DE10050578C2 - Lenradkanordnung mit eingebauter Anzeige/Steuer-Tafel - Google Patents

Lenradkanordnung mit eingebauter Anzeige/Steuer-Tafel

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lenkradanordnung für Kraftfahrzeuge, und insbesondere auf eine Lenkradanordnung für Kraftfahrzeuge mit eingebauter Anzeige/Steuer-Tafel, die selbst dann stationär bleibt, wenn das Lenkrad gedreht wird.
Herkömmlicherweise sind Steuertafeln für verschiedene Bordsysteme, wie z. B. ein Klimaanlagensystem und ein Audiosystem, typischerweise auf einem Armaturenbrett angeordnet, getrennt von der Anzeigetafel zum Anzeigen verschiedener Fahrzeuginformationen, wie z. B. der Ge­ schwindigkeit und der Motortemperatur. Die Anzeigetafel ist typischerweise auf der anderen Seite des Lenkrades angeordnet, wobei die Steuertafeln seitlich beabstandet von der Anzeigetafel angeordnet sind. Somit ist es für die Fahrzeugbedienungsperson schwierig, die Steuertafel zu bedienen, ohne den Blick von der Anzeigetafel zu nehmen.
Um dieses Problem zu beseitigen wurde im offengelegten japanischen Gebrauchsmuster Nr. 6-22101 vorgeschlagen, eine Anzeigevorrichtung im Zentralbereich des Lenkrades einzubauen. Da jedoch gemäß diesem Vorschlag der Zentralbereich gedreht wird, wenn das Lenkrad gedreht wird, ist eine bestimmte Maßnahme erforderlich, um zu verhindern, daß eine große Anzahl von Kabel, die sich von der Anzeigevorrichtung ausgehend erstrecken, übermäßig verdreht wird. Da ferner das Lenkrad ständig wenigstens um einen kleinen Winkel gedreht wird, selbst wenn das Fahrzeug geradeaus fährt, macht es die entsprechende ständige Winkelbewegung der Anzeigevorrichtung für die Fahrzeugbe­ dienungsperson sehr schwierig, die Anzeige zu beobachten.
Die DE 34 20 358 A1 zeigt ein Lenkrad mit einer mittig dazu angeordneten Steuerungssystemanordnung für Fahrzeugkomponenten. Hierbei ist das Lenkrad über Speichen und ein Hülsenelement mit der drehbaren Lenkwelle verbunden. Zusätzlich ist eine Ritzelanordnung vorgesehen, die so mit dem Lenkrad und der Steuersystemanordnung verbunden ist, daß diese bei Drehung des Lenkrads strationär bleibt.
Aus der DE 34 02 164 A1 ist ebenfalls eine Lenkradanordnung mit mittiger Schaltafel bekannt, welche drehbar auf der Lenkradnabe gelagert ist. Zur Verhinderung des Mitdrehens der Schalttafel bei Lenkradbewegungen sind Verbindungselemente vorgesehen, die durch Aussparungen in der Lenk­ säule hindurch greifen und die drehbare Schalttafel mit einem stationär an der Lenksäule angebrachten Bauteil verbinden und somit eine Drehbewe­ gung der Schalttafel bei Lenkradbewegung verhindern.
Hinsichtlich dieser Probleme des Standes der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lenkradanordnung einfachen Aufbaus zu schaffen, in die eine zentrale Anzeigetafel eingebaut ist, die selbst dann stationär bleibt, wenn das Lenkrad gedreht wird.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst.
Somit ist die Anzeigetafel bezüglich des Lenkrades zentral angeordnet, bleibt jedoch stationär, selbst wenn das Lenkrad gedreht wird. Das Problem der übermäßigen Verdrehung der Verdrahtung für die zentrale Anzeige/Steuer-Tafel entfällt.
Die Anzeige-Steuertafel kann mit einem Anzeigefeld sowie einem Schaltfeld versehen sein. Das Lenkrad kann ferner mit wenigstens einem Schalter versehen sein. In jedem Fall kann die Fahrzeugbedienungsperson des Schaltfeldes und/oder den Schalter am Lenkrad betätigen, ohne den Blick von der Anzeigetafel zu nehmen, da alle Elemente dicht beieinander und im wesentlichen im selben Abstand von der Fahrzeugbedienungsperson angeordnet sind.
Das Lenkrad ist vorzugsweise mit dem äußeren Ende des Arms über ein Ringelement verbunden, das im wesentlichen mit einem Drehzentrum des Arms konzentrisch ist. Das Ringelement füllt die Lücke, die andernfalls zwischen der Lenksäule und der Anzeigetafel erzeugt wird, wobei das äußere Erscheinungsbild der Anordnung verbessert werden kann. Um das äußere Erscheinungsbild der Anordnung weiter zu verbessern, kann die Anzeigetafel mit einem im wesentlichen konformen Umfangsprofil versehen sein.
Um eine Störung zwischen dem Arm und der Anzeigetafel oder deren Klammer zu vermeiden, kann sich die Klammer, die die Anzeigetafel mit der Lenksäule verbindet, von der Lenksäule ausgehend axial durch das Ringelement an einer Position erstrecken, die dem Arm diametral gegenüber liegt. Hierdurch kann das Lenkrad in jeder Richtung um nahezu 180° gedreht werden.
Insbesondere in einem elektrischen Lenksystem ist es erforderlich, eine Vorbelastungsanordnung vorzusehen, um das Lenkrad in seine Neutralposition zu zwingen. Dies kann auf verschiedene Weise bewerkstelligt werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die Lenkanordnung zum Erreichen dieses Ziels ferner einen linearen Dämpfer, der zwischen einem Teil des Arms und einem Teil der Lenksäule angeordnet ist, welche dem Armteil bezüglich des Drehzentrums des Arms in einer Neutralposition des Lenkrades diagonal gegenüber liegt.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Lenkradanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des vorderen Armaturenbretts ist, in das die Lenkradanordnung der Fig. 1 eingesetzt ist;
Fig. 3a eine Schnittansicht der Lenkradanordnung der Fig. 1 ist;
Fig. 3b eine schematische Ansicht des linearen Dämpfers ist, der in der Lenkradanordnung der Fig. 1 eingebaut ist;
Fig. 4 eine Vorderansicht der Anzeigetafel im Klimaanlagenmodus ist; und
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich der Fig. 4 in einem Unterhaltungsmodus ist.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Fig. 1 zeigt eine Lenkradanordnung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung, die versehen ist mit einer zentralen Anzeige/Steuer-Tafel 2, die ein im wesentlichen kreisförmiges Umfangsprofil aufweist, einem Lenkrad 3, das sich um die zentrale Anzeige/Steuer-Tafel 2 drehen kann, sowie einem Gehäuse 4, das die zentrale Anzeige/Steuer-Tafel 2 und das Lenkrad 3 mit der Fahrzeugkarosserie verbindet. Das Lenkrad 3 umfaßt in diesem Fall zwei hornförmige Elemente, kann jedoch auch ein normales kreisförmiges Lenkrad umfassen. In dieser Ausführungsform kann sich das Lenkrad 3 um ungefähr 160° in jeder Richtung drehen, im Gegensatz zu einem herkömmlichen ringförmigen Lenkrad, das sich um mehr als 360° drehen läßt.
Wie in Fig. 3a gezeigt, umfaßt die Anzeige/Steuer-Tafel 2 eine Anzeigeeinheit 6, die von einer oberen Abdeckung 5 abgedeckt ist, die aus einer Rauch-Acrylplatte gefertigt ist, sowie eine Airbag-Einheit 8, die von einer unteren Abdeckung 7 abgedeckt ist, die aus einem relativ weichen Kunststoffmaterial hergestellt ist. Ein Hupenschalter 9 ist innerhalb der unteren Abdeckung 7 aufgenommen, so daß eine Hupe betätigt werden kann durch Drücken des Hupenschalters 9 von außerhalb der unteren Abdeckung 7.
Das Gehäuse 4 ist an einer vorderen Armaturentafel 10 angebracht, die ein S-förmiges Seitenfenster aufweist und ausgebildet wird durch Vergießen eines laminierten Sperrholzes. Das obere Ende der vorderen Armaturentafel 10 ist mit einer Verbindungsstange 11 verbunden, die sich seitlich über den Fahrzeugkörper erstreckt, um verschiedene Komponenten wie z. B. diejenigen des Klimaanlagensystems zu tragen. Der untere Abschnitt der vorderen Armaturentafel 10 ist mit einem Gaspedal 12 und einem Bremspe­ dal 13 versehen, die jeweils eine Form eines etwas vergrößerten Druckknopfes aufweisen.
Das vordere Ende des Gehäuses 4 ist in einen vertikalen langgestreckten Schlitz 14 eingeführt, der in der vorderen Armaturentafel 10 ausgebildet ist, und ist an einer festen Welle 15 angelenkt, die sich bezüglich der Fahr­ zeugkarosserie in Querrichtung erstreckt, so daß sie in Vertikalrichtung gedreht werden kann (siehe Fig. 3a). Somit kann das Gehäuse 4 längs des Schlitzes 14 vertikal verkippt werden.
Ein Schneckenrad 16 ist fest an der festen Welle 15 angebracht, welche das Gehäuse 4 bezüglich der vorderen Armaturentafel 10 schwenkbar unterstützt, wobei ein Schneckenrad 17 fest an der Abtriebswelle des Elektromotors 18 angebracht ist, der mit einer Untersetzungsgetriebeeinheit versehen ist, die mit dem Schneckenrad 16 kämmt. Der Elektromotor 18 ist seinerseits an der Lenksäule montiert. Somit kann durch Betätigen des Elektromotors 18 das Gehäuse 4 zusammen mit dem Lenkrad 3 willkürlich gekippt werden, um sie an eine bestimmte Fahrzeugbedienungsperson anzupassen. Außerdem kann das Lenkrad 3 vollständig nach oben gekippt werden, so daß die Fahrzeugbedienungsperson leicht in das Fahrzeug bzw. aus dem Fahrzeug einsteigen und aussteigen kann, ohne daß ihre Knie durch das Lenkrad behindert werden. Die höchste Position des Lenkrades ist in Fig. 3a durch die gestrichelte Linie dargestellt, während die untere Grenze der Kippbewegung des Lenkrades durch einen Anschlag S definiert wird, der an einem festen Teil der Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist.
Ein ringförmiges Element 20 wird durch einen Zentralabschnitt des vorderen Endes das Gehäuse 4 über eine Gelenkwelle 30 sowie einen Arm 20A drehbar unterstützt, der sich von der Gelenkwelle 30 radial erstreckt und mit dem ringförmigen Element 20 an dessen äußeren Ende verbunden ist. Die zwei hornförmigen Elemente des Lenkrades 3 sind am ringförmigen Element 20 über zwei radiale und axiale Verlängerungen 21 des ringförmigen Elements 20 angebracht. Es ist klar, daß das Vorsehen des ringförmigen Elements 20 optional ist, jedoch bevorzugt wird, da es eine sichere Unterstützungsbasis für das Lenkrad 3 bietet und erlaubt, daß ein relativ dicker Arm 20A verwendet wird, ohne irgendeine Störung mit anderen Teilen hervorzurufen.
Die zentrale Anzeige/Steuer-Tafel 2 wird fest in einer Position unmittelbar vor dem ringförmigen Element 20 mittels eines Standelements in Form einer Klemme 19 gehalten, das fest am Vorderende des Gehäuses 4 angebracht ist und durch das ringförmige Element 20 geführt ist. Da die Anzeige/Steuer-Tafel 2 in der Mitte des Lenkrades 3 angebracht ist, kann die Fahrzeugbedienungsperson die Anzeigeoberfläche sehen, ohne durch das Lenkrad 3 behindert zu werden, unabhängig von der Winkelposition des Lenkrades 3. Ferner füllt das ringförmige Element 20 die Lücke zwischen dem Vorderende des Gehäuses 4 und der Anzeige/Steuer-Tafel 2 und ist konform mit der Anzeige/Steuer-Tafel 2, um ein ansprechendes äußeres Erscheinungsbild der Lenkanordnung zu definieren.
Somit kann das Lenkrad so weit gedreht werden, wie der Arm 20A nicht gegen die Klammer 19 stößt. Bei Bedarf kann die Klammer 19 axial außerhalb des ringförmigen Elements 20 verlaufen anstelle innerhalb des ringförmigen Elements 20. Im letzteren Fall kann das Lenkrad 3 in ähnlicher Weise so weit gedreht werden, wie der Arm 20A nicht gegen die Klammer 19 stößt. In jedem Fall ist es, um den Drehwinkelbereich des Lenkrades 3 zu maximieren, wünschenswert, das ringförmige Element 20 an der zentralen Gelenkwelle 30 mit einem einzigen Arm 20A anzubringen.
Das andere Ende der Gelenkwelle 30 ist mit einer Eingangswelle eines Lenksensors 22 verbunden, der ein Potentiometer umfassen kann, und fest am Gehäuse 4 mittels einer geeigneten Klammer angebracht ist. Ein elektrisches Servolenkungssystem, das in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, lenkt die Vorderräder des Fahrzeuges entsprechend dem Ausgangssignal des Lenksensors 22. Ein solches System wird häufig als elektrisches Lenksystem bezeichnet. Alternativ kann das äußere Ende der Gelenkwelle 30 mit einer Eingangswelle eines herkömmlichen mechanischen Lenksystems mit oder ohne Servounterstützung verbunden sein, anstelle eines solchen elektrischen Lenksystems.
Um der Lenkbewegung des Lenkrades 3 einen geeigneten Widerstand entgegenzusetzen, ist ein linearer Dämpfer 23 zwischen dem äußeren Ende des Arms 20a und dem unteren Abschnitt des Vorderendes des Gehäuses 4 angeordnet, wie in den Fig. 3a und 3b gezeigt ist. Wenn wie in Fig. 3a gezeigt das Lenkrad 3 sich in seiner Neutralstellung befindet, erstreckt sich der lineare Dämpfer 23 längs einer Durchmesserlinie, die die Achsenmitte oder das Drehzentrum der Gelenkwelle 30 schneidet, wobei dieses Drehzentrum mit dem Mittelabschnitt des linearen Dämpfers 23 zusammenfällt. Wenn das Lenkrad 3 gedreht wird, bewegt sich das untere Ende des Zylinders 24 des linearen Dämpfers 23 längs einer kreisförmigen Bahn, die um das Drehzentrum des Lenkrades 3 zentriert ist, während das Ende 25 der Kolbenstange des linearen Dämpfers 23 stationär am Gehäuse 4 verharrt. Somit wird die Länge des linearen Dämpfers 23 maximal, wenn das Lenkrad 3 sich in seiner Neutralstellung befindet, und verringert sich, wenn das Lenkrad 3 in irgendeine Richtung gedreht wird. Somit erzeugt der lineare Dämpfer 23, der mit einer Kompressionsschraubenfeder ausgestattet ist, eine Kraft, die das Lenkrad 3 in Richtung zur Neutralstellung drückt. Der lineare Dämpfer 23 kann außerdem mit einer viskosen Dämpfungsvorrichtung versehen sein, um die Handhabung und Stabilität des Lenksystems zu verbessern.
Das Lenkrad 3 ist mit verschiedenen Schaltern versehen. Das linke Hornelement ist mit einem Fernlichtknopf und einem Blinksignalschalter 26 an seinem freien Ende versehen, sowie mit einem Steuerring 27 für das Automatikgetriebesystem an seinem Basisende. Das rechte Hornelement ist mit einem Lichtschalter und einem Warnblinkschalter 28 an seinem freien Ende und einem Wischerschalter 29 an seinem Basisende versehen.
Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt die Anzeigeeinheit 6 ein zentrales Anzeigefeld 30 und ein Schaltfeld 31, das das Anzeigefeld 30 umgibt. Das Anzeigefeld 30 zeigt normalerweise Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Zustände des Motors an, kann jedoch auch andere Informationen anzeigen durch Wechseln des Anzeigemodus, wie im folgenden beschrieben wird. Das Schaltfeld 30 umfaßt mehrere Schalter, die Berührungssensoren umfassen, die so konfiguriert sind, daß sie durch einfaches Berühren mittels Änderung der elektrostatischen Kapazität oder Induktivität aktiviert werden.
Durch Drücken des Modusschalters 31a, der in der Mitte des oberen Abschnitts des Schaltfeldes 31 vorgesehen ist, kann aus mehreren unterschiedlichen Modi eine Auswahl getroffen werden, welche einen Klimaanlagenmodus und einen Unterhaltungsmodus umfassen können. Die restlichen Schalter 31b und 31c besitzen unterschiedliche Funktionen, in Abhängigkeit vom jeweils ausgewählten Modus.
Im Klimaanlagenmodus z. B. können die Schalter 31c auf der rechten Seite verwendet werden zum Einstellen der Gebläsestufe und zum Aktivieren des Kompressors für das Klimaanlagensystem, während die Schalter 31b auf der linken Seite verwendet werden können zum Auswählen des Modus der Luftströmung. Im Unterhaltungsmodus, wie in Fig. 5 gezeigt, können die Schalter 31b auf der linken Seite zum Auswählen der Art der Unterhaltung verwendet werden, während die Schalter 31c auf der rechten Seite verwendet werden können zum Auswählen der Funktionen der ausgewählten Unterhaltungsart. Das Anzeigefeld 30 kann Informationen anzeigen, die der ausgewählten Unterhaltung zugeordnet sind.

Claims (9)

1. Lenkradanordnung mit einem an einem um eine Längsachse drehbaren Arm (20A) angebrachten Lenkrad (3) und mit einer relativ zur Drehbewegung des Lenkrads (3) feststehenden zentral zum Lenkrad (3) angeordneten Anzeige-/Steuertafel (2), wobei diese Anzeige-/Steuertafel (2) über eine Klammer (19) so an einem das Lenkrad (3) tragenden Gehäuse (4) angebracht ist, dass dadurch die Drehbewegung des Arms (20A) und damit des Lenkrads (3) nicht behindert wird.
2. Lenkradanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-/Steuertafel (2) ein Anzeigefeld (30) sowie ein Schaltfeld (31) umfaßt.
3. Lenkradanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die, Anzeige-/Steuertafel (2) zusätzlich mit einem Hupenschalter (9) versehen ist.
4. Lenkradanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad (3) mit dem äußeren Ende des Arms (20A) über ein ringförmiges Element (20) verbunden ist, das konzentrisch mit einem Drehzentrum des Arms (20A) angeordnet ist.
5. Lenkradanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Element (20) und die Anzeige-/Steuertafel (2) mit einem konformen Umfangsprofil versehen sind.
6. Lenkradanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klammer (19), die die Anzeige-/Steuertafel (2) mit dem Gehäuse (4) verbindet, sich von dem Gehäuse (4) ausgehend axial durch das ringförmige Element (20) an einer Position erstreckt, die dem Arm (20A) diametral gegenüberliegt.
7. Lenkradanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen linearen Dämpfer (23) umfaßt, der zwischen einem Teil des Arms (20A) und einem Teil des Gehäuses (4) angeordnet ist, der dem Armteil diagonal bezüglich des Drehzentrums des Arms (20A) in einer Neutralposition des Lenkrades gegenüberliegt.
8. Lenkradanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad (3) mit wenigstens einem Schalter (26, 28, 29) versehen ist.
9. Lenkradanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) schwenkbar ausgebildet ist.
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