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Die
Erfindung betrifft ein Fahrzeuglenkrad, das um eine Lenkradachse
drehbar ist, mit einer Lenkradnabe, einem als separates, vorgefertigtes Bauteil
ausgebildeten Aufnahmeteil und einem Gassackmodul, das einen Generatorträger aufweist,
wobei der Generatorträger
in das Aufnahmeteil eingesetzt ist.
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Derartige
Fahrzeuglenkräder
sind aus dem Stand der Technik bekannt, wobei diese Lenkräder häufig so
ausgebildet sind, daß sich
das Gassackmodul in axialer Richtung bewegen kann. Solche schwimmend
gelagerten Gassackmodule, die die Funktion eines Hupenbetätigungselements übernehmen,
werden auch als „Floating-Horn"-Module bezeichnet.
Sie haben gegenüber
auf dem Lenkrad angeordneten Hupen-Tastschaltern den Vorteil, daß das Gassackmodul
unabhängig
vom Lenkradeinschlag immer eine mittige Position einnimmt, so daß die Hupenbetätigung in
Gefahrensituationen vereinfacht ist. In der Regel ist das Gassackmodul
gegen die Kraft von Druckfedern so weit nach unten bewegbar, daß ein im
Fahrzeuglenkrad vorgesehener Hupkontakt durch das Niederdrücken des
Gassackmoduls geschlossen wird.
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Ein
gattungsgemäßes Fahrzeuglenkrad
ist beispielsweise in der
DE 20 2004 018 362 U1 offenbart, bei dem
ein Gassackmodul axial verschieblich in einem zylindrischen Außenmantel
einer Aufnahme aufgenommen ist. Zur Führung des Gassackmoduls sind
an einem axialen Rand des Außenmantels
Führungselemente
vorgesehen. Der Hub des Gassackmoduls ist in beiden axialen Richtungen
durch Anschläge
begrenzt, wobei diese Anschläge
außerdem auch
eine Verdrehung des Gassackmoduls im Außenmantel verhindern.
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Ein
weiteres Fahrzeuglenkrad gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist in der
DE
200 06 595 U1 beschrieben, wobei ein Gassackmodul axial
verschieblich in ein Aufnahmeteil eingesetzt ist. Das im wesentlichen
zylindrische Gassackmodul wird dabei entlang einer ebenfalls im
wesentlichen zylindrischen Innenseite des Aufnahmeteils geführt. In
einer Umfangswand des Aufnahmeteils kann dabei eine axial verlaufende
Führungsnut
vorgesehen sein, mittels der das Gassackmodul bezüglich seiner
Umfangsrichtung im Aufnahmeteil festgelegt wird. Durch die großflächig aneinander
gleitenden zylindrischen Wände
des Gassackmoduls und des Aufnahmeteils entsteht beim Verschieben
des Gassackmoduls eine relativ hohe Reibung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein in seiner Konstruktion einfaches und in
seiner Herstellung möglichst
preiswertes Fahrzeuglenkrad zu schaffen. Insbesondere soll dieses
Fahrzeuglenkrad bei einer Ausführung
mit einem Floating-Horn-Gassackmodul eine möglichst leichtgängige Hupenbetätigung ermöglichen,
sowie eine möglichst
exakte axiale Verschiebung des Gassackmoduls gewährleisten, d.h. ein Verkippen
des Gassackmoduls bei außermittiger Betätigung weitgehend
verhindern.
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Die
Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Fahrzeuglenkrad der eingangs
genannten Art gelöst,
bei dem das Aufnahmeteil und der Generatorträger aus Kunststoff sind. Durch
die Fertigung dieser Bauteile aus Kunststoff werden im Vergleich
zu Metallbauteilen sowohl die Materialkosten als auch der Aufwand
für die
Formgebung der Bauteile verringert, zudem lassen sich niedrige Pressungen
erzielen, und die Ausdehnungen der Teile bei Hitzeeinwirkung sind
gleich.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Generatorträger
axial verschieblich im Aufnahmeteil aufgenommen und durch dieses
geführt.
Somit läßt sich
die oben erwähnte
Verringerung des Material- und Herstellungsaufwands auch bei den
weit verbreiteten Fahrzeuglenkrädern
mit Floating-Horn-Gassackmodul realisieren.
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Die
gestellte Aufgabe wird darüber
hinaus auch gelöst
durch ein Fahrzeuglenkrad mit einer Lenkradnabe, einem Aufnahmeteil
und einem Gassackmodul, das einen Generatorträger aufweist, wobei der Generatorträger in das
Aufnahmeteil eingesetzt, axial verschieblich im Aufnahmeteil aufgenommen
und durch dieses geführt
ist, und wobei der Generatorträger
und/oder das Aufnahmeteil axial versetzte Lagervorsprünge aufweist,
welche an das Aufnahmeteil und/oder dem Generatorträger angrenzen und
eine Axialführung
bilden. Die Ausbildung axial versetzter Lagervorsprünge am Generatorträger und/oder
am Aufnahmeteil ist mit geringem Aufwand möglich und stellt gleichzeitig
eine gute Gleitführung für den Generatorträger innerhalb
des Aufnahmeteils dar. Da die Lagervorsprünge axial versetzt angeordnet
sind, ist ein Verkippen des Generatorträgers innerhalb des Aufnahmeteils
bei außermittiger
Hupenbetätigung
weitgehend ausgeschlossen.
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Vorzugsweise
sind die Lagervorsprünge
einstückig
an den Generatorträger
und/oder das Aufnahmeteil angeformt. Insbesondere bei einer Kunststoffertigung
des Generatorträgers
bzw. des Aufnahmeteils ist die Anformung von Lagervorsprüngen mit geringem
Aufwand gut möglich.
Der Arbeitsschritt des Befestigens separater Lagervorsprünge entfällt, und
die Anzahl der Einzelbauteile für
das erfindungsgemäße Fahrzeuglenkrad
wird minimiert.
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Die
Lagervorsprünge
können
insbesondere im Bereich axialer Enden des Generatorträgers und/oder
des Aufnahmeteils angeordnet sein. Durch diese Anordnung der Lagervorsprünge mit
größtmöglicher
Entfernung in axialer Richtung wird das Kippen des Generatorträgers im
Aufnahmeteil besonders effektiv verhindert.
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In
einer Ausführungsform
sind die Lagervorsprünge über einen
Außen-
bzw. Innenumfang des Generatorträgers
bzw. Aufnahmeteils verteilt angeordnet.
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Besonders
vorteilhaft weist der Generatorträger und/oder das Aufnahmeteil
in dieser Ausführungsform
wenigstens drei umfangsmäßig versetzte Lagervorsprünge auf.
Mit diesen wenigstens drei Lagervorsprüngen, die über einen Außen- bzw. Innenumfang
des Generatorträgers
bzw. des Aufnahmeteils verteilt angeordnet sind, ist eine Lagefixierung des
Generatorträgers
innerhalb des Aufnahmeteils quer zur Lenkradachse möglich.
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Vorzugsweise
erfolgt die Axialführung
des Generatorträgers
im Aufnahmeteil ausschließlich mittels
der axial versetzten Lagervorsprünge.
Durch die Lagefixierung und Führung
des Generatorträgers im
Aufnahmeteil ausschließlich
mittels der Lagervorsprünge
wird die Kontaktfläche
zwischen dem Generatorträger
und dem Aufnahmeteil minimiert. Infolge dieser minimierten Kontaktfläche ist
ein Gleiten des Generatorträgers
im Aufnahmeteil mit geringem Reibwiderstand möglich, so daß eine leichtgängige Hupenbetätigung bzw.
ein leichtgängiges
Lösen der Hupe
gewährleistet
ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
sind am Generatorträger
und/oder am Aufnahmeteil axiale Nuten ausgebildet, in welche die
Lagervorsprünge eingreifen,
wobei die Lagervorsprünge
in den Nuten gleiten können.
Bei im wesentlichen zylindrisch ausgeführtem Generatorträger bzw.
Aufnahmeteil wird durch diese Maßnahme eine Verdrehung des
Generatorträgers
relativ zum Aufnahmeteil um eine gemeinsame Längsachse B verhindert. Die
zusammenwirkenden Lagervorsprünge
und Nuten positionieren den Generatorträger also bezüglich der
Umfangsrichtung im Aufnahmeteil.
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In
einer Ausführungsform
ist der Generatorträger
als topfförmiges
Modulgehäuse
ausgebildet. Der Arbeitsschritt einer Befestigung eines separaten Generatorträgers an
einem Modulgehäuse
wird somit eingespart, und ferner wird die Anzahl der Einzelbauteile
des erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkrads weiter
verringert.
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In
dieser Ausführungsform
weist der Generatorträger
bevorzugt einen Boden auf, an dem ein Gasgenerator befestigt ist,
wobei sich der Gasgenerator durch eine Öffnung im Boden erstreckt.
In dieser Ausführungsvariante
kann der Gasgenerator von außerhalb
des topfförmigen
Generatorträgers
montiert und mit einfachen Mitteln befestigt werden. Ob das gefaltete
Gassackpaket bei der Montage des Gasgenerators bereits in den topfförmigen Generatorträger eingeführt wurde
oder erst nachträglich eingebracht
wird, ist dabei unerheblich.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
des Fahrzeuglenkrads ist eine Feder vorgesehen, welche den Generatorträger relativ
zum Aufnahmeteil in eine Grundstellung beaufschlagt. Diese Feder
gewährleistet
eine Funktion des Gassackmoduls nach dem Floating-Horn-Prinzip.
Da ein Kippen des Generatorträgers
im Aufnahmeteil durch die Lagervorsprünge weitgehend ausgeschlossen
ist, erfährt
der Generatorträger
bei einer Hupenbetätigung
in jedem Punkt die gleiche axiale Verschiebung, so daß besonders bevorzugt
eine einzige Feder genügt,
um nach einer Hupenbetätigung
den Generatorträger
in eine Grundstellung zurückzubewegen.
In einigen Ausführungsvarianten
kann die Feder z.B. als federnde Zunge am Generatorträger oder
am Aufnahmeteil angeformt sein. Selbstverständlich können auch mehrere Federn vorgesehen
werden, die den Generatorträger
in seine Grundstellung beaufschlagen.
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Am
Generatorträger
und am Aufnahmeteil kann jeweils mindestens ein Kontaktelement vorgesehen
sein, wobei die Kontaktelemente in der Grundstellung beabstandet
sind und nach einer axialen Verschiebung des Generatorträgers relativ
zum Aufnahmeteil entgegen der Federkraft miteinander in Kontakt
stehen. Dabei wird durch die miteinander in Kontakt stehenden Kontaktelemente
ein Hupsignal ausgelöst.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist das Aufnahmeteil fest mit der Lenkradnabe verbunden, so daß sich das
Aufnahmeteil und das Gassackmodul beim Verdrehen des Lenkrads zusammen
mit dem Lenkrad bzw. der Lenkradnabe drehen. Das Aufnahmeteil kann
dabei entweder unmittelbar oder mittelbar mit der Lenkradnabe verbunden
sein. Bei der unmittelbaren Verbindung ist das Aufnahmeteil direkt
an der Lenkradnabe angebracht, z.B. verschraubt, wohingegen bei
der mittelbaren Verbindung z.B. an einer der Lenkradnabe abgewandten Seite
des Aufnahmeteils eine Blende vorgesehen ist, die am Lenkrad befestigt
wird und somit eine Verbindung zur Lenkradnabe herstellt.
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Alternativ
zur Befestigung des Aufnahmeteils an der Lenkradnabe sind Ausführungsformen
denkbar, bei denen das Aufnahmeteil und damit auch das Gassackmodul
relativ zum Fahrzeug lagefest, d.h. nicht mit dem Lenkrad mitdrehend
angeordnet sind. Das Aufnahmeteil ist in diesen Fällen nicht
direkt an der Lenkradnabe oder am Lenkrad angebracht, sondern z.B. über ein
Getriebe oder ein Lager mit der Lenkradnabe oder dem Lenkrad gekoppelt.
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Falls
das Aufnahmeteil direkt an der Lenkradnabe angebracht ist, kann
das Aufnahmeteil Aussparungen zur Aufnahme von Befestigungsmitteln haben,
mittels denen das Aufnahmeteil an der Lenkradnabe befestigt ist.
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Diese
Aussparungen sind vorzugsweise von einer Innenseite des Aufnahmeteils
zugänglich. Durch
diese Maßnahmen
ist eine „versteckte" Befestigung des
Aufnahmeteils an der Lenkradnabe sehr einfach möglich, ohne daß die Befestigungsmittel später in einem
fertig montierten Fahrzeuglenkrad sichtbar sind.
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Bevorzugt
hat das Aufnahmeteil in Richtung zu einem Boden des Aufnahmeteils
eine schräg
nach innen verlaufende Anlagefläche,
mit der das Aufnahmeteil an einer schrägen Gegenfläche der Lenkradnabe anliegt.
Durch diese Anlage- bzw. Gegenfläche wird
das Aufnahmeteil in Umfangsrichtung relativ zur Lenkradnabe so ausgerichtet
und zentriert, daß die Aussparungen
im Aufnahmeteil zur Aufnahme von Befestigungsmitteln bereits über den
vorgesehenen Befestigungspunkten an der Lenkradnabe liegen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht eines Generatorträgers und
eines Aufnahmeteils eines erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkrads; und
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2 eine
Schnittansicht durch einen Nabenbereich eines erfindungsgemäßen Fahrzeuglenkrads.
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In 1 ist
ein Generatorträger 10 und
ein als separates, vorgefertigtes Bauteil ausgebildetes Aufnahmeteil 12 abgebildet,
wobei sowohl der Generatorträger 10 als
auch das Aufnahmeteil 12 aus einem Kunststoff hergestellt
sind.
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Der
Generatorträger 10 ist
im vorliegenden Fall als topfförmiges
Modulgehäuse
eines Gassackmoduls 13 ausgebildet, welches einen gefalteten Gassack 14 aufnehmen
kann (vgl. 2). Der topfförmige Generatorträger 10 weist
eine im wesentlichen zylindrische Umfangswand 16 und einen
Boden 18 auf, wobei am Boden 18 ein Gasgenerator 20 befestigt
ist, der sich durch eine Öffnung 22 im
Boden 18 erstreckt. In 2 ist deutlich
zu sehen, daß der Gasgenerator 20 von
außerhalb
des topfförmigen Generatorträgers 10 (also
in 2 von unten) an den Boden 18 montiert
werden kann.
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Das
in 1 dargestellte Aufnahmeteil 12 ist ebenfalls
weitgehend zylindrisch ausgeführt,
so daß der
Generatorträger 10 axial
verschieblich im Aufnahmeteil 12 aufgenommen und durch
dieses geführt
werden kann. An der Innenseite einer Umfangswand 24 weist
das Aufnahmeteil mehrere axial versetzte Lagervorsprünge 26 auf,
welche im montierten Zustand am Generatorträger 10 anliegen und
eine Axialführung
bilden (vgl. auch 2). Im vorliegenden Beispiel
erstrecken sich die Lagervorsprünge 26 in
radialer Richtung und sind einstückig
an den Kunststoff-Generatorträger 10 angeformt,
wobei die Lagervorsprünge 26 im
Bereich axialer Enden 28 des Aufnahmeteils 12 angeordnet
sind. An einem der axialen Enden 28 ist ein Boden 30 des
Aufnahmeteils 12 angedeutet.
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An
der Außenseite
der Umfangswand 16 des Generatorträgers 10 sind axial
ausgerichtete Nuten 32 ausgebildet, in welche die Lagervorsprünge 26 im montierten
Zustand des Fahrzeuglenkrads (2) eingreifen,
wobei die Lagervorsprünge 26 in
den Nuten 32 gleiten können.
Im dargestellten Beispiel sind vier Lagervorsprünge 26 bzw. Nuten 32 vorgesehen, die
gleichmäßig, d.h.
unter 90°, über einen
Außenumfang
des Generatorträgers 10 bzw.
einen Innenumfang des Aufnahmeteils 12 verteilt abwechselnd an
den axialen Enden angeordnet sind. Der Generatorträger 10 ist
im Aufnahmeteil 12 ausschließlich mittels der axial und
umfangsmäßig versetzten
Lagervorsprünge 26 geführt. Infolgedessen
ist die Kontaktfläche
zwischen dem Generatorträger 10 und dem
Aufnahmeteil 12 auf die Summe der einzelnen Anlageflächen der
Lagervorsprünge 26 begrenzt,
so daß bei
einer Axialverschiebung des Generatorträgers 10 relativ zum
Aufnahmeteil 12 nur eine geringe Reibung auftritt. Ferner
ist ein Klemmen und Verkanten ausgeschlossen.
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In
den 1 und 2 sind am Aufnahmeteil 12 Aussparungen 34 zur
Aufnahme von Befestigungsmitteln 36 zu erkennen, mittels
denen das Aufnahmeteil 12 an einer Lenkradnabe 38 aus
Metall, insbesondere Gußmaterial,
befestigt ist, wobei die Aussparungen von einer Innenseite des topfförmigen Aufnahmeteils 12 zugänglich sind.
Im vorliegenden Beispiel hat das Aufnahmeteil 12 in Richtung
zum Boden 30 schräg
nach innen verlaufende Anlageflächen 40,
mit denen das Aufnahmeteil 12 an einer schrägen Gegenfläche 42 der
Lenkradnabe 38 anliegt.
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Bei
der Montage des Fahrzeuglenkrads wird zunächst das Aufnahmeteil 12 auf
die Lenkradnabe 38 aufgesetzt und mittels der geneigten
Anlage- und Gegenflächen 40, 42 in
Umfangsrichtung relativ zur Lenkradnabe 38 ausgerichtet. Über die
Aussparungen 34 wird das Aufnahmeteil 12 dann
durch Befestigungsmittel 36 an der Lenkradnabe 38 fixiert,
wobei die Befestigungsmittel 36 von innen zugänglich sind, so
daß sie
später
im fertig montierten Fahrzeuglenkrad von außen nicht mehr sichtbar sind.
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Schließlich wird
in das Aufnahmeteil 12 das vormontierte Gassackmodul 13 eingeführt, welches den
topfförmigen
Generatorträger 10,
der gleichzeitig das Modulgehäuse
bildet, den Gasgenerator 20, den gefalteten Gassack 14 und
eine Modulabdeckung 44 umfaßt.
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Der
fertig montierte Zustand des Fahrzeuglenkrads ist in der Schnittansicht
gemäß 2 zu
sehen. Das Fahrzeuglenkrad befindet sich in 2 in einer
Grundstellung, wobei eine Feder 46 vorgesehen ist, die
den Generatorträger 10 relativ
zum Aufnahmeteil 12 in diese Grundstellung beaufschlagt. Durch
axialen Druck auf die Modulabdeckung 44 kann das Gassackmodul 13,
insbesondere der Generatorträger 10,
relativ zum Aufnahmeteil 12 entgegen der Federkraft bewegt
werden (in 2 nach unten). Am Generatorträger 10 und
am Aufnahmeteil 12 vorgesehene Kontaktelemente 48,
die in der Grundstellung voneinander beabstandet sind, treten durch diese
Bewegung miteinander in Kontakt und lösen ein Hupsignal aus.
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Das
Fahrzeuglenkrad gemäß den 1 und 2 ist
lediglich als Ausführungsbeispiel
zu verstehen. Im Rahmen der geltenden Ansprüche sind zahlreiche Detailänderungen
möglich.
Insbesondere wird darauf hingewiesen, daß entgegen dem gezeigten Beispiel
die Lagervorsprünge 26 auch
am Generatorträger 10 und
die Nuten 32 am Aufnahmeteil 12 vorgesehen sein
können.
Auch Mischformen mit Lagervorsprüngen 26 und
Nuten 32 sowohl am Generatorträger 10 als auch am
Aufnahmeteil 12 sind denkbar. Ebenso sind die Anzahl und
Lage der einzelnen Lagervorsprünge 26 variabel,
wobei sich eine gleichmäßige, insbesondere
symmetrische Verteilung als besonders vorteilhaft erwiesen hat.
In einigen Ausführungsformen
des Fahrzeuglenkrads fällt
die Lenkradachse A, um die das Fahrzeuglenkrad verdreht wird, mit
der Längsachse
B des Generatorträgers 10 bzw. des
Aufnahmeteils 12 zusammen, wohingegen die Achsen A, B in
anderen Ausführungsformen
zueinander versetzt, aber vorzugsweise parallel sind (2).
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Das
erfindungsgemäße Fahrzeuglenkrad
ist aufgrund der Fertigung des Generatorträgers 10 und des Aufnahmeteils 12 aus
Kunststoff besonders kostengünstig
herstellbar. Durch die besondere Axialführung mittels Lagervorsprüngen 26 und
optionalen Nuten 32 ist außerdem eine besonders leichtgängige und
reibungsarme Bewegung des Gassackmoduls bzw. Generatorträgers 10 im
Aufnahmeteil 12 sowie ein geringer, gleichmäßiger sichtbarer
Spalt zwischen der Modulabdeckung 12 und dem benachbarten,
feststehenden Teil des Lenkrads möglich.