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Die
Erfindung betrifft ein Lenkrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Ein solches Lenkrad ist aus der
US 3,227,000 A bekannt.
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Aus
der
US 5,490,435 A ist
es bekannt, einen Grundkörper
eines Lenkrades mit einem U-förmigen
Querschnitt auszubilden.
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Aus
der
US 5,792,302 A ist
es bekannt, zur Herstellung eines Lenkrades zwei Halbschalen vorzusehen,
die dann zu einem Lenkradring mit geschlossenem Querschnitt zusammengefügt werden.
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Aus
der
DE 296 15 261
U1 ist eine Abdeckung eines Gassack-Moduls bekannt, die
einstückig ausgebildet
ist und über
klippartige Befestigungseinrichtungen verschlossen werden kann.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Lenkrad der eingangs genannten Art
so weiterzubilden, daß es
bei gleicher Festigkeit und kostengünstiger Herstellung ein geringeres
Gesamtgewicht aufweist.
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Die
Erfindung löst
die Aufgabe durch ein Lenkrad mit den Merkmalen nach Anspruch 1.
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Bei
der Erfindung wird durch die aus Kunststoffmaterial gebildete Gitterstruktur
erreicht, daß trotz
des aufgrund der Gitterstruktur geringeren Materialaufwandes für das Kunststoffmaterial
ein Lenkrad mit hoher Festigkeit und hoher Formsteifigkeit herstellbar
ist, das in seinen Eigenschaften mit herkömmlichen Lenkrädern vergleichbar
ist. So zeigt das erfindungsgemäß Lenkrad
bei Schlagversuchen dasselbe Verhalten wie ein Lenkrad, bei dem
der aus Metall gefertigte Grundkörper
mit Polyurethan als Kunststoffmaterial versehen ist. Des weiteren
hat das erfindungsgemäße Lenkrad
den Vorteil, daß es
aufgrund seiner Gitterstruktur ein verglichen mit herkömmlichen
Lenkrädern
geringeres Gewicht aufweist. Durch gezieltes Verstärken der
Gitterstruktur ist es ferner möglich,
dem Lenkrad in besonders hoch belasteten Abschnitten, in denen sich
der Fahrer beispielsweise während
eines Bremsvorgangs des Kraftfahrzeuges üblicherweise abstützt, zusätzliche Festigkeit
zu geben.
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Da
die Ummantelung aus mindestens zwei miteinander verbundenen Ummantelungsschalen gebildet
ist, die auf die Gitterstruktur aufgesetzt und mit dieser verbunden
sind, kann das Lenkrad während
seiner Fertigung durch die Montage unterschiedlich gestalteter Ummantelungsschalen
ohne großen
Aufwand an die individuellen Kundenwünsche angepaßt werden,
wobei trotz unterschiedlicher optischer Gestaltung des Lenkrades
bei dessen Fertigung immer derselbe Grundkörper mit Gitterstruktur verwendet
werden kann.
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Weitere
vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung, der Zeichnung sowie den Unteransprüchen.
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So
wird bei einer bevorzugten Ausführungsform
vorgeschlagen, die Gitterstruktur aus einer Vielzahl vom Grundkörper nach
außen
abstehenden Rippen zu bilden, an denen sich die Ummantelung mit
ihrer dem Grund körper
zugewandten Innenseite abstützt.
Durch die Rippen der Gitterstruktur werden die an der Ummantelung
angreifenden Kräfte,
die während
der Fahrt des Kraftfahrzeuges von dem Benutzer auf das Lenkrad aufgebracht
werden, in vorgegebene, definierte Richtungen auf den Grundkörper übertragen,
an dem sich die Ummantelung durch die Gitterstruktur gleichmäßig derart
abstützt,
daß das erfindungsgemäße Lenkrad
auch bei hohen an ihm angreifenden Kräften eine ausreichende Formsteifigkeit
aufweist.
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Die
Gitterstruktur ist vorzugsweise aus einer Vielzahl vorzugsweise
gleichmäßig zueinander
beabstandeter Querrippen gebildet, die in etwa quer zur Umfangsrichtung
des Grundkörpers
von diesem nach außen
abstehen. Die Querrippen sind ihrerseits durch in Umfangsrichtung
des Grundkörpers
gleichfalls nach außen
abstehende Längsrippen
miteinander verbunden. Durch die dadurch entstehende wabenförmige Gitterstruktur
wird erreicht, daß Kräfte, die
an einer Quer- oder Längsrippe
angreifen, durch die miteinander fest verbundenen Rippen abgeleitet werden
und die maximal belastete Rippe von den ihr benachbarten Rippen
sowohl in ihrer Längs-
als auch in ihrer Querrichtung gestützt wird.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist es insbesondere von Vorteil, wenn bei einem Lenkrad mit ringförmigem Grundkörper die
in Umfangsrichtung des Grundkörpers
miteinander fluchtenden Längsrippen jeweils
einen geschlossenen Ring bilden, durch den die entstehenden Kräfte in Umfangsrichtung
des Grundkörpers
abgeleitet werden und so die maximale Belastung an der Stelle des
Lenkrades, an der die Kraft angreift, reduziert ist.
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Als
Kunststoffmaterial für
die Gitterstruktur eignet sich insbesondere Polypropylen, das einerseits
einfach zu verarbeiten ist, andererseits, insbesondere im Vergleich
zu Polyurethan, in seiner Herstellung und Verarbeitung wesentlich
kostengünstiger
ist, so daß das
erfindungsgemäße Lenkrad
mit geringerem Aufwand zu fertigen ist als Lenkräder, bei deren Herstellung
Polyurethan als Kunststoffmaterial verwendet wird.
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Der
Grundkörper
ist vorzugsweise als Gußteil,
insbesondere als Spritzgußteil
ausgebildet und aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gefertigt,
so daß das
Gesamtgewicht des Lenkrades weiter gesenkt ist.
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Um
dem Lenkrad ein gefälliges
Aussehen zu geben, wird ferner vorgeschlagen, die Ummantelung beispielsweise
aus einem Echtholzfurnier oder einem anderen edlen Material zu fertigen.
Alternativ ist es auch möglich,
die Ummantelung aus Kohlenstofffasern zu bilden, um dem Lenkrad
zusätzliche
Festigkeit zu verleihen.
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Die
Ummantelungsschalen sind vorzugsweise durch Rastverbindungen fest
mit der Gitterstruktur verbunden.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnung näher
erläutert.
Darin zeigen:
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1 ein
erfindungsgemäßes Lenkrad
in perspektivischer Darstellung,
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2 eine
Schnittansicht des Lenkrades entlang der Schnittlinie A-A in 1,
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3 eine
vergrößerte perspektivische
Darstellung eines Abschnittes des Lenkrades nach 1 unter
Weglassung einer Ummantelung, und
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4 eine
geschnittene Ansicht des erfindungsgemäßen Lenkrades entlang der Schnittlinie B-B
in 2.
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1 zeigt
in perspektivischer Darstellung ein Lenkrad 10 für ein Kraftfahrzeug.
Das etwa kreisrunde Lenkrad 10 weist drei radial nach innen
verlaufende Speichen 12 auf, die in einer Lenkradnabe (nicht
dargestellt) zusammenlaufen, mit der das Lenkrad 10 in
bekannter Weise an einer nicht dargestellten Lenksäule des
Kraftfahrzeuges befestigt werden kann.
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Wie
der in 2 dargestellte Querschnitt des Lenkrades 10 zeigt,
weist das Lenkrad 10 einen Grundkörper 14 auf, der etwa
ringförmig
ist (vgl. 1) und eine etwa U-förmige Querschnittsform aufweist,
wobei sich die beiden Schenkel 16 und 18 des Grundkörpers 14 in
Richtung der der Sichtseite des Lenkrades 10 abgewandten
Unterseite erstrecken. Der Grundkörper 14 sowie die
an ihm angeformten Speichen 12 sind aus einer Aluminiumlegierung
gegossen.
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Wie 3 zeigt,
stehen quer zur Umfangsrichtung des Grundkörpers 14 von diesem
etwa kreisförmige
Querrippen 20 einer Gitterstruktur 22 nach außen ab,
die etwa konzentrisch zum Grundkörper 14 angeordnet,
an diesem angeformt sind. Die Querrippen 20 der aus Polypropylen
gebildeten Gitterstruktur 22 sind etwa mit gleichem Abstand über den gesamten
Umfang des Grundkörpers 14 verteilt,
wobei jede Querrippe 20 in einer etwa normal zur Umfangsrichtung
des Grundkörpers 14 verlaufenden Ebene
angeordnet ist, die in Richtung der Lenkradnabe des Lenkrades 10 verläuft.
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Zwischen
jeweils benachbarten Querrippen 20 sind jeweils drei Längsrippenpaare 24, 26 und 28 vorgesehen,
die mit den Querrippen 20 einstückig ausgebildet und am Grundkörper 14 angeformt
sind. Jedes Längsrippenpaar 24, 26 bzw. 28 weist
eine nach unten in Richtung der Schenkel 16 und 18 vom Grundkörper 14 abstehende
Längsrippe
sowie eine mit dieser fluchtende, in entgegengesetzter Richtung vom
Grundkörper 14 abstehende
Längsrippe
auf. Wie die 3 und 4 zeigen,
fluchten die zwischen jeweils zwei benachbarten Querrippen 20 angeordneten
Längsrippenpaare 24, 26 und 28 mit
den sich anschließenden
Längsrippenpaaren,
so daß die Gitterstruktur 22 insgesamt
drei aus den Längsrippenpaaren 24, 26 und 28 gebildete,
in Umfangsrichtung des Grundkörpers 14 verlaufende
Ringe 30, 32 und 34 aufweist. Die freien
Stirnseiten der Längsrippenpaare 24, 26 und 28 enden
etwa auf gleicher Höhe
mit den Umlaufkanten der Querrippen 20, so daß die Gitterstruktur 22 eine
den Grundkörper 14 vollständig umschließende Wabenstruktur
bildet, deren von den Umlaufkanten der Querrippen 20 und den
Stirnseiten der Längsrippenpaare 24, 26 und 28 gebildete
Stützflächen für eine Ummantelung 30 (vgl. 2)
in etwa gleichen radialen Abstand zum Flächenschwerpunkt des Grundkörpers 14 aufweisen.
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Die
Ummantelung 36, die aus einem Edelholz, Kohlenstoffasern
oder ähnlichem
gebildet ist und dem Lenkrad 10 ein gefälliges Aussehen sowie eine
für den
Benutzer angenehm zu greifende Oberfläche verleiht, weist eine erste
Ummantelungsschale 38 und eine zweite Ummantelungsschale 40 auf.
Die beiden Ummantelungsschalen 38 und 40 sind
so ausgebildet, daß sie
sich mit ihren jeweiligen Innenseiten an den von der Gitterstruktur 22 gebildeten Stützflächen gleichmäßig abstützen, wobei
die beiden in 2 im Querschnitt U-förmig dargestellten Ummantelungsschalen 38 und 40 an
ihren umlaufenden Kanten fest mit der Gitterstruktur 22 verbunden sind.
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Zu
diesem Zweck ist an jeder umlaufenden Kante jeder Ummantelungsschale 38 bzw. 40 eine
radial nach innen abstehende Rastnase 42 bzw. 44 sowie 46 bzw. 48 ausgebildet.
Die Rastnasen 42 und 46 sowie 44 und 48 der
aneinander anliegenden, umlaufenden Kanten der beiden Ummantelungsschalen 38 und 40 sind
jeweils in einer gemeinsamen an jeder Querrippe 20 ausgebildeten
Ausnehmung 50 bzw. 52 derart verrastet, daß die beiden
Ummantelungsschalen 38 bzw. 40 mit der Gitterstruktur 22 und
dadurch indirekt mit dem Grundkörper 14 fest
verbunden sind.
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Durch
die Gitterstruktur 22 wird erreicht, daß am Lenkrad 10 angreifende
Kräfte
gleichmäßig an den
Grundkörper 14 des
Lenkrades 10 weitergeleitet werden, so daß eventuell
entstehende Kraftspitzen abgebaut und eine Überbelastung einzelner Umfangsabschnitte
des Lenkrades 10 vermieden werden. Darüber hinaus wird durch die wabenförmige Gitterstruktur 22 ein
verglichen mit herkömmlichen Lenkrädern geringeres
Gesamtgewicht erreicht, wobei durch die Verwendung von Polypropylen
als Kunststoffmaterial für
die Gitterstruktur 22 eine verglichen mit dem Einsatz von
Polyurethan äußerst kostengünstige Fertigung
des Lenkrades 10 möglich wird.
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- 10
- Lenkrad
- 12
- Speichen
- 14
- Grundkörper
- 16
- Schenkel
- 18
- Schenkel
- 20
- Querrippen
- 22
- Gitterstruktur
- 24
- Längsrippenpaar
- 26
- Längsrippenpaar
- 28
- Längsrippenpaar
- 30
- Ring
- 32
- Ring
- 34
- Ring
- 36
- Ummantelung
- 38
- erste
Ummantelungsschale
- 40
- zweite
Ummantelungsschale
- 42
- Rastnase
- 44
- Rastnase
- 46
- Rastnase
- 48
- Rastnase
- 50
- Ausnehmung
- 52
- Ausnehmung