DE102004048837A1

DE102004048837A1 - Device for mounting module on motor vehicle steering wheel has electrical connection arrangement for connecting first and second electrical contact units in separate sub-assemblies

Info

Publication number: DE102004048837A1
Application number: DE102004048837A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Pradel; Marc Ing. Prost-fin
Original assignee: Takata Petri AG
Current assignee: Takata Petri AG
Priority date: 2004-03-01
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2005-09-29
Also published as: CN1926012A

Abstract

The device has a first electrical contact unit (20) combined with a first gear unit to form a sub-assembly (B1) and fixed to a part that is fixed to the vehicle, a second electrical contact unit (21) combined with a second gear unit to form a sub-assembly (B3) and fixed to the module (30) and an electrical connection arrangement for connecting the first electrical contact unit to the second electrical contact unit. An independent claim is also included for a steering wheel with a mounted module.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Lagerung eines Moduls am Lenkrad eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device for supporting a module on Steering wheel of a motor vehicle according to the preamble of claim 1.

Eine solche Vorrichtung dient zur Lagerung eines Moduls, insbesondere eines Gassackmoduls, an einem drehbaren Lenkrad eines Kraftfahrzeugs derart, dass die Winkellage des Moduls bei einer Drehung des Lenkrads konstant bleibt, um z. B. im Crash-Fall stets eine optimale, reproduzierbare Positionierung eines aufblasbaren, aus dem Modul heraus entfaltbaren Gassacks zu gewährleisten. Die Vorrichtung weist ein Getriebe auf, umfassend ein erstes Getriebeelement, welches mit einem fahrzeugfesten Teil des Kraftfahrzeugs drehfest, d.h. ortsfest, verbunden ist; ein zweites Getriebeelement, welches mit dem Modul drehfest verbunden und also gemeinsam mit diesem drehbar ist; sowie eine durch Drehung des Lenkrads betätigbare Getriebebaugruppe, über die das erste Getriebeelement mit dem zweiten Getriebeelement derart gekoppelt ist, dass eine Dre hung des Lenkrads relativ zum ortsfesten ersten Getriebeelement in eine beliebige Richtung eine Drehung des mit dem zweiten Getriebeelement verbundenen Moduls in entgegengesetzter Richtung bewirkt. Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 26 25 184 A1 bekannt.Such a device is used for mounting a module, in particular a gas bag module, on a rotatable steering wheel of a motor vehicle such that the angular position of the module remains constant during rotation of the steering wheel to z. B. in the event of a crash always optimal, reproducible positioning of an inflatable, to be deployed out of the module airbag. The device has a transmission comprising a first transmission element which is non-rotatably connected to a vehicle-fixed part of the motor vehicle, ie stationary, is connected; a second transmission element which is rotatably connected to the module and thus rotatable together with the latter; and an actuatable by rotation of the steering wheel gear assembly via which the first transmission element is coupled to the second transmission element such that a Dre hung of the steering wheel relative to the stationary first transmission element in any direction causes a rotation of the connected to the second transmission element module in the opposite direction , Such a device is from the DE 26 25 184 A1 known.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich gegenüber der bekannten Vorrichtung durch eine verbesserte Nutzung des zur Verfügung stehenden Bauraumes sowie einen geringen Integrationsaufwand bei der Zusammenfassung unterschiedlicher Baugruppen auszeichnet.Of the Invention is based on the problem, a device of the above to create said type, which differs from the known device through an improved use of the available installation space as well a low integration effort in the summary of different Distinguishes assemblies.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.This Problem is inventively the features mentioned in claim 1 solved.

Danach ist eine erste elektrische Kontakteinheit vorgesehen, die mit dem ersten Getriebeelement zu einer Baugruppe zusammengefasst ist und gemeinsam mit diesem mit dem fahrzeugfesten Teil in fester Verbindung steht, sowie eine zweite elektrischer Kontakteinheit, die mit dem zweiten Getriebeelement zu einer Baugruppe zusammengefasst ist und gemeinsam mit diesem mit dem Modul in fester Verbindung steht, wobei die beiden Kontakteinheiten über elektrische Verbindungsmittel miteinander in Verbindung stehen.After that a first electrical contact unit is provided with the first transmission element is combined to form a module and together with this with the vehicle-fixed part in solid connection stands, as well as a second electrical contact unit, with the second transmission element is combined into an assembly and together with this with the module is firmly connected, the two Contact units via electrical connection means communicate with each other.

Die die erste elektrische Kontakteinheit und das erste Getriebeelement umfassende Baugruppe sowie die die zweite elektrische Kontakteinheit und das zweite Getriebeelement umfassende Baugruppe sind dabei bevorzugt als außerhalb des Lenkrades komplett vormontierbare und in fertig montiertem Zustand an einem fahrzeugfesten Teil bzw. am Modul anordenbare Baugruppen ausgebildet, insbesondere durch Integration (feste Verbindung) der jeweiligen Kontakteinheit und des jeweiligen Getriebeelementes.The the first electrical contact unit and the first transmission element comprehensive assembly as well as the second electrical contact unit and the second transmission element comprehensive assembly are preferred as outside the steering wheel completely pre-assembled and ready assembled on a vehicle-fixed part or on the module can be arranged assemblies formed, in particular by integration (fixed connection) of respective contact unit and the respective transmission element.

Konkret wird jede der beiden elektrischen Kontakteinheiten bevorzugt durch einen Stator, einen bezüglich des Stators (um die Lenkachse) drehbaren Rotor und einen den Stator mit dem Rotor elektrisch verbindenden, bezüglich der Rotor-Statorbaugruppe auf- und abwickelbaren, als Wickelfeder bezeichneten flexiblen Leiter gebildet, wie etwa aus der DE 196 16 234 A1 und der DE 197 27 856 A1 bekannt. Dabei ist der Stator der ersten elektrischen Kontakteinheit mit dem ersten Getriebeelement verbunden oder einstückig mit diesem geformt und gemeinsam mit diesem an einem fahrzeugfesten Teil festgelegt und der Stator der zweiten elektrischen Kontakteinheit mit dem zweiten Getriebeelement verbunden oder einstückig mit diesem geformt und gemeinsam mit diesem an dem Mo dul festgelegt, also gemeinsam mit dem Modul bezüglich des Lenkrades verdrehbar. Der Rotor der jeweiligen Kontakteinheit ist demgegenüber drehfest am Lenkrad fixiert, also jeweils gemeinsam mit diesem drehbar.Specifically, each of the two electrical contact units is preferably formed by a stator, a rotor rotatable with respect to the stator (about the steering axis) and a flexible conductor which electrically connects the stator to the rotor and can be wound up and unwound relative to the rotor-stator assembly, called a coil spring. like from the DE 196 16 234 A1 and the DE 197 27 856 A1 known. Here, the stator of the first electrical contact unit is connected to the first transmission element or formed integrally therewith and fixed together with this on a vehicle-fixed part and the stator of the second electrical contact unit with the second transmission element or formed integrally therewith and together with this on the Mo defined module, so rotatable together with the module with respect to the steering wheel. The rotor of the respective contact unit is in contrast fixed against rotation on the steering wheel, so in each case together with this rotatable.

In einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zur Bildung eines Planetengetriebes das erste Getriebeelement als erstes zentrales Zahnrad und das zweite Getriebeelement als zweites zentrales Zahnrad ausgebildet. Dabei sind das erste Getriebeelement und das zweite Getriebeelement bevorzugt koaxial zur Lenkachse angeordnet.In an embodiment the device according to the invention is the first transmission element to form a planetary gear as the first central gear and the second gear element second formed central gear. Here are the first transmission element and the second transmission element is preferably arranged coaxially to the steering axis.

Die Getriebebaugruppe zur Kopplung des ersten Getriebeelementes mit dem zweiten Getriebeelement weist eine parallel zur Lenkachse verlaufende, bei Drehung des Lenkrades mitnehmbare und um ihre Längsachse drehbare Welle auf. Bei Ausbildung des ersten und zweiten Getriebeelementes als erstes und zweites zentrales Zahnrad ist das erste zentrale Zahnrad mit dem zweiten zentralen Zahnrad über die parallel zur Lenkachse verlaufende Welle gekoppelt, indem ein am einem Ende der Welle angeordnetes erstes peripheres Zahnrad in das erste zentrale Zahnrad eingreift und ein am anderen Ende der Welle angeordnetes zweites peripheres Zahnrad in das zweite zentrale Zahnrad eingreift. Die Welle kann zu diesem Zweck durch eine Öffnung im Lenkradgrundkörper des Lenkrads geführt werden.The Transmission assembly for coupling the first transmission element with the second transmission element has a parallel to the steering axis, upon rotation of the steering wheel mitnehmbare and about its longitudinal axis rotatable shaft on. With formation of the first and second transmission element as the first and second central gear is the first central gear with the second central gear via the parallel to the steering axis coupled by a shaft disposed at one end of the shaft first peripheral gear engages the first central gear and a arranged at the other end of the shaft second peripheral gear engages in the second central gear. The wave can be to this Purpose through an opening in the steering wheel body guided the steering wheel become.

Bei einer Drehung des Lenkrads wird die durch eine Öffnung im Lenkradgrundkörper des Lenkrads geführt Welle in Drehrichtung mitgenommen und das erste periphere Zahnrad rollt auf dem fahrzeugfesten ersten zentralen Zahnrad ab. Die hierdurch erzeugte Drehbewegung der Welle um ihre Achse wird mittels des zweiten peripheren Zahnrades, das eine zur Drehbewegung des ersten peripheren Zahnrades identische (richtungsgleiche) Bewegung ausführt, auf das zweite zentrale Zahnrad derart übertragen, dass die Drehbewegung des zweiten zentralen Zahnrades zur Drehbewegung der peripheren Zahnräder und damit auch des Lenkrades gegenläufig ist (Umkehrgetriebe). Im Ergebnis wird somit das mit dem zweiten zentralen Zahnrad verbundene Modul relativ zu dem Lenkrad in entgegengesetzter Richtung gedreht, so dass die Winkellage des Moduls im fahrzeugfesten Koordinatensystem konstant bleibt.Upon rotation of the steering wheel is through an opening in the steering wheel body of the Steering wheel guided wave in the direction of rotation taken and the first peripheral gear rolls on the vehicle-fixed first central gear. The thus generated rotational movement of the shaft about its axis is transmitted to the second central gear by means of the second peripheral gear, which performs an identical to the rotational movement of the first peripheral gear (same direction) movement, that the rotational movement of the second central gear for rotational movement of the peripheral Gears and thus the steering wheel is in opposite directions (reverse gear). As a result, the module connected to the second central gear is thus rotated relative to the steering wheel in the opposite direction, so that the angular position of the module remains constant in the vehicle-fixed coordinate system.

Dabei sind das erste und zweite zentrale Zahnrad sowie das erste und zweite periphere Zahnrad hinsichtlich Zähnezahl und Abmessung derart ausgebildet, dass der Drehwinkel des Lenkrads in Bezug auf das erste Getriebeelement betragsmäßig im Wesentlichen identisch ist mit dem Drehwinkel des Moduls in entgegengesetzter Richtung. Eine Dre hung des Lenkrads in eine Richtung bewirkt somit eine Drehung des am Lenkrad gelagerten Moduls relativ zu dem Lenkrad in die entgegengesetzte Richtung, und zwar um denselben Drehwinkel, so dass die Winkellage des drehbar am Lenkrad gelagerten Modules in einem fahrzeugfesten Koordinatensystem konstant bleibt.there are the first and second central gear and the first and second peripheral gear in terms of number of teeth and dimension formed such that the rotation angle of the steering wheel with respect to the first gear element in terms of magnitude substantially identical is in the opposite direction to the rotation angle of the module. A Dre hung of the steering wheel in one direction thus causes a rotation the mounted on the steering wheel module relative to the steering wheel in the opposite Direction, namely by the same angle of rotation, so that the angular position the rotatably mounted on the steering wheel module in a vehicle-fixed Coordinate system remains constant.

Die erste elektrische Kontakteinheit ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Bereich einer Nabe des Lenkrads (z.B. über ihren Stator) fahrzeugfest angeordnet. Dazu kann die erste Kontakteinheit beispielsweise so ausgeführt sein, dass sie bei der Montage des Lenkrads auf die Nabe des Lenkrads aufsteckbar ist und hierdurch, beispielsweise über ihren (relativ zum Stator verdrehbaren) Rotor, im Bereich der Nabe zugleich auch mit dem Lenkrad verbunden ist.The first electrical contact unit is in a preferred embodiment of the invention in the region of a hub of the steering wheel (for example via its stator) arranged vehicle-fixed. For this purpose, the first contact unit, for example so executed be that when assembling the steering wheel to the hub of the steering wheel is attachable and thereby, for example, over their (relative to the stator rotatable) rotor, in the area of the hub at the same time also with the steering wheel connected is.

Die zweite elektrische Kontakteinheit ist auf der Seite des Lenkradgrundkörpers angeordnet, die der Nabe des Lenkrads gegenüber liegt und dem Modul zugewandt ist, und dort, z.B. über ihren Stator, fest mit dem Modul verbunden. Ein Rotor der zweiten Kontakteinheit ist wiederum mit dem Lenkrad drehfest verbunden.The second electrical contact unit is arranged on the side of the steering wheel main body, the opposite of the hub of the steering wheel is located and facing the module, and there, e.g. about your Stator, firmly connected to the module. A rotor of the second contact unit is in turn rotatably connected to the steering wheel.

Die elektrische Verbindung der ersten elektrischen Kontakteinheit mit der zweiten elektrischen Kontakteinheit erfolgt vorteilhafterweise durch eine zweite Öffnung im Lenkradgrundkörper des Lenkrads, und zwar insbesondere über eine elektrische Steckverbindung zwischen Stator und Rotor oder einen flexiblen Leiter. Hierdurch sind am Modul angeordneten elektrische Elemente, wie z.B. Bedienelemente, die von einem Fahrzeugführer zur Auslösung verschiedener Funktionen im Fahrzeug bedienbar sind, elektrisch mit dem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs verbindbar. Weiterhin kann ein Zündelement vorgesehen, mit dem ein Gasgenerator eines Gassackmodules im Crash-Fall zum Aufblasen des Gassackes zündbar ist.The electrical connection of the first electrical contact unit with the second electrical contact unit is advantageously carried out through a second opening in the steering wheel body the steering wheel, in particular via an electrical connector between stator and rotor or a flexible conductor. hereby are arranged on the module electrical elements, such. controls, that of a driver to trigger different Functions in the vehicle are operable, electrically with the electrical system a motor vehicle connectable. Furthermore, an ignition element may be provided, with a gas generator of a gas bag module in the event of a crash to Inflation of the gas bag ignitable is.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren dargestellt.Further Details and advantages of the invention are described below represented by figures.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Explosionsdarstellung eines Lenkrades mit einer Vorrichtung zur Lagerung eines Moduls am Lenkrad; 1 an exploded view of a steering wheel with a device for mounting a module on the steering wheel;

2 einen Querschnitt durch ein Lenkrad gemäß 1; 2 a cross section through a steering wheel according to 1 ;

3 eine perspektivische Schnittdarstellung eines Lenkrades gemäß 1; 3 a perspective sectional view of a steering wheel according to 1 ;

4 ein Planetengetriebe, über das ein Modul am Lenkrad gelagert ist. 4 a planetary gear, via which a module is mounted on the steering wheel.

1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Lenkrades 1 für ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Lagerung eines Moduls 30 am Lenkrad 1, wobei die gesamte Anordnung im Wesentlichen aus vier Baugruppen B1, B2, B3, B4 zusammensetzbar ist. Diese werden nachfolgend unter ergänzender Bezugnahmen auf die 2 bis 4 näher beschrieben. 1 shows an exploded view of a steering wheel 1 for a motor vehicle with a device for mounting a module 30 at the steering wheel 1 , Wherein the entire arrangement is essentially composed of four modules B1, B2, B3, B4. These are described below with additional references to 2 to 4 described in more detail.

Eine erste Baugruppe B1 umfasst eine erste elektrische Kontakteinheit 20, bestehend aus einem ersten Stator 20a, einem hierzu (um die Lenkachse) verdrehbaren ersten Rotor 20b und einer als erste Wickelfeder 22 ausgebildeten Leiterfolie, die eine elektrische Anbindung des Rotors 20b über den Stator 20a an des elektrische Netz des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Weiterhin weist die erste Baugruppe B1 ein mit dem ersten Stator 20a verbundenes oder einstückig an diesem angeformtes erstes zentrales Zahnrad 11 (Sonnenrad) auf, das Teil eines als Umkehrgetriebe dienenden Planetengetriebes 10 ist. Diese erste Baugruppe B1 wird über den ersten Stator 20a durch Befestigungsmittel 31 mit einem fahrzeugfesten Teil des Kraftfahrzeugs verbunden, etwa mit einem Gehäuse 9 der Lenksäule oder mit der Innenverkleidung des Fahrzeugs, wodurch das erstes zentrales Zahnrad 11 fahrzeugfest fixiert ist.A first module B1 comprises a first electrical contact unit 20 consisting of a first stator 20a , a first rotor rotatable for this purpose (about the steering axis) 20b and one as the first clock spring 22 trained conductor foil, which is an electrical connection of the rotor 20b over the stator 20a allows on the electrical network of the motor vehicle. Furthermore, the first module B1 with the first stator 20a connected or integrally formed on this first central gear 11 (Sun) on, the part of serving as a reverse gear planetary gear 10 is. This first assembly B1 is via the first stator 20a by fasteners 31 connected to a vehicle-fixed part of the motor vehicle, such as a housing 9 the steering column or with the interior trim of the vehicle, creating the first central gear 11 fixed on the vehicle.

Eine zweite Baugruppe B2 besteht im Wesentlichen aus dem Lenkrad 1, das einen Lenkradgrundkörper in Form eines Lenkradbodens 2 aufweist, der über vier vom Lenkradboden 2 abstehende Speichen 5 mit dem Lenkradkranz 6 verbunden ist. Die erste Baugruppe B1 ist im Bereich der Nabe 7 über den ersten Rotor 20b mit dem Lenkrad 1 verbunden, indem der erste Rotor 20b drehfest am Lenkrad 1 fixiert ist. Hierdurch ist das Lenkrad 1 gemeinsam mit dem ersten Rotor 20b gegenüber dem Stator 20a und dem zentralen Zahnrad 11 der ersten Baugruppe B1 verdrehbar.A second assembly B2 consists essentially of the steering wheel 1 , the steering wheel main body in the form of a steering wheel floor 2 on points that over four from the steering wheel floor 2 protruding spokes 5 with the steering wheel rim 6 connected is. The first assembly B1 is in the region of the hub 7 over the first rotor 20b with the steering wheel 1 connected by the first rotor 20b rotatably on the steering wheel 1 is fixed. This is the steering wheel 1 together with the first rotor 20b opposite the stator 20a and the central gear 11 the first assembly B1 rotatable.

Eine dritte Baugruppe B3 umfasst eine zweite elektrische Kontakteinheit 21, bestehend aus einem zweiten Stator 21a, einem hierzu (um die Lenkachse) verdrehbaren zweiten Rotor 21b und einer als zweite Wickelfeder 23 ausgebildeten Leiterfolie, die den zweiten Rotor 21b mit dem zweiten Stator 21a elektrisch verbindet und so eine elektrische Anbindung des Moduls 30 an des elektrische Netz des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Weiterhin umfasst die dritte Baugruppe B3 ein mit dem zweiten Stator 21a verbundenes oder mit diesem einteilig ausgeführtes zweites zentrales Zahnrad 12. Durch Aufsetzen des Sta tors 21a der dritten Baugruppe B3 auf einen am Lenkradboden 2 des Lenkrads 1 ausgebildeten oder befestigten Zapfen bzw. Stift 32 wird dieser mittels eines an der dritten Baugruppe B3 angeordneten Kugellagers 17 drehbar an dem Lenkrad 1 gelagert, wohingegen der zweite Rotor 21b drehfest mit dem Lenkrad 1 verbunden wird. In 3 ist dabei, in Abweichung von 2, angedeutet, dass der Zapfen bzw. Stift 32 auch am zweiten Rotor 21b angeordnet sein kann.A third assembly B3 comprises a second electrical contact unit 21 consisting of a second stator 21a , a second rotor rotatable for this purpose (about the steering axis) 21b and a second coil spring 23 trained conductor foil, which is the second rotor 21b with the second stator 21a electrically connects and so an electrical connection of the module 30 allows on the electrical network of the motor vehicle. Furthermore, the third assembly B3 includes one with the second stator 21a connected or with this one-piece executed second central gear 12 , By placing the Sta tor 21a the third module B3 on one on the steering wheel floor 2 of the steering wheel 1 trained or attached pin or pin 32 this is done by means of a arranged on the third assembly B3 ball bearing 17 rotatable on the steering wheel 1 stored, whereas the second rotor 21b rotatably with the steering wheel 1 is connected. In 3 is about to depart 2 , indicated that the pin or pin 32 also on the second rotor 21b can be arranged.

Die erste und zweite Wickelfeder 22, 23 werden beim Zusammenfügen der ersten, zweiten und dritten Baugruppe B1, B2, B3 über die beiden Rotoren 20b, 21b durch eine zweite Öffnung im Lenkradboden 2 hindurch (z.B. mittels einer elektrischen Leitung oder mittels elektrischer Steckerelemente) elektrisch miteinander verbunden. Somit ist die dritte Baugruppe B3 über die erste Baugruppe B1 mit dem elektrischen Netz des Kraftfahrzeugs verbunden.The first and second coil spring 22 . 23 become when joining the first, second and third module B1, B2, B3 on the two rotors 20b . 21b through a second opening in the steering wheel floor 2 through (eg by means of an electrical line or by means of electrical connector elements) electrically connected to each other. Thus, the third assembly B3 is connected via the first assembly B1 to the electrical network of the motor vehicle.

Eine vierte Baugruppe B4 weist ein Modul 30 in Form eines Gassackmodules 30 auf, dessen Gassack in einem Crash-Fall zum Schutz des Fahrzeugführers aufblasbar ist. Dieses Modul 30 wird mit geeigneten Befestigungsmitteln drehfest mit dem Stator 21a der zweiten Kontakteinheit 21 verbunden. Die vierte Baugruppe B4 ist fahrerseitig mit einer Abdeckung 33 überdeckt, an der vom Fahrzeugführer betätigbare elektrische Bedienelemente 24 angeordnet sind. Diese elektrischen Bedienelemente 24 sind über die Wickelfedern 22, 23 mit dem elektrischen Netz des Kraftfahrzeugs verbunden. Unterhalb der Abdeckung 33 des Moduls 30 ist eine Gassackvorrichtung 34 mit dem im Crashfall aufblasbaren und entfaltbaren Gassack angeordnet.A fourth module B4 has a module 30 in the form of a gas bag module 30 on, whose gas bag is inflatable in a crash case to protect the driver. This module 30 is rotatable with suitable fasteners with the stator 21a the second contact unit 21 connected. The fourth module B4 is driver side with a cover 33 covered, on the operable by the driver electrical controls 24 are arranged. These electrical controls 24 are about the coil springs 22 . 23 connected to the electrical network of the motor vehicle. Below the cover 33 of the module 30 is an airbag device 34 arranged with the inflatable and deployable in the event of a crash gas bag.

Beim Zusammensetzen der beschriebenen Baugruppen B1, B2, B3, B4 wird das koaxial zur Lenkachse 3 angeordnete erste zentrale Zahnrad 11 (Sonnenrad) mit dem ebenfalls koaxial zur Lenkachse 3 angeordneten zweiten zentralen Zahnrad 12 (Sonnenrad) mittels einer durch eine erste Öffnung 4 im Lenkradboden 2 geführte Welle 14 gekoppelt. Dies erfolgt über ein an einem ersten Ende der Welle 14 angeordnetes erstes peripheres Zahnrad 15 (Planetenrad), das in das erste zentrale Zahnrad 11 der ersten Baugruppe B1 eingreift, d.h. mit diesem kämmt. Ein am zweiten Ende der Welle 14 angeordnetes zweites peripheres Zahnrad 16 (Planetenrad) greift in das zweite zentrale Zahnrad 12 der dritten Baugruppe B3 ein und kämmt mit diesem. Somit bilden das erste zentrale Zahnrad 11, das zweite zentrale Zahnrad 12, das erste periphere Zahnrad 15 und das zweite periphere Zahnrad 16 ein Planetengetriebe 10.When assembling the described assemblies B1, B2, B3, B4 becomes coaxial with the steering axis 3 arranged first central gear 11 (Sun gear) with the also coaxial with the steering axle 3 arranged second central gear 12 (Sun) by means of a through a first opening 4 in the steering wheel floor 2 guided wave 14 coupled. This is done via a at a first end of the shaft 14 arranged first peripheral gear 15 (Planetary gear), which is in the first central gear 11 engages the first assembly B1, that meshes with this. One at the second end of the shaft 14 arranged second peripheral gear 16 (Planetary gear) engages in the second central gear 12 the third module B3 and meshes with this. Thus form the first central gear 11 , the second central gear 12 , the first peripheral gear 15 and the second peripheral gear 16 a planetary gear 10 ,

Zur weiteren Erhöhung des Integrationsgrades kann jene Welle 14 auch am (mit dem Lenkrad 1 verbundenen) Rotor 21b der zweiten Kontakteinheit 21 angeordnet sein. Maßgeblich ist eine derartige Wirkverbindung zwischen dem Lenkrad 1 und der Welle 14, dass letztere bei einer Drehung des Lenkrades 1 mitgenommen wird und das erste periphere Zahnrad 15 auf dem zugeordneten zentralen Zahnrad 11 abrollen kann.To further increase the degree of integration can that wave 14 also on (with the steering wheel 1 connected) rotor 21b the second contact unit 21 be arranged. Decisive is such an operative connection between the steering wheel 1 and the wave 14 that the latter during a rotation of the steering wheel 1 is taken along and the first peripheral gear 15 on the associated central gear 11 can roll.

Da das erste zentrale Zahnrad 11 der erste Baugruppe B1 fahrzeugfest angeordnet ist und das zweite zentrale Zahnrad 12, das mit dem ersten zentralen Zahnrad 11 über die peripheren Zahnräder 15, 16 gekoppelt ist, zusammen mit dem Modul 30 bezüglich des Lenkrades 1 verdrehbar ist, kann eine durch den Fahrzeugführer ausgeführte Drehung des Lenkrads 1, wie nachfolgend noch ausführlich dargestellt werden wird, in eine gegenläufige Drehung des Moduls 30 der vierten Baugruppe B4 umgesetzt werden, d.h. das Planetengetriebe wirkt als Umkehrgetriebe, mit dem eine Drehung des Lenkrades entlang einer ersten Richtung in eine entgegengesetzte Drehung des Moduls 30 bezüglich des Lenkrades 1 umsetzbar ist.Because the first central gear 11 the first assembly B1 is fixed to the vehicle and the second central gear 12 that with the first central gear 11 over the peripheral gears 15 . 16 coupled with the module 30 with respect to the steering wheel 1 is rotatable, can be performed by the driver rotation of the steering wheel 1 , as will be shown in detail below, in an opposite rotation of the module 30 the fourth assembly B4 are implemented, ie, the planetary gear acts as a reverse gear, with the rotation of the steering wheel along a first direction in an opposite rotation of the module 30 with respect to the steering wheel 1 is feasible.

Im Folgenden wird insbesondere Bezug genommen auf die detailliertere Darstellung der vorbeschriebenen Anordnung in den 2 bis 4.In the following, particular reference is made to the more detailed representation of the above-described arrangement in the 2 to 4 ,

Die 2 bis 4 zeigen in größerem Detail das drehbar gelagerte Lenkrad 1, das einen Lenkradgrundkörper in Form eines Lenkradbodens 2 aufweist. Vom Lenkradboden 2 stehen vier Lenkradspeichen 5 ab, die den Lenkradboden 2 mit einem Lenkradkranz 6 des Lenkrads 1 verbinden.The 2 to 4 show in more detail the rotatably mounted steering wheel 1 , the steering wheel main body in the form of a steering wheel floor 2 having. From the steering wheel floor 2 stand four steering wheel spokes 5 off the steering wheel floor 2 with a steering wheel rim 6 of the steering wheel 1 connect.

Am Lenkrad 1 ist das Umkehrgetriebe in Form eines Planetengetriebes 10 angeordnet, das ein erstes zentrales Zahnrad 11, ein zweites zentrales Zahnrad 12, ein erstes peripheres Zahnrad 15 sowie ein zweites peripheres Zahnrad 16 aufweist. Das erste zentrale Zahnrad 11 ist koaxial mit der Lenkachse 3 des Lenkrads 1 auf der Seite der Nabe 7 des Lenkradbodens 2 fahrzeugfest angeordnet. Ebenfalls koaxial mit der Lenkachse 3 des Lenkrads 1 ist das zweite zentrale Zahnrad 12 auf der dem Fahrzeugführer zugewandten Seite des Lenkradbodens 2 am Modul 30 angeordnet. Das erste zentrale Zahnrad 11 steht mit dem zweiten zentralen Zahnrad 12 über eine Welle 14 in Wirkverbindung, die durch eine erste Öffnung 4 im Lenkradboden 2 des Lenkrads 1 geführt ist und parallel zur Lenkachse 3 verläuft. Das am ersten Ende der Welle 14 angeordnete erste periphere Zahnrad 15 greift in das erste zentrale Zahnrad 11 ein und das am zweiten Ende der Welle 14 angeordnete zweite periphere Zahnrad 16 greift in das zweite zentrale Zahnrad 12 ein, wodurch das erste zentrale Zahnrad 11 mit dem zweiten zentralen Zahnrad 12 gekoppelt ist.At the steering wheel 1 is the reverse gear in the form of a planetary gear 10 arranged, which is a first central gear 11 , a second central gear 12 , a first peripheral gear 15 so like a second peripheral gear 16 having. The first central gear 11 is coaxial with the steering axle 3 of the steering wheel 1 on the side of the hub 7 of the steering wheel floor 2 arranged vehicle-fixed. Also coaxial with the steering axle 3 of the steering wheel 1 is the second central gear 12 on the driver's side facing the steering wheel floor 2 at the module 30 arranged. The first central gear 11 stands with the second central gear 12 over a wave 14 in operative connection through a first opening 4 in the steering wheel floor 2 of the steering wheel 1 is guided and parallel to the steering axle 3 runs. The first end of the wave 14 arranged first peripheral gear 15 engages in the first central gear 11 one at the second end of the shaft 14 arranged second peripheral gear 16 engages in the second central gear 12 one, making the first central gear 11 with the second central gear 12 is coupled.

Das erste zentrale Zahnrad 11 ist gemeinsam mit dem Stator 20a der ersten Baugruppe B1 drehfest mit einem fahrzeugfesten Teil des Kraftfahrzeugs verbunden, insbesondere mit einem Gehäuse 9 der Lenksäule oder einer Armatur des Kraftfahrzeugs. Das zweite zentrale Zahnrad 12 ist gemeinsam mit dem Stator 21a der dritten Baugruppe B3 mit dem am Lenkrad 1 gelagerten und relativ zu diesem verdrehbaren Modul 30 drehfest verbunden, also gemeinsam mit diesem drehbar.The first central gear 11 is in common with the stator 20a the first assembly B1 rotatably connected to a vehicle-fixed part of the motor vehicle, in particular with a housing 9 the steering column or a valve of the motor vehicle. The second central gear 12 is in common with the stator 21a the third assembly B3 with the on the steering wheel 1 mounted and relative to this rotatable module 30 rotatably connected, so rotatable together with this.

Bei einer Drehung des Lenkrads 1 wird die durch eine erste Öffnung 4 im Lenkradgrundkörper 2 des Lenkrads 1 geführt Welle 14 in Drehrichtung des Lenkrads 1 mitgenommen und das erste periphere Zahnrad 15 rollt auf dem fahrzeugfesten ersten zentralen Zahnrad 11 ab. Diese Drehbewegung des ersten peripheren Zahnrads 15 wird über die Welle 14 auf das zweite periphere Zahnrad 16 drehrichtungsgleich übertragen. Die Drehung des zweiten peripheren Zahnrads 16 wird seinerseits auf das hiermit kämmende zweite zentrale Zahnrad 12 übertragen, so dass die Drehbewegung des zweiten zentralen Zahnrades 12 zur Drehbewegung der peripheren Zahnräder 15, 16 und zur Drehbewegung des Lenkrades 1 gegenläufig ist. Im Ergebnis wird das mit dem zweiten zentralen Zahnrad 12 verbundene und zusammen mit diesem drehbar am Lenkrad 1 gelagerte Modul 30 relativ zum Lenkrad 1 in entgegengesetzter Richtung wie das Lenkrad 1 gedreht, wodurch das Modul 30 in Bezug auf die fahrzeugfesten Teile des Kraftfahrzeugs bei einer Drehbewegung des Lenkrades 1 eine konstante Winkellage beibehält.With a rotation of the steering wheel 1 which is through a first opening 4 in the steering wheel body 2 of the steering wheel 1 guided wave 14 in the direction of rotation of the steering wheel 1 taken along and the first peripheral gear 15 rolls on the vehicle-fixed first central gear 11 from. This rotational movement of the first peripheral gear 15 will be over the shaft 14 on the second peripheral gear 16 transferred in the same direction. The rotation of the second peripheral gear 16 is in turn on the hereby meshing second central gear 12 transmit, so that the rotational movement of the second central gear 12 for the rotational movement of the peripheral gears 15 . 16 and the rotational movement of the steering wheel 1 is in opposite directions. The result is that with the second central gear 12 connected and rotatable together with this on the steering wheel 1 stored module 30 relative to the steering wheel 1 in the opposite direction as the steering wheel 1 rotated, causing the module 30 with respect to the vehicle-fixed parts of the motor vehicle during a rotational movement of the steering wheel 1 maintains a constant angular position.

Da das erste zentrale Zahnrad 11 und das zweite zentrale Zahnrad 12 sowie das erste periphere Zahnrad 14 und das zweite periphere Zahnrad 16 in der gezeigten Ausführungsform der Erfindung jeweils übereinstimmend ausgebildet sind, also jeweils den gleichen Durchmesser und insbesondere die gleiche Anzahl von Zähnen aufweisen, findet eine 1:1 Übertragung des Ausmaßes der Drehbewegung des Lenkrades 1 auf das zweite zentrale Zahnrad 12 statt, so dass der vom Lenkrad 1 und vom Modul 30 relativ zum Lenkrad 1 jeweils in entgegengesetzter Richtung durchlaufene Drehwinkel im Wesentlichen identisch ist.Because the first central gear 11 and the second central gear 12 as well as the first peripheral gear 14 and the second peripheral gear 16 in the illustrated embodiment of the invention are each formed coincident, ie each having the same diameter and in particular the same number of teeth, there is a 1: 1 transmission of the extent of rotational movement of the steering wheel 1 on the second central gear 12 instead of leaving the steering wheel 1 and from the module 30 relative to the steering wheel 1 in each case in the opposite direction traversed angle of rotation is substantially identical.

Die in den Figuren dargestellte Lenkanordnung weist weiterhin eine erste elektrische Kontakteinheit 20 mit einem ersten Stator 20a, einem hierzu verdrehbaren ersten Rotor 20b und einer durch eine Leiterfolie gebildeten, Stator 20a und Rotor 20b elektrisch verbindenden ersten Wickelfeder 22 auf, wobei der erste Stator 20a zusammen mit dem ersten zentralen Zahnrad 11 an einem fahrzeugfesten Teil angeordnet und mit diesem fest verbunden ist. Eine zweite elektrische Kontakteinheit 21 umfasst einen zweiten Stator 21a, einen hierzu verdrehbaren zweiten Rotor 21b und eine durch eine Leiterfolie gebildete, Stator 21a und Rotor 21b elektrische verbindende zweiten Wickelfeder 23. Der zweite Stator 21a ist zusammen mit dem zweiten zentralen Zahnrad 12 am Modul 30 festgelegt und daher drehbar bezüglich des Lenkradgrundkörpers 2 des Lenkrads 1 gelagert. Die Rotoren 20b, 21b beider Kotakteinheiten 20, 21 sind jeweils drehfest am Lenkrad 1, nämlich dessen Grundkörper 2, festgelegt.The steering arrangement shown in the figures further comprises a first electrical contact unit 20 with a first stator 20a , a rotatable first rotor 20b and a stator formed by a conductor foil 20a and rotor 20b electrically connecting first coil spring 22 on, with the first stator 20a along with the first central gear 11 arranged on a vehicle-fixed part and is firmly connected to this. A second electrical contact unit 21 includes a second stator 21a , a second rotor rotatable therefor 21b and a stator formed by a conductor foil 21a and rotor 21b electrically connecting second coil spring 23 , The second stator 21a is together with the second central gear 12 at the module 30 fixed and therefore rotatable with respect to the steering wheel main body 2 of the steering wheel 1 stored. The rotors 20b . 21b both Kotakteinheiten 20 . 21 are each non-rotatable on the steering wheel 1 namely, its basic body 2 , set.

Darüber hinaus sind elektrische Verbindungsmittel zur elektrischen Verbindung der ersten Wickelfeder 22 mit der zweiten Wickelfeder 23 vorgesehen. Diese Verbindungsmittel bestehen z.B. aus einer Steckverbindung oder einem flexiblen Leiter, die bzw. der eine hierfür vorgesehene zweite Öffnung im Lenkradboden 2 des Lenkrads 1 durchgreift und die beiden Rotoren 20b, 21b elektrisch miteinander verbindet. Hierdurch können die am Modul 30 angeordneten Bedienelemente 24 zur Steuerung verschiedener elektrischer Funktionen im Fahrzeug mit dem elektrischen Netz des Fahrzeuges verbunden werden.In addition, electrical connection means for electrically connecting the first coil spring 22 with the second clock spring 23 intended. These connecting means consist for example of a plug connection or a flexible conductor, the or a space provided for this second opening in the steering wheel floor 2 of the steering wheel 1 passes through and the two rotors 20b . 21b connects electrically with each other. This allows the module 30 arranged controls 24 be connected to the electrical network of the vehicle for controlling various electrical functions in the vehicle.

Sofern das Modul als Gassackmodul 30 ausgebildet ist, kann über die Wickelfedern 22, 23 außerdem eine Verbindung eines Zündelements für einen Gasgenerator mit der Bordelektrik des Fahrzeugs hergestellt werden, so dass im Crash-Fall eine Crash-Sensorik das Zündelement zur Zündung eines Gasgenerators ansteuern kann, um das Aufblasen und Entfalten des Gassackes herbeizuführen.If the module as gas bag module 30 is formed, can over the coil springs 22 . 23 In addition, a connection of an ignition element for a gas generator to the on-board electrical system of the vehicle are produced, so that in the event of a crash, a crash sensor system can control the ignition element for igniting a gas generator to bring about the inflation and deployment of the airbag.

11: Lenkradsteering wheel
22: Lenkradgrundkörper, LenkradbodenSteering wheel main body, steering wheel bottom
33: Lenkachsesteering axle
44: erste Öffnung im Lenkradgrundkörperfirst opening in Steering wheel base body
55: Lenkradspeichensteering wheel spokes
66: Lenkradkranzsteering wheel rim
77: Lenkradnabesteering wheel hub
99: Gehäuse der LenksäuleHousing of steering column
1010: (Planeten-) Getriebe(Planetary) transmission
1111: erstes Getriebeelement, erstes zentrales Zahnradfirst Transmission element, first central gear
1212: zweites Getriebeelement, zweites zentrales Zahnradsecond Transmission element, second central gear
1313: Getriebebaugruppetransmission assembly
1414: Wellewave
1515: erstes peripheres Zahnradfirst peripheral gear
1616: zweites peripheres Zahnradsecond peripheral gear
1717: Kugellagerball-bearing
2020: erste elektrische Kontakteinheitfirst electrical contact unit
20a20a: erster Statorfirst stator
20b20b: erster Rotorfirst rotor
2121: zweite elektrische Kontakteinheitsecond electrical contact unit
21a21a: zweiter Statorsecond stator
21b21b: zweiter Rotorsecond rotor
2222: erste Wickelfederfirst Clock spring
2323: zweite Wickelfedersecond Clock spring
2424: elektrisches Element, Bedienelementelectrical Element, control element
B1B1: erste Baugruppefirst module
B2B2: zweite Baugruppesecond module
B3B3: dritte Baugruppethird module
B4B4: vierte Baugruppefourth module
3030: (Gassack-) Modul(Gas bag) module
3131: Befestigungsmittelfastener
3232: Stiftpen
3333: Abdeckungcover
3434: GassackvorrichtungAirbag device

Claims

Device for mounting a module on a rotatable steering wheel of a motor vehicle such that the angular position of the module remains constant during rotation of the steering wheel, - a reverse gear, - a first gear element of the reverse gear, which is fixed to a vehicle-fixed part of the motor vehicle, - a second transmission element of the reverse gear, which is fixed to the module and is rotatable together with this, and - an operable by rotation of the steering wheel transmission assembly via which the first transmission element is coupled to the second transmission element such that a rotation of the steering wheel relative to the first transmission element along a direction of rotation is converted into a rotation of the module connected to the second transmission element with respect to the steering wheel in the opposite direction, characterized by - a first electrical contact unit ( 20 ) connected to the first transmission element ( 11 ) is combined to form an assembly (B1) and is in firm connection with the vehicle-fixed part, - a second electrical contact unit ( 21 ) connected to the second transmission element ( 12 ) is combined into an assembly (B3) and connected to the module ( 30 ) is in fixed connection, and - electrical connection means for connecting the first electrical contact unit ( 20 ) with the second electrical contact unit ( 21 ).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the first transmission element ( 11 ) and an element ( 20a ) of the first electrical contact unit ( 20 ) on a housing ( 9 ) of the steering column or a part of the inner lining of the motor vehicle are fixed.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the first transmission element ( 11 ) and an element ( 20a ) of the first electrical contact unit ( 20 ) in the area of a hub ( 7 ) of the steering wheel ( 1 ) are arranged fixed to the vehicle.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second transmission element ( 12 ) as well as an element ( 21a ) of the second electrical contact unit ( 21 ) with respect to the steering wheel ( 1 ) rotatable on the module ( 30 ) are stored.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that in each case one element ( 20b . 21b ) of the first and the second electrical contact unit ( 20 . 21 ) rotatably with the steering wheel ( 1 ) connected is.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the rotationally fixed to the steering wheel ( 1 ) connected element ( 20b ) of the first electrical contact unit ( 20 ) via a flexible conductor ( 22 ) electrically with a vehicle-fixed element ( 20a ) of the first electrical contact unit ( 20 ) and that the rotation with the steering wheel ( 1 ) connected element ( 21b ) of the second electrical contact unit ( 21 ) via a flexible conductor ( 23 ) electrically with a module-resistant element ( 21a ) of the second electrical contact unit ( 20 ) connected is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second electrical contact unit ( 20 . 21 ) a stator ( 20 . 21a ), a rotatable rotor ( 20b . 21b ) and one the rotor ( 20b . 21b ) with the stator ( 20a . 20b ) electrically connecting, when rotating the rotor ( 20b . 21b ) with respect to the stator ( 20a . 21a ) flexible and flexible conductor ( 22 . 23 ) having.

Device according to claim 7, characterized in that the stator ( 20a ) of the first electrical contact unit ( 20 ) rotationally fixed with respect to the first transmission element ( 11 ) is arranged at this.

Device according to claim 7 or 8, characterized in that the stator ( 21a ) of the second electrical contact unit ( 20 ) rotationally fixed with respect to the second transmission element ( 12 ) is arranged at this.

Device according to claim 8 or 9, characterized in that the stator ( 20a . 21a ) of the first and / or second electrical contact unit ( 20 . 21 ) in one piece with the associated transmission element ( 11 . 12 ) is shaped.

Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the rotor ( 20b . 21b ) of the first and / or the second electrical contact unit ( 20 . 21 ) is arranged rotatably on the steering wheel.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first transmission element ( 11 ) and the second transmission element ( 12 ) coaxial with the steering axis ( 3 ) of the steering wheel are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reverse gear as a planetary gear ( 10 ) is trained.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first gear element as the first central gear ( 11 ) and the second gear element as a coaxial thereto arranged second central gear ( 12 ) is trained.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the gear assembly ( 13 ) for coupling the first transmission element ( 11 ) with the second transmission element ( 12 ) a parallel to the steering axis extending shaft ( 14 ) having.

Apparatus according to claim 14 and 15, characterized in that the first central gear ( 11 ) with the second central gear ( 12 ) via a parallel to the steering axis ( 3 ) running wave ( 14 ), one on the shaft ( 14 ) arranged first peripheral gear ( 15 ) in the first central gear ( 11 ) and one on the shaft ( 14 ) arranged second peripheral gear ( 16 ) in the second central gear ( 12 ) intervenes.

Apparatus according to claim 15 or 16, characterized in that the shaft ( 14 ) for coupling the first transmission element ( 11 ) with the second transmission element ( 12 ) through an opening ( 4 ) in the steering wheel main body ( 2 ) of the steering wheel ( 1 ) is guided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reverse gear is designed such that upon rotation of the steering wheel ( 1 ) by a certain angle of rotation on the steering wheel ( 1 ) rotatably mounted module ( 30 ) relative to the steering wheel ( 1 ) is rotated in the opposite direction by the same amount in terms of magnitude, so that the angular position of the module ( 30 ) with respect to the vehicle-fixed part and the first transmission element fixed thereto ( 11 ) remains constant.

Device according to claim 14, 16 and 18, characterized in that the first and second central gears ( 11 . 12 ) and the first and second peripheral gears ( 15 . 16 ) each have the same number of teeth.

Device according to claim 14, 16 and 18, characterized in that the first and second central gears ( 11 . 12 ) and the first and second peripheral gears ( 15 . 16 ) each have the same diameter.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical connection of the first electrical contact unit ( 20 ) with the second electrical contact unit ( 21 ) through a second opening in a steering wheel base body ( 2 ) of the steering wheel ( 1 ) he follows.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and second electrical contact unit ( 20 . 21 ) are electrically connected to each other via a plug connection.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the module as an airbag module ( 30 ) is formed, which has a gas bag inflatable in the event of a crash.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the module ( 30 ) electrical components, in particular in the form of a driver operable controls ( 24 ) and / or are provided in the form of an ignition element for a gas generator, which by the second electrical contact unit ( 21 ) are electrically contacted.

Steering wheel for a motor vehicle with one on the steering wheel ( 1 ) module ( 30 ) and a device for storing the module ( 30 ) at the steering wheel ( 1 ) according to any one of the preceding claims.