EP1370454A1 - Lenkrad für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Lenkrad für ein kraftfahrzeug

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Publication number
EP1370454A1
EP1370454A1 EP02722259A EP02722259A EP1370454A1 EP 1370454 A1 EP1370454 A1 EP 1370454A1 EP 02722259 A EP02722259 A EP 02722259A EP 02722259 A EP02722259 A EP 02722259A EP 1370454 A1 EP1370454 A1 EP 1370454A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
steering wheel
steering
module
hub
spoke
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02722259A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Hirschfeld
Frank BLÄSING
Martin Deitmerg
Holger Lettmann
Ralf Böbel
Rüdiger MENZ
Klaus Nieding
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leopold Kostal GmbH and Co KG
Original Assignee
Leopold Kostal GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Leopold Kostal GmbH and Co KG filed Critical Leopold Kostal GmbH and Co KG
Publication of EP1370454A1 publication Critical patent/EP1370454A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04—Hand wheels
    • B62D1/046—Adaptations on rotatable parts of the steering wheel for accommodation of switches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04—Hand wheels
    • B62D1/10—Hubs; Connecting hubs to steering columns, e.g. adjustable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/14—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/1407—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs
    • G01L3/1428—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers
    • G01L3/1457—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers involving resistance strain gauges

Definitions

  • the invention relates to a steering wheel for a motor vehicle with a steering wheel module attached to the steering wheel and carrying electrical / electronic assemblies.
  • Steering wheels of motor vehicles sometimes include electrical / electronic assemblies, such as switches, display instruments and / or an airbag device.
  • electrical / electronic assemblies such as switches, display instruments and / or an airbag device.
  • these assemblies are installed individually and independently of one another in or on the steering wheel, for example on the steering wheel spokes.
  • Such a known steering wheel module is usually attached to the steering wheel from the rear of the steering wheel.
  • Electric power steering systems are increasingly used in motor vehicles.
  • the torque exerted on the steering wheel is required as the manipulated variable, so that the desired steering power support can be carried out on the basis of the determined torque.
  • a torque module is required to record the torque, which allows a rotation angle offset between the steering wheel and the steering spindle when torque is applied.
  • Such proposals are known for example from DE 197 55 044 C1 or WO 99/40402 A1.
  • the torsion module is mounted between the steering wheel and the steering spindle independently of the steering wheel, in particular independently of the electrical / electronic assemblies assigned to the steering wheel. Accordingly, the torsion module or the means used to measure the rotational offset must be installed and electrically connected.
  • the invention is therefore based on the object of developing a steering wheel with a steering wheel module in such a way that a complete functional check of the electrical / electronic assemblies assigned to the steering wheel, including a torque detection device for a steering force support system, prior to mounting the steering wheel can take place on the steering spindle of a steering column, so that a functional check of the electrical / electronic assemblies assigned to the steering wheel, including the torque detection device, is fundamentally no longer necessary after installation of this unit in the motor vehicle.
  • part of the steering wheel module is the torsion module of a torque detection device of a power steering system or a steering system via which the steering wheel module which can be inserted into the center of the steering wheel from the front is fastened to the steering wheel and thus the steering wheel itself via the torsion module with the steering spindle of a steering column is connectable.
  • part of the steering wheel module is the torsion module of a torque detection device.
  • the steering wheel module is attached to the steering wheel via the torsion module, so that in this way the steering wheel itself can be connected to the steering spindle of a steering column via the torsion module.
  • the steering wheel module can also be inserted from the front into the center of the steering wheel, so that the steering wheel module as a whole, including its torsion module, can be mounted on the steering wheel in one operation.
  • the steering wheel module is expediently checked for the functionality of its components before it is mounted on the steering wheel, so that such a functionality check is fundamentally no longer necessary at a later point in time.
  • Both the steering wheel manufacturer and the motor vehicle manufacturer can mount the function-tested steering wheel module on the steering wheel without impairing the previous functionality check, since the electrical / electronic modules, including the torsion module, combined in the steering wheel module do not have to be dismantled again.
  • the torsion module and thus the steering wheel can also be used the steering wheel with the steering wheel module are attached to the steering shaft.
  • the torsion module is designed in the manner of a spoke wheel, the hub of which can be connected in a rotationally fixed manner to the steering spindle.
  • a plurality of bending spokes are provided which connect the hub to an annular body concentrically surrounding the hub.
  • the bending spokes are expediently equipped with strain gauges by means of which it is possible to determine the amount of bending dependent on the applied torque.
  • stop spokes In order to limit the possible amount of bending of the bending spokes as an offset due to an applied torque between the scar and the ring body, it is expedient to alternately arrange stop spokes to the bending spokes, which are arranged in a rotationally fixed manner on the hub and engage with their free end in a stop arrangement of the ring body.
  • the stop arrangement can be formed, for example, by two spaced apart beads.
  • the amount of bending of the bending spokes can be recorded, for example, by using so-called strain gauges which are attached to the outside of the bending spokes.
  • An airbag device can also be part of the steering wheel module, which can then also be preassembled in terms of its functionality on the steering wheel or in the motor vehicle.
  • Fig. 1 A steering wheel module for the steering wheel of a motor vehicle in the manner of an exploded view
  • FIG. 2 An oblique view of the steering wheel module of FIG. 1 inserted into a steering wheel in the manner of an exploded view.
  • a steering wheel module 1 for equipping a motor vehicle comprises a support body 2 with a housing 3 and support arm arrangements 4, 5 projecting upwards from the housing 3, on which receptacles for electrical switches or switch arrangements are arranged on the upper side.
  • the support arm arrangements 4, 5 are designed so that the assemblies to be operated held by them are arranged laterally next to the airbag cover of a steering wheel.
  • a circuit board 6 is inserted into the housing 3, inter alia, with the power electronics required to operate the electrical / electronic assemblies of the support arm arrangement 4, 5.
  • the housing 5 is closed on the underside by a lower cover 7.
  • the lower end of the steering wheel module 1 is formed by a spoke wheel 8 which is used as a torsion module for a torque detection device and which is spaced from the lower cover 7 by a spacer ring 9.
  • the spoke wheel 8 comprises four bending spokes which connect a hub 10 of the spoke wheel 8 to an annular body 11 which concentrically surrounds the hub 10.
  • the hub 10 has a mounting channel 12 with multiple teeth, which mounting channel 12 serves to receive the free end of a steering spindle of a steering column.
  • the spoke wheel 8 is connected in a rotationally fixed manner to the steering spindle via the hub 10.
  • stop spokes A extend radially from the hub 10 and engage with their free ends in a stop arrangement consisting of two beads Wi, W 2 .
  • the stop spokes A serve to limit the maximum rotational angular misalignment between the ring body 11 and the hub 10.
  • the bending spokes B are each equipped in a manner not shown with strain gauges by detecting the amount of bending and thus a relative rotational angular misalignment between the annular body 11 and the hub 10 takes place.
  • the strain gauges are connected to an evaluation device, which is also part of the steering wheel module 1.
  • the spacer ring 9 points in the area of it through the beads Wi, W 2 formed abutment arrangements adjacent areas each have inward-facing projections V, which each abut the top of the beads Wi, W 2 and cover the connection gap formed by the beads Wi, W 2 .
  • the free end of the spacer spokes A is also on the underside, either by a further ring corresponding to the spacer ring 9 or by another element, for example the base plate of a steering wheel.
  • This bordering of the free ends of the spacer spokes A prevents a relative movement between the hub 10 and the ring body 11 in the axial direction, so that the bending spoke B does not bend when such forces act on the spoke wheel 8. This serves to avoid misinterpretations of the strain gauges assigned to a bending spoke B, which could result from a bending of a bending spoke in the axial direction.
  • All elements of the steering wheel module - the support body 2, the circuit board 6, the lower cover 7, the spacer ring 9 and the spoke wheel 8 have four mutually aligned bores, so that these elements can be connected together by four fastening bolts.
  • One of these four fastening axes is identified in FIG. 1 by the reference symbol BA.
  • the fastening bolts pass through the individual elements of the steering wheel module 1 and are fixed with their threads in the center of a steering wheel.
  • the spoke wheel 8 assigned to the steering wheel module 1 thus serves to couple the steering wheel to the steering spindle.
  • the assembled steering wheel module 1 shown in FIG. 2 is axially aligned with a steering wheel 13 in which it is fastened in the center 15 of the steering wheel 13.
  • the steering wheel module 1 also serves to accommodate an airbag device, not shown, which is arranged in the assembled state between the two support arm arrangements 4, 5 with the electrical switches.
  • the airbag device is received between the individual switches of the support arm arrangements 4, 5.
  • a push button is arranged on which the underside of the airbag device rests. These pushbuttons serve as stroke contacts, since the horn is also raised with the airbag device.
  • the arrangement of the lifting contacts on the support arm arrangements 4, 5 is expedient, since these then can be electrically connected directly to the power electronics on the board 6.
  • the center 15 is formed by a circular recess 16 with a central opening 17 through which the hub 10 of the steering wheel module 1 extends. Also recognizable are threaded bores for inserting the fastening bolts for mounting the steering wheel module 1 on the steering wheel 13.
  • the top of the recess 16 lies on the underside of the ring body 11 of the spoke wheel 8, so that through this surface they represent the stop spokes A for the spoke wheel ,

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Abstract

Ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit einem am Lenkrad (13) befestigten elektrische/elektronische Baugruppen tragenden Lenkradmodul 1 ist dadurch bestimmt, daß Teil des Lenkradmoduls (1) das Torsionsmodul (8) einer Drehmomenterfassungseinrichtung eines Lenkkraftunterstützungssystems oder eines Lenksystems ist, über das das in das Zentrum (15) des Lenkrades (13) von vorne einsetzbare Lenkradmodul (1) am Lenkrad (13) befestigt und somit das Lenkrad (13) selbst über das Torsionsmodul (8) mit der Lenkspindel einer Lenksäule verbindbar ist.

Description

Lenkrad für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit einem am Lenkrad befestigten elektrische/elektronische Baugruppen tragenden Lenkradmodul.
Lenkräder von Kraftfahrzeugen umfassen mitunter elektrische/elektronische Baugruppen, wie beispielsweise Schalter, Anzeigeinstrumente und/oder eine Airbag-Einrichtung. Im allgemeinen werden diese Baugruppen individuell und unabhängig voneinander im bzw. am Lenkrad montiert, beispielsweise an den Lenkradspeichen. Zur Vereinfachung einer Monta- ge der elektrischen/elektronischen Baugruppen, insbesondere der Bedienelemente ist bereits vorgeschlagen worden, diese gemeinsam auf einem Tragekörper anzuordnen, so daß diese gemeinsam am Lenkrad befestigt werden können. Ein solches vorbekanntes Lenkradmodul wird in aller Regel von der Lenkrad rückseite her am Lenkrad befestigt.
In zunehmendem Maße werden elektrische Lenkkraftunterstützungssy- steme in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Für diese Systeme wird als Stellgröße das auf das Lenkrad ausgeübte Drehmoment benötigt, so daß anhand des festgestellten Drehmomentes die gewünschte Lenkkraftunterstützung erfolgen kann. Zur Drehmomenterfassung wird ein Torsionsmodul benötigt, welches einen Drehwinkelversatz zwischen dem Lenkrad und der Lenkspindel bei Anlegen eines Drehmomentes gestattet. Derartige Vorschläge sind beispielsweise bekannt aus DE 197 55 044 C1 oder WO 99/40402 A1. Bei den Gegenständen dieser Dokumente erfolgt eine Montage des Torsionsmoduls zwischen dem Lenkrad und der Lenkspindel unabhängig von dem Lenkrad, insbesondere unabhängig von den elektrischen/elektronischen, dem Lenkrad zugeordneten Baugruppen. Dementsprechend müssen das Torsionsmodul bzw. die zum Erfassen des Drehversatzes eingesetzten Mittel eigens montiert und elektrisch angeschlos- sen werden. Eine vollständige Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Lenkrades einschließlich der Drehmomenterfassungseinrichtung kann aus diesem Grunde erst nach einer Montage der notwendigen Baugruppen im Kraftfahrzeug erfolgen. Dies ist zwar grundsätzlich möglich, bedeutet jedoch, daß diese Funktionsüberprüfung durch den Kraftfahrzeughersteller vorgenommen werden muß. Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Lenkrad mit einem Lenkradmodul dergestalt weiterzubilden, daß eine vollständige Funktionsüberprüfung der dem Lenkrad zugeordneten elektrischen/elek-tronischen Baugruppen einschließlich einer Drehmomenterfassungseinrichtung für ein Lenkkraftunterstützungssystem vor einer Montage des Lenkrades an der Lenkspindel einer Lenksäule erfolgen kann, so daß eine Funktionsüberprüfung der dem Lenkrad zugeordneten elektrischen/elektronischen Baugruppen einschließlich der Drehmomenterfassungseinrichtung nach einer Montage dieser Einheit im Kraftfahrzeug grundsätzlich nicht mehr notwendig ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Teil des Lenkradmoduls das Torsionsmodul einer Drehmomenterfassungseinrichtung eines Lenkkraftunterstützungssystems oder eines Lenksystems ist, über das das in das Zentrum des Lenkrades von vorne einsetzbare Lenkradmodul am Lenkrad befestigt und somit das Lenkrad selbst über das Torsionsmodul mit der Lenkspindel einer Lenksäule verbindbar ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Lenkrad ist im Gegensatz zum vorbekannten Stand der Technik Teil des Lenkradmodules das Torsionsmodul einer Drehmomenterfassungseinrichtung. Das Lenkradmodul ist über das Torsionsmodul am Lenkrad befestigt, so daß auf diese Weise das Lenkrad selbst über das Torsionsmodul mit der Lenkspindel einer Lenksäule ver- bindbar ist. Das Lenkradmodul ist ferner von vorne in das Zentrum des Lenkrades einsetzbar, so daß das Lenkradmodul als ganzes einschließlich seines Torsionsmodules in einem Vorgang am Lenkrad montierbar ist. Das Lenkradmodul ist zweckmäßigerweise vor seiner Montage am Lenkrad bezüglich der Funktionstüchtigkeit seiner Komponenten geprüft, so daß eine solche Funktionalitätsüberprüfung zu einem späteren Zeitpunkt grundsätzlich nicht mehr notwendig ist. Eine Montage des funktionsge- prüften Lenkradmodules am Lenkrad kann sowohl vom Lenkradhersteller als auch vom Kraftfahrzeughersteller vorgenommen werden, ohne daß die vorherige Funktionalitätsüberprüfung beeinträchtigt wird, da die in dem Lenkradmodul vereinten elektrischen/elektronischen Baugruppen einschließlich des Torsionsmodules nicht wieder demontiert werden müssen. Nach Befestigen des Lenkradmodules mit seinem Torsionsmodul am Lenkrad kann anschließend das Torsionsmodul und somit das Lenkrad mit dem Lenkrad mit dem Lenkradmodul an der Lenkspindel befestigt werden.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, das Torsionsmodul nach Art eines Speichenrades auszubilden, dessen Nabe drehfest mit der Lenkspindel verbindbar ist. Sich radial von der Nabe nach außen erstreckend sind mehrere Biegespeichen vorgesehen, die die Nabe mit einem die Nabe konzentrisch umgebenden Ringkörper verbinden. Die Biegespeichen sind zweckmäßigerweise mit Dehnungsmeßstreifen bestückt, über die eine Erfassung des vom aufgebrachten Drehmoment ab- hängigen Biegebetrages möglich ist. Zur Anschlagbegrenzung des möglichen Biegebetrages der Biegespeichen als Versatz infolge eines aufgebrachten Drehmomentes zwischen der Narbe und dem Ringkörper ist es zweckmäßig, wechselweise zu den Biegespeichen Anschlagspeichen anzuordnen, die drehfest an der Nabe angeordnet sind und mit ihrem jeweils freien Ende in einer Anschlaganordnung des Ringkörpers eingreifen. Die Anschlaganordnung kann beispielsweise durch zwei voneinander beab- standete Wülste gebildet sein. Eine Erfassung des Biegebetrages der Biegespeichen kann beispielsweise durch Einsatz von sogenannten Dehnungsmeßstreifen erfolgen, die an die Außenseite der Biegespeichen an- gebracht sind. In einem solchen Fall ist es zweckmäßig, die Anschlagspeichen in eine solche Anschlaganordnung eingreifen zu lassen, die ebenfalls eine Begrenzung einer Relativbewegung des Ringkörpers zur Nabe in axialer Richtung darstellt. Diese in axialer Richtung wirkende Anschläge dienen dem Zweck, daß eine Biegung der Biegespeichen in axia- ler Richtung nicht erfolgt, um Fehlinterpretationen einer Biegung einer Biegespeiche entgegenzuwirken.
Teil des Lenkradmodules kann ebenfalls eine Airbag-Einrichtung sein, die dann gleichfalls bezüglich ihrer Funktionalität vorgeprüft am Lenkrad bzw. im Kraftfahrzeug montiert werden kann. Für den Fall, daß eine solche Airbag-Einrichtung Teil des vorgeprüften Lenkradmodules ist, ist es zweckmäßig, das Torsionsmodul mit dem daran angeordneten Lenkradmodul und dem Lenkrad durch radial wirkende Befestigungsmittel an der Lenkspindel zu befestigen. Anderenfalls kann auch eine axiale Befestigung an der Lenkspindel vorgesehen sein.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 : Ein Lenkradmodul für das Lenkrad eines Kraftfahrzeuges nach Art einer Explosionsdarstellung und
Fig. 2: Eine Schrägansicht des in ein Lenkrad eingesetzten Lenkrad- moduls der Figur 1 nach Art einer Explosionsdarstellung.
Ein Lenkradmodul 1 zum Ausrüsten eines Kraftfahrzeuges umfaßt einen Tragekörper 2 mit einem Gehäuse 3 und von dem Gehäuse 3 nach oben vorspringenden Tragarmanordnungen 4, 5, an denen oberseitig Aufnah- men für elektrische Schalter bzw. Schalteranordnungen angeordnet sind. Die Tragarmanordnungen 4, 5 sind ausgelegt, damit die von diesen gehaltenen zu bedienenden Baugruppen seitlich neben der Airbag- Abdeckung eines Lenkrades angeordnet sind. Eingesetzt in das Gehäuse 3 ist eine Platine 6 u.a. mit den zum Betreiben der elektrischen/elek- tronischen Baugruppen der Tragarmanordnung 4, 5 benötigten Leistungselektronik. Das Gehäuse 5 ist unterseitig durch eine untere Abdeckung 7 verschlossen. Den unteren Abschluß des Lenkradmoduls 1 bildet ein als Torsionsmodul für eine Drehmomenterfassungseinrichtung eingesetztes Speichenrad 8, welches durch einen Abstandsring 9 von der unteren Ab- deckung 7 beabstandet ist. Das Speichenrad 8 umfaßt vier Biegespeichen, die eine Nabe 10 des Speichenrades 8 mit einem die Nabe 10 konzentrisch umgebenden Ringkörper 11 verbinden. Die Nabe 10 weist einen Montagekanal 12 mit einer Vielverzahnung auf, welcher Montagekanal 12 zur Aufnahme des freien Endes einer Lenkspindel einer Lenksäule dient. Über die Nabe 10 ist das Speichenrad 8 drehfest mit der Lenkspindel verbunden. Im Wechsel mit den Biegespeichen B erstrecken sich radial von der Nabe 10 zusätzlich Anschlagspeichen A, die mit ihrem jeweils freien Ende in eine aus jeweils zwei Wülsten W-i, W2 bestehende Anschlaganordnung eingreifen. Die Anschlagspeichen A dienen zur Begrenzung des maximalen Drehwinkelversatzes zwischen dem Ringkörper 11 und der Nabe 10. Die Biegespeichen B sind in nicht dargestellter Art und Weise jeweils mit Dehnungsmeßstreifen bestückt über die eine Erfassung des Biegebetrages und somit eines relativen Drehwinkelversatzes zwischen dem Ringkörper 11 und der Nabe 10 erfolgt. Die Dehnungsmeßstreifen sind angeschlossen an eine Auswerteeinrichtung, die ebenfalls Teil des Lenkradmodules 1 ist.
Der Abstandsring 9 weist im Bereich seiner an die durch die Wülste W-i, W2 gebildeten Anschlaganordnungen anliegenden Bereichen jeweils nach innen weisende Vorsprünge V auf, die an der Oberseite der Wülste W-i, W2 jeweils anliegen und den durch die Wülste W-i, W2 gebildeten An- schalgspalt überdecken. Entsprechend eingefaßt ist das freie Ende der Abstandsspeichen A auch unterseitig, entweder durch einen weiteren Ring entsprechend dem Abstandsring 9 oder durch ein anderes Element, beispielsweise der Bodenplatte eines Lenkrades. Durch diese Einfassung der freien Enden der Abstandsspeichen A ist eine Relativbewegung zwischen der Nabe 10 und dem Ringkörper 11 in axialer Richtung behindert, so daß bei Einwirken derartiger Kräfte auf das Speichenrad 8 eine Biegung der Biegespeiche B nicht erfolgt. Dies dient um Fehlinterpretationen der einer Biegespeiche B zugeordneten Dehnungsmeßstreifen zu vermeiden, die aus einer Verbiegung einer Biegespeiche in axialer Richtung resultieren könnte.
Sämtliche Elemente des Lenkradmodules - der Tragekörper 2, die Platine 6, die untere Abdeckung 7, der Abstandsring 9 und das Speichenrad 8 weisen vier miteinander jeweils fluchtende Bohrungen auf, so daß diese Elemente gemeinsam durch vier Befestigungsbolzen miteinander verbun- den werden können. Eine dieser vier Befestigungsachsen ist in Figur 1 mit dem Bezugszeichen BA gekennzeichnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durchgreifen die Befestigungsbolzen die einzelnen Elemente des Lenkradmoduls 1 und sind mit ihrem Gewinde im Zentrum eines Lenkrades festgesetzt. Somit dient das dem Lenkradmodul 1 zugeordnete Speichenrad 8 zum Koppeln des Lenkrades an die Lenkspindel.
Das in Figur 2 gezeigte zusammengesetzte Lenkradmodul 1 ist axial fluchtend zu einem Lenkrad 13 angeordnet, in dem dieses im Zentrum 15 des Lenkrades 13 befestigt wird. Das Lenkradmodul 1 dient ebenfalls zur Aufnahme einer nicht dargestellten Airbag-Einrichtung, die im montierten Zustand zwischen den beiden Tragarmanordnungen 4, 5 mit den elektrischen Schaltern angeordnet ist. Die Airbag-Einrichtung wird aufgenommen zwischen den einzelnen Schaltern der Tragarmanordnungen 4, 5. An den jeweiligen äußeren Enden der Tragarmanordnungen 4, 5 ist jeweils ein Drucktaster angeordnet, auf dem die Unterseite der Airbag-Einrichtung aufliegt. Diese Drucktaster dienen als Hubkontakte, da mit der Airbag- Einrichtung ebenfalls die Hupe beträgt wird. Das Anordnen der Hubkontakte an den Tragarmanordnungen 4, 5 ist zweckmäßig, da diese dann unmittelbar mit der Leistungselektronik auf der Platine 6 elektrisch in Verbindung gestellt werden können. Das Zentrum 15 ist gebildet durch eine kreisförmige Vertiefung 16 mit einer zentralen Durchbrechung 17, durch die die Nabe 10 des Lenkradmodules 1 hindurchgreift. Erkennbar sind ferner Gewindebohrungen zum Einsetzen der Befestigungsbolzen zur Montage des Lenkradmodules 1 an dem Lenkrad 13. Die Oberseite der Vertiefung 16 liegt an der Unterseite des Ringkörpers 11 des Speichenrades 8 an, so daß durch diese Fläche der unter Anschlag für die Abstandsspeichen A des Speichenrades darstellen.
Bezugszeichenliste
1 Lenkradmodul 2 Tragekörper
3 Gehäuse
4 Tragarmanordnung
5 Tragarmanordnung
6 Platine
7 untere Abdeckung
8 Speichenrad
9 Abstandsring
10 Nabe
11 Ringkörper
12 Montagekanal
13 Lenkrad
15 Zemtrum
16 Vertiefung
17 Durchbrechung
A Anschlagspeiche
B Biegespeiche
BA Befestigungsachse
V Vorsprung
Wι, W2 Wulst

Claims

Patentansprüche
1. Lenkrad für ein Kraftfahrzeug mit einem am Lenkrad (13) befestig- ten elektrische/elektronische Baugruppen tragenden Lenkradmodul
(1 ), dadurch gekennzeichnet, daß Teil des Lenkradmoduls (1) das Torsionsmodul (8) einer Drehmomenterfassungseinrichtung eines Lenkkraftunterstützungssystems oder eines Lenksystems ist, über das das in das Zentrum (15) des Lenkrades (13) von vorne einsetz- bare Lenkradmodul (1) am Lenkrad (13) befestigt und somit das
Lenkrad (13) selbst über das Torsionsmodul (8) mit der Lenkspindel einer Lenksäule verbindbar ist.
2. Lenkrad nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Torsionsmodul ein Speichenrad (8) mit einer mit der Lenkspindel verbindbaren Nabe (10) ist, die über mehrere Biegespeichen (B) mit einem die Nabe (10) konzentrisch umgebenden Ringkörper (1 1 ) verbunden ist.
3. Lenkrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ringkörper (1 1 ) parallel zur Achse der Nabe (10) Befestigungsbohrungen eingebracht sind, in die zum Befestigen des Speichenrades (8) an dem Lenkradmodul (1 ) einerseits und dem Lenkrad (13) im Bereich seines Zentrums (15) andererseits Befestigungsbolzen ein- greifen.
4. Lenkrad nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichenrad (8) wechselweise zu den Biegespeichen (B) angeordnete und drehfest mit der Nabe (10) verbundene Anschlags- peichen (A) aufweist, die jeweils mit ihrem von der Nabe (10) wegweisenden freien Ende in eine dem Ringkörper (1 1 ) zugeordnete Anschlaganordnung angreifen.
5. Lenkrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlaganordnung durch jeweils zwei radial nach innen weisende
Anschlagwülste (W-i, W2) des Ringkörpers (11) gebildet ist.
6. Lenkrad nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erfassen des Drehmomentes die Biegespeichen (B) des Speichenrades (8) mit Dehnungsmeßstreifen bestückt sind.
7. Lenkrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagspeichen (A) des Speichenrades (8) in axialer Richtung anschlagbegrenzt sind, um dieser Richtung eine Relativbewegung zwischen der Nabe (10) und dem Ringkörper (11) zu verhindern.
8. Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertelektronik zum Auswerten des über das Torsionsmodul (8) erfaßten, auf das Lenkrad ausgeübten Drehmomentes Teil des Lenkradmoduls (1 ) ist.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Teil des Lenkradmodules eine Airbag-Einrichtung ist.
EP02722259A 2001-03-23 2002-03-21 Lenkrad für ein kraftfahrzeug Withdrawn EP1370454A1 (de)

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