DE3420358A1 - Lenkradausruestung mit einem mittigen steuerungssystem - Google Patents

Lenkradausruestung mit einem mittigen steuerungssystem

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DE3420358A1 DE19843420358 DE3420358A DE3420358A1 DE 3420358 A1 DE3420358 A1 DE 3420358A1 DE 19843420358 DE19843420358 DE 19843420358 DE 3420358 A DE3420358 A DE 3420358A DE 3420358 A1 DE3420358 A1 DE 3420358A1
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Description

Lenkradausrüstung mit einem mittigen Steuerungssystem
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkradausrüstung mit einem zentralen Steuerungssystem, bei dem Eingabeoder Ausgabeeinrichtungen wie beispielsweise eine Vielzahl von Schaltern für Anzeigevorrichtungen usv/. kox.pakt bzw. konzentriert auf einem Anbaustück des Lenkrades angeordnet sind, und insbesonae ·-<=> auf eine lenkraaausrüstung mit einem zentralen Steuerungssystem, bei dem die Eingabe- oder Ausgabeeinrichtungen als Eingabe- oder Ausgabeteil der Ausrüstung dienen, der je nach Erfordernis wahlweise austauschbar ist.
F/22
Drndntr Sank (Wunchen) Kto 3939 844
Postscheck (München) Kto 670-43-804
Aus der japanischen Patentanmeldung 33547/1983 ist eine Lenkradausrüstung bekannt, bei der ein in der Mitte liegendes Anbauelement an einer Lenksäule angebracht ist, wobei eine Vielzahl von Schaltern an dem Anbauelement befestigt ist, die ihrerseits mit einer Vielzahl von Steuervorrichtungen wie beispielsweise eine Hupe, ein Autoradio, eine Klimaanlage, ein automatisches Getriebe und dergleichen am Kraftfahrzeug bzw. an dessen Karosserie elektrisch verbunden sind und diese dadurch steuern.
Neuerdings erfordert ein Fahrzeug, insbesondere ein Automobil viele elektronische Steuerungsvorrichtungen und deshalb steigt die Anzahl der Steuerungsschalter für diese Vorrichtungen und der Anzeigeelemente für, deren Betriebszustände an. Darüberhinaus hat sich nicht nur der Wunsch nach verschiedensten Autotypen bzw. Ausstattungen ergeben, sondern
auch die Anforderungen von Seiten der Benutzer sind vielfach. Ferner werden hinsichtlich Bequemlichkeit und Steigerung der Betriebszuverlässigkeit Signaleingabeeinrichtungen wie Schalter oder Signalausgabeeinrichtungen wie Anzeigen immer mehr auf dem mittigen Anbauelement zentralisiert.
Bei der herkömmlichen Ausrüstung, bei der die Schalter fest an dem Anbauelement angebracht sind, ist es jedoch unmöglich, alle möglicherweise notwendigen Schalter daran zu befestigen, da das Anbauelement sehr begrenzten praktisch zur Verfügung stehenden Raum hat. Folglich kann daran nur eine bestimmte Anzahl von Schaltern angebracht werden, d.h., daß Vorrichtungen nur entsprechend dieser begrenzten Anzahl steuerbar sind. Deshalb kann der herkömmliche Ausrüstungstyp den Wünschen des- Benutzers nicht vollständig entsprechen. Darüberhinaus sind die Steuervorrichtungen in Automobilen je nach Automobiltyp unterschiedlich, so daß für jeden Autctyp ein eigenes Anbau-
element erforderlich ist. Somit bestehen beim Stand der Technik viele Probleme,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkradausrüstung mit zentralem Steuerungssystem zu schaffen, bei der die genannten Probleme beseitigt sind und die Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen aufweist, die wahlweise austauchbar sind. Als Eingabeeinrichtung soll eine Schaltereinheit des Kassettentyps Verwendung finden. Ferner soll Bequemlichkeit und zuverlässiger Betrieb gewährleistet sein, wobei das Steuerungssystem schnell und einfach den Wünschen des Benutzers entsprechen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst. Die Lenkradausrüstung hat hierbei ein mittiges Anbauelement, das mit einer Steuervorrichtung und einem mechanischen Verbindungsstück versehen ist und mindestens eine wahlweise austauschbare Eingabe- oder Ausgabeeinrichtung hat, die mit dem mechanischen Verbindungsstück verbindbar ist.
Erfindungsgemäß ist es für einen Fahrer möglich, je nach Wunsch eine Vielzahl von Eingabe- und/oder Ausgabeteilen der elektrischen Ausrüstungen zu verwenden und den Eingabe- und/oder Ausgabeteil durch einen anderen bereitgestellten für andere elektrische Ausrüstungen zu ersetzen, je nach den Anforderungen im Gebrauch. Deshalb ist die erfindungsgemäße Lenkradausrüstung bequemer in der Bedienung und zuverlässiger in der Betätigung der Schalter und dergleichen. Ferner kann bei einer höheren Anzahl von Schaltertypen die erfindungsgemäße Lenkradausrüstung schnell und einfach einem solchen Anstieg von Schaltern gerecht werden, indem der Eingabe- und/oder Ausgabeteil der Ausrüstung durch einen anderen bereitgestellten er-
setzt wird. Die Lenkradausrüstung kann über einen weiten Bereich von einem volkstümlichen Auto bis zu einem Luxusauto verwendet werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine seitliche Teilschnittansicht einer erfindungsgemäßen Lenkradausrüstung S,
Fig. 2 (a) eine perspektivische Ansicht, die eine Kassettenschaltereinheit 140 gemäß Fig. 1 darstellt,
Fig. 2 (b) eine perspektivische Ansicht einer weiteren Kassettenschaltereinheit,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Lenkradausrüstung S gemäß Fig. 1, gesehen in Richtung des Pfeils in in Fig. 1,
Fig. 4 (a) eine perspektivische Ansicht einer Kassette 31, wobei die Schaltereinheit 140 und ein Steuerungsmikrocomputer 12 auf der signalübertragenden Seite in einem Gehäuse zusammengebaut sind,
und
Fig. 4 (b) eine perspektivische Ansicht der Rückseite der Kassette gemäß Fig. 4 (a).
Fig. 1 zeigt eine Lenkradausrüstung S mit einem kompakten
in der Mitte befindlichen Steuerungssystem. Eine Speiche 2 erstreckt sich von einem Ende eines kreisförmigen Lenkrades 1 weg in die Richtung dessen Mitte, wobei eine ge Kernstange 3 in die Speiche 2 eingesetzt ist. Die Kern-
stange 3 ist durch ein Hülsenelement 4 an einer Lenksäule 5 befestigt, die an dem in Axialrichtung unteren Abschnitt (nicht gezeigt) mit einem Lenkgetriebe verbunden ist. An der Lenksäule 5 ist ein Paar von Ringzahnrädern 6, 6' so angeordnet, daß die Kernstange 3 zwischen ihnen zu liegen kommt, bzw. daß an jeder ihrer Seiten ein Zahnrad vorgesehen ist, wobei das eine Zahnrad 6 an einem Befestigungselement 6A . angebracht ist, das an der Karosserie
befestigt ist und drehbar die Lenksäule 5 hält, während das andere Zahnrad 6' mittels einer Mutter 7 und einem Sprengring 8 drehbar auf dem oberen Ende der Lenksäule 5 montiert ist, wobei eine Relatiydrehung zu dem Hülsenelement 4 zugelassen ist. Jedes Ringzahnrad 6, 61 ist an seinem äußeren Umfang mit Zähnen versehen, mit denen Ritzel 9, 9' und 10, 10' kämmen. Die Ritzel 9 und 91 sind einstückig mit einer Verbindungsachse QA, die drehbar in der Kernstange 3 gehalten ist. Die anderen, den Ritzeln 9, 91 gegenüberliegenden Ritzel 10 und 10' sind ebenfalls einstückig mit einer Verbindungsachse 1OA,
die ebenfalls von der Kernstange 3 drehbar gehalten ist. Jedes Ringzahnrad 6, 61 hat eine Ausnehmung 6B,65',
in der ein Spiralkabel 6C, 6C',aufgenommen ist. Die Kabel 6C, 6C' sind durch ein Verbindungskabel 6D verbunden, das durch eine Bohrung 3A der Kernstange 3 geht.
An der Seitenwand des Ringzahnrades 61 ist eine Unterlage bzw. ein Anbauteil 11 mittels Schrauben befestigt. Ar. dieser Unterlage ist auch fest ein Mikrocomputer 12 als Steuerung für eine Übertragungseinheit angebracht. Der Mikrocomputer 12 ist elektrisch mit dem Kabel 6C' verbunden. An einem unteren Abschnitt 13 der Unterlage 11 ist austauschbar eine Schaltereinheit 140 angebracht, die nachstehend ausführlicher beschrieben wird. Die
Schaltereinheit 140 weist verschiedenste Schalter 14 für eine Vielzahl von Geräten 22 (beispielsweise ein
Autoradio, eine Klimaanlage, ein automatisches Getriebe und dergleichen) auf. Als einer der genannten Schalter 14 kann ein Schalter für eine Hupe in der Schaltereinheit untergebracht sein, bei dieser Ausführungsform ist jedoch ein Hupenschalter 15 in der Form eines Kissens an dem oberen Abschnitt der Unterlage 11 vorgesehen, der gegenüberliegend oberhalb des unteren Abschnitts 13 angeordnet ist. Die Schaltereinheit 140 und der Hupenschalter sind elektrisch mit dem Mikrocomputer 12 verbunden.
Ein Abdeckelement 17 bedeckt die Lenksäule 5 und einen Teil des Lenkgetriebes, und ein Schalthebel 18 dient zur Steuerung eines Scheibenwischers und der Scheinwerfer. Der Schalthebel ragt aus dem Abdeckelement vor.
Wenn ein Fahrer das Lenkrad 1 dreht, werden bei dieser Konstruktion die Speiche 2, die Kernstange 3, das Hülsenelement und die Lenksäule 5 zusammen mit dem Lenkrad gedreht, so daß die Ritzel 9, 9' und 10, 10' sich um das feststehende Ringzahnrad 6 bewegen, wobei jedes Ritzel sich um seine Achse dreht. Da andererseits das andere Ringzahnrad 6' drehbar auf der Lenksäule 5 gelagert ist, behält das Ringzahnrad 61 relativ zur Drehung der Lenksäule 5 unverändert seine Lage bei. D.h., das Ringzahnrad 6' dreht sich nicht und verbleibt in nicht gedrehtem Zustand.
Folglich behalten die Unterlage 11, der Mikrocomputer 12 zur Steuerung und jeder Steuerungsschalter 14 ihren feststehenden Zustand bei, da sie sämtlich an dem Ringzahnrad 6' angebracht sind.
Andererseits sind alle elektrischen Ausrüstungen 22, beispielsweise eine Hupe, eine Klimaanlage, ein Autoradio, eine automatische Getriebeeinheit oder dergleichen, durch ein Interface (Zwischenstation) 21 mit der
OE3981
Ausgangsseite eines weiteren Mikrocomputers 20 verbunden, der eingangsseitig
über Kabel 6C, 6C ■ und 6D mit dem Mikrocomputer 12 mit dessen Ausgangsseite verbunden ist. Der
Mikrocomputer 12 zur Steuerung ist ferner mit einem Verbindungsstecker 23 an der Unterlage 11 (wie Fig. 3 zeigt) verbunden.
Folglich ist jede elektrische Ausrüstung 22 elektrisch mit einem der Verbindungsanschlüsse (nicht gezeigt) des Verbindungssteckers 23 verbunden, wobei jeweils ein Anschluß einem anderen zugeordnet ist. Beide Mikrocomputer 12 und 20 verschlüsseln die an die elektrischen Ausrüstungen 22 angelegten Signale, wodurch die Anzahl der für das Kabel 19 erforderlichen Signalleitung verringert ist. Diese Signale können mittels der beiden Mikrocomputer zunächst verschlüsselt und dann auch entschlüsselt werden.
Bei dieser Ausführungsform ist jeder der Steuerungsschalter 14 gemäß Fig. 1 in einer Kassette als Schaltereinheit ' 140 untergebracht, die einen Stecker mit vielen Anschlüssen hat. Der Stecker wird mit dem Verbindungsstecker 23 als Steckdose verbunden.
Als Schaltereinheit 140 können verschiedene Arten vor. Einheiten hergestellt werden und mehrere unterschiedliche Schalter sind in diesen Schaltereinheiten eingebaut. Beispielsweise ist eine Kassettenschaltereinheit 141 gemäß Fig. 3 (a) mit einem Autoradioschalter 141a, einem Funkkommunikationsschalter 141b, der bei einem Kraftfahrzeug einbaubar ist, einem Klimaanlagenschalter 141c und einem Temperatursteuerschalter 141d versehen, und sie ist ferner ausgerüstet mit einem Mikrofon 141e und Anzeigen 141f, 141g als ihre Zusatzgeräte. Jede Schalterein-
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heit Ml, 142 hat 17 Anschlüsse, wie die Fig. 2(a) und 2(b) zeigen, die für die notwendigen Schalter ausreichen. Bei der in Fig. 2(a) gezeigten Ausführungsform sind jedoch tatsächlich nur vier der dargestellten Anschlüsse in Verwendung.
Fig. 2(b) zeigt einen weiteren Kassettentyp der Schaltereinheit 142. In diesem Fall sind in der Schaltereinheit angeordnet ein Autoradioschalter 142a, ein Klimaanlagenschalter 142c und ein Temperatursteuerschalter 142d,. wobei nur eine Anzeige 142g vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform sind tatsächlich nur drei der Anschlüsse 142h verwendet.
Falls beispielsweise die Einheit 141 als Kassettenschaltereinheit 140 an der Unterlage 11 angebracht wird, wird der untere Teil 13 gemäß Fig. 3 entfernt, wobei nun ein Eingriffsvorsprung 141e der Einheit 141 in Eingriff mit Eingriffsnuten 20a eines an der Unterlage 11 befestigten Tragelements 20 kommt.
In Fig. 3 sind Standardsteuerschalter, beispielsweise für einen Scheinwerfer, für einen Scheibenwischer oder dergleichen mit 20b bzw. 20c bezeichnet.
· Beim vorstehenden Ausführungsbeispiel sind lediglich die Schalter 14 als Kassettenschaltereinheit konstruiert, jedoch können sie zusammen mit dem Mikrocomputer 12 auf der signalübertragenden Seite konstruktiv als Kassetteneinheit miteinander kombiniert werden, wie beispielsweise in den Fig. 4(a) und 4(b) dargestellt ist.
Hierbei umfaßt eine Kassette 31 eine Schaltereinheit 31A und einen Mikrocomputer 31B auf der signalübertragenden Seite, wobei in der Schaltereinheit 31A eine Vielzahl
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von Schaltern gleichermaßen wie in Fig. 2(a) angeordnet ist. Die Kassette 31 hat ebenfalls einen Stecker mit Anschlüssen 31b zur Verwendung mit dem Kabel 19 (Fig. 1). Bei diesen Ausführungsformen ist die Anzahl der dargestellten Anschlüsse 31b kleiner als bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 2(a) und 2(b). Der Grund hierfür ist folgender: Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 2(a) und 2(b) werden alle Arten von Schaltern, die man als erforderlich ansieht, in Betracht gezogen, und die entsprechende Anzahl von Anschlüssen für alle Schalter "wird im Hinblick auf die Massenproduktion der Kassetten vorgesehen. Andererseits wird bei den Anschlüssen 31b gemäß den Fig. 4(a) und 4(b) das Steuerungssignal mittels des Mikrocomputers 12 auf der signalübertragenden Seite verschlüsselt und dann mittels des Mikrocomputers 20 auf der signalempfangenden Seite entschlüsselt. Deshalb ist es hierbei nicht erforderlich, daß die Anzahl der Anschlüsse 31b der Anzahl der Steuervorrichtungen entspricht.
Die Erfindung wurde zwar anhand spezifischer Ausführungsbeispiel beschrieben f es ist jedoch offensichtlich, daß verschiedenste Abänderungen im Rahmen des Erfindungsgedankens möglich sind.
Eine Lenkradausrüstung mit einem kompakten Steuerungssystem umfaßt eine Anschlußkomponente wie eine Eingangsund Ausgangseinrichtung, die an einem mittigen Anbaustück des Lenkrades angebracht sind. Bei einem Lenkrad mit einem zentraliserten Steuerungssystem einschließlich einer Anschlußkomponente und einem Computer für deren Steuerung, die in einem mittigen Anbaustück des Lenkrades angeordnet sind, ist die Anschlußkomponente an dem Anschlußstück wahlweise austauschbar angebracht. Die Anschlußkomponente umfaßt eine Vielzahl von Schaltern und/
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1 oder zusätzlichen Ausrüstungen, und ist daher leicht durch eine andere Kassetteneinheit je nach den Wünschen des Fahrers austauschbar. Diese erfindungsgemäße Lenkradausrüstung ist praktisch und kann schnell und leicht
5 den Anforderungen des Benutzers angepaßt werden.

Claims (7)

  1. CJ,. I/ ^^ Patentanwälte und β·
    ÖÜHLING ■ iVl-HNE-r v!^yjP€ .--. ; Vertreter beim EPA ***
    /"* "*C5 " " - ·"*"-*-**----- Dipl.-Ing. H. Tiedtke M
    " WRAMs^-OTRIW-.-* "-* " Dipl.-Chem. G. Bühling
    «i ry n Q r η Dipl.-Ing. R. Kinne
    O H Z U O O O Dipl.-Ing R Grupe
    Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams
    Dipl.-Chem. Dr. B. Struif
    Bavariaring 4, Postfach 8000 München 2
    Tel.: 089-539653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: O 89-537377 cable: Germaniapatent Müm 30. Mai 1984 DE 3981
    case F-35-D
    Patentansprüche
    1/ Lenkradausrüstung mit einem mittigen Steuerungssystem mit einem Lenkrad, einem mittigen Anbauelement,
    einer das Lenkrad und das Anbauelement verbindenden Speiche, und mit einer an dem Anbauelement angeordneten Anschlußeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Bedieneinheit (14) wahlweise austauschbar an dem Anbauelement (11) anbringbar ist.
  2. 2. Lenkradausrüstung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbauelement (11) mit einem Teil eines elektrischen Verbindungsstücks (23) und mit einem Teil eines mechanischen Verbindungsstücks (20a) versehen ist und daß das Anschlußelement (14) mit dem anderen Teil des elektrischen Verbindungsstücks (141h, 142h, 31b) und dem anderen Teil des mechanischen Verbindungsstücks (14Ii) versehen ist.
  3. 3. Lenkradausrüstung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußeinheit (14) eine Schaltereinheit (140) ist, die mindestens zwei Schalter umfaßt.
    Dresdner tank (Mönchen) KIo. 3939 844 Bay» Vereinsbank (Münciwil Wo 506 941 PoslschecK (Münchenl KIo 670-43-804
    -2- DE
  4. 4. Lenkradausrüstung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußeinheit (14) eine Signalausgabeeinrichtung ist.
  5. 5. LenkradausrUstung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußeinheit (14) Kassettenform (141, 142) hat.
  6. 6. Lenkradausrüstung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Anbauelement
    (11) einen Computer (12) zur Steuerung der Anschlußeinheit (14) hat.
  7. 7. Lenkradausrüstung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußeinheit (14) und der Computer (12)in einerKassette (31) eingebaut sind.
DE19843420358 1983-06-04 1984-05-30 Lenkradausruestung mit einem mittigen steuerungssystem Granted DE3420358A1 (de)

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