形状可变的方向盘的制作方法

1.本发明涉及一种机动车的形状可变的方向盘，所述方向盘的方向盘轮圈由多个轮圈部件组装而成，其中一些轮圈部件可相对于彼此枢转，以便除了圆形的造型之外也可以转变成近似椭圆形的形状，其中，在可围绕圆形中心点旋转的方向盘的中性位置中，在椭圆形中的较长的半轴至少近似水平地定向。对于现有技术示例性参阅以下文献：de1020087045918a1和de1020087045919a1。


背景技术：

2.根据权利要求1的前序部分所述的形状可变的方向盘对于能够自主或高度自动化行驶的机动车是特别有用的，因为在持续较长的行驶时段内——在所述行驶时段中车辆在没有驾驶员(或一般地为车辆乘员)的干预的情况下运动，在通过驾驶员进行操纵时所需的方向盘可以被置于要求较小空间的(并且因此较少干扰的)形状中。已知不同结构形状的方向盘，这些方向盘可以从通常的圆形转变为椭圆的形状(“椭圆形”)并且可以转变回来，其中，不同于例如本身可相对自由地变形的方向盘轮圈，出于安全原因可优选的是，方向盘轮圈由多个可彼此相对地枢转的单个部件组装而成，所述单个部件本身是刚性的并且在本文中被称作轮圈部件。
3.在开头提及的文献中示出如下的方向盘结构型式，所述方向盘结构型式满足上述要求，其方式为，当方向盘从圆形转变为椭圆形时，在方向盘的中性位置(在该位置中由方向盘转向的车辆直行)中沿竖直方向居中地观察位于左右外侧(并且因此在方向盘为圆形的情况下在方向盘中心点的高度上)的轮圈部件进一步侧向地向外移位。在这里，亦即方向盘的尺寸在竖直方向上减小的情况下在另一个方向上、即在水平方向上增大被认为是不利的。


技术实现要素：

4.本发明的任务是，提供一种针对所述问题的补救措施。
5.该任务的解决方案利用独立权利要求的特征得出，并且对于根据权利要求1的前序部分所述的形状可变的方向盘，其特征在于，所述轮圈部件能够借助于设置在方向盘轮圈上的传动机构移位，使得在中性位置中，方向盘的椭圆形的较长的半轴不长于在方向盘为圆形时的直径的一半。有利的构型和扩展方案是从属权利要求的内容，尤其地，所述传动机构可以构造成杠杆传动机构或杠杆机构。简而言之，提出将传动机构设计成，使得在方向盘的中性位置中，方向盘轮圈可以、更确切地说以其沿竖直方向观察的上部和下部区段基本上朝向中心点折拢到一起，而方向盘轮圈的两个侧向的中间区段不移位。所述侧向的中间区段(其以下被称作居中的轮圈侧面部件)可以为此与方向盘的中心点刚性连接。
6.提出一种例如以杠杆传动机构形式(或利用其它传动元件如齿轮)构造的传动机构，所述传动机构从第一轮圈部件的枢转运动出发引起一个或多个另外的轮圈部件的枢转，使得方向盘的在方向盘的中性位置中水平经过(圆形的)方向盘的中心点伸展的纵向延
伸尺寸至少基本上保持不变或不增大。为此，(沿竖直方向观察)基本上居中地、即在所述纵向延伸尺寸上，在中性位置中，在方向盘中心点的左边和右边设置各一个轮圈侧面部件(称作“居中的轮圈侧面部件”)，所述轮圈侧面部件与所谓的方向盘毂连接、也就是说与方向盘的中央基板连接、更确切地说如通常那样经由轮辐刚性地连接。
7.在一种有利的扩展方案的意义上提出，如果车辆在较长的时段内自主地(即在没有驾驶员干预的情况下)运动，则在从圆形过渡到椭圆形时，借助于唯一的引起方向盘形状变化的(例如以伺服电机形式)的执行器使在方向盘的中性位置中沿竖直方向观察位于下部或上部的轮圈部件朝向(方向盘的)被占据的圆形中心点的方向枢转。当然，所述执行器优选还应能够利用其运动方向的倒转来实现从椭圆形到圆形的对应返回。
8.优选地，所提出的传动机构的元件、亦即例如可枢转的杠杆(所述元件通过第一轮圈部件的枢转运动触发而引起至少一个另外的轮圈部件的合适的枢转运动)直接或间接地(也就是说在中间设置另一个传动元件或杠杆的情况下)支承在与方向盘毂刚性连接的居中的轮圈侧面部件上。此外，可以规定，所述轮圈部件中的一个是长度可变的并且为此优选以伸缩结构方式设计，以便能够实现在方向盘轮圈的“折拢”的范围内各个轮圈部件枢转时可能需要的长度变化。
附图说明
9.这些以及另外的特征和优点也可从下面对实施例的说明中得出，对于所述实施例，附图以两种造型的方向盘示出主要的组成部分，即中央的方向盘毂和基本上仅方向盘轮圈的左侧半部(其右侧半部为清楚起见未示出)。在此，除了抽象的原理图之外还示出没有装饰部件的实际构造的方案的俯视图。附图如下：
10.图1a以原理图示出圆形的方向盘，
11.图1b以原理图示出椭圆形的方向盘，
12.图2a示出如实现的那样的圆形的方向盘，
13.图2b示出如实现的那样的椭圆形的方向盘。
具体实施方式
14.中央的方向盘毂利用附图标记1来表示，所述方向盘毂实际上形成可围绕圆形的方向盘的中心点m旋转的基板，在所述方向盘毂处，通常在所述中心点m中固定有转向心轴，在存在机械的回退平面时，利用所述转向心轴可以将方向盘的旋转运动传递到机动车的可转向的车轮上。在示出的方向盘的中性位置中，各一个轮辐2在中心点m的高度上基本上水平伸展地向左和向右离开方向盘毂1，所述轮辐过渡到在其整体上以附图标记3表示的方向盘轮圈中或者说将所述方向盘轮圈与方向盘毂1连接并且因此承载所述方向盘轮圈。在方向盘为圆形时被驾驶员握住以便利用方向盘使车辆转向的该方向盘轮圈3由多个轮圈部件31、32、33、34和35组装而成，它们分别呈圆弧形地形成方向盘轮圈3的一个部段。
15.因此，在轮辐2的端部处设置并且固定有所谓的居中的轮圈侧面部件32并且所述轮圈侧面部件因此与方向盘毂1刚性连接，其中，在附图中仅示出左侧的居中的轮圈侧面部件32。方向盘轮圈3的另外的轮圈部件或组成部分是所谓的下部的轮圈侧面部件31以及在本文中的所谓的另外的轮圈侧面部件33，所述下部的轮圈侧面部件沿竖直方向观察侧向地
设置在中心点m的下方并且以其其中一个端部可枢转地固定在居中的轮圈侧面部件32上，所述另外的轮圈侧面部件在与下部的轮圈侧面部件31相对置的一侧上铰接在左侧或右侧的居中的轮圈侧面部件32上，并且因此在本文中位于中心点m的上方，其中，在这里也仅示出左侧的另外的轮圈侧面部件33。最后还设置有两个上部的轮圈部件34、35的复合结构，所述复合结构共同形成圆弧形的长度可变的轮圈部件(为此在文本中使用附图标记34/35)，所述轮圈部件将所述左侧的另外的轮圈侧面部件33与附图中未示出的右侧的另外的轮圈侧面部件(33)铰接连接。为了澄清应再次提到，关于伸展经过中心点m的竖直线在图平面中或关于对应的竖直平面，在安装在车辆中的状态中，方向盘轮圈3镜像对称地构造，其中仅排除两个上部的轮圈部件34、35或者说由这两个轮圈部件构成的长度可变的轮圈部件34/35。在此，上部的轮圈部件34在铰接点a34中与另外的轮圈侧面部件33铰接连接，并且对应地，上部的轮圈部件35的右侧端部区域与未示出的右侧的另外的轮圈侧面部件(33)铰接连接。
16.此外，设置有执行器6，所述执行器在这里沿竖直方向观察位于下方，固定在方向盘毂1上，并且具有可移位的调节构件6a，在所述调节构件中，下部的轮圈部件31(所述轮圈部件可以以其另一个端部围绕铰接点a31枢转地固定在居中的轮圈侧面部件32上)的自由端部可枢转地并且在水平方向上可略微移位地被引导，例如如所示的那样经由滑槽导向部a36被引导。此外，在其整体上以附图标记7表示的杠杆传动机构铰接或可枢转地固定在居中的轮圈侧面部件32上(分别在左侧和右侧)，所述杠杆传动机构与下部的轮圈侧面部件31的由执行器6引发的枢转运动结合而引发另外的轮圈侧面部件33的合适的枢转运动，所述另外的轮圈侧面部件以其第一端部区段围绕铰接点a33可枢转地固定在居中的轮圈侧面部件32上。(仅为完整起见应提到的是，与这里所示的实施方式不同，在执行器位于中心点m的上方并且因此可直接由执行器——即在没有中间设置另一个轮圈部件的情况下——移位的轮圈侧面部件也位于中心点m的上方时，所谓的另外的轮圈侧面部件侧向地位于中心点的下方)。
17.如果在本文中提到枢转或可枢转性，则因此在原理简图1a、1b中指的是围绕垂直于图平面的轴线的旋转运动。相同的内容在提及铰接连接时适用，所述铰接连接然后能够实现这样的枢转运动。在根据图2a、2b的真实的方向盘上，方向盘轮圈3描述如下的平面，相应的枢转轴线垂直于该平面，围绕该枢转轴线存在可枢转性或铰接性。
18.在将方向盘从圆形(图1a、图2a)转变为椭圆形(图1b、图2b)时，各个轮圈部件31、33、34、35所执行的各个移位运动在图1a中通过设有附图标记的箭头px(x＝1、2、3、4、5、6)示出并且现在对其进行阐述：
19.首先，调节构件6a根据箭头p1朝向中心点m的方向移位，其中，下部的轮圈侧面部件31被带动并且围绕其铰接点a31(在居中的轮圈侧面部件32上铰接)枢转，使得其参考调节构件6a略微伸出超过铰接点3a的端部区段根据箭头p2枢转。在刚才提到的该端部区段上，在铰接点a71中可枢转地铰接有杠杆传动机构7的第一杠杆71，该第一杠杆由此同样基本上根据箭头p2移位。通过这样的(基本上平移的)移位，杠杆传动机构7的第二杠杆72移位，使得杠杆传动机构7的第三杠杆73根据箭头p3移位，所述第二杠杆围绕铰接点a72可枢转地固定在居中的轮圈侧面部件2上并且以一个端部与杠杆71的与铰接点71相对置的端部铰接连接。在此，所述第三杠杆73在第二杠杆72上可枢转地铰接在杠杆72的与第一杠杆71
的铰接点相对置的端部上。第三杠杆73根据箭头p3的这样的移位现在引起与第三杠杆在铰接点a73中铰接连接的另外的轮圈侧面部件33的根据箭头p4的枢转。可类比在第一杠杆71与下部的轮圈侧面部件32之间的布置结构，也就是说，杠杆73与另外的轮圈侧面部件33的端部区段铰接连接、更确切地说在铰接点a73中铰接连接，所述端部区段至少略微伸出超过另外的轮圈侧面部件33的(在居中的轮圈侧面部件32上)的(铰接的)铰接点a33。
20.利用所述另外的轮圈侧面部件33的刚才提到的枢转运动，与其铰接连接的(并且在这里位于上部的)长度可变的轮圈部件34/35也被移位、更确切地说根据箭头p5向下方移位。在此，基于如下事实，即该长度可变的轮圈部件34/35的在图中右侧的另一个端部与图中未示出的右侧的另外的轮圈部件(33)铰接连接，所述长度可变的轮圈部件34/35必须缩短。为此，该长度可变的轮圈部件34/35由已经提到的可伸缩地(这通过滑槽导向部a35绘图地示出)被引导到彼此中的圆弧形的上部的轮圈部件34和35组装而成，所述上部的轮圈部件根据箭头p6可基本上移动到彼此之中。
21.在图2a、2b中，由各个轮圈部件和其它结构元件示出通常被称为方向盘骨架的部件。通常覆盖骨架的所有装饰或覆盖部件被去除。当然，这样的覆盖部件设计成，使得所述折拢成椭圆形或方向盘轮圈翻开回到圆形是可行的。在此，通过将方向盘轮圈的在中性位置中沿水平观察方向距中心点m最远的两个部件、即居中的轮圈侧面部件32与方向盘毂1刚性连接，确保在中性位置中，方向盘的椭圆形的较长的半轴不长于在方向盘为圆形时的直径的一半。如果在轮圈部件枢转时，在图中沿水平方向观察，轮圈部件的一个小的角区域在椭圆形中伸出超过其在圆形中的位置，则也应被视为满足该条件。