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Beschrieben werden eine Lenksäulenbedienhebelanordnung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug.
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Lenksäulenbedienhebelanordnungen für Kraftfahrzeuge sowie Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art sind im Stand der Technik bekannt.
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Heutige Lenksäulenbedienhebelanordnungen, die auch Multifunktionshebel genannt werden, sind meist an einem sogenannten Mantelrohr-Schalter-Modul befestigt. Dies ermöglicht eine sehr gute Erreichbarkeit und Bedienbarkeit des Bedienhebels in allen Lenkradwinkelbereichen.
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Für Kraftfahrzeuge mit autonomem Fahren gemäß Level 5 wird in einem vollautonomen Fahrmodus kein Lenkrad mehr benötigt, weswegen es Konzepte gibt, bei denen das Lenkrad in diesem Fahrmodus zurückgefahren wird, um dem Fahrer mehr Platz zu geben. Bei einem erweitertem Lenkrad-Rückzug würde jedoch das Mantelrohr-Schalter-Modul zusammen mit dem Lenkrad mit in Richtung Armaturenbrett gezogen werden. Dies kann zu Kollisionen des Bedienhebels mit anderen Elementen des Cockpits führen. Wenn in einer solchen Konstellation zum Beispiel ein Display an der Lenksäule angeordnet ist, könnte eine Kollision zwischen Multifunktionshebel und Display erfolgen. Eine Verlagerung des Multifunktionshebels in Richtung Lenkradrranz beim Zurückfahren ist nur begrenzt möglich, da ein Anstreifen der Hand am Lenkrad am nicht-drehenden Hebel Sicherheit und Komfort beeinträchtigen würde.
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Alternative bekannte Bedienhebelkonzepte verlegen den Bedienhebel komplett in das Lenkrad, wodurch sie sich mitdrehen und es zu Nachteilen in der Bedienbarkeit, z.B. bei großen Lenkwinkeln und dem dabei nötigen Umgreifen, kommen kann.
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Aus der
DE 102 38 269 A1 ist eine Fahrzeug-Lenksäulenholm-Schalteranordnung mit mindestens einer abgeschlossenen Schalterzelleneinheit, welche anstelle von Metallverbindungskontakten verwendet wird, geschaffen. Genauer werden eine oder mehrere abgeschlossene Schalterzelleneinheiten anstelle herkömmlicher völlig offener bzw. freiliegender Schalterkontakte verwendet. Eine Schalterzelle ist mit einer Leiterplatte in der Holm-Schalteranordnung verbunden und zur Betätigung eines Holmschalthebels bei einer Bewegung eines entsprechenden Betätigungselements geeignet angeordnet. Verschiedene Schalterzellen können derart angeordnet werden, dass eine Bewegung des Hebels bzw. des Knopfs an dem Hebel in einer bestimmten Richtung den Betrieb verschiedener Fahrzeugvorrichtungen bzw. -funktionen selektiv steuert.
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Somit stellt sich die Aufgabe, Lenksäulenbedienhebelanordnungen für Kraftfahrzeuge sowie Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass das Lenkrad besser axial verstellbar ist, ohne dass ein Lenksäulenbedienhebel mit einem Cockpitelement wie dem Lenkrad, dem Armaturenbrett oder einem Display kollidiert.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Lenksäulenbedienhebelanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 sowie ein Kraftfahrzeug gemäß dem nebengeordneten Anspruch 10. Weiterführende Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Beschrieben wird eine Lenksäulenbedienhebelanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Bedienhebel, der an einer an einer Lenksäule angeordneten Basis beweglich angeordnet ist und wenigstens einen Bewegungsfreiheitsgrad relativ zu der Basis aufweist, wobei eine Betätigung des Bedienhebels entlang des Bewegungsfreiheitsgrads ein Bediensignal auslöst, wobei die Basis entlang einer Lenksäulenachse von einer Benutzungsstellung axial verschiebbar und/oder rotatorisch klappbar in eine Nichtbenutzungsstellung überführbar ist.
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Auf diese Weise wird eine Möglichkeit zu einer Relativbewegung des Bedienhebels relativ zur Lenksäule von einer Benutzungsposition in eine Nichtbenutzungsposition angegeben.
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Der wenigstens eine Bewegungsfreiheitsgrad relativ zur Basis dient zum Auslösen eines oder verschiedener Bedienbefehle, zum Beispiel zum Aktivieren eines Blinkers, wozu der Hebel üblicherweise nach oben oder nach unten geschwenkt wird. Darüber hinaus kann der Bedienhebel zum Aktivieren eines Fahrmodus dienen, zum Beispiel Vorwärts, Rückwärts, Parken oder dergleichen. Desweiteren kann der Bedienhebel zum Betätigen einer Scheibenwischanlage eingerichtet sein.
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Die Basis weist zum Erfassen von Relativbewegungen des Bedienhebels zur Basis Sensoren und/oder Schalter, insbesondere Mikroschalter, auf, deren Signale von einer angeschlossenen Steuerung in entsprechende Bedienbefehle zum Betätigen oder Abschalten der jeweiligen Funktion übersetzt werden.
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Der Bedienhebel kann ein Multifunktionshebel sein, der in mehr als einer Ebene bedient werden kann. Er kann auch relativ zur Basis drückbar oder rotierbar sein. Der Bedienhebel kann desweiteren Schalter aufweisen, die zur Aktivierung zusätzlicher Funktionen dienen.
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Die Nichtbenutzungsposition sowie ein Pfad zur Überführung des Bedienhebels sind so gewählt, dass der Bedienhebel nicht mit dem Lenkrad oder anderen Komponenten eines Cockpits des Kraftfahrzeugs kollidiert, etwa einem Armaturenbrett.
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Eine axiale Verschiebung der Basis relativ zur Lenksäule entlang der Lenksäulenachse erlaubt es, die Relativposition des Bedienhebels zu anderen Elementen, zum Beispiel dem Lenkrad, derart zu verändern, dass der Bedienhebel nicht mehr mit den anderen Elementen kollidieren kann. Hierbei ändert sich der Abstand zwischen Bedienhebel und Lenkrad.
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Durch ein rotatorisches Klappen der Basis kann der Bedienhebel ebenfalls aus einem Kollisionsbereich gebracht werden.
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Um diese Relativbewegungen zu ermöglichen, kann die Basis entsprechend gelagert sein, zum Beispiel mit einem Wälz- oder Gleitlager.
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In einer ersten weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Lenksäule zusammen mit einem Lenkrad und der Basis von einer Benutzungsstellung in eine Nichtbenutzungsstellung überführbar ist.
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Dies kann zum Beispiel beim Zurückfahren des Lenkrads in einem vollautonomen Fahrmodus weg vom Fahrer geschehen.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Basis Bestandteil eines Mantelrohrschaltermoduls ist.
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Mantelrohrschaltermodule sind Module, die im Bereich eines Mantelrohrs einer Lenkspindel in dem Kraftfahrzeug angeordnet sind. Diese Module sind derart ausgestaltet, dass sie beispielsweise Bedienhebel bzw. Lenkstockschalter tragen. Das Mantelrohrschaltermodul ist in aller Regel konzentrisch zum Mantelrohr der Lenkspindel angeordnet und an diesem befestigt.
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Das Mantelrohrschaltermodul kann relativ zur Lenksäule beweglich angeordnet sein. Um diese Relativbewegungen zu ermöglichen, kann das Mantelrohrschaltermodul entsprechend gelagert sein, zum Beispiel mit einem Wälz- oder Gleitlager, wobei vorliegend die Basis relativ zum Mantelrohrschaltermodul beweglich ist.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass an der Lenksäule ein Display angeordnet ist.
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Ein Display ist ein Gerät oder Bauteil zur optischen Darstellung einer Information in Form von Ziffern, Buchstaben, Zeichen oder anderen visuellen Elementen. Das Display kann verschiedene Technologien zur Anzeige und zur Lichterzeugung verwenden. Bekannte Displays verwenden zum Beispiel LCD-, OLED- oder Nano-LED-Technologie.
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Derartige Anordnungen erlauben die Verwendung kleinerer Displays und deren Anordnung dergestalt, dass diese in beliebigen Lenkradpositionen vom Fahrer gut ablesbar sind.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Display eine Aussparung für den Bedienhebel aufweist.
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Auf diese Weise kann eine Kollision zwischen Bedienhebel und Display vermieden werden.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Bedienhebel gekröpft ist.
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Hierdurch kann die Basis weiter von dem Lenkrad entfernt angeordnet werden, ohne dass die Erreichbarkeit eines Bedienbereichs des Bedienhebels vom Lenkrad aus verschlechtert wird. Der Bedienbereich liegt an der herausragenden Spitze des Bedienhebels.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Basis aktiv angetrieben ist.
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Somit ist beim Wechsel zwischen einem manuellen oder teilautonomen Fahrmodus zu einem autonomen Fahrmodus oder zurück kein Fahrereingriff erforderlich.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass ein Anschlag für die Basis und/oder das Mantelrohrschaltermodul vorgesehen ist.
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Der Anschlag kann einen Sensor oder Schalter aufweisen. Auf diese Weise kann eine Endposition der Basis registriert werden.
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In einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Basis und/oder der Bedienhebel axial federvorgespannt sind.
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Somit kann eine exakte Positionierung der Lenksäulenbedienhebelanordnung bei der Überführung von der Nichtbenutzungsposition in die Benutzungsposition sichergestellt werden.
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Ein erster unabhängiger Gegenstand betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Lenksäulenbedienhebelanordnung der zuvor beschriebenen Art.
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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. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen schematisch:
- 1 eine Seitenansicht auf eine Lenksäule mit einem Lenkrad und einer Lenksäulenbedienhebelanordnung in einer Benutzungsposition, sowie
- 2 eine Seitenansicht auf die Lenksäule mit einem Lenkrad und einer Lenksäulenbedienhebelanordnung in einer Nichtbenutzungsposition
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1 zeigt eine Seitenansicht auf eine Lenksäulenbedienhebelanordnung 2 eines Kraftfahrzeugs 4 in einer Benutzungsposition.
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Die Lenksäulenbedienhebelanordnung 2 ist an einer Lenksäule 6 für ein Lenkrad 8 angeordnet. Das Lenkrad 8 ist über einen Lenkradtopf 10 an einer Lenkspindel (nicht sichtbar) der Lenksäule 6 festgelegt, sodass eine Drehung des Lenkrads 8 die Lenkspindel dreht und somit eine Drehung der gelenkten Räder des Kraftfahrzeugs 4 bewirkt. Die Lenkspindel ist in einem Mantelrohr 11 um eine Lenksäulenachse L drehbar gelagert.
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Das Mantelrohr 11 ist entlang der Lenksäulenachse L beweglich an einem Armaturenbrett 12 des Kraftfahrzeugs 4 befestigt, um das Lenkrad 8 relativ zum Fahrer optimal positionieren zu können.
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An dem Mantelrohr 11 ist ein Mantelrohrschaltermodul 14 angeordnet, das eine Basis 16 für einen Bedienhebel 18 aufweist. Der Bedienhebel 18 ist an der Basis 16 beweglich gelagert und lässt sich entlang des Bewegungsfreiheitsgrads Z schwenken. Beim Schwenken entlang des Bewegungsfreiheitsgrads Z des Bedienhebels 18 wird die Relativposition des Bedienhebels 18 zur Basis 16 verändert. Diese Relativbewegung kann durch in der Basis 16 angeordnete Mikroschalter (nicht dargestellt) erfasst werden und von einer (nicht dargestellten) Steuerung in Steuerbefehle umgesetzt werden. Diese dienen vorliegend zum Aktivieren und Deaktivieren eines Blinkers des Kraftfahrzeugs 4.
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Der Bedienhebel 18 ist gekröpft und ragt von der Basis 16 in die Nähe des Lenkrades 8 vor, sodass der Bedienhebel 18 bequem vom Lenkrad 8 aus erreicht werden kann, ohne dass eine Hand des Fahrers vom Lenkrad 8 genommen werden muss.
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An dem Mantelrohrschaltermodul 14 können weitere Bedienhebel für andere Funktionen vorgesehen sein.
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An dem Mantelrohr 11 ist desweiteren ein Display 20 zur Anzeige von Fahrinformationen, zum Beispiel einer aktuellen Geschwindigkeit vorgesehen. Das Display 20 weist eine Aussparung 22 für den Bedienhebel 18 auf, damit der Bedienhebel 18 unter keinen Umständen mit dem Display 20 kollidiert.
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Zur Einstellung einer komfortablen und sicheren Fahrposition kann das Lenkrad 8 relativ zum Fahrer verstellt werden, insbesondere entlang der Lenkachsensäule L und einer dazu senkrechten Hochachse. Dabei bewegen sich Lenkrad 8 zusammen mit der Lenksäule 6 und dem Mantelrohrschaltermodul 14 sowie der daran angeordneten Basis 16 nebst Bedienhebel 18 gemeinsam in die gewünschte Richtung, sodass die Relativposition von Bedienhebel 18 und Lenkrad 8 zueinander gleich bleibt.
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Die Basis 16 weist relativ zum Mantelrohrschaltermodul 14 einen weiteren Bewegungsfreiheitsgrad entlang der Lenksäulenachse L auf, wodurch das Mantelrohrschaltermodul 14 von der in 1 gezeigten Benutzungsstellung in eine in 2 dargestellte Nichtbenutzungsstellung überführbar ist. Dieser weitere Bewegungsfreiheitsgrad wird durch einen Schiebesitz der Basis 16 am Mantelrohrschaltermodul 2 erreicht. Die Basis 16 ist dabei mittels einer Feder 24 vorgespannt, die bei Bedarf eine Rückkehr der Basis 16 in eine Benutzungsposition sicherstellt.
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2 zeigt eine Nichtbenutzungsstellung des Lenkrads 8 und der Lenksäulenbedienhebelanordnung 2.
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Eine solche Nichtbenutzungsstellung wird angewendet, wenn das Kraftfahrzeug 4 in einem vollautonomen Fahrmodus fährt und Lenkrad 8 sowie Bedienhebel 18 nicht benötigt werden.
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Hierzu erfolgt ein motorischer Einzug der Lenksäule 6 und mit ihm des daran befestigten Lenkrads 8 zusammen mit dem Mantelrohrschaltermodul 14. Um den entsprechenden Bewegungshub zu vergrößern, ohne dass der Bedienhebel 18 an einer anderen Komponente wie dem Armaturenbrett 12 oder dem Display 20 anschlägt, wird die Basis 16 gegen die Federkraft der Feder 24 nach vorne bewegt.
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In einer Endstellung der eingezogenen Lenksäule 6 schlägt die Basis 16 an einem am Armaturenbrett 12 angeordneten Schalter 26 an, der die Endposition signalisiert und den Einzug der Lenksäule 6 beendet, indem der entsprechende Motor abgeschaltet wird.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa einer weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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