DE102008027330B3

DE102008027330B3 - Lenkrad mit mindestens einem Griff-Element

Info

Publication number: DE102008027330B3
Application number: DE200810027330
Authority: DE
Inventors: Michael Hoffmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-07
Filing date: 2008-06-07
Publication date: 2010-01-07
Anticipated expiration: 2028-06-08

Abstract

Die Erfindung verbessert einen Lenkmechanismus mit zwei drehbar gelagerten Griff-Elementen, die zwangsweise immer in der gleichen Raumlage wie bei Geradeausfahrt bleiben. Gleiche Raumlage bedeutet, dass das "Oben" der Griff-Elemente bei jedem Lenkeinschlag oben bleibt. Die Verbesserungen bestehen zum Einen darin, dass sich der gesamte Mechanismus innerhalb der Lenkradnabe (9) befindet und bei der Lenkradmontage lediglich Passstifte (4) in Gleitlager (5) geschoben werden. Die Gleitlager müssen an der Lenksäule (2) vormontiert sein. Zum Zweiten sind die drehbaren Griff-Elemente so geführt, dass sie bei Kurvenfahrt nicht in der gleichen Raumlage wie bei Geradeausfahrt bleiben, sondern dass eine geringfügige, zum Lenkeinschlag propotionale Verdrehung der Griff-Elemente erfolgt. Und zum Dritten kann der Mechanismus auch lediglich ein einziges, vorzugsweise links angebrachtes Griff-Element aufweisen. Das reicht sowohl zum Schalten während der Kurvenfahrt als auch zum Rangieren aus.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein derartiges Lenkrad ist aus der DE 10 2007 005 921 B3 bekannt.
Das dort beschriebene Lenkrad setzt ein fest mit der Lenksäule verbundenes Bauteil voraus (Zahnrad, Winkelzahnrad, Kettenrad o. ä.). Diese Art und Weise der Konstruktion ist in zweifacher Hinsicht problematisch.

1. Der Lenkmechanismus kann nur in ein KFZ eingebaut werden, das ein mit der Lenksäule fest verbundenes Winkelzahnrad (Zahnrad, Kettenrad o. ä.) enthält. Diese Vorrüstung ist aufwendig und lässt wenig Spielraum bei der konstruktiven Gestaltung des Mechanismus.
2. Ein Lenkrad wird generell mittels Konus, Zahnung und Mutter bzw. Schraube an der Lenkspindel befestigt. Insbesondere bei der Verwendung von Winkelzahnrädern ist es außerordentlich schwierig, die Lenkradbefestigung so exakt mit der Position der Winkelzahnräder abzustimmen, dass diese spielfrei und ohne erhöhte Reibung laufen (Toleranz ca. 0,1 mm).

Hinsichtlich der Bedienbarkeit des Lenkmechanismus ist folgende Überlegung anzumerken: Um ein Lenkrad in einer beliebigen Position stabil zu halten, erzeugt man eine entsprechende Spannung in der Armmuskulatur. Dabei benutzt man auch die Unterarm-Rotatoren. Bei Griff-Elementen, die in gleicher Raumlage bleiben, können die Unterarm-Rotatoren nicht Gewinn bringend eingesetzt werden. Außerdem stellt sich die Frage, ob überhaupt zwei Griff-Elemente erforderlich sind, um die Vorteile des Mechanismus zur Geltung zu bringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenkrad gemäß DE 10 2007 005 921 B3 so zu verbessern, dass die gesamte Konstruktion innerhalb der Lenkradnabe untergebracht werden kann und an der Lenksäule lediglich eine einfache und leicht normierbare Vorrüstung erforderlich ist.
Darüber hinaus wird der Mechanismus des mindestens einen Griff-Elementes so konstruiert, dass es nicht in gleicher Raumlage bleibt, sondern mit entsprechender Untersetzung zwangsweise mitdreht (z. B. 20° auf eine volle Umdrehung des Lenkrades). Diese Ausführung bietet neben der Möglichkeit, die Unterarm-Rotatoren stabilisierend zum Halten des Lenkrades einzusetzen auch noch den Vorteil, das man bei einem geparkten Fahrzeug sofort erkennt, ob die Räder geradeaus stehen oder das Lenkrad um 360° bzw. 720° verdreht ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Lenkrad mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche 2–7 zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen. Die Erfindung wird im Folgenden mittels fünf Abbildungen und anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert.
1 zeigt einen Schnitt parallel zur Lenkachse (1).
2 zeigt den relevanten Bereich von 1 im Detail.
3 zeigt die Position der Griff-Elemente bei Geradeausfahrt.
4 zeigt die Position der Griff-Elemente bei 360° Lenkeinschlag links.
5 zeigt die Position der Griff-Elemente bei 720° Lenkeinschlag links.
Bei dem Ausführungsbeispiel weist das zentrale Winkelzahnrad (3) in der Mitte ein Loch auf, durch das die Lenkspindel (1), die Stromverbindung für den Airbag, die Blinkerrückstellung und ggf. weitere Schaltelemente passen. Das Winkelzahnrad (3) ist gegenüber der Lenkradnabe (9) drehbar gelagert. Um über die Winkelzahnräder (7) eine vom Lenkradeinschlag unabhängige aufrechte Position der Griff-Elemente zu gewährleisten, muss das zentrale Winkelzahnrad (3) unverdrehbar gegenüber dem Mantelrohr (2) sein. Dies wird dadurch erreicht, dass an dem zentralen Winkelzahnrad (3) zwei parallel zur Lenkachse ausgerichtete Passstifte (4) angebracht sind. Diese passen in zwei im Mantelrohr (2) enthaltene Führungen (5). Die beiden Führungen (5) sind bezüglich der Lenkspindel (1) unsymmetrisch angeordnet. Dadurch ist eine eindeutige Drehstellung des zentralen Winkelzahnrades (3) festgelegt und die Konstruktion kann so gebaut werden, dass die Griff-Elemente nach Aufstecken des Lenkrades die richtige Lage einnehmen.
Zur Montage steckt man das Lenkrad wie ein konventionelles Lenkrad auf die Lenkspindel (1) auf. Man muss dabei lediglich darauf achten, dass die beiden Passstifte (4) in die Führungen (5) schlupfen. Lenkmutter bzw. Schraube (8) fixieren – fertig. Ggf. werden noch die Madenschrauben (6) angezogen, um ein spielfreies Funktionieren sicherzustellen.
Die zum Lenkeinschlag proportionale Verdrehung der Griff-Elemente wird über entsprechend veränderte Größenverhältnisse der Winkelzahnräder (7) realisiert. Beispielsweise ergibt ein Zahnverhältnis von 50 zu 25 im Bereich des zentralen Winkelzahnrades (3) und ein Zahnverhältnis von 25 zu 47 an den äußeren Zahnradverbindungen bei 360° Lenkeinschlag eine Winkelstellung der Griff-Elementes von 21,6° in Lenkrichtung.
Der nach dem gleichen Prinzip funktionierende, nicht bildlich dargestellte Mechanismus mit lediglich einem einzigen mitdrehendem Griff-Element ermöglicht ein mehr konventionelles Lenken. Das Umgreifen bei Kurvenfahrt ist aber gegenüber letzterem deutlich reduziert, da eine Hand am Griff-Element verbleiben kann. Befindet sich das Griff-Element links, sind Schaltvorgänge während der Kurvenfahrt problemlos möglich. Beim Rangieren (Einschlag bis zum Anschlag der Lenkung) funktioniert ein einziges Griff-Element genau so gut wie die Ausführung mit zwei Griff-Elementen.

Claims

Lenkrad an dem sich mindestens ein Griffelement befindet, welches mittels einer geeigneten Mechanik mit der Lenkspindel (1) verbunden ist, wobei die Mechanik einen Lenkradkranz umfasst, der mindestens eine kreissegmentartige Aussparung mit einer geeigneten Halterung für das mindestens eine Griffelement aufweist, wobei mindestens eine drehbare Welle vorgesehen ist, welche mit dem mindestens einem Griffelement verbunden ist und eine zur Lenkachse parallele Achse aufweist, wobei weiterhin mindestens eine zur Lenkachse radial verlaufende Welle mit Winkelzahnrädern (7) vorgesehen ist, und wobei weiterhin ein mit einem Mantelrohr (2) drehfest verbundenes und zur Lenkachse koaxiales Winkelzahnrad (3) vorhanden ist und wobei die zur Lenksäule radial verlaufende Welle die mindestens eine drehbare Welle am Griffelement mit dem Winkelzahnrad (3) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Winkelzahnrad (3) an der Lenkradnabe (9) konzentrisch zur Lenkspindel (1) drehbar gelagert befestigt ist und dass an dem Mantelrohr (2) zwei stationäre Führungen (5) vorgesehen sind, welche zwei am Winkelzahnrad (3) angebrachte komplementäre Führungselemente (4) aufnehmen und so das Winkelzahnrad (3) relativ zum Mantelrohr (2) fixieren, und wobei die Untersetzung des Winkeltriebes so gewählt ist, dass sich das Griffelement in einer Größenordnung von 10–30° pro Lenkraddrehung verdreht.
Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die am stationären Winkelzahnrad (3) angebrachten komplementären Führungselemente Passstifte sind.
Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die stationären Führungen (5) radiale Schrauben aufweisen, mit denen die komplementären Führungselemente (4) in den Führungen (5) spielfrei fixiert werden können.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die stationären Führungen (5) sowie die komplementären Führungselemente (4) asymmetrisch bezüglich der Längsachse der Lenkspindel (1) angeordnet sind.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine einzige Führung (5) und nur ein einziges komplementäres Führungselement (4) vorgesehen ist.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Führungen (5) und mehr als zwei komplementäre Führungselemente (4) vorgesehen sind.
Lenkrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein einziges Griffelement vorgesehen ist.