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Die Erfindung betrifft ein Lenkrad, welches einen Lenkradkörper und ein im Nabenbereich des Lenkradkörpers angeordnetes Gassackmodul aufweist, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die meisten Lenkräder heutiger Autos, Busse und Lastwagen bestehen aus einem Lenkradkörper und einem im Nabenbereich dieses Lenkradkörpers angeordneten Gassackmodul. Zu diesem Zweck hat der Lenkradkörper in seinem Nabenbereich eine Ausnehmung. Das Gassackmodul weißt normalerweise einen Gassack, ein Gehäuse, eine an dem Gehäuse angeordnete Abdeckung, sodass das Gehäuse und die Abdeckung eine Einhausung für den Gassack bilden, und einen Inflator auf. Das Dach der Abdeckung bildet häufig die Betätigungsoberfläche für die Fahrzeughupe. Deshalb muss ein Schalter oder ein Sensor vorgesehen sein, um ein Signal zu erzeugen, wenn eine Kraft auf das Dach der Abdeckung ausgeübt wird. Meist ist ein Schalter in Form von zwei beabstandeten Kontakten vorgesehen und die Abdeckung kann gegen die Kraft wenigstens einer Feder oder eines anderen elastischen Elementes gegen den Lenkradkörper niedergedrückt werden, sodass die Kontakte in Kontakt miteinander kommen, wenn eine hinreichend große Kraft auf das Dach der Abdeckung ausgeübt wird. Um dies zu erreichen, sind im Wesentlichen zwei Konzepte bekannt, nämlich das sogenannte Floating-Module-Konzept und das sogenannte Floating-Cover-Konzept:
- Beim Floating-Module-Konzept ist die Gassackabdeckung unbeweglich am Gehäuse befestigt und das Modul kann als Ganzes relativ gegen den Lenkradkörper niedergedrückt werden. In diesem Fall wirken die Federn und das notwenige Positionierungssystem normalerweise zwischen dem Gehäuse und dem Lenkradkörper.
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Beim Floating-Cover-Konzept kann das Gehäuse nicht-beweglich am Lenkradkörper befestigt sein und die Abdeckung ist beweglich relativ zum Lenkradkörper wie auch zum Gehäuse. In diesem Fall wirken das Positionierungssystem und die Federn vorzugsweise zwischen der Abdeckung und dem Lenkradkörper.
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Aus der gattungsbildenden
EP 2 300 275 ist ein Floating-Module-Lenkrad bekannt, welches zusätzlich zum Positionierungssystem ein Rückhaltesystem aufweist. Dieses Rückhaltesystem ist ohne Funktion, solange das Positionierungssystem intakt ist, hält das Gassackmodul jedoch am Lenkradkörper fest, wenn das Positionierungssystem versagt, wenn der Inflator gezündet wird und sich der Gassack ausdehnt. Sowohl das Positionierungssystem als auch das Rückhaltesystem wirken zwischen dem Lenkradkörper und dem Gehäuse des Gassackmoduls.
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Um die optische Erscheinung zu verbessern, ist es immer erwünscht, die Spalte zwischen der Abdeckung, insbesondere deren Dach, und dem Lenkradkörper zu minimieren. Dies macht natürlich eine präzise Positionierung der Abdeckung relativ zum Lenkradköper notwendig.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe, eine neue Art von Lenkrad zur Verfügung zu stellen, welches einfach zusammenzusetzten ist und welches es einfach möglich macht, kleine und gleichmäßige Spalte zwischen der Abdeckung - insbesondere deren Dach - und dem Lenkradkörper zu erreichen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Lenkrad mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Prinzipien des Floating-Module-Konzepts mit den Prinzipien des Floating-Cover-Konzepts wie folgt zu kombinieren:
- Wie im Floating-Module-Konzept ist die Abdeckung mit dem Gehäuse verbunden, sodass das Modul, welches das Gehäuse, die Abdeckung, den Inflator und den Gassack, welcher innerhalb der Einhausung, welche aus dem Gehäuse und der Abdeckung gebildet ist, eingehaust ist, vollständig separat zusammengesetzt werden und dann in die Ausnehmung des Lenkradkörpers eingesetzt werden kann. Dies bedeutet auch, dass sich in dem Fall, dass das Dach der Abdeckung relativ zum Lenkradköper niedergedrückt werden kann, um die Hupe zu betätigen, das gesamte Modul, einschließlich des Gehäuses, relativ zum Lenkradkörper bewegt.
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Wie dies aus dem Floating-Cover-Konzept bekannt ist, aber im Gegensatz zum gewöhnlichen Floating-Module-Konzept, ist das notwenige Positionierungssystem zwischen dem Lenkradkörper und der Abdeckung angeordnet. Dies reduziert signifikant die Toleranzen zwischen dem Lenkradkörper und der Abdeckung, da sich die Toleranzen zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung nicht zu den Toleranzen zwischen der Abdeckung und dem Lenkradkörper hinzuaddieren (wie sie dies in gewöhnlichen Floating-Module-Konzepten tun). Weiterhin macht es das Anordnen des Positionierungssystems zwischen dem Lenkradkörper und der Abdeckung möglich, die Elemente des Positionierungssystems so anzuordnen, dass sie zwischen einer Abdeckungsseitenwand und dem Lenkradkörper wirken, was zusätzlich dabei hilft, Toleranzen zu reduzieren, insbesondere in der kritischen Radialebene. Das Positionierungssystem weist wenigstens eine lenkradkörperseitige Positionierungseinrichtung und wenigstens eine abdeckungsseitige Positionierungseinrichtung, welche mit der lenkradkörperseitigen Positionierungseinrichtung zusammenwirkt, auf. Normalerweise ist mehr als ein Paar von Positionierungseinrichtungen vorhanden, normalerweise wenigstens drei.
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Das Positionierungssystem, welches zwischen dem Lenkradkörper und der Abdeckung angeordnet ist, wird häufig nicht ausreichend sein, den Kräften zu wiederstehen, welche auftreten, wenn sich der Gassack ausdehnt. Somit ist zusätzlich zum Positionierungssystem ein erstes Rückhaltesystem vorgesehen, welches das Gassackmodul am Lenkradkörper hält, wenn der Inflator gezündet wird und das Positionierungssystem versagt. Um das System statisch nicht überzubestimmen, ist dieses erste Rückhaltesystem ohne Funktion, solange das Positionierungssystem intakt ist. Dies bedeutet, dass die modulseitige Einrichtung des ersten Rückhaltesystems und die lenkradkörperseitige Einrichtung des ersten Rückhaltesystems nicht in mechanischem Kontakt zueinander sind, solange das Gassackmodul durch das Positionierungssystem am Lenkradkörper positioniert ist. Dieses erste Rückhaltesystem wirkt vorzugsweise zwischen dem Gehäuse und dem Lenkradkörper, aber grundsätzlich wäre es auch möglich, dass es zwischen der Abdeckung und dem Lenkradkörper wirkt.
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Vorzugsweise positioniert das Positionierungssystem das Gassackmodul vollständig in der Axialrichtung (die Axialrichtung ist die Drehachse des Lenkrades) sowie in der Radialebene (die Radialebene ist die Ebene, welche senkrecht zur Drehachse des Lenkrades ist). Dies ist insbesondere möglich, wenn das Positionierungssystem zwischen dem Lenkradkörper und der Abdeckungsseitenwand wirkt.
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Ein Hupensensor kann in der lenkradkörperseitigen Positionierungseinrichtung integriert sein. Dies macht die Hupenfunktion sehr zuverlässig und hilft weiterhin dabei, den Montageprozess einfach zu gestalten.
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In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel erlaubt die lenkradkörperseitige Positionierungseinrichtung - wenn das Gassackmodul am Lenkradköper montiert ist - eine im Wesentlichen axiale Bewegung des Gassackmoduls in Richtung des Lenkradkörpers gegen die Kraft wenigstens eines ersten Rückstellelementes (auch als Federelement bezeichnet), um die Hupe zu betätigen; mit anderen Worten: Die Fähigkeit des Gassackmodules, sich - insbesondere in der Axialrichtung - gegen die Kraft eines Rückstellelementes relativ zum Lenkradkörper zu bewegen, ist auch in der lenkradkörperseitigen Positionierungseinrichtung integriert. Dies hilft zusätzlich beides zu erreichen: Eine einfache Montage und kleine Toleranzen. In diesem Fall ist das erste Rückstellelement ein Teil der lenkradkörperseitigen Positionierungseinrichtung.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die lenkradkörperseitige Positionierungseinrichtung einen ersten elektrischen Kontakt und einen zweiten elektrischen Kontakt auf, wobei es bevorzugt ist, dass sich der erste elektrische Kontakt und der zweite elektrische Kontakt in leitender Verbindung zueinander befinden, wenn das Gassackmodul nicht heruntergedrückt ist. Das erste Rückstellelement kann als „leitende Brücke“ zwischen den beiden elektrischen Kontakten dienen, oder kann einer der beiden elektrischen Kontakte sein.
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Wie bereits erwähnt, ist es oft bevorzugt, dass die Abdeckung eine Abdeckungsseitenwand aufweist. In diesem Fall ist die abdeckungsseitige Positionierungseinrichtung normalerweise starr mit der Seitenwand verbunden oder ist ein integraler Teil der Seitenwand. Insbesondere in diesen Fällen kann die lenkradkörperseitige Positionierungseinrichtung ein Einrastelement, welches mit der abdeckungsseitigen Positionierungseinrichtung zusammenwirkt und ein radial wirkendes zweites Rückstellelement, welches das Einrastelement einwärts drückt, aufweisen. Hierdurch kann eine Positionierung sowohl in der Axialrichtung als auch in der Radialrichtung erreicht werden und (wie man dies später sehen wird) der Montageprozess des Gassackmoduls an den Lenkradkörper wird sehr einfach.
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In einem insbesondere bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse mittels wenigstens eines elastischen Dämpferelementes am Gehäuse gehalten, sodass die das Gehäuse, den Inflator und den Gassack aufweisende Unterbaugruppe als Dämpfermasse eines Schwingungsdämpfersystems dienen kann, ohne einen der oben genannten Vorteile zu verlieren. Vorzugsweise erstreckt sich das Dämpferelement (normalerweise ist mehr als ein Dämpferelement vorhanden) zwischen der Abdeckungsseitenwand und der Gehäuseseitenwand. Insbesondere in diesem Fall ist es bevorzugt, dass der Gassack von einer flexiblen Hülle eingeschlossen ist, was den Gassack daran hindert, die Abdeckung (insbesondere die innere Oberfläche ihres Daches) zu berühren, sodass der Gassack die Unterbaugruppe, welche das Gehäuse, den Inflator und das Gassackpaket (den Gassack und die Umhüllung) umfasst, nicht daran hindert, relativ zur Abdeckung zu schwingen.
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Wie dies erwähnt wurde, ist es bevorzugt, dass das erste Rückhaltesystem zwischen dem Gehäuse und dem Lenkradkörper wirkt. Um sicher zu verhindern, dass sich während der Ausdehnung des Gassackes die Abdeckung vom Gehäuse und vom Lenkradkörper löst, ist es weiter bevorzugt, dass ein zweites Rückhaltesystem vorgesehen ist, welches zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung wirkt. Um sicherzustellen, dass dieses zweite Rückhaltesystem nicht mit der Funktion des elastischen Dämpferelementes/ der elastischen Dämpferelemente interferiert, ist das zweite Rückhaltesystem ohne Funktion, solange das wenigstens eine elastische Dämpferelement intakt ist.
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Normalweise hat der Lenkradkörper eine Grundstruktur und weist ein Skelett und eine Umhüllung, welche am Skelett befestigt ist und/ oder dieses umgibt, auf. Um die Toleranzen weiter zu reduzieren, ist es bevorzugt, dass die lenkradkörperseitige Positionierungseinrichtung mit dieser Umhüllung verbunden ist. Insbesondere in diesem Fall kann die lenkradkörperseitige Positionierungseinrichtung Teil eines Elementes sein, welches weiterhin ein dekoratives Teil aufweist.
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Die Erfindung wird nun mittels eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Blick auf die Figuren näher beschrieben. Die Figuren zeigen:
- 1 die meisten Elemente eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Lenkrades in einer schematischen, explodierten Querschnittsdarstellung,
- 2 die Teile des getragenen Elementes, welche in 1 gezeigt sind, in einer vergrößerten Darstellung, welche mehr Details zeigt,
- 3 das getragene Element der 2, einschließlich zweier elektrischer Kontakte und ein Federelement in einer detaillierten perspektivischen Explosionsdarstellung,
- 4 die abdeckungsseitige Positionierungseinrichtung in einer detaillierten perspektivischen Ansicht,
- 5 ein Dämpferelement der 1 in einer vergrößerten Darstellung,
- 6 die Unterbaugruppe, welche aus dem Gehäuse, dem Inflator und dem Gassackpaket gebildet ist, wobei Dämpferelemente und die Rückhaltefeder an dieser Unterbaugruppe befestigt sind, sowie die Abdeckung, in einer der 1 entsprechenden Darstellung,
- 7 die in 6 gezeigten Teile, welche zu einem Gassackmodul zusammengefügt sind,
- 8 ein Gassackmodul, welches dem in 7 gezeigten ähnlich ist, in einer detaillierten, perspektivischen Darstellung,
- 8a ein Verstärkungselement der Abdeckung,
- 9 die Basisstruktur des Lenkradkörpers, die Trägerelemente, die getragenen Elemente und die Federelemente, welche in 1 gezeigt sind, welche zum Lenkradkörper zusammengefügt sind,
- 10 das Detail D1 der 9 in einer perspektivischen detaillierten Ansicht entsprechend 3,
- 10a eine Schnittdarstellung der in 10 gezeigten Elemente,
- 11 das vollständig montierte Lenkrad in einer Darstellung beispielsweise entsprechend 9, und
- 12 das Detail D2 in 11 in einer detaillierteren perspektivischen Darstellung im Wesentlichen in einer Ansicht aus Richtung R in 11.
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Die Erfindung wird nun im Wesentlichen mittels eines einzigen Ausführungsbeispiels mit Blick auf die Figuren beschrieben, wobei zu beachten ist, dass einige der Figuren schematisch und andere detaillierter sind. Weiterhin ist zu beachten, dass 8 zeigt (und dies ist bevorzugt), dass einige Elemente (nämlich die elastischen Dämpferelemente, das zweite Rückhaltesystem und die abdeckungsseitigen Positionierungseinrichtungen) im Wesentlichen in einer radialen Ebene angeordnet sind. Dies ist in den schematischen Querschnittsansichten nicht gezeigt, da es sonst nicht möglich wäre, all diese Elemente gleichzeitig zu zeigen.
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1 zeigt nahezu alle Elemente des beschriebenen Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lenkrades. Wie später beschrieben werden wird, kann das Lenkrad aus einem Lenkradkörper und einem im Nabenbereich des Lenkradkörpers angeordneten Gassackmoduls bestehend betrachtet werden. In 1 sind weder der Lenkradkörper noch das Gassackmodul vollständig montiert. Zunächst werden die Elemente des Gassackmodules beschrieben:
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Wie dies bei Gassackmodulen gewöhnlich der Fall ist, ist ein Gehäuse 52 vorgesehen. Dieses Gehäuse 52 hat einen Gehäuseboden 53 und eine Gehäuseseitenwand 56. Ein Inflator ist am Gehäuseboden 53 gehalten und ein Gassackpaket ist innerhalb des Gehäuses 52 angeordnet. Dieses Gassackpaket besteht aus einem gefalteten Gassack 80 und einer diesen Gassack 80 umschließenden Hülle 81. Normalerweise ist der gefaltete Gassack 80 durch die Hülle 81 in einem komprimierten Zustand gehalten. Der Begriff „gefaltet“ ist so zu verstehen, dass er regulär gefaltete ebenso wie chaotisch gefaltete Gassäcke umfasst.
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Ein Rückhaltedraht 55 ist vorgesehen und Halteelemente 54 für diesen Rückhaltedraht 55 erstrecken sich vom Gehäuseboden 53. Diese Halteelemente 54 sind normalerweise einstückig mit dem Gehäuse 52. Der Rückhaltedraht 55 und die Halteelemente 54 bilden gemeinsam die gehäuseseitigen Einrichtungen (oder allgemeiner: die modulseitigen Einrichtungen) eines ersten Rückhaltesystems.
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Rückhalteausstülpungen 58 erstrecken sich von der Gehäuseseitenwand 56. Diese Rückhalteausstülpungen 58 sind normalerweise ebenfalls einstückig mit dem Gehäuse 52 verbunden. Diese Rückhalteausstülpungen 58 bilden die gehäuseseitigen Einrichtungen eines zweiten Rückhaltesystems.
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Weiterhin hat die Gehäuseseitenwand 56 Öffnungen 57 für Dämpferelemente 70. Die Dämpferelemente 70 werden mit Blick auf die 5 später detaillierter beschrieben.
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Die Abdeckung 60 hat (natürlich) ein Dach 61 und eine Abdeckungsseitenwand 62. Diese Abdeckungsseitenwand 62 hat für jede Rückhalteausstülpung 58 eine Rückhalteöffnung 68 und eine Öffnung 67 für ein Dämpferelement 70 für jede entsprechende Öffnung 57 der Gehäuseseitenwand.
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Weiterhin sind an der Abdeckungsseitenwand 62 abdeckungsseitige Positionierungseinrichtungen 63 vorgesehen. Diese abdeckungsseitigen Positionierungseinrichtungen 63 sind normalerweise einstückige Teile der Abdeckung 60, welches ein gegossenes Kunststoffteil ist. In 4 ist eine der abdeckungsseitigen Positionierungseinrichtungen 63 in größerem Detail gezeigt:
- Die abdeckungsseitige Positionierungseinrichtung 63 hat eine U-förmige Umfassung 64, wobei das „U“ am Boden offen ist. Wie dies in 4 und 8 (aber nicht in den schematischen Querschnittsdarstellungen) gezeigt ist, ist es bevorzugt, dass sich jede abdeckungsseitige Positionierungseinrichtung bis zur Unterkante der Abdeckungsseitenwand 62 erstreckt. Innerhalb der U-förmigen Umfassung 64 befindet sich eine Rampe 65. An diese Rampe 65 schließt sich eine Mulde 66 an. Durch diese Geometrie wird eine Einrasteinrichtung gebildet.
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Alle abdeckungsseitigen Positionierungseinrichtungen 63 haben dieselbe Form und es ist normalerweise bevorzugt, drei abdeckungsseitige Positionierungseinrichtungen (und konsequenterweise natürlich auch drei lenkradkörperseitige Positionierungseinrichtungen) vorzusehen, um die Position des Modules vollständig zu definieren und eine statische Überbestimmung zu vermeiden.
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Wie man in den 8 und 8a sehen kann, besteht die Abdeckung 60 dieses Ausführungsbeispiels aus zwei Teilen, nämlich einem Hauptkörper 60m und einem Verstärkungselement 60r. Der Hauptkörper 60m weist das Dach 61 und einen Seitenwandabschnitt auf und das Verstärkungselement 60r ist am Seitenwandabschnittes des Hauptkörpers 60m befestigt. Der Hauptkörper 60m besteht aus einem relativ weichen Standard-Kunststoffmaterial für eine Abdeckung, was bei Berührung durch den Fahrer/ die Fahrerin für ein angenehmes Gefühl sorgt. Das Verstärkungselement 60r ist aus einem steiferen Material gefertigt, beispielsweise einem steifen Kunststoffmaterial oder einem faserverstärkten Kunststoffmaterial. Somit werden Hupenbetätigungsbestrebungen gut auf das gesamte Gassackmodul übertragen und vom Lenkradkörper kommende Vibrationen verformen nicht die Abdeckung 60. Dieses Verstärkungselement 60r weist die kraftübertragenden Teile auf, nämlich die Löcher, in welche die elastischen Elemente eingerastet sind, und die abdeckungsseitigen Positionierungseinrichtungen 63. Weiterhin sichert das Verstärkungselement 60r die Formstabilität der Form der Abdeckungsgrenze, welche am nächsten zum Lenkradkörper 5 ist und insbesondere zur wenigstens einen lenkradkörperseitigen Positionierungseinrichtung 20 ist. Durch diese Verstärkung werden die Toleranzen der Formen der Abdeckungen reduziert, was essentiell ist, um einen minimalen Spalt zwischen der Außenform der Abdeckung und dem Lenkradkörper 5 und insbesondere dem wenigstens einen lenkradkörperseitigen Positionierungseinrichtung 20 zu erlauben.
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Die Montage des Modules wird später beschrieben und nun werden die Elemente des Lenkradkörpers beschrieben:
- Gemäß den hier gewählten Definitionen kann der Lenkradkörper als aus einer Grundstruktur 10 und mit dieser Grundstruktur 10 des Lenkradkörpers verbundenen zusätzlichen Elementen bestehend betrachtet werden. Die Grundstruktur 10 weist ein Skelett 12 und eine Umhüllung 14, welche beispielsweise in Form eines Schaumes sein kann, auf. Im Nabenbereich der Grundstruktur 10 ist eine Ausnehmung 15 vorgesehen und Haken 16, welche die lenkradkörperseitigen Einrichtungen des ersten Rückhaltesystems bilden, erstrecken sich vom Skelett 12 im Wesentlichen in axialer Richtung A des Lenkrades in diese Ausnehmung 15.
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Befestigungslöcher 18 erstrecken sich von der oberen Oberfläche der Umhüllung 14 in die Umhüllung.
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Zusätzlich zur Grundstruktur 10 ist eine Mehrzahl von lenkradkörperseitigen Positionierungseinrichtungen 20 vorgesehen. Diese lenkradkörperseitigen Positionierungseinrichtungen 20 bestehen selbst wieder aus mehreren Elementen. Die meisten von diesen sind in 1 sehr schematisch gezeigt und werden nun mit Blick auf die 1, 2 und 3 beschrieben:
- Jede lenkradkörperseitige Positionierungseinrichtung 20 weist ein Trägerelement 22 auf, welches im montierten Zustand starr mit der Grundstruktur 10 verbunden ist. Zu diesem Zweck weist jedes Trägerelement 22 Befestigungsstifte 23 auf, welche dafür angepasst sind, in die Befestigungslöcher 18 eingeführt zu werden. Weiterhin weist jedes Trägerelement 22 zwei Gleitplatten 24 und eine Einbuchtung 25 zum Halten eines Federelementes 39 auf.
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Jede lenkradkörperseitige Positionierungseinrichtungen 20 weist weiterhin das eben erwähnte Federelement 39 und ein getragenes Element 30 auf. Im zusammengefügten Zustand verbindet das Federelement, welches als erstes Rückstellelement dient, das Trägerelement 22 und das getragene Element 30. Das Federelement ist ein im Wesentlichen V-förmiges Teil aus leitendem Metall, beispielsweise aus Stahl. Ein getragenes Element wird nun im Detail mit Blick auf die 2 und 3 beschrieben:
- Das getragene Element 30 hat einen Hauptkörper 32, einen beweglichen Stift 40, eine Feder 42, ein Sicherungselement 44 und zwei elektrische Kontakte 46a, 46b. Der Hauptkörper 32 weist ein Durchgangsloch, welches sich von der Rückseite des Grundkörpers zu seiner Front erstreckt auf, sodass dieses sich durch eine Vorderwand 32a des Grundkörpers 32 erstreckt. Die Vorderwand bildet eine Stufe, sodass das vordere Ende des Durchgangsloches einen kleineren Durchmesser als ein sich von der Frontwand nach hinten erstreckendem Abschnitt des Durchgangsloches hat. Der Stift 40 hat eine Schulter 40a und Stift und Schulter sind so dimensioniert, dass das vordere Ende des Stiftes einen etwas kleineren Durchmesser als das vordere Ende des Durchgangsloches hat, wohingegen die Schulter einen größeren Durchmesser hat, wie man dies leicht in 2 sehen kann. Die Feder 42 drückt gegen die Schulter und ist durch ein Sicherungselement 44, welches beispielsweise mittels einer Bajonettkupplung (wie gezeigt) im Durchgangsloch gehalten ist, vorgespannt. Somit kann der Stift 40 nach innen in Richtung R1 gegen die Kraft der Feder 42, welche ein zweites Rückstellelement bildet, in den Grundkörper hineinbewegt werden.
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Die beiden elektrischen Kontakte 46a, 46b sind in Einkerbungen des Hauptkörpers 32 derart gehalten, dass sich die oberen Enden der Hupenkontakte 46a, 46b über das obere Ende des Hauptkörpers erstrecken, wie man dies später mit Blick auf die 10a sehen wird. Weiterhin weist der Hauptkörper eine sich horizontal erstreckende Einbuchtung 38 für das untere Ende 39b des Federelementes 39 auf.
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Schließlich sind zwei seitliche Nuten 36 vorgesehen, welche zum Zusammenwirken mit den Gleitplatten 24 angeordnet sind.
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Als nächstes wird die Montage des Gassackmoduls mit Blick auf die 5, 6 und 7 gezeigt. 6 zeigt das Gehäuse 52, den Rückhaltedraht 55 und die Dämpferelemente 70, wobei der Rückhaltedraht 55 und die Dämpferelemente 70 am Gehäuse 52 montiert sind. Wie man insbesondere in 5 sehen kann, hat jedes Dämpferelement 70 eine erste ringförmige Nut 72, sodass der äußere Durchmesser des Dämpferelementes 70 in diesem Bereich im Wesentlichen dem inneren Durchmesser der Öffnungen 57 entspricht. Somit ist jedes Dämpferelement 70 sicher an der Gehäuseseitenwand 56 gehalten. Jedes Dämpferelement 70 besteht aus einem elastischen Material, welches beispielsweise gummiartig sein kann. Normalerweise ist jedes elastische Dämpferelement 70 ein einstückiges spritzgegossenes Teil aus einem elastischen Material, beispielsweise einem silikonbasierten Material mit einer Shore-Härte von 60.
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Im abschließenden Montageschritt des Gassackmodules wird die Abdeckung auf das Gehäuse gedrückt. Das Ergebnis dieses Prozesses ist in 7 und (detaillierter) in 8 gezeigt. Nach diesem Montageschritt erstrecken sich die Dämpferelemente 70 durch die Öffnungen 67 in der Abdeckungsseitenwand 62. Wie im Fall der Gehäuseseitenwand, haben die Dämpferelemente hierfür eine ringförmige Nut, nämlich die zweite ringförmige Nut 74.
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Im zusammengesetzten Zustand erstreckt sich jede Rückhalteausstülpung 58 durch eine Rückhalteöffnung 68 derart, dass die Rückhalteausstülpung 58 nicht in mechanischem Kontakt zur Abdeckung 60 ist. Somit ist die Abdeckung ausschließlich über die elastischen Dämpferelemente 70 mit dem Gehäuse 52 verbunden.
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Nun wird die Montage des Lenkradkörpers 5 erläutert. Dieser Schritt beinhaltet die Befestigung der Trägerelemente 22 an der Grundstruktur 10 des Lenkradkörpers und die Befestigung der Federelemente 39 und der getragenen Elemente 32 an den Trägerelementen 22. Es wird oft zu bevorzugen sein, zunächst die lenkradkörperseitige Positionierungseinrichtungen 20, welche aus dem Trägerelementen 22, den Federelementen 39 und den getragenen Elementen 30 bestehen, vollständig zu montieren, aber dies ist nicht zwingend. Beim Anbringen der getragenen Elemente 30 an die Trägerelemente 22, wird zunächst der Grundkörper 32 des getragenen Elementes auf die Gleitplatten 24 aufgeschoben und danach wird das Federelement 39 an beiden befestigt, am Trägerelement 22 und am Hauptkörper 32 des getragenen Elementes 30.
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10 zeigt das meiste einer lenkradkörperseitigen Positionierungseinrichtung in einer detaillierteren perspektivischen Ansicht. Man kann sehen, dass sich die Gleitplatten 24 in die seitlichen Nuten 36 des Hauptkörpers 32 des getragenen Elementes 30 erstrecken und dass dieser Hauptkörper 32 mittels des Federelementes 39, dessen oberes Ende 39a in der Einbuchtung 25 des Trägerelementes 22 und dessen unteres Ende 39b in der entsprechenden Einbuchtung 38 des Grundkörpers 32 des getragenen Elementes gehalten ist, am Trägerelement 22 gehalten ist. Das Federelement 39 ist vorgespannt, sodass das getragene Element 30 durch dieses Federelement 39 in eine obere Endposition gezogen wird. In dieser oberen Endposition sind die oberen Enden der elektrischen Kontakte 46a, 46b in mechanischem (und somit elektrischem) Kontakt mit dem oberen Ende 39a des Federelementes 39, wie man am besten in 10a sehen kann, welche ein Schnitt durch die 10 entlang der Ebene einer Gleitplatten 24 ist. Wenn eine nach unten gerichtete Kraft auf das getragene Element 30 ausgeübt wird, kann das getragene Element gegen die Kraft des Federelementes 39 nach unten gleiten. In diesem Fall verlieren die elektrischen Kontakte 46a, 46b ihren mechanischen und elektrischen Kontakt zum Federelement 39, sodass ein Stromkreis geöffnet wird. Dies kann zur Betätigung der Fahrzeughupe genutzt werden.
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In einer in den Figuren nicht gezeigten Alternative könnte sich einer der elektrischen Kontakte 46a, 46b nur bis zum unteren Ende 39b des Federelementes 39 erstrecken, wohingegen sich der andere bis zum oberen Ende 39a des Federelementes erstreckt, wie dies in den Figuren gezeigt ist. In solchen Konfigurationen behält der eine elektrische Kontakt 46a, welcher sich bis zum unteren Ende 39b des Federelementes 39 erstreckt, in allen Situationen seinen elektrischen Kontakt zum Federelement 39. Diese Geometrie stellt sicher, dass selbst im Fall von Toleranzen in der Position der oberen Enden der elektrischen Kontakte 46a, 46b, beide elektrische Kontakte in elektrischem Kontakt zum Federelement 39 sind, solange das Modul nicht nach unten gedrückt ist. Wenn das Modul nach unten gedrückt wird, verliert der elektrische Kontakt, welcher sich ursprünglich bis zum oberen Ende 39a des Federelementes erstreckt, seinen mechanischen und elektrischen Kontakt zum Federelement 39 (wie dies oben beschrieben wurde) und der Kreis wird geöffnet.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel (in den Figuren nicht gezeigt) wäre es auch möglich, das Federelement 39 als elektrischen Kontakt zu nutzen, sodass man nur einen der elektrischen Kontakte 46a, 46b benötigen würde.
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11 zeigt den vollständig montierten Zustand des Lenkrades. Während des abschließenden Montageschrittes wird das Gassackmodul 50 in einer linearen Bewegung in die Ausnehmung des Lenkradkörpers 5 gedrückt. Während dieser Schiebbewegung schnappt der Rückhaltedraht 55 über die Haken 16, danach schnappen die Stifte 40 - welche die Einrastelemente bilden - der lenkradkörperseitigen Positionierungseinrichtungen in die Mulden 66 der abdeckungsseitigen Positionierungseinrichtungen. Wie man in der 11 sehen kann, ist der Rückhaltedraht 55 im vollständig montierten Zustand von den Hakten 16 beabstandet, sodass das erste Rückhaltesystem in normalen Betriebszuständen ohne Funktion ist.
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Die Position des Gassackmodules relativ zum Lenkradkörper 5 ist durch die lenkradkörperseitigen Positionierungseinrichtungen und die abdeckungsseitigen Positionierungseinrichtungen vollständig definiert. Es ist bevorzugt, dass die Geometrie so gewählt wird, dass die Stifte 40 gegen die Kraft der Federn 42 durch die abdeckungsseitigen Positionierungseinrichtungen 63 leicht nach außen gedrückt werden, sodass das Modul aufgrund der Kraft der Federn 42 zentriert ist. Das gesamte Modul kann gegen die Kraft der Federelemente 39 nach unten gedrückt werden, um eine Hupe zu betätigen. Wenn das gesamte Modul nach unten gedrückt wird, verliert wenigstens eines der Federelemente 39 seinen mechanischen und elektrischen Kontakt zum Federelement 39 (wie oben beschrieben) und der Kreis wird geöffnet. Die Öffnung dieses Kreises wird zur Aktivierung der Hupe genutzt.
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Wenn der Inflator aufgrund eines Unfalls gezündet wird und sich der Gassack ausdehnt, ist es sehr wahrscheinlich, dass das erste Positionierungssystem, welches aus den abdeckungsseitigen Positionierungseinrichtungen und den lenkradkörperseitigen Positionierungseinrichtungen besteht, versagt, beispielsweise wegen eines Entrastens der Stifte aus den abdeckungsseitigen Positionierungseinrichtungen. In diesem Fall wird das Gehäuse am Lenkradkörper (nämlich an seiner Grundstruktur) mittels des ersten Rückhaltesystems, welches aus den Haken 16, dem Rückhaltedraht 55 und dem Halteelement 54 für den Rückhaltedraht 55 besteht, gehalten.
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In einem solchen Szenario ist es auch wahrscheinlich, dass die Dämpferelemente 70 aus ihren entsprechenden Öffnungen entrasten, sodass sich die Abdeckung vom Gehäuse lösen könnte. Aber dies wird mittels des zweiten Rückhaltesystems, welches durch die Rückhalteausstülpungen 58 und die Rückhalteöffnungen 68 gebildet ist, verhindert.
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Im normalen Betriebszustand ist die aus dem Gehäuse 52 des Gassackmodules und dem Inflator 82 gebildete Unterbaugruppe mit der Abdeckung (und somit indirekt mit dem Lenkradkörper) ausschließlich über die elastischen Dämpferelemente 70 gekoppelt, sodass diese Unterbraugruppe relativ zum Lenkradkörper schwingen kann und somit als Dämpfermasse eines Schwingungsdämpfersystems dienen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 5
- Lenkradkörper
- 10
- Grundstruktur des Lenkradkörpers
- 12
- Skelett
- 14
- Schaum (Umhüllung)
- 15
- Ausnehmung im Nabenbereich
- 16
- Haken (lenkradkörperseitige Einrichtung des Rückhaltesystems)
- 18
- Befestigungslöcher
- 20
- lenkradkörperseitige Positionierungseinrichtung
- 22
- an der Grundstruktur starr befestigtes Trägerelement
- 23
- Befestigungsstift
- 24
- Gleitplatte
- 25
- Einbuchtung für Federelement
- 30
- getragenes Element
- 32
- Hauptkörper des getragenen Elements
- 32a
- Vorderwand
- 34
- Durchgangsloch durch Gehäuse
- 36
- seitliche Nuten
- 38
- Einbuchtung für Federelement
- 39
- Federelement
- 39a
- oberes Ende
- 39b
- unteres Ende
- 40
- Stift
- 40a
- Schulter
- 42
- Feder
- 44
- Sicherungselement
- 46a,b
- elektrische Kontakte
- 50
- Gassackmodul
- 52
- Gehäuse
- 53
- Gehäuseboden
- 54
- Halteelement für Rückhaltedraht
- 55
- Rückhaltedraht
- 56
- Gehäuseseitenwand
- 57
- Öffnung für Dämpferelement
- 58
- Rückhalteausstülpung
- 60
- Abdeckung
- 60m
- Hauptkörper
- 60r
- Verstärkungselement
- 61
- Dach der Abdeckung
- 61a
- zentraler Bereich des Daches
- 62
- Abdeckungsseitenwand
- 63
- abdeckungsseitige Positionierungseinrichtung
- 64
- U-förmige Umfassung
- 65
- Rampe
- 66
- Mulde
- 67
- Öffnung für Dämpferelement
- 68
- Rückhalteöffnung
- 70
- Dämpferelement
- 72
- erste ringförmige Nut
- 74
- zweite ringförmige Nut
- 80
- Gassack
- 81
- Hülle
- 82
- Inflator
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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