DE19548714C1 - Funktionsteil für einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Funktionsteil für einen Innenraum ei­ nes Kraftfahrzeugs mit einer ergonomisch geformten Außenkontur zumindest in einem Griffbereich, einem Auflage- oder einem Anla­ gebereich für einen Fahrzeuginsassen.

Ein solches Funktionsteil ist in Form eines Schalthebels aus der DE 28 28 781 A1 bekannt. Der Schalthebel ist in an sich bekann­ ter Weise im Innenraum eines Kraftfahrzeugs angeordnet und weist einen ergonomisch geformten Griffbereich auf, um die Griffsicherheit für den Fahrzeuginsassen bei Schaltbewegungen zu erhöhen. Wird das Kraftfahrzeug jedoch von unterschiedlichen Personen unterschiedlicher Größe und insbesondere mit unter­ schiedlichen Handgrößen gefahren, so wird die Mehrzahl dieser Personen den ergonomisch gestalteten Griff nicht nutzen können, da er lediglich auf eine einzelne, bestimmte Handgröße abge­ stimmt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Funktionsteil der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, das jeweils individuell an unterschied­ liche Fahrzeuginsassen anpaßbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Griffbereich, der Auflagebereich oder der Anlagebereich durch ein mit einem elek­ tro-rheologischen Fluid gefülltes, nachgiebiges Formelement ge­ bildet ist, an das ein vom Innenraum aus betätigbarer elektri­ scher Schaltkreis zum Verringern und Erhöhen der inneren Reibung des Fluids angeschlossen ist. Elektro-rheologische Fluide haben die Eigenschaft, daß sich ihre innere Reibung bei Anlegen einer elektrischen Spannung je nach Fluidtyp erhöht oder verringert. Dadurch kann ein Fahrzeuginsasse die Form des Griffbereiches ei­ nes Schalthebels, eines Bedienhebels, eines Schalt- oder Dreh­ knopfes oder eines Lenkrades in bestimmten Grenzen individuell formen und gestalten, wobei nach Wegnehmen der elektrischen Spannung bei Verwendung des ER-Fluids mit inversem Effekt das Formelement in der gewählten Form erstarrt. In gleicher Weise sind auch Auflage- oder Anlagebereiche von Armauflagen und Sitzauflagen im Fahrzeuginneren sowie von Kopfstützen entspre­ chend individuell anpaßbar. Durch die erfindungsgemäße Lösung sind somit sowohl Bedienelemente als auch Auflage- und Anlage­ teile von Fahrzeugsitzen oder innenverkleidungsteilen entspre­ chend individuell gestaltbar, wodurch sich sowohl der Bedienkom­ fort als auch die ästhetische Formgestaltung der entsprechenden Funktionsteile des Fahrzeuginnenraumes in geeigneter Weise ver­ ändern lassen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist das nachgiebige Formelement durch eine mit einem geschlossenen Hohlraum zur Aufnahme des elektro-rheologischen Fluids versehene Kunststoffhülle gebildet. Dies ist eine besonders einfache und dennoch funktionssichere Ausgestaltung.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das nachgiebige Formelement eine zwischen definierten Konturen begrenzte Ver­ formbarkeit auf. Die Begrenzung der Verformbarkeit hat den Vor­ teil, daß die Funktionssicherheit des Funktionsteiles durch die individuelle Gestaltung der entsprechenden Bereiche seiner Au­ ßenkontur nicht beeinträchtigt werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Verringerung der inneren Reibung durch einen im Fahrzeug integrierten Aufprall­ sensor auslösbar, der an den elektrischen Schaltkreis ange­ schlossen ist. Dadurch dient das jeweilige, mit dem elektro-rheologischen Fluid gefüllte Formelement zusätzlich als energie­ absorbierendes Aufprallelement, da durch den nachgiebigen Zu­ stand des Formelementes Aufprallenergie vernichtet werden kann. Dadurch ist die Verletzungsgefahr für Insassen durch ein ent­ sprechendes Funktionsteil in Form eines Bedienelementes, eines Innenverkleidungsteiles oder anderer entsprechend gestalteter Bauteile verringert.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von be­ vorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. 1a bis 1c zeigen eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Funk­ tionsteiles, das als Schalthebel gestaltet ist, wobei der Griffbereich des Schalthebels in unterschiedlich geform­ ten Konturen dargestellt ist, und

Fig. 2 in einem schematischen Querschnitt eine Kraftfahrzeugtür, deren Innenseite durch eine Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Funktionsteiles in Form eines Innenverklei­ dungsteiles mit einer mit einem elektro-rheologischen Fluid gefüllten Armauflage gebildet ist.

Ein Schalthebel (1) nach den Fig. 1a bis 1c dient in an sich be­ kannter Weise zur Betätigung eines Fahrzeuggetriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens. Der Schalthebel (1) ist im Bereich einer fahrzeugfesten Mittelkon­ sole (2) in einem Innenraum des Personenkraftwagens angeordnet und weist eine stabile Grundstruktur in Form eines Stabelementes (3, 4) auf, das in einen unteren Stabteil (3) und einen oberen Stabteil (4) unterteilt ist. Eine elastische Manschette (8) um­ gibt den unteren Stabteil (3) und schließt die Öffnung in der Mittelkonsole (2) ab. Zur Unterteilung des Stabelementes (3, 4) ist auf etwa halber Höhe ein radial abragender, stabiler Ring­ kragen (12) vorgesehen. Auf den oberen Stabteil (4) ist ein Griffbereich (5, 6) aufgesetzt, der den Stabteil (4) umgibt. Der Griffbereich (5, 6) bildet eine ergonomisch formbare Außenkontur und weist ein nachgiebiges Formelement in Form einer Kunststoff­ hülle (6) auf, die im Bereich des Ringkragens (12) dicht ab­ schließt und um den Stabteil (4) einen geschlossenen Hohlraum bildet. Der geschlossene Hohlraum innerhalb der Kunststoffhülle (6) ist durch ein elektro-rheologisches Fluid (5) aufgefüllt.

An das elektro-rheologische Fluid (5) ist eine elektrische Span­ nung durch einen elektrischen Schaltkreis (9) anlegbar, der in Fig. 1a schematisch dargestellt ist. Der elektrische Schaltkreis (9) weist einen Schalter (10) auf, der vom Fahrzeuginneren aus bedienbar ist. In den elektrischen Schaltkreis (9) ist eine Spannungsquelle (11) integriert. Sobald der Schalter (10) daher geschlossen ist, legt sich an das elektro-rheologische Fluid (5) eine elektrische Spannung an, wodurch sich die innere Reibung des elektro-rheologischen Fluids (5) verringert. Dadurch wird die Außenkontur der gefüllten Kunststoffhülle (6) nachgiebig und kann individuell gestaltet werden. Die individuelle Gestaltung der Verformbarkeit der Kunststoffhülle (6) und des elektro-rheo­ logischen Fluids (5) ist durch Verformungsgrenzen (7) beschränkt. Nach dem Wegnehmen der elektrischen Spannung, d. h. nach dem Öffnen des Schalters (10), erhöht sich die innere Rei­ bung, wodurch der Griffbereich in der zuletzt gestalteten Form erstarrt.

In den Fig. 1b und 1c sind zwei unterschiedliche Formen darge­ stellt, in die der Griffbereich (5, 6) nach dem Anlegen einer jeweiligen Spannung mittels des elektrischen Schaltkreises (9) verformt werden kann. Zur Verformung und individuellen Gestal­ tung des Griffbereiches des Schalthebels (1) betätigt ein Fahr­ zeuginsasse in einfacher Weise den im Innenraum, vorzugsweise im Bereich der Instrumententafel, angeordneten Schalter (10), wo­ durch das elektro-rheologische Fluid (5) weich wird. Nach dem Formen des Griffbereiches wird der elektrische Schalter (10) wieder ausgeschaltet, wodurch der Griffbereich in seiner gewähl­ ten Form erstarrt.

Eine Kraftfahrzeugtür (13) nach Fig. 2 ist mit einem Innenver­ kleidungsteil versehen, das in einem unteren Bereich eine Sei­ tentasche (16) und in einem mittleren Bereich eine Armauflage (14) aufweist. Die Oberseite der Armauflage (14) weist einen Auflagebereich (15) auf, der durch eine mit einem elektro-rheo­ logischen Fluid aufgefüllte Vertiefung gebildet ist. Die Vertie­ fung ist durch eine Kunststoffhülle abgeschlossen, so daß sich das elektro-rheologische Fluid in einem geschlossenen Hohlraum befindet. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist das elektro-rheologische Fluid - allerdings in nicht dargestellter Weise - mit einer elektrischen Spannung beaufschlagbar, wodurch die für einen Ellbogen eines Fahrzeuginsassen vorgesehene Arm­ auflage (15) nachgiebig wird und sich individuell an die Form des Ellbogens ergonomisch anschmiegen kann.

Der Schalthebel (1) nach den Fig. 1a bis 1c und die Armauflage (15) nach Fig. 2 stellen lediglich zwei ausgewählte Ausführungs­ beispiele von erfindungsgemäßen Funktionsteilen dar. In gleicher Weise sind jedoch auch andere Funktionsteile in Form von Bedien­ hebeln, Schalt- oder Drehknöpfen, in Form eines Lenkrades oder in Form von Sitzauflagen und Kopfstützen entsprechend ausge­ staltbar. Falls der jeweilige elektrische Schaltkreis, an den das elektro-rheologische Fluid angeschlossen ist, zusätzlich mit einem auf Aufprallbelastungen des Kraftfahrzeugs ansprechenden Verzögerungssensor gekoppelt ist, ist es möglich, die Griffbe­ reiche, Auflagebereiche oder Anlagebereiche der verschiedenen Funktionsteile im Moment eines Fahrzeugaufpralls weich und nach­ giebig zu gestalten, wodurch die Verletzungsgefahr für Fahrzeug­ insassen aufgrund dieser Funktionsteile verringert wird. Das elektro-rheologische Fluid weist in diesem Fall energieabsorbie­ rende Funktionen auf.

Claims (4)

1. Funktionsteil für einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs mit einer ergonomisch geformten Außenkontur zumindest in einem Griffbereich, einem Auflage- oder einem Anlagebereich für einen Fahrzeuginsassen, dadurch gekennzeichnet, daß der Griffbereich (5, 6), der Auflagebereich oder der Anlage­ bereich durch ein mit einem elektro-rheologischen Fluid (5) ge­ fülltes, nachgiebiges Formelement (6) gebildet ist, an das ein vom Innenraum aus betätigbarer elektrischer Schaltkreis (9) zum Verringern und Erhöhen der inneren Reibung des elektro-rheologi­ schen Fluids (5) angeschlossen ist.

2. Funktionsteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Formelement durch eine mit einem geschlosse­ nen Hohlraum zur Aufnahme des elektro-rheologischen Fluids (5) versehene Kunststoffhülle (6) gebildet ist.

3. Funktionsteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nachgiebige Formelement (6) eine zwischen definierten Konturen (7) begrenzte Verformbarkeit aufweist.

4. Funktionsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verringerung der inneren Reibung durch einen im Fahrzeug integrierten Aufprallsensor auslösbar ist, der an den elektri­ schen Schaltkreis angeschlossen ist.