DE3442784C2

DE3442784C2 -

Info

Publication number: DE3442784C2
Application number: DE19843442784
Authority: DE
Inventors: Tooru Inazawa Aichi Jp Koyama; Shinichi Nagoya Aichi Jp Goto
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1983-11-25
Filing date: 1984-11-23
Publication date: 1989-07-20
Also published as: DE3442784A1; FR2555536B1; GB2150514A; JPS6089072U; FR2555536A1; JPH0123887Y2; GB2150514B; GB8429305D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkrad gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, das insbesondere bei Kraftfahrzeugen Verwendung findet.The invention relates to a steering wheel according to the Preamble of claim 1, which in particular Motor vehicles are used.

Ein derartiges Lenkrad, das in dem DE-GM 18 46 494 darge stellt ist, weist einen Ringkern mit einem Hohlquerschnitt auf, an dem Vertiefungen zur Aufnahme von Speichenkernen ausgebildet sind. Die Speichenkerne sind in die Vertiefun gen eingesetzt und mit dem Ringkern mittels Hartlötens verbunden. Die Ringkerne und die Speichenkerne sind mit einer Kunststoffummantelung versehen, die im wesentlichen eine konstante Dicke aufweist.Such a steering wheel, which Darge in DE-GM 18 46 494 is a ring core with a hollow cross section on, on the recesses for receiving spoke cores are trained. The spoke cores are in the recess used and with the toroid by means of brazing connected. The ring cores and the spoke cores are included provided with a plastic casing, which is essentially has a constant thickness.

Ein derartiges Lenkrad weist den Nachteil auf, daß eine aufwendige Konstruktion zwischen dem Ringkern und dem Speichenkern notwendig ist, um diese in exakter räumlicher Zuordnung fest aneinander zu befestigen. Die Ausbildung von Vertiefungen und das Einsetzen und Befestigen der Speichenkerne ist sehr arbeits- und dementsprechend sehr zeitaufwendig. Desweiteren ist die Grenz- bzw. Verbin dungsfläche zwischen der Kunststoffummantelung und dem Ringkern bzw. den Speichenkernen infolge der Einwirkung des Fahrers großen Schubkräften unterworfen. Um eine Ablö sung und ein Verrutschen der Kunststoffummantelung zu verhindern, ist eine exakte Klebverbindung notwendig, die ebenfalls arbeits- bzw. zeitaufwendig und sehr kostenin tensiv ist.Such a steering wheel has the disadvantage that a complex construction between the toroid and the Spoke core is necessary to make this more precise in space Attach the assignment firmly to one another. Training of depressions and the insertion and fastening of the Spoke cores are very labor-intensive and accordingly very much time consuming. Furthermore, the border or verb area between the plastic sheathing and the Toroidal core or the spoke cores due to the action the driver is subjected to large thrust forces. For a replacement and the plastic casing slips prevent an exact adhesive connection is necessary, which also labor and time consuming and very expensive is intensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungs gemäße Lenkrad derart weiterzubilden, daß der Ringkern und die Speichenkerne in einfacher Weise unter genauer räumli cher Zuordnung aneinander befestigbar sind und die Fixie rung der Kunststoffummantelung an dem Ringkern ohne zu sätzliche Befestigung möglich ist.The invention is based, the genus according to the steering wheel so that the toroid and the spoke cores in a simple manner with precise spatial cher assignment can be attached to each other and the fixie tion of the plastic casing on the toroid without additional attachment is possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features in characterizing part of claim 1 solved.

Aufgrund des Aufbaus aus Ringkernsegmenten mit hohlem Querschnitt und Verbindungsstücken mit einem gegenüber den Ringkernsegmenten verstärkten Querschnitt sind die Spei chenkerne an den Verbindungsstücken anschweißbar, ohne daß das Problem des Durchbrennens auftreten kann, wobei gleichzeitig der Ringkern ein relativ geringes Gewicht aufweist. Die Ausbildung des Ringkernquerschnitts als Dreieck-, Viereck- oder Fünfeckquerschnitt mit geraden Seiten ermöglicht eine flächige und somit stabile Verbin dung zwischen dem Ringkern und den zu verschweißenden Enden der Speichenkerne und erleichtert die genaue räum liche Zuordnung der zu verschweißenden Bauteile. Darüber hinaus verhindert die Geometrie des Ringkernquerschnittes in wirksamer Weise ein Verrutschen der Kunststoffummante lung bezüglich des Ringkerns infolge der vom Fahrer aufge brachten Torsionskräfte ohne Verwendung von speziellen Fixierungen, wie beispielsweise Klebstoff.Due to the structure of ring core segments with a hollow Cross section and connectors with one opposite Toroidal segments with a reinforced cross-section are the spokes core can be welded to the connecting pieces without the problem of blowing can occur, whereby at the same time the toroid is relatively light having. The formation of the toroidal cross section as Triangular, square or pentagonal cross-section with straight Sides enables a flat and therefore stable connection between the toroid and the ones to be welded Ends of the spoke cores and facilitates the exact space Allocation of the components to be welded. About it In addition, the geometry of the toroid cross section prevents effectively slipping of the plastic jacket tion regarding the toroid as a result of being opened by the driver brought torsional forces without the use of special Fixations such as glue.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Lenkrades ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments of the steering wheel result from the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown below hand of the drawings explained. It shows

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Lenkrad, Fig. 1 is a plan view of a steering wheel,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 is a sectional view taken along line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Art der Schweißbefestigung eines Speichenkerns am Ringkern und Fig. 3 is a perspective view of the type of welding attachment of a spoke core to the ring core and

Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie III-III in Fig. 3. FIG. 4 shows a section along line III-III in FIG. 3.

Gemäß Fig. 1 weist ein Lenkrad 1 einen Ringkern 2 aus einem metallischen Werkstoff auf. Der Ringkern 2 ist aus Ringkernsegmenten 3 und 4 und Verbindungsstücken 5 auf gebaut. An die Verbindungs stücke 5 sind Speichenkerne 6, die ebenfalls aus einem metallischen Werkstoff bestehen, angeschweißt.Referring to FIG. 1, a steering wheel 1 on a toroidal core 2 made of a metallic material. The toroidal core 2 is constructed from toroidal core segments 3 and 4 and connecting pieces 5 . At the connecting pieces 5 are spoke cores 6 , which are also made of a metallic material, welded.

Die Ringkernsegmente 3 und 4 sind aus Rohren geeigneter Länge und mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt gefertigt, die in Bogenform gebogen sind, wobei ihre ei ne Seitenfläche jeweils radial nach innen gerichtet ist. Die Verbindungsstücke 5 haben einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt solcher Größe, daß sie in die Ringkernsegmente 3 und 4 eingepaßt werden können, und sie sind mit der gleichen Krümmung wie die Ringkernsegmente 3 und 4 gebogen. Die Verbindungsstücke 5 sind an die entsprechenden Enden der Ringkernsegmente 3 und 4 angeschweißt, so daß ein stabiler Ringkern 2 für das Lenkrad 1 gebildet ist.The toroidal core segments 3 and 4 are made of tubes of suitable length and with a substantially rectangular cross section, which are bent in an arc shape, their egg ne side surface is directed radially inwards. The connectors 5 have a substantially rectangular cross section such that they can be fitted into the toroidal segments 3 and 4 , and they are bent with the same curvature as the toroidal segments 3 and 4 . The connecting pieces 5 are welded to the corresponding ends of the ring core segments 3 and 4 , so that a stable ring core 2 is formed for the steering wheel 1 .

Die Speichenkerne 6 sind an die Verbindungsstücke 5 ange schweißt, so daß der Ringkern 2 und die Speichenkerne 6 mit einander einstückig sind. Eine Abdeckschicht 7 aus einem weichen Kunststoffwerkstoff, wie z. B. Weich-Vinylchlorid, ist zur Abdeckung des Ringkerns 2 und der Speichenkerne 6 ange bracht. Die radial inneren Enden der Speichenkerne 6 sind an eine Kernplatte 8 angeschweißt. Eine Platte 9 für eine Hupe mit einem entsprechenden Hupenmechanismus wird nach der Montage des Lenkrads 1 im Kraftfahrzeug angebracht.The spoke cores 6 are welded to the connecting pieces 5 , so that the toroidal core 2 and the spoke cores 6 are integral with one another. A cover layer 7 made of a soft plastic material, such as. B. soft vinyl chloride, is introduced to cover the toroidal core 2 and the spoke cores 6 . The radially inner ends of the spoke cores 6 are welded to a core plate 8 . A plate 9 for a horn with a corresponding horn mechanism is attached to the motor vehicle after assembly of the steering wheel 1 .

Das Lenkrad 1 wird auf die nachstehend erläuterte Art her gestellt. Zunächst werden die Kernplatte 8, die Speichen kerne 6 und der Ringkern 2 in bestimmten Positionen auf einer Schablone angeordnet. Dann werden die Speichenkerne 6 an die Kernplatte 8 und anschließend an den Ringkern 2 an geschweißt. Da die Verbindungsstücke 5, die einen Teil des Ringkerns 2 bilden, rechteckigen Quer schnitt haben, befinden sich die zu verschweißenden Endflächen der Speichenkerne 6 in stabiler Berührung mit der im wesentlichen ebenen Seitenfläche des Ringkerns 2, selbst wenn sie mit diesem nicht in vollkommener Flächenberührung stehen, da der Ringkern 2 in der Lenkradebene gekrümmt ist. Folglich ist eine Lageabweichung der Spei chenkerne 6 von den gewünschten Positionen vermieden oder kann, wenn sie dennoch auftreten sollte, leicht festgestellt und korrigiert werden. Es ist daher auch möglich, die Speichenkerne 6 unter einem gewünschten Winkel bezüglich des Ringkerns 2 anzu ordnen, wobei das Anschweißen der Speichenkerne 6 an den Ringkern 2 mit hoher Genauigkeit ohne die Verwendung irgendeines speziellen und komplizierten Anschlags erfol gen kann.The steering wheel 1 is made in the manner explained below. First, the core plate 8 , the spoke cores 6 and the ring core 2 are arranged in certain positions on a template. Then the spoke cores 6 are welded to the core plate 8 and then to the ring core 2 . Since the connecting pieces 5 , which form part of the toroidal core 2 , have a rectangular cross-section, the end faces of the spoke cores 6 to be welded are in stable contact with the substantially flat side surface of the toroidal core 2 , even if they are not in perfect surface contact with this , since the toroidal core 2 is curved in the steering wheel plane. Consequently, a positional deviation of the spoke cores 6 from the desired positions is avoided or, if it should nevertheless occur, can be easily ascertained and corrected. It is therefore also possible to arrange the spoke cores 6 at a desired angle with respect to the toroidal core 2 , wherein the welding of the spoke cores 6 to the toroidal core 2 can be carried out with high accuracy without the use of any special and complicated stop.

Nach der Schweißung wird der einstückige Kernkörper aus Metall in eine Form gelegt, in der ein geschmolzener Kunststoff zur Bildung der Abdeckschicht 7 auf den Ringkern 2 und die Speichenkerne 6 aufgebracht wird. Da der Ringkern 2 einen rechtwinkligen Querschnitt hat, ist die Abdeck schicht 7 an diesem und den Speichenkernen 6 fest angebracht, ohne daß zusätzlich ein Klebstoff verwendet wird. Auf diese Weise ist eine unerwünschte Ablösung und ein Verrutschen der Abdeckschicht 7 infolge von, bei Betätigung des Lenkrads auftretenden Verdrillkräfte selbst dann vermieden, wenn die Abdeckschicht 7 aus einem weichen Kunststoffwerkstoff gefertigt ist. Das Lenkrad hat darüber hinaus ein geringes Gewicht, da die Ringkernsegmente 3 und 4 aus Hohl rohren geformt sind.After welding, the one-piece metal core body is placed in a mold in which a molten plastic is applied to the ring core 2 and the spoke cores 6 to form the cover layer 7 . Since the toroidal core 2 has a rectangular cross-section, the cover layer 7 is firmly attached to this and the spoke cores 6 , without additionally using an adhesive. In this way, undesired detachment and slipping of the cover layer 7 as a result of twisting forces occurring when the steering wheel is actuated is avoided even if the cover layer 7 is made of a soft plastic material. The steering wheel also has a low weight because the ring core segments 3 and 4 are formed from hollow tubes.

Bei der beschriebenen Ausführungsform des Lenkrads 1 sind die Speichenkerne 6 mit Verbindungsstücken 5 verschweißt, die einen massiven Querschnitt aufweisen, was hinsichtlich der thermischen Ermüdung des Materials infolge der Schweißung und der mechanischen Beanspruchung des Lenkrads 1 nach der Schweißung vorteilhaft ist. Es ist jedoch auch möglich, die Verbindungsstücke 5 als Hohlprofil mit einem polygonen Querschnitt auszubilden, wobei die Verbindungsstücke 5 eine gegenüber den Ringkernsegmenten 3 und 4 erhöhte Wanddicke aufweisen sollen. Neben dem rechteckigen Querschnitt kann der Ringkern 2 auch andere polygone Querschnittsformen, wie z. B. rechtecki ge Querschnitte mit Fasenkanten, dreieckige und fünfeckige Querschnitte haben, vorausgesetzt, daß eine im wesentlichen ebene Seitenfläche zur Anschweißung der Speichenkerne 6 vor handen ist. Die Speichenkerne 6 können statt an die innere Seitenfläche des Ring kerns 2 auch an dessen ebene obere oder untere Fläche geschweißt sein.In the described embodiment of the steering wheel 1 , the spoke cores 6 are welded to connecting pieces 5 which have a solid cross section, which is advantageous with regard to the thermal fatigue of the material due to the welding and the mechanical stress on the steering wheel 1 after the welding. However, it is also possible to form the connecting pieces 5 as a hollow profile with a polygonal cross section, the connecting pieces 5 being intended to have a wall thickness which is increased in comparison with the ring core segments 3 and 4 . In addition to the rectangular cross-section, the toroidal core 2 can also have other polygonal cross-sectional shapes, such as. B. rectangular ge cross-sections with bevel edges, triangular and pentagonal cross-sections, provided that a substantially flat side surface for welding the spoke cores 6 is present. The spoke cores 6 can also be welded to the flat upper or lower surface instead of to the inner side surface of the ring core 2 .

Claims

1. Steering wheel
with a toroidal core made of a metallic material,
with spoke cores attached to the toroidal core made of a metallic material and
with a covering layer encasing the ring core and the spoke cores made of a plastic material,
the ring core having a hollow profile in the areas in which it is not connected to the spoke cores ,
that the toroidal core ( 2 ) from nested connecting pieces ( 5 ) and the hollow profile ring toroidal elements ( 3, 4 ) is formed,
that the cross section of the connecting pieces ( 5 ) is reinforced compared to the cross section of the ring core segments ( 3, 4 ), that the cross section of the ring core ( 2 ) has the shape of a triangle, square or pentagon with straight side edges and
that the spoke cores ( 6 ) are welded to the connecting pieces ( 5 ).

2. Steering wheel according to claim 1, characterized in that the connecting pieces ( 5 ) have a solid cross section.

3. Steering wheel according to claim 1, characterized in that the connecting pieces ( 5 ) have a hollow profile with respect to the ring core segments ( 3, 4 ) increased wall thickness.