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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lenkrad mit einer
Selbstausrichtungsvorrichtung gemäß Oberbegriff des
Anspruchs 1.
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Die Fig. 1 zeigt ein herkömmliches Lenkrad mit einer
Selbstausrichtungsvorrichtung (siehe japanische
Gebrauchsmusteroffenlegungsschrift Nr. 60-9764, US-Patent
Nr. 4,709,944, US-Patent Nr. 3,948,118).
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Bei diesem Lenkrad WO, wie dargestellt, umfaßt ein
Lenkradkernteil CO ein Kernelement 4 mit einem Ringabschnitt R,
Kernelemente 3 mit Speichenabschnitten S, eine Nabe 1 mit
einem Nabenabschnitt B, der mit einer (nicht dargestellte)
Lenkwelle verbunden ist, und eine Nabenplatte 2, die die
Nabe 1 und die Speichenabschnittkernelemente 3 miteinander
verbindet. Jedes Kernelement von jedem Abschnitt ist aus
Stahl hergestellt und mit den anderen Elementen durch
Schweißen verbunden.
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Die Nabenplatte 2 des Lenkrads WO hat eine Vielzahl von
Durchgangslöchern 2a, die um die Nabe 1 herum ausgebildet
sind, wodurch die Selbstausrichtungsvorrichtung bewirkt
wird. Die Nabenplatte hat verformbare Abschnitte 2b, die
durch geringe Steifigkeit und geringe Abmessungen zwischen
den Durchgangslöchern 2a gekennzeichnet sind, so daß, falls
eine Aufprallkraft auf den Ringabschnitt R des an einer
Lenkwelle angebrachten Lenkrads WO angreift, die
verformbaren Abschnitte 2b einer plastischen Verformung
unterworfen werden; im Ergebnis wird die Ebene des
Ringabschnitts R im wesentlichen senkrecht zur Richtung der
Aufprallkraft ausgerichtet.
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2c bezeichnet Verstärkungsrippen, die vom Umfang der
Nabenplatte 2 nach oben Vorspringen, so daß die
verformbaren Abschnitte 2b zuverlässig verformt werden,
wenn die Aufprallkraft auf den Ringabschnitt R einwirkt. 2d
und 2e bezeichnen Abziehlöcher und Befestigungslöcher, die
bei der Montage funktionaller Komponenten, wie zum Beispiel
einer Hupenschaltereinrichtung verwendet werden, wobei
diese Löcher, 2d, 2e ebenso wie die Durchgangslöcher 2a
dazu dienen, die verformbaren Abschnitte 2b festzulegen.
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Da jedoch das Lenkradkernelement CO des herkömmlichen
Lenkrads WO hergestellt wird, indem alle Kernelemente der
jeweiligen Abschnitte durch Schweißen miteinander verbunden
werden, steigt die Anzahl der Herstellungsschritte und die
Herstellungskosten für das Lenkrad WO an.
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Weiterhin muß jedes Kernelement jedes Abschnitts mit einem
bestimmten Überlappungsbereich für das Schweißen vorgesehen
werden, um sie mit einer vorgegebenen Stärke zu
verschweißen, so daß die Größe des Kernelements CO
dementsprechend ansteigt; dadurch steigt das Gewicht des
Lenkradkernelements CO und das Gewicht des Lenkrads WO an.
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Im Oberbegriff des Anspruchs 1 wird von einem Lenkrad
ausgegangen, wie es in der Druckschrift DE-OS 25 30594
gezeigt ist. Dieses bekannte Lenkrad umfaßt einen
Ringabschnitt mit einem Kernelement und einer
Überzugsschicht, einen Nabenabschnitt und einen
Speichenabschnitt, der aus zwei Speichenteilen besteht, die
sich vom Nabenabschnitt in entgegengesetzter Richtung
radial nach außen erstrecken und die mit dem Ringabschnitt
verbunden sind. Der Speichenabschnitt und auch der
Nabenabschnitt sind an ihren Seitenkanten durch Rippen
stabilisiert, die mit ihren äußeren Enden am Ringabschnitt
anliegen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lenkrad
dieser Art zu schaffen, das durch eine reduzierte Anzahl
von Herstellungsschritten und deshalb mit reduzierten
Herstellungskosten hergestellt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.
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Der Kern der Erfindung besteht in der Konstruktion der
Rippen, die sich nicht bis zum Bereich des
Speichenabschnitts erstrecken, wo die Überzugsschicht
gegossen wird. Mit anderen Worten gesagt, wird die
Überzugsschicht gegossen, wo die Rippen für die
Speichenabschnitte nicht vorhanden sind. Aus diesem Grund
kann während des Ausformens der Überzugsschicht in einer
bekannten Metallgußform das Auftreten von Gußspritzern
leicht verhindert werden, die zum Beispiel die spätere
Installation einer Hupe erschweren, so daß ein lang
andauerndes und teueres Gußputzen nach dem Gießen nicht
mehr länger notwendig ist.
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Während der Herstellung des Lenkrads gemäß der DE-OS 25 30
594 wird die Überzugsschicht ebenfalls durch ein
Gußverfahren ausgebildet. Bei dieser Gegelegenheit muß, wie
vorher beschrieben, die Überzugsschicht daran gehindert
werden in die Bereiche des Speichenabschnitts und des
Nabenabschnitts vorzudringen, in denen anschließend die
Installation von zum Beispiel einer Hupe vorgesehen ist.
Mit einer Rippenkonstruktion gemäß der DE-OS 25 30 594 ist
es jedoch schwierig Kunststoffmaterial daran zu hindern, an
nicht notwendige Abschnitte zu fließen, so daß eine
kostenintensive Gußputzerei notwendig ist.
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Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf ein herkömmliches
Lenkrad;
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Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf ein Lenkrad mit
entferntem Hupenpolster gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf ein
Lenkradkernelement, wie es in der Ausführungsform benutzt
wird;
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Fig. 4 ist eine teilweise aufgeschnittene
Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in Fig. 2;
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Fig. 5 ist eine teilweise aufgeschnittene
Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in Fig. 2;
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Fig. 6 ist eine teilweise aufgeschnittene
Querschnittsansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 2;
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Fig. 7 ist ein erklärendes Diagramm, welches eine
Stausrichtungsvorrichtung in der Ausführungsform
darstellt; und
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Fig. 8 zeigt eine Aufsicht auf ein weiteres
Lenkradkernelement, wie es in einer weiteren
Ausführungsform benutzt wird.
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt.
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In Fig. 2 umfaßt ein Lenkrad W1 entsprechend einer
Ausführungsform einen Ringabschnitt R, einen Nabenabschnitt
B, der im Zentrum des Ringabschnitts R angeordnet ist und
zwei Speichenabschnitte S, die sich vom Nabenabschnitt B
radial auswärts erstrecken.
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Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt ein Lenkradkernelement C1
des Lenkrads W1 ein Kernteil 14, daß aus einer ringförmigen
Stahlröhre hergestellt ist und als Ringabschnitt R
angeordnet ist, eine Stahlnabe 11, die am Nabenabschnitt B
angeordnet ist, die mit einer Lenkwelle 5 verbunden ist
(siehe Fig. 7) und eine einheitliche, einstückige
Verbindungsplatte 12, die aus Stahlblech hergestellt ist,
die die Nabe 11 und das Ringkernteil 14 miteinander
verbindet.
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Die Verbindungsplatte 12 umfaßt ein Basisteil 22, daß mit
der Nabe 11 und zwei Speichenteilen 23 verbunden ist, die
sich vom Basisteil 22 schräg nach oben erstrecken und die
mit dem Ringkernteil 14 verbunden sind.
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Das Basisteil 22 schafft eine
Selbstausrichtungsvorrichtung, die, wenn eine Aufprallkraft
auf den Ringabschnitt R einwirkt, nach dem Anbringen an der
Lenkwelle 5, die Ebene des Ringabschnitts R im wesentlichen
senkrecht zur Richtung der Aufprallkraft ausrichtet. Das
Basisteil 22 hat eine vielzahl von vertikalen
Durchgangslöchern 12a, die um die Nabe 11 herum ausgebildet
sind, so daß geringe Steifigkeit aufweisende verformbare
Abschnitte 12b zwischen den Durchgangslöchern 12a
verbleiben, die einer plastischen Verformung unterliegen,
wenn die Aufprallkraft darauf einwirkt.
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12c bezeichnet Rippen, die sich vom Rand des Basisteils 22
und von einem Randabschnitt jedes Speichenteils 23 nach
oben erstrecken. Die Rippen 12c sind vorgesehen, um sicher
zu stellen, daß die verformbaren Abschnitte 12b bei
Einwirkung einer Aufprallkraft auf den Ringabschnitt R
verformt werden. 12d bezeichnet Abziehlöcher, 12e
bezeichnet Befestigungslöcher, die benutzt werden, um eine
stationäre Kontaktplatte 25 einer
Hornbetätigungseinrichtung 19 zu befestigen (wird später
beschrieben), und 12f bezeichnet eine Öffnung, durch die
ein Zungenstück 30a eines Schleifrings 30 hindurchtritt
(wird später beschrieben), wobei diese Löcher oder
Öffnungen ebenfalls dazu dienen, wie die Durchgangslöcher
12a, um die verformbaren Abschnitte 12b festzulegen (siehe
Fig. 2, 3 und 6).
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Das Speichenteil 23 erstreckt sich vom Basisteil 22 schräg
nach oben und hat einen Befestigungspunkt 23a, der in einem
mittleren Abschnitt davon ausgebildet ist, der wiederrum
ein Befestigungsloch 23b hat, welches benutzt wird, um die
stationäre Kontaktplatte 25 mittels einer Schraube 21
festzulegen (siehe Fig. 3 und 4).
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Die Verbindungsplatte 12 mit den Durchgangslöchern 12a und
ähnlichem wird ausgeformt, indem ein Stahlblech gegebener
Größe gestanzt wird oder einem ähnlichen Verfahren
unterworfen wird.
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Wie in den Fig. 2 und 4 bis 6 gezeigt ist, umfaßt die
Hupenschalteinrichtung 19 die stationäre Kontaktplatte 25
aus Blech, die von oben gesehen im wesentlichen viereckig
ist, und eine bewegbare Kontaktplatte 26, hergestellt aus
einer metallischen Blattfeder, die durch eine Niete 28 an
der stationären Kontaktplatte 25 befestigt ist, wobei
dazwischen elektrisch isolierende Abstandhalter 27a und 27b
angeordnet sind. Die stationäre Kontaktplatte 25 ist am
Lenkradkernteil C1 befestigt, indem beide
Befestigungsendabschnitte 51 und 51 der stationären
Kontaktplatte 25 an den Befestigungspunkten 23a des
Speichenteils 23 durch Schrauben 21 befestigt sind und
indem ein unterer Abschnitt eines Zungenstücks 52, welches
sich von der Vorderkante der stationären Kontaktplatte 25
zum Basisteil 22 nach unten erstreckt, mittels einer
Schraube 20 befestigt ist.
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Es sollte angemerkt werden, daß, wenn die stationäre
Kontaktplatte 25 mittels Schrauben 20 und 21 am
Lenkradkernteil
C1 befestigt wird, eine untere Abdeckung 18 aus
Kunststoff, die benutzt wird, um einen unteren Abschnitt
des Lenkrads W1 abzudecken, ebenfalls zur gleichen Zeit am
Lenkradkernteil C1 befestigt wird.
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Nachdem die stationäre Kontaktplatte 25 am Lenkradkernteil
C1 befestigt ist, kann die stationäre Kontaktplatte 25
elektrisch mit der negativen Seite des Hupenkreises über
das Kernteil C1 verbunden werden, während die bewegbare
Kontaktplatte 26 mittels eines Leitungsdrahts 29, der mit
der Niete 28 verbunden ist, an das Zungenstück 30a des
Schleifrings 30 elektrisch verbunden wird, der in einem
unterem Abschnitt der unteren Abdeckung 18 befestigt ist
und der die elektrische Verbindung zur positiven Seite des
Hupenkreises ermöglicht.
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Das Hupenpolster 16 umfaßt einen Polsterkörper 16a, der an
der Oberseite angeordnet ist und eine Hilfsplatte 16b, die
an der Unterseite des Polsterkörpers 16a durch Schrauben
befestigt ist (nicht dargestellt). Die Hilfsplatte 16b hat
vier Schließarme 16c, die sich an vorgegebenen Positionen
nach unten erstrecken und zwei Führungsvorsprünge 16d. Das
Hupenpolster 16 wird an der stationären Kontaktplatte 25
befestigt, indem die Führungsvorsprünge 16d der Hilfsplatte
16b, die mit dem Polsterkörper 16a verbunden sind, in
Öffnungen 54 eingeführt werden, die in der stationären
Kontaktplatte 25 ausgebildet sind und indem die Schließarme
16c der Hilfsplatte 16b in Befestigungsbohrungen verringelt
werden, die in der stationären Kontaktplatte 25 ausgebildet
sind.
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In den Fig. 2 und 4 bezeichnet das Bezugszeichen 15, eine
Überzugsschicht aus Kunststoff, die vorgesehen ist, um das
Kernteil 14 des Ringabschnitts R und Teile von jedem
Speichenteil 23 der Verbindungsplatte 12 abzudecken, welche
als das Kernteil jedes Speichenabschnitts S dient.
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Das Herstellungsverfahren des Lenkrads W1 dieser
Ausführungsform wird nun beschrieben.
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Zuerst wird das Lenkradkernteil C1 hergestellt, indem die
Verbindungsplatte 12 (durch Stanzen und Bohren auf eine
vorbestimmte Form gebracht) an der Nabe 11 und dem
Ringabschnittkernteil 14 verschweißt wird. Hierbei ist die
Anzahl von Schweißpositionen 3 (d.h. zwischen der
Verbindungsplatte 12 und der Nabe 11 und zwischen der
Verbindungsplatte 12 und dem Ringkernteil 14), was weniger
ist als die Anzahl von Schweißpositionen beim herkömmlichen
Lenkradkernteil C0 (dort sind es fünf); dadurch kann das
Schweißen erleichtert werden, die Überlappungsbreite beim
Schweißen kann reduziert werden, die Anzahl an
Herstellungsschritten, die Herstellungskosten und das
Gewicht des Lenkradkernteils C1 können verringert werden
und schließlich kann das Lenkradkernteil C1 kompakt gebaut
werden.
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Nachdem das Lenkradkernteil C1 hergestellt ist, wird es in
eine bekannte Metallgußform eingesetzt und die
Überzugsschicht 15 wird durch Spritzgießen oder ein
ähnliches Verfahren ausgebildet.
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Dann wird die stationäre Kontaktplatte 25 mit der daran
angeordneten bewegbaren Kontaktplatte 26, zusammen mit der
unteren Abdeckung 18 und mit dem daran angeordneten
Schleifring 30 am Lenkradkernteil C1 mittels Schrauben 20
und 21 befestigt. Zu dieser Zeit ist selbstverständlich der
Leitungsdraht 29 mit dem Schleifring 30 verbunden.
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Dann wird das Hupenpolster 16, welches einstückig aus dem
Polsterkörper 16a und der Hilfsplatte 16b besteht, an der
stationären Kontaktplatte 25 befestigt, indem die
Führungsvorsprünge 16d und die Schließarme 16c in die
Öffnungen 54 und die Befestigungsbohrungen 53 eingesetzt
und verringelt werden, so daß die Herstellung des Lenkrads
W1 abgeschlossen ist.
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Beim Lenkradkernteil C1 des Lenkrads W1 dieser
Ausführungsform sind die Speichenteile und das Basisteil
(die beim Stand der Technik unabhängig voneinander sind)
einstückig durch die einheitliche Verbindungsplatte 12
ausgebildet. Deshalb ist das Zusammenschweißen der
Speichenteile und des Basisteils nicht notwendig (beim
Stand der Technik erforderlich); somit können die Anzahl
von Herstellungsschritten und die Herstellungskosten des
Lenkradkernteils C1 reduziert werden, so wie das Lenkrad W1
leicht hergestellt werden kann. Weiterhin wird jegliche
Überlappungsbreite beim Schweißen nicht benötigt, da keine
Notwendigkeit besteht das Speichenteil und das Basisteil
zusammenzuschweißen, im Kontrast zum Stand der Technik;
dementsprechend kann das Lenkradkernteil C1 kompakt und
leicht im Gewicht hergestellt werden, wodurch das Lenkrad
W1 ebenfalls kompakt und leicht im Gewicht hergestellt
werden kann. Da die Speichenteile 23 und das Basisteil 22
zusammen die einstückige Verbindungsplatte 12 bilden, kann
die charakteristische Frequenz des Lenkrads W1 erhöht
werden, wodurch seine Resonanz mit der charkteristischen
Frequenz der Karosserie während des Leerlaufs oder
ähnlichem verhindert werden kann.
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Die vorstehende Ausführungsform wurde so beschrieben, daß
das Lenkrad W1 zwei Speichenabschnitte S aufweist. Falls
drei oder mehr Speichenabschnitte S für das Lenkrad
erwünscht sind, wie durch die zweite gestrichelte Linie in
Fig. 3 dargestellt ist, so kann ein erwunschtes
Lenkradkernteil, mit einem zusätzlichen Speichenabschnitt
hergestellt werden, indem ein zusätzliches Speichenkernteil
13 aus Stahlblech an das Basisteil 22 der Verbindungsplatte
12 und an das Ringkernteil 14 angeschweißt wird.
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Weiterhin wurde die vorstehende Ausführungsform so
beschrieben, daß das Lenkradkernteil C1 die
Verbindungsplatte 12 aus Stahlblech umfaßt, die einer
einstückigen Kombination aus der herkömmlichen Nabenteil
und den Speichenabschnittkernteilen entspricht. In diesem
Zusammenhang, um die Selbstausrichtungsvorrichtung zu
bewirken, ist es ausreichend, daß das Basisteil 22 der
Verbindungsplatte 12 die gegebenen Durchgangslöcher 12a und
die verformbaren Abschnitte 12b darin aufweist, und die
Verbindungsplatte 12 kann aus einem anderen Material
hergestellt sein, daß plastisch verformbar ist. Weiterhin
kann eine Verbindungsplatte 220, wie in Fig. 8 gezeigt, die
aus einem Druckgußmetall hergestellt ist, daß plastisch
verformbar ist, wie zum Beispiel eine
Aluminiumleichtlegierung und ein Ringabschnittskernelement
240 ebenfalls aus einem Druckgußmetall einstückig zur
gleichen Zeit hergestellt werden.