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Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug.
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Fahrzeuglenkräder umfassen inzwischen meist ein Airbagmodul, das bei einer Fahrzeugkollision auslöst und einen Aufprall des Fahrers dämpft. Bei der Montage des Lenkrads im Kraftfahrzeug wird das Airbagmodul am Ende des Montagevorgangs üblicherweise ungefähr mittig am Lenkrad angeordnet und axial in Richtung zu einer Lenkradnabe gedrückt, bis das Airbagmodul verrastet und dadurch dauerhaft mit der Lenkradnabe verbunden ist.
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Es kommt allerdings vor, dass das Airbagmodul etwa nach einer Modulauslösung ausgetauscht oder im Rahmen einer Fahrzeuginspektion entfernt werden muss. Aus dem Stand der Technik sind daher bereits Maßnahmen bekannt, die eine zerstörungsfreie Demontage des Airbagmoduls ermöglichen. So ist zum Beispiel ist in der Seitenwand einer Lenkradverkleidung eine Perforation oder Öffnung vorgesehen, über welche die Rastfeder mit einem geeigneten Werkzeug zugänglich und derart verformbar ist, dass sich das Airbagmodul wieder abnehmen lässt.
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Da die Rastfeder bei montiertem Airbagmodul von außen nicht einsehbar ist, muss der Monteur durch Variation des Werkzeugwinkels jedoch zunächst blind den Werkzeugangriffspunkt an der Rastfeder finden. Dieses „Stochern“ mit dem Werkzeug im Lenkradinnenraum ist zum einen äußerst zeitraubend für den Monteur und kann zumindest theoretisch im Lenkradinnenraum befindliche Elektronikbauteile oder Kabel beschädigen.
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Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Fahrzeuglenkrads, das bei geringem Fertigungsaufwand eine schnelle und einfache Demontage eines Airbagmoduls erlaubt sowie die Bauteile im Lenkradinnenraum während des Demontagevorgangs konstruktiv besonders gut schützt.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Spritzgussteil, das einen rinnenartigen Führungsabschnitt aufweist, einem separaten zweiten Spritzgussteil, das ebenfalls einen rinnenartigen Führungsabschnitt aufweist, wobei die Spritzgussteile so aneinander angrenzen, dass die beiden Führungsabschnitte zusammen einen Führungskanal für ein Airbagmodul-Demontagewerkzeug bilden, welcher sich entlang einer Kanalachse erstreckt. Unter dem Führungskanal ist dabei im Rahmen der Erfindung ein durchgängiger Kanal mit einem im Wesentlichen konstanten Kanalquerschnitt zu verstehen. Verglichen mit der aus dem Stand der Technik bekannten Öffnung in einer Seitenwand der Lenkradverkleidung ist der Führungskanal deutlich länger und bietet daher eine bessere Führung für das Airbagmodul-Demontagewerkzeug. Aufgrund der problematischen Entformung ist bei Spritzgussteilen die Herstellung von längeren Bauteilkanäle allerdings gar nicht oder nur mit aufwendigen Spritzgussformen und Schieberkonstruktionen möglich. Die vorliegende Erfindung beruht daher auf dem Grundgedanken, den Führungskanal aus rinnenartigen Führungsabschnitten zweier separater Spritzgussteile zusammenzusetzen. Die Realisierung rinnenartig konkaver Oberflächen ist dabei fertigungstechnisch problemlos möglich. Häufig umfasst die Lenkradverkleidung ohnehin wenigstens zwei separate Verkleidungsteile, sodass auch diesbezüglich kein Mehraufwand entsteht. Erfindungsgemäß ist der Führungskanal nunmehr im Stoßbereich zweier Verkleidungsteile vorgesehen, sodass sich ohne größeren Herstellungsaufwand eine verbesserte Werkzeugführung ergibt.
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Das erste Spritzgussteil ist beispielsweise eine Sichtblende aus Kunststoff, die im eingebauten Zustand des Lenkrads einem Fahrzeugsitz zugewandt ist. Das erste Spritzgussteil befindet sich folglich unmittelbar im Sichtbereich des Fahrers und weist bevorzugt eine optisch hochwertige oder beschichtete Oberfläche auf.
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Demgegenüber kann das zweite Spritzgussteil ein rückwärtiges Verkleidungselement aus Kunststoff sein, das im eingebauten Zustand des Lenkrads einer Armaturentafel zugewandt ist. Das zweite Spritzgussteil wird auch als „Backcover“ bezeichnet und muss in der Regel geringere optische Anforderungen erfüllen.
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Gemäß einer Ausführungsform des Lenkrads weist der Führungskanal einen durch die beiden Führungsabschnitte begrenzten, im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt auf. Unter Vernachlässigung der Spalte zwischen den Führungsabschnitten ist der Querschnitt bevorzugt kreisförmig, kann aber auch polygonförmig oder oval ausgebildet sein.
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Bevorzugt weist der Führungskanal, und damit auch jeder der rinnenartigen Führungsabschnitte, in axialer Richtung eine Abmessung von wenigstens 5 mm, insbesondere wenigstens 10 mm auf. Der Kanalquerschnitt hat relativ zum Querschnitt des Airbagmodul-Demontagewerkzeugs ein gewisses Spiel, wodurch keine besonders passgenaue, aufwendige Fertigung notwendig ist und das Werkzeug schnell und klemmfrei zugeführt sowie entfernt werden kann. Ab einer Führungslänge von wenigstens 5 mm, vorzugsweise mindestens 10 mm ist jedoch eine mögliche Abweichung des Werkzeugwinkels von der Kanalachse trotz des vorhandenen Spiels so gering, dass das Airbagmodul-Demontagewerkzeug zuverlässig und zielsicher den Rastfeder-Angriffspunkt zur Demontage des Airbagmoduls trifft. Infolge dieser zielsicheren Werkzeugführung verhindert oder minimiert der Führungskanal das oben beschriebene Stochern des Werkzeugs im Lenkradinnenraum und bildet somit einen konstruktiven Schutz für die im Lenkradinnenraum befindlichen Bauteile. Besonders bevorzugt ist der Führungskanal, bei etwa kreisförmigem Kanalquerschnitt, in axialer Richtung doppelt so lang, insbesondere dreimal so lang wie ein Kanaldurchmesser.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Lenkrads weist das erste Spritzgussteil eine, insbesondere quer zur Kanalachse verlaufende, Außenwand mit einer Öffnung zum Einführen des Airbagmodul-Demontagewerkzeugs auf, wobei der rinnenartige Führungsabschnitt des ersten Spritzgussteils mit Bezug auf die Kanalachse axial an die Öffnung angrenzt und insbesondere eine unmittelbare axiale Verlängerung eines Randabschnitts der Öffnung bildet. Vorzugsweise ist der Führungsabschnitt des ersten Spritzgussteils airbagmodulseitig einstückig an die Außenwand angeformt. Die Öffnung in der Außenwand ist zumindest andeutungsweise als solche ausgebildet und erkennbar, kann aber aus optischen Gründen zunächst abgedeckt oder verschlossen sein und erst durch das Airbagmodul-Demontagewerkzeug aufgestoßen werden.
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Der rinnenartige Führungsabschnitt des zweiten Spritzgussteils grenzt in dieser Ausführungsform bevorzugt axial an die Öffnung der Außenwand an und bildet insbesondere eine unmittelbare axiale Verlängerung eines Randabschnitts der Öffnung.
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In einer weiteren Ausführungsform des Lenkrads ist ein Lenkradskelett vorgesehen, das eine Lenkradnabe umfasst und um eine Lenkachse drehbar ist, wobei das erste Spritzgussteil und/oder das zweite Spritzgussteil die Lenkradnabe umgibt und bezüglich der Lenkachse in Umfangsrichtung insbesondere umschließt.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform umfasst das Lenkrad ferner ein Federelement zur Rastbefestigung eines Airbagmoduls, wobei die Kanalachse und das Federelement im zusammengebauten Zustand des Lenkrads wenigstens einen Schnittpunkt aufweisen.
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Das Federelement kann in dieser Ausführungsform an einem Lenkradskelett oder am Airbagmodul montiert sein, wobei das jeweils andere Bauteil Rasthaken aufweist, in die das Federelement zur Rastbefestigung des Airbagmoduls einschnappen kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigt:
- - 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Lenkrad im zusammengebauten Zustand;
- - 2 eine perspektivische Ansicht eines Lenkradskeletts für ein erfindungsgemäßes Lenkrad;
- - 3 eine perspektivische Ansicht einer Verkleidungsbaugruppe des Lenkrads gemäß 1 sowie einen Detailausschnitt im Bereich eines Führungskanals;
- - 4 eine perspektivische Ansicht eines ersten Spritzgussteils der Verkleidungsbaugruppe gemäß 3 sowie zwei Detailansichten im Bereich eines Führungsabschnitts; und
- - 5 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Spritzgussteils der Verkleidungsbaugruppe gemäß 3 sowie einen Detailausschnitt im Bereich eines Führungsabschnitts.
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Die 1 zeigt ein Lenkrad 10 für ein Kraftfahrzeug, das in seinem eingebauten Zustand zum Steuern des Kraftfahrzeugs um eine Lenkachse S drehbar ist und im Inneren ein Lenkradskelett 12 aufweist, wie es exemplarisch in 2 dargestellt ist.
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Das Lenkradskelett 12 besteht beispielsweise aus einem Metall oder einer Metalllegierung und umfasst eine Lenkradnabe 14 sowie einen Lenkradkranz 16, der die Lenkachse A umgibt, insbesondere umschließt. Ferner weist das Lenkradskelett 12 eine Speiche 18 auf, welche die Lenkradnabe 14 mit dem Lenkradkranz 16 verbindet.
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Der Lenkradkranz 16 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel des Lenkrads 10 zumindest abschnittsweise mit einem Schaummaterial 20 umschäumt und weist außerdem zwei radial einwärts ragende Vorsprünge 19 zur Befestigung von Lenkrad-Schaltervorrichtungen 22 auf (siehe 1).
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Gemäß 1 umfasst das Lenkrad 10 im Übrigen auch ein Airbagmodul 24, welches am Lenkradskelett 12 befestigt, insbesondere mit der Lenkradnabe 14 des Lenkradskeletts 12 verrastet ist. Generell ist hierzu am Lenkradskelett 12 oder am Airbagmodul 24 ein Federelement 26 montiert, wobei das jeweils andere Bauteil Rasthaken aufweist, in die das Federelement 26 zur Rastbefestigung des Airbagmoduls 24 einschnappen kann. Wie in 2 zu erkennen, ist das Federelement 26 in der dargestellten Ausführungsvariante des Lenkrads 10 an der Lenkradnabe 14 vormontiert. Dementsprechend sind auf einer der Lenkradnabe 14 zugewandten Seite des Airbagmoduls 24 (nicht dargestellte) Rasthaken vorgesehen, wobei die Federschenkel 28 des U-förmigen Federelements 26 bei einer axialen Montagebewegung des Airbagmoduls 24 in Richtung zur Lenkradnabe 14 durch die Rasthaken zunächst elastisch aufeinander zu verformt werden, bevor sie mit Erreichen einer Montageposition des Airbagmoduls 24 wieder auseinander schnappen, in die Rasthaken eingreifen und dadurch das Airbagmodul 24 zuverlässig am Lenkradskelett 12 verrasten.
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Zur Verkleidung des Lenkradskeletts 12 im Bereich der Lenkradnabe 14 und der Speiche 18 ist in 1 ferner eine Verkleidungsbaugruppe 30 des Lenkrads 10 zu erkennen.
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Diese Verkleidungsbaugruppe 30 ist in 3 separat gezeigt und umfasst ein in 4 detailliert dargestelltes, erstes Spritzgussteil 32, das einen rinnenartigen Führungsabschnitt 34 aufweist, sowie ein in 5 detailliert dargestelltes, separates zweites Spritzgussteil 36, das ebenfalls einen rinnenartigen Führungsabschnitt 38 aufweist, wobei die Spritzgussteile 32, 36 so aneinander angrenzen, dass die beiden Führungsabschnitte 34, 38 zusammen einen Führungskanal 40 für ein Airbagmodul-Demontagewerkzeug 42 bilden, der sich im Wesentlichen geradlinig entlang einer Kanalachse K erstreckt. Die Führungsabschnitte 34, 38 sind hier als im Querschnitt konkave und in Axialrichtung linear durchgängige Oberflächen der Spritzgussteile 32, 36 ausgeführt, welche nach dem Zusammensetzen der Verkleidungsbaugruppe 30 einen hohlzylindrischen Führungskanal 40 mit konstantem Kanalquerschnitt bilden. Durch diese „glatte“, flächige Führung kann das Airbagmodul-Demontagewerkzeug 42 nicht im Führungskanal 40 hängenbleiben. Ferner verringert sich mit zunehmender axialer Länge des hohlzylindrischen Führungskanals 40 eine mögliche Abweichung des Werkzeugwinkels von der Kanalachse K, sodass das Airbagmodul-Demontagewerkzeug 42 immer zielsicherer geführt wird.
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Im zusammengebauten Zustand des Lenkrads 10 gemäß 1 weisen die Kanalachse K und das Federelement 26 wenigstens einen Schnittpunkt S auf, wobei das erste Spritzgussteil 32 und/oder das zweite Spritzgussteil 36 die Lenkradnabe 14 umgibt, bezüglich der Lenkachse A in Umfangsrichtung insbesondere umschließt. Wie in 2 angedeutet, weist die Kanalachse K im vorliegenden Ausführungsbeispiel des Lenkrads 10 mit jedem Federschenkel 28 des Federelements 26 einen Schnittpunkt S auf, sodass sich insgesamt zwei Schnittpunkte S mit dem Federelement 26 ergeben.
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Anhand des Detailausschnitts der 3 wird deutlich, dass der Führungskanal 40 einen durch die beiden Führungsabschnitte 34, 38 begrenzten, im Wesentlichen geschlossenen Querschnitt aufweist. Dieser Kanalquerschnitt ist hier beispielhaft kreisförmig ausgebildet, kann aber bei entsprechend angepasstem Querschnitt des Airbagmodul-Demontagewerkzeugs auch oval oder polygonförmig ausgeführt sein.
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Die 4 zeigt das als Sichtblende ausgeführte, erste Spritzgussteil 32, welches aus Kunststoff hergestellt und im eingebauten Zustand des Lenkrads 10 einem Fahrzeugsitz des Kraftfahrzeugs zugewandt ist. Zusätzlich ist in der 4 oben eine detaillierte Innenansicht und unten eine detaillierte Außenansicht des ersten Spritzgussteils 32 im Bereich des Führungsabschnitts 34 dargestellt.
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Das erste Spritzgussteil 32 weist eine Außenwand 44 auf, die sich quer, insbesondere ungefähr senkrecht zur Kanalachse K erstreckt, wobei die Außenwand 44 eine Öffnung 46 zum Einführen des Airbagmodul-Demontagewerkzeugs 42 aufweist. Der rinnenartige Führungsabschnitt 34 des ersten Spritzgussteils 32 ist „innen“, das heißt airbagmodulseitig einstückig an die Außenwand 44 angeformt, grenzt axial an die Öffnung 46 an und bildet mit Bezug auf die Kanalachse K insbesondere eine unmittelbare axiale Verlängerung eines Randabschnitts der Öffnung 46.
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Die 5 zeigt das als rückseitiges Verkleidungselement (sogenanntes „Backcover“) ausgeführte, zweite Spritzgussteil 36, welches aus Kunststoff hergestellt und im eingebauten Zustand des Lenkrads 10 einer Armaturentafel des Kraftfahrzeugs zugewandt ist. Zusätzlich ist in der 5 oben ein Detailausschnitt des zweiten Spritzgussteils 36 im Bereich des Führungsabschnitts 38 dargestellt.
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Der rinnenartige Führungsabschnitt 38 des zweiten Spritzgussteils 36 grenzt dabei im zusammengesetzten Zustand der Verkleidungsbaugruppe 30 gemäß 3 axial an die Öffnung 46 des ersten Spritzgussteils 32 an und bildet insbesondere mit Bezug auf die Kanalachse K eine unmittelbare axiale Verlängerung eines Randabschnitts der Öffnung 46.
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Der rinnenartige Führungsabschnitt 34 des ersten Spritzgussteils 32, der rinnenartige Führungsabschnitt 38 des zweiten Spritzgussteils 36 und damit auch der von den Führungsabschnitten 34, 38 gebildete Führungskanal 40 weisen mit Bezug auf die Kanalachse K in axialer Richtung eine Abmessung L von wenigstens 5 mm, insbesondere etwa 12-18 mm auf. Mit dieser Führungslänge ist beim Einführen des Airbagmodul-Demontagewerkzeugs 42 eine mögliche Abweichung des Werkzeugwinkels von der Kanalachse K trotz eines gewissen Spiels zwischen dem Werkzeug und dem Führungskanal 40 so gering, dass das Airbagmodul-Demontagewerkzeug 42 zuverlässig und zielsicher den Rastfeder-Angriffspunkt (Schnittpunkt S) zur Demontage des Airbagmoduls 24 trifft. Diese zielsichere Werkzeugführung ermöglicht eine rasche Demontage des Airbagmoduls 24, indem das Werkzeug die Federschenkel 28 aufeinander zu bewegt, bis sie nicht mehr in die Rasthaken eingreifen und das Airbagmodul 24 vom Lenkradskelett 12 entfernt werden kann. Zudem verhindert der Führungskanal 40 durch die zielsichere Werkzeugführung ein großräumiges Stochern des Airbagmodul-Demontagewerkzeugs 42 im Lenkradinnenraum und bildet somit einen konstruktiven Schutz für die im Lenkradinnenraum befindlichen Bauteile.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Verkleidungsbaugruppe 30 gemäß 3 zwei gegenüberliegende, koaxial angeordnete Führungskanäle 40 zur Demontage des Airbagmoduls 24 auf. Je nach Rastmechanismus des Airbagmoduls 24 kann jedoch auch eine andere Anzahl an Führungskanälen 40, insbesondere genau ein Führungskanal 40 in der Verkleidungsbaugruppe 30 ausgebildet sein.
