DE10235159B4

DE10235159B4 - Verstellbares Lenkrad für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10235159B4
Application number: DE2002135159
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl.-Ing. Appel; Jürgen Dipl.-Ing. Bauer; Rainer Dipl.-Ing. Fricke; Sascha Dr. Paasche; Wolfgang Dipl.-Ing. Stephan
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2022-08-02
Also published as: DE10235159A1

Abstract

Lenkrad für ein Kraftfahrzeug,
mit einer Prallplatte und einer um die Prallplatte umlaufenden Handhabe, die über Speichen mit der Prallplatte und einer axial- und/oder neigungsverstellbaren Lenksäule verbunden ist,
wobei die Lenksäule eine pneumatisch und/oder elektrisch und/oder hydraulisch betätigbare Verriegelungsvorrichtung zum Ent- und/oder Verriegeln der Lenksäule aufweist,
und wobei die Speichen so in die mittig zu der Handhabe angeordnete Prallplatte münden, dass die zu einem Fahrer gerichtete Oberseite der Speichen und der Prallplatte eine gemeinsame Prallfläche ausbilden,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Prallfläche (21) an zumindest zwei Übergängen von der Prallplatte (2) zu einer Speiche (31) als Schalter (22, 23) zum Betätigen der Verriegelungsvorrichtung (41a, 41b) ausgebildet ist, wobei die Schalter (22, 23) die Verriegelungsvorrichtung (41a, 41b) erst nach Eingabe einer vorwählbaren Schaltkombination zum Entriegeln ansteuern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der DE 197 39 626 A1 ist ein Lenkrad mit auf dem Lenkradkranz angeordneten Schaltern gezeigt, wobei die Schalter zum Schalten von elektrischen Geräten vorgesehen sind.

Die EP 1 221 403 A2 zeigt ebenfalls ein Lenkrad mit Schaltern zum Schalten von elektrischen Geräten.

Ein Membranschalter für Lenkräder ist in der EP 0 819 596 A2 gezeigt.

Eine Verriegelungsvorichtung für eine Lenksäule ist aus der EP 0 972 694 A1 bekannt.

Aus der DE 2 101 018 A1 ist eine verstellbare Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge bekannt. Dort ist ein Lenkrad mit einem konzentrisch zum Lenkrad angeordneten Druckring gezeigt, der zum Verstellen der axialen Lenkradposition ausgebildet ist. Der Druckring ist in Reichweite der Finger einer Bedienungsperson angeordnet, so dass er einfach zu betätigen ist. Nachteilig ist hier jedoch, dass der Druckring im Falle eines Unfalls ein erhebliches Verletzungsrisiko darstellt. Auch kann eine versehentliche Betätigung des Druckringes nicht ausgeschlossen werden.

Die EP 0 594 173 A1 zeigt eine Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer verstellbaren Lenksäule. Ein Betätigungsknopf löst ein Verriegelungselement zum Entriegeln und manuellen Verstellen der Lenksäule. Der Betätigungsknopf ist am Rand des Lenkrads so angeordnet, dass er gut erreichbar ist, wenn die Hand in einer für die axiale Verstellung günstigen Position ist. Nachteilig ist hier, dass der Betätigungsknopf die Handhabung des Lenkrads beeinträchtigt und versehentlich betätigt werden kann. Zum Verstellen des Lenkrades müssen die Hände umgreifen, und die normale Lenkposition verlassen.

In der Praxis werden häufig Fernbedienschalter für schwer zu erreichende Geräte, die z. B. in einer Instrumententafel oder in der Mittelkonsole eines Fahrzeugs eingebaut sind, in ein Lenkrad eingebaut. So beschreibt die DE 35 20 972 A1 Bedienschalter, die zur Fernbedienung eines Radios in ein Lenkrad eingebaut sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenkrad zu schaffen, das im Falle eines Unfalls eine hohe Sicherheit aufweist, ein geringes Verletzungsrisiko birgt und dessen Position einfach und komfortabel einstellbar ist und vorzugsweise eine hohe Fehlbediensicherheit aufweist. Insbesondere soll ein Lenkrad geschaffen werden, dass so ausgebildet ist, dass die Hände eines Benutzers beim Verstellen des Lenkrads in der normalen Lenkposition am Lenkrad verbleiben können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Lenkrad nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das Lenkrad weist eine verstellbare Lenksäule und eine mittig im Lenkrad angeordnete Prallplatte auf, die über Speichen mit einer Handhabe verbunden ist. Über die Handhabe, die vorzugsweise als umlaufendes Rad ausgebildet sein kann, wird das Lenkrad zum Steuern eines Fahrzeugs betätigt. Die Prallplatte bildet mit den Speichen zusammen eine zu dem Fahrer gerichtete ebene Prallfläche aus, die im Falle eines Unfalles bei einem Kontakt mit dem Oberkörper des Fahrers diesen vorzugsweise elastisch abstützt und somit Energie abbauen kann. Ein Teil dieser Prallfläche ist als Schalter ausgebildet, der mit einer Verriegelungsvorrichtung verbunden ist und diese zum Verriegeln und/oder Entriegeln ansteuert. Die Verriegelungsvorrichtung entriegelt und/oder verriegelt die verstellbare Lenksäule, so dass die Position des Lenkrads nach dem Entriegeln einstellbar, vorzugsweise in Neigungsposition und Längsrichtung einstellbar ist und nach dem Verriegeln fixiert ist.

Durch das Ausbilden eines Teils der Prallfläche als Schalter, weist der Schalter insbesondere keine über das Lenkrad oder die Prallfläche vorstehenden Teile auf, die im Falle eines Unfalls eine zum Teil erhebliche Verletzungsgefahr bergen könnten. Die Sicherheit für den Fahrer wird somit deutlich erhöht.

Um einer Fehlbedienung vorzubeugen, sind der oder die Schalter so ausgebildet, dass der oder die Schalter die Verriegelungsvorrichtung erst nach Eingabe einer vorzugsweise vorwählbaren Schaltkombination zum Entriegeln ansteuern. Es ist auch vorgesehen, dass der oder die Schalter die Verriegelungsvorrichtung erst bei gleichzeitiger Betätigung mehrerer Schalter und/oder Schaltflächen zum Entriegeln ansteuert.

Der Schalter ist an der Prallfläche an dem Übergang von einer Speiche zu der Prallfläche angeordnet, so dass der Schalter in Reichweite der Finger einer Hand angeordnet ist, die die Handhabe hält. Ein Fahrer kann also beide Hände unverändert in Lenkposition an der Handhabe belassen und durch Betätigen des Schalters das Lenkrad verstellen, bis die gewünschte Lenkradposition erreicht ist. Somit ist für den Fahrer die Position des Lenkrads schnell und komfortabel verstelbar. Er behält die Hände in Lenkposition und kann sofort, noch während des Verstellens des Lenkrads, die für ihn optimale Lenkradposition erfühlen.

Der Schalter kann als monostabiler Taster ausgebildet sein, der bei Betätigung die Verriegelungsvorrichtung zum Entriegeln der Lenksäule ansteuert und bei Nichtbetätigung die Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln der Lenksäule ansteuert. So kann der Fahrer durch Betätigen des Schalters die Lenksäule verschwenken. Nach Loslassen des Schalters verriegelt die Verriegelungsvorrichtung die Lenksäule dann in der gefundenen Position.

Die Prallfläche kann mehrere, insbesondere zwei Schalter zum Ansteuern der Verriegelungsvorrichtung aufweisen. Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein oder mehrere Schalter als Taster mit mehreren Schaltfunktionen ausgebildet ist bzw. sind. So kann ein Schalter neben der Verriegelungsvorrichtung noch weitere Geräte, wie z. B. ein Radio oder einen Bordcomputer ansteuern.

Um einer Fehlbedienung vorzubeugen, kann der oder die Schalter so ausgebildet sein, dass der oder die Schalter die Verriegelungsvorrichtung erst nach Eingabe einer vorzugsweise vorwählbaren Schaltkombination zum Entriegeln ansteuern. Es ist auch vorgesehen, dass der oder die Schalter die Verriegelungsvorrichtung erst bei gleichzeitiger Betätigung mehrerer Schalter und/oder Schaltflächen zum Entriegeln ansteuert.

In einer Ausführung kann die Lenksäule manuell verstellbar sein, so dass nach Lösen der Verriegelungsvorrichtung der Fahrer das Lenkrad manuell in die gewünschte Position bringen kann. Die Lenksäule ist insbesondere in ihrer Länge, d. h. axial und in der Neigung verstellbar. An der Lenksäule können Dämpfer angeordnet sein, die auf das Gewicht der Lenksäule abgestimmt sind und die Position der Lenksäule nach dem Lösen der Verriegelungsvorrichtung halten, solange keine Kraft auf das Lenkrad oder die Lenksäule ausgeübt wird.

Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die Lenksäule motorisch verstellbar ist. Die Lenksäule kann einen elektrischen und/oder hydraulischen und/oder pneumatischen Antrieb aufweisen, der die Lenksäule in axialer Richtung und/oder die Neigung der Lenksäule verstellt.

Weitere Merkmale und Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend genannten und nachfolgend aufgeführten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

In den Figuren sind weitere Ausführungen der Erfindung dargestellt und erläutert, dabei zeigen:
1: ein Lenkrad in Draufsicht mit Prallfläche und Schaltern zum Verstellen der Lenkradposition;
2: eine Seitenansicht des Lenkrads mit Lenksäule.
Die 1 zeigt ein Lenkrad 1 eines Kraftfahrzeugs in Neutralstellung, d. h. in Geradeausstellung. Das Lenkrad 1 weist eine geschlossen umlaufende Handhabe 3 auf, die über vier Speichen 31 mit einer mittig angeordneten Prallplatte 2 verbunden ist. Die Speichen 31 und die Prallplatte 2 bilden zusammen mit der Handhabe 3 vier Durchgriffe aus. Jeweils ein großer Durchgriff ist in der 1 dargestellten Geradeausstellung oberhalb bzw. unterhalb der Prallplatte 2 angeordnet. Im Griffbereich der linken Hand ist zwischen den beiden linken Speichen 31 ein kleinerer Durchgriff für die Finger der linken Hand angeordnet. Auf der rechten Seite des Lenkrads 1 ist ein analog ausgebildeter Durchgriff für die Finger der rechten Hand angeordnet.
Die vier Speichen 31 bilden mit der Prallplatte 2 eine gemeinsame Prallfläche 21 aus. Im Bereich des Durchgriffs der linken Hand ist an der obenliegenden Speiche 31 an dem Übergang von der Speiche 31 zu der Prallplatte 2 ein Teil der Prallfläche 21 als Schalter 22 ausgebildet. Auf der rechten Seite ist im Bereich des Durchgriffs der rechten Hand ebenfalls an der obenliegenden Speiche 31 an dem Übergang von der Speiche 31 zu der Prallplatte 2 ein Teil der Prallfläche 21 als Schalter 23 ausgebildet. Die Schalter 22, 23 sind so angeordnet, dass sie von dem Daumen der rechten bzw. linken Hand betätigbar sind, ohne dass der Griff der Hand an der Handhabe 3 des Lenkrads 1 gelöst werden muss.
Der Schalter 22 weist vier über Kreuz angeordnete Schaltflächen A, B, C, D auf. Ebenso weist der Schalter 23 vier über Kreuz angeordnete Schaltflächen E, F, G, H auf. Die Schalter sind als monostabile Taster ausgebildet, d. h. dass sie bei Nichtbetätigung in einer Neutralstellung verharren. Erst bei Betätigung wird eine der Schaltflächen A, B, C, D, des Schalters 22 und/oder eine der Schaltflächen E, F, G, H betätigt und die der jeweiligen Schaltfläche A-H zugeordnete Schaltfunktion ausgelöst.
Die Oberseite der Schaltflächen der Schalter 22, 23 fluchtet mit der Prallfläche 21, so dass die Schalter keine über die Prallfläche 21 hinausragenden Teile aufweisen und somit auch keine Verletzungsgefahr bergen.
Die 2 zeigt das Lenkrad 1 in Seitenansicht. Die Handhabe 3 des Lenkrads 1 ist über die Speichen mit einer Lenksäule 4 drehfest verbunden. Diese ist an einem Fahrzeugchassis schwenkbar gelagert, so dass die Neigung der Lenksäule 4 einstellbar ist. Die Lenksäule 4 weist ein Außenrohr 45 und ein in diesem verschiebbar gelagertes Innenrohr 44 auf, so dass die Länge der Lenksäule 4 verstellbar ist.
Zwischen dem Innenrohr 44 und dem Außenrohr 45 wirkt ein Antrieb 42 ein, der zum Verstellen der Länge der Lenksäule 4 ausgebildet ist. Der Antrieb 42 weist eine Verriegelungsvorrichtung 41a auf, die zum Verriegeln und/oder Entriegeln der Längsposition der Lenksäule 4 ausgebildet ist.
Zum Neigen der Lenksäule 4 weist diese einen Antrieb 43 auf, der zwischen dem Fahrzeugchassis und der Lenksäule 4 einwirkt. Dieser Antrieb 43 weist ebenfalls eine Verriegelungsvorrichtung 41b auf, die zum Verriegeln und/oder Entriegeln der Position der Lenksäule 4 ausgebildet ist.
Die Schalter 22 und 23 sind mit den Verriegelungsvorrichtungen 41a, 41b und den Antrieben 42 bzw. 43 verbunden. Dabei sind einzelne Schaltflächen der Schalter 22 und 23 gemäß ihrer räumlichen Orientierung der jeweils zugehörigen Verriegelungsvorrichtung 41a oder 41b und dem jeweils zugehörigen Antrieb 42 bzw. 43 sinngemäß zugeordnet.
So sind die oben angeordneten Schaltflächen A und F zum Verstellen der Lenkradposition nach oben ausgebildet und mit der Verriegelungsvorrichtung 41b und dem Antrieb 43 verbunden. Entsprechend sind die Schaltflächen D und G zum Verstellen der Lenkradposition nach unten ausgebildet und mit der Verriegelungsvorrichtung 41b und dem Antrieb 43 verbunden.
Die Schaltflächen C, E und B, H, sind zum Verstellen der axialen Position des Lenkrads ausgebildet und mit der Verriegelungsvorrichtung 41a und dem Antrieb 42 verbunden. Dabei sind die Schaltflächen C und E zum Ausfahren der Lenksäule 4 und die Schaltflächen B und H zum Einfahren der Lenksäule 4 ausgebildet.
Diese in den 1 und 2 beschriebene Zuordnung von Schaltflächen zu Verstellrichtungen ist beispielhaft und es sind auch weitere, von den beschriebenen Kombinationen abweichende Zuordnungen von Schaltflächen zu Bewegungsrichtungen der Lenksäule 4 vorgesehen.
Beim Betätigen einer Schaltfläche A bis H wird zuerst die jeweilige Verriegelungsvorrichtung 41a bzw. 41b entriegelt. Danach wird der jeweilige Antrieb 42 bzw. 43 zum Verstellen der Lenksäule 4 angesteuert. Nach Loslassen der Schaltfläche oder wenn eine Endposition erreicht ist wird der Antrieb 42 bzw. 43 wieder abgeschaltet und die Verriegelungsvorrichtung 41a bzw. 41b verriegelt. So kann die Position des Lenkrads einfach und komfortabel eingestellt werden.
Um Fehlbedienung auszuschließen, ist vorgesehen, dass immer zwei der Schaltflächen A bis H gleichzeitig betätigt werden müssen, um eine Schaltfunktion auszulösen. Um das Lenkrad nach oben zu verstellen, müssen die Schaltflächen A und F gleichzeitig betätigt werden. Sinngemäß müssen jeweils die Schaltflächen D und G oder C und E oder B und H gleichzeitig betätigt werden, um das Lenkrad in die gewünschte Richtung zu bewegen.

Claims

Lenkrad für ein Kraftfahrzeug, mit einer Prallplatte und einer um die Prallplatte umlaufenden Handhabe, die über Speichen mit der Prallplatte und einer axial- und/oder neigungsverstellbaren Lenksäule verbunden ist, wobei die Lenksäule eine pneumatisch und/oder elektrisch und/oder hydraulisch betätigbare Verriegelungsvorrichtung zum Ent- und/oder Verriegeln der Lenksäule aufweist, und wobei die Speichen so in die mittig zu der Handhabe angeordnete Prallplatte münden, dass die zu einem Fahrer gerichtete Oberseite der Speichen und der Prallplatte eine gemeinsame Prallfläche ausbilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallfläche (21) an zumindest zwei Übergängen von der Prallplatte (2) zu einer Speiche (31) als Schalter (22, 23) zum Betätigen der Verriegelungsvorrichtung (41a, 41b) ausgebildet ist, wobei die Schalter (22, 23) die Verriegelungsvorrichtung (41a, 41b) erst nach Eingabe einer vorwählbaren Schaltkombination zum Entriegeln ansteuern.
Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (22, 23) als monostabiler Taster ausgebildet ist, der bei Betätigung die Verriegelungsvorrichtung (41a, 41b) löst und bei Nichtbetätigung die Verriegelungsvorrichtung (41a, 41b) verriegelt.
Lenkrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schalter (22, 23) als Taster mit mehrfacher Schaltfunktion ausgebildet ist, indem der Taster eine Neutralstellung und mehrere einzeln betätigbare Schaltflächen (A, B, C, D, E, F, G, H) aufweist.
Lenkrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalter (22, 23) zum Lösen der Verriegelungsvorrichtung (41a, 41b) erst bei gleichzeitiger Betätigung mehrerer Taster ausgebildet sind.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Schalter (22, 23) so an der Prallfläche (21) angeordnet sind, dass der oder die Schalter (22, 23) ohne die Hände von der Handhabe (3) zu nehmen bedienbar sind.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäule (4) manuell verstellbar ist.
Lenkrad nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenksäule (4) einen elektrischen und/oder pneumatischen und/oder hydraulischen Antrieb (42, 43) zum Verstellen einer Lenkradposition aufweist.