DE3225814C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Lenkrades für Kraftfahrzeuge, ins­ besondere aus Aluminium, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Profilstück zur Herstellung eines Lenkrades nach diesem Verfahren.

Bei Lenkrädern für Kraftfahrzeuge dieser Art werden der Lenkradkranz und die Lenkradspeichen aus Festig­ keitsgründen aus Rundstahl, der später mit Kunststoff überzogen wird, gefertigt. Lenkradkranz und -speichen werden dazu miteinander verschweißt. Eine Ausführung dieses Lenkrades aus Aluminium würde durch den Vor­ teil des geringen Gewichtes auch ein kleineres Massen­ trägheitsmoment bringen, jedoch würden sich hierdurch die Herstellungskosten nicht unwesentlich erhöhen, insbesondere dann, wenn zur Verbindung der Einzelteile gegossene Muffenstücke bzw. genietete Laschen eingesetzt werden müssen. Eine einfachere Herstellungsart für ein Sicherheitslenkrad für Kraftfahrzeuge beschreibt die DE-AS 11 62 214. Hierbei herden der Lenkradkranz und eine gekrümmte Lenkradspeiche aus einem einzigen Stahl­ rohrstück in die entsprechende Form gebogen und der Lenkradkranz durch eine Schweißverbindung geschlossen. Soll dieses Lenkrad eine zweite Speiche aufweisen, dann wird diese aus einem Zusatzstück gefertigt, in den Lenkradkranz eingesetzt und damit verschweißt.

Ein Lenkrad mit mehr als einer Speiche läßt sich somit auch auf diese bekannte Art nicht ohne Schweiß- oder Muffen­ verbindungen herstellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Lenkrad für Kraftfahrzeuge mit zwei Speichen zu schaffen, das sich ohne Schweißverbindung einfacher, preisgün­ stiger und auch aus Leichtmetall herstellen läßt.

Diese Aufgabe zur Herstellung eines Lenkrades der ein­ gangs genannten Art wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Ver­ fahrensanspruches 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Verfahren zur Herstellung bevor­ zugter Fahrzeug-Lenkräder sind in Unteransprüchen beansprucht.

Zur Durchführung dieser Verfahren besonders geeignete Profilstücke sind in weiteren Patentansprüchen 6 bis 9 gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Her­ stellung eines Lenkrades für Kraftfahrzeuge aus einem einzigen Profilstück, wobei der Lenkradkranz über zwei Lenkradspeichen mit einer Lenkradnabe in Verbindung steht. Ermöglicht wird die geschlossene und einstückige Ausführungsform dadurch, daß vom Profilstück ein Rand­ flansch an geeigneter Stelle und in vorbestimmter Länge so abgetrennt wird, daß seine Enden weiterhin mit dem Profilstück verbunden bleiben. Mit diesem abge­ trennten Randflansch kann dann entweder der Lenkradkranz ergänzt bzw. vollendet werden oder er wird zu den beiden Speichen umgeformt. Nach einem besonders vor­ teilhaften Verfahren wird zunächst das entsprechend abgelängte Profilstück in eine Halbkreisform gebogen, wobei die beiden Enden als Speichen einwärts gerichtet werden. Entlang der Halb­ kreisform wird sodann das Profilstück in zwei Rand­ flansche getrennt und diese seitlich um die Speichen zur Bildung eines Vollkreises umgeklappt. Dieses Lenk­ rad aus einem vollständigen Lenkradkranz und zwei Speichen benötigt keinerlei zusätzliche Verbindungs­ mittel. Die Herstellungsweise beschränkt sich auf einige Verfahrensschritte. Bei einem anderen Lenkrad wird zuerst die Kreisform vervollständigt, worauf von den Profilstückenden ausgehend Randflansche in Speichen­ länge abgetrennt und diese dann zur Bildung der Speichen umgeformt werden. Die die Kreisform schließenden Profilstückenden können mittels üblicher Verbindungs­ organe noch fest miteinander verbunden werden. Nach einem anderen Verfahren zur Herstellung eines Lenkrades wird zwar ein zusätzliches Einsatz-Stück zur Vervoll­ ständigung des Lenkradkranzes benötigt, jedoch läßt sich hierzu der Lenkradkranz mit seinen Speichen auf besonders einfache Weise herstellen.

Um vor allem die Randflansche einfach und ohne beson­ deren Aufwand durch Schneiden oder Fräsen vom Profil­ stück abtrennen zu können und um für das Lenkrad aus­ reichende Festigkeit zu erhalten, auch wenn es aus Aluminium gefertigt ist, schlägt die Erfindung besonders geeignete Profilquerschnittsformen, wie in den Ansprü­ chen 6 bis 9 gekennzeichnet, vor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungs­ beispielen, die auch in der Zeichnung schematisiert dargestellt sind, näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines ersten Profiles, vergrößert,

Fig. 2 die Darstellung einer ersten Verfahrensstufe,

Fig. 3 eine zweite Verfahrensstufe hierzu,

Fig. 4 ein fertiges Lenkrad nach den Umformungen,

Fig. 5 einen Querschnitt eines zweiten Profiles,

Fig. 6 einen ersten Verarbeitungsschritt hierzu,

Fig. 7 eine zweite Verarbeitungsstufe,

Fig. 8 ein Detail "X" der Fig. 7, vergrößert und geschnitten,

Fig. 9 eine dritte Variante eines Profilquerschnittes,

Fig. 10 ein dazu passendes Ergänzungsprofil, im Schnitt,

Fig. 11 eine erste Verarbeitungsstufe,

Fig. 12 eine zweite Verarbeitungsstufe,

Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 12 und

Fig. 14 eine dritte Verarbeitungsstufe.

Wie man aus der Zeichnung (Fig. 1) erkennen kann, wird ein Aluminiumstrangpreßhohlprofil 1, das aus zwei rohr­ artigen Randflanschen 2 und 3 besteht, die durch einen Doppel­ steg 4 miteinander verbunden sind, halbkreisförmig gebogen, wobei die Enden als Speichen 5 nach einwärts abgewinkelt werden (Fig. 2). In einem weiteren Verfahrensschritt wird sodann der Steg 4 durch Sägen oder Fräsen entlang des halbkreisförmigen Abschnittes entfernt und die beiden Flanschteile 2 und 3 in Richtung der Pfeile 8 nach außen umgeklappt (Fig. 3). Es entsteht somit das in Fig. 4 dar­ gestellte Lenkrad, bei dem im Speichenbereich 5 die bei­ den Rohrflanschen 2, 3 durch den Steg 4 zusammengehalten sind, während jeweils ein Flansch den halben Kranz 1 bil­ det. Die somit besonders steifen Speichen werden in eine nicht dargestellte Aluminium-Druckgußnabe in an sich be­ kannter Weise eingelassen und das ganze gegebenenfalls mit Kunststoff überzogen.

Ein etwas anderes Herstellungsverfahren wird in den Fig. 6 bis 8 dargestellt. Hier wird von einem ähnlich geformten Aluminium-Strangpreßprofil, wie beispielsweise in Fig. 5 gezeigt, ausgegangen, bei dem jedoch der eine Flansch oder Rohrteil 2 kleiner ist, als der Flansch oder Rohr­ teil 3. Auch der Steg 4 ist nur einfach ausgeführt. Die­ ses Profil wird nun gemäß Fig. 6 zu einem Kreis gebogen, wobei im unteren Kreissektor der Steg 4 entfernt und der innere dicke Flansch 3 zur Bildung von Speichen 5 radial nach innen gebogen wird. Der kleinere äußere Flansch wird an der Kreisperipherie durch einen eingesteckten Verbindungsbol­ zen 6 durch Verpressen in Richtung der Pfeile 7 geschlossen, wie Fig. 8 zeigt. Dieses Skelett wird sodann in bereits oben beschriebener Weise zu einem fertigen Lenkrad mit Nabe verarbeitet.

Eine dritte Ausführungsvariante ist in Fig. 9 bis 14 gezeigt. Verwendet wird ein Aluminium-Strang­ preßprofil mit nur einem Rohrteil 2, der durch einen Steg 4 mit einem etwa T-förmigem Flansch 10 verbunden ist. Dieses Profil wird gemäß Fig. 11 zu einem 3/4-Kreis ge­ bogen und die Profilenden als Speichen 5 werden parallel zueinander nach innen abgewinkelt. Der offene 1/4-Kreis wird durch ein zweites Profil 11 geschlossen, welches ge­ mäß Fig. 10 im Querschnitt C-förmig ausgebildet, U-för­ mig abgebogen und auf die T-förmigen Flanschen 10 des Profiles 1 im Speichenbereich 5 aufgeschoben ist, nachdem an den Umbiegestellen 9 die T-förmigen Flanschen 10 abge­ fräst worden sind. Die Verbindung, welche in Fig. 13 im Querschnitt dargestellt ist, kann durch Kleben, Verpressen usw. gesichert werden. Werden radiale Speichen 5 gewünscht, so kann man diese Teile durch Drücken in Richtung der Pfeile 12 in die radiale Stellung bringen, die in Fig. 14 veranschaulicht ist.

Wie man nun aus den Zeichnungen erkennen kann, ist es durch die Erfindung möglich, hochfeste Profile aus Spezial­ legierungen im Knetverfahren hergestellt, zu verwenden. Dabei sind Schweißnähte vollkommen vermieden und durch die Formgebung der Profile ist eine hohe Festigkeit bei ge­ ringem Gewicht gewährleistet. Da nur Biegevorgänge erfor­ derlich sind, werden auch teure Formen, wie beim Druck­ guß vermieden.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen eines Lenkrades für Kraft­ fahrzeuge, wobei Lenkradkranz und Lenkradspeichen durch Biegevorgänge aus einem Profilstück gebildet und die Speichenenden an einer Lenkrad-Nabe befestigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilstück zumindest in eine Teilkreisform gebogen wird, hierauf entlang dieser Kreisform ein Randflansch in vorbe­ stimmter Länge vom Profilstück unter Aufrechterhaltung der Endenverbindungen des Randflansches zur Kreisform abgetrennt und sodann mit dem getrennten Randflansch der Lenkradkranz vervollständigt wird oder daraus die Lenkradspeichen gebildet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilstück in eine Halbkreisform mit nach innen gerichteten Lenkradspeichen gebogen wird, hierauf das Profilstück längs der vollen Halbkreisform in die beiden Randflansche getrennt wird und sodann die beiden getrennten halbkreisförmigen Randflansche um die nach innen ragenden Lenkradspeichen nach beiden Seiten zu einem sich ergänzenden Lenkradkranz umge­ klappt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilstück zunächst zu einer vollen Kreis­ form gebogen wird, hierauf vom Profilstück-Kreis, ausgehend von den zusammenstoßenden Profilstück-Enden, in vorbestimmter Länge je ein innerer Randflansch abgetrennt wird, diese beiden inneren Randflansche als Speichen zur Kreismitte hin gebogen und die Außenflansche des Profilstückes an der Stoßstelle mittels Zapfen miteinander zu einer geschlossenen Kreisform verbunden werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profilstück zu einer Teilkreisform mit parallel zueinander verlaufenden, nach innen gerichteten Speichen gebogen wird, hierauf ein U-förmig gebogenes Einsatz- Profilstück zur Ergänzung der offenen Kreisform auf die parallelen Speichenschenkel aufgeschoben wird, nachdem an den Speichenbiegekrümmungen ein Flanschteil entfernt worden ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Speichen mit dem aufgeschobenen U-förmigen Einsatz-Profilstück zur Kreismitte hin gebogen werden, um radial verlaufende Lenkradspeichen zu bilden.

6. Profilstück zur Herstellung eines Lenkrades nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Profilstück (1) aus einem Aluminium- Strangpreßprofil mit zwei verdickten Randflanschen (2, 3) und mindestens einem Verbindungssteg (4) besteht.

7. Profilstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Randflansche (2, 3) als Hohl­ flansch ausgebildet ist.

8. Profilstück nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Hohlflansch (3) einen verdickten Querschnitt aufweist und dieser den Innenflansch des Lenkradkranzes (1) bildet.

9. Profilstück zur Herstellung eines Lenkrades nach dem Verfahren gemäß den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem vergrößerten Hohlrohr als Innenflansch (2) und einem T-förmigen Außen­ flansch (10) besteht und ein U-förmig gebogenes Einsatz- Profilstück (11) eine C-förmige Aufschiebenut zum Auf­ schieben auf den T-förmigen Außenflansch (10) aufweist.