DE102019200709A1 - Steering device for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung (1) für ein Fahrzeug, mit einem Lenkrad (2), das um eine Lenkachse (L) drehbar vorgesehen ist und durch welches eine Fahrtrichtungseinrichtung des Fahrzeugs ansteuerbar ist, sowie mit einer Schwenkvorrichtung (4), durch die das Lenkrad (2) zwischen einer Lenkposition (12) und einer Funktionsposition (13) schwenkbar ist, wobei die Schwenkvorrichtung (4) wenigstens einen Führungsschaft (8) aufweist und zum Ausführen der Schwenkbewegung eine geführte Verfahrbewegung entlang des wenigstens einen Führungsschafts (8) vorgesehen ist. The invention relates to a steering device (1) for a vehicle, with a steering wheel (2) which is provided so as to be rotatable about a steering axis (L) and by means of which a direction-of-travel device of the vehicle can be controlled, and with a swivel device (4) by means of which the The steering wheel (2) can be pivoted between a steering position (12) and a functional position (13), the pivoting device (4) having at least one guide shaft (8) and a guided movement along the at least one guide shaft (8) being provided for executing the pivoting movement .
Description
Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a steering device for a vehicle according to the preamble of
Lenkeinrichtungen für Fahrzeuge, insbesondere für Kraftfahrzeuge, existieren in einer Vielzahl von Ausführungsformen. Lenkräder solcher Lenkeinrichtungen können beispielsweise verschiedene Bedienelemente aufweisen, durch welche das Radio, Navigationsgerät, Telefon oder weitere Fahrzeugfunktionen steuerbar sind. Zudem können diese Lenkeinrichtungen eine Verstelleinrichtung aufweisen, so dass die Position des Lenkrads individuell an eine das Fahrzeug steuernde Person angepasst werden kann.Steering devices for vehicles, in particular for motor vehicles, exist in a large number of embodiments. Steering wheels of such steering devices can have, for example, various operating elements by means of which the radio, navigation device, telephone or other vehicle functions can be controlled. In addition, these steering devices can have an adjusting device so that the position of the steering wheel can be individually adapted to a person controlling the vehicle.
Zukünftig ist damit zu rechnen, dass vermehrt autonom fahrende Fahrzeuge entwickelt werden. Da solche Fahrzeuge ein manuelles Steuern durch einen Fahrer nicht mehr zwingend erfordern, kann dieser während der Fahrt auch anderweitige Tätigkeiten ausführen. Es sind Lenkeinrichtungen denkbar, bei denen das Lenkrad entweder aus dem Tätigkeitsbereich des Fahrers herausschwenkbar ist oder das Lenkrad neben dem Steuern auch weitere Funktionen übernimmt, um den Fahrer beispielsweise bei entsprechenden Tätigkeiten zu unterstützen.In the future, it can be expected that more and more autonomous vehicles will be developed. Since such vehicles no longer require manual control by a driver, the driver can also carry out other activities while driving. Steering devices are conceivable in which the steering wheel can either be swiveled out of the driver's area of activity or the steering wheel also performs other functions in addition to steering in order to assist the driver in corresponding activities, for example.
Aus der
Die
Die
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Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bieten Lenkeinrichtungen für Fahrzeuge noch Raum für Verbesserungen.In view of the prior art shown, steering devices for vehicles still offer room for improvement.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welches ein einfaches Überführen des Lenkrads aus einer Lenkposition in eine Funktionsposition bzw. in eine andere Gebrauchsposition als der Lenkposition ermöglicht.The invention is based on the object of proposing a steering device for a vehicle which enables the steering wheel to be easily transferred from a steering position into a functional position or into a different use position than the steering position.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Lenkeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die jeweils abhängigen Unteransprüche.According to the invention, this object is achieved by a steering device with the features of
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger, technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.It should be pointed out that the features and measures listed individually in the description below can be combined with one another in any technically meaningful manner and show further refinements of the invention. The description additionally characterizes and specifies the invention, in particular in connection with the figures.
Die erfindungsgemäße Lenkeinrichtung für ein Fahrzeug weist ein Lenkrad auf, das um eine Lenkachse drehbar vorgesehen ist. Dadurch kann eine Fahrtrichtungseinrichtung des Fahrzeugs angesteuert werden. Die Ansteuerung der Fahrtrichtungseinrichtung kann sowohl mechanisch über eine Lenkwelle als auch elektronisch, durch sogenanntes Steer-by-Wire, erfolgen. Die Lenkeinrichtung weist eine Schwenkvorrichtung auf, durch die das Lenkrad zwischen einer Lenkposition und einer Funktionsposition schwenkbar ist. Neben der Möglichkeit das Fahrzeug zu steuern, wenn das Lenkrad in der Lenkposition vorgesehen ist, kann das Lenkrad in der Funktionsposition so auch andere Aufgaben erfüllen. Insbesondere bei autonom fahrenden Fahrzeugen kann das Lenkrad auch während der Fahrt in die Funktionsposition überführt werden, so dass der Fahrer das Lenkrad beispielsweise als Auflagefläche nutzen kann. Dies gilt natürlich nicht nur für das autonome Fahren, sondern auch für andere Gelegenheiten, in der ein Lenkrad in der Funktionsposition sinnvoll ist, wenn das Fahrzeug steht, also nicht fährt. Die Schwenkvorrichtung weist wenigstens einen Führungsschaft auf, wobei zum Ausführen der Schwenkbewegung eine geführte Verfahrbewegung entlang des wenigstens einen Führungsschafts vorgesehen ist. Ein solcher Führungsschaft kann ein einfaches und störungsfreies Überführen des Lenkrads zwischen der Lenkposition und der Funktionsposition ermöglichen. Durch den Führungsschaft kann das Lenkrad in der Funktionsposition zudem in einer besonders ergonomischen Ausrichtung zum Fahrer vorgesehen werden.The steering device according to the invention for a vehicle has a steering wheel which is provided so as to be rotatable about a steering axis. As a result, a direction-of-travel device of the vehicle can be controlled. The control of the The direction of travel device can be implemented mechanically via a steering shaft or electronically, by means of so-called steer-by-wire. The steering device has a pivoting device by means of which the steering wheel can be pivoted between a steering position and a functional position. In addition to the possibility of controlling the vehicle when the steering wheel is provided in the steering position, the steering wheel can also perform other tasks in the functional position. In the case of autonomously driving vehicles in particular, the steering wheel can also be transferred to the functional position while driving, so that the driver can use the steering wheel, for example, as a support surface. Of course, this applies not only to autonomous driving, but also to other occasions when a steering wheel makes sense in the functional position when the vehicle is stationary, i.e. not driving. The swivel device has at least one guide shaft, a guided movement along the at least one guide shaft being provided for executing the swivel movement. Such a guide shaft can allow a simple and trouble-free transfer of the steering wheel between the steering position and the functional position. Through the guide shaft, the steering wheel can also be provided in a particularly ergonomic orientation to the driver in the functional position.
Zielführend ist, wenn das Lenkrad sowohl in der Lenkposition als auch in der Funktionsposition jeweils lagestabil festgelegt ist. Dazu können Feststellmechanismen, z.B. Rastmechanismen vorgesehen sein, welche dem Benutzer auch eine akustische Rückmeldung, zum Beispiel mittels eines Einrastgeräusches geben können, dass sich das Lenkrad in der jeweils gewünschten Position befindet. Der Festellmechanismus ist natürlich lösbar, wenn das Lenkrad in die Funktionsposition oder in die Lenkposition überführt werden soll.It is useful if the steering wheel is fixed in a stable position both in the steering position and in the functional position. Locking mechanisms, e.g. Locking mechanisms can be provided, which can also give the user an acoustic feedback, for example by means of a locking noise, that the steering wheel is in the desired position. The locking mechanism can of course be released if the steering wheel is to be moved into the functional position or into the steering position.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Lenkeinrichtung sieht vor, dass durch die Schwenkvorrichtung das Lenkrad sowie eine Lenkwelle der Lenkeinrichtung miteinander gekoppelt sind. Dadurch ist eine Verbindung zwischen dem Lenkrad und der Lenkwelle vorgesehen, so dass in der Lenkposition das Steuern des Fahrzeugs ermöglicht ist und die Schwenkvorrichtung zudem das Überführen des Lenkrads in die Funktionsposition ermöglicht.A preferred embodiment of the steering device provides that the steering wheel and a steering shaft of the steering device are coupled to one another by the pivoting device. As a result, a connection is provided between the steering wheel and the steering shaft, so that the steering of the vehicle is made possible in the steering position and the swiveling device also enables the steering wheel to be transferred into the functional position.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Lenkeinrichtung sieht vor, dass die Schwenkvorrichtung zumindest ein Führungselement aufweist, welches entlang des wenigstens einen Führungsschafts geführt ist, vorzugsweise gefangen geführt ist. Dadurch kann eine Zwangsführung ausgebildet sein, die ein einfaches und sicheres Schwenken des Lenkrads aus der Lenkposition in die Funktionsposition und umgekehrt ermöglicht.An advantageous development of the steering device provides that the swivel device has at least one guide element which is guided along the at least one guide shaft, preferably guided in a captive manner. As a result, a positive guidance can be formed, which enables the steering wheel to be swiveled easily and safely from the steering position into the functional position and vice versa.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Lenkeinrichtung sieht vor, dass der wenigstens eine Führungsschaft eine Führungsnut oder Führungsschiene aufweist oder als Führungsschiene ausgebildet ist und das zumindest eine Führungselement in die Führungsnut eingreift oder an der Führungsschiene angreift. Durch eine solche Führungsnut oder Führungsschiene kann eine sichere Führung des Führungselements erreicht werden. Dabei kann zwischen der Führungsnut oder Führungsschiene und dem Führungselement ein geringes Spiel vorgesehen sein, so dass ein Verkippen, Verkanten oder Wackeln des Führungselements in der Führungsnut oder Führungsschiene verhindert ist.A particularly preferred embodiment of the steering device provides that the at least one guide shaft has a guide groove or guide rail or is designed as a guide rail and the at least one guide element engages in the guide groove or engages on the guide rail. Safe guidance of the guide element can be achieved by such a guide groove or guide rail. In this case, a slight play can be provided between the guide groove or guide rail and the guide element, so that tilting, tilting or wobbling of the guide element in the guide groove or guide rail is prevented.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Führungsschaft der Lenkeinrichtung an einem dem Lenkrad zugeordneten Endabschnitt der Lenkwelle angeordnet ist, vorzugsweise integral, also einstückig und/oder einteilig mit der Lenkwelle ausgebildet ist, und das zumindest eine Führungselement am Lenkrad vorgesehen ist. Dadurch wird eine kompakte Ausgestaltung der Schwenkvorrichtung erreicht. Zudem weist die Schwenkvorrichtung eine geringe Anzahl an Komponenten auf. Dadurch können sowohl eine hohe Funktionssicherheit als auch geringe Herstellungskosten erreicht werden.It can advantageously be provided that the at least one guide shaft of the steering device is arranged on an end section of the steering shaft assigned to the steering wheel, preferably integrally, that is to say in one piece and / or in one piece with the steering shaft, and that at least one guide element is provided on the steering wheel. This achieves a compact design of the swivel device. In addition, the swivel device has a small number of components. As a result, both high functional reliability and low manufacturing costs can be achieved.
Alternativ zur vorherigen Ausführungsform der Lenkeinrichtung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Führungsschaft am Lenkrad vorgesehen ist, vorzugsweise integral, also einstückig und/oder einteilig mit dem Lenkrad ausgebildet ist, wobei das zumindest eine Führungselement an dem Endabschnitt der Lenkwelle angeordnet ist. Auch so wird eine sehr kompakte Ausgestaltung der Schwenkvorrichtung erreicht.As an alternative to the previous embodiment of the steering device, it can be provided that the at least one guide shaft is provided on the steering wheel, preferably is formed integrally, that is to say in one piece and / or in one piece with the steering wheel, the at least one guide element being arranged on the end section of the steering shaft. A very compact design of the swivel device is also achieved in this way.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Lenkeinrichtung sieht vor, dass der wenigstens eine Führungsschaft und/oder die Führungsnut des Führungsschafts und/oder die Führungsschiene ausgehend vom Endabschnitt der Lenkwelle oder ausgehend von einer Lenkradnabe des Lenkrads, zumindest abschnittsweise bogenförmig ausgebildet ist und/oder der wenigstens eine Führungsschaft mehrere Schaftabschnitte aufweist, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind. Dadurch kann ein Führungsschaft, eine Führungsnut und/oder Führungsschiene gebildet sein, welcher/welche in einer Seitenansicht die Form eines unteren Abschnitts eines Eishockeyschlägers, der Kelle des Schlägers, aufweist. Diese Ausgestaltung des Führungsschafts kann ermöglichen, das Lenkrad in der Lenkposition in einer geneigten Position anzuordnen und in der Funktionsposition in einer horizontal ausgerichteten Position.A particularly preferred embodiment of the steering device provides for the at least one guide shaft and / or the guide groove of the guide shaft and / or the guide rail to be at least sectionally curved starting from the end section of the steering shaft or starting from a steering wheel hub of the steering wheel and / or the at least one Guide shaft has a plurality of shaft sections which are arranged at an angle to one another. As a result, a guide shaft, a guide groove and / or guide rail can be formed which, in a side view, has the shape of a lower section of an ice hockey stick, the trowel of the stick. This configuration of the guide shaft can make it possible to arrange the steering wheel in an inclined position in the steering position and in a horizontally oriented position in the functional position.
Vorteilhafterweise kann die Schwenkbewegung des Lenkrads durch die Verfahrbewegung des zumindest einen Führungselements entlang des wenigstens einen Führungsschafts, insbesondere entlang der Führungsnut oder Führungsschiene, vorgesehen sein. Dabei kann durch das zumindest eine entlang des wenigstens einen Führungsschafts geführte Führungselement ein Drehpunkt der Schwenkbewegung gebildet sein. Die Schwenkbewegung des Lenkrads ist dadurch als eine gleichförmige, gleitende Bewegung ausgebildet. Die Schwenkbewegung kann zudem motorisch angetrieben sein, so dass das Lenkrad automatisch zwischen der Lenkposition und der Funktionsposition überführbar und dort mittels des Motors, der ein Elektromotor sein kann und in der entsprechenden Position blockierbar ist, entsprechend festlegbar ist.The pivoting movement of the steering wheel can advantageously be carried out by the movement of the at least one guide element can be provided along the at least one guide shaft, in particular along the guide groove or guide rail. A pivot point of the pivoting movement can be formed by the at least one guide element guided along the at least one guide shaft. The pivoting movement of the steering wheel is thereby designed as a uniform, sliding movement. The pivoting movement can also be motor-driven, so that the steering wheel can be automatically transferred between the steering position and the functional position and can be fixed there accordingly by means of the motor, which can be an electric motor and can be blocked in the corresponding position.
Bei der Lenkeinrichtung kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Führungsschaft zumindest in der Funktionsposition des Lenkrads zu einer vertikal durch die Lenkachse der Lenkwelle verlaufenden virtuellen Ebene ausgerichtet ist. In einer Vorwärts- oder Rückwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs gesehen, sind die Lenkwelle und der Führungsschaft dadurch zumindest in der Funktionsposition zueinander fluchtend angeordnet. Dadurch wird ermöglicht, dass das Lenkrad beim Überführen aus der Lenkposition in die Funktionsposition in Richtung des Fahrers des Fahrzeugs geschwenkt wird, also auf den Fahrer zu geschwenkt wird.In the steering device, it can be provided that the at least one guide shaft, at least in the functional position of the steering wheel, is aligned with a virtual plane running vertically through the steering axis of the steering shaft. Seen in a forward or backward direction of travel of the vehicle, the steering shaft and the guide shaft are thereby aligned at least in the functional position. This enables the steering wheel to be pivoted in the direction of the driver of the vehicle when it is transferred from the steering position to the functional position, that is to say it is pivoted toward the driver.
Eine weitere Ausgestaltung der Lenkeinrichtung sieht vor, dass an dem Lenkrad, vorzugsweise an der Lenkradnabe des Lenkrads, eine Faltvorrichtung vorgesehen ist, durch die zumindest in der Funktionsposition des Lenkrads eine Auflagefläche ausbildbar ist. In der Funktionsposition, in der das Lenkrad horizontal oder nahezu horizontal angeordnet ist, kann diese Auflagefläche vom Fahrer beispielsweise als Tisch verwendet werden. Zum Steuern des Fahrzeugs kann die Faltvorrichtung zusammengefaltet werden und behindert den Fahrer somit nicht beim Lenken des Fahrzeugs.A further embodiment of the steering device provides that a folding device is provided on the steering wheel, preferably on the steering wheel hub of the steering wheel, by means of which a support surface can be formed, at least in the functional position of the steering wheel. In the functional position, in which the steering wheel is arranged horizontally or almost horizontally, this contact surface can be used by the driver, for example, as a table. To control the vehicle, the folding device can be folded up and thus does not hinder the driver from steering the vehicle.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigen:
-
1 eine schematische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Lenkeinrichtung, -
2 eine Seitenansicht der Lenkeinrichtung gemäß1 mit einem Lenkrad in einer Lenkposition, -
3 eine Seitenansicht der Lenkeinrichtung mit einem Lenkrad in einer Funktionsposition, -
4 eine Ansicht von oben auf das Lenkrad mit einer Auflageeinrichtung, und -
5 eine Ansicht von oben auf das Lenkrad mit einer auseinandergeklappten Auflageeinrichtung.
-
1 2 shows a schematic exploded view of a steering device according to the invention, -
2nd a side view of the steering device according to1 with a steering wheel in a steering position, -
3rd a side view of the steering device with a steering wheel in a functional position, -
4th a top view of the steering wheel with a support device, and -
5 a top view of the steering wheel with an unfolded support device.
In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals, which is why they are usually only described once.
Die Lenkeinrichtung
Die Schwenkvorrichtung
An dem Lenkrad
Wie der
In einer alternativen Ausführungsform der Schwenkvorrichtung
Das Lenkrad
Bei dem Überführen des Lenkrads
Das Ausführen der Schwenkbewegung des Lenkrads
Ebenso kann vorgesehen sein, dass der Führungsschaft
Vorteilhaft ist, dass sich der Führungsschaft
Die
In
Die Ausführungsform der Faltvorrichtung
BezugszeichenlisteReference list
- 1.1.
- LenkeinrichtungSteering device
- 2.2nd
- Lenkradsteering wheel
- 3.3rd
- LenkwelleSteering shaft
- 4.4th
- SchwenkvorrichtungSwivel device
- 5.5.
- LenkradkranzSteering wheel rim
- 6.6.
- LenkradspeicheSteering wheel spoke
- 7.7.
- LenkradnabeSteering wheel hub
- 8.8th.
- FührungsschaftLeadership
- 9.9.
- EndabschnittEnd section
- 10.10th
- FührungsnutGuide groove
- 11.11.
- FührungselementGuide element
- 12.12th
- LenkpositionSteering position
- 13.13.
- FunktionspositionFunctional position
- 14.14.
- Erster SchaftabschnittFirst shaft section
- 15.15.
- Zweiter SchaftabschnittSecond shaft section
- 16.16.
- Dritter SchaftabschnittThird shaft section
- 17.17th
- FaltvorrichtungFolding device
- 18.18th
- NichtgebrauchspositionNon-use position
- 19.19th
- GebrauchspositionPosition of use
- 20.20.
- ErweiterungselementeExtension elements
- 21.21.
- AuflageflächeContact surface
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- WO 2018/060443 A1 [0004]WO 2018/060443 A1 [0004]
- JP 2005132289 A [0005]JP 2005132289 A [0005]
- FR 2806042 B1 [0006]FR 2806042 B1 [0006]
- EP 2746134 A1 [0007]EP 2746134 A1 [0007]
- CN 203094165 U [0008]CN 203094165 U [0008]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MARKOWITZ, MARKUS, DR.-ING., DE |