DE2900513A1

DE2900513A1 - Lenkrad fuer kraftfahrzeuge und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2900513A1
Application number: DE19792900513
Authority: DE
Inventors: Gregor Zeller
Original assignee: Petri AG
Current assignee: Petri AG
Priority date: 1979-01-08
Filing date: 1979-01-08
Publication date: 1980-07-10
Also published as: FR2445789B1; BR7908629A; GB2040243A; GB2040243B; DE2900513C2; US4662238A; FR2445789A1

Description

EYER & LINSER PATENTANWÄLTE PAT E NTA N W ALTE 1 DIPL.-INQ. ECKHARDT EYER + PHYSIKER HEINZ LINSER

ROBERT-BOSCH-STR. 12A D-6O72 DREIEICH

Postfach 1O 221O Telefon (ΟΘ1Ο3) 37 68

Anmelderin:

Firma

Petri Aktiengesellschaft Bahnweg 1

8750 Aschaffenburg

Lenkrad für Kraftfahrzeuge und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer aus Leichtmetalldruckguß bestehenden Lenkradnabe sowie einem mittels Speichen mit der Lenkradnabe verbundenen Lenkradkranz .

Bei den bekannten Lenkrädern bestehen die Einlagen der Lenkradspeichen und des Lenkradkranzes jeweils aus Stahlprofilen, die mit der Lenkradnabe zu einem Skelettkörper verbunden sind, wobei eine Gußverbindung von den Speicheneinlagen zur ITabe und eine Schweißverbindung von den Spcicheneinlagen zum Lenkradkranz und schließlich eine weitere Verschweißung an- der Stoßfläche des aus Stabprofil zu einem Ring gebogenen Eranzes aufgebracht werden müssen. Es sind daher zur Erstellung des Lenkradskelettes -

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ge nach. Zahl der Lenkradspeichen - eine mehr oder weniger große Zahl iron Schweißvorgängen erforderlich, wobei aus festigfceitstechnisehen Gründen eine Übereinanderlage zweier Schweißverbindungen vermieden werden muß.

Ein weiterer !Jachteil der bekannten Lenkräder besteht auch darin, daß sie in manchen Fällen ein unerwünschtes, das Lenkverhalten des Fahrzeuges nachteilig beeinflussendes Gesamtgewicht besitzen. Infolge der großen Masse insbesondere in dem nabenfernen Kranzbereich und der hieraus resultierenden hohen kinetischen Energie bei der Selbstrückstellung des Lenkrades nach weiten Lenkeinschlägen ergibt sich häufig ein Lenkradausschlag über die Gcradst ellung hinaus in Gegeneinschiagrichtung, der gegebenenfalls su einem Ausbrechen des Fahrzeuges aus der Spur Anlaß geben kann. Es besteht daher bereits seit langem das Bestreben nach einem allen festigkeits- und sicherheitstechnischen Anforderungen genügenden leichten, insbesondere in seinem Kranz aus Ilohlprofil bestehenden Lenkrad. Ein Problem bei der Herstellung eines solchen Lenkrades war es stets, eine festigkeits- und sicherheitstechnisch einwandfreie Schweißverbindung zwischen dem Vollprofil der Speichen und dem Ilohlprofil des Ringes herzustellen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist demgemäß die Schaffung eines eine geringe träge Masse "aufweisenden Lenkrades für Kraftfahrzeuge und die Erfindung besteht darin, daß die Spei-

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chen in der Nabe formschlüssig gehalten und die aus einem Rohrprofil bestehende Lenkradkranzeinlage formschlüssig gegen die freien Speichen-Stirnflächen mittels einer sowohl die Speiche als auch die Lenkradkranzeinlage umfassenden Muffe aus Leichtmetalldruckguß gehalten ist.

Durch die Erfindung ist ein Lenkrad geschaffen, mit dessen Hilfe sowohl auf der Grundlage der Materialwahl als auch auf der Grundlage der Profilgestaltung eine erhebliche Gewichtsersparnis insbesondere in den bei der Selbstrückstellung die höchste Umfangsgeschwindigkeit annehmenden nabenfernen Bereichen erzielt werden kann. Die Verbindung der Teile erfolgt ausschließlich formschlüssig, no daß die durch die mntorialschlussige Verschweißung auftretenden Nachteile, insbesondere eine Quercchnittssctuvächung in den Verbindungsbereichen vollständig vermieden sind. Die Erfindung ermöglicht somit die Vervrendung von dünnwandigen Rohrprofilen aus Leichtmetall mit Rohrwandstärken herunter bis zu 1,5 ram als Kranzeinlage und gegebenenfalls darüberhinaus als Speicheneinlage, wobei eine Profilverstärkung gegebenenfalls lediglich in den von der Nabe einerseits bzw. der Muffe andererseits umschlossenen Dereichen erforderlich sein kann, um ein Zusammenbrechen des Profils in diesen Bereichen zu vermeiden.

Das erfindungsgemäße Lenkrad erlaubt eine einfache Herstellung

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derart, daß "beide Verbindungen im Druckgußverfahren erstellt werden können, wobei die Verbindung ITabe/Speicheneinlage bereits bei der Nabenherstellung durch Umgießen der in die Druckgußform eingelegten Speiche und die Verbindung der Speichen mit dem Lenkradkranz entsprechend in ebenfalls einem Arbeitsgang durch Druckgießen der Muffe über die gemeinsam in eine entsprechend ausgebildete Form eingespannten und zu verbindenden Kranz- und Speichenteile. Hierbei kann - anders als bei den bekannten Lenkrädern - die Stoßfläche der Kranzeinlage unmittelbar in Anlage an der Lenkradspeiche liegen und von der Verbindungsmuffe mit umschlossen werden. Die Lenkradkranzeinlage kann aus einem einteiligen, zu einem Ring gebogenen Rohrabschnitt bestehen, dessen Enden mitteln eines in die beidseitigen Eohröffnungen eingeschobenen Doppelnippelflansches mit einem über den Rohrquerschnitt ragenden Ringflansch miteinander verbunden sind. Hierbei können die Nippel mit jeweils einer oder mehreren Umfangsnuten versehen und die Rohrenden entsprechend in die Ruten eingewalzt sein, so daß einerseits eine Stabilisierung des Rohrquerschnittes gegen den Gießdruck im Endbereich des Rohres, sowie weiterhin durch die in diesem Bereich in der Rohroberfläche entstehende Riffelung eine unverschiebbare formschlüssige Verbindung erreicht wird. Der geringfügig über den Rohrquerschnitt ragende Ringflansch_ dient einerseits als Anschlag für die beiden Rohrenden und verhindert somit ein Eintreten des flüssigen Gießmaterials in das Rohrinnere sowie andererseits als Abstandshalter zur Speichenstirn-

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fläclie, wodurch ein "vollständiges Ausfüllen aller toten Sckbereiche beim Vergießen gewährleistet wird. Der Boppelnippel wirkt weiterhin als ein großer Wärmeleitungsqiierschnitt für die Abführung der mit dem Gießmoterißl eingebracht cn Wärme. In entsprechender Weise kann die Lenkradkranz einlage aus mehreren, entsprechend der Winkellage der Speichen bestimmten Teillängen bestehen, wobei die Stoßründor der Teilstücke in der gleichen vorbcschricbencn Weise verbunden und in einer gegen Zusammenbrech η beim Umspritzen gesicherten V/eise in Anlage an die Stirnflächen der Lenkradspeichen gebracht werden. Bei Verwendung von Iiohrprofilen als Speichenmaterial erfolgt die Sicherung der Speichenerideii gegen Zusammenbrechen während des Umgießens unter Druck in einer entsprechenden Weise durch Einbringen von die Rohrenden verschließenden Pfropfenstücken.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Lenkrad Pig. 2 eine Sicht von oben auf Fig. 1 Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 durch

Kreisumrahmung bezeichneten Teils Fig. 4- eine vergrößerte Teilschnittdarstcllung des in Fig. 2 durch Kreisumrahmung herausgehobenen Teils.

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In der Zeichnung sind mit 1 die Lenkradnabe, mit 2 der Lenkradkranz und mit; 3 die Lenkrad spei ehe η "bezeichnet;, die sowohl an der Verbindung Habe/Speiche αϊπ auch an der Verbindung Speiche/Lenkradkranz formschlüssig miteinander verbunden sind derart, daß die Speichen einerseits durch Umgießen "bei der 2Ta-"benh erst ellung in die Nabe mit eingegossen sind, während die Verbindung Speiche/Lenkradkranz formschlüssig mittels einer sowohl die Speiche als auch die Lenkradkranzeinlage umfassenden Huffe aus Leichtmetalldruckguß bewirkt ist. Der Lenkradkranz 2 kann im Falle des dargestellten Beispieles eines Zweispeichenlenkrades aus einem einteiligen oder derart zweigeteilten Rohrring bestehen, daß die Stoßkanten der Rohrripgabschnitte jeweils im Bereich der Verbindungsmuffen ¹Y liegen. Zum Schließes des Ringes bzw. zur Verbindung der Rohrringteile ist jeweils - siehe Fig. 3 und 4- - ein Loppelnippelflansch 5» 5a mit über den Rohrquerschnitt hinausragendem Ringflansch 6 vorgesehen, der mit jeweils zwei Umfangsnuten versehen ist und auf den die beiden Rohrenden nach Einschieben der Nippel bis zum Anschlag an den Ringflansch 6 unter Bildung von Oberflächenrillungen aufgewalzt sind.

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Claims

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Patentansprüche

1J Lenkrad für Kraftfahrzeuge, Td cn toll end aar. einer aus Leichtmetalldruckguß bestehenden Lenkradnabe cov/ie einem mittels Speichen mit der Lenkradnabe verbundenen Lenkradkranz, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkradspeiche!! (3) sowohl mit der Habe (1) als auch mit dem Lenkradkranz (2) formschlüssig verbunden sind»
2. Lenkrad für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, Idaß die ringförmig gebogene Lenkradkranzeinlage (2) mit dem Bereich ihrer Stoßkante an der Stirnfläche einer der Lenkradspeichen (3) anliegt und die Lenkradspeichen (3) und der Lenkradkranz (2) mitteln einer beide Teile umfassenden Muffe (4) aus Leichtmetalldruckguß verbunden sind.
3. Lenkrad für Kraftfahrzeuge nach "Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkradkranzeinlage (2) aus einem einteiligen Rohrring besteht.
4-. Lenkrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkradkranzeinlage aus Vollmaterial, vorzugsweise aus Leichtmetall besteht.

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5. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen und die Lenkradkranzeinlage aus unterschiedlichen Werkstoffen und/oder Profilen bestehen.
6. Lenkrad für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 1, ?, 4 oder 5 dadurch Gekennzeichnet, daß die Lenkradkranzeinlage aus mehreren, entsprechend der Winkelstellung der Lenkradspeichen geteilten Rohrringstüeken vorzugsweise aus Leichtmetall besteht.
7. Lenkrad für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßenden der Lenkradkranz-Rohreinlagc (2) bzw. der Rohrstücke zur Bildung eines geschlossenen Ringes mittels jeweils eines beidseitig in die Röhrenden einragenden Doppelnippels (5, 5a) mit mittigem Anschlagbund (6) miteinander verbunden sind.
8. Lenkrad für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Nippel (5, 5a) mit Umfangsnuten versehen und die Rohrenden in die Nuten eingewalzt sind.
9· Lenkrad für Kraftfahrzeuge nach Anspruch 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagbund (6) einen den Rohrumfang übersteigenden Durchmesser aufweist.

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10. Verfahren zur Herstellung eines Lenkrades nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkradno.be bei ihrer Herstellung an die aus einem Voll- oder Kohrprofil bestehenden, bei Verwendung von Rohrprofil an ihren Enden durch eingepreßte Verschlußpfropfen gestützte Lenkradspeieheneinlage aufgegossen und in demselben Arbeitsgang und in derselben Form die Muffenverbindung der Speichen mit der Lenkradkranzeinlage gegossen wird.

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