DE19900329A1 - Lenkradanordnung - Google Patents

Abstract

Eine Lenkradanordnung weist einen Rahmen auf, der derart konfiguriert ist, daß es sich um ein Airbagmodul herum erstreckt, wobei ferner ein Ring mit einer Drehachse vorgesehen ist und eine Vielzahl von Speichen, die sich vom Rahmen zum Ring erstrecken. Der Ring besitzt einen oberen Abschnitt und einen diametral entgegengesetzt liegenden Bodenabschnitt. Der obere Abschnitt versieht den Ring mit einer ersten Steifheit. Der Bodenabschnitt versieht den Ring mit einer zweiten geringeren Steifheit.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeuglenkrad und insbesondere auf ei­ ne Fahrzeuglenkradanordnung.

Ein Fahrzeuglenkrad weist typischer Weise eine Metallanordnung auf, die mit einer plastischen Abdeckung umschlossen ist. Die Abdeckung umfaßt einen Verkleidungsteil des Lenkrades, der dem Lenkrad ein vernünftiges Aussehen und ein gewisses Gefühl erteilt. Die Anordnung umfaßt einen Lastlagerbauteil des Lenkrades. Es ist zweckmäßig, daß sich das Lenkrad auslenken kann, wenn sich der Fahrzeugfahrer in einem Fahrzeugzusammenstoß gegen das Lenkrad bewegt. Eine derartige Auslenkung oder Verformung erfordert, daß die Anordnung gebogen wird.

Zusammenfassung der Erfindung. Die folgende Erfindung sieht eine Lenkrad­ anordnung vor, welche einen Rahmen aufweist, der derart konfiguriert ist, daß er sich um ein Airbagmodul herum erstreckt. Ferner ist ein Ringteil (Ring) mit einer Drehachse vorgesehen und eine Vielzahl von Speichen erstreckt sich vom Rahmen zu dem Ring(teil). Das Ringteil hat einen oberen Abschnitt und einen diametral gegenüberliegenden unteren oder Bodenabschnitt. Der obere Abschnitt versieht das Ringteil mit einer ersten Steifheit. Der Bodenabschnitt versieht den Ring mit einer zweiten geringeren Steifheit.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Ringteil ferner ein Paar von entgegengesetzt liegenden diametral angeordneten Sei­ tenabschnitten auf. Die Seitenabschnitte sind die steifsten Abschnitte des Ringteils. Ein Paar von unteren Speichen erstreckt sich von dem Rahmen zu dem Bodenabschnitt des Ringteils. Ein Paar von oberen Speichen erstreckt sich von dem Rahmen zu den Seitenabschnitten des Ringteils. Die unteren Speichen sind derart konfiguriert, daß sie sich mehr verbiegen als die oberen Speichen, und zwar unter dem Einfluß von Fahrzeuginsassenbelastungen, die von dem Ringteil übertragen werden, und zwar beim Auftreten eines Zusam­ menstoßes. Die oberen Speichen sind steifer als die unteren Speichen, und sie sind derart konfiguriert, daß sie sich mehr verdrehen als die unteren Spei­ chen, und zwar unter dem Einfluß von Fahrzeuginsassenbelastungen, die von dem Ringteil beim Auftreten eines Zusammenstoßes übertragen werden.

Eine Lenkradanordnung aufgebaut gemäß der Erfindung kann verbogen und verdreht werden, und zwar in einer vorbestimmten Art und Weise unter dem Einfluß von Fahrzeuginsassenbelastungen angelegt auf die Lenkradanord­ nung in einem Fahrzeugzusammenstoß. Dies ergibt sich aus den baulichen Merkmalen der Anordnung die derart ausgelegt sind, daß das Biegen und/oder Verdrehen an bestimmten Teilen der Anordnung gefördert wird. Demgemäß kann die Anordnung auf ein bestimmtes Fahrzeug "abgestimmt" sein, und zwar durch Kombination und Anordnung dieser baulichen Merkmale bezüglich der Fahrzeuginsassenbelastungen, die in einem Zusammenstoß des bestimmten Fahrzeugs erwartet werden können.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die oben genannten sowie weitere Merkmale der Erfindung werden dem Fachmann beim Lesen der folgenden Beschreibung der Erfindung unter Be­ zugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Fahrzeuglenkvorrichtung die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet;

Fig. 2 eine teilweise Explosionsansicht der Vorrichtung der Fig. 1;

Fig. 3 eine Rückansicht eines Teils der Vorrichtung der Fig. 1;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht von Teilen der Fig. 1;

Fig. 5 eine Ansicht von Linie 5-5 der Fig. 4;

Fig. 6 eine Ansicht von Linie 6-6 der Fig. 3;

Fig. 7 eine Ansicht von Linie 7-7 der Fig. 3;

Fig. 8 eine Ansicht von Linie 8-8 der Fig. 3;

Fig. 9 eine Ansicht von Linie 9-9 der Fig. 3;

Fig. 10 eine Ansicht von Linie 10-10 der Fig. 3;

Fig. 11 eine Ansicht von Linie 11-11 der Fig. 3;

Fig. 12 eine Teilansicht einer Lenkradanordnung die ein zweites Aus­ führungebeispiel der Erfindung bildet; und

Fig. 13 eine Teilansicht einer Lenkradanordnung, die ein drittes Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung bildet.

Es werden nunmehr bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung be­ schrieben.

Eine Vorrichtung 10 bildet ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung und ist schematisch in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die Vorrichtung 10 eine Lenkradeinheit 12 und eine Lenkeingangswelle 14 auf. Die Eingangswelle 14 ist ein Teil der Fahrzeuglenksäule. Die Lenkradeinheit 12 ist eine Anordnung von Teilen, die gesondert von der Eingangswelle 14 zusammengebaut werden. Wie gesondert in Fig. 2 gezeigt, weisen die Teile der Lenkradeinheit 12 eine Radstruktur 16 auf, ferner ein Airbagmodul 18 und ein Befestigungsbügel 20. Die Radstruktur 16 weist eine Metallanordnung oder einen Metallring 30 auf, der mit einem Kunststoffüberzug 32 umschlos­ sen ist. Die Anordnung 30 weist einen Ring oder Ringteil 34 mit einer Dreh­ achse 35 auf und ferner einen Rahmen 36, der sich um das Airbagmodul 18 herum erstreckt. Eine Vielzahl von Speichen, von denen zwei nämlich 40 und 42 in den Fig. 1 und 2 gezeigt sind, erstreckt sich vom Rahmen 36 zum Ring­ teil 34. Vorzugsweise ist die Anordnung 30 eine einteilige Struktur. Mit dem Ausdruck "einteilig" soll gesagt werden, daß die Anordnung 30 aus einem ein­ zigen homogenen Material hergestellt ist, und eine einzige Einheit ist, und zwar ohne gesonderte aber damit verbundene Elemente. Das einzige homo­ gene Material ist vorzugsweise mindestens im wesentlichen aus Magnesium oder Aluminium bestehend.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, besitzt die Anordnung 30 im ersten erfindungsgemä­ ßen Ausführungsbeispiel vier Speichen, angeordnet als ein Paar von unteren Speichen 40 und 42 und ein Paar von oberen Speichen 44 und 46. Der Rah­ men 36 besitzt eine im allgemeinen rechteckige Umfangskonfiguration mit ab­ gerundeten Ecken und definiert eine Öffnung 47 zum Einsetzen des Airbag­ moduls 18. Ein Mittelteil 48 der Abdeckung 32 (Fig. 1 und 2) definiert eine Kammer 49 zur Aufnahme des Moduls 18 beim Einsetzen des Moduls 18 durch die Öffnung 47. Die Radstruktur 18 ist somit derart konfiguriert, daß der Einbau des Moduls 18 von der Rückseite der Radstruktur 16 her erfolgt wie dies durch den Pfeil in Fig. 2 gezeigt ist.

Das Modul 18 weist eine Aufblasvorrichtung 50 auf und eine besondere Art einer aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 52, die als Airbag be­ kannt ist. Die Aufblasvorrichtung 50 ist innerhalb eines Mundteils 54 des Air­ bags 52 aufgenommen. Der Airbag 52 ist über die Aufblasvorrichtung 50 ge­ faltet, und zwar zur Speicherung in der Kammer 49 der Radstruktur 16. Wie in der Technik bekannt, kann die Aufblasvorrichtung 50 zündbares Gaserzeu­ gungsmaterial enthalten, um ein großes Volumen an Aufblasgas zu erzeugen. Alternativ kann die Aufblasvorrichtung 50 eine gespeicherte Menge an unter Druck stehendem Aufblasströmungsmittel enthalten, oder eine Kombination von unter Druck stehenden Aufblasströmungsmittel und zündbaren Material zum Erhitzen des Aufblasströmungsmittels.

Die Aufblasvorrichtung 50 besitzt ein zylindrisches Gehäuse 56. Eine Vielzahl von Aufblasströmungsmittelauslaßöffnungen 58 ist in einer sich umfangsmä­ ßig erstreckenden Reihe nahe einem Ende des Gehäuses 56 angeordnet. Ein ringförmiger Flansch 60 ragt radial von dem entgegengesetzten Ende des Gehäuses 56 nach außen. Ein Haltering 62 wird ebenfalls innerhalb des Mun­ des 54 des Airbags 52 aufgenommen. Eine Vielzahl von Befestigungsmitteln 54 hält den Haltering 62, den Flansch 60 und den Mund 54 des Airbags 52 auf einer Reaktions- oder Aufnahmeplatte 66 in einer bekannten Art und Weise. Bei dieser Anordnung ist das Modul 18 eine Unteranordnung von Teilen, die gesondert von der Radstruktur 16 und dem Befestigungsbügel 20 miteinander verbunden werden. Vorzugsweise weist das Modul 18 ferner einen Membran­ schalter 68 auf, und zwar zur Betätigung des Fahrzeughorns. Der Membran­ schalter 68 liegt über dem gefalteten Airbag 52 und ist an der Aufnahmeplatte 66 durch Haltemittel, insbesondere ein Fangband 70 und ein entsprechendes Paar der Befestigungsvorrichtungen oder Befestigungsmittel 64 verankert.

Wenn die Aufblasvorrichtung 50 betätigt wird, so fließt das Aufblasströ­ mungsmittel schnell von den Auslaßöffnungen 58 in den Airbag 52. Wenn das Aufblasströmungsmittel anfängt den Airbag 52 aufzublasen, bewegt es den Airbag 52 kräftig nach außen gegen den Membranschalter 68 und den Mittel­ teil 48 der Abdeckung 32. Die Kraft des Aufblasströmungsmitteldruckes in dem Airbag 52 bricht eine Sollbruchstelle (Beanspruchungsanstiegsmittel) 72 in dem Kunststoffmaterial aus dem die Abdeckung 32 geformt ist. Der Airbag 52 hebt dann den Membranschalter 68 nach oben, gegen eine Einsatztür 74 im Mittelteil 48 der Abdeckung 32 um das Einsatztor bzw. die Einsatztür 74 zu öffnen. Der Airbag 52 bewegt sowohl den Membranschalter 68 als auch die Einsatztür 74 zur Seite, wenn er seinen Aufblasvorgang nach außen von der Kammer 49 zum Fahrer des Fahrzeugs hin fortsetzt.

Der Befestigungsbügel 20, der auch als eine "Spinne" bezeichnet werden kann, besitzt drei Schenkel 80, die von einer Nabe 82 weg ragen. Die Nabe 82 ist auf der Achse 35 zentriert. Die Schenkel 80 besitzen koplanare obere Endoberflächen 88, die mit der Reaktionsplatte 66 an der Rückseite des Mo­ duls 18 in Eingriff stehen. Zwei der Schenkel 80 besitzen einen axial wegra­ genden Ausrichtstift 90 (Fig. 2). Die Ausrichtstifte 90 werden in entsprechen­ den Ausrichtöffnungen (nicht gezeigt) in der Aufnahmeplatte 66 aufgenom­ men, und erstrecken sich in entsprechende Ausrichtöffnungen 91 (Fig. 3) in dem Anordnungsrahmen 36. Wie in Fig. 4 gezeigt, besitzt jeder Schenkel 80 eine Öffnung 92, die eine selbst ein Gewinde schneidende Schraube 94 auf­ nimmt. Die Schrauben 94 erstrecken sich auch durch entsprechende Öffnun­ gen (nicht gezeigt) in der Aufnahmeplatte 66 und ferner in entsprechende Öff­ nungen 98 (Fig. 3) in dem Anordnungsrahmen 36, um diese Teile der Lenk­ radanordnung 12 zu verbinden.

Es ist wichtig darauf hinzuweisen, daß sich die Schenkel 80 der Spinne 20 axial und radial von der Nabe 82 weg erstrecken. Die axiale Reichweite der Schenkel 80 gestatten einem Zusammenbauer den manuellen Zugriff zu elek­ trischen Verbindern 100 (Fig. 5) zwischen der Aufnahmeplatte 66 und der Na­ be 82. Die Verbinder 100 werden dazu verwendet, die Aufblasvorrichtung 50, den Membranschalter 68 und andere elektrisch betätigbare Vorrichtungen, wie beispielsweise Geschwindigkeits- und Radiosteuerschalter (nicht gezeigt) mit entsprechenden Verbindern an der Fahrzeuglenksäule zu verbinden. Die axiale Reichweite der Schenkel 80 hilft auch die Verbinder 100 gegenüber einer Uhrfeder auf der Lenksäule zu beabstanden.

Wie ferner in Fig. 4 gezeigt ist, besitzt die Nabe 82 der Spinne 20 eine zylin­ drische Innenoberfläche 110 mit einem Paar von diametral entgegengesetzten flachen Teilen 112. Die Innenoberfläche 110 der Nabe 82 ist verjüngt und ist über einer verjüngten zylindrischen Außenoberfläche 114 der Eingangswelle 14 aufnehmbar.

Die flachen Teile 112 der Innenoberfläche 110 sind derart konfiguriert, daß sie mit den flachen Teilen 115 der Außenoberfläche 114 zusammenpassen, um eine Drehverriegelung zwischen der Nabe 82 und der Eingangswelle 14 vor­ zusehen. Eine Befestigungsvorrichtungsabdeckung 116 trägt eine Befesti­ gungsvorrichtung 118 an der Nabe 82. Die Befestigungsvorrichtung 118 be­ sitzt einen mit Schraubgewinde versehenen Schaft 120 und einen zahnradge­ triebenen Kopf 122 und ist drehbar um die Achse 35 relativ zur Nabe 82. Wenn die Nabe 82 zuerst locker über der Eingangswelle 14 aufgenommen ist, führt ein unterer Endteil 124 der Befestigungsvorrichtung 118 den Schaft 120 in eine mit Schraubengewinde versehene Bohrung 126 der Eingangswelle 14. Ein (nicht gezeigtes) Zahnrad wird sodann dazu verwendet, den Kopf 122 der Befestigungsvorrichtung 118 zu verdrehen und dadurch den Schaft 120 in die Bohrung 126 einzuschrauben. Dies zieht die Nabe 82 nach unten über die Eingangswelle 14, um eine Presspassung vorzusehen zwischen der In­ nenoberfläche 110 der Nabe 82 und der Außenoberfläche 114 der Welle 14.

Zusätzliche bauliche Merkmale der Anordnung oder des Rings 30 werden in Fig. 3 und 6 bis 11 dargestellt. Fig. 3 ist eine Rückansicht der Ringanordnung 30 in einer drehmäßig zentrierten Geradeausfahrposition. Die Schnittansich­ ten der Fig. 6 und 7 sind an den zwölf Uhr bzw. sechs Uhr Stellen des Rings 34 vorgenommen. Der Schnitt der Fig. 8 ist an der drei Uhr Stelle des Rings 34 vorgenommen, wie man dies in Fig. 3 erkennen kann und zwar von hinten gegenüber der Anordnung 30, wobei dies die gleiche Ansicht ist, wie die an einer neun Uhr Stelle, gesehen von vorne auf die Anordnung 30.

Der Ring 34 der Anordnung 30 ist symmetrisch bezüglich der Linie 129 die sich diametral zwischen den zwölf Uhr und sechs Uhr Stellen erstreckt, und einen oberen Abschnitt 150, einen unteren Abschnitt 152 und ein Paar von entgegengesetzten Seitenabschnitten 154 aufweist. Die Seitenabschnitte 154 des Rings 34 besitzen obere und untere Enden 156 und 158. Wie in Fig. 8 gezeigt, wird die Querschnittsfläche jedes Seitenabschnitts 154 durch eine U-förmige Vorderoberfläche 160 des Rings 34 und eine planare hintere Oberflä­ che 162 des Rings 34 definiert. Die hintere Oberfläche 162 liegt in einer Ebe­ ne 165 und erstreckt sich vollständig zwischen den entgegengesetzten Kan­ ten 164 der vorderen Oberfläche 160. Jeder Seitenabschnitt 154 des Rings 34 besitzt somit eine Querschnittskonfiguration, die frei von einer Ausnehmungs- oder einem hohlem Innenraum ist. Dies ist die steifeste Querschnittskonfigu­ ration des Rings 34.

Der obere Abschnitt 150 des Rings 34 spannt sich über die oberen Enden 156 der Seitenabschnitte 154. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird die Querschnittskonfi­ guration des oberen Abschnitts 150 zum Teil durch die vordere Oberfläche 160 des Rings 34 definiert. Darüber hinaus weist der obere Abschnitt 150 eine Innenoberfläche 166 des Rings 34 auf. Die Innenoberfläche 166 definiert eine Nut 167, die an der hinteren Oberfläche 162 des Rings 34 offen ist.

Wie in Fig. 3 gezeigt, erstreckt sich die Innenoberfläche 166 des oberen Ab­ schnitts 150 des Rings 34 kontinuierlich entlang der gesamten Länge des oberen Abschnitts 150 und besitzt somit entgegengesetzte Endteile 168. Die­ se Teile 168 der Innenoberfläche 166 sind geneigt derart, daß die Tiefe der Nut 167 sich allmählich verringert, wenn die Nut 167 sich den oberen Enden 156 der Seitenabschnitte 154 nähert. Die Innenoberfläche 166 könnte alter­ nativ sich gleichförmig durch die Länge des oberen Abschnitts 150 erstrecken.

Die Nut 167 würde dann eine konstante Tiefe besitzen und würde abrupt an den oberen Enden 156 der Seitenabschnitte 154 enden. In jedem Fall wird die Steifheit des oberen Abschnitts 150 des Rings 34 verglichen mit der Steifheit der Seitenabschnitte 154 durch das Vorhandensein der Nut 167 verringert. Der obere Abschnitt 150 muß jedoch steif genug sein, um dem Biegen unter dem Einfluß von Zusammenstoßkräften, angelegt durch den sich aufblasen­ den Airbag 52 dann zu widerstehen, wenn der Fahrzeugfahrer den Airbag 52 kräftig gegen den Ring 34 in einem Zusammenstoß drückt. Daher muß die Nut 167 derart konfiguriert sein bezüglich gewissen Faktoren, wie beispielsweise der Spannweite des oberen Abschnitts 150 und der Zusammenstoßkräfte, die erwartungsgemäß bei einem bestimmten Fahrzeug angelegt werden.

Der untere Abschnitt 152 des Rings 34 erstreckt sich umfangsmäßig zwischen den unteren Enden 158 und den Seitenabschnitten 154. Wie in Fig. 7 gezeigt, definiert eine Innenoberfläche 180 des Bodenabschnitts 152 eine Nut 181, die an einer planaren hinteren Oberfläche 182 des Rings 34 offen ist. Die hintere Oberfläche 182 des Bodenabschnitts 152 des Rings 34 ist von der Ebene 165 der hinteren Oberfläche 162 an den oberen und Seitenabschnitten 150 und 154 des Rings 34 beabstandet. Die vordere Oberfläche 160 am Bodenab­ schnitt 152 wird um eine entsprechende Größe reduziert. Infolgedessen ist die Querschnittskonfiguration des unteren Abschnitts 152 ähnlich dem des oberen Abschnitts 150, aber ist kleiner als der obere Abschnitt 150. Dies bewirkt, daß der Ring 34 sein geringstes Niveau an Steifheit am Bodenabschnitt 152 be­ sitzt. Zusätzlich endet die Nut 181 am Bodenabschnitt 150 abrupt an den un­ teren Enden 158 der Seitenabschnitte 154. Dies kann Biegebeanspruchungen in dem unteren oder Bodenabschnitt 152 zur Konzentration an diesen Stellen veranlassen. Eine solche Konzentration von Beanspruchungen fördert das Biegen des Rings 34 am Bodenabschnitt 152, wie dies weiter unten beschrie­ ben wird.

Die durch die oberen, unteren und Seitenabschnitte 150, 152 und 154 des Rings 34 vorgesehenen unterschiedlichen Steifheitsniveaus, ermöglichen der Radstruktur 16, daß sie sich in einer vorbestimmten Art und Weise verbiegt, und zwar dann, wenn ein Fahrzeugzusammenstoß auftritt. Wenn beispiels­ weise ein Zusammenstoß den Fahrer veranlaßt, sich gegen den sich aufbla­ senden Airbag und/oder die Lenkradstruktur 16 zu bewegen, so wirkt die durch den Fahrer zuerst aufgebrachte Last auf die Lenkradstruktur 16 an der sechs Uhr Stelle. Dies liegt daran, daß die Radstruktur 16 an der sechs Uhr Stelle oder sechs Uhr Position am dichtesten zum Fahrer liegt. Der Bodenab­ schnitt 152 des Ringes 34, der den geringsten Widerstand gegenüber Biegen besitzt, erstreckt sich üblicherweise über die sechs Uhr Position hinaus. Wenn der Bodenabschnitt 152 des Rings oder Randes 34 eine durch den Fahrer aufgebrachte Last aufnimmt, so kann die Radstruktur 16 die kinetische Ener­ gie des Fahrers verteilen, und zwar dadurch, daß sich die Radstruktur entlang der Länge des Bodenabschnitts 152 des Rings oder Randes 34 verbiegt, be­ vor der Fahrer den größeren Widerstand erfährt, der durch die oberen und Seitenabschnitte 152 und 154 des Randes 34 geboten wird.

Die Speichen 40 bis 46 tragen auch zu der Fähigkeit der Radstruktur 16 bei, sich in einer vorbestimmten Art und Weise beim Auftreten eines Zusammen­ stoßes zu verbiegen. Die unteren Speichen 40 und 42 erstrecken sich vom Rahmen 36 zum Bodenabschnitts 152 des Rings 34. Die oberen Speichen 44 und 46 erstrecken sich vom Rahmen 36 zu den Seitenabschnitten 154 des Rings 34. Jede der Speichen 40 bis 46 besitzt eine U-förmige Querschnitts­ konfiguration. Die Querschnittskonfigurationen der unteren Speichen 40 und 42 sind kleiner als diejenigen der oberen Speichen 44 und 46, und zwar in der gleichen Art wie die Querschnittskonfiguration des Bodenabschnitts 152 des Rings 34 kleiner ist als die des oberen Abschnitts 150. Dies versieht die unte­ ren Speichen 40 und 42 mit entsprechend geringeren Steifheitsniveaus ent­ lang ihrer Längen, um so das Biegen der unteren Speichen 40 und 42 vor dem Biegen der oberen Speichen 44 und 46 zu fördern.

Wie in Fig. 9 gezeigt, besitzt jede untere Speiche 40 und 42 einem Basisteil 190 und ein Paar von Seitenwänden 192 die vom Basisteil 190 wegragen. Wie in Fig. 3 gezeigt, besitzen die Seitenwände 192, umfangsmäßig sich erwei­ ternde untere Endteile 194, die den Bodenabschnitt 152 des Rings 34 schnei­ den. Die Seitenwände 192 besitzen ferner parallele obere Endteile 196, die den Rahmen 36 schneiden. Die sich erweiternden Konfigurationen der unte­ ren Endteile 194 helfen bei der Übertragung der Biegebeanspruchungen von dem Bodenabschnitt 152 des Rings 34 zu den unteren Speichen 40 und 42. Die sich nicht erweiternden Konfigurationen der oberen Endteile 196 helfen bei der Konzentration der Biegebeanspruchungen in den oberen Endteilen 196. Dies fördert das Biegen der unteren Speichen 40 und 42 zwischen dem Rahmen 36 und dem Bodenabschnitt 152 des Randes 34. Die sich nicht er­ weiternden Konfigurationen der oberen Endteile 196 helfen auch bei der Ver­ hinderung der Übertragung von Biegebeanspruchungen von den unteren Speichen 40 und 42 auf den Rahmen 36. Dies hilft bei der Verhinderung des Biegens des Rahmens 36. Ferner schneiden gemäß dieses Merkmals der Er­ findung die unteren Speichen 40 und 42 den Rahmen 36 an den Ecken des Rahmens 36.

Gemäß eines weiteren Merkmales der Erfindung sind die unteren Speichen 40 und 42 axial nach außen zwischen dem Rahmen 36 und dem Ring 34, wie in Fig. 10 gezeigt, gebogen oder bogenförmig angeordnet. Jede der unteren Speichen 40 und 42 besitzt vorzugsweise einen Zwischenteil 202, der einen Scheitel der gebogenen Konfiguration definiert. Wenn eine Fahrzeuginsas­ senlast auf den oberen Ring 34 einwirkt, wie dies durch den in Fig. 10 ge­ zeigten Pfeil angedeutet ist, so wird das Biegen jeder unteren Speiche 40 und 42 durch die gebogene oder bogenförmige Konfiguration gefördert und auch durch eine Konzentration der Beanspruchungen an dem Scheite 202.

Wie oben bemerkt, besitzen die Speichen 40 bis 46 ähnliche oder gleiche Querschnittskonfigurationen, aber die oberen Speichen 44 und 46 sind steifer als die unteren Speichen 40 und 42. Dies ist in erster Linie deshalb der Fall, weil die oberen Speichen 44 und 46 größer und massiver entlang ihrer ge­ samten Längen sind. Insbesondere besitzt jede der oberen Speichen 44 und 46 mindestens eine erste Steifheit an irgendeinem Punkt entlang ihrer Länge und jede der unteren Speichen 40 und 42 hat höchstens eine zweite geringere Steifheit an irgend einem Punkt entlang ihrer Länge.

Wie in Fig. 3 gezeigt, wird die Querschnittskonfiguration jeder oberen Speiche 44 und 46 durch ein Paar von Seitenwänden 206, die von einem Basisteil 208 weg ragen, definiert. Wie in Fig. 11 gezeigt, besitzt jede der oberen Speichen 44 und 46 einen langgestreckten Teil 210 entlang welchem die Seitenwände 206 mit ungleichen Abständen vom Basisteil 208 weg ragen. Die Seitenwand 206, die am dichtesten zu dem Bodenabschnitt 152 des Rings 34 gelegen ist, ist vorzugsweise kürzer als die zwei Seitenwände 206. Dies fördert das Ver­ drehen der oberen Speichen 44 und 46 zu dem Bodenabschnitt 152 des Rings 34 hin, und zwar unter dem Einfluß von Beanspruchungen übertragen auf die oberen Speichen 44 und 46 von dem Bodenabschnitt 152 des Rings 34. Die oberen Speichen 44 und 46 schneiden vorzugsweise die Seitenab­ schnitte 154 des Rings 34 an Stellen, die an ihren unteren Enden 158 angren­ zen um so den Abstand zu minimieren entlang von welchem die Beanspru­ chungen durch die Seitenabschnitte 154 übertragen werden müssen.

Ein zusätzliches Merkmal der Erfindung ist in Fig. 5 gezeigt. Der Anordnungs­ rahmen 36 besitzt einen Bodenabschnitt 212, der sich zwischen den unteren Speichen 40 und 42 erstreckt. Die Aufnahmeplatte 66 besitzt eine untere Kantenoberfläche 214, die sich entlang des unteren Abschnitts 212 des Rah­ mens 36 erstreckt. Die untere Kantenoberfläche 214 der Aufnahmeplatte 66 ist gegenüber dem Bodenabschnitt 212 des Rahmens 36 derart beabstandet, daß das Biegen des Bodenabschnitts 212, wenn irgendwelches Biegen auf­ tritt, nicht zu der Aufblasvorrichtung 50 oder anderen Teilen des Moduls 18 durch die Aufnahmeplatte 66 übertragen wird.

Eine Lenkradanordnung 230 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist teilweise in Fig. 12 dargestellt. Die Anordnung 230 besitzt viele Teile, die im wesentlichen die gleichen sind, wie die entsprechenden Teile der Anordnung 30, die oben beschrieben wurde. Dies wird durch die Verwendung der gleichen Bezugszeichen für die entsprechenden Teile der Fig. 12 und 10 angedeutet. Die Anordnung 230 besitzt somit einen Ring 34 und einen Rah­ men 36, wie Ring 34 und Rahmen 36 der oben beschriebenen Art. Die Anord­ nung 230 besitzt auch (nicht gezeigt) obere Speichen, wie die oberen Spei­ chen 44 und 46, die oben beschrieben wurden, hat aber mindestens eine un­ tere Speiche 233, die sich von den unteren Speichen 40 und 42, wie sie oben beschrieben sind, unterscheidet.

Wie die unteren Speichen 40 und 42, hat die untere Speiche 232 sich erwei­ ternde untere Endteile 194, sich nicht erweiternde obere Endteile 196 und ei­ ne bogenförmige Konfiguration mit einem Scheitel 202. Die untere Speiche 232 besitzt jedoch einen zusätzlichen Scheitel 234 zwischen dem Scheitel 202 und dem Rahmen 36. Wenn eine Fahrzeuginsassenbelastung auf den Ring 34, wie durch den Pfeil gemäß Fig. 12 angedeutet, einwirkt, so biegt sich die untere Speiche 232 am Scheitel 202, wenn sich der Ring 34 in Richtung des Pfeiles auslenkt. Diese Biegung setzt sich fort bis die Auslenkung und Deformation des Metallmaterials am Scheitel 202 maximale Größen erreichen die unter dem Einfluß der angelegten Last erreichbar sind. Eine Konzentration der Biegebeanspruchung an dem zusätzlichen oder ergänzenden Scheitel 234 verursacht dann das Auftreten einer zusätzlichen Biegung an dem zusätzli­ chen Scheitel 234 in ähnlicher Art und Weise, wie unter dem Einfluß einer auf­ rechterhaltenden oder zusätzlichen Lasten. Der zusätzliche Scheitel 234 hilft somit beim Schutz des Rahmens 36 gegenüber Biegung.

Wie dies teilweise in Fig. 13 gezeigt ist, weist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Lenkradanordnung 330 mit einem Ring 334 auf. Der Teil 336 des Rings 334, der in Fig. 13 gezeigt ist, ist Teil eines unteren Abschnitts des Rings 334, wie der untere Abschnitt 152 des Rings 34 (Fig. 3). Vorzugs­ weise ist der Teil 336 des Rings 334 ein Teil eines Paares entsprechend den Teilen 338 des Rings 34 der sich zwischen den unteren Speichen 40 und 42 und den Seitenabschnitten 154 des Rings 34 erstreckt.

Der Teil 336 des Rings 334 besitzt eine U-förmige Querschnittskonfiguration, definiert durch eine Basis 340 und ein Paar von Seitenwänden 342, die von der Basis 340 wegragen. Die Seitenwände 342 ragen in ungleichen Abstän­ den von der Basis 340 weg, und zwar mindestens teilweise entlang der Länge des Teils 336. Die radial am weitesten außen gelegene Seitenwand 342 ist vorzugsweise die kürzere der zwei Seitenwände. Dies fördert das Verdrehen dieses Teils 336 des Rings 334 unter dem Einfluß einer Fahrzeuginsassen­ belastung.

Gemäß eines weiteren zusätzlichen Merkmales der Erfindung kann eine wei­ tere Steuerung oder Kontrolle der Biege- und Verdrehfestigkeiten dadurch erhalten werden, daß man das Belüften und Kühlen des Magnesiums oder anderen Metallmaterials bei der Formung der Anordnungen 30, 230 und 330 im Formprozeß steuert oder kontrolliert. Eine solche Steuerung des Formpro­ zesses kann Materialeigenschaften vorsehen, wie beispielsweise eine pro­ zentuale Dehnung in speziellen baulichen Zonen, gemäß welcher bestimmte Anforderungsleistungsfähigkeiten für das optimale Zusammenstoßenergiema­ nagement erreicht werden können. Die vorliegende Erfindung kann somit da­ zu verwendet werden, sowohl die Querschnittskonfigurationen als auch die Materialeigenschaften der Lenkradanordnung in ausgewählten Zonen der Struktur zu optimieren.

Dem Fachmann sind aufgrund der obigen Beschreibungen Abwandlungen an die Hand gegeben.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor: Eine Lenkradanordnung 30 weist einen Rahmen 36 auf, der derart konfiguriert ist, daß es sich um ein Airbagmodul 18 herum erstreckt, wobei ferner ein Ring 34 mit einer Drehach­ se 35 vorgesehen ist und eine Vielzahl von Speichen 40 bis 46 die sich vom Rahmen 36 zum Ring 34 erstrecken. Der Ring 34 besitzt einen oberen Ab­ schnitt 150 und einen diametral entgegengesetzt liegenden Bodenabschnitt 152. Der obere Abschnitt 150 versieht den Ring 34 mit einer ersten Steifheit. Der Bodenabschnitt 152 versieht den Ring 34 mit einer zweiten geringeren Steifheit.

Claims (17)

1. Eine Vorrichtung die folgendes aufweist:
eine Lenkradanordnung, die einen Rahmen aufweist, der sich um ein Airbagmodul herum erstreckt, ferner mit einem Ring mit einer Drehachse und mit einer Vielzahl von Speichen, die sich von dem Rahmen zu dem Ring er­ strecken;
wobei der Ring ferner einen oberen Abschnitt und einen diametral ent­ gegengesetzt liegenden Bodenabschnitt aufweist, und wobei der obere Ab­ schnitt den Ring mit einer ersten Steifheit und der Bodenabschnitt den Ring mit einer zweiten geringeren Steifheit ausstattet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Speichen eine sich von dem Rahmen zu dem Bodenabschnitt des Rings erstreckende Speiche aufweisen, die axial bogenförmig nach außen von dem Rahmen zu dem Ring verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Speiche einen Teil aufweist, der einen Scheitel der bogenförmigen Konfiguration definiert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Speiche ferner einen Teil auf­ weist, der einen zusätzlichen Scheitel der erwähnten bogenförmigen Konfigu­ ration definiert.

5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, wobei die Speichen eine Speiche aufweisen mit einer im ganzen U-förmigen Querschnittskonfiguration, definiert durch einen Basisteil und ein Paar von Seitenwänden, die von dem Basisteil weg ragen, wobei die Seiten­ wände der Speiche parallele obere Endteile aufweisen, die den Rahmen schneiden, und wobei die Seitenwände der Speiche ferner sich erweiternde untere Endteile aufweisen, die den Bodenabschnitt des Ringes schneiden.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche insbesondere nach Anspruch 1, wobei die Speichen eine Speiche mit einer im ganzen U-förmigen Querschnittskonfiguration aufweisen, und zwar definiert durch ein Basisteil und ein Paar von Seitenwänden, die von dem Basisteil weg ragen, wobei die Speiche einen langgestreckten Teil besitzt, entlang von dem die Seitenwänden mit ungleichen Abständen vom Basisteil weg ragen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, insbesondere Anspruch 1, wobei die Speichen eine obere und eine unte­ re Speiche aufweisen, wobei die obere Speiche mindestens eine erste Steif­ heit an jedem Punkt entlang ihrer Länge besitzt, und wobei die untere Speiche höchstens eine zweite geringere Steifheit an irgendeinem Punkt entlang ihrer Länge besitzt.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, insbesondere Anspruch 1, wobei die Speichen ein Paar von unteren Speichen aufweisen, die sich von dem Rahmen zu dem Bodenabschnitt des Rings erstrecken, und wobei der Bodenabschnitt des Rings die unteren Spei­ chen überspannt und sich umfangsmäßig nach oben von den unteren Spei­ chen zu dem oberen Abschnitt des Rings erstreckt.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, insbesondere Anspruch 1, wobei jeder der Abschnitte des Rings eine im ganzen U-förmige Querschnittskonfiguration besitzt.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, insbesondere Anspruch 9, wobei die U-förmige Querschnittskonfiguration des unteren Abschnitts des Rings durch eine Basis und ein Paar von Seiten­ wänden die von der Basis weg ragen, definiert ist, und wobei der untere Ab­ schnitt des Rings einen langgestreckten Teil aufweist entlang von dem die Seitenwände mit ungleichen Abständen von der Basis weg ragen.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, insbesondere Anspruch 1, wobei die Anordnung eine einteilige Struktur ist.

12. Eine Vorrichtung die folgendes aufweist:
eine einteilige Lenkradanordnung, die einen Rahmen aufweist, der der­ art konfiguriert ist, daß es sich um ein Airbagmodul erstreckt, und ferner mit einem Ring mit einer Drehachse und mit einer Vielzahl von Speichen, die sich von dem Rahmen zu dem Ring erstrecken;
wobei der Ring ein Paar von diametral entgegengesetzten Seitenab­ schnitten aufweist, einen oberen Abschnitt, der sich umfangsmäßig zwischen den oberen Enden der Seitenabschnitte erstreckt, und einen Bodenabschnitt, der sich umfangsmäßig zwischen den unteren Enden der Seitenabschnitte erstreckt; und
wobei der Bodenabschnitt des Rings diesen den Ring mit einer ersten Steifheit versieht, wobei der obere Abschnitt des Rings mit einer zweiten Steifheit versieht, die größer ist als die erste Steifheit, und wobei jeder der Seitenabschnitte des Rings diesen mit einer dritten Steifheit versieht, die grö­ ßer ist als die zweite Steifheit.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprü­ che, insbesondere Anspruch 12, wobei der Ring erste und zweite Nuten be­ sitzt, die jeweils die oberen und unteren Abschnitte des Rings mit im allge­ meinen U-förmigen Querschnittskonfigurationen versehen, wobei jeder der Seitenabschnitte des Rings eine Querschnittskonfiguration besitzt, die frei ist von einer Ausnehmung oder einem hohlen Innenraum.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der obere Abschnitt des Rings die oberen Enden der Seitenabschnitte überspannt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Speichen ein Paar von Spei­ chen aufweisen, die sich von dem Rahmen zu dem Bodenabschnitt des Rings erstrecken, wobei der Bodenabschnitt des Rings das erwähnte Paar von Speichen überspannt und sich umfangsmäßig nach oben von dem Paar von Speichen zu den Seitenabschnitten des Rings erstreckt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Speichen ein Paar von Spei­ chen aufweisen, die die Seitenabschnitte des Rings schneiden, und zwar an Stellen angrenzend an die unteren Enden der Seitenabschnitte.

17. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der obere Abschnitt des Rings die oberen Enden der Seitenabschnitte überspannt, und wobei die Speichen ein Paar von unteren Speichen aufweisen, die den Bodenabschnitt des Rings schneiden, und zwar an Stellen beabstandet umfangsmäßig gegenüber den Seitenabschnitten des Rings, wobei die Speichen ferner ein Paar von oberen Speichen aufweisen, die die Seitenabschnitte des Rings schneiden, und zwar an Stellen angrenzend an die unteren Enden der Seitenabschnitte.