CN103796902A - 用于机动车的方向盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方向盘装置（1），用于机动车，包括与所述机动车的转向桥通过转向轴（2）运动耦合的方向盘（3），所述方向盘（3）可转动地设置在具有壳体（5）的转向柱（4）上，其中，在所述壳体（4）中构造有至少一个至少通过两个彼此对置的相对于所述壳体（5）的纵向中轴线（7）横向地延伸的壁部（8a，8b）限定边界的向上敞开的凹部（6）。

Description

用于机动车的方向盘装置

技术领域

本发明涉及一种方向盘装置，用于机动车，包括与机动车的转向桥通过转向轴运动耦合的方向盘，所述方向盘可转动地设置在具有壳体的转向柱上。

背景技术

这种方向盘装置本身已经公知。相应的方向盘装置的基本功能在于，将方向盘的转动运动或者说操作传递给机动车的转向桥，由此，机动车可转向。方向盘装置的主要组成部分在此是与机动车的转向桥连接的通常至少区段地设置在转向柱中的转向轴以及设置在转向柱上的与转向轴、进而与机动车的转向桥运动耦合的方向盘。

现有技术所公知的方向盘装置通常需要一部分在机动车内部众所周知地受限制地提供的结构空间。这尤其是相应的转向柱或者说形成所述转向柱的壳体的结构设计的基础，所述壳体例如构造成连贯的长方体形的体。转向柱所要求的结构空间尤其是不用作别的，即例如可用于设置显示装置或类似装置。

发明内容

本发明的问题在于，给出在有利的结构空间利用方面改善的方向盘装置。

根据本发明，所述问题通过开头所述类型的方向盘装置来解决，所述方向盘装置的特征在于：在壳体中构造有至少一个至少通过两个彼此对置的相对于壳体的纵向中轴线横向地延伸的壁部限定边界的向上敞开的凹部。

与公知方向盘装置相比，根据本发明的方向盘装置可实现改善的结构空间利用，这基本上这样得到：属于方向盘装置的转向柱或者说形成所述转向柱的壳体设置有至少一个凹部，所述凹部另外在机动车内部的结构空间利用方面还允许可列举的优点。

对于转向柱的壳体的纵向中轴线应理解为转向轴在轴向方向或者说纵向方向上的假想延长线。

凹部在壳体的纵向中轴线的方向上通过两个彼此对置的相对于壳体的纵向中轴线横向地延伸的壁部限定边界。在此，对于相对于壳体的纵向中轴线横向地伸展的延伸方向不应只是理解为相应的壁部的实际上关于壳体的纵向中轴线呈直角伸展的延伸，而是壁部也可关于竖直平面相对于壳体的纵向中轴线倾斜地延伸，由此，壳体的纵向中轴线不是呈直角地而是有角度倾斜地穿过对应的壁部所在的平面。

不言而喻，在两个彼此对置的相对于壳体的纵向中轴线横向地延伸的壁部之间存在至少一个另外的壁部，所述另外的壁部建立所述两个彼此对置的壁部之间的连接。由所述另外的壁部撑开的平面可在竖直方向或水平方向上取向。

所述另外的壁部可具有至少一个穿通部，即至少一个口。

在转向柱或者说属于所述转向柱的壳体中设置的凹部向上敞开。对此应理解为，凹部关于壳体的纵向中轴线在径向方向或者说竖直方向上敞开。尤其是在方向盘装置安装在机动车中的状态中，凹部因此在竖直向上伸的相对于机动车的纵向轴线横向地延伸的轴线的方向上敞开。

凹部的绝对尺寸如高度、宽度、深度原则上可自由选择并且与转向柱或者说壳体的相应尺寸相关。尤其是所述绝对尺寸也与凹部的使用目的相关。相同情况适用于凹部的形状或者说通过凹部描述的空间。凹部的典型形状例如是长方体形或盆形。

属于方向盘装置的转向柱可构造成单件式或多件式，其中，在后述情况中，相应的转向柱件可拆卸地或不可拆卸地可连接成或连接成了转向柱。转向柱例如可通过压注方法由塑料制成。

另外，凹部可通过壳体的至少两个在壳体的纵向中轴线的方向上延伸的侧壁限定边界。因此，凹部在该实施形式中基本上通过四个或者可能情况下五个壁部、即彼此对置的相对于壳体的纵向中轴线横向地延伸的壁部以及两个优选也彼此对置地设置的在壳体的纵向中轴线的方向上延伸的侧壁以及可能情况下在底部的意义上一个使凹部向下封闭的水平的壁部来限定边界。可以考虑，至少一个侧壁也以一定的角度相对于纵向中轴线倾斜地延伸，由此，所述侧壁使凹部在壳体的纵向中轴线的方向上收缩或者说扩展。换言之，可实现凹部的可变化的宽度，这同时显示出凹部以及由此属于根据本发明的方向盘装置的转向柱的在设计以及由此与多个不同的安装状况的匹配性方面自由的特征。

优选凹部的深度至少相应于壳体的纵向中轴线的位置。也可考虑，凹部的深度超过壳体的纵向中轴线的位置。据此，尤其是可构造成用于确定对象的接收区域的凹部具有足够的深度，由此，相应的对象可足够可靠地支承在所述凹部中，也就是说即使在机动车的突然的加速过程中也不从凹部运动出来。用于凹部的深度的参考点——对此基本上应理解为其竖直伸展，是壳体的纵向中轴线的位置，所述位置又由壳体的尺寸得到。在特殊情况中，凹部的深度也可小于壳体的纵向中轴线的位置。

另外，凹部可构造成通口并且完全穿通壳体。因此，在该实施形式中，转向柱在至少一个部位上尤其是在竖直方向上被完全穿通，即凹部的深度相应于壳体的高度。构造成通口的凹部的其余尺寸以及形状可自由选择。在该实施形式中，就此而言，凹部不仅向下而且向上敞开。

可以考虑，相对于壳体的纵向中轴线横向地延伸的壁部至少之一关于竖直平面倾斜地延伸。因此，得到壳体的不仅在功能方面而且可能情况下在制造技术方面改善的结构造型。相应的相对于纵向轴线横向地延伸的壁部的倾斜可在相应的功能元件、显示元件或操作元件集成到转向柱的壳体中时在人机工程方面是有利的。倾斜例如也可在脱模斜坡的意义上允许壳体从压注模具容易地脱模。

原则上，倾斜不必是直线的，即不必关于竖直平面以固定的角度或者说固定的斜率延伸。而是也可考虑相应的壁部的在壳体的纵向中轴线的方向上凸形地或凹形地弯曲的造型。如果两个壁部相应地倾斜延伸，则这些壁部可具有相同或不同的倾斜角度和/或曲率。

在优选实施形式中，在壳体的背离方向盘的相对于纵向中轴线横向地延伸的壁部中或壁部上设置有至少一个显示装置或至少一个显示装置的一部分。因此，壳体的相应的壁部形成用于显示装置如显示器或类似装置的支承面或接收区域。显示装置也可集成在壳体的相应的壁部中，即壁部也可设置有用于至少一个显示装置的相应的留空部。在此涉及结构空间优化地利用转向柱的壳体的凹部，所述凹部至少区段地接收相应的显示装置。同样，涉及特别符合人机工程学地设置显示装置，因为已经证实，得到驾驶员观察显示装置的特别有利的视角。此外，这种设置出于安全技术的观点是有利的，因为驾驶员可将其目光以特别快速的方式从机动车前场中的当前的交通事件转到显示装置上所显示的内容上以及反之。不言而喻，显示装置相应地这样设置，使得在所述显示装置或者属于所述显示装置的显示面上显示的内容可被驾驶员很好地识别。可能情况下，可在转向柱的壳体内部或共同地与显示装置耦合地设置有合适的摇摆装置，所述摇摆装置可实现显示装置以不同的自由度（上、下、左、右）摇摆或者说翻转。

也可考虑，这样利用通过设置在转向柱中的凹部附加地提供的结构空间，使得总体而言可使用在其显示面方面更大的显示装置。显示装置因此一方面可区段地设置在转向柱的壳体的相应的背离方向盘的相对于纵向中轴线横向地延伸的壁部上，另一方面可区段地设置在机动车的、尤其是仪表板或类似装置的一个区域上。后述实施形式因此在一定程度上允许向下延长到转向柱的凹部中的仪表板，由此，结构空间的提供对于较大或可能情况下另外的显示装置得到扩展。

符合目的地，在方向盘与转向轴之间在转向柱的区域中连接有至少一个将方向盘的转动运动传递给转向轴的转向传动装置。转向传动装置用于将方向盘的转动运动变速传动给转向轴，所述转向轴又将转动运动传递给机动车的转向桥。通过对形成转向传动装置的传动元件相应地进行选择和确定尺寸可实现传动装置变速比。原则上在此涉及方向盘、转向轴与转向桥之间的机械耦合。可以考虑，设置多个相应的转向传动装置。转向传动装置例如可构造成圆柱齿轮传动装置，但其中，相应的转向传动装置的其它结构形式也是可以的。

转向传动装置可有利地具有至少两个与壳体的凹部相邻地设置的尤其是构造成齿轮的传动元件，所述传动元件通过至少一个使所述传动元件连接的传动轴彼此运动耦合。因此，可通过相应设置传动元件来绕过凹部的区域，即方向盘的相应的转动运动通过转向传动装置在转向柱的壳体内部从凹部旁边经过。转向传动装置所包括传动元件不伸入到凹部中。与凹部的朝向方向盘的侧相邻地或者说在壳体的朝向方向盘的端侧的区域中位置固定地设置的传动元件接收方向盘的转动运动，将所述转动运动可能情况下经变速地传递给传动轴，所述传动轴不言而喻具有相应的与传动元件啮合的区段，所述转动运动由所述传动轴继续传递给与凹部的背离方向盘的侧相邻地或者说在壳体的背离方向盘的端侧的区域中设置的传动元件，并且继续传递给转向桥。

优选传动轴设置在壳体的侧向限定凹部的边界的侧壁的孔中。在此涉及传动轴集成在侧壁中，其中，不言而喻，保证了传动轴无干扰地可转动地支承在侧壁内部。

作为替换方案，方向盘与转向桥之间的运动耦合可电子地通过尤其是具有至少一个感测方向盘的转动运动的传感装置的控制装置来进行，所述传感装置与至少一个被构造用于实施转向桥的转向运动的促动器通信。该实施形式涉及所谓的线控转向装置，所述线控转向装置基本上电子地即通过为此构造的控制装置控制地来进行。该原理基于：方向盘的转动运动通过传感装置检测并且转换成相应的电子转向信号，所述转向信号传送给促动器，所述促动器基于转向信号引起机动车的转向桥的操作以及由此引起转向过程。

此外，本发明涉及一种机动车，包括如上所述的方向盘装置。原则上，相同的实施形式如适用于根据本发明的方向盘装置那样适用于根据本发明的机动车。

附图说明

从下面所描述的实施例中以及借助于附图得到本发明的其它优点、特征和细节。在附图中：

图1示出根据本发明的方向盘装置的示例性实施形式的立体原理视图；

图2示出图1中所示方向盘装置的俯视图；

图3示出根据本发明的方向盘装置的另一个示例性实施形式的原理视图的剖视图；

图4示出根据本发明的方向盘装置的另一个示例性实施形式的原理视图的剖视图；

图5示出根据本发明的方向盘装置的另一个示例性实施形式的原理视图的剖视图；以及

图6示出根据本发明的方向盘装置的另一个示例性实施形式的原理视图的俯视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的方向盘装置1的示例性实施形式的立体原理视图。图2示出了图1中所示方向盘装置1的相应俯视图。方向盘装置1是机动车（未示出）的一部分，包括与机动车的转向桥（未示出）、尤其是转向前桥通过转向轴2（参见图4）运动耦合的方向盘3，所述方向盘3可转动地设置在转向柱4上。转向柱4具有壳体5。很明显，在壳体5上除了方向盘3之外还可设置有另外的未详细标记的操作元件如摇摆杠杆或类似装置。

很明显，根据本发明的转向柱4或者是属于所述转向柱的壳体5与传统转向柱的区别在于中央的构造在壳体5中的向上或者说在竖直方向上敞开的凹部6。

凹部6在壳体5的纵向中轴线7的方向上通过两个彼此对置的相对于壳体5的纵向中轴线7横向地延伸的壁部8a、8b限定边界。对于壳体5的纵向中轴线7应理解为转向轴2在轴向方向或者说纵向方向上的假想延长线。相对于壳体5的纵向中轴线7横向地延伸的壁部8a、8b关于竖直平面倾斜地延伸。另外，壁部8a、8b可设置有一定的曲率，由此，所述壁部构造得在壳体5的纵向中轴线7的方向上至少区段地拱曲地延伸。在相对于壳体5的纵向中轴线7横向的方向上，凹部6通过对应的在壳体5的纵向中轴线7的方向上延伸并且彼此对置地设置的侧壁9a、9b限定边界。

总体而言，转向柱4的壳体5是一个关于在纵向中轴线7的方向上在中心穿过所述壳体的竖直平面对称的构件。凹部6或者说与所述凹部相应的空间在所示实施形式中相应于盆形状。

原则上，凹部6的深度至少相应于壳体5的纵向中轴线7的水平位置。也可考虑，凹部6的深度超过壳体5的纵向中轴线7的水平位置。因此，通过涉及壳体5的竖直尺寸的凹部6的深度，在转向柱4内部提供接收和/或功能区域，所述接收和/或功能区域鉴于在机动车内部仅受限制地提供的结构空间而具有优点。

在图中所示的示例性实施形式中，凹部6构造成通口或者说穿通部，即所述凹部在竖直方向上完全穿通转向柱4的壳体5。因此，凹部6的最大深度基本上相应于转向柱4的壳体5的竖直尺寸。

转向柱4或者说壳体5可构造成单件式或多件式的构件。在此优选涉及由塑料构成的压注构件，所述压注构件不仅在制造技术方面而且关于设计或者说结构自由度提供优点。

图3示出了根据本发明的方向盘装置1的另一个示例性实施形式的原理视图的剖面视图。很明显，在转向柱4的壳体5的背离方向盘3的相对于纵向中轴线7横向地延伸的壁部8a的留空部中设置有呈显示器形式的显示装置10。显示装置10的显示面16在此指向到凹部6中。这样设置显示装置10，使得穿过凹部6可看到或者说察觉到显示面16（参见驾驶员穿过方向盘3观察显示面16的通过线17表示的视场）。

显示装置10的最大可能的显示面16基本上通过壁部8a的尺寸来确定。因此，尤其是可给转向柱4本身设置相应的显示装置10。

如从图4中得到的那样，也可考虑，显示装置10或者说其显示面16的仅一部分、尤其是下部分设置在壳体5的壁部8a上，其中，显示装置10或者说其显示面16的上部分基本上在竖直方向上一直延伸到通过形成总控制板的一部分的盖18限定边界的仪表板中。与通常的安装在仪表板中的显示装置10相比较，这样可使用关于其显示面16明显增大的显示装置10。显示装置10至少区段地相应设置在转向柱4的壳体5内部在人机工程以及安全技术方面提供优点，因为对于驾驶员一方面可将其目光以特别符合人机工程学的方式转到显示装置10的显示面16或者说那里显示的内容上。另一方面，驾驶员可将其目光快速地又从在显示装置10的显示面16上显示的内容转走并且可转向当前的交通事件。

图5示出了根据本发明的方向盘装置1的另一个示例性实施形式的原理视图的剖面视图。借助于图5要对方向盘3在与机动车的转向桥连接的转向轴2上的机械耦合在结构以及功能方面进行描述。很明显，在方向盘3与转向轴2之间在转向柱4的区域中、即在属于转向柱4的壳体5内部连接有传递方向盘3的转动运动的转向传动装置11。

转向传动装置11具有至少两个与转向柱4的壳体5的凹部6相邻地设置的、即设置在壁部8a、8b的区域中的构造成齿轮12a、12b的传动元件。很明显，齿轮12a、12b通过传动轴13彼此运动耦合。为此，传动轴13在其对应的端部上具有呈与齿轮12a、12b啮合的齿轮14a、14b形式的相应的传动元件。方向盘3的转动运动因此通过无相对转动地与方向盘3连接的也无相对转动地与齿轮12a连接的轴状的传动元件15通过齿轮12b、14b的机械耦合传递给传动轴13并且通过齿轮14a、12a的机械耦合传递给无相对转动地与齿轮12a连接的转向轴2。很明显，传动轴13在转向轴2的假想延长线之下在纵向方向上在使壁部8a、8b连接的水平的壁部19的相应的孔中延伸。

与图5不同，图6示出了这样的实施形式：在该实施形式中，传动轴13设置在转向柱4的壳体5的侧向限定凹部6的边界的侧壁9a的相应的为此设置的孔中。因此，传动轴13在侧面从凹部6旁边经过。不言而喻，所述传动轴13或另外的传动轴13也可在右侧、即在侧壁9b内部从凹部6旁边经过。

该转向传动装置11的工作原理相应于图5中所示的转向传动装置11。该转向传动装置11的全部传动元件以及转向轴2用虚线示出，因为所述全部传动元件以及转向轴处于转向柱4的壳体5内部。

作为方向盘3与转向轴2的根据图5、图6所述的纯机械的运动耦合的替换方案，方向盘3与机动车的转向桥之间的运动耦合也可电子地通过控制装置（未示出）根据所谓线控转向原理来进行。在此，由感测方向盘3的转动运动的传感装置（未示出）产生转向信号，所述转向信号传递给被构造用于实施机动车的转向桥的转向运动的促动器并且在那里转换成相应的转向运动。

Claims (11)

1.一种方向盘装置（1），用于机动车，该方向盘装置包括与所述机动车的转向桥通过转向轴（2）运动耦合的方向盘（3），所述方向盘（3）以能转动的方式设置在具有壳体（5）的转向柱（4）上，其特征在于：在所述壳体（4）中构造有至少一个向上敞开的凹部（6），所述凹部至少通过两个彼此对置的、相对于所述壳体（5）的纵向中轴线（7）横向地延伸的壁部（8a，8b）来界定。

2.根据权利要求1的方向盘装置，其特征在于：所述凹部（6）还通过所述壳体（5）的至少两个在所述壳体（5）的纵向中轴线（7）的方向上延伸的侧壁（9a，9b）来界定。

3.根据权利要求1或2的方向盘装置，其特征在于：所述凹部（6）的深度至少相应于所述壳体（5）的纵向中轴线（7）的位置或超过所述壳体（5）的纵向中轴线（7）。

4.根据权利要求1或2的方向盘装置，其特征在于：所述凹部（6）构造成通口并且完全穿通所述壳体（5）。

5.根据上述权利要求任意之一的方向盘装置，其特征在于：相对于所述壳体（5）的纵向中轴线（7）横向地延伸的壁部（8a，8b）中的至少一个关于竖直平面倾斜地延伸。

6.根据上述权利要求任意之一的方向盘装置，其特征在于：在所述壳体（5）的背离所述方向盘（3）的、相对于所述壳体（5）的纵向中轴线（7）横向地延伸的壁部（8a）中或壁部上设置有至少一个显示装置（10）或设置有至少一个显示装置（10）的一部分。

7.根据上述权利要求任意之一的方向盘装置，其特征在于：在方向盘（3）与转向轴（2）之间在所述转向柱（4）的区域中连接有至少一个传递所述方向盘（3）的转动运动的转向传动装置（11）。

8.根据权利要求7的方向盘装置，其特征在于：所述转向传动装置（11）具有至少两个与所述凹部（6）相邻地设置的、尤其是构造成齿轮（12a，12b）的传动元件，所述传动元件通过至少一个使所述传动元件连接的传动轴（13）彼此运动耦合。

9.根据权利要求8的方向盘装置，其特征在于：所述传动轴（13）设置在所述壳体（5）的一个侧向界定所述凹部（6）的侧壁（9a，9b）的孔中。

10.根据权利要求1至6任意之一的方向盘装置，其特征在于：方向盘（3）与转向桥之间的运动耦合电子地通过尤其是具有至少一个传感装置的控制装置来进行，所述传感装置感测所述方向盘的转动运动并且与至少一个被构造用于实施转向桥的转向运动的促动器通信。

11.一种机动车，包括根据上述权利要求任意之一的方向盘装置（1）。

Images