DE69307187T2

DE69307187T2 - Zentraler Hupenschalter in einem Luftsackmodul auf der Fahrerseite

Info

Publication number: DE69307187T2
Application number: DE69307187T
Authority: DE
Inventors: Ronald A Prescaro
Original assignee: Morton International LLC
Current assignee: Morton International LLC
Priority date: 1992-05-27
Filing date: 1993-05-04
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2013-05-05
Also published as: JP3033304U; CA2095084A1; MX9302997A; AU649369B2; JPH0664545A; EP0572125A1; EP0572125B1; DE69307187D1; AU3833393A; US5283404A

Description

Diese Erfindung betrifft im allgemeinen modulare Insassenruckhaltesysteme aufblasbarer Art für Kraftfahrzeuge oder, wie wie eher bekannt, Airbag-Rückhaltesysteme. Solch ein System kann in einem Automobil oder anderen Fahrzeug zumindest teilweise an dem Lenkrad zum Schutz des Fahrers und auch in dem Armaturenbrett oder dem Instrumentenfeld auf der Beifahrerseite zum Schutz des Beifahrers im Falle eines Zusammenstoßes installiert sein. Insbesondere betrifft diese Erfindung eine verbesserte Hupenschalteranordnung, die in einem Lenkrad eingeschlossen ist, in dem ein Airbag-Rückhaltesystem installiert ist.
Huptonschalteranordnungen für ein Lenkrad, an welchem aufblasbare Insassenrückhaltesysteme befestigt sind, sind bekannt. Das U.S. Patent Nr.3,819,205 von Dunford et al. beschreibt ein sogenanntes modulares Insassenrückhaltesystem bei welchem eine Aufblasvorrichtung, ein aufblasbares Kissen oder ein solcher Airbag, und eine im allgemeinen rechteckige Abdeckung oder ein Behälter für das Kissen sämtlich auf einer Trägerplatte angeordnet sind, welche ihrerseits an dem Lenkrad befestigt ist. Von jeder oberen Ecke der Abdeckung erstreckt sich ein Abschnitt, welcher mit einem mit den Fingern abzulenkenden oder mit Druck zu betätigenden druckknopfartigen Huptonschalter versehen ist. Ein Problem bei dieser Anordnung ist, daß wenn ein Zugriff auf die Schalter für eine Reparatur oder einen Austausch notwendig ist, die Abdeckung von der Trägerplatte entfernt werden muß, bevor die Schalter freigelegt sind.
Das U.S. Patent Nr.5,002,306 von Hiramitsu et al. beschreibt ein Insassenrückhaltesystem mit mehreren Membranschaltem ebener rechteckiger Form, die an der Oberfläche der Oberwand einer weichen Kunstharz-Druckunterlage eines Lenkrads angebracht und angeordnet sind, und die außer einem Aufbrechbereich durch einen verdünnten Brechabschnitt in Hähnlicher Form beschrieben ist, wobei die Art der Befestigung der Schalter an der Druckunterlage nicht spezifiziert ist. Es ist zu erwägen, daß die Membranschalter an der hinteren Oberfläche der Oberwand der Druckunterlage angeordnet sein können. Mit diesen Anordnungen sind mehrere Nachteile verbunden. Die weiche Kunstharz-Druckunterlage ist ziemlich unzulänglich in Bezug auf die Bereitstellung einer geeigneten Reaktionsoberfläche für die Hupenschalterbetätigung. Wartung oder Austausch der Schalter beinhaltet zwangsläufig das Freilegen von inneren Bauteilen der Bauteilanordnung des Airbags, besonders im Fall der Anbringung der Schalter an der Rückseite der Druckunterlage, und möglicherweise ebenso dann, wenn die Schalter an der deren oberer Oberfläche angebracht sind, und zwar wegen der Möglichkeit der Beschädigung der Druckunterlage bei dem Versuch, die Schalter für Reparatur oder Austausch zu entfernen. Zusätzlich läßt die Anordnung der Führungskabel von den Membranschaltern entlang der Seitenwandabschnitte der Druckunterlage zu einem die Hupe auslösenden Kreislauf innerhalb des Fahrzeugs viel zu wünschen übrig in einem Insassenrückhaltesystem, von dem erwartet wird, daß es über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs, welche zehn (10) Jahre oder mehr betragen kann, funktionsfähig sein soll.
Das U.S. Patent Nr.4,785,144 von Fosnaugh et al. beschreibt ein modulares Insassenrückhaltesystem, bei welchem ein Huptonschalter betätigt wird, wenn die Bauteilabdeckung niedergedrückt wird. Der Huptonschalter schließt einen Träger ein, der innerhalb des Radnabenabschniffs des Lenkrads befestigt ist und der mit mehreren Schrauben versehen ist, von der jede eine Muffe trägt. Die Schrauben winden sich in das aufblasbare Rückhaltebauteil hinein. Federn zwischen dem Träger und dem Rückhaltebauteil halten die Muffen von dem Träger entfernt. Das Niederdrücken des Bauteils bringt die Muffen in Eingriff mit dem Träger, um den Stromkreis zum Ertönenlassen der Hupe zu schließen. Der Zugriff auf den Schalter für Reparatur und Austausch erfordert die Entfernung des Bauteils. Ein anderes Problem ist, daß die Verhinderung von Vibrationsauswirkungen auf das Bauteil, die von dem Lenkrad übertragen werden, die Verwendung von relativ starken Federn erfordert. Dies erfordert seinerseits eine relativ große Druckkraft auf das Bauteil, um die Hupe zu betätigen. Der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert auf den Lehren von US 4,785,144.
Ein Ziel dieser Erfindung ist es, eine mit einem Kraftfahrzeug-Airbagmodul ausgestattete Huptonschalteranordnung zur Verwendung in einem Fahrzeuglenkrad bereitzustellen, bei dem der Hupenschalter an der Modulanordnung befestigt ist, zur Betätigung geringstes Niederdrücken erfordert, und wobei die Wartung des Hupenschalters keinen Ausbau des Airbagmoduls erforderlich macht und wobei die Hupenschalteranordnung ohne den Ausbau des Airbagmoduls, was innere Bauteile der Airbagmodul-Anordnung freilegen würde, ersetzt werden kann.
Diese Aufgaben der Erfindung, welche aus der folgenden Beschreibung offenbar werden, wurden durch eine neuartige Hupenschalteranordnung erreicht, die den Merkmalen von Anspruch 1 entspricht und die eine Kombination einer Hupenbetätigungsschalteranordnung mit einem Fahrzeuglenkrad, welches einen Nabenabschnitt und einen Randabschnitt einschließt, und einem aufblasbaren Rückhaltemodul umfaßt. Die Huptonschalteranordnung umfaßt mehrere Schaltereinrichtungen, die zwischen einer ersten Unterstützungsplaffe und einer zweiten Unterstützungsplaffe angeordnet sind. Die Schaltereinrichtungen befinden sich auf Berührungspunkten an dem oberen Abschnitt der zweiten Unterstützungsplatte und werden durch entsprechende Vorsprünge am Boden der ersten Unterstützungsplatte zusammengepreßt. Die beiden Unterstützungsplatten werden durch elastische Trenneinrichtungen etwas voneinander getrennt gehalten und durch Befestigungseinrichtungen zusammengehalten.
Die erste Unterstützungsplatte hat einen oberen Abschnitt und und einen Bodenabschnitt, und eine erste allgemein in dem Mittelbereich der ersten Unterstützungsplatte zur Aufnahme einer Airbagaufblaseinrichtung vorgesehene Öffnung. Mehrere erste Vorsprünge erstrecken sich radial außerhalb der ersten Öffnung von dem Bodenabschnitt der ersten Unterstützungsplatte. Mehrere zweite Öffnungen befinden sich radial außerhalb der ersten Öffnung. Radial außerhalb der zweiten Öffnungen befindet sich eine Befestigungseinrichtung zur Anbringung einer Airbagmodulabdeckung.
Die Hupenschalteranordnung umfaßt weiterhin mindestens eine zweite Unterstützungsplatte mit einem oberen Abschnitt und einem Bodenabschnitt und mehrere dritte Öffnungen. Diese dritten Öffnungen sind so plaziert, daß sie den zweiten Öffnungen der ersten Unterstützungsplatte entsprechen. Eine Befestigung, wie etwa eine Schraube oder ähnliches, kann so durch die zweiten und dritten Öffnungen geführt werden, um die erste Unterstützungsplatte und die zweite Unterstützungsplatte zu verbinden. Auf dem oberen Abschnitt der zweiten Unterstützungsplatte sind mehrere erste Berührungspunkte, welche von ihrer Position her den Vorsprüngen der ersten Unterstützungsplatte entsprechen. An jedem der ersten Berührungspunkte der zweiten Unterstützungsplatte sind Schaltereinrichtungen angeordnet. Wenn auf die erste Unterstützungplatte Druck ausgeübt wird, wird in die Schaltereinrichtungen durch die ersten Vorsprünge der ersten Unterstützungplatte eingegriffen und sie wird dadurch gegen die zweite Unterstützungsplatte gedrängt.
Zwischen der ersten Unterstützungsplatte und der zweiten Unterstützungplatte befindet sich eine Reihe von elastischen Trenneinrichtungen mit einer im allgemeinen zentralen Öffnung. Die Befestigung geht dann durch die zweite Öffnung, die elastische Trenneinrichtung und die dritte Öffnung und wird dann mit einer Schließeinrichtung befestigt, wodurch die erste Unterstützungsplatte mit der zweiten Unterstützungsplatte verbunden wird. Die Schaltereinrichtungen werden durch die Bewegung der ersten Unterstützungsplatte in Richtung auf die zweite Unterstützungsplatte bewegt, so daß die Vorsprünge am Boden der ersten Unterstützungsplatte die Schaltereinrichtungen zusammenpressen.
Dieser Beschreibung der Erfindung folgt eine detaillierte Beschreibung, bei der auf die beiliegenden einen Teil der Beschreibung bildenden Zeichnungsfiguren Bezug genommen wird, in welchen gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind, und in welchen
Fig. 1 eine Draufsicht ist, die ein typisches Lenkrad für die Fahrerseite darstellt,
Fig.2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von Fig. 1ist, die die Plazierung der Hupenschalter in Entsprechung zu dem Airbagmodul darstellt,
Fig.3 eine Ansicht der Bodenebene ist, die die Beziehung einer zweiten Unterstützungsplatte zu einer ersten Unterstützungsplatte darstellt,
Fig.4 eine detaillierte Querschnittsansicht der Befestigungseinrichtungen und der elastischen Trenneinrichtung ist,
Fig.5 eine Explosionsansicht ist, die die Befestigungseinrichtung und die elastische Trenneinrichtung von Fig.4 darstellt, und
Fig.6 eine Ansicht der Bodenebene ist, die eine andere zweite Unterstützungsplatte darstellt.
Am besten ist in Fig. 1 eine Lenkradanordnung allgemein bei 10 mit einem Rand 12 und Speichen 14 und eine Airbag-Rückhaltesystem-Abdeckung 16 zu sehen. Fig.2 stellt entlang der Linie A-A von Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Airbagmoduls 18 dar, die eine Hupenschalteranordnung allgemein bei 42 zeigt. Das Airbagkissen ist zur Vereinfachung der Zeichnung nicht gezeigt. Das Airbagmodul 18 schließt ein Modulgehäuse 22 (hier im folgenden erste Unterstützungsplatte) mit einer ersten Öffnung 24 zur Unterbringung einer Aufblaseinrichtung 26, und zweiten Öffnungen 28 ein. Das Airbagmodul 18 schließt weiterhin eine zweite Unterstützungsplatte 30 mit dritten Öffnungen 32 ein. Das Modulgehäuse 22 ist durch Befestigungseinrichtungen 34 mit der zweiten Unterstützungsplatte 30 verbunden, welche mit Muttern 36 oder ähnlichem gesichert sind. Eine elastische Trenneinrichtung 38 mit einer vierten Öffnung 40 in deren mittigem Bereich befindet sich zwischen dem Modulgehäuse 22 und der zweiten Unterstützungsplatte 26. Zwischen dem Modulgehäuse 22 und der zweiten Unterstützungsplatte 30 sind auf Berührungspunkten 44 der zweiten Unterstützungplaffe 26 Hupenschaltereinrichtungen 42 angeordnet. Die Hupenschaltereinrichtungen 42 werden dadurch aktiviert, daß sie zwischen den Vorsprüngen 46, die an dem Boden des Modulgehäuses 22 angebracht sind, und den Berührungspunkten 44 der zweiten Unterstützungsplatte 30 zusammengepreßt werden.
Die zweite Unterstützungsplatte 30 hat eine Verstärkungskante 48 und einen am besten in Fig.3 gezeigten Befestigungsträger 50, welcher dazu verwendet wird, das Airbagmodul 18 an der Lenkradanordnung 10 anzubringen. Das Modul gehäuse 22 und die zweite Unterstützungsplaffe 30 können aus irgendeinem geeigneten Metall, wie etwa Stahl oder Aluminium, bestehen, wobei Aluminium wegen seines geringeren Gewichtes bevorzugt wird. Das Modulgehäuse 22 und die zweite Unterstützungsplatte 30 können hergestellt werden, indem man die Platten aus den oben erwähnten Metallen ausstanzt. Dies stellt ein schnelles und ökonomisches Mittel zur Bildung dieser Stücke dar. Die Vorsprünge 46 des Modulgehäuses 22 können gebildet werden, indem man kleine Metallstücke an dem Boden des Modulgehäuses anschweißt, jedoch ist zu bevorzugen, daß die Vorsprünge durch das Stanzverfahren in dem Modulgehäuse 22 gebildet werden.
Die Hupenschaltereinrichtung 42 dieser Erfindung kann irgendein geeigneter Schalter sein. Vorzugsweise werden ein Membranschalter oder ein Mylarschalter, welche am Markt erhältlich sind, verwendet, um ein minimales Niederpressen des Modulgehäuses 22 bereitzustellen, was eines der Ziele dieser Erfindung ist.
Eine detaillierte Ansicht, die die Verbindung des Modulgehäuses 22 mit der zweiten Unterstützungsplatte 30 zeigt, ist in Fig.4 gezeigt. Zur Klarstellung ist in Fig.5 eine Explosionsansicht dieser Anordnung gezeigt. Die Befestigungseinrichtung 34, vorzugsweise ein Nietbolzen, ist durch jede der zweiten Öffnungen 28 des Modulgehäuses 22 hindurchgetrieben. Die elastische Trenneinrichtung 38 kann eine Feder oder ähnliches sein. Vorzugsweise verwendet man eine Unterlegscheibe oder Scheibe aus einem Elastomermaterial wie etwa Gummimaterial synthetischer Art, Polymermaterial oder ähnlichem. Dieses Elastomermaterial sollte einem konstanten Zusammenpressen standhalten können und gleichzeitig seine Elastizität behalten. Die elastische Trenneinrichtung 38 befindet sich zwischen dem Modulgehäuse 22 und der zweiten Unterstützungsplatte 30. Die Befestigungseinrichtung 34 ragt durch die zweite Öffnung 28 des Modulgehäuses 22, die vierte Öffnung 40 der elastischen Trenneinrichtung 38 und die dritte Öffnung 32 der zweiten Unterstützungsplatte 30 hindurch und ist durch die Muttern 36 oder ähnliches gesichert. Die elastische Trenneinrichtung 38 wird durch die Klemmutter 36 vorgepreßt, um versehentliches Auslösen des Hupenschalters 42 zu verhindern. Die Kombination des Vorpressens der elastischen Trenneinrichtung 38 und des Hupenschalters 42 wurde gewählt, um das versehentliche Auslösen des Hupenschalters 42 aufgrund von Vibration zu minimieren. Eine Muffe 52 oder ähnliches kann um die Befestigungseinrichtung 34 herum eingefügt sein. Die zweite Unterstützungsplatte 30 kann aus zwei oder mehr Platten hergestellt sein oder aus einer einzigen Platte, so wie in Fig.6 gezeigt, geformt sein.
Während des Betriebs des Autos kann der Fahrer die Hupenschalteranordnung dieser Erfindung betätigen, indem er die Abdeckung 16 niederdrückt. Die auf die Abdeckung 16 ausgeübte Kraft preßt die elastische Trenneinrichtung 38 zusammen, was es den an dem Modulgehäuse 22 angebrachten Vorsprüngen 46 erlaubt, den Hupenschalter 42 zusammenzupressen, welcher an eine (nicht gezeigte) externe Stromquelle angeschlossen ist, wodurch die Hupe betätigt wird. Die Vorsprünge 46 der ersten Unterstützungsplatte 22 bewegen sich von etwa 0,18 cm (0,070 in) bis etwa 0,23 cm (0,090 in) in Richtung auf die Berührungspunkte 44 der zweiten Unterstützungsplatte 30 zu, um die Hupe zu betätigen.
Die Wartung und das Herausnehmen des Hupenschalters 42 kann nun durchgeführt werden, ohne daß man die inneren Bauteile des Airbagmoduls freilegt. Um den Hupenschalter 42 zu warten, wird die Modulanordnung vom Lenkrad 10 abgenommen, indem man die durch die Speichen 14 des Lenkrades 10 hindurch und in den Befestigungsträger 50 hinein ragenden Befestigungseinrichtungen entfernt. Die Muttern 36 können entfernt werden und die zweite Unterstützungsplatte 30 abgenommen werden, was den Hupenschalter 42 freilegt. Der Hupenschalter 42 kann dann gewartet oder herausgenommen werden und die zweite Unterstützungsplatte 30 wieder eingesetzt werden. Das Modul kann dann wieder am Lenkrad angebracht werden.
Es wurde so entsprechend der Erfindung eine Hupenschalteranordnung zur Verwendung in einem Fahrzeuglenkrad, das mit einem selbsttätigen Airbagmodul ausgestattet ist, bereitgestellt. Es wurde auch eine Hupenschalteranordnung zur Verwendung in einem Fahrzeuglenkrad, das mit einem selbsttätigen Airbagmodul ausgestattet ist, bereitgestellt, bei dem der Hupenschalter an der Modulanordnung angebracht ist. Zusätzlich wurde eine Hupenschalteranordnung zur Verwendung in einem Fahrzeuglenkrad, das mit einem selbsttätigen Airbagmodul ausgestattet ist, bereitgestellt, bei dem der Hupenschalter zur Betätigung ein minimales Niederdrücken erfordert. Weiterhin wurde eine Hupenschalteranordnung zur Verwendung in einem Fahrzeuglenkrad, das mit einem selbsttätigen Airbagmodul ausgestattet ist, bereitgestellt, bei dem die Wartung oder der Ausbau des Hupenschalters kein Auseinandernehmen des Airbagmoduls erfordert, was innere Bauteile der Airbagmodulanordnung freilegen würde.

Claims

1.Kombination einer Hupenbetätigungsschalteranordnung mit einem Fahrzeuglenkrad (10), welches einen Mittelabschnitt und einen Randabschnitt (12) einschließt, und einem aufblasbaren Rückhaltemodul (18) mit

einer ersten Unterstützungsplatte (22) mit einem oberen Abschnitt und einem Bodenabschnitt, einer ersten zur Aufnahme einer Airbagaufblaseinrichtung vorgesehenen Öffnung (24) allgemein in dem Mittelbereich der ersten Unterstützungsplatte (22), mehreren ersten Vorsprüngen (46), die sich radial außerhalb der ersten Öffnung (24) von dem Bodenabschnitt der ersten Unterstützungsplatte (22) erstrecken, und mehreren zweiten Öffnungen (28) radial außerhalb der ersten Öffnung (24),

wenigstens einer zweiten Unterstützungsplatte (30) mit einem oberen Abschnitt und einem Bodenabschnitt, mehreren dritten Öffnungen (32) in entsprechender Beziehung zu den zweiten Öffnungen (28) der ersten Unterstützungsplatte (22) und mehreren ersten Berührungspunkten (44) in entsprechender Beziehung zu den Vorsprüngen (46) der ersten Unterstützung,

mehreren elastischen Trenneinrichtungen (38), die jeweils eine vierte Öffnung (40) allgemein in ihrem Mittelbereich haben, wobei jede dieser elastischen Trenneinrichtungen (38) derart angeordnet ist, daß die vierten Öffnungen (40) in entsprechender Beziehung zu der zweiten Öffnung (28) und der dritten Öffnung (32) zwischen der ersten Unterstützungsplatte (22) und der wenigstens einen zweiten Unterstüzungsplatte (30) sind, und

einer Befestigungseinrichtung (34), die durch die zweite Öffnung (28), die vierte Öffnung (40) und die dritte Öffnung (32) geht, um die erste Unterstützungsplatte (22), die elastische Trenneinrichtung (38) und die wenigstens eine zweite Unterstützungsplatte (30) zu verbinden,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Schalteranordnung weiterhin mehrere Schaltereinrichtungen (42) umfaßt, die auf den ersten Berührungspunkten (44) der wenigstens einen zweiten Unterstützungsplatte (30) angeordnet und mit den Vorsprüngen (46), welche Vertiefungen in der ersten Unterstützungsplatte (22) bilden, in Eingriff bringbar sind,

und worin die Schaltereinrichtungen (42) durch die Bewegung der Vorsprünge (46) in der Richtung der ersten Berührungspunkte (44) unter Zusammenpressen der Schaltereinrichtungen (42) betätigbar sind.

2. Hupenbetätigungsschalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der mehreren Schaltereinrichtungen (42) ein Membranschalter ist.

3. Hupenbetätigungsschalteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, worin die Bewegung der Vorsprünge (46) in der Richtung der Berührungsplatte (44) etwa 0,18 cm (0,070 in) bis etwa 0,23 cm (0,090 in) ist.

4. Hupenbetätigungsschalteranordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei der jede der mehreren elastischen Trenneinrichtungen (38) eine feste Scheibe mit der vierten Öffnung (40) allgemein in deren Mittelabschntt ist.

5. Hupenbetätigungsschalteranordnung nach einem der vorausgehenden Ansprüche, bei der jede der mehreren elastischen Trenneinrichtungen (38) aus einem Polymermaterial besteht.