WO2013068101A1

WO2013068101A1 - Lenkradeinheit

Info

Publication number: WO2013068101A1
Application number: PCT/EP2012/004624
Authority: WO
Inventors: Raimund Nebel
Original assignee: Autoliv Development Ab
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2013-05-16
Also published as: US9592783B2; DE102011118090B4; US20150336529A1; CN104024060B; CN104024060A; DE102011118090A1

Abstract

Es wir eine Lenkradeinheit mit einem Lenkradkörper und einem am Lenkradkörper angeordneten, in axialer Richtung gegen den Lenkradkörper niederdrückbaren Gassackmodul beschrieben. Es sind Positionierungseinheiten zur Positionierung des Gassackmoduls am Lenkradkörper vorhanden, wobei wenigstens eine erste Positionierungseinheit (P1, Ρ1', P1") ein lenkradkörperseitiges Positionierungselement mit wenigstens einer bezüglich des Lenkradkörpers im montierten Zustand starren, ebenen Positionierungsfläche (29a, 29a', 29a") und ein gassackmodulseitiges Positionierungselement mit wenigstens einer bezüglich des Gassackmoduls im montierten Zustand starren, ebenen Positionierungsgegenfläche (74a, 74a', 74a") vorgesehen ist, wobei Positionierungsfläche und Positionierungsgegenfläche bei nicht niedergedrücktem Gassackmodul parallel zueinander sind und aneinander anliegen. Um eine eventuelle Geräuschentwicklung und einen eventuellen Verschleiß zu vermeiden, stehen Positionierungsfläche (29a, 29a', 29a") und Positionierungsgegenfläche (74a, 74a', 74a") schräg bezüglich einer Bezugsebene (BE), welche senkrecht zur Axialrichtung ist.

Description

Lenkradeinheit

Beschreibung

Technisches Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Lenkradeinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

In der gattungsbildenden WO 2009/149776 A1 sind mehrere Varianten einer Lenkradeinheit mit einem Lenkradkörper und einem im Nabenbereich dieses Lenkradkörpers aufgenommenen Gassackmodul beschrieben. Unter anderem werden mehrere Konzepte zur Positionierung des Gassackmodules im Lenkradkörper vorgeschlagen, denen sämtlich gemeinsam ist, dass die Axialpositionierung mittels mehrerer Positionierungseinheiten (erste Positionierungseinheiten) geschieht, wobei jede Positionierungseinheit ein lenkradkörperseitiges Positionie- rungselement mit einer starren, ebenen Positionierungsfläche und ein gassack- modulseitiges Positionierungselement mit einer zu dieser parallelen, ebenen Positionierungsgegenfläche hat. Hierbei sind das lenkradkörperseitige Positionierungselement und das gassackmodulseitige Positionierungselement aus Kunststoff, insbesondere einem Thermoplasten, gefertigt. Im normalen Betriebszustand des Kraftfahrzeuges sind Positionierungsfläche und Positionierungsgegenfläche aufgrund von vorhandenen, in Axialrichtung wirkenden Hupenfedern gegeneinander gedrückt.

In den Ausführungsbeispielen der WO 2009/149776 A1 , welche sich aufgrund ihrer Montierbarkeit und insbesondere auch wegen ihrer problemlosen Demon- tierbarkeit als bevorzugt herausgestellt haben, sind zusätzliche Nichtaxial- Positionierungseinheiten (zweite Positionierungseinheiten) vorgesehen, welche ausschließlich in nichtaxialer Richtung wirken. In diesem Fall wirken die eben beschriebenen Axialpositionierungseinheiten auch ausschließlich in axialer Richtung. Neben den vielen Vorteilen, welche die gattungsgemäße Lenkradeinheit aufweist, hat sich in Praxistests jedoch auch ein Nachteil herausgestellt, nämlich dass es zumindest in sehr ungünstigen Konstellationen vorkommen kann, dass die axial wirkenden Positionierungseinheiten einem gewissen Verschleiß ausgesetzt sind, wobei der Verschleiß auch unter Geräuschentwicklung auftreten kann. Es kann nicht sicher ausgeschlossen werden, dass dieser Verschleiß über die Lebensdauer zu einer weniger genauen Z-Positionierung führt. Obwohl die Funk- tionssicherheit des Gassackmoduls beziehungsweise der Lenkradeinheit hierdurch nicht beeinträchtigt wird, ist ein solcher Verschleiß natürlich unerwünscht.

Gegenstand der Erfindung Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine gattungsgemäße Lenkradeinheit dahingehend weiterzubilden, dass sowohl Geräusche als auch Verschleiß minimiert werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Lenkradeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Es wurde herausgefunden, dass der Grund für Verschleiß und Geräuschentwicklung bei der gattungsgemäßen Lenkradeinheit mit getrennten Axial- und Nichtaxi- al-Positionierungseinheiten in folgendem Umstand begründet liegt: Damit das Gassackmodul zur Betätigung der Hupe gegen die Kraft der Hupenfedern sicher niedergedrückt werden kann, müssen die Nichtaxial-Positionierungseinheiten (welche jeweils aus einem Stift auf der einen Seite und aus einer Durchbrechung auf der anderen Seite bestehen) auch im Ruhezustand, das heißt bei nicht niedergedrücktem Gassackmodul, ein gewisses Spiel aufweisen. Dieses Spiel kann zwar äußerst gering sein, so dass es keinen Einfluss auf die optisch wahrnehmbare Positionsgenauigkeit des Gassackmoduls am Lenkradkörper hat, diese Spielfreiheit reicht jedoch dafür aus, dass bei Betrieb des Fahrzeugs und den hierbei auftretenden Vibrationen die Positionierungsflächen und die Positionie- rungsgegenflächen aufeinander reiben. Dies führt zum einen zur Geräuschentwicklung und zum anderen (da die entsprechenden Bauteile, wie dies bereits erwähnt wurde, aus Kunststoff, insbesondere einem Thermoplasten bestehen) zum entsprechenden Verschleiß.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht deshalb darin, die - vorzugsweise sämtliche - Positionierungseinheiten spielfrei auszugestalten. Dies wird dadurch erreicht, dass die Positionierungsflächen und Positionierungsgegenflächen der ersten Positionierungseinheiten nicht - wie dies im Stand der Technik ist - senkrecht zur Axialrichtung stehen, sondern schräg zu dieser. Oder mit anderen Worten: Positionierungsflächen und Positionierungsgegenflächen stehen schräg bezüglich einer Bezugsebene, welche senkrecht zur Axialrichtung ist. Unter Axialrichtung wird hier diejenige Richtung verstanden, in welcher die Hupenfedern wirken. Man könnte auch die Richtung der Lenksäule, welche sich im montierten Zustand vom Lenkradkörper weg erstreckt, zur Definition der Axialrichtung heranziehen.

Durch die erfindungsgemäße Orientierung der Positionierungsflächen und Posi- tionierungsgegenflächen hat die Kraft, welche zwischen einer Positionierungsfläche und einer Positionierungsgegenfläche wirkt, auch unabhängig von der ent- sprechenden Reibungskraft eine Komponente, welche in einer Nichtaxialrichtung wirkt. Diese Kraftkomponente lässt sich zur insgesamt spielfreien Positionierung des Gassackmoduls am Lenkradkörper nutzen: Zum einen ist es möglich, zweite Positionierungseinheiten (zur Nichtaxial-Positionierung) wie im Stand der Technik vorzusehen, wobei das Spiel bei diesen zunächst recht groß bemessen sein kann, den entsprechenden Elementen (insbesondere Zapfen und Durchbrechung) aufgrund der eben beschriebenen Nichtaxial-Kraftkomponente eine Richtung vorgeben wird, so dass das tatsächliche Spiel bei nicht betätigter Hupe auf Null reduziert wird. Ein weiterer Vorteil hierbei ist, dass ein sehr großes Spiel dieser zweiten Positionierungseinheit zur Verfügung gestellt werden kann, welches bei Niederdrücken des Gassackmodules„frei" wird.

In einer zweiten Ausführungsform weist wenigstens eine erste Positionierungseinheit zwei Positionierungsflächen und zwei Positionierungsgegenflächen auf. Diese beiden Positionierungsflächen sind nicht parallel zueinander orientiert. Hierdurch wirkt die erste Positionierungseinheit sowohl als Axial- als auch als Nichtaxial-Positionierungseinheit, wodurch es möglich ist, ausschließlich erste Positionierungseinheiten (vorzugsweise drei Stück) vorzusehen.

Das Gassackmodul weist ein Zentrum auf, welches in der Regel durch den Gasgenerator repräsentiert wird. Die Positionierungseinheiten befinden sich im allgemeinen und bevorzugt außerhalb dieses Zentrums. Hierbei weisen die nichtaxialen Komponenten der Flächennormalen der Positionierungsflächen bezie- hungsweise der Positionierungsgegenflächen vorzugsweise nicht in Richtung des Zentrums, sondern bezogen auf das Zentrum in eine im wesentlichen tangentiale Richtung.

Im montierten Zustand ist sowohl das modulseitige als auch das lenkradseitige Positionierungselement starr, wobei jedoch eines der beiden Positionierungselemente vorzugsweise so ausgebildet ist, dass es bei Montage und Demontage elastisch deformierbar ist. Hierbei ist die Richtung der Deformierbarkeit vorzugsweise senkrecht zur nichtaxialen Komponente der Flächennormalen der Positionierungsfläche bzw. der Positionierungsgegenfläche. Sofern die Positionierungs- flächen bzw. Positionierungsgegenflächen wie im vorangehenden Absatz orientiert sind, ist die Richtung der Deformierbarkeit dann vorzugsweise im wesentlichen die Radialrichtung, also die Richtung im wesentlichen zum Zentrum hin beziehungsweise vom Zentrum weg. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus den nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispielen. Hierbei zeigen:

Kurzbeschreibunq der Zeichnungen

Figur 1 Eine Draufsicht auf ein Gassackmodul mit schematisierten Positionierungseinheiten,

Figur 1a einen Schnitt entlang der Ebene A-A in Figur 1 , einen Schnitt entlang der Ebene B-B in Figur 1 ,

einen Schnitt entlang der Ebene C-C in Figur 1 ,

das Gehäuse des Gassackmoduls in einer 3-dimensionalen Darstellung von unten,

das Detail D1 aus Figur 2,

eine alternative Ausführungsform zu dem in Figur 1 Gezeigten, einen Schnitt entlang der Ebene D-D in Figur 4,

eine zweite Ausführungsform der Erfindung in einer der Figur 1 entsprechenden Darstellung,

eien Schnitt entlang der Ebene E-E in Figur 5,

eine Alternative zu dem in Figur 5a Gezeigten,

ein Gassackmodul entsprechend eines zweiten Ausführungsbeispiels der zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer perspektivischen Ansicht von unten,

das Gassackmodul aus Figur 6 in einer zweiten Ansicht,

eine Befestigungslasche, welche auf einen Rasthaken aufgerastet ist,

einen stark schematisierten Querschnitt durch den Nabenbereich eines Lenkrades, in welchem ein Gassackmodul aufgenommen ist, gemäß dem Stand der Technik,

das in Figur 9 Gezeigte, bei niedergedrücktem Gassackmodul, das in Figur 9 Gezeigte, bei Expansion des Gassackes,

eine Draufsicht auf ein Gassackmodul mit schematisierter Darstellung von Positionierungsmitteln gemäß dem Stand der Technik, eine Befestigungsplatte gemäß dem Stand der Technik,

den Bereich B1 aus Figur 12 in einer detaillierten 3-dimensionalen Darstellung, wenn das Gehäuse an der Befestigungsplatte gehalten ist,

den Bereich B2 aus Figur 12 in einer der Figur 14 entsprechenden Darstellung,

den Bereich B3 aus Figur 12 in einer der Figur 14 entsprechenden Darstellung, Figur 17 das Gehäuse des Gassackmoduls in einer 3-dimensionalen Darstellung von unten, wobei am Gehäuseboden eine Omega-Feder befestigt ist, und wobei zwei Stellungen der Omega-Feder gezeigt sind, Figur 18 das Detail D1 aus Figur 17,

Figur 19 das Gehäuse der Figur 17 und die Befestigungsplatte aus Figur 13.

Beschreibung bevorzugter Ausführunqsformen

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird mit Bezug auf die Figuren 9 bis 19 zunächst nochmals auf den Stand der Technik, wie er in der WO 2009/149776 A1 beschrieben ist, eingegangen. Wie man später sehen wird, ist der grundsätzliche Aufbau des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zu dem nun beschriebenen Stand der Technik sehr ähnlich, so dass bei der Beschreibung der Erfindung auch entsprechend Bezug auf den Stand der Technik genommen werden wird:

Der zugrundeliegende Stand der Technik wird nun anhand schematischer Darstellungen der Figuren 9 bis 1 1 , sowie anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Das Grundprinzip wird nun zunächst mit Bezug auf die Figuren 9 bis 1 1 erläutert:

Grundsätzlicher Aufbau

Die Figur 9 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch den Nabenbereich einer Lenkradeinheit. Diese Lenkradeinheit weist ein Lenkrad mit einem Lenkradkörper 10 auf, welcher im Nabenbereich eine Ausnehmung 12 hat. Vom Nabenbereich erstrecken sich Speichen 14. Etwa zentral vom Nabenbereich erstreckt sich die Lenksäule 6. Die Erstreckungsrichtung der Lenksäule 16 definiert für das folgende die Axialrichtung oder Z-Richtung. Die Ebene, welche senkrecht auf dieser Z- Richtung steht (diese Ebene ist also auch senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 ) ist die XY-Ebene, welche später auch als Bezugsebene bezeichnet wird.

Am Boden der Ausnehmung 12 ist eine Befestigungsplatte 20 mittels Schrauben 22 mit dem Lenkradkörper 0 verschraubt, also starr verbunden. Es ist auch mög- lich, dass die Befestigungsplatte ein integraler Teil des Lenkradkörpers ist; diese Möglichkeit kann dabei helfen, Toleranzen und Herstellungskosten zu reduzieren. Gemäß der in dieser Anmeldung gewählten Definitionen wird die Befestigungsplatte 20 und alle Bauteile, welche sich von dieser erstrecken, als zum Lenkrad gehörend betrachtet.

In der Ausnehmung 12 ist ein Gassackmodul 30 aufgenommen. Dieses weist ein Gehäuse 32, einen im Gehäuse 32 aufgenommenen Gassack 52 und einen Gasgenerator 54 auf. Über die Austrittsöffnung 34 des Gehäuses 32 erstreckt sich eine ebenfalls zum Gassackmodul gehörende Gehäuseabdeckung 50, welche in bekannter Art und Weise vom expandiertem Gassack geöffnet wird.

Der Gehäuseboden 32a des Gehäuses 32 ist über Spiralfedern 64 mit der Befestigungsplatte 20 verbunden, so dass das Gassackmodul 30, also insbesondere auch das Gehäuse 32, gegen die Kraft dieser Spiralfedern 46 in axialer Richtung gegen das Lenkrad niedergedrückt werden kann. Wird das Gassackmodul 30 weit genug niedergedrückt, so werden die Hupenkontakte 24, 44 geschlossen (siehe Figur 10). Lenkrad, Gassackmodul und die zwischen diesen Bauteilen wirkenden Spiralfedern bilden zusammen die Lenkradeinheit.

Die Spiralfedern 46 können natürlich die Position des Gassackmoduls 30 bezüglich des Lenkrades nicht genau definieren, so dass Positionierungseinheiten vor- gesehen sein müssen. Insgesamt hat das Gassackmodul 5 Freiheitsgrade bezüglich des Lenkrades (drei Translationsfreiheitsgrade und zwei Rotationsfreiheits- grade), so dass die Positionierungseinheiten entsprechend ausgestaltet sein müssen. Sieht man für jede mögliche Bewegungsrichtung genau eine Postitionie- rungseinheit vor, so benötigt man in der Regel 6 Positionierungseinheiten. Jede Positionierungseinheit besteht aus zwei Teilen, nämlich einem lenkradseitigen Element und einem modulseitigen Element. Die Figur 9 zeigt zwei Positionierungseinheiten, welche jeweils der axialen Positionierung, also der Positionierung in z-Richtung dienen (erste Positionierungseinheiten). Jede dieser Axialpositionie- rungseinheiten weist einen Axialpositionierungshaken 29 als lenkradseitiges Positionierungselement und einen Axialpositionierungsabsatz 39 als modulseitiges Axialpositionierungselement auf. Gezeigt sind durch die Schnittdarstellungen nur zwei Axialpositionierungseinheiten. In Praxis sind hiervon jedoch in der Regel drei vorhanden. Die Spiralfedern 46 drücken das Gehäuse 32 nach oben und somit die sich vom Gehäuse erstreckenden Axialpositionierungsabsätze 39 von unten gegen die Axialpositionierungshaken 29, so dass hierdurch die axiale Position (Z- Position) des Moduls vollständig bestimmt ist. Das Gassackmodul 30 kann zur Betätigung der Hupe exakt axial niedergedrückt werden, oder es kann auch ver- kippt niedergedrückt werden.

Die Aufgabe der Axialpositionierungseinheitenliegt ausschließlich in der axialen Positionierung, sie müssen keine sehr großen Kräfte aufnehmen. Hieraus folgt unter anderem, dass die betreffenden Bauteile aus Kunststoff gefertigt sein kön- nen und insbesondere die modulseitigen Axialpositionierungselemente einstückig mit dem Gehäuse gefertigt sein können.

Bei Betätigung des Gasgenerators treten jedoch erhebliche Kräfte, auch in Axialrichtung auf. Es sind deshalb zusätzliche Rückhaltemittel vorhanden, welche das Gassackmodul auch dann am Lenkrad halten, wenn aufgrund der hohen auftretenden Kräfte die Axialpositionierungsmittel versagen, beispielsweise brechen (Fig. 1 1 ). Die Rückhaltemittel beinhalten lenkradseitige Rückhaltemittel, hier nämlich Rückhaltehaken 28 und modulseitige Rückhaltemittel, hier nämlich Rückhalteabsätze 38. Wie man den Figuren 1 und 2 entnimmt, sind die Rückhaltemittel im normalen Betriebszustand, d.h., wenn von Außen keine Kraft auf das Gassackmodul einwirkt (Figur 1), oder wenn das Gassackmodul zur Betätigung der Hupe niedergedrückt wird (Figur 2) funktionslos, d.h. die lendradseitigen Rückhaltemittel (Rückhaltehaken 28) und die modulseitigen Rückhaltemittel (Rückhalteabsätze 38) berühren einander nicht. Das heißt, dass die Rückhaltemittel nicht in Konkur- renz zu den Axialpositionierungsmittel treten und an ihre Maßhaltigkeit geringe Anforderungen gestellt werden müssen. Insbesondere wird es jedoch auch möglich, die Rückhaltemittel ganz oder teilweise aus Metall zu fertigen. Viele Vorteile der Erfindung sieht man erst anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels, welches nun mit Bezug auf die Figuren 12 bis19 näher erläutert wird.

Die Figur 12 zeigt stark schematisch eine Draufsicht auf das Gassackmodul und, ebenfalls schematisch, Position und Funktion der einzelnen Positionierungseinheiten. Es sind insgesamt 5 Positionierungseinheiten vorhanden, nämlich drei als reine Axialpositionierungseinheiten dienende erste Positionierungseinheiten (bezeichnet mit Z1 bis Z3), eine XY-Positionierungseinheit (bezeichnet mit X1Y1), sowie eine weitere X-Positionierungseinheit (bezeichnet mit X2) - zweite Positio- nierungseinheiten. Die X-Positionierungseinheit und die XY-Positionierungseinheit wirken nicht in axialer Richtung, sie werden deshalb als Nichtaxialpositionie- rungseinheiten bezeichnet. Die Axialpositionierungseinheiten (erste Positionierungseinheiten) sind im Prinzip aufgebaut, wie oben mit Bezug auf die Figur 1 beschrieben, wie man später nochmals sehen wird. Die beiden zweiten Positio- nierungseinheiten X1Y1 und X2 dienen dazu, die Position des Gassackmoduls 30 in der XY-Ebene zu definieren und eine Rotation in dieser Ebene zu verhindern. Die X1Y1 -Positionierungseinheit beinhaltet einen sich in Axialrichtung erstreckenden ersten Positionierungszapfen 60 als modulseitiges Positionierungselement und eine kreisförmige erste Positionierungsaufnahme 64 als lenkradseitiges Posi- tionierungselement (Fig. 16). Die X2 Positionierungseinheit beinhaltet einen zweiten Positionierungszapfen 62 als modulseitiges Positionierungselement sowie eine länglich ausgebildete zweite Positionierungsaufnahme 66 als lenkradseitiges Positionierungselement. Die längliche Ausgestaltung der zweiten Positionierungsaufnahme 66 dient dazu, durch Schrumpfung oder Temparaturveränderung be- dingte Längenänderungen auszugleichen.

Die Figur 13 zeigt die Befestigungsplatte 20 des ersten Ausführungsbeispiels. Man erkennt die drei Axialpositionierungshaken 29, welche als lenkradseitige Axi- alpositionierungselemente dienen, zwei Rückhaltehaken 28, welche als lenkrad- seitige Rückhaltemittel dienen, sowie die beiden Positionierungsaufnahmen 64 und 66. Die Axialpositionierungshaken und die Rückhaltehaken sind jeweils starr ausgebildet. Die Figuren 14-16 zeigen, wie die lenkradseitigen Positionierungselemente mit den modulseitigen Positionierungselementen zusammenwirken. Die modulseitigen Axialpositionierungselemente sind auch hier Axialpositionierungsabsätze 39, welche hier die Unterseite (Positionierungsgegenflächen 74a) von ll- Bügeln 74, 74', 74" sind. Es wird nun mit Bezug auf die Figuren 17 und 8 beschrieben, wie das modulsei- tige Rückhaltemittel ausgebildet ist. Auf dem Gehäuseboden 32a ist ein Federdraht gehalten, welcher aufgrund seiner Form als Omega-Feder 68 bezeichnet wird. Die Endabschnitte 68a und 68b dieser Omega-Feder 68 sind jeweils von zwei Halteblöcken 70a bis 70d gehalten, wobei jeder dieser Halteblöcke 70a bis 70d eine Nut 72a bis 72d aufweist. Diese Nut befindet sich jeweils auf der Innenseite, so dass die Endabschnitte 68a, 68b der Omega-Feder 68 zwei Positionen einnehmen können, nämlich eine äußere 68a', 68b', welche dem verriegelten Zustand entspricht, und eine innere 68a" und 68b", welche dem entriegelten Zustand entspricht, wie dies in Figur 9 gezeigt ist.

Unmittelbar hinter den Halteblöcken 70b, 70d ist die Omega-Feder 68 jeweils durch einen U-förmigen Übertrager 76 geführt, welche sich jeweils von einem U- Bügel 74, 74' erstrecken. Dies führt dazu, dass dann, wenn ein Endabschnitt der Omega-Feder von der äußeren in die innere Stellung geschwenkt wird, auch der betreffende Axialpositionierungsabsatz des entsprechenden ersten U-Bügels 74, 74' nach innen geschwenkt wird. Der Übertrager 76 ist einstückig mit dem U- Bügel 74 ausgebildet, welcher wiederum einstückig mit dem Gehäuse 32 ist. Das Gehäuse 32 ist ein Spritzgussteil aus Kunststoff oder hat einen mit Kunststoff um- spritzen Metallkern.

Bei der Montage des Gassackmodules wird dieses von oben in die Ausnehmung des Lenkradkörpers eingeführt (Fig. 19), wobei sich die Endabschnitte der Omega-Feder 68 in ihrer äußeren Stellung befinden. Hierbei werden diese durch die schräg ausgeführten Köpfe der Rückhaltehaken 28 etwas nach innen gedrückt, jedoch nicht soweit, dass sie in die Nuten 72a bis 72d der Halteblöcke 70 einrasten könnten. Das heißt, dass sie nach Abschluss der Montage wieder in ihre äußere Stellung zurück schnappen. Ebenso werden die Axialpositionierungsabsätze 39 der U-Bügel 74, 74' von den ebenfalls schräg ausgeführten Köpfen der Axial- positionierungshaken 29 leicht nach innen gedrückt und schnappen nach Ab- schluss der Montage wieder in ihre kräftefreie Ausgangsstellung. In der montierten Stellung, wenn die Hupe nicht niedergedrückt wird, liegen die Axialpositionie- rungshaken 29 an den Axialpositionierungsabsätzen 39 (welche Teile der U-Bügel sind) an, während sich die Rückhaltehaken und die Endabschnitte der Omega- Feder 68 (welche das modulseitige Rückhaltemittel bildet) nicht berühren. Das heißt, die Axialposition (Z-Position) des Modules wird ausschließlich durch die Axialpositionierungshaken und die Axialpositionierungsabsätze bestimmt. Bei Betätigung des Gasgenerators und den daraufhin auftretenden Kräften können je- doch die Axialpositionierungshaken und/oder die U-Bügel 74, 74', 74" brechen. In diesem Fall verhindern die Rückhaltehaken 28 zusammen mit der Omega-Feder 68, dass sich der Gassack vom Lenkrad löst.

Soll das Gassackmodul 30 vom Lenkrad demontiert werden, so werden mit einem Werkzeug von außen die Endabschnitte der Omega-Feder 68 in die innere Stellung gebracht, so dass sie in die Nuten 72 einrasten. In dieser Stellung liegen sie soweit innen, dass sie nicht mehr Eingriff mit den Rückhaltehaken 28 kommen können (entriegelte Stellung). Bei dieser Bewegung schwenken die Endabschnitte der Omega-Feder 68 auch die Axialpositionierungsabsätze 39 der U-Bügel 74, 74' nach innen (wozu die Übertrager 76 dienen). In dieser Stellung liegen die entsprechenden Axialpositionierungsabsätze 39 ebenfalls soweit innen, dass sie nicht mehr in Eingriff mit den Axialpositionierungshaken 29 kommen können (entriegelte Stellung), so dass das Gassackmodul 30 nach oben herausgehoben werden kann. Da der U-Bügel 74"' nicht in eine Demontagestellung geschwenkt wird, ist ein leichtes Verkippen des Gassackmoduls beim Herausheben notwendig. Die längliche Form der zweiten Positionierungsaufnahme 66 macht diese Verkippung möglich. Die längliche Form dieser zweiten Positionierungsaufnahme 66 hat also zwei Zwecke: Sie dient dem Ausgleich von Längenänderungen, die durch Temperaturänderung oder Schrumpfung hervorgerufen werden, und zur Ermöglichung der Verkippung, was während der Demontage notwendig ist.

Die Figuren 1 , 1a, 1 b und 1 c zeigen nun die erfindungsgemäße Verbesserung in einer ersten Ausführungsform. Der grundsätzliche Aufbau ist identisch zum eben Beschriebenen, so dass hierauf verwiesen wird. Der Unterschied besteht in der Ausgestaltung der Positionierungseinheiten, nämlich sowohl der ersten als auch der zweiten. Zunächst wird auf die ersten Positionierungseinheiten P1 , Ρ1 ', P1 " eingegangen: Man sieht, dass sowohl die Positionierungsflächen 29a, 29a', 29a'" der als lenk- radkörperseitige Positionierungselemente dienenden Axialpositionierungshaken 29, 29', 29" als auch die jeweils zugeordneten Positionierungsgegenflächen 74a, 74a', 74a" der U-Bügel 74, 74', 74" bezüglich einer Bezugsebene BE (Fig. 1 c), welche senkrecht zur Axialrichtung steht, in gleichem Maße geneigt sind, so dass jede Positionierungsfläche an der ihr zugeordneten Positionierungsgegenfläche anliegt. Es ist wichtig zu bemerken, dass sich die U-Bügel 74, 74', 74", welche als gassackmodulseitige Positionierungselemente dienen, und die Axialpositionierungshaken 29, 29', 29", welche als lenkradkörperseitige Positionierungselemente dienen, ausschließlich über ihre Positionierungsflächen bzw. Positionierungsgegenflächen berühren. Mit anderen Worten: Die innere Breite b1 der U-Bügel ist größer als die Breite b2 der Positionierungshaken. Die Orientierung der Positionierungsflächen der ersten beiden Positionierungshaken weist hierbei in etwa in dieselbe Richtung, wodurch eine erste Nichtaxial-Kraftkomponente K1 erzeugt wird. Die Orientierung von Positionierungsfläche 29a" und Positionierungsgegenfläche 74a" von drittem Axialpositionierungshaken beziehungsweise drittem U- Bügel führt zu einer zweiten Nichtaxial-Kraftkomponente K2.

Wie man der Figur 1 weiterhin entnimmt, sind die Abmessungen der Positionie- rungsaufnahmen 64, 66 wesentlich größer als die Abmessungen der ihnen zugeordneten Positionierungszapfen 60, 62. Durch die eben erwähnten Kraftkomponenten werden die Positionierungszapfen 60, 64 jedoch definiert an die Seitenwand ihrer zugeordneten Positionierungsaufnahme 64, 66 gedrückt, wodurch eine genaue Nichtaxialpositionierung durch die zweiten Positionierungseinrichtungen P2, P2' erreicht wird. Diese Positionierung wirkt wiederum zurück auf die Positionierung zwischen den Axialpositionierungshaken und den U-Bügeln. Es ergibt sich somit im Zustand, in dem das Gassackmodul nicht niedergedrückt ist, eine vollständige Spielfreiheit, welche zu dem gewünschten Ergebnis führt. Man sieht auch, dass es ein Wechselspiel zwischen den ersten Positionierungseinheiten P1 , Ρ1 ', P1 " und den zweiten Positionierungseinheiten P2, P2' gibt. Beim Niederdrük- ken des Gassackmoduls wird die Spielfreiheit aufgehoben, so dass keine Gefahr des Verklemmens besteht und die Hupe sehr leicht betätigt werden kann.

Wie zuvor mit Bezug auf den Stand der Technik beschrieben, sind die U-Bügel (zumindest der erste und der zweite U-Bügel 74, 74') in radialer Richtung elastisch deformierbar, so dass die einfache Montierbarkeit und Demontierbarkeit erhalten bleibt. Die Nichtaxialkomponenten der Flächennormalen der Positionie- rungsflächen und Positionierungsgegenflächen weisen in etwa in Tangentialrich- tung und senkrecht zur Radialrichtung. Das heißt, die Richtung der elastischen Deformierbarkeit und die Nichtaxialkomponenten der Flächennormalen stehen im wesentlichen senkrecht zueinander. Hieraus folgt weiter, dass Positionierungsflächen und Positionierungsgegenflächen im montierten Zustand starr bezüglich des Lenkrad körpers beziehungsweise des Gassackmoduls sind. Sie üben keine Kraft aus, die auf die elastischen Eigenschaften der U-Bügel in Radialrichtung zurückzuführen ist. Die Krafterzeuger sind ausschließlich die Hupenfedern (Spiralfedern 46), In den Figuren 2 und 3 kann man nochmals die Orientierung der Positionierungsflächen in einer Darstellung entsprechend den Figuren 17 und 18 sehen.

Die Figuren 4 und 4a zeigen eine Variante zum eben Beschriebenen. Die ersten Positionierungseinheiten P1 , Ρ1 ', P1 " sind identisch zum eben Beschriebenen ausgebildet, so dass hierauf nicht nochmals eingegangen werden muss. Die zweiten Positionierungseinheiten P2, Ρ2', P2" sind als außen liegende Positionierungseinheiten ausgebildet, wie dies ebenfalls in der gattungsbildenden Schrift beschrieben ist, auf weiche hiermit explizit Bezug genommen wird. Die modulsei- tigen Positionierungselemente sind hierbei als plattenförmige Abschnitte 86, die lenkradseitigen Positionierungselemente sind als Aufnahmeelemente 92 mit einem ersten Schenkel 92a, einem zweiten Schenkel 92b und einem elastischen Arm 92c ausgebildet. Diese Aufnahmeelmente, welche alle identisch aufgebaut sind, sind im Schaum des Lenkradkörpers aufgenommen. Wie man den Figuren 4 und 4a unmittelbar entnehmen kann, wird der jeweilige plattenförmige Abschnitt 86 auf den jeweiligen zweiten Schenkel 92b gedrückt, was sowohl durch die oben beschriebenen, durch die ersten Positionierungseinheiten P1 , Ρ1 ', P1 " erzeugten Nichtaxialkräfte als auch durch die elastischen Arme 92c bewirkt wird. Es wäre hier grundsätzlich auch möglich, auf die elastischen Arme zu verzichten. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist jeder ersten Positionierungseinheit genau eine zweite Positionierungseinheit zugeordnet. Auch hier ist eine gute Montierbarkeit und Demontierbarkeit gegeben. Die Figuren 5 und 5a zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser ist es insbesondere möglich, ausschließlich erste Positionierungseinheiten P1 , P1 ', P1 " vorzusehen, wobei jede erste Positionierungseinheit zwei Positionierungsflächen 29a, 29b und zwei Positionierungsgegenflächen 74a, 74b aufweist. Beide Positionierungsflächen beziehungsweise Positionierungsgegenflächen sind gegenüber der oben definierten Bezugsebene geneigt. Die Positionierungsflächen einer ersten Positionierungseinheit sind jedoch nicht parallel zueinander sondern vorzugsweise zueinander spiegelsymmetrisch. Auch hier berühren sich die mo- dulseitigen Positionierungselemente und die lenkradkörperseitigen Positionierungselemente ausschließlich über die Positionierungsflächen und Positionie- rungsgegenflächen. Insbesondere berühren sich die modulseitigen Positionierungselemente und die lenkradkörperseitigen Positionierungselemente im Knickbereich zwischen den beiden Positionierungsflächen nicht. Hierdurch entsteht durch drei solche erste Positionierungseinheiten eine Positionierung sowohl in Axial- als auch in Nichtaxialrichtung, wobei die Positionierung ebenso wie im er- sten Ausführungsbeispiel bei nicht niedergedrücktem Gassackmodul spielfrei ist, bei Niederdrücken des Gassackmoduls jedoch ein entsprechendes Spiel entsteht. Dementsprechend sind auch hier die Breite der Haken kleiner als der freie Innendurchmesser der U-Bügel. Zur leichteren Montierbarkeit kann zusätzlich ein geschlitzter Zapfen vorgesehen sein, welcher in eine entsprechende Positionie- rungsaufnahme ragt, wodurch eine Hilfspositionierungseinheit HP entsteht. Diese ist für das Funktionieren jedoch nicht notwendig, sondern erleichtert gegebenenfalls ausschließlich die Montage. Die eigentliche Positionierung wird durch die drei ersten Positionierungseinheiten P1 , Ρ1 ', P1 " übernommen. Auch hier ist zumin- dest ein Teil der U-Bügel vorzugsweise in einer im Wesentlichen radialen Richtung elastisch deformierbar, wie oben bschrieben. Alle drei ersten Positionierungseinheiten können identisch ausgebildet sein. Die Figur 5b zeigt eine alternative erste Positionierungseinheit in einer der Figur 5a entsprechenden Darstellung.

Die Figuren 6 bis 8 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der eben beschriebenen zweiten Ausführungsform. Hier sind die modulseitigen Positionierungsele- mente Teil eines Ringes 120, welcher ein im Wesentlichen einstückiges Gassackmodul, wie es beispielsweise in der DE 10 2010 006 358 A1 beschrieben ist, umgibt. Die Funktionsweise der ersten Positionierungseinheiten ist zum eben Beschriebenen identisch; insbesondere sind die U-Bügel 74, 74', 74" (welche man hier auch als Laschen bezeichnen könnte) in Radialrichtung zum Zwecke der Montage beziehungsweise Demontage elastisch deformierbar. Auch hier berühren sich die U-Bügel 74, 74', 74" (modulseitige Positionierungselemente) und die Axialpositionierungshaken 29 (lenkradkörperseitige Positionierungselemente) ausschließlich über die Positionierungsflächen beziehungsweise Positionierungsgegenflächen. Insbesondere berühren sich die modulseitigen Positionierungsele- mente und die lenkradkörperseitigen Positionierungselemente im Zwischenbereich zwischen den beiden Positionierungsflächen nicht.

Im Gegensatz zu den anderen gezeigten Ausführungsbeispielen dienen hier die ersten Positionierungseinheiten auch zum sicheren Rückhalten des Gassackmo- duls bei Expansion des Gassacks, es sind also keine gesonderten Rückhaltemittel vorgesehen. Dementsprechend sind die Bauteile der ersten Positionierungseinheiten mechanisch stabil ausgebildet. Bezugszeichenliste

10 Lenkradkörper

12 Ausnehmung (Nabenbereich)

14 Speiche

16 Lenksäule (z-Richtung)

20 Befestigungsplatte

22 Bohrungen

24 unterer Hupenkontakt

28 Rückhaltehaken (lenkradseitige Rückhaltemittel)

29 Axialpositionierungshaken

29a, 29b Positionierungsfläche

30 Gassackmodul

32 Gehäuse

32a Gehäuseboden

34 Austrittsöffnung

36 Seitenwand

38 Rückhalteabsatz (modulseitiges Rückhaltemittel)

39 Axialpositionierungsabsatz (modulseitige Axialpositionierungsmittel) 44 oberer Hupenkontakt

46 Spiralfeder

50 Gehäuseabdeckung

52 Gassack

54 Gasgenerator

60 erster Positionierungszapfen

62 zweiter Positionierungszapfen

64 erste Positionierungsaufnahme

66 zweite Positionierungsaufnahme

68 Omega-Feder

70 Halteblock

72 Nut

74_i74'_i74" U-Bügel

74a, 74b Positionierungsgegenfläche 76 Übertrager 86 plattenförmiger Abschnitt 92 Aufnahmeelement

92a erster Schenkel

92b zweiter Schenkel

92c Arm

120 Ring

P1 ,P1 ',P1 " erste Positionierungseinheit P2,P2' zweite Positionierungseinheit HP Hilfspositionierungseinheit

Claims

Patentansprüche

1. Lenkradeinheit mit:

einem Lenkradkörper (10) und einem am Lenkradkörper angeordneten, in axialer Richtung gegen den Lenkradkörper niederdrückbaren Gassackmodul (30), wozu wenigstens ein in axialer Richtung zwischen Lenkradkörper (10) und Gassackmodul (30) wirkendes Federelement angeordnet ist, und

Positionierungseinheiten zur Positionierung des Gassackmoduls am Lenkradkörper, wobei wenigstens eine erste Positionierungseinheit (P1 , Ρ1 ', P1 ") ein lenkradkörperseitiges Positionierungselement mit wenigstens einer bezüglich des Lenkradkörpers im montierten Zustand starren, ebenen Positionierungsfläche (29a, 29a', 29a") und ein gassackmodulseitiges Positionierungselement mit wenigstens einer bezüglich des Gassackmoduls im montierten Zustand starren, ebenen Positionierungsgegenfläche (74a, 74a', 74a") vorgesehen ist, wobei Positionierungsfläche und Positionierungsgegenfläche bei nicht niedergedrücktem Gassackmodul parallel zueinander sind und aufgrund der Kraft des wenigstens einen Federelements aneinander anliegen,

dadurch gekennzeichnet, dass Positionierungsfläche (29a, 29a', 29a") und Positionierungsgegenfläche (74a, 74a', 74a") schräg bezüglich einer Bezugsebene (BE) stehen, welche senkrecht zur Axialrichtung ist.

2. Lenkradeinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass lenkradkörperseitiges Positionierungselement und gassackmodulseitiges Positionierungselement ausschließlich über Positionierungsfläche und Positionierungsgegenfläche in mechanischem Kontakt miteinander stehen.

3. Lenkradeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lenkradseitige Positionierungselement und/oder das gassackmodulseitige Positionierungselement zum Zwecke der Monta- ge und/oder Demontage in einer Nichtaxialrichtung, insbesondere einer Radialrichtung, welche im wesentlichen senkrecht zur Nichtaxialkomponen- te der Positionierungsfläche steht, elastisch deformierbar ist.

Lenkradeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das lenkradkörperseitige oder das gassackmodulseiti- ge erste Positionierungselement als geschlossener Bügel (74, 74', 74") oder als geschlossene Lasche ausgebildet ist, in welche das andere Positionierungselement hineinragt.

Lenkradeinehit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen Kontaktfläche / Gegenkontaktflä- che und Bezugsebene zwischen 10° und 50°, vorzugsweise 30° beträgt.

Lenkradeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Positionierungseinheit mit zwei Positionierungsflächen (29a, 29a', 29a"; 29b) und zwei Positionierungsgegenflächen (74a, 74a',74a";74b) vorgesehen ist, wobei die beiden Positionierungsflächen nicht parallel zueinander sind.

Lenkradeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass genau drei erste Positionierungseinheiten vorgesehen sind.

8. Lenkradeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine zweite, ausschließlich in einer Nicht- Axialrichtung wirkende Positionierungseinheit (P2, P2') mit wenigstens einer bezüglich des Lenkradkörpers starren Nichtaxial-Positionierungsfläche und wenigstens einer bezüglich des Gassackmoduls starren Nichtaxial- Positionierungsgegenfläche vorgesehen ist, wobei Nichtaxial-

Positionierungsfläche und Nichtaxial-Positionierungsgegenfläche zumindest bei nicht niedergedrücktem Gassackmodul parallel zur Axialrichtung sind und zumindest abschnittsweise aneinander anliegen.

9. Lenkradeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nicht- axial-Positionierungsfläche und die Nichtaxial-Position-ierungs-gegenfläche aufgrund wenigstens einer ersten Positionierungseinheit abschnittsweise aufeinander gedrückt werden.

10. Lenkradeinheit nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Positionierungseinheit und die wenig- stens eine zweite Positionierungseinheit voneinander beabstandet sind.

1 1. Lenkradeinheit nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Positionierungseinheit einen sich in axialer Richtung erstreckenden Zapfen ((60, 62) und eine Aufnahme (64, 66), in welche sich dieser Zapfen erstreckt, aufweist.

12. Lenkradeinheit nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Aufnahme größer als der Außendurchmesser des Zapfens ist.

13. Lenkradeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der wenigstens einen ersten Positionierungseinheit Rückhaltemittel vorhanden sind, die im Normalbetrieb funktionslos sind, das Gassackmodul jedoch am Lenkradkörper halten, falls die erste Positionierungseinheit bei Expansion des Gassacks versagt.

14. Lenkradeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine erste Positionierungseinheit auch als Rückhaltemittel für das Gassackmodul am Lenkradkörper dient und das Gas- sackmodul auch bei Expansion des Gassacks am Lenkradkörper hält.