und damit eine mechanisch belastbarere Fixierung realisierbar ist. Der Formkörper kann hier als elastisch verformbarer Schaumkörper ausgebildet sein. Dies reduziert bzw. dämpft im montierten Zustand des Lenkrads Vibrationen, die während der Fahrt des Kraftfahrzeugs auftreten, da das elastische Material des Formkörpers mögliche Spaltmaße oder Passungstoleranzen zwischen den Bauteilen ausfüllt.
Um den Kraftschluss bzw. den Formschluss der Montage des Betätigungsschalters und der Blende an dem Lenkrad zu verbessern, weist das Einrastmittel zumindest einen Vorsprung auf, welcher beim Anordnen des Betätigungsschalters durch ein Einwirken des Befestigungsmittels auf den Vorsprung elastisch verformbar ausgebildet ist. Durch das Zusammenwirken des Vorsprungs mit dem Befestigungsmittel des Betätigungsschalters entsteht ein zusätzlicher Spannungszustand, welcher eine Klemmwirkung des Einrastmittels gegenüber dem Skelett des Lenkrads mit sich bringt. Die durch den Vorsprung an dem Einrastmittel verursachte Wechselwirkung mit dem Befestigungsmittel des Betätigungsschalters hängt unmittelbar von der geometrischen Ausbildung des Vorsprungs im Verhältnis zu dem Befestigungsmittel selbst ab. Hierbei sollte der Vorsprung derart ausgebildet sein, dass beim Anordnen des Betätigungsschalters bzw. des Befestigungsmittels an dem Vorsprung des Einrastmittels die notwendige Klemmwirkung zwischen Einrastmittel und Skelett erzeugt wird. Durch die elastische Verformung des Einrastmittels wird der weitere technische Vorteil erreicht, dass die Klemmwirkung zwischen Blende und Skelett durch die elastische Verformung des Einrastmittels zusätzlich erhöht wird. Dies sorgt einerseits für eine erhöhte Klemmkraft zwischen Einrastmittel und Befestigungsmittel und andererseits für eine erhöhte Klemmkraft zwischen dem Einrastmittel und dem Skelett des Lenkrads. Zusätzlich realisiert die elastische Verformbarkeit des Einrastmittels die gewünschte Austauschbarkeit des Betätigungsschalters. Die elastische Eigenschaft des Einrastmittels ermöglicht somit das Fixieren des Betätigungsschalters an der Blende bzw. an dem Skelett des Lenkrads und ermöglicht ein problemloses Entfernen des Betätigungsschalters von der Blende. Zudem ist es beim Anordnen eines alternativen Betätigungsschalters oder eines Austauschbetätigungsschalters möglich, dass dieser erneut von der elastischen Verformbarkeit des Einrastmittels profitiert, wodurch in der Konsequenz eine erneut kraftschlüssige und formschlüssige Montage möglich ist.
Um das Anordnen des Betätigungsschalters an der Blende bzw. an dem Skelett des Lenkrads zusätzlich zu vereinfachen und um das Entfernen des Betätigungsschalters von dem Einrastmittel bzw. von dem Vorsprung an dem Einrastmittel zusätzlich zu erleichtern, weist das Befestigungsmittel des Betätigungsschalters zumindest ein Steckelement auf, welches dazu ausgebildet ist, mit dem Vorsprung des Einrastmittels zusammenzuwirken.
Um die Montage sowie die Austauschbarkeit des Betätigungsschalters noch weiter zu vereinfachen, ist eine Biegesteifigkeit des Steckelements höher als eine Biegesteifigkeit des Einrastmittels. Dies stellt insbesondere in Kombination mit der elastischen Verformbarkeit des Einrastmittels sicher, dass sich ausschließlich das Einrastmittel beim Anordnen des Betätigungsschalters elastisch verformt, wodurch eine formschlüssige und kraftschlüssige Klemmung zwischen Betätigungsschalterblende und Skelett erzeugt wird. Andererseits wird dadurch realisiert, dass beim Austausch des Betätigungsschalters eine erneute formschlüssige und kraftschlüssige Klemmung bei der Montage eines Austauschbetätigungsschalters möglich ist.
Um die Positionierung des Betätigungsschalters beim Anordnen an die Blende bzw. an das Lenkrad zusätzlich zu verbessern, weist das Befestigungsmittel eine Kerbe auf, wobei der Vorsprung des Einrastmittels dazu ausgebildet ist, in die Kerbe des Befestigungsmittels einzugreifen. Somit kann zusätzlich zu einer kraft- und formschlüssigen Montage des Betätigungsschalters eine exakte Positionierung des Betätigungsschalters gegenüber der Blende und/oder gegenüber dem Skelett des Lenkrads erfolgen. Dies reduziert Fehlmontagen und erhöht die Präzision der Schalteranordnung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Skelett an der Befestigungsöffnung zumindest einen angeschrägten Flächenabschnitt auf. Der angeschrägte Flächenabschnitt ist hierbei derart angeordnet, dass der angeschrägte Flächenabschnitt ein Gegenlager für das durch das Anordnen des Betätigungsschalters verformte Einrastmittel ausbildet. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass beim Anordnen des Betätigungsschalters das Steckelement derart auf dem Vorsprung des Einrastmittels einwirkt, dass sich das Einrastmittel elastisch verformt und sich somit im eingebauten Zustand an den angeschrägten Flächenabschnitt anpassen kann. Somit entsteht zusätzlich zu der Klemmwirkung eine Verriegelung des Einrastmittels an dem Skelett im eingebauten Zustand, welche ein Entfernen der Blende von dem Skelett signifikant erschwert, sofern der Betätigungsschalter zuvor nicht von der Blende entfernt wurde. Hierbei könnten die angeschrägten Flächenabschnitte an der Befestigungsöffnung des Skeletts als Mantelfläche eines Konus ausgebildet sein. Somit könnte die elastische Verformung des Einrastmittels den Querschnitt des Einrastmittels derart verändern, dass die konusförmige Mantelfläche ein Entfernen der Blende und des Betätigungsschalters verhindert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steckelement dazu ausgebildet, das Einrastmittel beim Anordnen des Betätigungsschalters an die Blende in eine von der Befestigungsöffnung ausgehend radialen Richtung zu dem Skelett hin zu verformen. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Steckelement vollständig innerhalb einer Öffnung, welche durch das Einrastmittel der Blende ausgebildet ist, eingefügt werden kann. Somit kann das Einrastmittel in Abhängigkeit baulicher Gegebenheiten des Skeletts unterschiedlich ausgebildet sein, ohne die gewünschte Klemmwirkung beim Einführen des Steckelements des Betätigungsschalters zu verlieren. Hierbei ist es möglich, dass das Einrastmittel in einer Querschnittsansicht aus zueinander beabstandeten Fingerelementen besteht, wobei sich jedes der Fingerelemente innerhalb der Befestigungsöffnung des Skeletts des Lenkrads in eine Tiefenrichtung erstreckt, um durch nachfolgendes Anordnen des Steckelements des Betätigungsschalters in radialer Richtung die gewünschte Klemmwirkung herbeizuführen. Hier ist denkbar, dass das Einrastmittel aus lediglich einem, zwei oder mehreren Fingern besteht, die jeweils in radialer Richtung an das Skelett des Lenkrads verformbar ausgebildet sind.
Um das Steckelement des Betätigungsschalters besonders einfach herzustellen und um die gewünschte Biegesteifigkeit des Steckelements entsprechend höher als die Biegesteifigkeit des mit dem Steckelement zusammenwirkenden Einrastmittels zu realisieren, weist das Steckelement des Betätigungsschalters einen geschlossenen Querschnitt auf. Dieser Querschnitt kann als rechteckiger Querschnitt oder auch als runder Querschnitt ausgebildet sein. Alternativ hierzu ist es jedoch ebenfalls denkbar, den Querschnitt des Steckelements als Doppel-T-Träger oder als einfaches U-Profil auszubilden.
Um die kraftschlüssige und formschlüssige Montage des Betätigungsschalters an der Blende bzw. an dem Skelett des Lenkrads besonders einfach und wirkungsvoll zu realisieren, umfasst das Einrastmittel zumindest zwei einander gegenüberliegend angeordnete Vorsprünge. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass die Herstellung der Blende insbesondere durch ein Einrastmittel mit lediglich zwei einander gegenüberliegenden Vorsprüngen sehr einfach und besonders kostengünstig realisierbar ist, ohne dabei die effektive Klemmwirkung für die kraftschlüssige und formschlüssige Montage zu vernachlässigen. Die zwei einander gegenüberliegend angeordneten Vorsprünge können hier an den bereits beschriebenen zwei Fingern des Einrastmittels angeordnet sein, wobei in der unmittelbaren Konsequenz die Steckelemente des Betätigungsschalters zwei korrespondierende Wirkungsflächen aufweisen müssen. Alternativ ist es jedoch ebenso möglich, dass das Einrastmittel zwei paarweise einander gegenüberliegend angeordnete Vorsprünge umfasst. Somit wären insgesamt vier Vorsprünge an insgesamt vier Fingern des Einrastmittels verfügbar, wodurch das Steckelement vier Wirkungsflächen zum Zusammenwirken mit den Vorsprüngen des Einrastmittels aufweisen müsste. Dies würde gegenüber zwei einander gegenüberliegend angeordneten Vorsprüngen eine zusätzliche Verbesserung des Kraftschlusses bzw. des Formschlusses mit sich bringen. Ebenso wäre es an dieser Stelle denkbar, das Einrastmittel mit einem kreisförmigen Querschnitt zu versehen, wodurch die einzelnen Finger entsprechende Kreissegmente des Querschnitts des Einrastmittels darstellen. Hierbei kann jede gewünschte Anzahl von Fingern bzw. von Kreissegmenten des runden Querschnitts des Einrastmittels realisiert werden. Das Steckelement könnte hier einen ebenfalls kreisförmigen Querschnitt aufweisen, um mit sämtlichen Vorsprüngen des Einrastmittels zusammenwirken zu können.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Vorsprung des Einrastmittels in einem Zustand, in welchem die Blende an dem Skelett angeordnet ist, an einer dem Skelett abgewandten Seite des Einrastmittels angeordnet. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der Vorsprung des Einrastmittels nicht mit dem Skelett bzw. mit dem Formkörper des Skeletts in Wechselwirkung tritt. Dadurch kann verhindert werden, dass sich der Vorsprung mit dem Formkörper verhakt. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn durch die elastische Verformung des Einrastmittels eine hohe Klemmkraft zwischen Einrastmittel und Skelett bzw. zwischen Einrastmittel und Formkörper hergestellt wird. Der Vorsprung könnte sich derart in dem Formkörper verhaken, dass ein Austauschen des Betätigungsschalters Einschränkungen unterläge, weil das Wechselwirken der elastischen Verformung zwischen dem Einrastmittel und dem Steckelement gehemmt wäre. Das Anordnen des Vorsprungs an einer dem Skelett abgewandten Seite des Einrastmittels stellt somit sicher, dass insbesondere das Auswechseln eines Betätigungsschalters ohne Probleme erfolgen kann.
Hinsichtlich eines Lenksystems wird die eingangs genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 15 gelöst.
Ein derartiges erfindungsgemäßes Lenksystem weist mindestens ein erfindungsgemäßes Lenkrad, eine Lenkwelle und eine Nabe auf, um die Lenkwelle mit dem erfindungsgemäßen Lenkrad zu verbinden.
Hinsichtlich eines Kraftfahrzeugs wird die eingangs genannte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 16 gelöst. Demnach umfasst ein Kraftfahrzeug ein erfindungsgemäßes Lenksystem und/oder ein erfindungsgemäßes Lenkrad.
Hinsichtlich eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Lenkrads wird die eingangs genannte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 17 gelöst. Demnach umfasst das Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Lenkrads die Schritte des Anordnens der Blende an das Skelett und des Fixierens der Blende an dem Skelett durch Anordnen des Betätigungsschalters.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren zusätzlich die Schritte des Entfernens des Betätigungsschalters und des Anordnens eines Austauschbetätigungsschalters, wobei die Blende an dem Skelett des Lenkrads verbleibt. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der Austausch eines Betätigungsschalters unabhängig von dem Austausch der Blende an dem Skelett des Lenkrads erfolgt. Dies kann dann notwendig sein, wenn ein Schalter defekt ist oder wenn die Funktionalitäten eines Betätigungsschalters erweitert werden sollen. Durch einen separaten Austausch des Betätigungsschalters ohne eine Demontage der Blende ist es somit möglich, den Montageaufwand deutlich zu reduzieren. Es können also zusätzliche Funktionalitäten eines bereits fertiggestellten Lenkrads durch einfaches Austauschen eines Betätigungsschalters erweitert werden, wobei die Blende unverändert an dem Lenkrad angeordnet bleibt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand mehrerer Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügten Darstellungen näher erläutert. Darin zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Lenkrads für ein Kraftfahrzeug,
2 eine schematische Querschnittsansicht eines Betätigungsschalters und einer Blende, welche an einem Skelett eines Lenkrads angeordnet sind, und
3 eine weitere schematische Querschnittsdarstellung eines Betätigungsschalters und einer Blende, welche an dem Skelett eines Lenkrads angeordnet sind.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Lenkrads 10 für ein Kraftfahrzeug. Das Lenkrad 10 umfasst einen umlaufenden Kranz 15, einen Hauptkörper 19 und vier Speichen 11, welche den Hauptkörper 19 mit dem umlaufenden Kranz 15 verbinden. Zusätzlich sind auf dem Hauptkörper 19 bzw. zumindest teilweise auf den Speichen 11 Blenden 16 angeordnet. Die Blenden 16 umfassen einen oder mehrere Betätigungsschalter 18. Innerhalb des Hauptkörpers 19 und zumindest bereichsweise innerhalb des umlaufenden Kranzes 15 befindet sich das Skelett 12 (nicht gezeigt) des Lenkrads 10. Das Skelett 12 stellt hierbei den Kraftschluss zwischen dem umlaufenden Kranz 15 über die Speichen 11 zu dem Hauptkörper 19 her.
Die 2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Betätigungsschalters 18 und einer Blende 16, welche an dem Skelett 12 des Lenkrads 10 angeordnet sind. Das Skelett 12 weist einen umgebenden Formkörper 14 auf, welcher üblicherweise aus einem Schaumkörper oder einem elastischen Kunststoffkörper hergestellt ist. Die Blende 16 ist unmittelbar an dem Skelett 12 angeordnet, wobei zwischen Blende 16 und Skelett 12 der Formkörper 14 angeordnet ist, welcher das Skelett 12 zumindest teilweise umgibt. Zusätzlich befindet sich ein Betätigungsschalter 18 an dem Skelett 12 des Lenkrads 10, welcher unmittelbar an der Blende 16 angeordnet ist.
Die Blende 16 weist ein Einrastmittel 17 auf, welches sich in eine Befestigungsöffnung 13 des Skeletts 12 hinein erstreckt. Der Betätigungsschalter 18 umfasst Befestigungsmittel 20, welche innerhalb des Einrastmittels 17 der Blende 16 angeordnet sind. Das Einrastmittel 17 weist zwei einander gegenüberliegend angeordnete Vorsprünge 22 auf, welche dazu ausgebildet sind, mit dem Befestigungsmittel 20 des Betätigungsschalters 18 zusammenzuwirken. Hierbei umfasst das Befestigungsmittel 20 ein entsprechend ausgebildetes Steckelement 24, welches dazu ausgebildet ist, unmittelbar auf die Vorsprünge 22 des Einrastmittels 17 einzuwirken.
Durch Anordnen des Betätigungsschalters 18 an die Blende 16 wirken die Steckelemente 24 des an dem Betätigungsschalter 18 angeordneten Befestigungsmittels 20 unmittelbar auf das Einrastmittel 17 bzw. auf die Vorsprünge 22 des Einrastmittels 17 ein. Hierbei wird das Einrastmittel elastisch verformt, konkret gleitet bei der Montage des Betätigungsschalters 18 das Steckelement 24 an einer Kulisse 27 des Vorsprungs 22 entlang und verformt das Einrastmittel 17 dadurch elastisch.
Durch die Ausbildung eines geschlossenen Querschnitts des Steckelements 24 kann eine verhältnismäßig hohe Biegesteifigkeit des Steckelements 24 bewirkt werden. Dies ist insbesondere in Wechselwirkung mit dem Einrastmittel 17 relevant, da die erhöhte Biegesteifigkeit des Steckelements 24 im Verhältnis zu der Biegesteifigkeit des Einrastmittels 17 sicherstellt, dass das Einrastmittel 17 in eine von der Befestigungsöffnung 13 ausgehend radialen Richtung zu dem Skelett 12 hin verformt wird.
Das von dem Formkörper 14 umgebene Skelett 12 weist unmittelbar angrenzend an die Befestigungsöffnung 13 an einer dem Betätigungsschalter 18 abgewandten Seite angeschrägte Flächenabschnitte 26 auf. Die angeschrägten Flächenabschnitte 26 des Skeletts 12 sind im Verhältnis zu dem Einrastmittel 17 und den an dem Einrastmittel 17 angeordneten Vorsprüngen 22 so angeordnet, dass die angeschrägten Flächenabschnitte 26 ein Gegenlager für das durch das Anordnen des Betätigungsschalters 18 bzw. durch die Einwirkung des Steckelements 24 auf die Vorsprünge 22, verformte Einrastmittel 17 ausbilden. Hierbei wird durch das Entlanggleiten des Steckelements 24 an der Kulisse 27 der Vorsprünge 22 eine derartige elastische Deformation des Einrastmittels 17 bewirkt, dass sich Außenflächen des Einrastmittels 17 unmittelbar an die angeschrägten Flächenabschnitte 26 anpassen. Dies sorgt für eine besonders formschlüssige und kraftschlüssige Montage sowohl des Betätigungsschalters 18 als auch der Blende 16 an dem Skelett 12 des Lenkrads 10.
Wenn nun der Betätigungsschalter 18 an dem Lenkrad 10 entfernt bzw. ausgetauscht werden soll, so kann durch einfaches Entfernen des Betätigungsschalters 18 eine Entlastung des Einrastmittels 17 durch das Steckelement 24 bewirkt werden. Indem der Betätigungsschalter 18 bzw. das Steckelement 24 aus der Befestigungsöffnung 13 des Skeletts 12 entfernt wird, werden die Vorsprünge 22 bzw. wird das Einrastmittel 17 entlastet, wodurch das Einrastmittel 17 durch eine Rückstellkraft seiner elastischen Materialeigenschaften in die ursprüngliche Position überführt wird. Aufgrund der Tatsache, dass die Vorsprünge 22 des Einrastmittels 17 auf einer von dem Skelett 12 abgewandten Seite des Einrastmittels 17 angeordnet sind, besteht kein Risiko, dass die Vorsprünge 22 sich mit dem Formkörper 14, welcher das Skelett 12 umgibt, verhaken oder eine sonstige unlösbare oder zumindest schwer lösbare Verbindung miteinander ausbilden. Folglich kann der Betätigungsschalter 18 problemlos unabhängig von der Blende 16 von dem Lenkrad 10 gelöst und durch einen neuen Betätigungsschalter 18 ersetzt werden. Beim erneuten Anordnen eines Austauschbetätigungsschalters wirken die Steckelemente 24 des Austauschbetätigungsschalters auf identische Art und Weise auf die Vorsprünge 22 des Einrastmittels 17 ein und sorgen durch elastische Deformation des Einrastmittels 17 für eine Fixierung des Austauschbetätigungsschalters und der Blende 16 an dem Skelett 12 des Lenkrads 10.
Während des Entfernens des Betätigungsschalters 18 und dem Anordnen des Austauschbetätigungsschalters 18 kann die Blende 16 unverändert an dem Skelett 12 des Lenkrads 10 angeordnet bleiben. Jedoch ist es bei Bedarf ebenso möglich, zusätzlich zu dem Austauschbetätigungsschalter 18 auch die Blende 16 auszutauschen. Dies liegt in der Tatsache begründet, dass durch das Anordnen des Betätigungsschalters 18 sowohl der Betätigungsschalter 18 als auch die Blende 16 an dem Skelett 12 des Lenkrads 10 fixiert werden kann.
Die 3 zeigt eine weitere schematische Querschnittsdarstellung eines Betätigungsschalters 18 und einer Blende 16, welche an einem Skelett 12 eines Lenkrads 10 (nicht gezeigt) angeordnet sind. Die Beschreibung sämtlicher Merkmale aus der vorhergehenden 2 stimmen identisch mit der Beschreibung der Merkmale gemäß der 3 überein. Zusätzlich zu der Beschreibung der Merkmale aus der vorhergehenden 2 offenbart das Steckelement 24 des Austauschbetätigungsschalters 18 eine Kerbe 25, welche an einer äußeren Wirkungsfläche gegenüber den Vorsprüngen 22 des Einrastmittels 17 am Steckelement 24 ausgebildet ist. Die Vorsprünge 22 des Einrastmittels 17 der Blende 16 befinden sich mit der Kerbe 25 des Betätigungsschalters 18 in einem eingerasteten Zustand. Die Kerbe 25 ist hierbei geometrisch mit einem äußeren geometrischen Profil der Vorsprünge 22 abgestimmt, wodurch die Kulisse 27 jedes Vorsprungs 22 in die Kerbe 25 des Steckelements 24 eingeleitet und somit den eingerasteten Zustand zwischen Betätigungsschalter 18 und Blende 16 herbeiführt.
Durch die Kerbe 25 auf der Außenfläche des Steckelements 24 kann neben der formschlüssigen und kraftschlüssigen Montage des Betätigungsschalters 18 an der Blende 16 bzw. des Betätigungsschalters 18 und der Blende 16 an dem Skelett 12 des Lenkrads 10 eine präzise Positionierung des Betätigungsschalters 18 im Verhältnis zur Blende 16 herbeigeführt werden. Die Kerbe 25 und das Zusammenwirken der Kerbe 25 mit dem Vorsprüngen 22 wirkt insbesondere in Verbindung mit der elastischen Deformation der Einrastmittel 17 der Blende 16 als äußerst vorteilhafte Verbindung des Befestigungsschalters 18 mit der Blende 16 am Skelett 12 des Lenkrads 10. Auch das Entfernen bzw. das Austauschen des Betätigungsschalters 18 mit einem Austauschbetätigungsschalter ist trotz der Anordnung der Kerbe 25 an dem Steckelement 24 problemlos möglich. Die Einrastposition zwischen Vorsprung 22 des Einrastmittels 17 mit der Kerbe 25 des Steckelements 24 stellt lediglich eine beim Entfernen des Betätigungsschalters 18 zu überwindende Schwelle dar, welche jedoch der Funktionalität und dem erfinderischen Gedanken nicht entgegensteht.
Die erfindungsgemäßen Lenksysteme und Kraftfahrzeuge sind vorzugsweise mit dem erfindungsgemäßen Lenkrad 10 gemäß den in 1 bis 3 dargestellten Ausführungsformen versehen.
Bezugszeichenliste

10: Lenkrad
11: Speiche
12: Skelett
13: Befestigungsöffnung
14: Formkörper
15: Kranz
16: Blende
17: Einrastmittel
18: Betätigungsschalter
19: Hauptkörper
20: Befestigungsmittel
22: Vorsprung
24: Steckelement
25: Kerbe
26: Angeschrägter Flächenabschnitt
27: Kulisse des Vorsprungs

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19956872 B4 [0003]
US 2014/0353954 A1 [0004]

Claims

Lenkrad (10) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Skelett (12), einem das Skelett (12) zumindest teilweise umgebenden Formkörper (14), einer Blende (16), welche zum Anordnen an das Skelett (12) ausgebildet ist, und zumindest einem Betätigungsschalter (18) zum Auslösen einer Funktion, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsschalter (18) Befestigungsmittel (20) umfasst, die dazu ausgebildet sind durch Anordnen des Betätigungsschalters (18) an der Blende (16) den Betätigungsschalter (18) und die Blende (16) an dem Skelett (12) des Lenkrads (10) zu fixieren.
Lenkrad (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (16) ein Einrastmittel (17) aufweist, welches beim Anordnen des Betätigungsschalters (18) an der Blende (16) mit dem Befestigungsmittel (20) des Betätigungsschalters (18) in Eingriff bringbar ausgebildet ist.
Lenkrad (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Skelett (12) zumindest eine Befestigungsöffnung (13) aufweist, um das Einrastmittel (17) der Blende (16) und/oder das Befestigungsmittel (20) des Betätigungsschalters (18) aufzunehmen.
Lenkrad (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (14) das Skelett (12) derart umgibt, dass dieser zwischen Skelett (12) und Einrastmittel (17) angeordnet ist, und/ oder dadurch gekennzeichnet, dass eine Biegesteifigkeit des Steckelements (24) höher ist, als eine Biegesteifigkeit des Einrastmittels (17).
Lenkrad (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einrastmittel (17) zumindest einen Vorsprung (22) aufweist, welcher beim Anordnen des Betätigungsschalters (18) durch ein Einwirken des Befestigungsmittels (20) auf den Vorsprung (22) elastisch verformbar ausgebildet ist.
Lenkrad (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (20) des Betätigungsschalters (18) zumindest ein Steckelement (24) aufweist, welches dazu ausgebildet ist mit dem Vorsprung (22) des Einrastmittels (17) zusammenzuwirken, und/ oder dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungsmittel (20) eine Kerbe (25) aufweist, wobei der Vorsprung (22) des Einrastmittels (17) dazu ausgebildet ist, in die Kerbe (25) des Befestigungsmittels (20) einzugreifen.
Lenkrad (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Skelett (12) an der Befestigungsöffnung (13) zumindest einen angeschrägten Flächenabschnitt (26) aufweist, wobei vorzugsweise, der zumindest eine angeschrägte Flächenabschnitt (26) derart angeordnet ist, dass der angeschrägte Flächenabschnitt (26) ein Gegenlager für das durch das Anordnen des Betätigungsschalters (18) verformte Einrastmittel (17) ausbildet.
Lenkrad (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckelement (24) dazu ausgebildet ist, beim Anordnen des Betätigungsschalters (18) an die Blende (16), das Einrastmittel (17) in eine von der Befestigungsöffnung (13) ausgehend radialen Richtung zu dem Skelett (12) hin zu verformen, und/ oder dadurch gekennzeichnet, dass das Steckelement (24) des Betätigungsschalters (18) einen geschlossenen Querschnitt aufweist.
Lenkrad (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einrastmittel (17) zumindest zwei einander gegenüberliegend angeordnete Vorsprünge (22) umfasst, und/ oder dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (22) des Einrastmittels (17), in einem Zustand in welchem die Blende (16) an dem Skelett (12) angeordnet ist, an einer dem Skelett (12) abgewandten Seite des Einrastmittels (17) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Lenkrads (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, mit den Schritten: Anordnen der Blende (16) an das Skelett (12), und Fixieren der Blende (16) an dem Skelett (12) durch Anordnen des Betätigungsschalters (18).