DE69628065T2

DE69628065T2 - Verfahren zur Herstellung eines Lenkrads und durch dieses Verfahren hergestelltes Lenkrad

Info

Publication number: DE69628065T2
Application number: DE69628065T
Authority: DE
Inventors: Masayasu Inazawa-shi Sahara; Tadashi Nishikasugai-gun Yamamoto; Atsushi Inazawa-shi Nagata; Tooru Nishikasugai-gun Koyama
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1995-02-27
Filing date: 1996-02-16
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2016-02-17
Also published as: EP0728652A2; CN1133801A; DE69628065D1; AU4573796A; US5716068A; US5957489A; EP0728652B1; EP0728652A3; CN1054101C; AU677544B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug und auf ein gemäß diesem Verfahren hergestelltes Lenkrad. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf ein Lenkrad, das eine kontinuierliche obere Oberfläche aufweist. Bei einem Lenkrad, das eine Gassackeinrichtung aufweist, kann diese Erfindung ferner eine Stoßkraft absorbieren, die auf einen Ringbereich des Lenkrads wirkt, wenn sich der Gassack nicht entfaltet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein herkömmliches Lenkrad für ein Fahrzeug weist einen ringförmigen Ringbereich und einen Nabenbereich, der im Zentrum des Ringbereichs angeordnet ist, auf. Der Nabenbereich verbindet das Lenkrad mit dem oberen Ende einer Lenkwelle. Speichenbereiche, die radial bezüglich des Nabenbereichs angeordnet sind, verbinden den Ringbereich mit dem Nabenbereich.
Dieses herkömmliche Lenkrad weist eine Auflage auf, die funktionelle Teile enthält, wie z.B. eine Gassackeinrichtung, und die in einem oberen Teil des Nabenbereichs angeordnet ist. Dieses herkömmliche Lenkrad weist ferner einen Lenkradkörper auf, der den Ringbereich, die Speichenbereiche und den unteren Bereich des Nabenbereichs enthält, wie es in der Veröffentlichung des Japanischen Patents Hei 6-305427 beschrieben ist.
Der Lenkradkörper weist einen Kernteil und einen Abdeckteil auf. Der Kernteil sieht die strukturelle Gestalt für den Lenkradkörper vor. Der Abdeckteil sieht die Außenabdeckung vor, die auf dem Kernteil angebracht ist. Der Kernteil umfasst einen Ringkern, der das innere strukturelle Element des Ringbereichs bildet, Speichenkerne, die die inneren strukturellen Elemente der Speichenbereiche bilden, und einen Nabenkern, der in dem unteren Teil des Nabenbereichs angeordnet ist. Die Speichenkerne sind radial bezüglich des Nabenkerns angebracht und an einem Ende mit dem Nabenkern verbunden. Die anderen Enden der Speichenkerne sind mit dem Ringkern verbunden. Ein oberes Ende einer Lenkwelle ist in den Naben kern eingesetzt und wird mit einer Mutter gehalten, wobei der Nabenkern mit der Lenkwelle verbunden ist.
Der Abdeckteil bedeckt den Ringkern und die Speichenkerne und erstreckt sich von dem Ringkern ausgehend in eine Position in der Nähe der Auflage.
Die Auflage enthält die funktionellen Teile, wie z.B. eine Gassackeinrichtung, und ist auf den Speichenkernen und dem Nabenkern des Lenkradkörpers verschraubt.
Die Gassackeinrichtung umfasst einen Gassack, der derart gefaltet ist, dass er innerhalb der Auflage untergebracht werden kann, eine Inflationseinrichtung zum Ausdehnen des Gassacks mit Gas, und einen Sackhalter zum Halten des Gassacks und der Inflationseinrichtung. Die Gassackeinrichtung ist an dem Lenkradkörper mittels des Sackhalters angebracht.
Der Gassack weist eine Öffnung auf, die um die Inflationseinrichtung angebracht ist, die einen Durchlass vorsieht, damit das Gas von der Inflationseinrichtung in den Gassack strömen kann. Die Inflationseinrichtung umfasst eine Haupteinheit, die eine Gasabgabeöffnung aufweist, und einen Flansch, der auf der äußeren Umfangsoberfläche der Haupteinheit ausgebildet ist.
Ein ringförmiges Halteelement ist am Innenumfang der Öffnung des Gassacks angebracht. Das Halteelement umfasst mehrere Bolzen, die nach unten vorstehen, die den Umfangsrand der Öffnung des Gassacks durchdringen. Die Bolzen laufen durch die entsprechenden Löcher auf dem Flansch der Inflationseinrichtung und können mit Muttern derart befestigt werden, dass der Gassack und die Inflationseinrichtung an dem Gassackhalter befestigt werden.
Bei dem beschriebenen herkömmlichen Lenkrad ist jedoch die Auflage, die eine getrennte Abdeckung aufweist, in dem oberen Teil des Nabenbereichs platziert und an dem Lenkradkörper mit einem Befestigungsmittel angebracht. Somit wird unvermeidlich eine große Trennungslinie, die einen Bruch in den Grenzen zwischen dem Kernteil des Lenkradkörpers und der Abdeckung der Auflage darstellt, auf der oberen Fläche des Lenkrads gebildet, was das Design des Lenkrads beeinträchtigt.
Ferner wird eine genaue Montage erforderlich, so dass die Trennungslinie gleichmäßig um den Umfang der Auflage angebracht ist. Somit wird eine strenge Handhabung der Dimensionsgenauigkeit, der Genauigkeit bei der Montage etc. der Teile erforderlich.
Ferner werden zum Montieren des Lenkrads an einem Fahrzeug zwei Zusammenfügeschritte benötigt. Zunächst wird die Lenkwelle mit dem Nabenkern über eine Mutter verbunden, bevor die Auflage angebracht wird. Dann wird die Auflage an dem Lenkradkörper angebracht. Daher benötigt man Zeit, um das Lenkrad auf dem Fahrzeug zu montieren.
Um diese Probleme zu lösen, kann die Abdeckung vergrößert werden, so dass sie die obere Oberfläche des Lenkrads von den Speichenbereichen zu dem Nabenbereich bedeckt. Ferner kann der Nabenkern mit einem Verbindungsteil ausgebildet sein, das es ermöglicht, dass das obere Ende der Lenkwelle von unten her angeschlossen wird, wie es in der Veröffentlichung Nr. Sho 63-16267 eines Japanischen Gebrauchsmusters beschrieben ist. Mit anderen Worten erscheint keine Trennlinie auf der oberen Fläche des Lenkrads, wenn die Abdeckung derart ausgedehnt wird, dass sie die obere Oberfläche des Lenkrads von den Speichenbereichen zum Nabenbereich bedeckt. Wenn ferner der Nabenkern mit einem Anschlussteil ausgebildet ist, das es ermöglicht, dass das obere Ende der Lenkwelle von unten her angeschlossen wird, wird die Befestigung des Lenkrads an der Lenkwelle einfach auf der unteren Fläche des Lenkrads durchgeführt. Somit kann das Lenkrad mit der Lenkwelle durch Ausführen von lediglich einem Schritt verbunden werden.
Die in der Japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. Sho 63-16267 beschriebene Struktur weist jedoch keine Struktur auf, bei der funktionelle Teile, wie Gassackeinrichtungen, im Inneren des Lenkrads angebracht sind. Somit können die funktionellen Teile nicht einfach in dem Nabenbereich angebracht werden.
Ferner ist ein derartiges Lenkrad nicht mit einem sogenannten Selbstausrichtungsmechanismus versehen. Wenn eine Stoßkraft auf einen Ringbereich wirkt, der den Selbstausrichtungsmechanismus aufweist, wird die durch den Ringbereich gebildete Ebene im wesentlichen senkrecht zur Einwirkrichtung der Stoßkraft positioniert. Diese Positionierung verteilt die Stoßkraft über ein großes Gebiet, das am besten die Stoßkraft absorbieren kann. Zum Vorsehen des Selbstausrichtungsmechanismus muss ein plastisch deformierbares Teil zwischen dem Nabenkern und einer Lenkwelle angebracht sein, wie es in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 4-166449 beschrieben ist.
Beim Einbringen des Selbstausrichtungsmechanismus, wie er in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei 4-166449 beschrieben ist, in eine Gassackeinrichtung nehmen jedoch die Anzahl der Bauteile, die Anzahl der Montageschritte und die Kosten zur Herstellung des Lenkrads zu.
Die WO-A-950 97 45, die nach dem frühesten Prioritätstag der vorliegenden Erfindung veröffentlicht wurde (Stand der Technik gemäß Artikel 54 (3) EPÜ) beschreibt ein Verfahren, das die ersten zwei Schritte, die in Anspruch 1 definiert sind, enthält. Insbesondere beschreibt sie ein Lenkrad, das eine erste Unterbaugruppe mit einem Kernteil und einem Abdeckteil enthält, das integral mit dem Kernteil geformt ist. Ferner enthält das Lenkrad eine zweite Unterbaugruppe mit einer Montagenabe und einer damit zusammengefügten Gassackeinrichtung. Die zweite Unterbaugruppe wird mit der Lenkwelle verbunden, ehe die erste Unterbaugruppe mit der zweiten Unterbaugruppe zusammengefügt wird.
Die EP 0 488 618 A1 beschreibt ein Lenkrad mit einem Nabenkern, der einen integralen Teil des Kernbereichs bildet.
Die EP 0 691 245 A1 , die nicht vor den Prioritätsdaten der vorliegenden Anmeldung veröffentlicht wurde, beschreibt ein Lenkrad, bei dem der Abdeckteil integral mit dem Kernteil geformt ist. Der Kernteil mit dem integral darauf geformten Abdeckteil, die Gassackeinrichtung und der Nabenkern werden durch einen gemeinsamen Satz Schrauben zusammengefügt.
Die WO 95/23 712, die nach den Prioritätsdaten der vorliegenden Erfindung veröffentlicht wurde, beschreibt unterschiedliche Ausführungsformen eines Lenkrads. Bei einer Ausführungsform muss der Nabenkern mit der Lenkwelle verbunden werden, ehe das Lenkrad zusammengefügt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Gassackeinrichtung mit dem Nabenkern erst dann zusammengefügt, wenn der Kernteil mit dem integral darauf ge formten Abdeckteil an dem Nabenkern durch Bolzen befestigt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform wird eine erste Unterbaugruppe gebildet, die die Gassackeinrichtung und ein Gehäuse enthält, die einen Nabenkern bildet, der mit der Lenkwelle durch einen Befestigungsbolzen verbunden wird. Dann wird eine Unterbaugruppe mit einem Kernteil und einem darauf integral geformten Abdeckteil auf einem Flansch des Gehäuses durch Muttern befestigt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Lenkrads vorzusehen, das die Verbindung mit einer Lenkwelle durch einen Arbeitsschritt ermöglicht, ein einfaches Einbringen von funktionellen Teilen, wie z.B. einer Gassackeinrichtung erlaubt, und das einfach ausgeführt werden kann. Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, ein Lenkrad vorzusehen, das die vorher erwähnten Merkmale bietet.
Eine Lösung für die Aufgabe, die sich auf das Herstellungsverfahren bezieht, wird durch ein Verfahren gemäß dem beigefügten Hauptanspruch erreicht.
Eine Lösung für die Aufgabe, die sich auf das Lenkrad bezieht, wird durch ein Lenkrad gemäß Anspruch 2 erreicht.
Die Unteransprüche 3 bis 9 sind auf vorteilhafte Ausführungsformen des erfinderischen Lenkrads gerichtet.
Weitere Vorteile werden aus der folgenden Beschreibung von Beispielen der erfinderischen Ausführungsformen deutlich, die in den Zeichnungen dargestellt sind.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Draufsicht auf ein Lenkrad einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine Längsquerschnittsansicht der ersten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie II-II aus 1;
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Hauptteils der ersten Ausführungsform der Erfindung;
4 ist eine Draufsicht auf ein Lenkrad einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
5 ist eine Längsquerschnittsansicht der zweiten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie V-V aus 4;
6 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Hauptteils der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
7 ist eine Draufsicht auf ein Lenkrad einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
8 ist eine Längsquerschnittsansicht der dritten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie II-II aus 7;
9 ist eine vergrößerte Teilansicht aus 8;
10 ist eine Querschnittsansicht der dritten Ausführungsform der Erfindung entlang einer Linie IV-IV aus 7;
11 ist eine vergrößerte Teilansicht aus 10;
12 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Lenkradkörpers der dritten Ausführungsform der Erfindung;
13 ist eine perspektivische Explosionsansicht der dritten Ausführungsform der Erfindung;
14 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Hupenschalters, der bei der dritten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
15 ist eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem eine Stoßkraft auf einen Ringbereich der dritten Ausführungsform der Erfindung einwirkt;
16 ist eine vollständige Explosionsansicht einer vierten Ausführungsform eines Lenkrads der Erfindung, betrachtet von unten;
17 ist eine schematische Querschnittsansicht für die Montage des Lenkrads der vierten Ausführungsform der Erfindung;
18 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Haupteinheit des Lenkrads der vierten Ausführungsform der Erfindung, betrachtet von oben;
19 ist eine Querschnittsansicht einer in 18 gezeigten Haupteinheit eines Befestigungsteils für eine Winkeltellerfeder.
20 ist eine perspektivische Ansicht einer in 18 gezeigten Anordnung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Erste Ausführungsform
Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein Lenkrad 1 einen ringförmigen Ringbereich 3 und einen Nabenbereich 5, der im Zentrum des Ringbereichs 3 angeordnet ist. Der Nabenbereich 5 ist dazu angepasst, mit einem oberen Ende der Lenkwelle 7 verbunden zu werden. Drei Speichenbereiche 9, die sich radial von dem Nabenbereich 5 aus erstrecken, verbinden den Ringbereich 3 mit dem Nabenbereich 5, wie es in 1 bis 3 gezeigt ist.
Der Ringbereich 3, die Speichenbereiche 9 und ein oberer Teil des Nabenbereichs 5 definieren einen Lenkradkörper 11. Schließlich ist ein Nabenkern 13 in einem unteren Teil des Nabenbereichs 5 angebracht, und ein funktionelles Teil 15, wie z.B. eine Gassackeinrichtung, ist an dem Nabenkern 13 angebracht.
Insbesondere enthält der Lenkradkörper 11 einen Kernteil 17 und einen Abdeckteil 19. Der Kernteil 17 sieht die strukturelle Gestalt des Lenkradkörpers vor. Der Abdeckteil 19 sieht die Außenabdeckung vor, die auf dem Kernbereich 11 angebracht ist.
Der Kernteil 17 enthält einen Ringkern 21, der das innere strukturelle Element des Ringbereichs 3 vorsieht, und Speichenkerne 23, die die inneren strukturellen Elemente der Speichenbereiche 9 vorsehen. Die Speichenkerne 23 sind sich radial zum Nabenkern 13 erstreckend angebracht und an einem Ende mit dem Nabenkern 13 verbunden. Die anderen Enden der Speichenkerne 23 sind mit dem Ringkern 21 verbunden. Bei der ersten Ausführungsform ist der Ringkern 21 vorzugsweise aus einem Stahlrohr gefertigt, und jeder Speichenkern 23 ist aus einem leichten Druckgussmetall, wie z.B. einer Aluminiumlegierung, gefertigt. Jeder Speichenkern 23 wird mit dem Ringkern 21 verbunden, wenn die Speichenkerne 23 durch Druckguss gefertigt werden. Jeder Speichenkern 23 ist sich nach unten neigend bezüglich des Ringkerns 21 angeordnet. Ein Ende jedes Speichenkerns 23 umfasst eine seitliche Platte 25, die vorzugsweise als integrale Einheit mit dem Speichenkern 23 ausgebildet ist. Jede der seitlichen Platten 25 definiert ein Einsatzloch 27 mit Gewinde.
Der Abdeckteil 19 enthält eine Kernabdeckschicht 29, die den Ringkern 21 und die Speichenkerne 23 bedeckt, und eine Deckenabdeckschicht 31, die den oberen Teil des Nabenteils 5 bedeckt. Wie es in 2 gezeigt ist, sind die Kernabdeckschicht 29 und die Deckenabdeckschicht 31 als kontinuierliche Schichten ausgebildet, wodurch eine Trennlinie zwischen diesen Schichten entfällt. Die Abdeckschichten sind vorzugsweise aus einem weichen Urethan und thermoplastischen Elastomer gebildet.
Wie es in 2 gezeigt ist, umgibt die Kernabdeckschicht 29 jeden der Speichenkerne 23 und erstreckt sich derart nach innen, dass ein zylindrischer Raum im Inneren der Speichenkerne 23 definiert wird. Die Deckenabdeckschicht 31 schließt sich an die Kernabdeckschicht 29 an einer oberen Oberfläche der Kernabdeckschicht 29 an. Somit ist eine zylindrische Gehäuseausnehmung 33 durch die Kernabdeckschicht 29 und die Deckenabdeckschicht 31 definiert.
Wie es in 2 dargestellt ist, ist ein zylindrischer Abdeckten 35, der integral mit der Abdeckschicht 29 für den Kern ausgebildet ist, auf dem unteren Umfangsrand der Abdeckschicht 29 für den Kern angebracht und erstreckt sich über die Speichenkerne 23 hinaus und umgibt den Nabenkern 13. Der zylindrische Abdeckten 35 verbessert die Gestaltung der unteren Seitenfläche des Lenkrads 3.
Die Deckenabdeckschicht 31 umfasst ein einfach zu brechendes Bruchteil 37, das in der Deckenabdeckschicht 31 ausgebildet ist. Das Bruchteil 37 ist dünner als die umgebende Deckenabdeckschicht 31. Das Bruchteil 37 der Deckenabdeckschicht 31 ist derart konstruiert und angeordnet, dass es unter der Kraft eines sich entfaltenden Gassacks abschert. Vorzugsweise weist das Bruchteil 37 die Gestalt eines "U" auf. Die U-Form definiert im wesentlichen eine Klappe 39, durch die der sich ausdehnende Sack gelangen kann. Der dickere Bereich der Deckenabdeckschicht 31, der über der U-Form vorgesehen ist, sieht ein Klappenscharnier 41 vor, um das die Klappe 39 schwenkt, wenn der Gassack entfaltet wird.
Der Nabenkern 13 umfasst eine zentrale Basis 43. Ein Verbindungsring 45 mit einer im wesentlichen ringförmigen Gestalt ist auf der Oberseite der Basis 43 angebracht. Der Verbindungsring 45 kann eine getrennte Komponente sein, oder wie es in 2 gezeigt ist, kann integral mit der Basis 43 ausgebildet sein.
Gemäß der Darstellung in 2 weist die Basis 43 eine im wesentlichen ebene Platte 47 auf, die in der Mitte platziert ist, und drei Arme 49, die sich oben von einem Umfangsrand der Platte 47 aus erstrecken. Die Arme 49 sind mit dem Verbindungsring 45 derart verbunden, dass der Verbindungsring 45 im wesentlichen parallel zur ebenen Platte 47 ist.
Der Verbindungsring 45 ist mit Einsetzlöchern 51 und Haltelöchern 53 ausgebildet. Die Löcher 51 stellen den Montagepunkt für die Speichenkerne 23 dar. Schrauben 55 gelangen durch die Löcher 51 und werden in den Gewindelöchern der seitlichen Platte 25 angezogen, wodurch der Körper 11 des Lenkrads an dem Speichenkern 13 befestigt wird. Vier Haltelöcher 53 sind in vorgegebenen Positionen in dem Verbindungsring 45 zum Befestigen der Gassackeinrichtung 15 an dem Nabenkern 13 angebracht, wie es unten beschrieben wird.
Ein Anschlussteil 55 ist derart vorgesehen, dass die Lenkwelle 7 mit dem Nabenkern 13 von unterhalb des Lenkrads aus verbunden werden kann. Der Anschlussteil 55 ist auf einer Bodenfläche der Platte 47 der Basis 43 angebracht. Der Anschlussteil 55 umfasst eine geteilte Hülse 57 und einen Arretierstift 59. Der Arretierstift 59 wird durch die geteilte Hülse 57 geschraubt. Gewinde sind an einem vorderen Ende des Arretierstifts 59 derart ausgebildet, dass die geteilte Hülse 57 auf die Welle 7 geklemmt werden kann, wenn der Arretierstift 59 angezogen wird.
Insbesondere enthält die geteilte Hülse 57 eine Haupteinheit, die auf ihrer inneren Umfangsfläche eine Kerbverzahnung aufweist. Die Kerbverzahnung entspricht der Kerbverzahnung 63, die am oberen Ende der Lenkwelle 7 ausgebildet ist. Die geteilte Hülse 57 enthält auch eine Öffnung 65, die axial entlang der Länge der Hülse 57 vorgesehen ist. Flansche 67, die in einer radialen Richtung von der Haupteinheit nach außen vorstehen und aufeinander gerichtet sind, sind auf beiden Seiten der Öffnung 65 angebracht. Einer der Flansche 67 definiert ein Einsatzloch, in das der Arretierstift 59 eingeführt werden kann. Der andere Flansch 67 ist mit einem Schraubenloch versehen, in das das Gewindeende des Arretierstifts 59 befestigt werden kann.
Zum Verbinden der Lenkwelle 7 mit dem Anschlussteil 55 wird das obere Ende der Lenkwelle 7 in die geteilte Hülse 57 derart eingeführt, dass die Kerbverzahnungen der Welle 7 mit den Kerbverzahnungen der Hülse 57 in Eingriff gelangen. Der Arretierstift 59 wird durch den ersten Flansch der Hülse 57 eingesetzt und in das Gewindeloch des anderen Flansches geschraubt, wodurch der Durchmesser der Hülse 57 verkleinert werden kann und sie mit der Welle 7 verklemmt werden kann. Vorzugsweise umfasst die Welle 7 einen vertieften Kanal 69, der in Umfangsrichtung um das Ende der Welle 7 angebracht ist und den Durchlass für den Arretierstift 59 von einem Flansch zum anderen Flansch aufnimmt.
Das Lenkrad der vorliegenden Erfindung umfasst auch ein funktionelles Teil 15. Bei dieser speziellen Ausführungsform ist das funktionelle Teil 15 eine Gassackeinrichtung 15. Die Gas sackeinrichtung 15 enthält einen gefalteten Gassack 71 und eine Inflationseinrichtung 73 zum Zuführen von Gas zum Ausdehnen des Gassacks 71. Die Gassackeinrichtung 15 ist an dem Nabenkern 13 durch einen im wesentlichen ringförmigen Halter 75 befestigt, der vier sich nach unten erstreckende Schrauben 77 aufweist. Der Gassack 71 weist eine Öffnung auf, die um die Inflationseinrichtung 73 angebracht ist, durch die das Gas von der Inflationseinrichtung 73 strömt. Um den Umfang der Öffnung des Gassacks 71 angebracht enthält der Gassack 71 Einsatzlöcher 79, in die die Schrauben des Halters 75 eingeführt werden.
Die Inflationseinrichtung 73 enthält eine Haupteinheit, die eine Gasablassöffnung 81 auf einer oberen Oberfläche der Einheit aufweist. Ein ringförmiger Flansch 83 ist auf der äußeren Umfangsoberfläche der Haupteinheit angebracht. Einsatzlöcher 85 sind in den Flansch 83 der Inflationseinrichtung 73 eingebracht, in die die Schrauben des Halters 75 eingeführt werden.
Zum Montieren der Gassackeinrichtung 15 an dem Nabenkern 13 wird der Halter 75 im inneren des Gassacks 71 derart platziert, dass die Schrauben 77 des Halters 75 mit den Einsatzlöchern des Gassacks 71 ausgerichtet sind. Die Halterschrauben 77 werden durch die Einsatzlöcher 79 des Gassacks 71, die Einsatzlöcher 85 des Flanschs 83 der Inflationseinrichtung und die Haltelöcher 53 des Verbindungsrings 45 für den Nabenkern geführt. Die Halterschrauben 77 des Halters 75 werden mit Muttern 87 befestigt, wodurch die Gassackeinrichtung mit dem Nabenkern 13 verbunden wird.
Das Lenkrad 1 der ersten Ausführungsform weist vorzugsweise eine Hupentaste 89 auf, ebenfalls als funktionelles Teil des Lenkrads, die zwischen dem gefalteten Gassack 71 und der Deckenabdeckschicht 31 angebracht ist. Die Hupentaste 89 ist als Membranschalter konstruiert und mit einem (nicht dargestellten) Schaltkreis für den Betrieb der Hupe verbunden. Ein flexibles Zungenstück 90 verbindet die Hupentaste 89 mit der Deckenabdeckschicht 31.
Zum Herstellen des Lenkrads 1 der ersten Ausführungsform wird der Abdeckteil 19 durch Spritzguss um den Kernteil 17 gefertigt. Nach dem Gießen des Abdeckteils 19 wird die Gassackeinrichtung 15 an dem Nabenkern 13 durch den Halter 75 wie oben beschrieben befestigt. Der Gassack 71 muss gefaltet werden, um innerhalb der Ausnehmung 33 Platz zu finden.
Wenn die Gassackeinrichtung an dem Nabenkern 13 befestigt ist, kann der Lenkradkörper 11 an dem Nabenkern 13 befestigt werden. Die Löcher 27 der seitlichen Platten 25 werden mit den Löchern 53 des Anschlussrings 45 ausgerichtet. Die Schrauben 27 werden durch die Löcher 53 geführt und in die Löcher 27 der seitlichen Platte 25 geschraubt, wodurch der Lenkradkörper 11 an dem Nabenkern 13 angebracht werden kann.
Zum Verbinden des Lenkrads 1 mit der Lenkwelle 7 wird ferner das obere Ende der Lenkwelle 7 in die geteilte Hülse 57 eingesetzt, wenn der Arretierstift 59 entfernt ist. Der Arretierstift 59 wird durch die Flansche 67 der Hülse 57 eingesetzt und der Durchmesser der Hülse 57 wird verkleinert, wodurch die Hülse 57 mit dem oberen Ende der Lenkwelle 7 verklemmt wird.
Die beschriebene Ausführungsform für das Lenkrad 1 sieht mehrere Vorteile vor. Zunächst erscheint keine Trennlinie auf der oberen Fläche des Lenkrads 1, wodurch eine gute Gestaltung für die obere Fläche vorgesehen wird. Da das Verbindungsteil 55 auf der Unterseite des Nabenkerns 13 platziert ist, kann zweitens die Lenkwelle 7 mit dem Nabenkern 13 einfach durch Ausführen von einem Schritt verbunden werden. Da die Gassackeinrichtung 15 zwischen dem Nabenkern 13 und der Deckenabdeckschicht 31 angebracht ist und dort gehalten wird und der Lenkradkörper 11 an dem Nabenkern 13 befestigt wird, kann schließlich das Lenkrad 1 als Einheit montiert werden und anschließend mit der Lenkwelle 7 einfach auf der Bodenfläche des Lenkrads 1 verbunden werden. Daher kann eine ähnliche Wirkung wie diejenige, die im Abschnitt "Hintergrund der Erfindung" beschrieben ist, erreicht werden.
Zweite Ausführungsform
Bei dem Lenkrad 1 der ersten Ausführungsform werden zwar die Schrauben 55 zum Befestigen des Nabenkerns 13 auf dem Lenkradkörper 11 verwendet. Es können jedoch auch Niete verwendet werden, um einen Nabenkern mit einem Lenkradkörper zu verbinden, wie es in 4 bis 6 dargestellt ist.
Das Lenkrad 2 der zweiten Ausführungsform ist ähnlich wie das Lenkrad der ersten Ausführungsform konstruiert, außer der Struktur, die sich auf die Befestigung durch die Niete be zieht. Gleiche Komponenten in den Ausführungsformen sind mit den gleichen Referenzziffern versehen. Die Unterschiede zwischen den Ausführungsformen werden unten beschrieben.
Insbesondere, wie es in 5 gezeigt ist, sind Zungenstücke 91 in den unteren Enden der Speichenkerne 23 ausgebildet. Die Zungenstücke 91 erstrecken sich nach unten. Jedes der Zungenstücke 91 ist mit einem Einsatzloch 93 ausgebildet, in das der Niet 95 eingeführt wird. Eine entsprechende Struktur ist in dem Nabenkern 13 vorgesehen. Drei Zungenstücke 97 sind in einem Verbindungsring 45 eines Nabenkerns 13 ausgebildet. Die Zungenstücke 97 des Nabenkerns 13 erstrecken sich ebenfalls nach unten. Jedes der Zungenstücke 97 ist mit einem Einsatzloch 99 ausgebildet, in das der Niet 95 eingeführt wird. Der Nabenkern 13 wird auf dem Lenkradkörper 11 durch die Niete 95 befestigt, die durch die entsprechenden Einsatzlöcher 93 und 99 eingeführt werden. Da sich die Zungenstücke 91 nach unten erstrecken, unterliegen die Speichenkerne 23 einfach einer plastischen Deformation. Somit wird auf einen Ringbereich 3 eines Lenkrads der zweiten Ausführungsform aufgebrachte Stoßenergie durch die plastische Deformation der Zungenstücke absorbiert.
Bei der zweiten Ausführungsform werden der Gassack 71 und die Inflationseinrichtung 73 an dem Nabenkern durch einen ringförmigen Sackhalter 101 befestigt. Wie bei der ersten Ausführungsform enthält die Inflationseinrichtung 73 einen Flansch 83. Vier Schrauben 103 erstrecken sich von dem Flansch 83 nach unten. Der Sackhalter 101 enthält Einsatzlöcher 105, in die die Schrauben 103 der Inflationseinrichtung 73 eingesetzt werden. Der Sackhalter 101 enthält auch Haltelöcher 109, die über Haltelöchern 53 des Verbindungsrings 45 positioniert werden können. Der Sackhalter 101 wird an dem Verbindungsring 45 mit Nieten 107 befestigt.
Die beschriebene Struktur ermöglicht es, dass die Gassackeinrichtung 15 an dem Nabenkern 13 lediglich mit dem Sackhalter 101 eingesetzt wird, was das Halten der Gassackeinrichtung 15 an dem Nabenkern 13 erleichtert. Die Niete 107 sind sogenannte Blindniete, die in einer Richtung ausgehend von der Bodenfläche des Nabenkerns 13 aus montiert werden können. Schrauben 103, die sich nach unten von dem Flansch 83 erstrecken und durch die Löcher 105 führen, können an dem Sackhalter 101 mit Muttern befestigt werden.
Anders als bei dem Lenkrad der ersten Ausführungsform müssen keine Hupenschalter in dem Nabenbereich angebracht werden. Die Hupenschalter 111 können in den Speichenbereichen 9 einer Kernabdeckschicht 29 platziert werden. Die Hupenschalter 111 als Hupendruckknopfschalter gestaltet. Wenn die Kernabdeckschicht 29 gebildet wird, wird der Lenkradkörper 11 mit Ausnehmungen 113 ausgebildet. (Nicht dargestellte) Leiter werden in die Kernabdeckschicht 29 eingebettet. Die Hupenschalter 111 sind in den Ausnehmungen 113 angebracht und die Leiter der Hupenschalter 111 werden mit den eingebetteten Leitern verbunden. Alternativ können Hupenschalter, die vom Membranschaltertyp sind, die eingebetteten Schalter 111 ersetzen, um eine Trennlinie zu vermeiden, die um die Hupenschalter 111 gebildet ist.
Eine untere Abdeckung 115 zum Bedecken der unteren Seitenfläche des Nabenbereichs 5 ist für das Lenkrad der zweiten Ausführungsform vorgesehen. Die Abdeckung 115 wird mit Schrauben 117 gehalten, die in Löcher 119 eingeschraubt werden, die in dem Nabenkern 13 geformt sind.
Zum Montieren des Lenkrads der zweiten Ausführungsform wird der Nabenkern 13 an dem Lenkradkörper 11 mit den Nieten 95 wie oben beschrieben befestigt. Die Hupenschalter 111 werden dann in den Ausnehmungen 113 angebracht. Dann wird die untere Abdeckung 115 auf dem Nabenkern 13 mit den Schrauben 117 gehalten. Wie es bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, wird ein Anschlussteil 55 verwendet, um das Lenkrad mit einer Lenkwelle 7 zu verbinden.
Bei der ersten und bei der zweiten Ausführungsform wird die Lenkwelle 7 mit dem Nabenkern 13 wie oben beschrieben verbunden. Der Anschlussteil 55 kann jedoch eine alternative Struktur aufweisen, die es dem oberen Ende der Lenkwelle 7 ermöglicht, von unten her angeschlossen zu werden. Eine solche Struktur könnte beispielsweise eine Lenkwelle umfassen, die mit einer Einsatzplatte und Schrauben ausgebildet ist, die mit Bolzen gehalten werden, wie es in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho 63-134 368 und der Japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. Hei 2-24 691 und 5-2388 beschrieben ist.
Dritte Ausführungsform
Unter Verweis auf 7 bis 15 wird nun eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Ein Lenkrad 400 der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält einen ringförmigen Ringbereich 401 und einen Nabenbereich 403, der im Zentrum des Ringbereichs 401 angebracht ist. Drei Speichenbereiche 405, wie es in 7 und 13 dargestellt ist, sind radial ausgehend von dem Nabenbereich 403 angebracht, und verbinden den Ringbereich 401 mit dem Nabenbereich 403, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform.
Der Ringbereich 401, die Speichenbereiche 405 und der obere Teil des Nabenbereichs 403 definieren einen Lenkradkörper 410. Ein Nabenkern 420 ist in einem unteren Teil des Nabenbereichs 403 angebracht, und eine Gassackeinrichtung 430 wird durch den Nabenkern 420, wie es in 7, 8, 9 und 12 gezeigt ist, gehalten.
Insbesondere enthält der Lenkradkörper 410 einen Kernteil 411, der aus Metall gefertigt ist, und einen Abdeckteil 415, der aus einem weichen synthetischen Harz gefertigt ist. Der Kernteil 411 sieht die strukturelle Gestalt für den Lenkradkörper vor. Der Abdeckteil 415 sieht die Außenabdeckung vor, die auf dem Kernbereich angebracht ist.
Der Kernteil 411 enthält einen Ringkern 412, der das innere strukturelle Element des Ringbereichs 401 darstellt, und Speichenkerne 413, die die inneren strukturellen Elemente der Speichenbereiche 405 bilden. Die Speichenkerne 413 sind radial bezüglich der Nabe 420 angebracht und mit einem Ende damit verbunden. Das andere Ende der Speichenkerne 413 ist jeweils mit dem Ringkern 412 verbunden. Jeder Speichenkern 413 ist nach unten vom Ringbereich 412 aus geneigt angebracht. Ein Ende von jedem der Speichenkerne 413 enthält eine seitliche Platte 414. Die seitliche Platte 414 definiert ein Einsatzloch 402 mit Gewinde.
Mit einer ähnlichen Konstruktion wie bei der ersten Ausführungsform enthält der Abdeckteil 415 eine Kernabdeckschicht 416, die den Ringkern 412 bedeckt, und eine Deckenabdeckschicht 417, die den oberen Teil des Nabenbereichs 403 bedeckt. Wie es in 10 gezeigt ist, sind die Kernabdeckschicht 416 und die Deckenabdeckschicht 417 als kontinuierliche Schicht ausgebildet, wodurch jede Trennlinie zwischen den Schichten umgangen wird.
Wie es in 10 dargestellt ist, umgibt die Kernabdeckschicht 416 den Ringkern 412 und jeden der Speichenkerne 413 und erstreckt sich derart nach innen, dass ein zylindrischer Raum im Inneren der Speichenkerne 413 definiert wird. Die Deckenabdeckschicht 417 schließt sich an die Kernabdeckschichten 416 an einer oberen Fläche der Kernabdeckschicht 416 an. Somit wird eine zylindrische Gehäuseausnehmung 419 durch die Kernabdeckschicht 416 und die Deckenabdeckschicht 417 definiert, im wesentlichen auf die gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform.
Die Deckenabdeckschicht 417 enthält zwei Klappen 401 und 405, die zur Öffnung wie eine doppelflügelige Gelenktür konfiguriert sind, wenn ein Gassack 431 entfaltet wird. Die Klappen 501 und 502 werden durch ein einfach zu brechendes Bruchteil 404 gebildet, das die Umfangsränder der Klappen 501 und 502 bildet. Das Bruchteil 404 ist in der Deckenabdeckschicht 417 geformt und ist dünner als die Bereiche der Deckenabdeckschicht 417, die benachbart zu dem Bruchteil 404 sind. Das Bruchteil 404 ist derart konstruiert und angeordnet, dass es unter einer Kraft des sich ausdehnenden Gassacks abschert. Vorzugsweise ist das Bruchteil 404 in der Gestalt des Buchstabens "H", betrachtet von oben, geformt. Der dickere Bereich über der Klappe 501 und der dickere Bereich unter der Klappe 502 sehen Scharniere 503 vor, um welche die Klappen 501 und 503 schwenken. Die Deckenabdeckschicht 417 enthält auch mehrere Druckrippen 505, die einen Membranschalter 440 wie unten beschrieben drücken können. Die Druckrippen 505 stehen in vorgegebenen Positionen von der Bodenfläche der Klappe 502 vor.
Wie es in 7, 8, 10 und 13 gezeigt ist, ist ein Einsatz 418 in dem Abdeckteil 415 eingebettet. Der Einsatz 418 enthält netzartige Deckenbereiche 507 und 509, die in den Klappen 501 und 502 eingebettet sind, eine im wesentlichen viereckige zylindrische Basis 511, die auf der Oberfläche der Kernabdeckschicht angebracht ist, die die Ausnehmung 419 definiert, und flexible Anschlussteile 513 und 515, die in den Scharnieren 503 eingebettet sind, um die Deckenbereiche 507 und 509 mit der Basis 511 zu verbinden. Der Einsatz 418 ist integral aus synthetischem Harz, wie z.B. einem thermoplastischen Elastomer, das aus der Olefinfamilie, der Styrenfamilie oder der Polyesterfamilie ausgewählt wird, geformt, das eine höhere Zugfestigkeit als die Deckenabdeckschicht 417 und die Kernabdeckschicht 416 aufweist. Die Anschlussteile 513 und 515 sind dünner als die Basis 511, so dass Flexibilität vorgesehen wird, und sind dennoch dick genug, dass sie einer Zugkraft entgegenwirken, wenn sich die Klappen 501 und 502 öffnen, wenn sich der Gassack 431 entfaltet.
Wie es in 12 und 13 gezeigt ist, sind vier Einsatznabenbereiche 517 mit Einsatzlöchern 519 auf der inneren Umfangsoberfläche der Basis 511 des Einsatzes 418 ausgebildet. Eine untere Abdeckung 450 ist an dem Einsatz 418 durch Schrauben befestigt, die in die Einsatzlöcher 519 eingeführt sind. Wie es in 11 dargestellt ist, enthält der Einsatz 418 ferner mehrere Einsatzvorsprünge 521, die sich von dem Deckenbereich 509 aus erstrecken. Die Einsatzvorsprünge 521 sind derart konstruiert und angeordnet, dass sie eine Stützplatte 435 stützen. Der Membranschalter 440, der als Hupenschalter gestaltet ist, ist auf der Stützplatte 43 5 angebracht.
Die Stützplatte 435 enthält Einsatzlöcher 438, die um den Umfang der Platte 435 angebracht sind. Die Stützplatte 435 ist an dem Deckenbereich 509 durch Einführen der Einsatzvorsprünge 521 in die Einsatzlöcher 438 und durch Erwärmen, Schmelzen, Anschwellen oder anderweitig Befestigen der unteren Enden der Einsatzvorsprünge 521 befestigt, so dass die Enden nicht zurück durch die Einfülllöcher 438 gelangen können (wodurch eine sogenannte thermische Abdichtung vorgesehen wird).
Wie es in 9, 11 und 14 dargestellt ist, ist die Stützplatte 435 aus einem synthetischem Harz, wie z.B. Polypropylen, oder einem thermoplastischen Elastomer, das aus der Olefinfamilie, der Styrenfamilie oder der Polyesterfamilie ausgewählt wird, gebildet, das eine höhere Steifigkeit als der Einsatz 418 aufweist. Vorsprünge 436 zum Regulieren des Abstands stehen von dem äußeren Umfangsrand der Stützplatte 435 vor. Die Vorsprünge 436 zum Regulieren des Abstands definieren, wie es unten beschrieben wird, die Hublänge der Deckenabdeckschicht 417, die den Hupenschalter aktiviert. Vorzugsweise sind die Einsatzlöcher 438 in der Nähe der Vorsprünge 436 zum Regulieren des Abstands angebracht. Wie es in 14 dargestellt ist, sind Anschlüsse 523 und 525 des Membranschalters 440, wie es unten beschrieben wird, in Ausnehmungen 437 angebracht, die in den Vorsprüngen 436 zum Regulieren des Abstands geformt sind.
Der Membranschalter 440 enthält eine obere Platte 441, die vorzugsweise aus Phosphorbronze gefertigt ist, eine untere Platte 442, die vorzugsweise aus rostfreiem Stahl gefertigt ist, die unter der oberen Platte 441 angebracht ist, und Isolationsabstandshalter 443, die vorzugsweise aus flexiblem isolierendem Material gefertigt sind, die zwischen der oberen Platte 441 und der unteren Platte 442 angebracht sind. Die Anschlüsse 523 und 525 stehen aus vorgegebenen Positionen auf dem Membranschalter 440 entsprechend den Ausnehmungen 437 vor. Anschlussplatten 447 und 448, die aus einem leitenden Material gefertigt sind, werden auf den Anschlüssen 523 und 525 mit Nieten 445 gehalten und sind mit den Elektroden eines Schaltkreises zum Betätigen einer Hupe verbunden. Vorzugsweise wird der Membranschalter 440 durch einen Schutzfilm bedeckt, der die Platten 441 und 442 bedeckt. Ferner sind die Abstandshalter 443 vorzugsweise regelmäßig bezüglich einander unter gleichen Intervallen beabstandet.
Wie es in 11 gezeigt ist, erstrecken sich die Druckrippen 505 mit zunehmenden Längen von der Klappe 502 der Deckenabdeckschicht 517 derart, dass der Raum zwischen jeder der Druckrippen 505 und der oberen Platte 441 gleich ist. Durch diese Gestaltung ist die Last, die zum Aktivieren des Membranschalters 440 erforderlich ist, gleich in allen Positionen auf der Klappe 502. Diese Konfiguration sieht auch einen gleichmäßigen Aktivierungshub vor, indem die Krümmung der Deckenabdeckschicht 417 kompensiert wird.
Wie es in 8, 10 und 13 dargestellt ist, enthält der Nabenkern 420 eine Basis 421 in seinem Zentrum, einen ringförmigen Verbindungsringbereich 423, der über der Basis 421 angebracht ist, und vier plastisch deformierbare Deformationsteile 422, die die Basis 421 mit dem Anschlussringbereich 423 verbinden. Der Nabenkern 420 ist vorzugsweise aus einem leichten und dehnbaren Druckgussmetall gefertigt, wie beispielsweise einer Aluminiumlegierung. Der Nabenkern 420 ist ferner vorzugsweise als kontinuierliche oder integrale Einheit ausgebildet.
Der Anschlussringbereich 423 ist mit Einsatzlöchern 527 gestaltet, in die Schrauben 427 eingeführt werden. Die Löcher 527 sind in Positionen ausgebildet, die den Einsatzlöchern 402 der Speichenkerne 413 entsprechen. Vier Haltelöcher 529 sind ebenfalls in dem Anschlussringbereich 423 geformt, in die Schrauben 531, die sich von einer Inflationseinrichtung 432 aus erstrecken, wie unten beschrieben, eingesetzt werden.
Wie es bei den vorherigen Ausführungsformen beschrieben wurde, ist ein Anschlussteil 424 unter der Basis 421 angebracht, damit die Lenkwelle 7 von unten her angeschlossen werden kann. Der Anschlussteil umfasst eine geteilte Hülse 425 und einen Arretierstift 426. Der Anschlussteil 424 ist wie vorher beschrieben konstruiert und angeordnet.
Wie es in 8, 10 und 13 gezeigt ist, enthält die Gassackeinrichtung 430 einen gefalteten Gassack 431 und eine Inflationseinrichtung 432 zum Zuführen von Gas an den Gassack 431 zum Entfalten des Gassacks 431. Die Inflationseinrichtung 432 enthält einen Flansch 533 mit vier Schrauben 531, die unterhalb des Flansches 533 angebracht sind. Die Gassackeinrichtung 430 wird an dem Nabenkern 420 befestigt, indem die vier Schrauben 531 des Flanschs 432 durch die Löcher 423 des Nabenkerns 420 geführt werden.
Wie es in 8 gezeigt ist, weist der Gassack 431 eine Öffnung 535 auf, durch die das Gas von der Inflationseinrichtung 432 strömt, und Einsatzlöcher 537, in die die Schrauben 531 der Inflationseinrichtung 432 eingesetzt werden. Die Einsatzlöcher 537 sind um den Umfangsrand der Öffnung 535 ausgebildet.
Die Inflationseinrichtung 432 enthält eine Haupteinheit mit einer Gasablassöffnung 539, die auf einer oberen Fläche der Haupteinheit angebracht ist.
Zum Zusammenfügen des Gassacks 431 mit der Inflationseinrichtung 432 wird die Inflationseinrichtung 432 im Inneren des Gassacks 431 platziert und die Schrauben 531 werden in die Einsatzlöcher 537 des Gassacks 431 und die Haltelöcher 529 des Nabenkerns eingeführt. Die Inflationseinrichtung 432 wird durch Befestigen der Schrauben 531 mit Muttern 433 gehalten.
Zur Herstellung des Lenkrads der dritten Ausführungsform werden der Kernbereich 411 und der Einsatz 418 zunächst in eine Spritzgussform eingesetzt. Dann wird der Abdeckteil 415 über dem Kernteil 411 und dem Einsatz 418 durch Spritzguss geformt, wodurch der Lenkrad körper 410 ausgebildet wird. Die Schrauben 531 der Inflationseinrichtung 432 und die Muttern 433 werden verwendet, um die Gassackeinrichtung 430 an dem Nabenkern 420 zu befestigen, wie es oben beschrieben ist.
Die Stütze 435 und der Membranschalter 440 werden auf der Bodenfläche des Einsatzdeckenbereichs 509 platziert. Die Passvorsprünge 521 werden dann in die Einsatzlöcher 438 eingeführt und thermisch verstopft, wie oben beschrieben, wodurch der Membranschalter 440 an dem Lenkradkörper 410 montiert wird. Die Anschlussplatten 447 und 448 werden auf dem Membranschalter 440 durch Niete 445 gehalten.
Als nächstes werden die Einsatzlöcher 527 des Nabenkerns 420 mit den Einsatzlöchern 402 des Lenkradkörpers 410 ausgerichtet. Die Schrauben 427 werden in die Einsatzlöcher 402 durch die Einsatzlöcher 527 geschraubt. Schließlich wird die untere Abdeckung 450 an den Einsatznabenteilen 517 des Einsatzes 418 befestigt. Wenn bei dem Lenkrad 400 der dritten Ausführungsform nach der Verbindung mit der Lenkwelle 7 eine Stoßkraft F auf den Ringbereich 401 einwirkt, wie es in 15 gezeigt ist, werden die Deformationsteile 422 des Nabenkerns 420 plastisch deformiert, wodurch ein Selbstausrichtungsmechanismus vorgesehen wird. Während einer solchen Deformation wird der Ringbereich 401 im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Stoßkraft F positioniert, wodurch die Stoßkraft F über ein größeres Gebiet absorbiert wird, als es anderweitig ohne die Selbstausrichtungsfunktion vorgesehen würde.
Wenn Gas aus der Gasablassöffnung 539 der Inflationseinrichtung 432 abgelassen wird und sich der Gassack 431 entfaltet, wird das brechbare Teil 404 der Deckenabdeckschicht 417 aufgebrochen, wodurch sich die Klappen 501 und 502 öffnen können. Wenn sich die Klappe 502 öffnet, werden die Anschlüsse 523 und 525 des Membranschalters 440 verbogen und die Stützplatte 435 und der Membranschalter schwenken mit der Klappe 502 als eine Einheit.
Nimmt man an, dass die Gassackeinrichtung 430 an dem Nabenkern 420 durch Befestigen des Flansches 533 der Gassackeinrichtung 430 mit dem Verbindungsringbereich 423 befestigt ist, kann die Gassackeinrichtung 430 in ein Lenkrad eingebaut werden, ohne dass ein herkömmlicher Halter oder Sackhalter verwendet wird. Zusätzlich kann die Anzahl der Bauteile verrin gert werden. Obwohl das Lenkrad 400 der dritten Ausführungsform mit einem Selbstausrichtungsmechanismus und einer Gassackeinrichtung versehen ist, ist darüber hinaus die Anzahl der Herstellungsschritte und der Herstellungskosten nicht erhöht.
Zwar verwendet das Lenkrad 400 der dritten Ausführungsform die Schrauben 427 als Befestigungsmittel zum Befestigen des Nabenkerns 420 in dem Lenkradkörper 410. Es können jedoch auch Niete verwendet werden. In ähnlicher Weise können Niete, ebenso wie die Schrauben, zum Verbinden des Flanschs 533 der Inflationseinrichtung 432 der Gassackeinrichtung 430 mit dem Verbindungsringteil 423 des Nabenkerns 420 verwendet werden.
Alternativ können Einsatzlöcher in dem Flansch 533 der Inflationseinrichtung vorgesehen werden und ein herkömmlicher Halter, der mit Halterschrauben versehen ist, kann die Schrauben 531 ersetzen. In diesem Fall wird nach wie vor kein herkömmlicher Sackhalter benötigt und die Anzahl der Teile kann nach wie vor verringert werden.
Vierte Ausführungsform
Es wird nun auf 16 bis 20 Bezug genommen, in denen eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist.
Eine Lenkrad 600 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Gassackeinrichtung 619 auf, die einen gefalteten Gassack 615 enthält, und eine Inflationseinrichtung 617, die über einem Nabenkern 611 angebracht ist. Der Nabenkern 611 ist im Zentrum des Lenkrads positioniert und mit einer Lenkwelle 613 verbunden. Das Lenkrad umfasst ferner eine Deckenabdeckschicht 621, die über der Gassackeinrichtung 619 angebracht ist, und umfasst vorzugsweise einen Hupenschaltmechanismus.
Bei dieser Ausführungsform ist der Nabenkern 611 integral auf dem Boden der Inflationseinrichtung 617 derart ausgebildet, dass eine Nabenplatte 623 auf dem Boden der Inflationseinrichtung 617 geformt ist. Die Nabenplatte 623 sieht einen Flansch der Inflationseinrichtung 617 vor. Mit anderen Worten dient der Boden der Inflationseinrichtung 617 sowohl als Nabenplatte 623 als auch als Inflationseinrichtungsflansch, wodurch die Installation der Inflati onseinrichtung 617 an einem Nabenkern im wesentlichen überflüssig wird. Wie es am besten in 18 zu erkennen ist, ist die Nabenplatte 623 mit Schraubenlöchern 601 für von der Bodenfläche vorstehende Schrauben, Schraubenlöchern 603 für Führungsschrauben und Schraubenlöcher 605 für Einsatzschrauben für die Haupteinheit versehen.
Der Nabenkern 611 und der Boden der Inflationseinrichtung 617 (der den Flansch enthält) können integral druckgegossen sein oder als getrennte Körper geformt werden und anschließend durch Schweißen oder ein Klebemittel verbunden werden. Zwar sind der Nabenkern 611 und die Inflationseinrichtung 617 konzentrisch angebracht, wie es bevorzugt ist und dargestellt ist. Sie können jedoch auch exzentrisch angebracht sein, um die Sichtbarkeit zu einer Anzeige zu verbessern.
Wie es in 17 gezeigt ist, ist der Gassack 615 an dem Nabenkern 611 über einen Halter 641 befestigt. Der Halter 641 enthält Schrauben 642, die sich von dem Halter 641 nach unten erstrecken. Der Halter 641 ist in den Gassack 615 eingesetzt, wie es in ähnlicher Weise im Hinblick auf die vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben ist, und ist an dem Nabenkern durch Sichern von Muttern 643 an den Schrauben 642 befestigt.
Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen nimmt diese Ausführungsform eine Struktur ein, bei der die Deckenabdeckschicht 621 integral mit einem Abdeckteil 625 eines Lenkradkörpers 610 gegossen ist. Vorzugsweise ist eine Druckplatte 627 direkt unter der Deckenabdeckschicht 621 angebracht.
Der Abdeckteil 625 ist normal aus einem weichen geschäumten Polyurethanharz geformt. Die Deckenabdeckschicht 621 ist mit einem dünnen brechbaren Teil 609 geformt, das abschert, wenn der Gassack entfaltet wird. Die Deckenabdeckschicht 621 weist einen Einsatz 629 für das Einhalten der Gestalt auf, der gegen eine Umfangswand der Abdeckschicht ruhend angebracht ist, und einen Netzeinsatz 631 zum Verhindern eines Zerkleinerns, der in einem Deckenbereich der Deckenabdeckschicht 621 eingebettet ist.
Die Druckplatte 627 ist als im wesentlichen steifer Körper ausgebildet. Die Druckplatte 627 weist einen Kanal auf (zu brechendes Teil) 614, der zu brechen ist, wenn der Gassack 615 anschwillt. Wie es in 23 gezeigt ist, spreizt die Druckplatte den Gassack 615. Die Druckplatte 627 ist in einer seitlichen Richtung vorzugsweise geöffnet, kann jedoch auch zylindrisch sein. Die Druckplatte 627 ist an der Nabenplatte 623 durch vier Führungsbolzen 628 angebracht. Die Druckplatte 627 ist vorzugsweise aus einem harten Kunststoffmaterial geformt, das leicht bricht, wie z.B. Polyamid.
Wie es in 18 gezeigt ist, sind Flansche 616 auf unteren Enden von beiden Seitenwänden der Druckplatte 627 geformt. Ein Paar von wechselseitig aneinander gereihten Tellerfedern 633 befindet sich zwischen den Flanschen 616 und der Nabenplatte 623. Der Boden jeder wechselseitig aneinander gereihten Tellerfeder 633 wird auf der Nabenplatte 623 mit einem Niet 639 über einen Isolator 634 gehalten. Ferner sind bewegbare Kontakte 635 auf der Bodenfläche von beiden Enden jeder wechselseitig aneinander gereihten Tellerfeder 633 geformt und feste Kontakte 637 sind auf der Nabenplatte 623 als Kontaktpaare gebildet. Durch diese Gestaltung sehen die Druckplatte 637 und die Feder 635 und die Kontaktanordnung 635, 637 einen Hupenschalter vor. Die obere Fläche der Druckplatte ist derart konturiert, dass sie der inneren Oberfläche der Deckenabdeckschicht 621 entspricht. Diese Gestaltung sieht eine gleichmäßige Aktivierungskraft vor, die zur Aktivierung des Hupenschalters erforderlich ist.
Alternativ können Schraubenfederführungsbolzen 628 die wechselseitig aneinander gereihten Tellerfedern 633 ersetzen. Die bewegbaren Kontakte 635 können alternativ direkt in den Flanschen 616 der Druckplatte 627 gebildet sein.
Bolzenlöcher 620 für die Führungsbolzen 628 sind an beiden Enden des Flansches 616 geformt.
Als nächstes wird die Montage des Lenkrads mit der Gassackeinrichtung, das die vorhergehende Struktur aufweist, diskutiert.
Zunächst wird der Bodenflächenbolzen 642 des Ringhalters 641 in das Bolzenloch 601 der Nabenplatte 623 eingesetzt. Dann wird der gefaltete Gassack 615 mit der Mutter 643 gehalten. Folglich können die Gassackeinrichtung 619 einschließlich des Gassacks 615 und der Inflationseinrichtung 617 einfach montiert werden.
Als nächstes wird die Druckplatte 627 derart angebracht, dass sie die Oberseite des Gassacks 615 derart spreizt, dass die Flansche 616 auf dem Hupenschaltmechanismus positioniert sind, der die wechselseitig aneinander gereihten Tellerfeder enthält. Die Druckplatte 627 wird auf die Nabenplatte 623 mit den Führungsbolzen 628 eingesetzt. Schließlich wird eine untere Abdeckung 649 an dem Nabenkern 611 montiert, und der Nabenkern 611 wird mit der Lenkwelle 613 zusammengefügt.
Zwar ist die Erfindung in Verbindung mit dem, was gegenwärtig als die praktikabelste und bevorzugtesten Ausführungsformen angesehen wird, beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen zu begrenzen ist, sondern im Gegenteil, verschiedene Modifikationen umfassen soll, die innerhalb des Rahmens der beigefügten Ansprüche liegen.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Lenkrades, enthaltend die Schritte – Herstellen eines Lenkradkörpers (11; 410; 610) mit einem Kernteil (17; 411), der einen Ringkern (21; 412) und eine Mehrzahl von radial einwärts von dem Ringkern aus angeordneten Speichenkernen (23; 413) enthält, und einem Abdeckteil (19; 415; 625), der um den Kernteil herum angeordnet ist, welcher Abdeckteil eine Kernabdeckschicht (29; 416), die den Ringkern und die Speichenkerne abdeckt, und eine Verschlußabdeckschicht (31; 417; 621) enthält, die mit einer oberen Oberfläche der Kernabdeckschicht verbunden ist, so dass innerhalb der Kernabdeckschicht und unterhalb der Verschlußabdeckschicht eine Gehäuseausnehmung (33; 419) definiert ist, und – Bereitstellen einer Airbag-Vorrichtung (15; 430; 619) und eines Nabenkerns (13; 420; 611), welche Airbag-Vorrichtung zur Anordnung innerhalb der Gehäuseausnehmung und zur Befestigung an dem Nabenkern geeignet ist und welcher Nabenkern zur Befestigung an einer Lenkwelle (7; 613) geeignet ist, welches Verfahren die weiteren Schritte enthält – Herstellen einer Unterbaugruppe durch Befestigen der Airbag-Vorrichtung (15; 430; 619) an dem Nabenkern (13; 420; 611) und – Befestigen der Unterbaugruppe an dem Lenkradkörper (11; 410; 610) durch Einschieben der an dem Nabenkern (13; 420; 611) befestigten Airbag-Vorrichtung (15; 430; 619) in die Gehäuseausnehmung (33, 419) und Befestigen des Nabenkerns an dem Kernteil (17; 411), wobei der Nabenkern des zusammengebauten Lenkrades (1; 11; 400; 600) für eine Befestigung an der Lenkwelle geeignet ist.
Lenkrad, hergestellt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenkern (13; 420) enthält: eine Basis (43; 421) mit einem Anschlußteil (55; 425), der an einem unteren Teil der zur Befestigung an der Lenkwelle geeigneten Basis angeordnet ist und einen Verbindungsring (45; 423), der über der Basis (43; 421) angeordnet ist und mit der Mehrzahl von Speichenkernen (23; 413) verbunden ist.
Lenkrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbag-Vorrichtung (15; 430) an dem Verbindungsring (55; 423) befestigt ist.
Lenkrad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein plastisch verformbares Deformationsteil (422) die Basis (421) mit dem Verbindungsring (423) verbindet.
Lenkrad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass untere Enden der Speichenkerne (23) des Kernteils (17) als sich abwärts erstreckende Zungenstücke (99) ausgebildet sind, der Verbindungsring (45) des Nabenkerns (13) mit entsprechenden, sich ebenfalls abwärts erstreckenden Zungenstücken (97) ausgebildet ist, wobei die Zungenstücke der Speichenkerne an den Zungenstücken des Verbindungsrings befestigt sind.
Lenkrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbag-Vorrichtung (430) einen Luftsack (431) und eine Aufblaseinheit (432) zum Zuführen von Gas zu dem Luftsack zu dessen Entfalten enthält, welche Aufblaseinheit eine Haupteinheit und einen an einer äußeren Umfangsfläche der Haupteinheit ausgebildeten Flansch (533) aufweist, wobei ein Umfangsrand einer Öffnung des Luftsacks und der Flansch der Aufblaseinheit mit dem Verbindungsring (432) verbunden sind, wodurch die Airbag-Vorrichtung an dem Nabenkern (420) befestigt ist.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Airbag-Vorrichtung (619) einen Luftsack und eine Aufblaseinheit (617) enthält, welche Aufblaseinheit einen um einen Umfang der Aufblaseinheit angeordneten Flansch (623) aufweist, und dass der Nabenkern (611) unter dem Flansch angeordnet ist, wobei der Nabenkern integral mit der Aufblaseinheit ausgebildet ist.
Lenkrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenkern (611) und der Flansch (623) integral druckgegossen sind.
Lenkrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nabenkern (611) und die Aufblaseinheit (617) getrennt hergestellt sind und danach durch Schweißen oder Befestigen mittels eines Klebers miteinander integriert sind.