DE102017209499A1

DE102017209499A1 - Klappbares Lenkrad

Info

Publication number: DE102017209499A1
Application number: DE102017209499.0A
Authority: DE
Inventors: Roland Riedel
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2017-06-06
Publication date: 2018-12-06
Also published as: WO2018224238A1; CN110709308A; JP2020522426A; CN110709308B; JP6980036B2; US10906575B2; US20200122767A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein klappbares Lenkrad (8) eines Kraftfahrzeugs (2), mit einem Lenkradkranz (14), der eine Anzahl an Segmenten (20) aufweist, die zueinander zwischen einer ersten Position (16) und einer zweiten Position (38) verbringbar sind. Zwischen jeweils benachbarten Segmenten (20) ist in der ersten Position (16) ein erster Winkel (21) und in der zweiten Position (38) ein von dem ersten Winkel (21) abweichender zweiter Winkel (46) gebildet. Die Erfindung betrifft ferner eine Lenkvorrichtung (6) eines Kraftfahrzeugs (2).

Description

Die Erfindung betrifft ein klappbares Lenkrad eines Kraftfahrzeugs sowie eine Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, mit einem klappbaren Lenkrad.
Kraftfahrzeuge weisen üblicherweise Vorderräder auf, mittels derer eine gewünschte Richtung des Kraftfahrzeugs eingestellt wird. Hierfür sind die Vorderräder meist mittels einer Lenkstange gekoppelt, an der ein Lenkrad angebunden ist. Mittels des Lenkrads wird von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs die gewünschte Richtung eingestellt. Hierfür wird das Lenkrad rotiert, sodass die Vorderräder in die gewünschte Richtung weisen. Das Lenkrad selbst ist üblicherweise in Brusthöhe vor dem Fahrer des Kraftfahrzeugs positioniert, sodass dieser das Lenkrad vergleichsweise einfach fassen kann. Aufgrund dessen ist eine Bewegungsfreiheit des Fahrers eingeschränkt, sodass dieser sich nicht oder lediglich vergleichsweise umständlich innerhalb seines Sitzes zur Seite drehen kann. Auch sind ein Einstieg und ein Ausstieg aus dem Kraftfahrzeug erschwert. Bei vergleichsweise beengten Fahrgasträumen, wie beispielsweise bei Rennfahrzeugen, ist es daher bekannt, das Lenkrad abnehmbar auszugestalten, sodass dieses vor einem Einstieg demontiert werden kann. Nach erfolgter Positionierung des Fahrers in dem Fahrzeugsitz wird das Lenkrad erneut montiert, sodass der Fahrer das Fahrzeug lenken kann. Ein Ausstieg aus dem Kraftfahrzeug ist hierbei mit montiertem Lenkrad nicht oder lediglich vergleichsweise schwierig möglich.
Kraftfahrzeuge werden in zunehmendem Maße automatisiert, sodass dieses autonom bewegt werden kann. Hierbei werden unterschiedliche Automatisierungsstufen unterschieden. Ab dem sogenannten Level 3, welcher einer Hochautomatisierung entspricht, ist es nicht erforderlich, dass der Fahrer die einzelnen Systeme, die der Steuerung des Kraftfahrzeugs dienen, andauernd überwacht. Infolgedessen kann sich der Fahrer anderen Dingen zuwenden, wobei jedoch auch ein Eingriff in die Steuerung möglich oder teilweise erforderlich ist. Wenn das Kraftfahrzeug somit in Level 3 fortbewegt wird, ist es für den Fahrer nicht erforderlich, das Lenkrad zu bedienen. Daher benötigt der Fahrer zumindest für bestimmte Zeitabschnitte das Lenkrad nicht. Da dieses jedoch trotzdem zwangsweise vorhandenen sin muss, ist ein Platz und somit ein Komfort für den Fahrer verringert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Lenkrad eines Kraftfahrzeugs sowie eine besonders geeignete Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs anzugeben, wobei insbesondere ein Platzbedarf verringert und/oder ein Komfort für einen Benutzer erhöht ist.
Hinsichtlich des Lenkrads wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Lenkvorrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 11 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Das Lenkrad ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, wie eines Personenkraftfahrzeugs oder eines Nutzkraftfahrzeugs. Mittels des Lenkrads wird bei Betrieb eine Richtung eingestellt, in die das Kraftfahrzeug fortbewegt wird. Hierfür ist das Lenkrad geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Mit anderen Worten dient das Lenkrad der Steuerbewegung des Kraftfahrzeugs und insbesondere der Auswahl und/oder Einstellung einer Fortbewegungsrichtung. Das Lenkrad ist klappbar ausgestaltet. Mit anderen Worten ist es möglich, das Lenkrad zusammen zu klappen, zumindest teilweise. Mit anderen Worten handelt es sich um ein zusammenklappbares Lenkrad. Das Lenkrad selbst weist einen Lenkradkranz mit einer Anzahl an Segmenten auf. Somit umfasst der Lenkradkranz zumindest zwei Segmente. Beispielsweise sind die Segmente kreisbogenförmig ausgestaltet.
Die Segmente sind zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zueinander verbringbar. Zwischen jeweils benachbarten Segmenten ist hierbei in der ersten Position ein erster Winkel gebildet. In der zweiten Position ist zwischen den jeweils benachbarten Segmenten ein von dem ersten Winkel abweichender zweiter Winkel gebildet. Beispielsweise ist der erste Winkel für sämtliche Segmente gleich und/oder der zweite Winkel ist für sämtliche Segmente gleich. Alternativ hierzu ist bei der ersten Position zwischen jeweils benachbarten Segmenten der erste Winkel gebildet, wobei die ersten Winkel zueinander differieren. Alternativ oder in Kombination hierzu differieren die zweiten Winkel zueinander. Die benachbarten Segmente liegen beispielsweise in der ersten und/oder zweiten Position aneinander an oder weisen zumindest einen vergleichsweise geringen Abstand auf. Insbesondere sind die zwei Segmente zueinander benachbart, die von sämtlichen Segmenten den geringsten Abstand zueinander aufweisen.
Zusammenfassend ist es ermöglicht, die Stellung der Segmente zueinander zu verändern, sodass der Lenkradkranz in der ersten Position eine Form aufweist, die von der Form des Lenkradkranzes in der zweiten Position abweicht. Hierbei wird die Stellung der Segmente zueinander verändert, also eines ersten bezüglich eine zweiten der Segmente, was insbesondere unabhängig von einer Rotation des Lenkrads zur Einstellung der Fortbewegungsrichtung ist. Insbesondere wird bei der Rotation des Lenkrads zur Einstellung der Fortbewegungsrichtung die Stellung der Segmente zueinander nicht verändert. Mit anderen Worten erfolgt eine Einstellung der gewünschten Richtung zweckmäßigerweise mittels Rotation des Lenkrads, wobei die Stellung der Segmente zueinander gleich verbleibt.
Beispielsweise sind die Segmente lediglich zwischen der ersten Position und der zweiten Position verbringbar. Insbesondere ist es ermöglicht, die Segmente in der ersten Position und/oder der zweiten Position zu arretierten. Alternativ hierzu sind weitere Positionen gebildet, beispielsweise zwischen der ersten Position und der zweiten Position, wobei die Positionen somit Übergangspositionen darstellen. Beispielsweise sind die Übergangspositionen kontinuierlich oder stufenweise zwischen der ersten Position und der zweiten Position gebildet.
Aufgrund der beiden Positionen ist es ermöglicht, den Lenkradkranz auf aktuelle Anforderungen anzupassen, wobei beispielsweise bei der ersten Position eine vergleichsweise einfache Einstellung der Richtung des Kraftfahrzeugs erfolgt oder zumindest erfolgen kann. Geeigneterweise ist bei der zweiten Position ein Platzbedarf des Lenkrads verringert, was den Komfort für einen Benutzer vergrößert, insbesondere für den Fahrer des Kraftfahrzeugs. Beispielsweise ist in der zweiten Position eine Einstellung oder Auswahl einer gewünschten Fortbewegungsrichtung für das Kraftfahrzeug mittels des Lenkrads nicht möglich und zweckmäßigerweise gesperrt.
Beispielsweise ist jedes der Segmente einstückig. Geeigneterweise sind die Segmente zueinander baugleich. Insbesondere umfasst jedes der Segmente einen Kern, der beispielsweise aus einem Metall gefertigt ist. Dieser ist zweckmäßigerweise mittels eines Schaumstoffs umgeben, welcher vorzugsweise mittels eines Kunststoffs oder eines Leders oder dergleichen ummantelt ist. Auf diese Weise ist ein haptisches Gefühl für den Benutzer verbessert. Die Segmente dienen insbesondere dem Angreifen des Benutzers, so dass der Benutzer im bestimmungsgemäßen Zustand zumindest zeitweise die Segmente umgreift, oder zumindest eines der Segmente.
Insbesondere sind die Segmente in der ersten Position im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet. Mit anderen Worten ist der ersten Winkel im Wesentlichen gleich 180°. Geeigneterweise ist mittels der Segmente in der ersten Position zweckmäßigerweise eine Ringform gebildet, wobei die Ringform beispielsweise kreisrund oder vieleckförmig ausgestaltet ist, beispielsweise rechteckig oder fünfeckig. Zweckmäßigerweise sind hierbei die Ecken abgerundet ausgestaltet, was zu einem verbesserten haptischen Gefühl für den Benutzer führt. Zur Einstellung der Richtung wird zweckmäßigerweise das Lenkrad im Wesentlichen um eine Achse rotiert, die senkrecht zu der Ebene ist.
In der zweiten Position schließt zumindest eines der Segmente, vorzugsweise zwei der Segmente und/oder sämtliche der Segmente einen dritten Winkel mit der Ebene ein. Mit anderen Worten weisen die Segmente aus der Ebene heraus. Der dritte Winkel ist beispielsweise gleich der Differenz zwischen 90° und dem zweiten Winkel. Insbesondere ist der Scheitelpunkt des dritten und/oder zweiten Winkels innerhalb der Ebene. Insbesondere ist in der zweiten Position die Ausdehnung des Lenkradkranzes innerhalb der Ebene geringer, und die Segmente sind zweckmäßigerweise derart verbracht, dass vorzugsweise eine maximale Ausdehnung innerhalb der Ebene im Vergleich zur ersten Position verringert ist. Auf diese Weise ist ein Platzbedarf des klappbaren Lenkrads weiter verringert, was den Komfort für den Benutzer weiter erhöht.
Zweckmäßigerweise umfasst das klappbare Lenkrad eine erste Nabe. Insbesondere ist die erste Nabe im Montagezustand an einer Lenksäule angebunden, z.B. rotationsfest. Hierfür ist die erste Nabe vorzugsweise geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Die erste Nabe ist zweckmäßigerweise von den Segmenten umgeben, vorzugsweise umfangsseitig bezüglich einer Geraden, die geeigneterweise senkrecht zu der Ebene ist, sofern diese vorhanden ist. Insbesondere ist hierbei die Gerade parallel zu einer Ausdehnung der etwaigen Lenksäule. An der ersten Nabe sind die Segmente angebunden, beispielsweise befestigt oder angelenkt. Mittels Rotation der Segmente wird somit zweckmäßigerweise die erste Nabe rotiert, sodass eine gewünschte Lenkbewegung übertragen wird. Ferner werden die Segmente mittels der ersten Nabe stabilisiert. Hierbei sind die Segmente zweckmäßigerweise in der ersten Position und/oder in der zweiten Position drehsymmetrisch bezüglich einer Symmetrieachse. Der Symmetriewinkel entspricht vorteilhafterweise dem Bruch aus 360° und der Anzahl der Segmente oder einem ganzzahligen Vielfachen der Anzahl der Segmente. Insbesondere ist herbei die Symmetrieachse senkrecht zu der Ebene und/oder parallel zu der Achse, um die das klappbare Lenkrad zur Einstellung der Richtung bei Betrieb rotiert wird.
Zweckmäßigerweise weist das klappbare Lenkrad eine zu der Anzahl an Segmenten korrespondierende Anzahl von Speichen auf. Vorzugsweise ist die Anzahl der Segmente gleich der Anzahl der Speichen. Die Speichen selbst sind an der ersten Nabe angelenkt, und jedes Segment ist insbesondere an einer der Speichen angelenkt. Mit anderen Worten sind zwischen der ersten Nabe und den Speichen bzw. den Speichen und dem Segmenten jeweils Gelenke angeordnet. Somit ist jeder der Speichen vorzugsweise zumindest eines der Segmente zugeordnet. Zusammenfassend ist beispielsweise jede der Speichen endseitig an der ersten Nabe angelenkt. Alternativ und in Kombination hierzu ist jede der Speichen an zumindest einem der Segmente endseitig angelenkt. Aufgrund der Anlenkung ist es ermöglicht, einen zwischen der ersten Nabe und der jeweiligen Speiche gebildeten Winkel einzustellen. Ferner ist es ermöglicht, zwischen jedem Segment und der jeweils zugeordneten Speiche vorzugsweise einen Winkel einzustellen.
Vorzugsweise ist jedes Segment an einem Freiende an der jeweiligen Speiche angelenkt. Beispielsweise ist an dem Freiende das Gelenk angebunden oder das Gelenk ist einstückig mit dem jeweiligen Freiende und/oder Segment. Zweckmäßigerweise ist jedes Segment beidseitig an einer der Speichen angelenkt, sodass jedem Segment zumindest zwei der Speichen zugeordnet ist. Hierbei sind zweckmäßigerweise jeder Speiche ebenfalls zwei unterschiedliche Segmente zugeordnet. Geeigneterweise erfolgt die Anlenkung an der jeweiligen Speiche endseitig, sodass jedes Ende jedes Segments an jeweils einer der Speichen angelenkt ist. Mittels der Gelenke ist es ermöglicht, den ersten und den zweiten Winkel zwischen den benachbarten Segmenten einzustellen. Mittels der Speichen werden die Segmente bezüglich der ersten Nabe und somit auch untereinander stabilisiert. Zumindest wird die Stellung der Segmente vorgegeben, insbesondere in einem bestimmten Rahmen. Infolgedessen ist ein vergleichsweise robustes klappbares Lenkrad bereit gestellt, wobei Herstellungskosten vergleichsweise gering sind. Die Speichen sind zweckmäßigerweise im Wesentlichen quaderförmig ausgestaltet und erstrecken sich insbesondere im Wesentlichen lediglich in eine Richtung. Beispielsweise sind die Speichen mittels Stäben oder dergleichen erstellt, wobei beispielsweise jede der Speichen eine Aussparung oder dergleichen aufweist. Insbesondere sind die Speichen aus einem Metall gefertigt, wie beispielsweise einem Stahl oder einem Aluminium.
Zweckmäßigerweise weist das klappbare Lenkrad eine zweite Nabe auf, die bezüglich der ersten Nabe in eine Längsrichtung verschiebbar ist. Die Längsrichtung ist geeigneterweise senkrecht zur etwaigen Ebene und beispielsweise parallel zu der Achse, um die das klappbare Lenkrad zur Einstellung der Richtung des Kraftfahrzeugs bei Betrieb rotiert wird. Geeigneterweise ist die zweite Nabe bezüglich der ersten Nabe deckungsgleich, oder die zweite Nabe überdeckt die erste Nabe.
Alternativ überdeckt die erste Nabe die zweite Nabe. Auf diese Weise ist ein vergleichsweise kompaktes klappbares Lenkrad bereitgestellt. Im bestimmungsgemäßen Zustand ist zweckmäßigerweise die zweite Nabe in Richtung des Benutzers des Kraftfahrzeugs, insbesondere des Fahrers des Kraftfahrzeugs, bezüglich der ersten Nabe versetzt, die vorzugsweise an der Lenksäule angebunden ist.
Zweckmäßigerweise ist die zweite Nabe mittels Hilfsspeichen an den Speichen angelenkt. Vorzugsweise umfasst somit das klappbare Lenkrad eine Anzahl an Hilfsspeichen, die zum Beispiel der Anzahl der Speichen entspricht. Hierbei ist jeweils eine der Hilfsspeichen einer der Speichen zugeordnet, und jede Hilfsspeiche ist zweckmäßigerweise endseitig an der jeweils zugeordneten Speiche angelenkt. Beispielsweise ist die Anlenkung der Hilfsspeiche an der jeweiligen Speiche von den Ende der jeweiligen Speiche beabstandet, insbesondere um zumindest ein Drittel der Länge der jeweiligen Speiche. Beispielsweise ist die Anlenkung im Wesentlichen mittig an der Speiche. Das verbleibende Freiende der jeweiligen Hilfsspeiche ist zweckmäßigerweise an der zweiten Nabe angelenkt. Die Hilfsspeichen erstrecken sich zweckmäßigerweise lediglich in eine Richtung und sind beispielsweise quaderfömig oder dergleichen ausgestaltet. Insbesondere ist jede der Hilfsspeichen mittels Streben oder dergleichen erstellt. Beispielsweise sind die Hilfsspeichen aus einem Teil gefertigt und somit einstückig.
Mittels der Hilfsspeichen sowie der zweiten Nabe sind die einzelnen Speichen miteinander verbunden, sodass diese bezüglich der ersten Nabe im Wesentlichen lediglich synchron zueinander verbringbar sind. Hierbei ist zweckmäßigerweise die zweite Nabe bezüglich der ersten Nabe stabilisiert oder stabilisierbar. Geeigneterweise ist die zweite Nabe bezüglich der ersten Nabe mittels einer ersten Schubgliederkette verschiebbar. Die erste Schubgliederkette, auch als Schubgliederband oder Schubkette bezeichnet, weist eine Anzahl an Kettengliedern auf, welche im spannungslosen Zustand zueinander verschwenkt, beispielsweise aufgerollt, werden können. Geeigneterweise ist jedes Kettenglied der Schubgliederkette an jeweils einen benachbarten Kettenglieds, vorzugsweise den jeweiligen benachbarten Kettengliedern, jeweils mittels eines Lagers angebunden, sodass im spannungslosen Zustand die einzelnen Kettenglieder bezüglich zueinander verschwenkt werden können. Sofern die erste Schubgliederkette unter Spannung steht, sind die einzelnen Kettenglieder zueinander nicht bewegbar, sodass Druckkräfte oder Schubkräfte mittels der ersten Schubgliederkette übertragbar sind. Hierfür greifen die einzelnen Kettenglieder zweckmäßigerweise in jeweils korrespondierende Ausnahmen ein und sind beispielsweise miteinander verrastet. Insbesondere herrscht dieser Zustand der ersten Schubgliederkette vor, wenn die erste Nabe bezüglich der zweiten Nabe beabstandet ist. Insbesondere ist die erste Schubgliederkette zumindest teilweise im spannungslosen Zustand, sofern der Abstand der zweiten Nabe bezüglich der ersten Nabe verringert ist. Aufgrund der ersten Schubgliederkette ist ein Platzbedarf aufgrund der Aufrollbarkeit oder anderweitigen Verbringbarkeit der einzelnen Kettenglieder der ersten Schubgliederkette verringert.
Zweckmäßigerweise weist die zweite Nabe eine Personenschutzvorrichtung auf. Insbesondere ist die Personenschutzvorrichtung ein Gassack oder umfasst zumindest einen Gassack. Der Gassack wird zum Beispiel mittels einer Sprengladung der Personenschutzvorrichtung bei einem Unfall aufgeblasen. Mit anderen Worten ist die Personenschutzvorrichtung bevorzugt ein sogenannter Airbag. Somit dient die zweite Nabe sowohl der Stabilisierung der Speichen als auch dem Schutz des Benutzers des Kraftfahrzeugs. Zweckmäßigerweise ist im bestimmungsgemäßen Zustand zwischen der zweiten Nabe und dem Benutzer keine der Speiche oder der Hilfsspeichen angeordnet, was eine Sicherheit erhöht.
Beispielsweise ist jedes der Segmente starr ausgestaltet. Besonders bevorzugt jedoch weist jedes Segment, oder zumindest eines der Segmente, zwei Untersegmente auf. Insbesondere sind die Untersegmente aneinander angelenkt, zweckmäßigerweise endseitig. Hierbei können die Segmente vorzugsweise v-förmig mittels der Anlenkung verbracht werden. Insbesondere in der zweiten Position sind die Untersegmente jedes Segments v-förmig abgewinkelt. In der ersten Position sind die Segmente zweckmäßigerweise zueinander parallel angeordnet oder vorzugsweise ist zumindest zwischen diesen ein Winkel von im Wesentlichen 180° gebildet. Sofern die Speichen vorhanden sind, sind diese zweckmäßigerweise von den Enden der Untersegmente, die aneinander angelenkt sind, beabstandet. Mit anderen Worten ist die Anlenkung der Untersegmente aneinander vorzugsweise zwischen den einzelnen Speichen angeordnet. Aufgrund der Untersegmente ist es ermöglicht, den Platzbedarf des Lenkradkranzes im zusammengeklappten Zustand, insbesondere in der zweiten Position, weiter zu verringern, was den Komfort weiter erhöht.
Zweckmäßigerweise sind die Segmente in der ersten Position verrastet. Auf diese Weise sind die Segmente in der ersten Position zueinander stabilisiert, und das Verbringen in die zweite Position ist lediglich mittels Lösen der Verrastung möglich, sodass die zweite Position nicht ungewollt eingenommen wird. Auf diese Weise ist eine Sicherheit erhöht. Alternativ hierzu sind die Segmente anderweitig in der ersten Position und/oder der zweiten Position befestig- und/oder arretierbar.
Zweckmäßigerweise sind die Segmente jeweils endseitig drehbar miteinander verbunden. Hierbei ist jeweils ein Ende eines der Segmente mit einem weiteren Ende eines der weiteren Segmente oder des weiteren Segments verbunden, und die Segmente können somit bezüglich zueinander verdreht werden. Beispielsweise ist eine Anzahl an Freiheitsgraden vorhanden, beispielsweise zwei Freiheitsgrade. Besonders bevorzugt jedoch ist lediglich ein einziger Freiheitsgrad vorhanden, um den die Segmente zueinander verdreht werden können. Beispielsweise erfolgt die Verbindung mittels eines Gelenks sowie mittels einer zweiten Schubgliederkette. Mittels der zweiten Schubgliederkette werden beispielsweise etwaige entstehende Kräfte aufgenommen, sodass die Segmente in der ersten und/oder zweiten Position mittels der zweiten Schubgliederkette stabilisiert sind. Auf diese Weise ist ein ungewolltes Verbringen des klappbaren Lenkrads in die erste oder zweite Position vermieden.
Vorzugsweise umfasst das klappbare Lenkrad drei oder vier Segmente. Jedes Segment entspricht somit im Wesentlichen einem Kreisbogen von 120° oder 90°. Aufgrund einer derartigen Anzahl an Segmenten ist in der zweiten Position ein vergleichsweise kompakter Lenkradkranz gebildet. Auch sind hierfür vergleichsweise wenige einzelne Bestandteile erforderlich, was eine Komplexität und somit Herstellungskosten verringert.
Die Lenkvorrichtung ist ein Bestandteil eines Kraftfahrzeugs und dient insbesondere der Einstellung einer Bewegungsrichtung/Fortbewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs. Hierfür ist die Lenkvorrichtung zweckmäßigerweise mit Rädern des Kraftfahrzeugs gekoppelt. Insbesondere umfasst die Lenkvorrichtung eine Zahnstange oder ist vorgesehen mit einer Zahnstange gekoppelt zu werden. Die Zahnstange ist im Montagezustand an zumindest einem der Räder des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise zwei der Räder, insbesondere den Vorderrädern, angebunden, sodass bei einer Verschiebung der Zahnstange um einen bestimmten Bereich ein Lenkeinschlag der Räder verändert wird. Die Lenkvorrichtung umfasst eine Lenksäule, die insbesondere ein Ritzel aufweist, welches mit der etwaigen Zahnstange in Wirkverbindung steht. Die Lenksäule ist zum Beispiel um eine Längsachse drehbar gelagert, zumindest abschnittsweise. Beispielsweise greift eine Lenkunterstützung, insbesondere eine sogenannte Servolenkungseinheit, an der Lenksäule an, sofern die Lenkvorrichtung eine derartige Servolenkung umfasst. Mittels der Lenksäule ist ein klappbares Lenkrad um die Längsachse drehbar gelagert.
Das klappbare Lenkrad weist einen Lenkradkranz mit einer Anzahl an Segmenten auf, die zueinander zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verbringbar sind. Hierbei ist zwischen jeweils benachbarten Segmenten in der ersten Position ein erster Winkel und in der zweite Position ein von dem ersten Winkel abweichender zweiter Winkel gebildet. Zweckmäßigerweise umfasst das klappbare Lenkrad eine erste Nabe, die von den Segmenten umgeben ist. Hierbei ist die erste Nabe vorzugsweise an der Lenksäule angebunden, beispielsweise starr oder zumindest drehfest. Geeigneterweise sind in der ersten Position im Wesentlichen sämtliche Segmente in einer Eben angeordnet, die zweckmäßigerweise senkrecht zur Längsachse ist. Beispielsweise umfasst das klappbare Lenkrad eine zweite Nabe, die bezüglich der ersten Nabe in der Längsrichtung, also parallel zur Längsachse, verschiebbar ist. Zweckmäßigerweise ist die zweite Nabe mittels Hilfsspeichen und Speichen an der ersten Nabe angelenkt. Bei Betrieb wird mittels Rotation des klappbaren Lenkrads um die Längsachse der Lenkeinschlag der Räder des Kraftfahrzeugs eingestellt.
Vorzugsweise ist das klappbare Lenkrad mittels einer dritten Schubgliederkette parallel zur Längsachse verschiebbar. Insbesondere ist hierbei das klappbare Lenkrad verschiebbar gelagert. Somit ist es ermöglicht, das klappbare Lenkrad entlang der Längsachse von dem Benutzer weg zu schieben, insbesondere sofern das klappbare Lenkrad die zweite Position aufweist. Auf diese Weise ist zusätzlicher Raum für den Benutzer des Kraftfahrzeugs, insbesondere den Fahrer, geschaffen, was den Komfort weiter erhöht. Zweckmäßigerweise ist die dritte Schubgliederkette an der ersten Nabe, sofern diese vorhanden ist, angebunden. In der ersten Position ist zweckmäßigerweise die dritte Schubgliederkette unter Spannung, sodass ein ungewolltes Verbringen des klappbaren Lenkrads von dem Benutzer weg unterbunden ist.
Die im Zusammenhang mit dem Lenkrad genannten Weiterbildungen und Vorteile sind sinngemäß auch auf die Lenkvorrichtung zu übertragen und umgekehrt.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkvorrichtung, die ein klappbares Lenkrad aufweist, das sich in einer ersten Position befindet,
2 das Kraftfahrzeug gemäß 1, wobei sich das Lenkrad in einer zweiten Position befindet,
3 eine Weiterbildung der Lenkvorrichtung,
4 in einer Draufsicht eine weitere Ausgestaltungsform des klappbaren Lenkrads in der ersten Position,
5 in einer Seitenansicht das klappbare Lenkrad gemäß 4 in der ersten Position,
6 gemäß 4 das klappbare Lenkrad in der zweiten Position,
7 gemäß 5 das klappbare Lenkrad in der zweiten Position,
8 in einer weiteren Seitenansicht das klappbare Lenkrad in der zweiten Position,
9, 10 perspektivisch jeweils eine erste Nabe und eine zweite Nabe des Lenkrads, die mittels Speichen und Hilfsspeichen aneinander angelenkt sind, und
11 perspektivisch zwei Segmente des Lenkrads.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist ein Kraftfahrzeug 2 mit zwei Vorderrädern 4 dargestellt, von denen lediglich eins gezeigt ist. Das Kraftfahrzeug 2 weist eine Lenkvorrichtung 6 mit einem klappbaren Lenkrad 8 und einer Lenksäule 10 auf, die durch ein Armaturenbrett 11 ragt. Das klappbare Lenkrad 8 ist mittels der Lenksäule 10 um eine Längsachse 12 drehbar gelagert. Bei einer Rotation des klappbaren Lenkrads 8 um die Längsachse 10 wird ebenfalls die Lenksäule 10 um die Längsachse 12 rotiert. Die Lenksäule 10 steht mit einer nicht näher dargestellten Zahnstange in Wirkverbindung, sodass eine Rotationsbewegung des klappbaren Lenkrads 8 in eine Translationsbewegung der Zahnstange gewandelt wird. Die Zahnstange selbst ist in Wirkverbindung mit den Vorderrädern 4 und mittels Bewegung der Zahnstangen in transversaler Richtung wird ein Lenkeinschlag der Vorderräder 4 eingestellt, sodass eine Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 2 geändert wird.
Das klappbare Lenkrad 8 weist einen Lenkradkranz 14 auf, der sich in einer in 1 gezeigten ersten Position 16 befindet. Hierbei ist der Lenkradkranz 14 im Wesentlichen in einer Ebene 18 angeordnet, die senkrecht zur Längsachse 12 ist. Der Lenkradkranz 14 ist in der ersten Position 16 im Wesentlichen kreisförmig ausgestaltet und weist drei Segmente 20 auf, die jeweils einen Kreisbogen von im Wesentlichen 120° bilden. Zwischen jeweils benachbarten Segmenten 20 ist somit ein erster Winkel 21 von 180° gebildet. Jedes der Segmente 20 ist mittels zweier Speichen 22 an einer ersten Nabe 24 angelenkt, die bezüglich des Lenkradkranzes 14 entlang der Längsachse 12 in Richtung der Vorderräder 4 versetzt ist. Hierbei ist jedes der Segmente 20 endseitig an jeweils zweien der drei Speichen 22 angelenkt. Mit anderen Worten ist jedes Segment beidseitig an einer der Speichen 22 angelenkt, sodass jeder Speiche 22 jeweils zwei der Segmente 20 zugeordnet sind. Die Segmente 20 umgeben die erste Nabe 24 umfangsseitig, also senkrecht zur Längsachse 12.
In Richtung der Längsachse 12 ist zwischen der ersten Nabe 24 und dem Lenkradkranz 14 eine zweite Nabe 26 positioniert, die mittels dreier Hilfsspeichen 28 an den Speichen 22 angelenkt ist. Jede der Hilfsspeichen 28 ist endseitig an der zweiten Nabe 26 und im Wesentlichen mittig an einer der Speichen 22 angelenkt, sodass jeder Speiche 22 jeweils eine der Hilfsspeichen 28 zugeordnet ist. Die zweite Nabe 26 ist bezüglich der ersten Nabe 24 in einer Längsrichtung, also parallel zur Längsachse 12, verschiebbar. Der Abstand der zweiten Nabe 26 zu der ersten Nabe 24 ist mittels einer ersten Schubgliederkette 30 eingestellt, die endseitig an der zweiten Nabe 26 befestigt und an der ersten Nabe 24 variabel gehalten ist. Die ersten Schubgliederkette 30 weist eine Anzahl an einzelnen Kettengliedern auf, die, sofern keine Spannung anliegt, bezüglich zueinander um einen bestimmten Bereich verschwenkt werden können. Sofern Spannung anliegt, sind die Kettenglieder arretiert, sodass mittels dieser eine Druck- und/oder Zugspannung übertragen werden kann. Zwischen der ersten Nabe 24 und der zweiten Nabe 26 ist die erste Schubgliederkette 30 unter Spannung, sodass der Abstand der beiden Naben 24, 26 aufgrund der Druck- und Zugübertragung der ersten Schubgliederkette 30 fest ist. Der weitere Bereich der ersten Schubgliederkette 30 ist spannungslos und in einem nicht näher dargestellten Behälter aufgerollt.
Die zweite Nabe 26 weist eine Personenschutzvorrichtung 32 auf, die unter einer nicht näher dargestellten Abdeckung verborgen ist. Die Personenschutzvorrichtung 32 umfasst einen Gassack, der mittels Auslösen einer Sprengvorrichtung im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs 2 auf eine Hindernis oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeit ausgelöst wird, sodass der Gassack aufgeblasen wird. Mittels des Gassacks wird ein Aufschlagen eines Kopfes eines Fahrers des Kraftfahrzeugs 2 auf dem Lenkradkranz 14 verhindert.
An der ersten Nabe 24 ist ferner eine dritte Schubgliederkette 34 fest angebunden, die parallel zur Längssäule 10 durch das Armaturenbrett 11 bis zu einem Anschlag 36 reicht. Mittels der dritten Schubgliederkette 34 ist die Position der ersten Nabe 24 bezüglich des Anschlags 36 vorgegeben und stabilisiert.
Das klappbare Lenkrad 8 ist in eine zweite Position 38 zusammenklappbar, die in 2 gezeigt ist. Hierfür wird der Abstand der zweiten Nabe 26 zur ersten Nabe 24 mittels der ersten Schubgliederkette 30 vergrößert. Infolgedessen werden die Speichen 22 sowie die Hilfsspeichen 28 aufeinander zubewegt. Die einzelnen Segmente 20, die in der ersten Position 16 miteinander verrastet waren, werden zueinander verdreht. Jedes der Segmente 20 weist zwei Untersegmente 40 auf, die endseitig aneinander angebunden sind. Die Untersegmente 40 werden mittels einer zweiten Schubgliederkette 42bei Überführung in die zweite Position 38 v-förmig angeordnet. Mit anderen Worten sind die zwei Untersegmente jedes Segments 20 aneinander endseitig klappbar angelenkt, wobei mittels der zweiten Schubgliederkette 42 der Einstellwinkel dieser eingestellt wird. In der ersten Position 16 hingegen sind die Untersegmente 40 in der Ebene 18 angeordnet, und zwischen den Untersegmente 40 ist ein Winkel von 180° gebildet.
Die einzelnen Segmente 20 sind jeweils endseitig miteinander drehbar mittels der der zweiten Schubgliederkette 42 verbunden, wobei jedem Übergang zwischen den einzelnen Segmente 20 jeweils eine zweite Schubgliederkette 42 zugeordnet ist. Infolgedessen schließt jedes der Segmente 20 endseitig einen dritten Winkel 44 mit der Ebene 18 ein, wobei die Ebene 18 insbesondere mittels der Enden der von der ersten Nabe 24 beabstandeten Enden der Speichen 22 definiert sind. Zumindest jedoch ist die Ebene 18 senkrecht zur Längsachse 12. Somit schließen auch die jeweils benachbarten Segmente 20 einen zweiten Winkel 46 zueinander ein, der im Wesentlichen 90 Grad abzüglich des dritten Winkels 44 entspricht. Im Vergleich hierzu schließen jeweils benachbarten Segmente 20 in der ersten Position 16, wie in 1 gezeigt, den ersten Winkel 21 ein, der 180 Grad beträgt. Mit anderen Worten weist der Lenkradkranz 14 in der ersten Position 16 ein rundes, beispielsweises kreisrundes oder vieleckförmiges Erscheinungsbild auf, wobei beispielsweise die Ecken abgerundet sind. In der zweiten Position 38 ist die Stellung der Segmente 20 zueinander verändert. Somit ist das klappbare Lenkrad 8 in der zweiten Position 38 zusammen geklappt, und die Ausdehnung des klappbaren Lenkrads senkrecht zur Längsachse 12 ist verringert, sodass für den Benutzer ein vergrößerter Bewegungsraum besteht.
Zusätzlich wird das Lenkrad 8 mittels der dritten Schubgliederkette 24 zumindest teilweise in Richtung des Armaturenbretts 11 mittels der dritten Schubgliederkette 24 parallel zur Längsachse 12 verschoben. Hierbei wird das klappbare Lenkrad 8 zumindest teilweise innerhalb des Armaturenbretts 11 verstaut. Hierfür wird die Länge der dritten Schubgliederkette 24 verringert, sodass diese über den Anschlag 36 zumindest teilweise übersteht. Der überstehende Bereich der dritten Schubgliederkette 24 wird eingerollt, sodass ein Platzbedarf verringert ist. Aufgrund des zumindest teilweise in das Armaturenbrett 11 versenkten klappbaren Lenkrads 8 ist für den Benutzer des Kraftfahrzeugs 2 weiterer Bewegungsspielraum vorhanden. Beispielsweise wird das klappbare Lenkrad 8 für einen Ein- und/oder Ausstieg in die in 3 gezeigte Stellung verbracht. Auch sofern das Kraftfahrzeug autonom bewegt werden soll, insbesondere sofern der Level 3 oder größer ist, wird das Lenkrad zumindest in die zweite Position 38 oder in die in 3 gezeigte Stellung verbracht. In einer nicht näher dargestellten Variante entfällt die dritte Schubgliederkette 24, und das klappbare Lenkrad 8 ist bezüglich des Armaturenbretts 11 nicht oder lediglich in einem vergleichsweise geringen Maße verstellbar.
In 4 ist in einer Draufsicht und in 5 in einer Seitenansicht eine weitere Ausgestaltungsform des klappbaren Lenkrads 8 in der ersten Position 16 dargestellt. Dieses weist vier Segmente 20 auf, die im Wesentlichen rechteckförmig mit abgeflachten Ecken angeordnet sind. Das klappbare Lenkrad 8 weist ferner vier Speichen 22 auf, die an der ersten Nabe 24 sowie an einem der Enden jeweils zweier der Segmente 20 angelenkt sind. Die Segmente 20 umgeben wiederum die erste Nabe 24 umfangsseitig. Zudem weist auch dieses klappbare Lenkrad 8 die zweite Nabe 26 auf, die bezüglich der ersten Nabe 24 parallel zur Längsachse 12 verschiebbar und mittels der Hilfsspeichen 28 an den Speichen angelenkt ist. Das klappbare Lenkrad 8 weist vier derartige Hilfsspeichen 28 auf, die jeweils im Endbereich an der zweiten Nabe 26 sowie im Wesentlichen mittig an der jeweils zugeordneten Speiche 22 angelenkt sind.
In 6 bis 8 ist das klappbare Lenkrad 8 in der zweiten Position 38 in einer Draufsicht bzw. in einer Seitenansicht gezeigt. In der zweiten Position 38 ist der Abstand der zweiten Nabe 26 zu der ersten Nabe 24 vergrößert, weswegen die Speichen 22 aufgrund der Hilfsspeichen 28 in Richtung der Längsachse 12 verschwenkt wurden. Jedes der Segmente 20, die in der ersten Position 16 miteinander verrastet waren, ist aufgrund der Untersegmente 40 v-förmig ausgestaltet, die endseitig aneinander jeweils angebunden sind. Die verbleibenden Enden der Untersegmente 40 und somit die Freienden jedes der Segmente 20 sind an jeweils einer der Speichen 22 angebunden, und zwischen den jeweils benachbarten Segmenten 20 ist der zweite Winkel 46 gebildet, der kleiner als 45° ist. In der zweiten Position 38 liegen die Segmente 20 an der zweiten Nabe 26 an, weswegen das klappbare Lenkrad 8 eine im Wesentlichen zigarrenförmige Ausgestaltung ausweist. In der ersten Position 16 ist die Ausgestaltung hingegen kegelstumpfartig. Zusammenfassend sind die Untersegmente 42 bei der zweiten Position 38 aufeinander zugeklappt, und die Enden der Segmente 20 sind zueinander verbracht, die endseitig drehbar miteinander jeweils mittels einer der zweiten Schubgliederkette 42 verbunden sind.
In 9 und 10 ist das klappbare Lenkrad 8 nochmals in der ersten Position 16 mit weggelassenem Lenkradkranz 14 dargestellt. Die Streben 22 sowie Hilfsstreben 28 sind in dieser Ausführungsform mittels Stangen realisiert, sodass diese Aussparungen aufweisen. Infolgedessen ist ein Gewicht weiter verringert. Die Anlenkung erfolgt mittels Gleitlagern, und die Anbindung der Hilfsstreben 28 an den Streben 22 erfolgt in dem oberen von der ersten Nabe 24 weg versetzten Drittel der im Wesentlichen geradlinig ausgestalteten Streben 22.
In 11 sind unterschiedliche Konfigurationen des Lenkradkranzes 14 ausschnittsweise gezeigt. Mittels der Speichen 22 sowie der Hilfsspeichen 28 wird die jeweilige Konfiguration vorgegeben. Jedes der Segmente 20 weist die beiden Untersegmente 40 auf, die endseitig aneinander mittels der zweiten Schubgliederkette 42 verbunden und klappbar aneinander angelenkt sind. Somit kann mittels der beiden Untersegmente 40 entweder ein Viertelkreis bzw. ein Abschnitt der Rechteckform oder eine v-Form gebildet werden. Die Segmente 20 selbst sind endseitig mittels der zweiten Schubgliederkette 42 drehbar miteinander verbunden, so dass die Segmente 20 im Wesentlichen frei zueinander bewegt werden können. Mittels der Streben 22 und der Hilfsstreben 28 wird jedoch eine unkontrollierte Bewegung der Segmente 20 zueinander vermieden.
Zusammenfassend ist das klappbare Lenkrad 8 faltbar ausgestaltet, und der Lenkradkranz 14 weist mehrere Segmente 20 auf und besteht beispielsweise aus diesen. Die Segmente 20 sind drehbar miteinander verbunden. Im ausgefalteten Zustand, also in der ersten Position 16, rasten die Segmente 20 ineinander zur Bildung der im Wesentlichen runden Ausgestaltung ein, wie in 4 beispielsweise dargestellt. Hierbei wird die zweite Nabe 26 und somit die Personenschutzvorrichtung 32 von den Segmenten 20 umrahmt. Mittels der Speichen 22 und der Hilfsspeichen 28 ist ein Klappmechanismus bereit gestellt, welcher dem Zusammenführen der einzelnen Segmente 20 und der Untersegmente 40 dient. Hierbei sind entweder drei oder vier Segmente 20 vorhanden, wobei die Anzahl der Speichen 22 der Anzahl der Segmente 20 entspricht. Zudem ist das klappbare Lenkrad 8 bezüglich des Armaturenbretts 11 verstellbar und kann somit aus- und eingefahren werden, wofür insbesondere die dritte Schubgliederkette 24 herangezogen wird.
Aufgrund des klappbaren Lenkrads 8 ist eine Platzersparnis realisiert, wobei das klappbare Lenkrad 8 bei Nichtnutzung in die zweite Position 38 überführt wird, insbesondere insofern das Kraftfahrzeug 2 autonom fortbewegt wird, oder sofern das Kraftfahrzeug still steht, beispielsweise stillgesetzt ist. Mit anderen Worten befindet sich das klappbare Lenkrad 8 in der zweiten Position 38, sofern eine Beeinflussung einer (Fort-)Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 2 nicht erforderlich ist. Aufgrund der zusätzlichen Verbringung des klappbaren Lenkrads 8 in Richtung des Armaturenbretts 11 ist mehr Platz für den Benutzer des Kraftfahrzeugs 2 gegeben. Auch ist eine Optik verbessert.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

2: Kraftfahrzeug
4: Vorderrad
6: Lenkvorrichtung
8: klappbares Lenkrad
10: Lenksäule
11: Armaturenbrett
12: Längsachse
14: Lenkradkranz
16: erste Position
18: Ebene
20: Segment
21: erster Winkel
22: Speiche
24: erste Nabe
26: zweite Nabe
28: Hilfsspeiche
30: erste Schubgliederkette
32: Personenschutzvorrichtung
34: dritte Schubgliederkette
36: Anschlag
38: zweite Position
40: Untersegment
42: zweite Schubgliederkette
44: dritter Winkel
46: zweiter Winkel

Claims

Klappbares Lenkrad (8) eines Kraftfahrzeugs (2), mit einem Lenkradkranz (14), der eine Anzahl an Segmenten (20) aufweist, die zueinander zwischen einer ersten Position (16) und einer zweiten Position (38) verbringbar sind, wobei zwischen jeweils benachbarten Segmenten (20) in der ersten Position (16) ein erster Winkel (21) und in der zweiten Position (38) ein von dem ersten Winkel (21) abweichender zweiter Winkel (46) gebildet ist.
Klappbares Lenkrad (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (20) in der ersten Position (16) im Wesentlichen in einer Ebene (18) angeordnet sind, und dass in der zweiten Position (38) zumindest eines der Segmente (20) einen dritten Winkel (44) mit der Ebene (18) einschließt.
Klappbares Lenkrad (8) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine von den Segmenten (20) umgebene erste Nabe (24), an der die Segmente (20) angebunden sind.
Klappbares Lenkrad (8) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine zu der Anzahl der Segmente (20) korrespondierenden Anzahl von Speichen (22), die an der ersten Nabe (24) angelenkt sind, wobei jedes Segment (20) an einer der Speichen (22) angelenkt ist, insbesondere end- und/oder beidseitig.
Klappbares Lenkrad (8) nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zweite Nabe (26), die bezüglich der ersten Nabe (24) in eine Längsrichtung, insbesondere mittels einer ersten Schubgliederkette (30), verschiebbar und mittels Hilfsspeichen (28) an den Speichen (22) angelenkt ist.
Klappbares Lenkrad (8) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Nabe (26) eine Personenschutzvorrichtung (32) aufweist.
Klappbares Lenkrad (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment (20) zwei Untersegmente (42) aufweist, die endseitig klappbar aneinander angelenkt sind.
Klappbares Lenkrad (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (20) in der ersten Position (16) verrastet sind.
Klappbares Lenkrad (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (20) jeweils endseitig drehbar miteinander verbunden sind, insbesondere jeweils mittels einer zweiten Schubgliederkette (42).
Klappbares Lenkrad (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch drei oder vier Segmente (20).
Lenkvorrichtung (6) eines Kraftfahrzeugs (2), mit einem mittels einer Lenksäule (10) um eine Längsachse (12) drehbar gelagerten klappbaren Lenkrad (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Lenkvorrichtung (6) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das klappbare Lenkrad (8) mittels einer dritten Schubgliederkette (24) parallel zur Längsachse (12) verschiebbar ist.