Lenkrad mit Airbagmodul
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Lenkrad mit Airbagmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Kraftfahrzeuglenkrädern besteht aufgrund der starren Kopplung zur Lenksäule das Problem, daß zumindest in bestimmten Geschwindigkeitsbereichen am Lenkrad Vibrationen auftreten. Diese werden durch die Eigenfrequenz des Air- bag-Lenkrades in Abhängigkeit zu einer bestimmten Motor- Drehzahl verursacht. Neben der Verschiebung der Eigenfrequenz des Airbag-Lenkrades durch Anbringen einer Zusatzmasse am Lenkrad in einen Frequenzbereich, der außerhalb des Bereichs der tatsächlich auftretenden Schwingungen am Lenkrad liegt, ist zur Verringerung dieser Vibrationen z. B. aus der DE 37 10 173 AI bekannt, das Gehäuse der Airbag- einheit auf dem Lenkrad in der Weise gedämpft schwingend zu lagern, daß es gegenüber dem Lenkrad quer zur Längsachse der Lenksäule relativ bewegbar ist. Zusätzlich ist vorgesehen, daß das Gehäuse auch in Richtung der Längsachse der Lenksäule bewegbar ist . Erreicht wird die Bewegbarkeit dadurch, daß an den Seiten des Gehäuses Haltebügel angeordnet sind, die in entsprechenden Bohrungen Lagerbuchsen aufweisen, die geräuschdämpfende Eigenschaften haben. Durch die Lagerbuchsen sind Halteschrauben für die Befestigung der Haltebügel an den Speichen des Lenkrades geführt . Dabei ist zwischen dem Schaft jeder Halteschraube und der jeweiligen Buchse ein Freiraum vorhanden, der eine seitliche Verschiebung der Haltebügel gegenüber den Halteschrauben ermöglicht. Somit wird eine schwimmende Lagerung erzielt. Dabei ist das gesamte Airbagmodul einschließlich der Kappe,
die es gegenüber dem Fahrgastraum abschirmt, schwimmend gelagert .
Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß beim__ Auftreten von Vibrationen am Lenkrad, diese Vibrationen u.a. durch die Relativbewegung der Kappe gegenüber dem Lenkrad sichtbar sind. Denn während das Lenkrad infolge der starren Kopplung mit der Lenkspindel schwingt, treten an der Kappe keine oder stark verringerte Vibrationen auf. Deshalb muß zwischen der Kappe und dem Lenkrad ein relativ großer Spalt vorhanden sein, um die gegenseitige Reibung und damit lästige Geräusche beim Auftreten von Vibrationen zu vermeiden.
Weiterhin ist aus der DE 39 25 761 AI eine Vibrationsunter- drückungseinrichtung für ein Lenkrad mit Airbagmodul bekannt. Bei dieser ist ein Gehäuse zur Aufnahme des Gassacks starr an dem Lenkradkörper angebracht und der Gasgenerator ist durch mehrere elastische Mittel an dem Gehäuse angebracht. Als elastische Mittel sind elastische Buchsen vorgesehen, die mittels Nieten gehalten werden.
Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß nach Zündung des Gasgenerators nicht nur Gas in den Gassack sondern auch in die entgegengesetzte Richtung aus dem Lenkrad strömen kann, so daß der Druck im Gassack und damit auch der Druck für die Öffnung der Abdeckkappe verringert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schwingungen am Lenkrad weitestgehend zu tilgen und einen verbesserten Kappenöffnungsdruck zu erzielen.
Erfindungsgemäß wird das gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
Bei einem Lenkrad mit einem Airbagmodul, das einen Gasgenerator und einen Gassack aufweist und durch eine an der Lenkradoberseite vorgesehene Abdeckkappe zum Fahrgastraum hin abgedeckt ist, wobei der Gasgenerator als Schwingungstilger vorgesehen ist, indem er in mindestens einem bei Schwingungen des Lenkrades elastisch verformbaren Element im Airbagmodul gelagert ist, ist der Gasgenerator umlaufend in dem elastisch verformbaren Element gelagert und/ o- der das elastisch verformbare Element weist eine umlaufende nach Zündung des Gasgenerators an diesem oder einem mit diesem verbundenen Bauteil anliegende Dichtlippe auf.
Dadurch besteht der Vorteil, daß trotz einer an der Lenkradoberseite vom Lenkrad getrennt verlaufenden Abdeckkappe wegen der Schwingungstilgung zwischen beiden eine Relativbewegung zumindest verringert wird. Auch bei einem Airbainte- grierten Lenkrad, bei dem die Abdeckkappe Bestandteil des Lenkrades ist, ist die Schwingungstilgung in gleicher Weise am Lenkrad wirksam. Durch die umlaufende Lagerung des Gasgenerators wird gleichzeitig eine Dichtfunktiion erzielt. Bei der Ausführung mit Dichtlippe liegt diese im Ruhezustand nicht Gasgenerator oder an einem mit diesem verbundenen Bauteil an, um die Funktion des Gasgenerators als Schwingungstilger nicht zu beeinflussen. Erst nach Zündung des Gasgenerators legt sich die Dichtlippe an, so daß sich ein erhöhter Druck für die Öffnung der Abdeckkappe einstellt, da das Abströmen von Gas entgegen der Entfaltungsrichtung des Gassacks verhindert wird.
Das elastisch verformbare Element ist zweckmäßig durch mindestens ein zusätzliches Bauteil mit dem Airbagmodul verbunden .
Das zusätzliche Bauteil kann zum Beispiel aus Kunststoff oder Blech bestehen.
Das elastisch verformbare Element ist in einer Ausführungs- form innerhalb des Airbagmoduls durch Blechteile des Airbag- moduls fixiert ist. In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Gassack, ein Diffusor und die Abdeckkappe an mindestens einem der Blechteile befestigt sind. Durch den Diffusor wird u. a. auch der Kontakt zwischen dem Gassack und dem Gasgenerator verhindert, so daß sich dessen Schwingungen nicht auf den Gassack übertragen können.
In einer Ausführungsform ist mindestens ein erstes Blechteil mit dem Lenkrad verbunden und dieses Blechteil weist eine Vertiefung auf, in die ein Seitenrand der Abdeckkappe eingreift. Weiterhin ist mindestens ein zweites Blechteil über diesen Seitenrand mit dem ersten Blechteil verbunden.
Die Befestigung des Gasgenerators erfolgt zweckmäßig so, daß ein Flansch des Gasgenerators in das elastisch verformbare Element eingreift .
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Gassack zusammen mit einem Diffusor am Airbagmodul befestigt ist.
Das elastisch verformbare Element weist in einer Ausführungsform mindestens einen nach unten weisenden Zapfen auf. Dieser erleichtert die Positionierung des Gasgenerators und unterstützt die Schwingungstilgerfunktion des Gasgenerators. Um eine einfache Montage der Zapfen zu erzielen, sind diese zweckmäßig mit einer Einführschräge versehen.
Für die Aufnahme des Flansches des Gasgenerators ist am elastisch verformbaren Element vorzugsweise eine Nut vorgesehen, wobei der Nutgrund nach außen gewölbt ist und die Nut- seitenflachen ausgehend von diesem divergierend verlaufen.
Vorzugsweise ist als elastisch verformbares Element ein Schwingungselement aus Gummi vorgesehen.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann sowohl bei einem Airbagintegrierten Lenkrad angewendet werden, bei dem die Abdeckkappe Bestandteil des Lenkrades ist, als auch bei einer Ausführung, bei der eine vom Lenkrad getrennt verlaufende Abdeckkappe vorgesehen ist.
Weiterhin ist in einer Ausführung neben der elastischen Lagerung des Gasgenerators das Airbagmodul insgesamt zusätzlich federnd gelagert, so daß eine Floating Hörn Einrichtung vorgesehen werden kann, bei der also durch Niederdrücken der Abdeckkappe oder einer ihrer Bereiche die Hupenkontakte geschlossen werden können.
Vorzugsweise ist als Gasgenerator ein topfförmiger Gasgenerator vorgesehen.
Die Erfindung soll in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Airbagmoduls;
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Lenkrad mit einer zweiten Ausführungsform des Airbagmoduls;
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines elastischen Elementes;
Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Airbagmodul mit elastischen Elementen nach Fig. 3 ;
Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Lenkrad mit lenkradintegrierter Abdeckung.
Das in der Fig. 1 dargestellte Airbagmodul weist ein Gehäuse 1 auf, das sich nach oben stufenförmig erweitert und das in an sich bekannter Weise fest mit dem Lenkrad verbunden ist (nicht dargestellt) . Auf einem unteren waagerechten Abschnitt 2 des Gehäuses 1 liegt als Schwingungselement ein Gummiring 3 auf, dem an seiner Oberseite ein umlaufendes Halteelement 4 aus Blech zugeordnet ist. Mittels dieses Halteelements wird der Gummiring 3 gegen den waagerechten Abschnitt 2 gedrückt und so fixiert .
Der Gummiring 3 weist einen Schlitz auf, in den ein Flansch 5 eines Gasgenerators 6 eingreift, der auf diese Weise schwingend gelagert ist . Wenn das Gehäuse 1 zusammen mit dem Lenkrad schwingt , wirkt der Gasgenerator wegen der schwingenden Lagerung als Schwingungstilger. Dadurch wird die Schwingungsamplitude des Lenkrades verringert.
Auf einem oberen waagerechten Abschnitt 7 des Gehäuses 1 sind ein Diffusor 8 und ein Gassack 9 mittels Schrauben 10 befestigt. Auch eine nicht dargestellte Abdeckkappe ist mit dem Gehäuse 1 verbunden, so daß zwischen dem Diffusor 8, dem Gassack 9 und der Abdeckkappe keine Relativbewegung stattfindet. Da das Gehäuse 1 fest mit dem Lenkrad verbunden ist, findet auch keine Relativbewegung zwischen der Abdeckkappe und dem Lenkrad statt .
In der Fig. 2 ist ein Lenkrad 11 dargestellt, bei dem der elastische Gummiring 3 zwischen ringförmigen Blechteilen 12, 13 fixiert ist. Das Blechteil 12 ist direkt oder über weitere Bauteile fest mit dem Lenkrad 11 verbunden (nicht dargestellt). Zwischen den Blechteilen 12, 13 ist ist ein Seitenrand 14 einer Abdeckkappe 15 fixiert, der in eine Vertiefung 18 eingreift. Damit ist die Abdeckkappe 15 im unteren Bereich fest mit dem Lenkrad 11 verbunden. An der Lenkradoberseite besteht dagegen keine Verbindung zum Lenkrad, sondern zwischen dem Lenkrad 11 und der Abdeckkappe 15 ist ein Spalt 16 vorgesehen. Wegen der festen Verbin-
düng der Abdeckkappe 15 mittels des Seitenrandes 14 am Lenkrad 11 kann keine Relativbewegung zwischen diesem und der Abdeckkappe 15 stattfinden, so daß der Spalt 16 klein sein kann. Ein Diffusor 17 ist am Blechteil 13 zusammen mit dem Gassack 9 befestigt. Da das Blechteil 13 über den Sei-"" tenrand 14 fest mit dem Blechteil 12 verbunden ist, sind somit auch der Diffusor 17 und der Gassack 9 fest mit dem Lenkrad verbunden. Damit kann keine Relativbewegung zwischen dem Gassack 9 und der Abdeckkappe 15 stattfinden, so daß keine deutliche Trennung dieser beiden Bauteile erfolgen muß.
In der Fig. 3 ist ein umlaufendes elastisch verformbares Element 19 dargestellt, das in vorbestimmten Winkelabständen Zapfen 20 aufweist. Das elastisch verformbare Element 19 besteht vorzugsweise aus Gummi und ist an einem ringförmigen Bauteil 21, z. B. aus Blech, befestigt, das mit dem Airbagmodul fest verbunden ist (nicht dargestellt) . Jeder Zapfen 20 ist mit einer umlaufenden Nut 22 für die Aufnahme des Flansches 5 des Gasgenerators 6 versehen (Fig. 4) . Um funktionsstörende Reibung zwischen dem Flansch 5 und dem Zapfen 20 zu vermeiden, verlaufen die seitlichen Nutflächen 23 ausgehend vom Nutgrund 24 divergierend. Als Schutz des Zapfens vor den Blechkanten des Flansches 5 ist der Nut- grund 24 nach außen gewölbt ausgeführt . Zur einfachen Montage ist an dem Zapfen eine Einführschräge 25 vorgesehen.
Das elastische Element 19 weist eine umlaufende Dichtlippe 26 auf, die oberhalb des Flansches 5 liegt. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, liegt die Dichtlippe im Ruhezustand aber nicht am Flansch 5 an, so daß die Funktion des Gasgenerators 6 als Schwingungstilger nicht beeinflußt wird. Die Dichtlippe legt sich aber nach Zündung des Gasgenerators 6 an den Flansch 5 an, so daß der Raum, der durch das Gas des Gasgenerators gefüllt wird, d.h., der Raum neben und über dem Gasgenerator, gegen das Umfeld abgedichtet wird. Diese
Abdichtung gewährleistet den notwendigen Druck für die Öffnung der Abdeckkappe 15.
Das Blechteil 21 ist mit einem Blechteil 27 des Airbagmoduls direkt oder unter Zwischenlage weiterer Teile fest verbunden (nicht dargestellt) . Die Abdeckkappe 15 ist über ihre Seitenwand 14 dadurch fest mit dem Airbagmodul verbunden, daß ein unteres hakenförmiges Ende 28 unter das Blechteil 21 greift und daß die Seitenwand 14 seitlich am Blechteil 27 anliegt.
Der in der Fig. 4 nicht dargestellte Gassack ist zwischen dem Blechteil 21 und einem umlaufenden Gassackhalteteil 29 befestigt und erstreckt sich im gefalteten Zustand hauptsächlich neben dem Diffusor 8, wie es in Fig. 1 dargestellt ist .
Bei der Ausführungsform der Fig. 5 ist eine Abdeckkappe 30 eines Airbagmoduls 31 integrierter Bestandteil eines Lenkrades 32. Bei dieser Ausführungsform ist der Gasgenerator 6 mit einem Trägerteil 33 verbunden, das in einem ringförmigen elastischen Element 34, z.B. aus Gummi, geführt ist. Das elastische Element 34 ist über ein ringförmiges Zwischenteil 35, das z.B. aus Blech gefertigt sein kann, mit einem Boden 36 des Airbagmoduls 31 fest verbunden. Das umlaufende elastische Element 34 und das Trägerteil 33 gewährleisten, daß nach Zündung des Gasgenerators 6 kein Gas entgegen der Entfaltungsrichtung des Gassacks 9 entweichen kann. Weiterhin gewährleistet diese Anordnung auch die Schwingungstilgerfunktion des Gasgenerators, da dieser nur im elastischen Element 34 geführt ist und keine Verbindung zum Boden 36 besteht.