DE19621023C1 - Steuerhebelanordnung in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerhebelanordnung in Kraft­ fahrzeugen zur Betätigung der Fahrzeuglenkung mit zwei je ei­ ner Hand zugeordneten, jeweils an einer Armlehne angeordneten gleichartigen Steuerhebeln, wobei eine der Armlehnen fahrer­ seitig angeordnet ist.

Eine solche Steuerhebelanordnung ist Gegenstand der EP 0 525 817 A1. Nach dieser Druckschrift ist ein Steuerhebel an einer Armlehne einer fahrerseitigen Fahrzeugtür und ein Steuerhebel an einer sitzseitigen Armlehne auf der von der Fahrertür abgewandten Seite des Fahrersitzes angeordnet. Bei­ de Steuerhebel wirken mit einer gemeinsamen Elektronik zusam­ men, die einen Stellmotor für die Fahrzeuglenkung steuert.

Ein grundsätzlicher Vorteil einer solchen Anordnung gegenüber einer derzeit üblichen Fahrzeuglenkung mit Lenksäule und Lenkhandrad liegt in einer erhöhten Unfallsicherheit des Fah­ rers, da das nicht mehr vorhandene Lenkhandrad bzw. die nicht vorhandene Lenksäule bei einer Kollision nicht zu Verletzun­ gen führen können. Darüber hinaus wird die Installation einer rechts- oder linksseitigen Lenkung im Fahrzeug erleichtert.

Gegen die elektronische Kopplung der Steuerhebel mit einem Stellmotor für die Fahrzeuglenkung bestehen keine grundsätz­ lichen Bedenken. Denn im Flugzeugbau ist es inzwischen auch bei Passagierflugzeugen teilweise serienmäßig vorgesehen, Leitwerke und Flügelklappen mit entsprechenden Steuerhandha­ ben lediglich elektronisch zu koppeln; dieses Konzept wird auch als "Fly by wire" bezeichnet.

Allerdings können bei einer Anordnung gemäß der EP 0 525 817 A1 insofern Schwierigkeiten auftreten, als bei eventueller ungleichförmiger Betätigung der Steuerhebel für die Elektronik nicht erkennbar ist, durch welchen Steuerhebel der richtige Steuerbefehl abgegeben wird.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine verbesserte Steuerhe­ belanordnung der eingangs angegebenen Art zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß beide Steuerhebel an fahrersitzseitigen Armlehnen angeordnet und miteinander innerhalb des Fahrersitzes mechanisch und/oder hydraulisch zwangsgekoppelt sind.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, durch eine mechanische bzw. hydraulische Zwangskopplung der Steuerhebel eine unterschiedliche Betätigung derselben auszuschließen und die genannte Zwangskopplung dadurch zu erleichtern bzw. zu ermöglichen, daß beide Steuerhebel fahrersitzseitig angeord­ net werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können beide Steuerhebel neben der Fahrzeuglenkung weitere Funktio­ nen übernehmen, wie insbesondere die Betätigung von Fahrzeug­ bremse und Steuerung der Motorleistung.

Diese Merkmale erübrigen praktisch jegliche unterschiedliche Installationen bei rechts- oder linksseitiger Anordnung des Fahrersitzes im Fahrzeug. Denn alle wesentlichen fahrerseitig betätigten Handhaben sowie die diesen zugeordneten Befehlsge­ ber können im Fahrersitz angeordnet sein, der als komplette Gesamteinheit montierbar ist.

Außerdem ist zweckmäßigerweise vorgesehen, die Armlehnen, zu­ mindest ausstiegsseitig, hochklappbar auszubilden und/oder einen zur Ausstiegsseite hin drehbaren Fahrersitz vorzusehen.

Auf diese Weise kann die notwendige Bequemlichkeit für den Fahrer beim Ein- oder Ausstieg gewährleistet werden.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin­ dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugte Ausfüh­ rungsvarianten beschrieben werden.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine erste Ausführungsform mit in einer Richtung schwenkbaren und in einer dazu rechtwinkligen Richtung verschiebbaren Steuerhebeln, die mechanisch zwangsgekoppelt sind,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform, bei der die Steuer­ hebel in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen schwenkbar sind, wobei zwischen den Steuerhebeln eine mechanische Zwangskopplung mit Gestängen vor­ gesehen ist,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ausführungsform mit mechanischer Zwangskopplung über Seilzüge (Bodenzüge) und

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Ausführungsform mit hydraulischer Zwangskopplung der Steuerhebel.

Gemäß Fig. 1 sind in zwei nicht näher dargestellten Armlehnen eines Fahrersitzes jeweils Führungsrohre 1 angeordnet, in de­ nen jeweils eine Stange 2 axial verschiebbar drehgelagert ist. An jeder Stange 2 ist ein Steuerhebel 3 fest angeordnet, mit dem die jeweilige Stange 2 in Richtung ihrer Längsachse verschoben bzw. um ihre Längsachse geschwenkt werden kann.

Die Stange 2 und damit die Steuerhebel 3 sind miteinander me­ chanisch zwangsgekoppelt.

Um zu gewährleisten, daß beide Stangen 2 gleiche Axialver­ schiebungen ausführen, ist in einer nicht dargestellten Rüc­ kenlehne des Fahrersitzes eine quer zu den Stangen 2 er­ streckte Welle 4 drehgelagert, welche im Bereich der zuge­ wandten Enden der Stangen 2 drehfest mit der Welle 4 verbun­ dene Teleskoparme 5 aufweist, die an der jeweiligen Stange 2 gelenkig - über Kugelgelenke - angelenkt sind, derart, daß die Arme 5 in einer axialen Mittellage der Stangen 2 etwa rechtwinklig zur jeweils zugeordneten Stange 2 ausgerichtet sind. Bei axialer Verschiebung einer Stange 2 führt die ande­ re Stange 2 also eine gleichartige axiale Verschiebung aus. Gleichzeitig ist gewährleistet, daß die Stangen 2 nur in gleicher Schieberichtung betätigbar sind.

Um zu gewährleisten, daß beide Stangen 2 nur in gleicher Wei­ se und in gleicher Richtung um ihre Längsachsen gedreht wer­ den können, ist an jeder der Stangen 2 in gleichartiger Weise ein Arm 6 drehfest angeordnet und zwischen den freien Enden der Arme 6 eine Kopplungsstange 7 vorgesehen, die mit den Ar­ men 6 gelenkig verbunden ist. Dabei ist die Kopplungsstange 7 so bemessen und angeordnet, daß die Arme 6 immer etwa paral­ lel zueinander ausgerichtet sind.

Bei Drehung einer Stange 2 führt damit die andere Stange 2 zwangsläufig eine gleiche Drehung aus.

Bei Längsverschiebungen der Stangen 2 werden die Arme 6 sowie die Kopplungsstange in Verschieberichtung mitgenommen. Dazu ist in der Umgebung der Arme 6 sowie der Kopplungsstange 7 ein entsprechender Freiraum vorgesehen.

An einer der Stangen 2 kann ein Winkelsensor 8 als Sollwert­ geber für den Lenkwinkel der Fahrzeuglenkung angeordnet sein. Die Welle 4 kann einen weiteren Winkelsensor 9 betätigen, der als Sollwertgeber für die Steuerung der Motorleistung sowie der Fahrzeugbremse dient.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist jeder Steuerhebel 3 an der zugeordneten Armlehne (nicht dargestellt) mittels ei­ nes Gelenkes 10 kardanisch gelagert, d. h. die Gelenke 10 las­ sen Schwenkbewegungen der Steuerhebel 3 in beliebigen Rich­ tungen um ihr jeweiliges Gelenkzentrum zu.

Jeder Steuerhebel 3 ist als doppelarmiger Hebel ausgebildet, wobei ein Hebelarm als Handhabe vorgesehen ist und der je­ weils andere, nach unten weisende Hebelarm jeweils in die Schlitze zweier Kulissen 11 und 12 eingreift.

Jede dieser Kulissen 11 und 12 bildet einen zum Zentrum des jeweiligen Gelenkes 10 konzentrischen Halbkreis. Beide Kulis­ sen sind um zueinander senkrechte Achsen schwenkbar, die in einer gemeinsamen, auch das Zentrum des jeweiligen Gelenkes 10 enthaltenden Ebene liegen. Dabei sind die Achsen der Ku­ lissen 11 jeweils in Längsrichtung der zugeordneten Armlehnen und die Schwenkachsen der Kulissen 12 in Querrichtung der Armlehnen ausgerichtet.

Die Kulissen 11 sind jeweils drehfest mit in Längsrichtung der Armlehnen angeordneten Wellen 13 verbunden, die an ihren von den Kulissen 11 entfernten Enden mit der jeweiligen Welle 13 drehfeste Hebel 14 tragen, deren freie Enden gelenkig mit einer Kopplungsstange 15 verbunden sind.

Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Kulissen 11 nur gleichartige Schwenkbewegungen ausführen können.

Die Kulissen 12 sind drehfest mit Zahnrädern 16 verbunden, die ihrerseits mit Zahnrädern 17 kämmen, welche drehfest an zu den Wellen 13 parallelen Wellen 18 angeordnet sind. Die Wellen 18 tragen wiederum mit ihnen drehfest verbundene Hebel 20, deren freie Enden miteinander gelenkig über eine Kopp­ lungsstange 21 verbunden sind.

Damit können auch die Kulissen 12 nur gleichartige Schwenkbe­ wegungen ausführen.

Wenn einer der Steuerhebel 3 oder beide Steuerhebel 3 ledig­ lich um die Achse der einen Kulisse 11 bzw. 12 geschwenkt werden, führen nur die der jeweiligen Achse zugeordneten Ku­ lissen Schwenkbewegungen aus. Wird dagegen zumindest einer der Steuerhebel 3 schräg zu den Schwenkachsen der Kulissen 11 und 12 geschwenkt, werden jeweils beide Kulissen 11 und 12 simultan verstellt.

In jedem Falle ist gewährleistet, daß beide Steuerhebel 3 gleichartig schwenken.

Einer der Wellen 13 kann ein in Fig. 2 nicht dargestellter Winkelsensor als Sollwertgeber zur Betätigung der Fahr­ zeuglenkung und einer der Wellen 18 ein Winkelsensor als Sollwertgeber zur Steuerung von Motorleistung und Fahrzeug­ bremse zugeordnet sein.

Die Anordnung der Fig. 3 unterscheidet sich von der Anordnung der Fig. 2 lediglich dadurch, daß die Hebel 14 einerseits und die Hebel 20 andererseits miteinander jeweils über einen Bow­ denzug 22 mechanisch zwangsgekoppelt sind.

Bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist jede der Kulissen 11 und 12 mit einem doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Aggregat 23 bzw. 24 mechanisch zwangsgekoppelt, wobei die einander ent­ sprechenden Seiten der Kolben-Zylinder-Aggregate 23 einer­ seits und die einander entsprechenden Seiten der Kolben-Zylinder-Aggregate 24 andererseits miteinander über Hydrau­ likleitungen 25 bis 28 hydraulisch zwangsgekoppelt sind. Auch auf diese Weise kann gewährleistet werden, daß die Steuerhe­ bel 3 nur gleichartige Schwenkbewegungen auszuführen vermö­ gen.

Jede der Kulissen 11 und 12 bzw. eine mit der jeweiligen Ku­ lisse 11 und 12 drehfest verbundene Welle können wiederum ei­ nen Winkelsensor als Sollwertgeber für unterschiedliche Steu­ erfunktionen betätigen.

Claims (7)

1. Steuerhebelanordnung in Kraftfahrzeugen zur Betätigung der Fahrzeuglenkung mit zwei je einer Hand zugeordneten, jeweils an einer Armlehne angeordneten gleichartigen Steuerhebeln, wobei eine Armlehne fahrersitzseitig angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Steuerhebel (3) an fahrersitzseitigen Armlehnen an­ geordnet und miteinander innerhalb des Fahrersitzes mecha­ nisch und/oder hydraulisch zwangsgekoppelt sind.

2. Steuerhebelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Steuerhebel (3) neben der Fahrzeuglenkung weitere Funktionen, wie eine Fahrzeugbremse sowie die Leistung eines Fahrzeugmotors, steuern.

3. Steuerhebelanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Steuerhebel (3) für jede Funktion mit gemeinsamen Sollwertgeberanordnungen (8, 9) gekoppelt sind.

4. Steuerhebelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Sollwertgeberanordnungen (8, 9) redundante Soll­ wertgeber aufweist.

5. Steuerhebelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Armlehne an einer Ausstiegsseite hochklapp­ bar ist.

6. Steuerhebelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrersitz zu einer Ausstiegsseite drehbar ist.

7. Steuerhebelanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hebel an der zugeordneten Armlehne kardanisch (Gelenk 10) schwenkbar gelagert ist und in zwei Kulissen (11, 12) eingreift, welche um zueinander rechtwinklige Achsen, die in einer gemeinsamen, das Zentrum der kardanischen Lage­ rung enthaltenden Ebene liegen, schwenkbar sind und dem je­ weiligen Steuerhebel bei entsprechenden Schwenkbewegungen folgen.