DE102004008505B4

DE102004008505B4 - steering column

Info

Publication number: DE102004008505B4
Application number: DE200410008505
Authority: DE
Inventors: Wilfried Michel
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2024-02-21
Also published as: DE102004008505A1

Abstract

Lenksäule (10) mit einer an ein Lenkrad angeschlossenen Antriebswelle (12), mit einer an ein Lenkgetriebe (28) angeschlossenen Abtriebswelle (26), wobei die Antriebs- und die Abtriebswelle (12, 26) mit einem Versatz zueinander angeordnet sind, mit einem Kraftübertragungsmittel zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle (12, 26), wobei das Kraftübertragungsmittel eine lediglich das Lenkmoment zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle übertragende Drehmomentkupplung (36) und eine lediglich axiale Kräfte zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle (12, 26) übertragende Abstützvorrichtung (16, 18, 20) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentkupplung als Balgkupplung (36) ausgebildet ist und dass zwischen Antriebs- und Abtriebswelle (12, 26) eine zusätzliche Sicherheitsverbindung (46) vorgesehen ist, die nur bei Ausfall des Balges (42) zur Übertragung des Drehmoments zwischen den Wellen (12, 26) wirksam ist.Steering column (10) with a drive shaft (12) connected to a steering wheel, with an output shaft (26) connected to a steering gear (28), wherein the drive and the output shaft (12, 26) with an offset to each other are arranged with a power transmission means between the drive and the output shaft (12, 26), wherein the Power transmission means a only the steering torque between the drive and the output shaft transmitting Torque coupling (36) and a merely axial forces between the drive and the output shaft (12, 26) transmitting support device (16, 18, 20), characterized in that the torque coupling is formed as a bellows coupling (36) and that between drive and output shaft (12, 26) an additional safety connection (46) is provided, which only in case of failure of the bellows (42) for transmission the torque between the shafts (12, 26) is effective.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenksäule gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.The The invention relates to a steering column according to the Preamble of claim 1 specified type.

Eine derartige Lenksäule, insbesondere für Kraftfahrzeuge, ist aus der DE 34 46 749 A1 bekannt. Sie weist eine an ein Lenkrad anschließbare Antriebswelle und eine mit einem Lenkgetriebe verbindbare Abtriebswelle auf. Die Antriebs- und Abtriebswelle sind dabei in einem winkeligen Versatz zueinander angeordnet. Ferner sind die Antriebs- und Abtriebswelle über ein gekrümmt verlaufendes Wellrohr aus faserverstärkten Werkstoffen miteinander verbunden, über das die Drehmomente zwischen Antriebs- und Abtriebswelle übertragen werden. Das Wellrohr ist dabei von einem mit dem Kraftfahrzeug verbundenen Stützrohr umgeben, wobei zwischen aufgeweiteten Bereichen des Wellrohres und der Innenwandung des Stützrohrs ein Spiel bleibt. Bei einer Verdrehung des Lenkrades legt sich das Wellrohr mehr oder minder an die Innenwandung des Stützrohres an, wodurch die Kennlinie des Drehmomentes in Abhängigkeit des Verdrehwinkels des Lenkrades in weiten Bereichen an einen gewünschten Verlauf angepasst werden kann.Such a steering column, especially for motor vehicles, is from the DE 34 46 749 A1 known. It has a connectable to a steering wheel drive shaft and connectable to a steering gear output shaft. The drive and output shafts are arranged in an angular offset from one another. Furthermore, the drive and output shafts are connected to each other via a curved corrugated tube made of fiber-reinforced materials, via which the torques are transmitted between the input and output shafts. The corrugated tube is surrounded by a support tube connected to the motor vehicle, wherein between flared areas of the corrugated tube and the inner wall of the support tube remains a game. With a rotation of the steering wheel, the corrugated pipe lays more or less against the inner wall of the support tube, whereby the characteristic of the torque as a function of the angle of rotation of the steering wheel can be adjusted in many areas to a desired course.

Die Abstützung des Wellrohres erfolgt entlang des gekrümmten Stützrohres. Das Stützrohr bildet somit eine äußere Abstützung des Wellrohres. Nachteilig dabei ist, dass sich aufgrund des großen Berührbereiches zwischen Wellrohr und Stützrohr beim Lenken Reibung entsteht, was das Lenkgefühl für den Fahrer des Kraftfahrzeuges nachteilig beeinflusst.The support of the corrugated tube takes place along the curved support tube. The support tube forms thus an outer support of the Corrugated pipe. The disadvantage here is that due to the large Berührbereiches between corrugated pipe and support tube at Steering friction arises what the steering feel for the driver of the motor vehicle adversely affected.

Des Weiteren ist es bei Lenksäulen von Kraftfahrzeugen bekannt, mit einem Versatz zueinander angeordnete Antriebs- und Abtriebswellen über eine Getriebekonstruktion miteinander zu verbinden. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Reibung zunimmt und die Lenkung, insbesondere bei der Rückstellbewegung "gefühllos" wird.Of Further it is with steering columns known from motor vehicles, with an offset to each other Drive and output shafts over one Gearbox construction to connect with each other. However, this has the Disadvantage that the friction increases and the steering, in particular becomes "callous" during the return movement.

In der DE 22 13 284 ist eine gattungsgemäße Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, bei der die in einem Versatz zueinander angeordneten Antriebs- und Abtriebswelle über eine Getriebekonstruktion miteinander verbunden sind, offenbart. Die offenbarte Kegelrad-Lenkstangenumlenkung umfasst ein drehfest mit der Lenksäule verbundenes erstes Kegelrad und ein mit diesem kämmendes, drehfest mit einer Welle verbundenes zweites Kegelrad, wobei die Welle mit einem Lenkgetriebe in Verbindung steht, sowie eine zwischen den einander zugekehrten Enden von Lenksäule und Welle durch diese beiden Teile gehaltene Gelenkkugel, die in einer Ausnehmung an dem anderen der beiden Teile eingreift. Diese bekannte Kegelrad-Lenkstangenumlenkung zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eines der beiden Kegelräder in Richtung seiner Achse federnd gelagert ist, sowie die Ausnehmung in einem an dem anderen der beiden Teile drehbar befestig ten Element vorgesehen und so weit um die Gelenkkugel herumgezogen ist, dass Gelenkkugel und Element ein komplettes, nur an Lenksäule und Welle gelagertes Gelenk bilden.In the DE 22 13 284 is a generic steering column for a motor vehicle, in which the mutually offset in a drive and output shaft are connected to each other via a gear structure disclosed. The disclosed bevel gear handlebar deflection comprises a first bevel gear rotatably connected to the steering column and a second bevel gear meshing therewith and non-rotatably connected to a shaft, the shaft communicating with a steering gear, and one between the mutually facing ends of the steering column and shaft these two parts held joint ball which engages in a recess on the other of the two parts. This known bevel gear steering rod deflection is characterized in that at least one of the two bevel gears is resiliently mounted in the direction of its axis, and the recess provided in a rotatably fastened to the other of the two parts ten element and is pulled around so far around the ball joint that Joint ball and element form a complete, mounted only on the steering column and shaft joint.

Aus der Feinwerk- und Messtechnik sind Metallbalgkupplungen bekannt, die eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Bewegung in axialer und radialer Richtung aufweisen. Hierdurch lässt sich der Metallbalg leicht über seine axiale Erstreckung krümmen. Der Metallbalg weist aber eine sehr hohe Steifigkeit in tangentialer Richtung auf und ist daher für die Übertragung von Drehmomenten in beiden Richtungen hervorragend geeignet. Hiermit können trotz des Vorhandenseins von Winkel- und Achsversätzen von Wellen die Kräfte unmittelbar übertragen werden. Bekannt ist es auch, Metallbalgkupplungen zum Ausgleich von Längen- und Fluchtungsfehlern von Rohrleitungen in der Fluidtechnik bei Temperaturschwankungen einzusetzen.Out Feinwerk- and Messtechnik are known Metallbalgkupplungen which offers a high degree of flexibility having the movement in the axial and radial directions. hereby let yourself the metal bellows slightly over to bend its axial extent. Of the But metal bellows has a very high rigidity in tangential Direction up and is therefore for the transfer of torques in both directions. Herewith can despite the presence of angular and axial offsets of waves the forces transferred immediately become. It is also known, metal bellows couplings to compensate of length and misalignment of pipelines in fluid technology Use temperature fluctuations.

Die bekannten Metallbalge sind meist aus hochfestem Stahl und in der Regel sehr dünn, d. h. die Wanddicken des Faltenteils haben ca. 0,0076 mm.The known metal bellows are usually made of high strength steel and in the Usually very thin, d. H. The wall thicknesses of the folded part are approx. 0.0076 mm.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenksäule gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art derart weiterzubilden, dass eine optimale Drehmomentübertragung unter Vermeidung der genannten Nachteile ermöglicht wird.Of the Invention is based on the object, a steering column according to the preamble of the claim 1 specified type such that optimal torque transmission while avoiding the disadvantages mentioned is made possible.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.These The object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved in conjunction with its generic features.

Die Unteransprüche bilden vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The under claims form advantageous developments of the invention.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass durch eine Aufteilung des Drehmomentes auf eine Drehmomentkupplung und der axialen Kräfte auf eine Abstützvorrichtung sich die konstruktiven Möglichkeiten, insbesondere im Hinblick auf die Ausbildung eines Versatzes und im Hinblick auf eine verlustfreie Übertragung der Kräfte, optimieren lassen.Of the Invention is based on the finding that by a division of the torque on a torque clutch and the axial forces a support device the constructive possibilities in particular with regard to the formation of an offset and in view of a lossless transmission of forces, optimize to let.

Nach der Erfindung umfasst daher das Kraftübertragungsmittel eine lediglich das Lenkmoment zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle übertragende Balgkupplung und eine lediglich axiale Kräfte zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle übertragende Abstützvorrichtung. Zudem ist zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle eine zusätzliche Sicherheitsverbindung vorgesehen, die nur bei Ausfall des Balges zur Gewährleistung der Übertragung des Drehmoments zwischen den Wellen wirksam ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Kräfte einfach, verlustfrei und unmittelbar von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle übertragen, aber auch die konstruktiven Vorteile in einfacher Weise erreicht werden. Es gibt dabei nahezu keine konstruktiven Einschränkungen hinsichtlich des Achsversatzes. Balgkupplungen besitzen eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Beugung und eine sehr hohe Steifigkeit hinsichtlich der Übertragung von Drehmomenten in beiden Richtungen. Sie können daher verlustfrei die Drehmomente zwischen den Wellen übertragen.According to the invention, therefore, the power transmission means comprises only the steering torque between the drive and the output shaft transmitting bellows coupling and only axial forces between the drive and the output shaft transmitting support device. In addition, an additional safety connection is provided between the drive shaft and output shaft, which only in case of failure of the bellows to ensure the transmission of torque between the shafts is effective. This ensures that the forces transmitted easily, lossless and directly from the drive shaft to the output shaft, but also the design advantages are achieved in a simple manner. There are almost no design restrictions with regard to the axial offset. Bellows couplings have a high flexibility in terms of diffraction and a very high rigidity in terms of the transmission of torque in both directions. You can therefore transfer lossless torque between the waves.

Vorzugsweise weist der Balg insbesondere eine Wanddicke in einem Bereich von 0,4 bis 0,8 mm auf.Preferably In particular, the bellows has a wall thickness in a range of 0.4 to 0.8 mm.

Der Balg weist vorzugsweise mehrere Wendeln oder Faltungen auf, wobei der maximale Durchmesser des Balges dem Abstand zwischen der ersten Balgwendel/Faltung und der letzten Balgwendel/Faltung entspricht. Der Balg kann mit der Antriebswelle und/oder der Abtriebswelle über ein zylinderförmigen Ansatz verbunden sein. Hierbei kann der Durchmesser des zylinderförmigen Ansatzes gleich oder kleiner als die Hälfte des Durchmessers des Balges sein.Of the Bellows preferably has a plurality of coils or convolutions, wherein the maximum diameter of the bellows is the distance between the first Balgwendel / folding and the last Balgwendel / folding corresponds. The bellows can with the drive shaft and / or the output shaft via a cylindrical Approach connected. Here, the diameter of the cylindrical approach can be the same or less than half the diameter of the bellows.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Länge der Balgkupplung größer als der doppelte Durchmesser des maximalen Außendurchmessers des Balges.According to one embodiment The invention is the length the bellows coupling is larger than twice the diameter of the maximum outside diameter of the bellows.

Vorzugsweise umfasst der Balg einen Metallwerkstoff und/oder einen Faserverbundwerkstoff.Preferably the bellows comprises a metal material and / or a fiber composite material.

Um ein Austauschen der Drehmomentkupplung zu ermöglichen und um die Wartung einfach zu gestalten, ist die Drehmomentkupplung lösbar mit der Antriebs und/oder Abtriebswelle verbunden.Around to allow replacement of the torque clutch and maintenance simple to design, the torque coupling is detachable with the Drive and / or output shaft connected.

Ein Achsversatz zwischen den Wellen der Lenksäule ergibt sich aufgrund der konstruktiven Gegebenheiten meistens im Bereich des Ritzel-/Ventildoms. Daher ist insbesondere die Abtriebswelle Teil des Ritzel-Ventildoms. Die Antriebswelle ist dabei eine Zwischenwelle zu einer Hauptantriebswelle der Lenksäule.One Axial offset between the shafts of the steering column is due to the constructional conditions mostly in the area of the pinion / valve dome. Therefore, in particular, the output shaft is part of the pinion valve dome. The drive shaft is an intermediate shaft to a main drive shaft the steering column.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Abstützvorrichtung durch ein Gelenk, insbesondere ein Kugelgelenk gebildet. Dabei besteht das Kugelgelenk aus einer mit der einen Welle verbundenen Kugel und einer mit der anderen Welle verbundenen Pfanne, an welche die Kugel anliegt. Die Pfanne weist dabei insbesondere einen reibungsarmen Pfanneneinsatz, insbesondere aus Kunststoff, auf. Die Abstützvorrichtung dient zur Abstützung der beiden Wellen gegeneinander und somit zur Übertragung von axialen Kräften. Durch die Flexibilität des Balges in axialer Richtung kann und soll der Balg Achsversätze ausgleichen. Dabei käme es bei einer Drehmomentübertragung durch den Balg zwischen den Wellen durch die anliegenden Kräfte und Momente zur Auswanderung der Wellen aus ihrer vorbestimmten Achsmitte. Es fände somit eine Verschiebung, Scherung der beiden Wellen zueinander statt, was die Lenksäule unbrauchbar machen würde. Die Abstützung verhindert dies in einfacher Weise.According to one embodiment The invention is the supporting device formed by a joint, in particular a ball joint. It exists the ball joint from a ball connected to the one shaft and a pan connected to the other shaft to which the Ball is applied. The pan has in particular a low-friction Cup insert, in particular made of plastic, on. The support device serves for support the two waves against each other and thus for the transmission of axial forces. By the flexibility of the bellows in the axial direction can and should balance the bellows axial offsets. It would come it at a torque transmission through the bellows between the waves by the adjoining forces and Moments for the emigration of the waves from their predetermined axle center. It would be found thus a shift, shearing of the two waves to each other, what the steering column would make us unusable. The support prevents this in a simple manner.

Insbesondere sind die Antriebs- und die Abtriebswelle in einem winkeligen und/oder axialen Versatz zueinander angeordnet.Especially are the drive and the output shaft in an angular and / or axial offset to each other.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Sicherheitsverbindung durch ein erstes und ein zweites Ritzel gebildet ist, wobei die eine Welle ein erstes Ritzel und die andere Welle ein zweites Ritzel aufweist. Die beiden Ritzel greifen dabei ineinander ein und sind derart spielbehaftet zueinander, dass im Normalbetrieb das Drehmoment ausschließlich von der Drehmomentkupplung zwischen den Wellen übertragen wird. Im Notbetrieb hingegen, beispielsweise bei Bruch des Balges, gleicht das erste Ritzel gegenüber dem zweiten Ritzel durch einen vorbestimmten Leerlauf bei der Lenkbewegung das Spiel zwischen den Ritzeln aus. Es kommt dann am zweiten Ritzel zur Anlage und treibt dieses an, wodurch das Drehmoment für die Lenkbewegung im Notbetrieb übertragen wird. Auf einfache Weise wird hierdurch sichergestellt, dass bei einer Beschädigung der Drehmomentkupplung die Lenkung – wenn auch spielbehaftet – weiter funktioniert und das Fahrzeug bewegt werden kann.According to one embodiment the invention is the safety connection by a first and a second pinion is formed, wherein the one shaft is a first Pinion and the other shaft has a second pinion. The two Pinions engage in each other and are so game-afflicted to each other, that in normal operation, the torque exclusively from the torque coupling is transmitted between the shafts. In emergency mode on the other hand, for example, when the bellows breaks, the first is the same Pinion opposite the second pinion by a predetermined idling in the steering movement the game between the pinions. It then comes on the second pinion to the plant and drives this, thereby increasing the torque for the steering movement transmitted in emergency mode becomes. In a simple way, this ensures that at damage the torque coupling the steering - albeit with some play - continue works and the vehicle can be moved.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung. Es zeigen:Further Advantages and features of the invention will become apparent from the following Description of several embodiments the invention in conjunction with the drawing. Show it:

1 eine schematische Teilschnittdarstellung der Lenksäule nach der Erfindung; 1 a schematic partial sectional view of the steering column according to the invention;

2 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Balges einer Drehmomentkupplung von 1; und 2 a perspective view of another embodiment of the bellows of a torque clutch of 1 ; and

3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform des Balges der Drehmomentkupplung von 1 3 a perspective view of another embodiment of the bellows of the torque coupling of 1

In 1 ist in einer schematischen Seitenansicht mit Teilschnitt der untere Teil einer Lenksäule 10 dargestellt.In 1 is a schematic side view with partial section of the lower part of a steering column 10 shown.

Die Lenksäule 10 umfasst eine Antriebswelle 12, die an ihrem unteren Ende einen Aufsatz 14 aufweist. Der Aufsatz 14 ragt mit seinem oberen Ende in die als Zwischenwelle der Lenksäule 10 ausgebildete Antriebswelle 12 ein. Das der Antriebswelle 12 entfernt gelegene Ende des Aufsatzes 14 weist eine zylindrische Außenform auf. Die untere Stirnseite des Aufsatzes 14 ist als Kugelpfanne 16 ausgebildet, wobei die Kugelpfanne 16 im Schnitt kleiner oder gleich einem halben Kreisumfang ausgebildet ist. Die Kugelpfanne 16 ist mit einem reibungsarmen Kunststoffeinsatz 18 versehen. Der Kunststoffeinsatz 18 erstreckt sich über die gesamte Oberfläche der Kugelpfanne 16.The steering column 10 includes a drive shaft 12 , which at its lower end an essay 14 having. The essay 14 sticking out with its upper end in as the intermediate shaft of the steering column 10 trained drive shaft 12 one. That of the drive shaft 12 remote end of the tower 14 has a cylindrical outer shape. The lower end of the attachment 14 is as a ball socket 16 formed, wherein the ball socket 16 is formed on average less than or equal to half a circle circumference. The ball socket 16 is with a low-friction plastic insert 18 Mistake. The plastic insert 18 extends over the entire surface of the ball socket 16 ,

An dem Kunststoffeinsatz 18 liegt eine Kugel 22 an, die über einen Lagerstift 23 und einem zylindrischen Abtriebsaufsatz 24 mit einer Abtriebswelle 26 verbunden ist. Kugel 22 und Kugelpfanne 16 bilden dabei ein KugelgelenkOn the plastic insert 18 there is a ball 22 on, over a bearing pin 23 and a cylindrical output attachment 24 with an output shaft 26 connected is. Bullet 22 and ball socket 16 form a ball joint

Die Abtriebswelle 26 wirkt mit einem Ritzel-/Ventildom 28 zusammen, wo die Lenkbewegung der Antriebs- und Abtriebswelle über ein Ritzel 30 auf die Lenkwelle 32 übertragen wird. Die Lenkbewegung ist durch den Pfeil 34 veranschaulicht.The output shaft 26 acts with a pinion / valve dome 28 together, where the steering movement of the input and output shafts via a pinion 30 on the steering shaft 32 is transmitted. The steering movement is through the arrow 34 illustrated.

Die Antriebswelle 12 und die Abtriebswelle 26 sind in einem winkeligen Versatz zueinander angeordnet.The drive shaft 12 and the output shaft 26 are arranged in an angular offset from one another.

Auf den Aufsatz 14 ist eine Metallbalgkupplung 36 mit ihrem einen oberen Ende 38 aufgebracht und mit herkömmlichen Befestigungsmitteln, beispielsweise einer Schelle oder ähnliches, auf dem Aufsatz 14 fixiert. In entsprechender Weise ist das andere untere Ende 40 der Metallbalgkupplung 36 mit dem Abtriebsaufsatz 24 verbunden und auf diesem angeordnet.On the tower 14 is a metal bellows coupling 36 with her one upper end 38 applied and with conventional fasteners, such as a clamp or the like, on the essay 14 fixed. Similarly, the other bottom end 40 the metal bellows coupling 36 with the driven attachment 24 connected and arranged on this.

Der Aufsatz 14 sowie der Abtriebsaufsatz 24 sind mit ihrer zugeordneten Antriebswelle 12 bzw. Abtriebswelle 26 verdrehsicher verbunden. Auch die Metallbalgkupplung ist verdrehsicher an ihren Enden 38, 40 mit den Ansätzen 14 und 24 verbunden.The essay 14 and the driven attachment 24 are with their associated drive shaft 12 or output shaft 26 connected securely against rotation. The metal bellows coupling is also secured against rotation at its ends 38 . 40 with the approaches 14 and 24 connected.

Über die Metallbalgkupplung 36 wird somit eine Drehmomentverbindung zwischen der Antriebswelle 12 und der Abtriebswelle 26 hergestellt. Der Metallbalg 42 der Metallbalgkupplung 36 weist dabei eine Wanddicke in einem Bereich von 0,4 bis 0,8 mm auf. Der Metallbalg 42 ist über entsprechende Formung der Wandung mit Wendeln 44 versehen.About the metal bellows coupling 36 thus becomes a torque connection between the drive shaft 12 and the output shaft 26 produced. The metal bellows 42 the metal bellows coupling 36 has a wall thickness in a range of 0.4 to 0.8 mm. The metal bellows 42 is about appropriate shaping of the wall with coils 44 Mistake.

Durch diese Ausbildung kann der winkelige Achsversatz zwischen der Antriebswelle 12 und der Abtriebswelle 26 einfach durch die Metallbalgkupplung 36 überbrückt werden.This design allows the angular misalignment between the drive shaft 12 and the output shaft 26 simply through the metal bellows coupling 36 be bridged.

Die Metallbalgkupplung ist lösbar über Ihre Enden 38 und 40 mit den zugeordneten Wellen 12, 26 verbunden. Hierdurch wird ein Austausch bei Beschädigung der Metallbalgkupplung 36 sowie eine einfache Wartung gewährleistet.The metal bellows coupling is detachable over your ends 38 and 40 with the assigned waves 12 . 26 connected. This will cause an exchange if the metal bellows coupling is damaged 36 as well as easy maintenance.

Das innerhalb der Metallbalgkupplung 36 angeordnete Kugelgelenk aus Kugel 20 und Kugelpfanne 16 dient dazu, axiale Kräfte zu übertragen, da die Metallbalgkupplung 36 in axialer und radialer Richtung flexibel ist. Die Metallbalgkupplung 36 kann lediglich Drehmomente, also Kräfte in tangentialer Richtung, von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 26 übertragen.That within the metal bellows coupling 36 arranged ball joint from ball 20 and ball socket 16 serves to transmit axial forces, since the metal bellows coupling 36 is flexible in the axial and radial directions. The metal bellows coupling 36 can only torques, ie forces in the tangential direction of the drive shaft 12 on the output shaft 26 transfer.

Die axialen Kräfte entstehen durch die bei der Lenkbewegung auftretenden Biegemomente. Bei einer Lenkbewegung würde es zu einem Ausscheren der Wellen 12 und 26 kommen, was durch das Kugelgelenk verhindert wird. Zudem kann über das Kugelgelenk auf einfache Weise der axiale Achsversatz der Wellen 12 und 26 sowie Toleranzen des Achsversatzes ausgeglichen werden.The axial forces are caused by the bending moments occurring during the steering movement. In a steering movement, it would be a shearing of the waves 12 and 26 come what is prevented by the ball joint. In addition, via the ball joint in a simple way, the axial axial offset of the waves 12 and 26 and tolerances of the axial offset are compensated.

Um auch bei einem Bruch des Metallbalges 42 die Übertragung des Drehmoments von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 26 sicherzustellen, ist zwischen der Antriebswelle 12 und der Abtriebswelle 26 eine zusätzliche Sicherheitsverbindung 46 vorgesehen, die nur bei Ausfall des Metallbalges 42 zur Übertragung des Drehmoments zwischen den Wellen 12, 26 wirksam ist. Die Sicherheitsverbindung 46 besteht aus einem ersten Ritzel 48, das an dem freien Ende des Aufsatzes 14 angeordnet ist und an einem zweiten Ritzel 50, das an dem freien Ende des zylindrischen Abtriebsaufsatzes 24 angeordnet ist. Beide Ritzel 48 und 50 greifen ineinander und sind in Ihrer Betriebsstellung in beide Drehrichtungen zueinander mit einem Spiel versehen. Hierdurch wird gewährleistet, dass das Drehmoment von der Antriebswelle 12 auf die Abtriebswelle 26 nur über den Metallbalg 42 übertragen wird. Bricht nun der Metallbalg 42 kann dieses Spiel durch eine einen Leerlauf bildende Bewegung überbrückt werden, bis nämlich das erste Ritzel 48 an dem zweiten Ritzel 50 angreift und dieses antreibt. Hierdurch wird gewährleistet, dass im Notbetrieb die Lenkung, wenn auch spielbehaftet, weiter funktioniert.In order to break even the metal bellows 42 the transmission of torque from the drive shaft 12 on the output shaft 26 Ensure is between the drive shaft 12 and the output shaft 26 an additional security connection 46 provided that only in case of failure of the metal bellows 42 for transmitting the torque between the shafts 12 . 26 is effective. The security connection 46 consists of a first pinion 48 At the free end of the tower 14 is arranged and attached to a second pinion 50 at the free end of the cylindrical driven attachment 24 is arranged. Both pinions 48 and 50 engage each other and are provided in their operating position in both directions of rotation to each other with a game. This ensures that the torque from the drive shaft 12 on the output shaft 26 only over the metal bellows 42 is transmitted. Now breaks the metal bellows 42 This game can be bridged by an idle motion, namely the first pinion 48 on the second pinion 50 attacks and drives this. This ensures that in emergency operation, the steering, albeit with play, continues to function.

In 2 ist eine weitere Ausführungsform der Metallbalgkupplung 36 dargestellt. Die Metallbalgkupplung 36 hat über ihre axiale Erstreckung eine durchgehende Wendel 44, die viele Wendelabschnitte 44a bildet. An den Enden der Metallbalgkupplung 36 sind dem Aufsatz 14 bzw. dem Abtriebsaufsatz 24 angepasste Stutzen 52 vorgesehen. Der Innendurchmesser der Stutzen 52 entspricht im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Aufsatzes 14 bzw. des Abtriebsaufsatzes 24. Die Länge der Balgkupplung 36 ist dabei größer als der doppelte Durchmesser des durch die Wendel 44 gebildeten maximalen Außendurchmessers des Metallbalgs 42.In 2 is another embodiment of the metal bellows coupling 36 shown. The metal bellows coupling 36 has over its axial extent a continuous helix 44 that have many spiral sections 44a forms. At the ends of the metal bellows coupling 36 are the tower 14 or the driven attachment 24 adapted sockets 52 intended. The inner diameter of the nozzle 52 corresponds essentially to the outer diameter of the attachment 14 or the driven attachment 24 , The length of the bellows coupling 36 is greater than twice the diameter of the helix 44 formed maximum outside diameter of the metal bellows 42 ,

In 3 ist eine weitere Ausführungsform der Metallbalgkupplung 36 nach der Erfindung dargestellt. Die Metallbalgkupplung 36 weist hierbei keine endlos verlaufende Wendel 44 auf sonder vier Faltungen 54 auf. Die Stutzen 52 entsprechen denen der Ausführungsform von 2. Der maximale Durchmesser des Metallbalgs 42, der durch die äußere Faltung 54 gebildet wird, entspricht dem Abstand zwischen der ersten Faltung 54 und der letzten Faltung 54. Der Durchmesser der Stutzen 52 ist dabei gleich oder kleiner als die Hälfte des maximalen Außendurchmessers des Metallbalges 42.In 3 is another embodiment the metal bellows coupling 36 represented according to the invention. The metal bellows coupling 36 here has no endless spiral 44 on special four folds 54 on. The pillars 52 correspond to those of the embodiment of 2 , The maximum diameter of the metal bellows 42 that by the outer folding 54 is formed corresponds to the distance between the first convolution 54 and the last convolution 54 , The diameter of the neck 52 is equal to or less than half the maximum outside diameter of the metal bellows 42 ,

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Drehmoment und die axialen Kräfte mit unterschiedlichen Mitteln übertragen werden. Hierdurch erhöhen sich die konstruktiven Möglichkeiten bei der Gestaltung der Lenksäule 10 eines Kraftfahrzeuges erheblich.The invention is characterized in that the torque and the axial forces are transmitted by different means. This increases the design possibilities in the design of the steering column 10 of a motor vehicle considerably.

Claims

Steering column ( 10 ) with a drive shaft connected to a steering wheel ( 12 ), with a to a steering gear ( 28 ) connected output shaft ( 26 ), wherein the drive and the output shaft ( 12 . 26 ) are arranged with an offset to one another, with a power transmission means between the drive and the output shaft ( 12 . 26 ), wherein the force transmission means transmits only a torque between the drive and the output shaft torque transmission coupling ( 36 ) and only axial forces between the drive and the output shaft ( 12 . 26 ) transmitting supporting device ( 16 . 18 . 20 ), characterized in that the torque coupling as a bellows coupling ( 36 ) is formed and that between the input and output shafts ( 12 . 26 ) an additional security connection ( 46 ) is provided, which only in case of failure of the bellows ( 42 ) for transmitting the torque between the shafts ( 12 . 26 ) is effective.

Steering column according to claim 1, characterized in that the bellows ( 42 ) of the bellows coupling ( 36 ) has a wall thickness in a range of 0.4 to 0.8 mm.

Steering column according to claim 1 and 2, characterized in that the bellows ( 42 ) several by shaping the wall of the bellows ( 42 ) formed spirals ( 44 ), Spiral sections ( 44a ) or convolutions ( 54 ) having.

Steering column according to claim 3, characterized in that the max. Diameter of the bellows ( 42 ) the distance between the first Balgwendelabschnitt ( 44a )/Folding ( 54 ) and the last Balgwendelabschnitt ( 44a )/Folding ( 54 ) corresponds.

Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the bellows ( 42 ) with the drive shaft and / or the output shaft via a cylindrical projection ( 52 ) whose diameter is equal to or less than half the maximum outer diameter of the bellows ( 42 ).

Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the axial length of the bellows coupling ( 36 ) greater than twice the diameter of the max. Outside diameter of the bellows ( 42 ).

Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the bellows ( 42 ) comprises a metal material and / or a fiber composite material.

Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the bellows coupling ( 36 ) detachable with the drive and / or output shaft ( 12 . 26 ) connected is.

Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the output shaft ( 26 ) Part of the pinion / valve dome ( 28 ).

Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the drive shaft ( 12 ) is an intermediate shaft to a main drive shaft.

Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the supporting device ( 16 . 18 . 20 ) is formed by a joint.

steering column according to claim 11, characterized in that the joint is a ball joint is.

Steering column according to claim 12, characterized in that the ball joint consists of one with the one shaft ( 26 ) connected ball ( 20 ) and one with the other wave ( 12 ) connected pan ( 16 ) to which the ball ( 20 ), wherein the pan ( 16 ) a low-friction pan insert ( 18 ), in particular of plastic.

steering column according to one of the preceding claims, characterized that the drive and the output shaft in an angular and / or axial offset from each other are arranged.

Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the safety connection ( 46 ) by a first and a second pinion ( 48 . 50 ) is formed, wherein the one wave ( 12 ) a first pinion ( 48 ) and the other wave ( 26 ) a second pinion ( 50 ), the two pinions ( 48 . 50 ) engage each other and so spielbehaf tet are that in normal operation, the torque exclusively from the torque coupling ( 36 ) between the waves ( 12 . 26 ) and in emergency operation, for example, at breakage of the torque coupling ( 36 ), which is a pinion ( 48 or 50 ) with respect to the other pinion ( 50 respectively. 48 ) by a predetermined idling the game between the pinions ( 48 . 50 ), at the other pinion ( 50 respectively. 48 ) comes to rest and then the other pinion ( 50 respectively. 48 ) and thus transmits the torque during emergency operation.