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Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Lenkrad und einem in Inneren des Lenkrads angeordneten gegenüber dem Lenkrad feststehenden Display nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
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Die Anordnung von Lenkrädern in Fahrzeugen ist allgemein bekannt und üblich. Der Raum im Inneren des Lenkrads, also im Inneren einer beispielsweise ganz oder teilweise umlaufenden Griffstange oder dergleichen, lässt sich für verschiedenes nutzen. Häufig sind hier Bedienelemente wie Knöpfe oder ähnliches zu finden. Außerdem ist es aus der
US 5,465,632 A bekannt, dass in diesem Inneren des Lenkrads ein Display oder eine Mehrzahl von Displays angeordnet werden können. Diese sind in der genannten Schrift gegenüber dem Lenkrad fest montiert, stützen sich also auf einer Ummantelung der Lenksäule ab, sodass die Displays beim Einschlagen des Lenkrads ortsfest bleiben und sich nicht mitdrehen. Dies hat entsprechende Vorteile hinsichtlich der Verkabelung und des Anschlusses der Displays.
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Der in der genannten US-Schrift gezeigte Aufbau ist dabei so, dass das eigentliche Lenkrad im Wesentlichen schüsselförmig ist und sich die Displays im Inneren dieser Schüssel befinden, wobei sie gegenüber der Griffebene des Lenkrads etwas zurückversetzt sind. Der gravierende Nachteil bei dem Aufbau gemäß der
US 5,465,632 A liegt nun darin, dass das eigentliche Lenkrad im Bereich seiner Griffpositionen schlecht zu greifen ist, weil ein Umgreifen der Griffpositionen aufgrund des geschlossenen schüsselförmigen Aufbaus nicht möglich ist.
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Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung ist es nun, eine verbesserte Lenkvorrichtung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 anzugeben, welche gegenüber diesem genannten Stand der Technik nochmals verbessert ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Lenkvorrichtung mit den Merkmalen im Anspruch 1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lenkvorrichtung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
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Die Lenkvorrichtung sieht es vor, dass das Display mit seiner Frontebene gegenüber der Griffebene des Lenkrads in die Tiefe versetzt angeordnet ist, ähnlich wie bei dem Aufbau gemäß dem Stand der Technik. Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass das Lenkrad ein Lenkradskelett aufweist, welches die Griffebne trägt, und welches so ausgebildet ist, dass zumindest im Bereich einiger Griffpositionen zwischen der Griffebene und der Frontebene des Displays ein Fingerfreigang verbleibt. Bei der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung für ein Fahrzeug ist das Lenkrad also so ausgebildet, dass einerseits ein Display im zentralen Bereich des Lenkrads angeordnet ist, und dass andererseits die Griffebene zumindest teilweise seitlich offen und so weit von dem Display beabstandet ist, dass in zumindest einigen Griffpositionen das Lenkrad in der herkömmlichen Art umgriffen werden kann. Dies erfordert in der Praxis einen etwas höheren Versatz des Displays in die Tiefe, als dies beim eingangs genannten Stand der Technik möglich ist. Dieser zusätzliche Versatz hat den entscheidenden Vorteil, dass er den Abstand zwischen den Augen einer das Lenkrad nutzenden Person und dem Display vergrößert. Hierdurch ist es leichter, beim wechselnden Blick auf die Verkehrssituation einerseits und auf das Display in der Lenkvorrichtung andererseits die Augen zu adaptieren, sodass in beiden Bereichen eine scharfe und zuverlässige Sicht ohne eine unnötige Ermüdung der Augen möglich wird.
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Auf weitere Maßnahmen wie beispielsweise zusätzliche Optiken, Prismen oder dergleichen, welche das Bild des Displays virtuell in eine entferntere Ebene rücken, kann somit verzichtet werden, sodass ein einfacher und kostengünstiger Aufbau, insbesondere im Vergleich zu dem Einsatz derartiger Optiken, mit hoher Bildschärfe erzielt werden kann.
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Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung ist es vorgesehen, dass der Tiefenversatz zwischen der Griffebene und der Frontebene des Displays mehr als 50 mm beträgt. Er kann insbesondere in der Größenordnung von 70 bis 80 mm, besonders bevorzugt bei ca. 75 mm liegen. Dies erlaubt bei einer durchschnittlichen Dicke des Griffelements, welches die Griffebene in beide Richtungen, von der die Lenkvorrichtung nutzenden Person aus gesehen, überlappt, einen immer noch ausreichenden Fingerfreigang, sodass das Griffelement vollständig umgriffen werden kann, ohne das die Finger mit dem im Inneren des Lenkrads angeordneten Display kollidieren.
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Eine weitere außerordentlich günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung sieht es ferner vor, dass das Lenkrad in der Griffebene zwei Griffe aufweist, welche durch das Lenkradskelett über eine dem Umfang des Lenkrads folgende Struktur verbunden sind, wobei die Struktur im bestimmungsgemäßen Einsatz unten verläuft. Das Lenkrad kann also lediglich zwei Griffelemente aufweisen, welche beispielsweise in der Art sogenannter Jet-Griffe mit zusätzlichen Bedienelementen wie Knöpfen oder dergleichen ausgebildet sein können. Diese sind dann lediglich unten über eine Struktur des Lenkradskeletts miteinander verbunden. Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung dieser Idee ist es dabei ferner vorgesehen, dass das Lenkrad zumindest in der Griffebene, insbesondere auch im Bereich des Lenkradskeletts, im bestimmungsgemäßen Einsatz oben offen ist. Ein solches nach oben offenes Lenkrad, welches mit seiner Grundform an ein Hufeisen erinnert, bietet den entscheidenden Vorteil, dass zusätzlich zur guten Sicht auf das Display ein sehr einfacher Wechsel zwischen dem Blick auf das Display im Inneren der Lenkvorrichtung einerseits und die Straße durch die Windschutzscheibe andererseits gewährleistet wird, weil zwischen dem Display und dem Blick auf die Straße eben kein Teil des Lenkrads bzw. der Lenkvorrichtung angeordnet ist, sodass der Wechsel zwischen diesen beiden benötigten Blickrichtungen störungsfrei möglich ist.
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Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Idee kann das Display dabei rund ausgebildet sein, sodass ein einziges Display das Innere der Lenkvorrichtung bzw. des Lenkrads weitgehend ausfüllt und damit idealerweise eine effizient einzusehende und harmonisch gestaltete Einheit ausbildet.
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Das Display selbst kann gemäß einer sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung mit einer Mantelrohrverkleidung fest verbunden sein, wobei das Lenkradskelett gegenüber dem Display, einem Displayhalter und/oder der Mantelrohrverkleidung gelagert, vorzugsweise über Kugellager gelagert, ausgeführt ist. Das Display selbst kann so mit der Mantelrohrverkleidung, welche die eigentliche Lenksäule umgibt und ortsfest bleibt, verbunden sein. Auch eine Verkabelung kann über diesen Bereich erfolgen, sodass ein außerordentlich einfacher und effizienter Aufbau entsteht, bei dem insbesondere keine Drehdurchführungen der Anschlüsse notwendig sind.
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Gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung der Idee kann dabei das Display wenigstens eine Bohrung für eine Verschraubung aufweisen, wobei das Display über diese Bohrung zumindest mittelbar mit der Mantelrohrverkleidung verbunden ist. Dadurch wird ein weiterer Punkt, oder auch ein alleiniger Punkt, zur Fixierung des Displays ermöglicht. Eine für die Betätigung des Horns bzw. der Hupe in dem Fahrzeug benötigte Taste kann beispielsweise eine das Display überragende Struktur sein, welche beispielsweise über Piezo-Aktuatoren oder dergleichen Druck aufnehmen und in ein Signal für das Horn bzw. die Hupe umwandeln kann. Diese Struktur kann in Form einer Bedienspange die Bohrung/Verschraubung aus der Blickrichtung auf das Display abdecken. Dieser Aufbau ist gegenüber Folientastern zu bevorzugen, da eine starre Struktur der Horntaste außerordentlich sicher, zuverlässig und deutlich weniger störanfällig als eine Folientastatur ist. Gleichzeitig lässt sich die Durchführung der Betätigungselemente dieser Horntaste nutzen, um das Display alleine dort oder zusätzlich dort mit der Mantelrohrverkleidung oder einer mit ihr verbundenen Halteelement zu verbinden, beispielsweise zu verschrauben.
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Eine weitere außerordentlich günstige Ausgestaltung der Idee sieht es dabei vor, dass das Display eine transparente Scheibe und eine im Bereich der Frontebene darauf angeordnete Displayfolie aufweist. Die Displayfolie kann beispielsweise als OLED-Film ausgebildet sein. Ein solches transparentes Display lässt dauerhaft oder in bestimmten durch die Anzeige auf der Displayfolie bestimmten Bereichen oder Zeitabschnitten eine Durchsicht durch das Display zu, sodass beispielsweise Markenlogos oder dergleichen durchscheinend hinter dem Display positioniert werden können.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lenkvorrichtung ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.
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Dabei zeigen:
- 1 eine beispielhafte Ausgestaltung einer möglichen Lenkvorrichtung in einer dreidimensionalen Ansicht; und
- 2 einen Querschnitt durch die Lenkvorrichtung der 1.
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In der Darstellung der 1 ist eine beispielhafte Lenkvorrichtung 1 zu erkennen, die insbesondere in einem Kraftfahrzeug zur Steuerung desselben eingesetzt werden kann. Sie besteht im Wesentlichen aus einem Lenkrad 2 sowie einem Display 3, welches hier rund ausgeführt und zentral in dem Lenkrad 2 positioniert worden ist. Um eine möglichst gute Sicht durch die Windschutzscheibe auf den Verkehr zu erreichen, wird der in einer in 2 dargestellten Griffebene G liegende obere Lenkkranz 4 des Lenkrads 2, welcher Teil eines mit 5 bezeichneten Lenkradskeletts ist, im bestimmungsgemäßen Einsatz nur im unteren Bereich, also zwischen ca. 5 Uhr und ca. 7 Uhr, als durchgezogene Struktur realisiert, während er im bestimmungsgemäßen Einsatz oberen Bereich zwischen 11 Uhr und 1 Uhr sublimiert wird, um einer Sichtverdeckung durch das Lenkrad 2 entgegenzuwirken. Das Lenkrad 2 bekommt dadurch den Aufbau einer nach oben geöffneten Kreisspange, wie man sie analog von einem Hufeisen kennt. Im Bereich der 6 Uhr-Stellung, also im bestimmungsgemäßen Einsatz unten, befindet sich das eigentliche Lenkradskelett 5 in Form einer breiten Speichenstruktur, welche räumlich betrachtet unter Einbezug von Lenkradnabe und dem nicht vollständig umlaufenden Lenkkranz eine topfartige Schüsselung ausbildet.
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Das Display 3, bestehend aus einer in 2 dargestellten Displayscheibe 6 und einer darauf angebrachten Displayfolie 7, beispielsweise in OLED-Technologie, ist gegenüber der Griffebene G im Bereich des oberen Lenkkranzes in die Tiefe zurückversetzt, beispielsweise um die in 2 eingezeichnete Länge x von beispielsweise 75 mm. Die Displayscheibe selbst ist gegenüber einer Nabe 8 des Lenkrads 2 über Kugellager 9 fixiert, sodass das Lenkrad 2 sich um das Display 3 entsprechend drehen kann. Das Display 3 selbst kann beispielsweise im zentralen Bereich mit einer fest mit einer Mantelrohrverkleidung 10 verbundenen Aufnahme 11 verbunden sein, beispielsweise durch Verkleben. Im Bereich dieser zentralen Aufnahme 11 kann außerdem ein Markenlogo angeordnet sein, welches durch das Display 3 durchscheint, wie es in der Darstellung der 1 mit strichpunktierter Linie dargestellt ist. Auch im Bereich des Lenkradskeletts 5 kann ein Markenlogo angeordnet sein. Auch dieses ist durch einen Kreis in der Darstellung der 1 prinzipmäßig angedeutet.
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Die Struktur des oberen Lenkkranzes 4 trägt nun in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel der Lenkvorrichtung 1 zwei jeweils mit 12 bezeichnete Griffe, welche insbesondere als sogenannte Jet-Griffe ausgebildet sind und beispielsweise über weitere Bedienelemente wie Knöpfe oder dergleichen verfügen können. Da die Griffebene G im Bereich des oberen Lenkkranzes 4 bzw. seiner teilweise umlaufenden Struktur nun wie angesprochen um den Weg x beabstandet von der Frontebene des Displays 3 ausgebildet ist, ergeben sich zwei ganz entscheidende Vorteile. Einerseits sorgt der Abstand dafür, dass im Bereich der Griffe 12 eine die Lenkvorrichtung 1 bedienende Person diese Griffe 12 vollständig umgreifen kann, da zwischen den Griffen 12 und dem Display 3 ein Fingerfreigang verbleibt. Anders als beispielsweise im Stand der Technik, wo die Griffebene lediglich seitlich umfasst werden kann, entsteht so eine sehr komfortable Handhaltung in der an sich bekannten Art und eine die Lenkvorrichtung 1 nutzende Person muss sich nicht an ein ungewöhnliches Erscheinungsbild und eine ungewohnte Art des Greifens gewöhnen. Außerdem erlaubt ein Umgreifen der Griffe 12 ein weitaus sichereren Griff, sodass im Vergleich zu einem lediglich seitlich zu umgreifenden Teil eines Lenkrads 2, wie es beispielsweise im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben ist, auch ein sehr viel sichereres Greifen des Lenkrads 2 möglich wird. Dies erhöht letztendlich auch die Verkehrssicherheit.
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Der andere entscheidende Vorteil ist, dass durch die relativ große Beabstandung der Frontebene des Displays 3 zu der Griffebene G und damit letztlich zu den Augen der die Lenkvorrichtung 1 nutzenden Person eine sehr viel einfachere Adaption des Blicks im Wechsel zwischen dem Display 3 und dem Blick auf den Verkehr möglich ist. Sowohl der Verkehr als auch das Display können dabei besser im Auge behalten werden, ohne dass die Augen der das Fahrzeug nutzenden Person durch eine ständige übermäßige Adaption unnötig ermüden. Ferner ist es so, dass durch das Zurückversetzen des Displays in der Tiefe ein guter Blendschutz gewährleistet ist, ohne dass hierfür zusätzliche Maßnahmen notwendig sind. Das feststehende mit der Mantelrohrverkleidung 10 verbundene Display 3 lässt sich dabei außerordentlich einfach und effizient elektrisch anschließen, da keine Drehdurchführung der elektrischen Anschlusselemente notwendig ist.
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Damit eine Bedienhand einer Person die Griffe 12 des Lenkrads 2 störungsfrei umfassen kann, sollte zwischen der dem Display 3 zugewandten Kante der Griffe 12 ein Mindestabstand von ca. 45 mm eingehalten werden, sodass sie insgesamt einen Mindestabstand von wenigstens 50 mm zwischen der Griffebene G und der Frontebene des Displays 3 ergibt. Insbesondere kann dieser, wie oben bereits erwähnt, vorzugsweise ca. 75 mm betragen. Somit ist ein bequemes und störungsfreies Bedienen des Lenkrads 2 trotz des feststehenden Displays 3 im zentralen Bereich des Lenkrads möglich. Die Griffe werden dabei im Montageprozess seitlich über das Lenkradskelett 5 bzw. dessen Struktur des oberen Lenkkranzes 4 geführt und überdecken alsdann in der Draufsicht gesehen vollständig das Lenkradskelett 5, sodass die eigentliche Struktur des Lenkradskeletts 5 in der Draufsicht gesehen nur im Bereich der 6 Uhr-Stellung von der die Lenkvorrichtung 1 nutzenden Person aus zu erkennen ist. Um den bereits angesprochenen Mindestabstand einzuhalten, muss das Lenkradskelett 5 eine gewisse Schüsselung von ca. 70 bis 80 mm aufweisen, die zwischen der Oberkante des Lenkradskeletts 5 und der Frontebene des Displays 3 zu messen ist.
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Die bereits angesprochene Lagerung des Displays 3 im Bereich der Nabe 8 des Lenkrads 2 mittels der Kugellager 9 sollte so gestaltet werden, dass die Lagerung und die das Display aufnehmende Nabe 8 nicht das Erscheinungsbild der Oberfläche des Displays 3 stören. Somit kann der Zentralbereich des Displays 3 für bildhafte Darstellung mit und/oder ohne berührungsempfindliche Schaltoberflächen genutzt werden. Die zentrale Aufnahme 11 in der Lagerung ist demnach nur teilweise als Zapfenansatz in die Rückseite der Displayscheibe 6 eingeführt und wird überwiegend gegenüber dieser mit Klebetechniken gehalten. Ferner können Schraubverbindungen sinnvoll sein, welche durch die Displayscheibe 6 komplett hindurchgeführt werden. Aus ästhetischen Gründen können diese insbesondere über eine spangenartige Abdeckung verdeckt sein, die das Anzeigekonzept des Displays 3 nicht stören sollte. Eine solche Spange 13 kann ferner auch für eine sichere Bedienung des Horns bzw. der Hupe auf der Frontebene des Displays 3 eingesetzt werden. Die hier beispielhaft unterhalb der 12 Uhr-Stellung angeordnete Spange 13 dient also als Taster für das Horn. Sie ist aus ergonomischen Betrachtungen an der gezeigten Stelle ideal angeordnet, könnte jedoch auch an anderen Stellen positioniert werden. Diese Betätigungsspange 13 für das Horn ist in der dargestellten Position jederzeit gut zu erkennen und besitzt gegenüber Lösungen mit Folienschaltern oder berührungsempfindlichen Oberflächen des Displays 3 eine höhere Bediensicherheit. Gleichzeitig kann die Betätigungsspange 13 für das Horn benutzt werden, um Verschraubungspunkte für das Display beispielsweise mit einem Zwischenelement 14 an der Mantelrohrverkleidung 10 abzudecken.
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Der bereits angesprochene Verschraubungsansatz eignet sich aus statischen Gründen bevorzugt zur Aufnahme der Betätigungskräfte für die Aktivierung des Horns, die über die auf Druck bewegliche Betätigungsspange 13 auf dem Display 3 funktional angesteuert wird. Da sich hier typischerweise ein sehr kurzer Bedienweg ergibt, kann vorzugsweise ein Piezo-Schalter zum Einsatz kommen, dies ist jedoch nicht zwingend notwendig. Gegenüber einem analogen Softschalter im Bereich des Displays 3 hat dieser mechanisch stabile Aufbau den Vorteil, dass er im Notfall sehr viel leichter gefunden werden kann, und das Display 3 bei einer ungewollt heftigen Impulseingabe durch die Hand, im Falle einer Notfallbetätigung des Horns, nicht beschädigt werden kann.
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Für einen Wechsel des Lenkrads 3 kann die Betätigungsspange 13 mittels Cliptechnik versehen werden, sodass dann die Verschraubungen mit dem Zwischenelement 14 an der Mantelrohrverkleidung 10 freilegbar sind und nach dem Öffnen dieser Verschraubungen das Display 3 bzw. die Displayscheibe 7 samt zentrale Aufnahme 11 aus der Lenkradnabe 8 gezogen werden können, sodass die Lenkradverschraubung offenliegt. In Folge der kurzen Beabstandung zwischen dem Display 3 und der Mantelrohrverkleidung 10 kann dabei der Verschraubungssatz für das Display 3 direkt in die Mantelrohrverkleidung 10 integriert werden. Im Gegensatz dazu wäre bei einer Anordnung der Displayscheibe 6 in Höhe des Lenkkranzes aus Stabilitätsgründen ein sehr aufwändiger Aufbau notwendig, welcher die Montage und Demontage erschwert und den Aufbau gleichzeitig deutlich schwerer, teurer und komplexer macht.
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Aus ästhetischen Gründen und um gänzlich eine Blendwirkung durch das natürliche Außenlicht auf die Oberfläche des Displays 3 auszuschließen, kann das Display 3 durch eine z.B. durch Klipstechnik aufgebrachte ringartige und die seitliche Fläche des Displays 3 abdeckende Verkleidung umschlossen werden, die im oberen Bereich zudem eine schirmartige Hutze gegen das Sonnenlicht aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5465632 A [0002, 0003]
