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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Lenkrad für
ein Kraftfahrzeug, mit einem Fahrer-Luftsackmodul, bei dem das Modul
bei der Herstellung des Lenkrades fluchtend in Eingriff mit dem Lenkrad
verrastet.
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Luftsäcke, sog. Airbags für Kraftfahrzeugfahrer
werden normalerweise in der Mitte eines Lenkrades angebracht und
oft in einem Airbagmodul untergebracht, das zum Betätigen der
Fahrzeughupe niedergedrückt
werden kann. Solche Module schwimmen auf einem Federmittel, das
schwach genug ist, daß es
vom Benutzer mit einem Finger betätigt werden kann. Die Module
müssen
auch auf einem Trägerteil
des Lenkrades gehalten werden, z. B. auf einem Metallrahmen, so
daß die
beim Aufblähen
des Airbags ausgeübten
hohen Kräfte,
die durch die Berührung
zwischen dem sich aufblähenden
Airbag und dem umgebenden Lenkrad entstehen, das Modul nicht vom
Lenkrad herausreißen.
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Auch ist es allgemein wünschenswert,
solche Airbagmodule relativ preiswert herzustellen, und bei der
Herstellung des Kraftfahrzeuges schnell und kostengünstig am
Lenkrad befestigen zu können.
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Es sind schon eine Reihe von Anordnungen für solche
Lenkräder
vorgeschlagen worden. Ein Lenkrad mit einem Airbag nach dem bisherigen Stand
der Technik, das dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 entspricht;
ist in der
EP 0 754
603 A1 offenbart, wo das Modul von zwei zylindrischen Schenkeln
an einem Lenkradrahmen fixiert wird. Der Rahmen hat Öffnungen
mit Spiel für
die Schenkel, und jeder Schenkel hat vier Zungen oder Widerhaken,
die in gleichen Abständen
um den Umfang der Schenkel angeordnet sind. Die Widerhaken werden beim
Einführen
der Schenkel durch die Öffnungen gegen
die Oberfläche
der Schenkel gedrückt
und durch die Öffnungen
gezwängt,
um dann über
die Kanten der Öffnung
vorstehend nach außen
einzurasten, so daß das
Modul im Lenkradrahmen festgehalten wird.
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Bei derartigen Lenkrädern nach
dem Stand der Technik sind Probleme festgestellt worden. Zwar kann
das Airbagmodul bei der Herstellung des Kraftfahrzeuges schnell
in dem Rahmen verrastet werden, aber die Erfordernis von Spiel zwischen
den Schenkeln und den Öffnungen,
so daß die
Schenkel und Widerhaken durch die Öffnung dringen können, bedeutet,
daß in
der Befestigung des Moduls am Lenkradrahmen Spiel in Querrichtung
vorhanden ist. Dieses Spiel hat eine Reihe von unerwünschten
Konsequenzen. Das Airbagmodul wird oft von einem Kunststoffdeckel
abgedeckt, der von ähnlichen Kunststoffabdeckungen
im restlichen Lenkrad umgeben ist. Wenn die Hupe durch Niederdrücken des Moduls
betätigt
wird, muß verhindert
werden, daß das
Modul und die umgebende Abdeckung sich gegenseitig stören, und
das Spiel in Querrichtung bedeutet, daß der Spalt zwischen dem Modul
und der umgebenden Abdeckung im Lenkrad bis zu 2 mm breit sein muß, was unansehnlich
sein kann. Ein weiteres Problem ist, daß das Modul bei durch die Lenksäule übertragenen
Vibrationen in Querrichtung klappern kann.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, ein Lenkrad zu stellen, das diese Probleme in Angriff nimmt.
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Der vorliegenden Erfindung zufolge
wird eine Lenkrad-Airbag-Einheit für ein Kraftfahrzeug gestellt, die
folgendes aufweist: einen Airbag-Trägerteil mit mehreren Öffnungen
darin; ein an dem Trägerteil
befestigtes Fahrer-Airbagmodul mit mehreren Schenkeln, wobei jeder
Schenkel in eine entsprechende Öffnung
reicht und darin gleitend verschiebbar ist, so daß das Modul
einen Grad an Bewegungsfreiheit zum Trägerteil hin und von ihm weg
hat; zwischen jedem Schenkel und dem Trägerteil vorgesehene Eingriffsmittel
zur Begrenzung des Bewegungsgrades und zur festen Halterung des
Moduls am Trägerteil; Federspannmittel
zwischen dem Modul und dem Trägerteil,
mit welchen das Modul unter Federspannung vom Trägerteil hinweg vorgespannt
wird; dadurch gekennzeichnet, daß ein Schenkel ein erstes Paar
nach außen
weisender Gegenflächen
hat, die eine lose Gleitpassung mit der Öffnung bilden, und ein zweites Paar
nach außen
weisender Gegenflächen,
die eine stramme Gleitpassung mit den entsprechenden Flächen der
besagten Öffnung
bilden, so daß das
Modul in Querrichtung auf dem Trägerteil
positioniert ist, wenn das Modul zum Trägerteil hin bzw. von ihm wegbewegt
wird.
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Die stramme Gleitpassung ermöglicht dem Airbagmodul,
sich je nach Bedarf in Längsrichtung
in einer von den Schenkeln definierten Richtung zu bewegen, z. B.
zur Herstellung eines Kontaktes zur Aktivierung einer Hupe oder
einer anderen Vorrichtung im Kraftfahrzeug.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung definiert die lose Gleitpassung der Schenkel eine
Spielachse der Öffnung,
wobei die Spielachse allgemein in Richtung auf einen mittigen Abschnitt des
Lenkrades gerichtet ist. Das Spiel zwischen dem Schenkel und der Öffnung kann
daher maßliche Schwankungen
zwischen dem Modul und dem Trägerteil
aufnehmen, die über
die Gesamtausdehnung des Moduls und des Trägerteils deutlicher bemerkbar sind
als über
kurze Strecken.
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Die Eingriffsmittel können ein
oder mehrere Widerhaken beim Ende eines Schenkels sein, die mit einer
oder mehreren Rändern
einer Öffnung
in Eingriff treten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung hat ein Schenkel vier Seiten, z. B. mit einem quadratischen
oder rechteckigen Querschnitt, wobei die ersten und zweiten äußeren Gegenflächen von
den vier Seiten gebildet werden, und wobei die Widerhakenmittel
an wenigstens einer dieser Seiten ausgebildet sind. Aus Festigkeitsgründen sollten
die Widerhaken vorzugsweise an jeweils zwei gegenüberliegenden
Seiten liegen.
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Je ein Paar Widerhaken ist vorzugsweise
an jeder Fläche
des besagten zweiten Paares nach außen weisender Gegenflächen vorgesehen.
Da dieses Flächenpaar
in enger Gleitpassung mit der Öffnung steht,
können
die Widerhaken nicht leicht in die Öffnung zurückrutschen und so das Modul
von dem Trägerteil
lösen.
Das Modul ist daher sicher an dem Trägerteil befestigt.
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Das Lenkrad kann so aufgebaut sein,
daß das
Modul in einem Einpreßvorgang
mit dem Trägerteil
zusammengesetzt werden kann, wobei die Eingriffsmittel derart verrasten,
daß das
Modul am Trägerteil
befestigt wird. Damit läßt sich
vermeiden, daß ein
Monteur hinter das Lenkrad greifen muß, z. B. um das Modul dort
mittels Schrauben zu befestigen. Die Anordnung kann so sein, daß das Einrasten
deutlich hörbar
ist, so daß eine
eindeutige Bestätigung
gegeben wird, daß das
Modul tatsächlich
am Trägerteil
befestigt ist.
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Zur Erleichterung der Einführung der
Schenkel in die Öffnungen
bei der Montage des Lenkrades kann das Ende eines oder mehrerer
der Schenkel verjüngt
sein, um so die Einführung
des besagten Schenkels in die Öffnungen
zu unterstützen.
Die Eingriffsmittel können
dann derart sein, daß dadurch eine
weitere Einführung
des besagten Schenkels verhindert wird, bis ein ausreichender Druck
aufgebracht wird, die Einführung
zu vollenden und so die Eingriffsmittel zu verrasten. Da ein Lenkrad-Airbagmodul
normalerweise glatt mit dem umgebenden Lenkrad abschließt, ergibt
sich hieraus der Vorteil, daß,
wenn ein Arbeiter die Montage nicht vollständig abschließt, weil
er das Modul nicht vollständig
in den Trägerteil
einpreßt,
dieses Modul über
seine Umgebung hervorsteht und damit ein klares sichtbares Signal
gibt, daß das
Airbagmodul nicht richtig im Lenkrad sitzt.
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Der Grad der von der strammen Gleitpassung
der Schenkel in den Öffnungen
zugelassenen Bewegungsfreiheit erlaubt vorzugsweise eine Über-Einführung eines
Schenkels in eine Öffnung
bei der Montage des Moduls in der Trägereinheit, um zu gewährleisten,
daß die
Eingriffsmittel wie Widerhaken richtig eingerastet sind.
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Die durch die enge Anlage zwischen
dem zweiten Flächenpaar
und der Öffnung
gegebene Positionierung in Querrichtung neigt dazu, die Genauigkeit
der Querausrichtung des Moduls in Bezug auf den Rest des Lenkrades
zu erhöhen,
so daß Verbesserungen
der Art und Weise möglich
werden, wie das Modul in das Lenkrad hineinpaßt. Die Verbesserung kann z.
B. eine Senkung der Spaltbreite zwischen dem Modul und der Umgebung
von 2 mm auf etwa 1 mm oder weniger ermöglichen.
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Es sind vorzugsweise drei oder mehr
Schenkel vorgesehen, wovon wenigstens einer ein erstes und ein zweites
Paar nach außen
weisender Gegenflächen
aufweist, die entsprechenden Paaren der anderen Schenkel gegenüber so angewinkelt
sind, daß die
enge Gleitpassung des zweiten Paares nach außen weisender Gegenflächen der
besagten drei oder mehr Schenkel das Modul in orthogonalen Querrichtungen
auf dein Trägerteil
positioniert. Es können
z. B. drei solche Schenkel vorgesehen sein, wovon zwei einander ähnlich ausgerichtete,
nach außen weisende
Gegenflächen
aufweisen, und der dritte Schenkel in einem Winkel von 90° zu den beiden
anderen Schenkeln angestellt ist. Die beiden ähnlich ausgerichteten Schenkel
positionieren daher das Modul jeweils in einer Querrichtung, während der
dritte Schenkel das Modul in einer dazu orthogonalen Querrichtung
ausrichtet, und zusammen verhindern alle drei Schenkel eine Drehung
des Moduls um eine zwischen allen drei Schenkeln hindurchgehende Längsachse.
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Im allgemeinen kann die enge Gleitpassung eine
gewisse Haftreibung mit sich bringen, die verhindert, daß sich das
Modul von dem Tragteil hinweg bewegt. Daher können die Federspannmittel vorzugsweise
eine Federspannung bieten, die stark genug ist, diese Haftreibung
zu überwinden.
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Ein Weg, die Federspannmittel zu
stellen, ist, eine um einen oder mehrere Schenkel gewickelte Schraubenfeder
vorzusehen. Jeder Schenkel hält
somit die Schraubenfeder in ihrer Lage.
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Das Lenkrad hat in der Regel zwei
elektrische Kontakte für
eine Hupe. Einer dieser Kontakte kann an dem Modul vorgesehen sein,
und der andere Kontakt kann am Trägerteil angebracht sein. Die Kontakte
werden dann geschlossen, wenn das Modul in Richtung auf den Trägerteil
bewegt wird.
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Optional dazu kann das Trägerteil
auch eine Hupenplatte aufweisen. Die Hupenplatte braucht dabei keine
strukturelle Festigkeit zu bieten, sondern kann zwischen einem Strukturrahmen
des Trägerteiles
und dem Modul angeordnet werden. Dann kann der eine der beiden Kontakte
an dem Modul vorgesehen sein, und der andere Kontakt kann auf der
Hupenplatte liegen; auch hier werden die beiden Kontakte geschlossen,
wenn das Modul relativ in Richtung auf den Trägerteil bewegt wird.
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Die Hupenplatte kann mehrere Öffnungen haben,
durch welche die Schenkel ragen, wenn das Modul am Trägerteil
befestigt wird. Da das Modul in bezug auf die Öffnungen im Trägerteilrahmen
positioniert wird, braucht die Hupenplatte nicht auch Öffnungen
aufzuweisen. Sollte die Hupenplatte aber Öffnungen haben, so kann jede
derselben genügend Spiel
für die
freie Bewegbarkeit der Schenkel relativ zur Hupenplatte haben, wenn
das Modul auf den Trägerteil
zu und von ihm wegbewegt wird.
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Eine Art, eine stramme Gleitpassung
zu realisieren, ist, wenn die maßlichen Toleranzen der Schenkel, Öffnungen
und Abstände
zwischen den Schenkeln und Öffnungen
sehr genau unter Kontrolle gehalten werden. In der Praxis kann dies
aber mit annehmbarem Kostenaufwand nur schwer zu erreichen sein.
Deshalb wird vorgezogen, daß ein
oder mehrere der Schenkel in wenigstens einer Richtung senkrecht
zum zweiten Paar nach außen
weisender Gegenflächen komprimierbar
ist/sind. Der Abstand zwischen dem zweiten Paar Oberflächen kann
dann größer sein
als der Abstand zwischen den entsprechenden Öffnungsoberflächen, so
daß die
stramme Gleitpassung dadurch hergestellt wird, daß das zweite Oberflächenpaar
von den entsprechenden Öffnungsflächen einwärts zusammengedrückt wird.
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Wenn Eingriffsmittel wie Widerhaken
am zweiten Oberflächenpaar
ausgebildet sind, dann wird die Kombination aus strammer Gleitpassung
und Rasteingriff der Schenkel in den Öffnungen dadurch unterstützt, daß die Schenkel
kompressibel sind. Es ist daher nicht nötig, die Schenkel mit einer
Aussparung zu versehen, um die Widerhaken flach gegen. die Oberfläche der.
Schenkel pressen zu können,
wenn die Widerhaken beim Zusammensetzen des Moduls mit dem Trägerteil
durch die Öffnungen
im Trägerteil eingeführt werden.
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Eine Art und Weise, wie die Schenkel
komprimierbar gemacht werden können,
ist, wenn ein Schenkel Wände
aus federnd flexiblem Material um einen hohlen Kern hat. Ein anderer
Weg besteht darin, die Schenkel aus kunststoffbeschichtetem dünnem Blech
herzustellen, und ihnen einen U-förmigen Querschnitt um einen
hohlen Kern zu geben. Insbesondere Stahl hat eine hohe Zugfestigkeit,
was nützlich
ist, um das Modul auf dem Trägerteil
fixiert zu halten, selbst unter starker Beanspruchung aufgrund der
gegenwärtigen
hohen Kräfte,
die bestrebt sind, das Airbagmodul beim Aufblähen des Airbags aus dem Trägerteil
heraus zu reißen.
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Eine Art und Weise, wie eine sanfte
und doch straffe Gleitpassung erzielt werden kann, ist, wenn das
zweite Paar nach außen
weisender Gegenflächen
aus einem Kunststoff hergestellt sind, und die entsprechenden Flächen der Öffnungen
aus Metall sind. Der Kunststoff kann z. B. ein Nylon-Werkstoff sein.
Es hat sich gezeigt, daß die
Passung des Kunststoffmaterials nach den ersten paar Malen besser
wird, wenn das Modul in Längsrichtung
bewegt wird, weil ein Poliereffekt des Kunststoffes durch das härtere Metall
entsteht. Die Bewegung wird deshalb im Gebrauch leichgängiger,
z. B. nach den ersten paar Hupenbetätigungen. Der Poliereffekt
führt ganz natürlich zu
einer engen strammen Passung, und dies, zusammen mit der Verwendung
eines leicht gleitenden Kunststoffes, wirkt dahingehend, Spiel in Querrichtung
auszuschalten, und ermöglicht
gleichzeitig einen quietsch- und klapperfreien Betrieb.
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Die Erfindung soll nun mit Bezug
auf die beiliegende Zeichnung beispielartig näher erläutert werden; dabei zeigt 1 eine schematische Seitenansicht
einer Lenkrad-Airbag-Einheit
gemäß der Erfindung.
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1 zeigt
schematisch einen Teil einer Lenkrad- und Airbag-Einheit 1 für ein Kraftfahrzeug, bestehend
aus einem Airbagmodul 2 und einem allgemein flachen bzw.
ebenen Trägerabschnitt 4.
Der ebene Trägerteil 4 wird
im allgemeinen mittig auf und parallel zu der Ebene eines Lenkrades
angeordnet und ist direkt mit dem Ende einer (nicht dargestellten) Lenksäule verbunden.
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Das Airbagmodul 2 hat einen
Airbag-Behälter 6 mit
einem zusammengefalteten Luftsack bzw. Airbag 8 und einem
Gasgenerator 10 darin. Das Airbagmodul 2 wird
bei der Herstellung des Kraftfahrzeuges in einem durch die Pfeile 12 dargestellten Einpreßvorgang
an dem Trägerteil 4 befestigt,
wobei drei parallele Schenkel 14, 15, 16,
die von dem Airbag-Behälter 6 abstehen,
zunächst
durch drei Löcher 20 mit
gleichem Spiel in einer Hupenplatte 18 und dann in drei
passende Löcher 21, 31, 41 im
Trägerteil 4 eingeführt werden.
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Die Löcher 14, 15, 16 sind
im Dreieck im Abstand von einander um die Mitte des Airbagmoduls 2 angeordnet,
wobei die Schenkel aus einem zähen und
federnden Kunststoff wie z. B. Nylon einteilig am Airbag-Behälter 6 angegossen
sind.
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Jeder Schenkel 14, 15, 16 hat
beidseitig einen rechtwinkligen Querschnitt von 10,5 mm, ausgenommen
die sich verjüngende
Spitze 22, die die Einführung
der Schenkel durch die Löcher 20 in
der Hupenplatte 18 und den Trägerteil 4 erleichtert,
sowie zwei Widerhaken 24 auf jeweils gegenüberliegenden Seiten 26, 27 jedes
Schenkels 14, 15, 16. Jeder Schenkel
ist hohl und hat Außenwände 39 mit
einer Stärke
von 1,5 mm. Die Wände 39 der
Schenkel können
daher nach innen zusammengedrückt
werden.
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Gemeinsam können die Schenkel einer axial vom
Lenkrad weggerichteten Kraft von 5 kN widerstehen, die beim Aufblähen des
Airbags 8 entstehen kann.
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Die Schenkel 14, 15, 16 sind
im Abstand von einander im Dreieck um den Mittelpunkt des Airbagmoduls 2 herum
angeordnet, wobei zwei Schenkel 14, 16 ähnlich ausgerichtet
sind, so daß jedes
Paar mit Widerhaken versehener Seiten 26, 27 koplanar zu
den entsprechenden, mit Widerhaken versehenen Seiten 26, 27 des
andern Schenkels liegt. Wenn eine zwischen den beiden ähnlichen
Schenkeln 14, 16 gezogene Linie die Basis eines
Dreiecks bildet, dann ist der dritte Schenkel 15 die Spitze
des Dreiecks. Der dritte Schenkel 15 hat mit Widerhaken
versehene Seiten 26, 27, die um 90° zu den beiden
anderen Schenkeln 14, 16 verdreht sind.
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Wenn die Schenkel in die drei lose
gepaßten Löcher 20 der
Hupenplatte eingeführt werden,
wird jeder Widerhaken 24 nach innen gegen die entsprechende
Seite 26, 27 des Schenkels 14, 15, 16 gedrückt. Die
Seiten 28, 29 der Schenkel zwischen den mit Widerhaken
versehenen Seiten 26, 27 greifen ebenfalls leicht
und mit Spiel durch die Löcher 20 in der
Hupenplatte.
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Die Öffnungen 21, 31, 41 in
dem Trägerteil 4 haben ähnliche
rechteckige Profile und sind 15 mm lang und 10 mm breit. Die Länge der Öffnungen 21, 31, 41 ist
daher um 3,5 mm größer als
die Querschnittsbreite der Schenkel 14, 15, 16 und
bildet so eine Spielachse 50 zwischen den Spielseiten 33 der Öffnung in
der Ebene des Trägerteiles 4.
In ähnlicher Weise
ist die Breite der Öffnungen
um 0,5 mm kleiner als die Breite der Schenkel und bildet daher eine Preßachse 60 zwischen
den eng anliegenden Seiten 32 der Öffnung, in rechtem Winkel zur
Spielachse 50 und in der Ebene des Trägerteils 4.
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Die Öffnungen 21, 41 für die ähnlich ausgerichteten
Schenkel 14, 16 sind selbst ähnlich ausgerichtet, wobei
die Spielachse 50 der Öffnungen 21, 41 in
der Ebene der Zeichnung liegt. Die andere Öffnung 31 ist so ausgerichtet,
daß ihre
Spielachse 50 um 90° zu
derjenigen der anderen Öffnungen
versetzt ist, d. h. senkrecht zur Ebene der Zeichnung liegt. Die
Anordnung der Öffnungen
ist derart, daß die
Spielachsen 50 allgemein in Richtung auf die Mittelachse 70 gerichtet
sind, die durch die Mitte des Trägerteils 4 und
senkrecht dazu verläuft.
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Wenn die Schenkel 14, 15, 16 in
die entsprechenden Öffnungen 21, 31, 41 eingepreßt werden, dann
legen sich die Widerhaken 24 an den eng anliegenden Seiten 32 an.
Beim weiteren Einpressen des Moduls 2 in Richtung auf den
Trägerteil 4 werden
die Widerhaken 24 von den eng anliegenden Seiten 32 nach
innen gedrückt,
bis der Druck die Schenkelseiten 26, 27 nach innen
zusammendrückt,
woraufhin die Widerhaken die Öffnungen 21, 31, 41 passieren und
elastisch wieder nach außen
zurückfedern,
wo sie hinter eine Unterseite 38 des Lenkrad-Trägerteiles 4 greifen.
Die Widerhaken 24 und die Unterseite 38 bilden
somit Eingriffsmittel, die die Bewegung der Schenkel 14, 15, 16 einschränken und
das Modul 2 am Trägerteil 4 fixiert
halten.
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Die Seiten 28, 29 der
Schenkel zwischen den Widerhaken 24 sind mit weniger Abstand
als die losen Seiten 33 der Öffnungen ausgebildet, so daß sich die
Schenkelseiten 28, 29 entlang der Spielseiten 33 leicht
in die Öffnungen
fügen,
auch wenn das Zusammendrücken
der Schenkel auf den beiden anderen Seiten 26, 27 eine
geringfügige
Wölbung
der Schenkelseiten 28, 29 nach außen bewirkt.
Auf diese Weise schaffen die Spielseiten 33 der Öffnungen
das gewünschte
Spiel
30, und die eng anliegenden Seiten 32 der Öffnungen
bilden eine stramme Gleitpassung für die mit Widerhaken versehenen
Seiten 28, 29 jedes Schenkels 14, 15, 16.
Die Schenkelseiten 28, 29 bilden daher ein erstes
Paar nach außen
weisender Gegenflächen,
die eine lose Gleitpassung mit der Öffnung bilden, und die Schenkelseiten 26, 27 bilden
ein zweites Paar nach außen
weisender Gegenflächen,
die eine stramme Gleitpassung mit den entsprechenden Flächen 32 der Öffnung bilden.
Der Gleitkontakt zwischen den Öffnungsflächen 32 und den
Schenkelseiten 26, 27 der beiden gleich ausgerichteten
Schenkel 21, 41 positioniert das Modul 2 in einer
Querrichtung auf dem Trägerteil 4,
wenn das Modul in Richtung auf den Trägerteil oder von diesem hinweg
bewegt wird, und in ähnlicher
Weise positioniert derselbe Gleitkontakt zwischen dem dritten Schenkel 15 und
der Öffnung 31 das
Modul in einer dazu orthogonalen Querrichtung.
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Die Toleranzen der Querschnittsabmessungen
jedes einzelnen Schenkels bzw. jeder Öffnung lassen sich bei der
Herstellung leicht unter Kontrolle halten, im typischen Falle bei
unter ±0,1
mm, und bleiben im wesentlichen unbeeinträchtigt von Temperaturänderungen
oder Alterung des Kunststoffes. Maßliche Toleranzen über die
gesamte Ausdehnung des Trägerteiles 4 oder
Moduls 2 sind bei der Herstellung sehr viel schwerer unter
Kontrolle zu halten und können
sich wegen Wärmedehnung ändern, die
Verschiebungen bis zu 1 mm bei einer maximalen Konstruktionsgrenze
von 100°C
mit sich bringen kann.
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Da die Spielachsen 50 global
in Richtung auf die Mittelachse 70 der Einheit 1 ausgerichtet
sind, können
die Spielachsen auch die maßlichen Schwankungen
aufnehmen, die durch Herstellungsgenauigkeit und Wärmedehnung
entstehen.
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Nach dem Einbau wird das Airbagmodul 2 in bekannter
Weise mit einer Kunststoffabdeckung 40 abgedeckt.
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Die Länge der Schenkel 14, 15, 16 ist
ausreichend groß,
eine gewisse Bewegung des Airbagmoduls 2 entlang der Länge der
Schenkel zu erlauben, nachdem das Modul an dem Trägerteil 4 befestigt worden
ist, so daß zwei
elektrische Kontakte, ein Kontakt 34 auf der Hupenplatte 18 und
der andere Kontakt 35 an der Unterseite 36 des
Airbag-Behälters 6,
zusammengebracht werden können,
so daß sie eine
(nicht dargestellte) Fahrzeughupe betätigen. Jeder Schenkel 14, 15, 16 ist
von einer Schraubenfeder 19 umgeben, die gegen die Hupenplatte 18 und
die Unterseite 36 des Airbag-Behälters drückt. Gemeinsam stellen die
Schraubenfedern 19 eine Kraft von etwa 12 N, die ausreicht,
das Airbagmodul 2 von der Hupenplatte wegzudrücken, so
daß die
Verbindung zwischen den Kontakten 34, 35 unterbrochen
wird, wenn ein Benutzer aufhört,
die Hupe zu betätigen.
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Die von dem Hupenmechanismus zugelassene
Bewegung reicht auch aus, die Einführung jedes Schenkels 14, 15, 16 in
die zugehörigen Öffnungen 21, 31, 41 im
Trägerteil
so weit zu erlauben, daß jeder
Widerhaken 24 über
die Kante der entsprechenden Öffnung 21, 31, 41 gleiten
und in Eingriff mit der Unterseite 38 des Trägerteiles 4 des
Lenkrades verrasten kann.
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Der enge Kontakt zwischen den Seiten 26, 27 der
Schenkel 14, 15, 16 und den eng anliegenden Flächen 32 der Öffnungen 21, 31, 41 in
dem Trägerteil
dient dazu, Spiel herauszunehmen, und das Airbagmodul 2 gleichzeitig
in zueinander orthogonalen Querrichtungen auszurichten. Die beiden
gleichartig ausgerichteten Schenkel 14, 16 richten
das Modul 2 in Bezug auf den Trägerteil 4 in einer
Ebene aus, die senkrecht zu derjenigen der 1 verläuft, und der dritte Schenkel 15 richtet
dann das Modul 2 in einer Richtung in der Ebene der 1 aus. Zusammen verhindern
die Schenkel 14, 15, 16 auch eine Drehung
um eine zur Richtung der drei Schenkel parallelen Achse.
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Der enge Gleitkontakt zwischen den
Schenkeloberflächen 26, 27 und
der inneren Fläche 32 des Loches 21 im
Trägerteil
ergibt eine statische Reibung oder Haftreibung. Die inneren Flächen 33 der
Löcher sind
aus Metall, z. B. aus einer Druckguß-Aluminiumlegierung, und können mit
einer Rauhigkeit geformt werden, die ausreichend hoch ist, den Kunststoff
der Schenkelflächen 26, 27 zu
polieren, ohne jedoch ein Abschleifen der Kunststoffoberfläche zu bewirken, und
dadurch mit der Zeit die straffe Gleitpassung zwischen den Schenkeln 14, 15, 16 und
den Öffnungen 21, 31, 41 in
dem Trägerteil
zu lockern. Bei einer geeigneten Wahl von Werkstoffen und Abmessungen kann
die Haftreibung so eingestellt werden, daß sie anfänglich auf einen Wert von etwa
3 N sinkt. Das Polieren einer gut gleitenden Kunststoffoberfläche wie Nylon
erlaubt auch einen quietschfreien Betrieb der Hupe.
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Die oben beschriebene Einheit eignet
sich besonders gut für
den Einsatz in Verbindung mit einem Lenkrad mit drei Speichen, weil
dann jede der drei Öffnungen
in einem Teil des Trägerteiles
angeordnet werden kann, der sich längs einer Speiche erstreckt.
Wenn ein Lenkrad vier Speichen hat, können vier Schenkel und Öffnungen
verwendet werden, und in diesem Falle würden dann die Spielachsen jeder Öffnung höchstwahrscheinlich
in einer Richtung längs
jeder Speiche zur Mittelachse des Lenkrades weisend angeordnet.
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Die Erfindung ermöglicht eine rasche und wirtschaftliche
Montage eines Lenkrades für
ein Kraftfahrzeug mit einem Luftsack bzw. Airbag bei gleichzeitiger
Einhaltung enger Toleranzen ohne übermäßiges Spiel in Querrichtung.
Dies ermöglicht eine
Reduzierung der Spaltbreite bei das Airbagmodul abdeckenden und
dieses umgebenden Gußteilen und
verhindert auch Klappern durch von der Lenksäule übertragene Vibrationen. Die
Verwendung von Rastverbindungen zwischen dem Airbagmodul und dem
Trägerteil
im Lenkrad ist besonders bequem und vermeidet die Notwendigkeit
eines Zuganges hinter dem Lenkrad, z. B. zum Einbauen von Schrauben oder
Muttern.