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Die Erfindung betrifft eine Lenkanordnung für ein Fahrzeug, umfassend ein drehbares Lenkrad, welches mit Mitteln zur Verlagerung des Lenkrades verbunden ist.
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Die
DE 103 15 385 A1 offenbart ein Lenksystem eines Fahrzeuges mit einem verlagerbaren Lenkrad, das bei stillgesetztem Fahrzeug aus seiner Gebrauchslage in eine das Einsteigen oder Aussteigen des Fahrers erleichternde Position verlagert werden kann und dessen Drehbewegung im Fahrzeug-Fahrbetrieb auf eine Lenkspindel übertragen wird. Das Lenkrad und die Lenkspindel sind für die gewünschte Verlagerung des Lenkrades in eine das Einsteigen oder Aussteigen des Fahrers erleichternde Position voneinander entkoppelt, was über ein längsverlagerbares Zahnrad bewirkt wird. Eine Drehbewegung des Lenkrads durch eine Rotation der Lenkspindel wird somit unterbunden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lenkanordnung für ein Fahrzeug anzugeben, welche in jeder Situation eine optimale Lenk-Ergonomie für den Fahrer ermöglicht.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
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Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bei der Eingangs erläuterte Lenkanordnung ist das drehbare Lenkrad über mehrere als längsverstellbare Streben ausgebildete Mittel zur Verlagerung des Lenkrades gelenkig an einer bugseitig hinter dem Lenkrad angeordneten Fahrzeugkomponente befestigt. Somit sind Verstellmöglichkeit des Lenkrades geschaffen, mittels welcher das Lenkrad axial und/oder in der Höhe verstellt werden kann, wobei das Lenkrad seine Drehachse immer beibehält. Die Länge der Streben ist dabei unabhängig voneinander einstellbar. Die verschiedensten Einstellungen sind somit stufenlos kombinierbar. Dadurch wird dem Fahrer durch Einstellung einer spezifischen Position des Lenkrades eine optimale Lenk-Ergonomie ermöglicht.
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Vorteilhafterweise ist die Fahrzeugkomponente durch eine Lenksäule oder eine Lenkspindel gebildet. Die Lenkanordnung kann aufgrund des geringfügigen Platzbedarfes direkt an die zur Lenkung erforderlichen Fahrzeugkomponenten angelegt werden.
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In einer Alternative ist die Fahrzeugkomponente durch ein Armaturenbrett oder eine Stirnwand zum Motorraum gebildet, wobei das Lenkrad mit einem Drehwinkelsensor eines steered-by-wire-Systems verbunden ist. Dadurch kann auf mechanische Lenkelemente verzichtet werden. Durch eine vorhandene Steuerung ist sogar eine Versetzung des Lenkrades während der Lenkbewegung des Lenkrades möglich.
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In einer Ausgestaltung sind die Streben elektromotorisch, vorzugsweise in Zusammenwirkung mit einem Schneckengetriebe, oder pneumatisch oder hydraulisch angetrieben. Somit ist eine dynamische Verstellung des Lenkrades jederzeit während des Fahrbetriebes so möglich, dass die Speichen des Lenkrades dem Fahrer nicht die freie Sicht auf ein Display verdecken.
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In einer Variante sind die Streben einerseits an einer Lenkradnabe befestigt. Damit ergibt sich eine zentrale Befestigung der Streben im Zentrum des Lenkrades, was besonders platzsparend ist.
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In einer Ausführungsform sind die Streben zur Fahrzeugkomponente hin in der Ausgangslage mit einem Öffnungswinkel angeordnet.
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Es ist von Vorteil, wenn die Streben in Umfangsrichtung der Lenkradnabe gleichwinklig zueinander versetzt angeordnet sind. Eine solche gleichwinklige Anordnung der Streben bietet eine hohe Anzahl von Varianten an 3D-Verstellmöglichkeiten.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Streben sowohl an der Fahrzeugkomponente als auch am Lenkrad angelenkt. Durch die beidseitige Anlenkung wird eine feinere Einstellung der Position des Lenkrades möglich, da an mehreren Positionen justiert werden kann.
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In einer weiteren Variante ist das jeweilige Gelenk als Kugelgelenk ausgebildet. Eine dreidimensionale Verstellung der Streben ist somit kontinuierlich möglich.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkanordnung,
- 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkanordnung,
- 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkanordnung,
- 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkanordnung.
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In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkanordnung dargestellt, wie diese in einem Fahrzeug verbaut ist, wobei die Lenkanordnung in 1a in einer Ansicht von oben (X-Y-Ebene des Fahrzeuges) und in 1b in einer Seitenansicht (X-Z-Ebene des Fahrzeuges) gezeigt ist. Hauptbestandteil der Lenkanordnung 1 ist eine als Verstellelement ausgebildete längsveränderliche Strebe 3, bestehend aus einem zylinderförmigen Gehäuse 5, in welchem ein Ausleger 7 axial beweglich gelagert ist. In dem Gehäuse 5 ist ein Elektromotor 9 integriert, der über einen Schneckentrieb 11 mit dem Ausleger 7 verbunden ist und diesen je nach Bedarf aus dem Gehäuse 5 ausfährt oder wieder einfährt.
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Drei dieser Streben 3 sind in einem jeweiligen Winkelabstand von 180 ° mit einem Ende am Lenkrad 13, vorzugsweise dessen Lenkradnabe 15, und andererseits über eine, eine Steuerelektronik aufweisende Anlageeinheit 17 an der drehbaren Lenksäule 19 befestigt.
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Zur Ermöglichung einer dreidimensionalen dynamischen Verlagerung des Lenkrades 13 zur Einstellung einer Vorzugsposition für den jeweiligen Fahrer sind die Streben 3 mittels Kugellagern 21 an der Anlageeinheit 17 befestigt, welche Aufnahmen für die Kugel des jeweiligen Kugellagers 21 umfasst. Durch den von der Steuerelektronik angesteuerten Elektromotor 7 werden die Längen der Streben 3 unabhängig voneinander eingestellt. Die Kugellager 21 bewirken gleichzeitig ein Verkippen der Streben 3 und somit des Lenkrades 13 zur Erzielung der gewünschten Position.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lenkanordnung ist in 2 gezeigt, wo in 2a wieder die Ansicht von oben und in 2b die Seitenansicht verdeutlicht sind. In diesem Fall weist das Lenkrad 13 in seinem, den Streben 3 zugewandten Zentrum einen integrierten Lenkwinkelsensor 23 auf, mit welchem die Streben 3 mit ihren einen Ende verbunden sind. Die die Kugellager 21 tragende Anlageeinheit 17 ist fest mit einem Fahrzeugcockpit 25 verbaut und kann an dieser Position nicht verdreht werden. Über den Lenkwinkelsensor 23 erfolgt eine Übertragung des gemessenen Lenkwinkels des Lenkrades 13 an ein nicht weiter dargestelltes steerby-wire-System zur Einstellung der Fahrzeugräder.
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Unterschiedlichste Stellungen des Lenkrades 13 sind in den 3 und 4 gezeigt, wobei ebenfalls die Ansicht von oben (3a, 4a) und die Seitenansicht (3b, 4b) betrachtet wird. Im Falle der 3a wird das Lenkrad 13 aus seiner Ruhelage 27 aus der X-Y-Ebene ausgelenkt. Dazu werden die Streben 3 auf unterschiedliche Längen verkürzt. Die einer Fahrzeugtür zugewandte Strebe ist dabei am kürzesten, während die am weitesten der Fahrzeugtür abgewandte Strebe am längsten ist. In der X-Z-Ansicht bleibt die Stellung des Lenkrades 13 unverändert. Eine solche Position des Lenkrades 13 ermöglicht dem Fahrer einen verbesserten Ein- und Ausstieg in bzw. aus dem Fahrzeug.
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In 4 ist eine Versetzung des Lenkrades 13 in paralleler Richtung aus der Ruhelage 27 in X-Y-Ebene gezeigt, was vorteilhaft für Fahrer mit langen Armen ist. Dazu werden die Streben 3 ebenfalls zu unterschiedlichen Längen verkürzt. Die am längsten ausgebildete Strebe 3 ist der Fahrzeugtür zugewandt und die am kürzesten ausgebildete Strebe 3 ist der Fahrzeugtür abgewandt.
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Alle beschriebenen Bewegungen lassen sich während der eigentlichen Dreh- bzw. Lenkbewegung durch die Elektromotoren 7 dynamisch verstellen. Eine Verstellung des Lenkrades 13, wenn das Fahrzeug nicht fährt, ist ebenfalls möglich. Bei einer Kopplung mit einem Sitzmemory ist eine Speicherung der Lenkradpositionen für verschiedene Fahrer möglich. Diese Einstellungen sind auch bei autonom fahrenden Fahrzeugen anwendbar, um den Fahrer eine bequeme Sitzposition zu ermöglichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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