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Die Erfindung betrifft ein umkonfigurierbares Lenkrad mit einem Lenkradtopf zur Fixierung des Lenkrads an einer Lenksäule eines Kraftfahrzeugs, einer durch den Lenkradtopf verlaufenden Lenkradachse, mindestens einem Griffbereich, der auf mindestens zwei entgegengesetzten Seiten des Lenkradtopfes von diesem beabstandet angeordnet ist und mindestens einer Speiche, die den Lenkradtopf mit dem Griffbereich verbindet.
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Ein derartiges Lenkrad ist beispielsweise aus der
DE 199 19 278 A1 bekannt. Das Lenkrad weist einen Lenkradkranz auf, der zumindest teilweise in seiner Dicke und/oder seinem Durchmesser zwischen einem minimalen Durchmesser und einem maximalen Durchmesser verstellbar ist. Der Lenkradkranz weist mehrere Kranzsegmente auf, die in Umfangsrichtung relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind, so dass die Kranzsegmente unterschiedliche Relativlagen zueinander aufweisen. Somit ist der Lenkradkranz derart konfigurierbar, dass er in einer ersten Konfiguration Unterbrechungen aufweist und in einer zweiten Konfiguration umlaufend ausgebildet ist. Ein derartiges Lenkrad hat den Nachteil, dass Kranzsegmente in einen Beinraum eines Fahrers eingreifen und somit den Komfort des Fahrers negativ beeinträchtigen. Des Weiteren benötigt ein derartiges Lenkrad einen aufwändigen Haltemechanismus, um die einzelnen Kranzsegmente in den gewählten Relativlagen zu fixieren und gegen ein relatives Bewegen zu sichern.
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Die
DE 103 16 350 zeigt eine alternative Ausführungsform eines umkonfigurierbaren Lenkrads. Das Lenkrad weist einen Lenkradkranz mit mehreren Kranzsegmente auf, die mit ihren Stirnseiten aneinander angeordnet sind. Zwei der Kranzsegmente sind um eine Schwenkachse, die senkrecht zu den Stirnseiten der Kranzsegmente angeordnet ist, verschwenkbar. Auf diese Weise ist das Lenkrad in mehrere unterschiedliche Konfigurationen verstellbar. Ein derartiges Lenkrad hat den Nachteil, dass ein aufwändiger Haltemechanismus erforderlich ist, um die verschwenkbaren Kranzsegmente in den gewählten Relativpositionen zu fixieren und gegen ein relatives Bewegen zu sichern. Des Weiteren hat dieses Lenkrad den Nachteil, dass die Größe eines zu verschwenkenden Kranzsegments bauartbedingt stark begrenz ist, so dass Kranzsegmente in den Beinraum des Fahrers eingreifen und somit den Komfort des Fahrers negativ beeinträchtigen.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein umkonfigurierbares Lenkrad bereitzustellen, das obige Nachteile nicht aufweist. Demnach ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein umkonfigurierbares Lenkrad bereitzustellen, das leicht umkonfigurierbar ist, einen verbesserten Beinfreiraum für einen Fahrer aufweist und das auf eine verbesserte sowie einfachere Art in entsprechenden Konfigurationen fixierbar ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Lenkrad nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche 2 bis 10 beschreiben hierbei bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Demnach wird die Aufgabe gelöst durch ein umkonfigurierbares Lenkrad mit einem Lenkradtopf zur Fixierung des Lenkrads an einer Lenksäule eines Kraftfahrzeugs, einer durch den Lenkradtopf verlaufenden Lenkradachse, mindestens einem Griffbereich, der auf mindestens zwei entgegengesetzten Seiten des Lenkradtopfes von diesem beabstandet angeordnet ist und mindestens einer Speiche, die den Lenkradtopf mit dem Griffbereich verbindet. Der Griffbereich weist einen oberen Griffbereich und einen unteren Griffbereich auf, wobei der untere Griffbereich relativ zum oberen Griffbereich zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position parallel zur Lenkradachse verschiebbar ist. Dabei ist der untere Griffbereich in der zweiten Position näher an der Lenksäule angeordnet als in der ersten Position. Des Weiteren ist der untere Griffbereich in der zweiten Position näher an der Lenksäule angeordnet als der obere Griffbereich.
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Der Lenkradtopf ist in einem Zentrum des Lenkrads angeordnet und kann im Wesentlichen eine beliebige äußere Form aufweisen. Auf einer Seite, die einem Fahrer abgewandt ist, weist der Lenkradtopf vorzugsweise eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Zapfens einer Lenksäule auf. Alternativ weist der Lenkradtopf einen Zapfen zur Anordnung in einer entsprechenden Aufnahme einer Lenksäule auf. Der Lenkradtopf ist somit mit der Lenksäule koppelbar sowie an dieser derart fixierbar, dass ein Drehen des Lenkrads um die Lenkradachse eine entsprechende Drehung der Lenksäule bewirkt. Die Lenkradachse fällt vorzugsweise im montierten Zustand mit einer Lenksäulenachse der Lenksäule zusammen.
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Vorzugsweise ist der obere Griffbereich über mindestens eine erste Speiche und der untere Griffbereich über mindestens eine zweite Speiche mit dem Lenkradtopf verbunden. Der untere Griffbereich ist entlang der Lenkradachse zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position entlang der Lenkradachse verschiebbar an dem Lenkradtopf gehalten.
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Zum Verschieben des unteren Griffbereichs zwischen der ersten Position und der zweiten Position weist der Lenkradtopf vorzugsweise eine Führungseinrichtung auf, an der die zweite Speiche angeordnet ist, die den unteren Griffbereich mit dem Lenkradtopf verbindet. Somit sind zweite Speiche und unterer Griffbereich gemeinsam relativ zum Lenkradtopf verfahrbar. Ein bevorzugter Verfahrweg des unteren Griffbereichs beträgt zwischen 20 mm und 100 mm, weiter bevorzugt zwischen 30 mm und 60 mm und besonders bevorzugt ca. 40 mm.
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In der ersten Position ist der untere Griffbereich in einem Bereich der Fahrgastzelle angeordnet, so dass eine Beinfreiheit des Fahrers durch den unteren Griffbereich begrenzt wird.
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In der zweiten Position ist der untere Griffbereich in Richtung Lenksäule verschoben. Auf diese Weist gibt der untere Griffbereich einen Bereich in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs frei und trägt somit zur Erhöhung der Beinfreiheit des Fahrers bei. Vorzugsweise ist der untere Griffbereich in der ersten Position in einer Armaturenleiste des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen versenkt, so dass der freigegebene Bereich in der Fahrgastzelle eine besonders große Beinfreiheit für den Fahrer bietet.
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Ein erfindungsgemäßes, umkonfigurierbares Lenkrad hat gegenüber herkömmlichen, umkonfigurierbaren Lenkrädern den Vorteil, dass besonders viel Beinfreiheit für den Fahrer bereitstellbar ist. Des Weiteren ist das Lenkrad mit einfachen Mitteln sowie kostengünstig herstellbar. Überdies ist eine lineare Führung des unteren Griffbereichs besonders verschleißarm sowie belastbar und erhöht somit die Zuverlässigkeit sowie Wartungsintervalle bzw. Lebensdauer des Lenkrads.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist der untere Griffbereich in der ersten Position im Wesentlichen den gleichen Abstand von der Lenksäule auf wie der obere Griffbereich. Dies hat den Vorteil, dass der obere Griffbereich und der untere Griffbereich zu dem Fahrer im Wesentlichen den gleichen Abstand aufweisen, insbesondere beim Verdrehen des Lenkrads während der Fahrt. Somit kann der Fahrer das Lenkrad in jeder Lenkposition, also in jeder Rotationsposition des Lenkrads um die Lenkradachse, sicher greifen sowie halten und verdrehen.
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Vorzugsweise sind der untere Griffbereich und der obere Griffbereich ausgebildet, in einer ersten Konfiguration miteinander einen Lenkradkranz zu bilden. In der ersten Konfiguration ist der untere Griffbereich in der ersten Position sowie an dem oberen Griffbereich angeordnet. Der Lenkradkranz ist vorzugsweise im Wesentlichen torusförmig mit einem im Wesentlichen konstanten Außendurchmesser ausgebildet. Weiter bevorzugt weist der Lenkradkranz einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Ein derartiger Lenkradkranz ist für Lenkbewegungen, die ein Drehen des Lenkrads um mehr als 90° erfordern, besonders gut geeignet, da der Lenkradkranz zum Fahrer einen konstanten Abstand und eine ergonomische Grifffläche aufweist.
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Ebenfalls bevorzugt ist der der Lenkradkranz in der ersten Konfiguration umlaufend ausgebildet. Ein umlaufender Lenkradkranz hat den Vorteil, dass insbesondere große Lenkbewegungen, die ein Drehen des Lenkrads um mehr als 90° erfordern, der Fahrer das Lenkrad immer sicher im Griff hat und nicht aus Versehen in einen Zwischenraum des Lenkradkranzes ins leere Greift.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das das Lenkrad einen Rastmechanismus zum Fixieren des unteren Griffbereichs in der ersten Position und/oder der zweiten Position und/oder einer Zwischenposition, die zwischen der ersten Position und der zweiten Position angeordnet ist, aufweist. Unter Fixieren wird hierbei ein lösbares Fixieren verstanden. Vorzugsweise ist der Rastmechanismus derart ausgebildet, dass beim Erreichen der ersten Position bzw. der zweiten Position das Fixieren in der jeweiligen Position automatisch durch Einrasten des Rastmechanismus erfolgt. Weiter bevorzugt erfolgt ein temporäres Fixieren des unteren Griffbereichs in der Zwischenposition durch eine entsprechende Eingabe des Fahrers, wie z. B. der Betätigung eines entsprechenden Eingabeelements, wie z. B. eines Schalters, Knopfes oder Hebels. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der untere Griffbereich leicht in der ersten Position und/oder der zweiten Position und/oder der Zwischenposition fixierbar ist. Des Weiteren wird durch den Rastmechanismus verhindert, dass das Lenkrad, z. B. während des Betriebs, ungewollt umkonfiguriert wird.
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Es ist bevorzugt, dass der obere Griffbereich einen linken oberen Griffbereich sowie einen rechten oberen Griffbereich aufweist, wobei der linke obere Griffbereich und der rechte obere Griffbereich um die Lenkradachse zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verdrehbar sind, wenn der untere Griffbereich in der zweiten Position angeordnet ist. In der ersten Stellung ist eine rechte Stirnseite des linken oberen Griffbereichs an einer linken Stirnseite des rechten oberen Griffbereichs derart angeordnet, dass sie eine gemeinsame Kontaktfläche aufweisen. Somit bilden der linke obere Griffbereich und der rechte obere Griffbereich in der ersten Stellung einen gemeinsamen oberen Griffbereich. In der zweiten Stellung sind die linke Stirnseite und die rechte Stirnseite voneinander beabstandet angeordnet, so dass der obere Griffbereich eine Lücke aufweist. Die Lücke beträgt vorzugsweise zwischen 20° und 120°, weiter bevorzugt zwischen 40° und 100° und besonders bevorzugt ca. 80°.
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Der linke obere Griffbereich und der rechte obere Griffbereich sind vorzugsweise jeweils an einer ersten Speiche angeordnet, wobei die ersten Speichen an dem Lenkradtopf um die Lenkradachse drehbar gehalten sind. Weiter bevorzugt sind die ersten Speichen derart miteinander gekoppelt, dass bei einem Drehen einer ersten Speiche in eine erste Richtung die andere erste Speiche in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung gedreht wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil dass ein Verschwenken des linken oberen Griffbereichs und des rechten oberen Griffbereichs leicht und zuverlässig erfolgen kann. Des Weiteren ist das Lenkrad somit derart umkonfigurierbar, dass eine aktuelle Konfiguration des Lenkrads leicht und schnell durch visuelle Kontrolle identifizierbar ist.
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Vorzugsweiser sind der linke obere Griffbereich und der rechte obere Griffbereich nicht um die Lenkradachse verdrehbar, wenn der untere Griffbereich in der ersten Position angeordnet ist. Somit ist der untere Griffbereich in der ersten Position innerhalb eines Verschwenkbereichs des linken oberen Griffbereichs und des rechten oberen Griffbereichs angeordnet und verhindert formschlüssig ein entsprechendes Verschwenken dieser. Weiter bevorzugt sind der linke obere Griffbereich und der rechte obere Griffbereich nur der ersten Stellung anordenbar, wenn der untere Griffbereich in der ersten Position angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass mit einfachen Mitteln der der linke obere Griffbereich und der rechte obere Griffbereich in der ersten Stellung formschlüssig und zuverlässig fixierbar sind.
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Es ist bevorzugt, dass das Lenkrad einen Rastmechanismus zum Fixieren des linken oberen Griffbereichs und des rechten oberen Griffbereichs in der ersten Stellung und/oder der zweiten Stellung und/oder einer Zwischenstellung, die zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung angeordnet ist, aufweist. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Rastmechanismus zur Fixierung des oberen Griffbereichs in der zweiten Stellung ausgebildet ist. Unter Fixieren wird hierbei ein lösbares Fixieren verstanden. Vorzugsweise ist der Rastmechanismus derart ausgebildet, dass beim Erreichen der ersten Stellung bzw. der zweiten Stellung das Fixieren in der jeweiligen Stellung automatisch durch Einrasten des Rastmechanismus erfolgt. Weiter bevorzugt erfolgt ein temporäres Fixieren des linken oberen Griffbereichs sowie des rechten oberen Griffbereichs in der Zwischenstellung durch eine entsprechende Eingabe des Fahrers, wie z. B. der Betätigung eines entsprechenden Eingabeelements, wie z. B. eines Schalters, Knopfes oder Hebels. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass der obere Griffbereich leicht in der ersten Stellung und/oder der zweiten Stellung und/oder der Zwischenstellung fixierbar ist. Des Weiteren wird durch den Rastmechanismus verhindert, dass das Lenkrad, z. B. während des Betriebs, ungewollt umkonfiguriert wird.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Lenkrad eine erste Konfiguration und eine zweite Konfiguration auf, wobei in der ersten Konfiguration der untere Griffbereich in der ersten Position und der linke obere Griffbereich sowie der rechte obere Griffbereich in der ersten Stellung angeordnet sind. In der zweiten Konfiguration sind der untere Griffbereich in der zweiten Position und der linke obere Griffbereich sowie der rechte obere Griffbereich in der zweiten Stellung angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass das Lenkrad unterschiedliche Konfigurationen aufweist, die sich in ihrer Ausprägung stark voneinander unterscheiden, nämlich durch Verschwenkungen um die Lenkradachse sowie eine Translation entlang der Lenkradachse. Des Weiteren ist insbesondere die erste Konfiguration wegen der sichere Fixierung des oberen Griffbereichs durch Formschluss vorteilhaft.
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Besonderes bevorzugt weist das Lenkrad mindestens eine Antriebseinheit zum automatischen Bewegen einzelner Griffbereiche des Lenkrads auf, wobei das Lenkrad zur Aktivierung der Antriebseinheit einen Sensor aufweist, mit dem ein Ziehen des Lenkrads und/oder ein Drücken gegen das Lenkrad in Richtung der Lenkradachse erfassbar ist und/oder dass das Lenkrad zur Aktivierung der Antriebseinheit mindestens ein Betätigungselement aufweist. Die Antriebseinheit ist vorzugsweise derart ausgebildet, den unteren Griffbereich in mindestens einer Position, vorzugsweise der ersten Position, und/oder der zweiten Position und/oder den linken oberen Griffbereich bzw. den rechten oberen Griffbereich in mindestens einer Stellung, vorzugsweise der zweiten Stellung und/oder der ersten Stellung, zu halten bzw. zu fixieren. Der Sensor ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein Drücken gegen das Lenkrad vom Fahrer in Richtung Lenksäule ein Umkonfigurieren des Lenkrads in die zweite Konfiguration und ein Ziehen des Lenkrad von der Lenksäule weg bzw. zum Fahrer hin ein Umkonfigurieren des Lenkrads in die erste Konfiguration bewirkt. Weiter bevorzugt bewirkt ein Nachlassen des Drückens bzw. Ziehens ein Verweilen des Lenkrads in der jeweiligen Zwischenposition. Das Betätigungselement weist vorzugsweise eine zum Sensor analoge Funktionsweise auf.
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Eine Fahrzeugsteuerung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass beim Anwählen einer manuellen Steuerung des Fahrzeugs das Lenkrad automatisch in die erste Konfiguration verfahren und beim Anwählen einer automatischen Steuerung des Fahrzeugs, wie z. B. einem Autopiloten oder einer Einparkhilfe, automatisch in die zweite Konfiguration verfahren wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt schematisch:
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1 eine perspektivische Ansicht auf eine bevorzugte Ausführungsform des Lenkrads in der ersten Konfiguration,
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2 eine perspektivische Ansicht des Lenkrads aus 1 in einer Zwischenkonfiguration,
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3 eine Draufsicht auf das Lenkrad aus 1 in einer zweiten Konfiguration und
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4 eine Seitenansicht des Lenkrads aus 1 in der Zwischenkonfiguration gemäß 2.
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Das in 1 in einer perspektivischen Darstellung abgebildete Lenkrad 1 weist einen zentralen Lenkradtopf 2 auf, durch den eine Lenkradachse 3 verläuft. Der Lenkradtopf 2 ist an eine nicht abgebildete Lenksäule eines Kraftfahrzeugs koppelbar. Von dem Lenkradtopf 2 erstrecken sich drei Speichen 4 im Wesentlichen quer zur Lenkradachse 2 bzw. nach außen, wobei sich zwei erste Speichen 4a im Wesentlichen in entgegengesetzte Richtungen auf einer gemeinsamen Achse erstrecken und sich eine zweite Speiche 4b im Wesentlichen quer zu den ersten Speichen 4a in dieser Ansicht nach unten erstreckt.
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An den ersten Speichen 4a ist ein oberer Griffbereich 5 in einer ersten Stellung und an der zweiten Speiche 4b ein unterer Griffbereich 6 in einer ersten Position angeordnet. Der obere Griffbereich 5 und der untere Griffbereich 6 sind somit in einer ersten Konfiguration angeordnet und bilden in dieser Ausführungsform einen umlaufenden, im Wesentlichen torusförmigen Lenkradkranz 7.
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Der obere Griffbereich 5 weist einen linken oberen Griffbereich 5a sowie einen rechten oberen Griffbereich 5b auf, die nebeneinander angeordnet sind und somit einen gemeinsamen oberen Griffbereich 5 bilden. Dabei ist der linke obere Griffbereich 5a und der rechte obere Griffbereich 5b jeweils über eine erste Speiche 4a mit dem Lenkradtopf 4 verbunden.
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In dieser ersten Konfiguration sind die Schnittstellen zwischen dem linken oberen Griffbereich 5a, dem rechten oberen Griffbereich 5b und dem unteren Griffbereich 6 nicht erkennbar, da die Griffbereiche aneinander anliegen. Der untere Griffbereich 6 verhindert formschlüssig ein Verschwenken des linken oberen Griffbereichs 5a und des rechten oberen Griffbereichs 5b relativ zum Lenkradtopf.
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Die in 1 dargestellte erste Konfiguration ist besonders für einen Betrieb des Kraftfahrzeugs geeignet, in dem der Fahrer das Kraftfahrzeug selbst steuert und durch kein automatisches Fahrzeuglenksystem, wie z. B. einem Autopiloten, unterstützt wird.
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2 zeigt das Lenkrad 1 aus 1, wobei der untere Griffbereich 6 aus der ersten Position in eine zweite Position verfahren ist. Der obere Griffbereich 5, bzw. der linke obere Griffbereich 5a und der rechte obere Griffbereich 5b, ist wie in 1 in der ersten Stellung angeordnet und vorzugsweise über einen Rastmechanismus und/oder eine Antriebseinheit in dieser Stellung fixiert. Diese Konfiguration kann auch als Zwischenkonfiguration bezeichnet werden. Die Zwischenkonfiguration ist eine Konfiguration, die vorzugsweise nur temporär beim Umkonfigurieren zwischen der ersten Konfiguration und einer zweiten Konfiguration auftritt.
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In der zweiten Position ist der untere Griffbereich 6 mit der an dem unteren Griffbereich 6 angeordneten zweiten Speiche 4b in Fahrzeugrichtung nach vorne verschoben und somit näher an einer Lenksäule angeordnet als in der ersten Position. Die zweite Speiche 4b ist z. B. über eine Linearführung an dem Lenkradtopf 2 gehalten. Des Weiteren ist ein Verschwenken des linken oberen Griffbereichs 5a und des rechten oberen Griffbereichs 5b nicht mehr durch den unteren Griffbereich 6 blockiert.
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3 zeigt das Lenkrad 1 aus 1 in einer frontalen Draufsicht sowie in einer zweiten Konfiguration. In der zweiten Konfiguration ist der untere Griffbereich 6 in der zweiten Position und der linke obere Griffbereich 5a sowie der rechte obere Griffbereich 5b in der zweiten Stellung angeordnet. Somit weist der obere Griffbereich 5 zwischen dem linken oberen Griffbereich 5a und dem rechten oberen Griffbereich 5b eine Lücke auf, die in dieser Ausführungsform von der Lenkradachse 3 aus betrachtet etwa 80° beträgt.
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Die in 3 dargestellte zweite Konfiguration ist besonders für einen Betrieb des Kraftfahrzeugs geeignet, in dem der Fahrer das Kraftfahrzeug nicht selbst steuert und durch ein automatisches Fahrzeuglenksystem, wie z. B. einem Autopiloten, unterstützt wird.
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4 zeigt das Lenkrad 1 aus 2 in einer Seitenansicht und somit das Lenkrad 1 aus 1 in der Zwischenkonfiguration. In dieser Ansicht wird deutlich, dass der untere Griffbereich 6 entlang der Lenkradachse 3 in Fahrtrichtung nach vorne in die zweite Position verschoben ist. Der obere Griffbereich 5 ist noch in der ersten Stellung angeordnet und ist in dieser Zwischenkonfiguration um die Lenkradachse 3 relativ zum Lenkradtopf 2 von der ersten Stellung in die zweite Stellung verschwenkbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lenkrad
- 2
- Lenkradtopf
- 3
- Lenkradachse
- 4
- Speiche
- 4a
- erste Speiche
- 4b
- zweite Speiche
- 5
- oberer Griffbereich
- 5a
- linker oberer Griffbereich
- 5b
- rechter oberer Griffbereich
- 6
- unterer Griffbereich
- 7
- Lenkradkranz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19919278 A1 [0002]
- DE 10316350 [0003]
