DE102022210302A1 - Lenkrad - Google Patents

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DE102022210302A1
DE102022210302A1 DE102022210302.5A DE102022210302A DE102022210302A1 DE 102022210302 A1 DE102022210302 A1 DE 102022210302A1 DE 102022210302 A DE102022210302 A DE 102022210302A DE 102022210302 A1 DE102022210302 A1 DE 102022210302A1
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Odysseus Andronis
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Volkswagen AG
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Abstract

Ein Lenkrad (1) umfasst eine Lenkradnabe (10) zur drehbaren Lagerung an einem Kraftfahrzeug, einen Lenkradkranz (20) mit mehreren relativ zueinander bewegbaren Kranzsegmenten (21, 22), sowie Speichen (30), die in ihrer Länge verstellbar sind und über welche die Kranzsegmente (21, 22) mit der Lenkradnabe (10) verbunden sind, derart, dass bei einer Verkürzung der Länge der Speichen (30) gleichzeitig der Außenumfang des Lenkradkranzes (20) entlang der Kranzsegmente (21, 22) verringert wird. Die Speichen (30) sind als gerade, starre Stäbe (31) ausgeführt und jeweils an ein Kranzsegment (21, 22) angeschlossen. An der Lenkradnabe (10) sind Führungsbuchsen (11) für die Stäbe (31) vorgesehen. Die Stäbe (31) sind in den Führungsbuchsen (11) linear geführt, so dass die Stäbe (31) in die Führungsbuchsen (11) einfahrbar und aus diesen ausfahrbar sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkrad, umfassend eine Lenkradnabe zur drehbaren Lagerung an einem Kraftfahrzeug, einen Lenkradkranz mit mehreren relativ zueinander bewegbaren Kranzsegmenten, sowie Speichen, die in ihrer Länge verstellbar sind und über welche die Kranzsegmente mit der Lenkradnabe derart verbunden, dass bei einer Verkürzung der Länge der verstellbaren Speichen gleichzeitig der Außenumfang des Lenkradkranzes entlang der Kranzsegmente verringert wird.
  • Im Zuge der Automatisierung von Kraftfahrzeugen werden Fahrfunktionen, welche herkömmlicherweise durch einen Fahrer veranlasst wurden, zunehmend durch automatisierte Systeme gesteuert. Dabei wird üblicherweise nach Automatisierungslevels unterschieden, welche im Standard SAE J3016 definiert sind. Ab Automatisierungslevel 3 muss der Fahrer das Fahrzeug nicht mehr dauernd überwachen, so dass sich dieser anderen Dingen zuwenden kann. Bei Bedarf kann der Fahrer jedoch aufgefordert werden, die Führung des Fahrzeugs zu übernehmen. Dies bietet unter anderem neue Möglichkeiten für die Gestaltung von Fahrzeuginnenräumen.
  • Befindet sich das Fahrzeug in einem Modus, in welchem dieses automatisch gelenkt wird, wird ein Lenkrad zumindest temporär nötig. Ein herkömmliches Lenkrad stellt in einer solchen Situation aufgrund seines deutlichen Vorbringens in den Innenraum eine unnötige Einschränkung des Innenraums sowie der Bewegungsfreiheit des Fahrers dar. Gleichwohl können Situationen auftreten, in denen ein Lenken durch der Fahrer weiterhin möglich sein soll. Hieraus resultiert in Bezug auf die Innenraumgestaltung ein Zielkonflikt, welcher mit herkömmlichen Lenkrädern nicht lösbar ist.
  • Die Erfindung zielt daher darauf ab, Lösungen aufzuzeigen, welche im Hinblick auf höhere Automatisierungslevels für die Unterbringung eines Lenkrads eine bessere Raumökonomie im Fahrzeuginnenraum ermöglichen.
  • Grundüberlegung ist hierbei, zum einen ein herkömmliches Lenken des Lenkrads weiterhin zu gewährleisten, zum anderen jedoch in Situationen, in welchen ein Lenkeingriff durch den Fahrer nicht benötigt wird, möglichst viel Freiraum im Bereich des Lenkrads zu schaffen, in dem dieses von der Fahrerposition wegbewegt und zusammengefaltet wird.
  • Verstellbare Lenkräder der eingangs genannten Art sind bereits aus CN 112 874 619 A1 und US 9 096 257 B1 bekannt. Werden diese vom Fahrer wegbewegt, verringert sich gleichzeitig der Außenumfang des jeweiligen Lenkradkranzes, da Teile desselben ineinander eingefahren werden.
  • In CN 112 874 619 A1 wird ein Lenkrad mit insgesamt sechs kreisbogenförmigen Kranzsegmenten vorgeschlagen. Von diesen Kranzsegmenten dienen zwei den Speichen zur Anbindung an eine Lenkradnabe. Diese beiden Kranzsegmente sind über Gelenke mit weiteren Kranzsegmenten gekoppelt, welche ineinander einfahrbar sind. Zum Einfahren weisen die Speichen jeweils einen Spindelmechanismus auf. Beim Ein- und Ausfahren besteht jedoch das Problem, dass der Lenkradkranz beim Einfahren an den Gelenken einknicken muss und beim Ausfahren wieder ausknickt. Ohne weitere Maßnahmen besteht hier Einklemmgefahr. Etwaige Ummantelungen werden an der betreffenden Knickstelle stark beansprucht, wodurch deren Haltbarkeit zu einem Problem würde.
  • US 9 096 257 B1 zielt vor allem darauf ab, einen Lenkradkranz im Crashfall seitlich vom Airbag weg zu expandieren, damit bei einem schrägen Stoß ein Kopfaufprall auf den Lenkradkranz vermieden wird. Hierzu sind zwei Kranzsegmente an ihren Enden durch elastische Verbindungsstücke verbunden, welche in die betreffenden Kranzsegmente eingefahren sind und sich der Krümmung derselben anpassen. Über verstellbare bogenförmige Speichen werden die Kranzsegmente im Crashfall seitlich auseinandergeschoben, wobei die Verbindungsstücke ausfahren.
  • Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, im Hinblick auf die eingangs geschilderte Zielsetzung Alternativen aufzuzeigen, welche es ermöglichen, temporär möglichst viel Freiraum im Bereich des Lenkrads zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Lenkrad mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Lenkrad zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Speichen als gerade, starre Stäbe ausgeführt und jeweils an ein Kranzsegment angeschlossen sind, an der Lenkradnabe Führungsbuchsen für die Stäbe vorgesehen sind, und die Stäbe in den Führungsbuchsen linear geführt sind, so dass die Stäbe in die Führungsbuchsen einfahrbar und aus diesen ausfahrbar sind.
  • Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, ein Lenkrad aus einer ersten Position, in welcher dieses einem Fahrer zum Lenken dient, in eine zweite Position zu verlagern, in welcher das Lenkrad vom Fahrer zurückgezogen und kompakt verstaut ist. Dies ermöglicht im Fahrzeuginnenraum eine größere Bewegungsfreiheit.
  • Die erfindungsgemäße Lösung gestattet auf einfache Art und Weise insbesondere einen verhältnismäßig großen Verlagerungsweg in Richtung der Drehachse des Lenkrads vom Fahrer weg sowie ferner ein sehr kompaktes Zusammenfalten des Lenkrads in der zweiten Position.
  • Beim Zusammenfalten stellen die Stäbe sicher, dass die Kranzsegmente als Ebene verschoben werden.
  • Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.
  • So kann beispielsweise die Lenkradnabe einen Grundkörper aufweisen, an welchem die Führungsbuchsen einstückig ausgeformt sind. Hierdurch ergibt sich eine Tragstruktur, welche zum einen eine hohe Steifigkeit aufweist und zum anderen einfach und kostengünstig herstellbar ist.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart spannen zwei der Führungsbuchsen mit dem einem Sockelabschnitt der Lenkradnabe eine Trapezform auf, wobei die schrägen Seiten der Trapezform durch die Führungsbuchsen und die kurze Parallelseite der Trapezform durch den Sockelabschnitt gebildet wird. Vorzugsweise trifft dies auf alle möglichen Führungsbuchsenpaare einer Lenkradnabe zu. Dies begünstigt einen sehr steifen, verwindungsfreien Aufbau des Lenkrads.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart ist an der Lenkradnabe ein Pralltopf mit einer fahrerseitigen Prallfläche angeordnet. Zudem kommen die Kranzsegmente bei eingefahrenen Stäben neben dem Pralltopf derart zu liegen, um mit der fahrerseitigen Prallfläche eine Ebene zu bilden. Hierdurch wird eine einheitliche Fläche gebildet, welche im Hinblick auf die Crashsicherheit von Vorteil ist.
  • Weiterhin können die Kranzsegmente bei eingefahrenen Stäben seitlich gegen den Pralltopf angelegt sein, woraus eine besonders platzsparende Anordnung in der zweiten Position resultiert.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart der Erfindung sind an dem Lenkrad insgesamt vier Kranzsegmente vorgesehen, wobei jeweils zwei Kranzsegmente ein ineinander teleskopierbares Kranzsegmentpaar bilden und die so gebildeten zwei Kranzsegmentpaare an freien Enden ihrer paarweise gegenüberliegenden Kranzsegmente über zwei Verbindungsstreben miteinander verbunden sind, um den Lenkradkranz zu einem Ring zuschließen, wobei bei eingefahrenen Stäben die Verbindungsstreben in die jeweiligen Kranzsegmente ganz oder zumindest teilweise eintauchen. Dies begünstigt ebenfalls einen sehr steifen, verwindungsfreien Aufbau des Lenkrads. Zudem werden Knickstellen am Lenkradkranz vermieden, die beim Ein- und Ausfahren öffnen und schließen könnten.
  • Vorzugsweise sind die Verbindungsstreben starr ausgebildet, was für die Haptik beim Lenken von Vorteil ist, da der Lenkradkranz in sich sehr steif bleibt.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart kann an mindestens einer der Verbindungstreben eine Benutzerschnittstelle zur Eingabe von fahrerseitigen Befehlen vorgesehen sein. Beispielsweise können dies Schalter zum Wählen einer Getriebestellung oder dergleichen sein, welche im zusammengefalteten Zustand des Lenkrads nicht benötigt werden und entsprechend in den Kranzsegmenten verschwinden dürfen.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart ist an einem Kranzsegmentpaar eines der Kranzsegmente in das andere der Kranzsegmente dieses Kranzsegmentpaares telekopierbar und an besagtem anderen Kranzsegment im Bereich der Kopplung mit dem erstgenannten Kranzsegment eine Benutzerschnittstelle zur Eingabe von fahrerseitigen Befehlen vorgesehen. Hier können insbesondere Bedienungsfunktionen untergebracht werden, welche auch im zusammengefalteten Zustand des Lenkrads verfügbar sein sollen.
  • Vorzugsweise weisen die Kranzsegmente gerade Rohrabschnitte auf, an welchen die Kranzsegmente ineinander teleskopierbar sind. Als „gerade“ werden vorliegend an den Kranzsegmenten Abschnitte mit einem Krümmungsradius von mehr als 1500 mm verstanden. Bei einer zu starken Krümmung bestünde die Gefahr eines Verklemmens der Kranzsegmente untereinander.
  • Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart sind die Stäbe jeweils über ein Gelenk an ein Kranzsegment angeschlossen, um etwaigen Zwängungen zu begegnen.
  • Die Gelenke können vorzugsweise innerhalb der Kranzsegmente angeordnet sein. Zudem können diese beispielsweise als Kugelkopfgelenke ausgebildet sein.
  • In einer Ausführungsvariante kann jeder Stab an seinem Ende einen Kugelkopf aufweisen, der in eine entsprechende Kugelpfanne am zugehörigen Kranzelement eingreift.
  • Nachfolgend wird ein Weg zur Ausführung der Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher dargestellt. Die Zeichnungen zeigen in:
    • 1 eine Ansicht aus der Fahrerposition auf ein Lenkrad nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im ausgefahrenen Zustand,
    • 2 eine Ansicht des Lenkrads aus 1 im eingefahrenen, zusammengefalteten Zustand,
    • 3 eine Seitenansicht des Lenkrads aus 1 in räumlicher Darstellung, und in
    • 4 eine Ansicht von oben auf das Lenkrad aus 1 in räumlicher Darstellung.
  • Das in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Lenkrad 1 für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftfahrzeug oder leichtes Nutzfahrzeug. Über das Lenkrad 1 kann ein fahrerseitiger Lenkbefehl erfasst und unter Vermittlung einer Fahrzeuglenkung an den Rädern des Kraftfahrzeugs zur Wirkung gebracht werden. Die Fahrzeuglenkung kann beispielsweise als Steer-by-wire Lenkung ausgeführt sein. Jedoch kann das Lenkrad 1 auch an einer Fahrzeuglenkung mit mechanischem Durchgriff zum Einsatz kommen.
  • Das Lenkrad 1 umfasst zunächst eine Lenkradnabe 10 zur drehbaren Lagerung an einem Kraftfahrzeug.
  • Weiterhin umfasst das Lenkrad 1 einen Lenkradkranz 20 welcher mit der Lenkradnabe 10 über Speichen 30 verbunden ist.
  • Ferner kann an dem Lenkrad 1 ein Pralltopf 40 vorgesehen sein, welcher an Lenkradnabe 10 festgelegt ist und eine Prallfläche 41 aufweist. Die Prallfläche 41 ist vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehachse A des Lenkrads 1 und weist in Richtung einer dem Lenkrad 1 vorgelagerten Fahrerposition. Sie dient dazu, einen Aufprall des Fahrers auf das Lenkrad 1 aufzufangen und durch eine Kraftverteilung über eine größere Fläche den Fahrer vor Verletzungen zu schützen.
  • Überdies kann in dem Pralltopf 40 ein Airbag aufgenommen sein.
  • Der Lenkradkranz 20 weist mehrere relativ zueinander bewegbaren Kranzsegmente 21, 22 auf, welche über die Speichen 30 mit der Lenkradnabe 1 verbunden sind. Die Speichen 30 sind in ihrer Länge verstellbar und derart angeordnet, dass bei einer Verkürzung der Länge der Speichen 30 gleichzeitig der Außenumfang des Lenkradkranzes 20 entlang der Kranzsegmente 21, 22 verringert wird.
  • Die Speichen 30 sind als gerade, starre Stäbe 31 ausgeführt und jeweils an ein Kranzsegment 21, 22 angeschlossen.
  • Der Anschluss der Stäbe 31 an die Kranzsegmente 21, 22 kann jeweils über ein Gelenk 32 vorgenommen sein.
  • Die Gelenke 32 können vorzugsweise innerhalb der Kranzsegmente 21, 22 angeordnet sein, so dass diese nach außen praktisch nicht in Erscheinung treten.
  • In einer Ausführungsvariante sind die Gelenke 32 als Kugelkopfgelenke ausgeführt. Dazu kann beispielsweise jeder Stab 31 an seinem kranzseitigen Ende einen Kugelkopf 33 aufweisen, der in eine entsprechende Kugelpfanne 23 am zugehörigen Kranzelement 21, 22 eingreift.
  • An der Lenkradnabe 10 sind Führungsbuchsen 11 für die Stäbe 31 vorgesehen. Diese Führungsbuchsen 11 können in einen Grundkörper 12 der Lenkradnabe 10 integriert sein, indem diese Führungsbuchsen 11 einstückig an den Grundkörper 12 ausgeformt sind. Hierdurch ergibt sich ein sehr stabiler und einfach herstellbarer Träger für die Stäbe 31 und dem Lenkradkranz 20. Es ist jedoch auch möglich, beispielsweise Führungsbuchsen 11 an einem Grundkörper 12 eigens zu befestigen, beispielsweise anzuschweißen oder anzuschrauben.
  • Der Grundkörper 12 kann einen plattenartig ausgebildeten, vorzugsweise in etwa rechteckigen Sockelabschnitt 13 aufweisen, von dessen Ecken die Führungsbuchsen 11 schräg zur Erstreckungsebene des Sockelabschnitts 13 abstehen.
  • Die Stäbe 31 sind in den Führungsbuchsen 11 linear geführt, so dass die Stäbe 31 in die Führungsbuchsen 11 jeweils entlang einer Translationsachse einfahrbar und aus diesen ausfahrbar sind. Hierzu sind geeignete Aktuatoren zwischen den Stäben 31 und der Lenkradnabe 10 vorgesehen.
  • Über dieses Einfahren und Ausfahren der Stäbe 31 kann der Lenkradkranz 20 von der Fahrerposition weg und zu dieser hier bewegt werden. Gleichzeitig verändern sich dabei die Außenabmessungen des Lenkradkranzes 20.
  • Die Führungsbuchsen 11 sowie die Stäbe 31 können hierfür zu der Drehachse A des Lenkrads 1 unter einem Winkel α schräg angestellt sein. Dieser Winkel α liegt vorzugsweise in einem Bereich von 20 bis 50°, weiter bevorzugt in einem Bereich von 25 bis 40°.
  • In Verbindung mit dem Grundkörper 12, über welchen die Lagerung des Lenkrads 1 am Kraftfahrzeug erfolgt, spannen zwei der Führungsbuchsen 11 mit dem Grundkörper 12, insbesondere dessen zentralen Sockelschnitt 13, vorzugsweise eine Trapezform auf, wobei die schrägen Seiten der Trapezform durch die Führungsbuchsen 11 und die kurze Parallelseite der Trapezform durch den Grundkörper 12 bzw. dessen Sockelabschnitt 13 gebildet wird.
  • Wird das Lenkrad 1 von der Fahrerposition weg bewegt, also die Stäbe 31 in die Führungsbuchsen 11 eingefahren, so nehmen gleichzeitig dessen Außenabmessungen ab. Vorliegend wird dies auch als Zusammenfalten des Lenkrads 1 bezeichnet. Hierdurch wird der durch das Lenkrad 1 in Anspruch genommene Raum vermindert. Der ausgefahrene Zustand ist in 1 bildlich dargestellt. Den eingefahrenen und zusammengefalteten Zustand zeigt beispielhaft 2.
  • Im eingefahrenen und zusammengefalteten Zustand kommen die Kranzsegmente 21, 22 bei eingefahrenen Stäben 31 neben dem Pralltopf 40 vorzugsweise derart zu liegen, um mit der fahrerseitigen Prallfläche 41 des Pralltopfs 40 eine Ebene zu bilden. Die Prallfläche 41 kann mit einem weichen Material in der Art eines Kissens hinterlegt sein, um beispielsweise als angenehme Stütze für den Fahrer zu dienen. Gegebenenfalls können die Kranzsegmente 21, 22 noch weiter hinter die Prallfläche 41 zurückgezogen sein.
  • Insbesondere können die Kranzsegmente 21, 22 bei eingefahrenen Stäben 31 seitlich gegen den Pralltopf 40 angelegt sein, so dass sich im zusammengefalteten Zustand eine sehr kompakte Anordnung ergibt.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zur Veranschaulichung insgesamt vier Kranzsegmente 21, 22 vorgesehen. Dabei bilden jeweils zwei Kranzsegmente 21 und 22 ein ineinander teleskopierbares Kranzsegmentpaar. Wie die 1 und 2 zeigen, sind vorliegend zwei solcher Kranzsegmentpaare vorgesehen, welche einander spiegelbildlich gegenüberliegen.
  • Die in Bezug auf die Fahrerposition jeweils obenliegenden ersten Kranzsegmente 21 des jeweiligen Kranzsegmentpaares sind dabei in die untenliegenden zweiten Kranzsegmente 22 des jeweiligen Kranzsegmentpaares einschiebbar. Ein umgekehrtes Teleskopieren ist ebenfalls möglich.
  • Die so gebildeten zwei Kranzsegmentpaare sind an freien Enden ihrer paarweise gegenüberliegenden Kranzsegmente 21, 22 jeweils über eine Verbindungsstrebe 24, 25 miteinander verbunden, um den Lenkradkranz 20 zu einem Ring zu schließen. Es sind also die ersten Kranzsegmente 21 beider Kranzsegmentpaare über eine erste Verbindungsstrebe 24 und die zweiten Kranzsegmente 22 beider Kranzsegmentpaare über eine zweite Verbindungsstrebe 25 miteinander verbunden, wie dies in 1 gut zu erkennen ist.
  • In Abwandlung hiervon können eine oder beide Verbindungsstreben 24 und 25 auch entfallen und für die entfallene Verbindungsstrebe 24, 25 die aneinander angrenzenden Kranzsegmente, beispielsweise die ersten Kranzsegmente 21 unmittelbar ineinander teleskopiert werden. Gleiches gilt analog für die zweiten Kranzsegmente 25.
  • Bei eingefahrenen Stäben 31, wie in 2 gezeigt, tauchen die erste und zweite Verbindungsstrebe 24, 25 in die jeweiligen Kranzsegmente 21, 22 ganz oder zumindest teilweise ein.
  • Die erste und zweite Verbindungsstrebe 24, 25 sind vorzugsweise stabförmig ausgebildet und als starre Bauteile ausgeführt, damit das Lenkrad 1 im ausgefahrenen Zustand eine hohe Steifigkeit aufweist und sich nicht verwindet.
  • An mindestens einer der Verbindungstreben 24, 25 kann eine Benutzerschnittstelle 26 zur Eingabe von fahrerseitigen Befehlen vorgesehen sein. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um Befehle, die bei eingefahrenem Lenkrad 1 nicht benötigt werden, so dass die Verbindungstrebe 24, 25 in dem jeweiligen Kranzsegment 21, 22 teilweise oder auch ganz verschwinden kann.
  • Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist sind als Funktion beispielhaft Schalter zur Wahl einer Getriebestellung oder bestimmter Fahrmodi dargestellt, welche beispielhaft an der untenliegenden zweiten Verbindungsstrebe 25 angeordnet sind. In gleicher Weise können entsprechende Schalter auch an der oberen ersten Verbindungsstrebe 24 oder an beiden Verbindungsstreben 24, 25 angeordnet sein.
  • Zudem besteht die Möglichkeit, in eine oder beide Verbindungsstreben 24, 25 Anzeigeeinrichtungen zu integrieren, welche dem Fahrer bei ausgefahrenem Lenkrad 1 relevante Information darstellen.
  • Wie ein Vergleich der 1 und 2 zeigt, ist an jedem Kranzsegmentpaar eines der Kranzsegmente 21, 22, vorliegend beispielhaft das obere erste Kranzsegment 21 in das andere der Kranzsegmente 22 dieses Kranzsegmentpaares telekopierbar. An dem besagten anderen Kranzsegment 22 kann im Bereich der Kopplung mit dem erstgenannten Kranzsegment 21 eine Benutzerschnittstelle 27 zur Eingabe von fahrerseitigen Befehlen, beispielsweise in Form von Schaltern oder dergleichen, vorgesehen sein. Diese Benutzerschnittstelle 27 bleibt nach einem Zusammenfalten des Lenkrads 1 zugänglich. Auch an dieser Stelle können alternativ oder ergänzend Anzeigeeinrichtungen angeordnet sein, um dem Fahrer Informationen anzuzeigen.
  • Wie den 1 bis 4 weiter entnommen werden kann, können die Kranzsegmente 21, 22 durch Rohrabschnitte gebildet werden, so dass eine Teleskopierbarkeit mit einfachen Mitteln erreicht werden kann.
  • Die einzelnen Kranzsegmente 21, 22 können Abschnitte mit unterschiedlicher Krümmung aufweisen. Dies schließt auch gerade Abschnitte mit ein, worunter vorliegend Abschnitte an den Kranzsegmenten 21, 22 mit einem Krümmungsradius mit mehr als 1500 mm verstanden werden.
  • Insbesondere im Bereich der Kopplung der Kranzsegmente 21, 22 untereinander, sei es im Bereich der unmittelbaren Kopplung miteinander oder im Bereich der Verbindungsstreben 24, 25, weisen die Kranzsegmente in diesem Sinne „gerade“ Abschnitte auf.
  • Hieraus resultiert ein Lenkrad 1, dessen Umfangskontur im Bereich der Kopplung der Kranzsegmente 21, 22 abgeflachte Bereiche ausbildet.
  • So können die ersten und zweiten Kranzsegmente 21, 22 an denjenigen Enden, an denen diese ineinander teleskopierbar sind, solchermaßen gerade Rohrabschnitte 21a und 22a aufweisen.
  • Ferner können die ersten und zweiten Kranzsegmente 21, 22 an denjenigen Enden, an den diese mit korrespondierenden ersten und zweiten Kranzsegmenten 21, 22 des anderen Kranzsegmentpaares über die Verbindungsstege 24, 25 gekoppelt sind, entsprechend gerade Rohrabschnitte 21 b und 22b aufweisen.
  • Die vorgenenannten geraden Rohrabschnitte 21a, 21b sowie 22a, 22b sind über einen gekrümmten Rohrabschnitt 21c bzw. 22c miteinander verbunden, dessen engster Krümmungsradius in der Ebene des Lenkradkranzes 20 vorzugsweise kleiner als 140 mm ist.
  • Die Anbindung der Stäbe 31 kann vorzugsweise an den gekrümmten Abschnitten 21c, 22c vorgenommen sein. Hier lassen sich auch gegebenenfalls vorhandene Gelenke 32 gut in die Kranzsegmente 21, 22 einbetten.
  • Das vorstehend erläuterte Lenkrad 1 kann an einer Konsole 50 um die Drehachse A drehbar gelagert sein. Lenkrad 1 und Konsole 50 können eine Baueinheit bilden, welche bei einer Steer-by-wire Fahrzeuglenkung sehr frei verbaut werden kann, da diese Baueinheit lediglich elektrisch angeschlossen werden muss.
  • Die Konsole 50 kann ihrerseits an einem fahrzeugseitig festgelegten Querträger 60 angebracht sein. Dieser Querträger 60 kann beispielsweise als Innenraummodul wie in der Deutschen Patentanmeldung Nr. 102022207020.8 beschrieben ausgeführt sein.
  • An der Konsole 50 kann eine Schwenklagerung vorgesehen sein, welches es erlaubt, das Lenkrad 1 in Einbaulage um eine im Wesentlichen horizontale Achse B, welche quer zur Drehachse A verläuft, zu verschwenken.
  • Zudem kann an der Konsole 50 ein Höheneinstellmechanismus vorgesehen sein, welcher es erlaubt, die Höhenstellung des Lenkrads 1 in Bezug auf die Fahrerposition gesondert zu verändern.
  • Das vorstehend erläuterte Lenkrad eignet sich insbesondere für Fahrzeuge ab einem Automatisierungslevel 3 gemäß SAE J3016, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und weiterer Abwandlungen näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel und die Abwandlungen dienen dazu, die Ausführbarkeit der Erfindung zu belegen. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiterer Einzelmerkmale erläutert wurden, können auch unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, selbst wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf das konkret beschriebene Ausführungsbeispiel und die Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Lenkrad
    10
    Lenkradnabe
    11
    Führungsbuchse
    12
    Grundkörper
    13
    Sockelabschnitt
    20
    Lenkradkranz
    21
    Kranzsegment
    21a
    gerader Abschnitt
    21b
    gerader Abschnitt
    21c
    gekrümmter Abschnitt
    22
    Kranzsegment
    22a
    gerader Abschnitt
    22b
    gerader Abschnitt
    22c
    gekrümmter Abschnitt
    23
    Kugelpfanne
    24
    Verbindungssteg
    25
    Verbindungssteg
    26
    Benutzerschnittstelle
    27
    Benutzerschnittstelle
    30
    Speiche
    31
    Stab
    32
    Gelenk
    33
    Kugelgelenkkopf
    40
    Pralltopf
    41
    Prallfläche
    50
    Konsole
    60
    Querträger
    A
    Drehachse
    B
    Schwenkachse
    α
    Winkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • CN 112874619 A1 [0006, 0007]
    • US 9096257 B1 [0006, 0008]
    • DE 1020222070208 [0066]

Claims (10)

  1. Lenkrad (1), umfassend eine Lenkradnabe (10) zur drehbaren Lagerung an einem Kraftfahrzeug, einen Lenkradkranz (20) mit mehreren relativ zueinander bewegbaren Kranzsegmenten (21, 22) sowie Speichen (30), die in ihrer Länge verstellbar sind und über welche die Kranzsegmente (21, 22) mit der Lenkradnabe (10) derart verbunden sind, dass bei einer Verkürzung der Länge der Speichen (30) gleichzeitig der Außenumfang des Lenkradkranzes (20) entlang der Kranzsegmente (21, 22) verringert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichen (30) als gerade, starre Stäbe (31) ausgeführt und jeweils an ein Kranzsegment (21, 22) angeschlossen sind, an der Lenkradnabe (10) Führungsbuchsen (11) für die Stäbe (31) vorgesehen sind, und die Stäbe (31) in den Führungsbuchsen (11) linear geführt sind, so dass die Stäbe (31) in die Führungsbuchsen (11) einfahrbar und aus diesen ausfahrbar sind.
  2. Lenkrad (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkradnabe (10) einen Grundkörper (12) aufweist, an welchem die Führungsbuchsen (11) einstückig ausgeformt sind.
  3. Lenkrad (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Führungsbuchsen (11) mit einem Sockelabschnitt (13) der Lenkradnabe (10) eine Trapezform aufspannen, wobei die schrägen Seiten der Trapezform durch die Führungsbuchsen (11) und die kurze Parallelseite der Trapezform durch den Sockelabschnitt (13) gebildet wird.
  4. Lenkrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Lenkradnabe (10) ein Pralltopf (40) mit einer fahrerseitigen Prallfläche (41) angeordnet ist und die Kranzsegmente (21, 22) bei eingefahrenen Stäben (31) neben dem Pralltopf (41) derart zu liegen kommen, um mit der fahrerseitigen Prallfläche (41) eine Ebene zu bilden.
  5. Lenkrad (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kranzsegmente (21, 22) bei eingefahrenen Stäben (31) seitlich gegen den Pralltopf (40) angelegt sind.
  6. Lenkrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt vier Kranzsegmente (21, 22) vorgesehen sind, wobei jeweils zwei Kranzsegmente (21, 22) ein ineinander teleskopierbares Kranzsegmentpaar bilden und die so gebildeten zwei Kranzsegmentpaare an freien Enden ihrer paarweise gegenüberliegenden Kranzsegmente (21, 22) jeweils über eine Verbindungsstrebe (24, 25) miteinander verbunden sind, um den Lenkradkranz zu einem Ring zu schließen, wobei bei eingefahrenen Stäben (31) die Verbindungsstreben (24, 25) in die jeweiligen Kranzsegmente (21, 22) ganz oder zumindest teilweise eintauchen.
  7. Lenkrad (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer der Verbindungstreben (24, 25) eine Benutzerschnittstelle (26) zur Eingabe von fahrerseitigen Befehlen angeordnet ist.
  8. Lenkrad (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstreben (24, 25) starr ausgebildet sind.
  9. Lenkrad (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Kranzsegmentpaar eines der Kranzsegmente (21) in das andere der Kranzsegmente (22) dieses Kranzsegmentpaares telekopierbar ist und an besagtem anderen Kranzsegment (22) im Bereich der Kopplung mit dem erstgenannten Kranzsegment (21) eine Benutzerschnittstelle (27) zur Eingabe von fahrerseitigen Befehlen angeordnet ist.
  10. Lenkrad (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (31) jeweils über ein Gelenk (32) an ein Kranzsegment (21, 22) angeschlossen sind.
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