形狀可變的方向盤的制作方法

文檔序號:24728931發布日期:2021-04-16 23:23
形狀可變的方向盤的制作方法

1.本發明涉及一種機動車的形狀可變的方向盤,所述方向盤的方向盤輪圈由多個輪圈部件組裝而成,其中一些輪圈部件可相對于彼此樞轉,以便除了圓形的造型之外也可以轉變成近似橢圓形的形狀,其中,在可圍繞圓形中心點旋轉的方向盤的中性位置中,在橢圓形中的較長的半軸至少近似水平地定向。對于現有技術示例性參閱以下文獻:de1020087045918a1和de1020087045919a1。


背景技術:

2.根據權利要求1的前序部分所述的形狀可變的方向盤對于能夠自主或高度自動化行駛的機動車是特別有用的,因為在持續較長的行駛時段內——在所述行駛時段中車輛在沒有駕駛員(或一般地為車輛乘員)的干預的情況下運動,在通過駕駛員進行操縱時所需的方向盤可以被置于要求較小空間的(并且因此較少干擾的)形狀中。已知不同結構形狀的方向盤,這些方向盤可以從通常的圓形轉變為橢圓的形狀(“橢圓形”)并且可以轉變回來,其中,不同于例如本身可相對自由地變形的方向盤輪圈,出于安全原因可優選的是,方向盤輪圈由多個可彼此相對地樞轉的單個部件組裝而成,所述單個部件本身是剛性的并且在本文中被稱作輪圈部件。
3.在開頭提及的文獻中示出如下的方向盤結構型式,所述方向盤結構型式滿足上述要求,其方式為,當方向盤從圓形轉變為橢圓形時,在方向盤的中性位置(在該位置中由方向盤轉向的車輛直行)中沿豎直方向居中地觀察位于左右外側(并且因此在方向盤為圓形的情況下在方向盤中心點的高度上)的輪圈部件進一步側向地向外移位。在這里,亦即方向盤的尺寸在豎直方向上減小的情況下在另一個方向上、即在水平方向上增大被認為是不利的。


技術實現要素:

4.本發明的任務是,提供一種針對所述問題的補救措施。
5.該任務的解決方案利用獨立權利要求的特征得出,并且對于根據權利要求1的前序部分所述的形狀可變的方向盤,其特征在于,所述輪圈部件能夠借助于設置在方向盤輪圈上的傳動機構移位,使得在中性位置中,方向盤的橢圓形的較長的半軸不長于在方向盤為圓形時的直徑的一半。有利的構型和擴展方案是從屬權利要求的內容,尤其地,所述傳動機構可以構造成杠桿傳動機構或杠桿機構。簡而言之,提出將傳動機構設計成,使得在方向盤的中性位置中,方向盤輪圈可以、更確切地說以其沿豎直方向觀察的上部和下部區段基本上朝向中心點折攏到一起,而方向盤輪圈的兩個側向的中間區段不移位。所述側向的中間區段(其以下被稱作居中的輪圈側面部件)可以為此與方向盤的中心點剛性連接。
6.提出一種例如以杠桿傳動機構形式(或利用其它傳動元件如齒輪)構造的傳動機構,所述傳動機構從第一輪圈部件的樞轉運動出發引起一個或多個另外的輪圈部件的樞轉,使得方向盤的在方向盤的中性位置中水平經過(圓形的)方向盤的中心點伸展的縱向延
伸尺寸至少基本上保持不變或不增大。為此,(沿豎直方向觀察)基本上居中地、即在所述縱向延伸尺寸上,在中性位置中,在方向盤中心點的左邊和右邊設置各一個輪圈側面部件(稱作“居中的輪圈側面部件”),所述輪圈側面部件與所謂的方向盤轂連接、也就是說與方向盤的中央基板連接、更確切地說如通常那樣經由輪輻剛性地連接。
7.在一種有利的擴展方案的意義上提出,如果車輛在較長的時段內自主地(即在沒有駕駛員干預的情況下)運動,則在從圓形過渡到橢圓形時,借助于唯一的引起方向盤形狀變化的(例如以伺服電機形式)的執行器使在方向盤的中性位置中沿豎直方向觀察位于下部或上部的輪圈部件朝向(方向盤的)被占據的圓形中心點的方向樞轉。當然,所述執行器優選還應能夠利用其運動方向的倒轉來實現從橢圓形到圓形的對應返回。
8.優選地,所提出的傳動機構的元件、亦即例如可樞轉的杠桿(所述元件通過第一輪圈部件的樞轉運動觸發而引起至少一個另外的輪圈部件的合適的樞轉運動)直接或間接地(也就是說在中間設置另一個傳動元件或杠桿的情況下)支承在與方向盤轂剛性連接的居中的輪圈側面部件上。此外,可以規定,所述輪圈部件中的一個是長度可變的并且為此優選以伸縮結構方式設計,以便能夠實現在方向盤輪圈的“折攏”的范圍內各個輪圈部件樞轉時可能需要的長度變化。
附圖說明
9.這些以及另外的特征和優點也可從下面對實施例的說明中得出,對于所述實施例,附圖以兩種造型的方向盤示出主要的組成部分,即中央的方向盤轂和基本上僅方向盤輪圈的左側半部(其右側半部為清楚起見未示出)。在此,除了抽象的原理圖之外還示出沒有裝飾部件的實際構造的方案的俯視圖。附圖如下:
10.圖1a以原理圖示出圓形的方向盤,
11.圖1b以原理圖示出橢圓形的方向盤,
12.圖2a示出如實現的那樣的圓形的方向盤,
13.圖2b示出如實現的那樣的橢圓形的方向盤。
具體實施方式
14.中央的方向盤轂利用附圖標記1來表示,所述方向盤轂實際上形成可圍繞圓形的方向盤的中心點m旋轉的基板,在所述方向盤轂處,通常在所述中心點m中固定有轉向心軸,在存在機械的回退平面時,利用所述轉向心軸可以將方向盤的旋轉運動傳遞到機動車的可轉向的車輪上。在示出的方向盤的中性位置中,各一個輪輻2在中心點m的高度上基本上水平伸展地向左和向右離開方向盤轂1,所述輪輻過渡到在其整體上以附圖標記3表示的方向盤輪圈中或者說將所述方向盤輪圈與方向盤轂1連接并且因此承載所述方向盤輪圈。在方向盤為圓形時被駕駛員握住以便利用方向盤使車輛轉向的該方向盤輪圈3由多個輪圈部件31、32、33、34和35組裝而成,它們分別呈圓弧形地形成方向盤輪圈3的一個部段。
15.因此,在輪輻2的端部處設置并且固定有所謂的居中的輪圈側面部件32并且所述輪圈側面部件因此與方向盤轂1剛性連接,其中,在附圖中僅示出左側的居中的輪圈側面部件32。方向盤輪圈3的另外的輪圈部件或組成部分是所謂的下部的輪圈側面部件31以及在本文中的所謂的另外的輪圈側面部件33,所述下部的輪圈側面部件沿豎直方向觀察側向地
設置在中心點m的下方并且以其其中一個端部可樞轉地固定在居中的輪圈側面部件32上,所述另外的輪圈側面部件在與下部的輪圈側面部件31相對置的一側上鉸接在左側或右側的居中的輪圈側面部件32上,并且因此在本文中位于中心點m的上方,其中,在這里也僅示出左側的另外的輪圈側面部件33。最后還設置有兩個上部的輪圈部件34、35的復合結構,所述復合結構共同形成圓弧形的長度可變的輪圈部件(為此在文本中使用附圖標記34/35),所述輪圈部件將所述左側的另外的輪圈側面部件33與附圖中未示出的右側的另外的輪圈側面部件(33)鉸接連接。為了澄清應再次提到,關于伸展經過中心點m的豎直線在圖平面中或關于對應的豎直平面,在安裝在車輛中的狀態中,方向盤輪圈3鏡像對稱地構造,其中僅排除兩個上部的輪圈部件34、35或者說由這兩個輪圈部件構成的長度可變的輪圈部件34/35。在此,上部的輪圈部件34在鉸接點a34中與另外的輪圈側面部件33鉸接連接,并且對應地,上部的輪圈部件35的右側端部區域與未示出的右側的另外的輪圈側面部件(33)鉸接連接。
16.此外,設置有執行器6,所述執行器在這里沿豎直方向觀察位于下方,固定在方向盤轂1上,并且具有可移位的調節構件6a,在所述調節構件中,下部的輪圈部件31(所述輪圈部件可以以其另一個端部圍繞鉸接點a31樞轉地固定在居中的輪圈側面部件32上)的自由端部可樞轉地并且在水平方向上可略微移位地被引導,例如如所示的那樣經由滑槽導向部a36被引導。此外,在其整體上以附圖標記7表示的杠桿傳動機構鉸接或可樞轉地固定在居中的輪圈側面部件32上(分別在左側和右側),所述杠桿傳動機構與下部的輪圈側面部件31的由執行器6引發的樞轉運動結合而引發另外的輪圈側面部件33的合適的樞轉運動,所述另外的輪圈側面部件以其第一端部區段圍繞鉸接點a33可樞轉地固定在居中的輪圈側面部件32上。(僅為完整起見應提到的是,與這里所示的實施方式不同,在執行器位于中心點m的上方并且因此可直接由執行器——即在沒有中間設置另一個輪圈部件的情況下——移位的輪圈側面部件也位于中心點m的上方時,所謂的另外的輪圈側面部件側向地位于中心點的下方)。
17.如果在本文中提到樞轉或可樞轉性,則因此在原理簡圖1a、1b中指的是圍繞垂直于圖平面的軸線的旋轉運動。相同的內容在提及鉸接連接時適用,所述鉸接連接然后能夠實現這樣的樞轉運動。在根據圖2a、2b的真實的方向盤上,方向盤輪圈3描述如下的平面,相應的樞轉軸線垂直于該平面,圍繞該樞轉軸線存在可樞轉性或鉸接性。
18.在將方向盤從圓形(圖1a、圖2a)轉變為橢圓形(圖1b、圖2b)時,各個輪圈部件31、33、34、35所執行的各個移位運動在圖1a中通過設有附圖標記的箭頭px(x=1、2、3、4、5、6)示出并且現在對其進行闡述:
19.首先,調節構件6a根據箭頭p1朝向中心點m的方向移位,其中,下部的輪圈側面部件31被帶動并且圍繞其鉸接點a31(在居中的輪圈側面部件32上鉸接)樞轉,使得其參考調節構件6a略微伸出超過鉸接點3a的端部區段根據箭頭p2樞轉。在剛才提到的該端部區段上,在鉸接點a71中可樞轉地鉸接有杠桿傳動機構7的第一杠桿71,該第一杠桿由此同樣基本上根據箭頭p2移位。通過這樣的(基本上平移的)移位,杠桿傳動機構7的第二杠桿72移位,使得杠桿傳動機構7的第三杠桿73根據箭頭p3移位,所述第二杠桿圍繞鉸接點a72可樞轉地固定在居中的輪圈側面部件2上并且以一個端部與杠桿71的與鉸接點71相對置的端部鉸接連接。在此,所述第三杠桿73在第二杠桿72上可樞轉地鉸接在杠桿72的與第一杠桿71
的鉸接點相對置的端部上。第三杠桿73根據箭頭p3的這樣的移位現在引起與第三杠桿在鉸接點a73中鉸接連接的另外的輪圈側面部件33的根據箭頭p4的樞轉??深惐仍诘谝桓軛U71與下部的輪圈側面部件32之間的布置結構,也就是說,杠桿73與另外的輪圈側面部件33的端部區段鉸接連接、更確切地說在鉸接點a73中鉸接連接,所述端部區段至少略微伸出超過另外的輪圈側面部件33的(在居中的輪圈側面部件32上)的(鉸接的)鉸接點a33。
20.利用所述另外的輪圈側面部件33的剛才提到的樞轉運動,與其鉸接連接的(并且在這里位于上部的)長度可變的輪圈部件34/35也被移位、更確切地說根據箭頭p5向下方移位。在此,基于如下事實,即該長度可變的輪圈部件34/35的在圖中右側的另一個端部與圖中未示出的右側的另外的輪圈部件(33)鉸接連接,所述長度可變的輪圈部件34/35必須縮短。為此,該長度可變的輪圈部件34/35由已經提到的可伸縮地(這通過滑槽導向部a35繪圖地示出)被引導到彼此中的圓弧形的上部的輪圈部件34和35組裝而成,所述上部的輪圈部件根據箭頭p6可基本上移動到彼此之中。
21.在圖2a、2b中,由各個輪圈部件和其它結構元件示出通常被稱為方向盤骨架的部件。通常覆蓋骨架的所有裝飾或覆蓋部件被去除。當然,這樣的覆蓋部件設計成,使得所述折攏成橢圓形或方向盤輪圈翻開回到圓形是可行的。在此,通過將方向盤輪圈的在中性位置中沿水平觀察方向距中心點m最遠的兩個部件、即居中的輪圈側面部件32與方向盤轂1剛性連接,確保在中性位置中,方向盤的橢圓形的較長的半軸不長于在方向盤為圓形時的直徑的一半。如果在輪圈部件樞轉時,在圖中沿水平方向觀察,輪圈部件的一個小的角區域在橢圓形中伸出超過其在圓形中的位置,則也應被視為滿足該條件。
再多了解一些
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