DE102006031290A1

DE102006031290A1 - Steering column, for a steering wheel with a fixed hub, has a back gear shaft moving on an arc around the fixed hub axis

Info

Publication number: DE102006031290A1
Application number: DE102006031290A
Authority: DE
Inventors: Johannes Schmid
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-07-06
Publication date: 2007-08-09

Abstract

The steering column, for a steering wheel with a fixed hub (3) and a steering hub gear (2) with a back gear shaft (9), has the hub keyed at a hub axis (26). The hollow steering wheel shaft (17) has a toothed structure (10), at the end away from the steering wheel (1), linked directly or indirectly with a back gear shaft pinion (25a) by a toothed belt. A second back gear shaft pinion (25b) meshes with a steering gear cogwheel (11). The back gear shaft travels on an arc path around the fixed steering hub.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lenkwelle für ein Lenkrad mit einer feststehende Lenknabe und einem Überlagerungsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a steering shaft for a steering wheel with a fixed Steering hub and a superposition gearbox according to the generic term of claim 1

In der Vergangenheit übliche Lenkräder für Kraftfahrzeuge bestehen zumeist lediglich aus einem Lenkkranz, welcher mittels Speichen mit einer Lenknabe verbunden ist, die ihrerseits drehfest mit einer Lenkgetriebewelle verbunden ist. Als zusätzliche Funktionselemente dieser Lenkräder sind üblicherweise Taster für die Betätigung der Hupe vorgesehen, wobei die elektrische Verbindung des Hupentasters mit feststehenden Fahrzeugkomponenten durch einfache Schleifringe erreicht wird. Seit einigen Jahren sind Lenkräder zudem serienmäßig mit Airbags ausgestattet, wobei die Signalübertragung wiederum über Schleifringe, über Wickelfedern oder auch über optoelektrische oder induktionsbasierte Vorrichtungen durchgeführt wird.In the past usual steering wheels for motor vehicles consist mostly only of a steering wheel, which means Spokes is connected to a steering hub, which in turn rotatably connected to a steering gear shaft. As additional functional elements these steering wheels are common Button for the operation the horn provided, the electrical connection of the horn button with fixed vehicle components through simple slip rings is reached. For some years steering wheels are also standard with Airbags equipped, the signal transmission in turn via slip rings, via coil springs or via opto-electrical or induction-based devices is performed.

In letzter Zeit werden zusätzlich vermehrt weitere Bedienelemente, etwa zur Bedienung eines Autoradios, eines Autotelefons oder einer Multimediaeinheit am Lenkrad angeordnet. Hierdurch steigen sowohl die Menge der zu übertragenden Signale als auch die Ansprüche an die Übertragungssicherheit und Übertragungsqualität. Obwohl diese Ansprüche mit den vorstehend beschriebenen Mitteln zumeist zufriedenstellend erfüllt werden können, ist dies mit einem nicht unerheblichen Aufwand verbunden.In Lately, in addition Increased additional controls, such as the operation of a car radio, a car phone or a multimedia unit on the steering wheel arranged. This increases both the amount of signals to be transmitted and the requirements to the transmission security and transmission quality. Even though these claims with the means described above are mostly satisfied satisfactorily can, This is associated with a considerable effort.

Lenkräder mit mitdrehenden Lenknaben weisen prinzipbedingte Nachteile auf. Einerseits ist an diesen die Nutzung asymmetrischer Airbags nicht möglich, da der momentane Drehwinkel des Lenkrades zum Zeitpunkt der Auslösung des Airbags nicht berücksichtigt werden kann und sich die Vorteile asym metrischer Airbags daher leicht in ihr Gegenteil verkehren könnten. Andererseits ist die Integration von Anzeigen in die Lenknabe auf einfache Signallichter und beleuchtete Symbole beschränkt, da komplexere Informationen bei einer um mehr als z.B. 45° gegenüber der Neutralstellung verdrehtem Lenkkradnabe vom Fahrer nicht mehr zuverlässig erfasst werden können bzw. diesen in unzulässiger Weise vom Verkehrsgeschehen ablenken würden.Steering wheels with co-rotating steering hub have inherent disadvantages. On the one hand At this the use of asymmetric airbags is not possible because the instantaneous angle of rotation of the steering wheel at the time of release of the Airbags not considered Therefore, the advantages of asymmetrical airbags are easy could turn into their opposite. On the other hand, the integration of displays in the steering hub on simple signal lights and illuminated icons limited because more complex information at more than e.g. 45 ° opposite the Neutral position of the twisted steering wheel hub no longer reliably detected by the driver can be or this inadmissible Distracting people from the traffic.

Es wurden daher Lenkräder entwickelt, welche über eine gegenüber dem Fahrzeug feststehende Lenknabe verfügen. Diese bieten grundsätzlich die Möglichkeit, sowohl asymmetrische Airbags zur Erhöhung der Insassensicherheit an diesen anzuordnen, als auch nahezu beliebige Informationsdarstellungen, beispielsweise über frei programmierbare Displays, in die feststehende Lenknabe zu integrieren. Durch eine geeignete Konstruktion kann dabei zudem eine direkte Kabelverbindung zwischen feststehenden Fahrzeugteilen und der feststehenden Lenknabe hergestellt werden, ohne auf Wickelfedern oder ähnliche Mittel zurückgreifen zu müssen.It were therefore steering wheels developed which over one opposite the vehicle has fixed steering hub. These basically offer the Possibility, both asymmetric airbags to increase occupant safety to arrange at these, as well as almost any informational representations, for example about freely programmable displays to integrate into the fixed steering hub. By a suitable construction can also be a direct Cable connection between fixed vehicle parts and the fixed steering hub be prepared without resort to coil springs or similar means to have to.

Aus der französischen Patenschrift FR 2815 318 B1 und den dazu korrespondierenden Druckschriften EP 1 199 243 A1 und JP 2002 178 932 A ist eine feststehende Lenknabe bekannt. Der Lenkkranz dieses Lenkrades ist mittels Speichen mit einem konzentrisch um den Mittelpunkt der feststehenden Lenknabe angeordneten Ring mit Innenverzahnung verbunden, welcher mit einem darin liegenden Zahnrad kämmt, welches die Drehbewegung des Lenkkranzes auf eine Lenkgetriebewelle überträgt.From the French patent FR 2815 318 B1 and the corresponding publications EP 1 199 243 A1 and JP 2002 178 932 A is known a fixed steering hub. The steering wheel of this steering wheel is connected by means of spokes with a concentrically arranged around the center of the fixed steering hub ring with internal teeth, which meshes with a gear lying therein, which transmits the rotational movement of the steering wheel to a steering gear shaft.

Prinzipbedingt findet hierbei eine Übersetzung der Drehbewegung des Lenkkranzes ins Schnelle statt, wodurch der Einsatz ansonsten identischer Lenkwellen und/oder Lenkgetriebe bei Fahrzeugen mit und ohne feststehender Lenknabe bei gleichem Lenkverhalten nicht möglich ist. Selbst wenn dieses akzeptiert würde, erschwert die bauartbedingt erhöhte Drehgeschwindigkeit der Lenkgetriebewelle und ein entsprechend verringertes, in die Lenkgetriebewelle einzuleitendes Drehmoment die Nutzung identischer Lenkgetriebe für Fahrzeuge mit und ohne feststehende Lenknabe.Due to the principle hereby finds a translation the rotational movement of the steering ring in the fast place, whereby the Use of otherwise identical steering shafts and / or steering gear Vehicles with and without fixed steering hub with the same steering behavior not possible is. Even if this were accepted, the design makes it difficult increased Rotational speed of the steering gear shaft and a correspondingly reduced, torque to be introduced into the steering gear shaft the use of identical Steering gear for Vehicles with and without fixed steering hub.

Außerdem ist der für eine Kabeldurchführung zur feststehenden Lenknabe zur Verfügung stehende Platz recht begrenzt, wodurch sich Schwierigkeiten bei der Montage von Kabeln mit vorkonfektionierten Steckern ergeben können.Besides that is the for a cable feedthrough limited space available for the fixed steering hub, which causes difficulties in the assembly of cables with pre-assembled Can result in plugs.

Aus der französischen Patenschrift FR 2 827 561 B1 ist ein Lenkrad mit feststehender Lenknabe bekannt, bei welchem die Drehbewegung eines Lenkkranzes über eine Hohlwelle an ein Zahnrad übertragen wird. In der Hohlwelle ist ein eine feststehende, die Lenknabe tragende Achse gelagert, die ihrerseits eine Bohrung besitzt, durch welche z.B. Kabel zur feststehenden Lenknabe geleitet werden können. Das Zahnrad der Hohlwelle kämmt mit dem Ritzel einer Vorgelegewelle, deren zweites Ritzel mit einem Zahnrad der Lenkgetriebewelle in Zahneingriff ist. Die Lenkgetriebewelle ist dabei koaxial zur Hohlwelle angeordnet.From the French patent FR 2 827 561 B1 a steering wheel with a fixed steering hub is known in which the rotational movement of a steering wheel is transmitted via a hollow shaft to a gear. In the hollow shaft a fixed, the steering hub bearing axis is mounted, which in turn has a bore through which, for example cables can be passed to the fixed steering hub. The gear of the hollow shaft meshes with the pinion of a countershaft whose second pinion is in mesh with a gear of the steering gear shaft. The steering gear shaft is arranged coaxially with the hollow shaft.

Mit einer derartigen Konstruktion ist es möglich, eine nach Drehrichtung und Drehwinkel zur Drehung des Lenkkranzes identische Drehbewegung der Lenkgetriebewelle zu erzielen und daher z.B. identische Lenkgetriebe bei Fahrzeugausstattungen mit und ohne feststehende Lenknabe zu verwenden. Allerdings ist der für eine Kabeldurchführung zur feststehenden Lenknabe zur Verfügung stehende Raum hier sehr begrenzt.With Such a construction, it is possible, one after the direction of rotation and rotation angle for rotation of the turntable identical rotational movement of the To achieve steering gear shaft and therefore, for. identical steering gear For vehicle equipment with and without fixed steering hub too use. However, that is for a cable feedthrough space available for the fixed steering hub here very much limited.

Die kanadischen Patentschrift CA 1 318 833 offenbart eine ähnliche Lösung, welche sich jedoch durch einen erheblich vergrößerten freien Raum zur Durchführung von Kabeln zur feststehenden Lenknabe auszeichnet.The Canadian patent CA 1 318 833 discloses a similar solution, which however characterized by a considerably increased free space for the passage of cables to the fixed steering hub.

Auch die deutsche Offenlegungsschrift DE 37 37 165 A1 und die korrespondierende europäische Patentanmeldung EP 0 314 887 A1 offenbaren eine ähnliche Konstruktion sowie weitere Varianten, welche einerseits auf einer Spirale zum Festhalten der Lenknabe im Lenkrad, anderseits auf Kegelradpaaren am Umfang der Lenknabe oder auf einem schräg stehenden, auf der Lenknabe drehenden Taumelrad beruhen.Also the German publication DE 37 37 165 A1 and the corresponding European patent application EP 0 314 887 A1 disclose a similar construction and other variants, which are based on the one hand on a spiral for holding the steering hub in the steering wheel, on the other hand on bevel gear on the circumference of the steering hub or on an inclined, rotating on the steering hub wobble.

Eine gegenüber den vorgenannten Lösungen verbesserte Ausführung einer Lenkwelle für ein Lenkrad mit feststehender Lenknabe ist in den nicht vorveröffentlichten Patentanmeldungen DE 10 2006 003 430.9 , DE 10 2006 003 429.5 , DE 10 2006 003 457.0 und DE 10 2006 003 654.9 offenbart.A comparison with the aforementioned solutions improved execution of a steering shaft for a steering wheel with a fixed steering hub is in the unpublished patent applications DE 10 2006 003 430.9 . DE 10 2006 003 429.5 . DE 10 2006 003 457.0 and DE 10 2006 003 654.9 disclosed.

Das hier verwendete Lenknabengetriebe weist eine Vorgelegewelle mit einem ersten Ritzel auf, welches mit der Außenverzahnung einer mit dem Lenkkranz drehfest verbundenen Lenkkranzwelle kämmt. Ein zweites, mit dem ersten Ritzel drehfest verbundenes Ritzel der Vorgelegewelle kämmt mit einem Lenkgetriebewellenzahnrad, wobei die Lenkgetriebewelle bevorzugt koaxial zur Lenkkranzwelle angeordnet ist. Bei dieser Lösung ist nicht nur eine vergleichsweise große Kabeldurchführung zur feststehenden Lenkradnabe möglich, sondern auch ein nahezu frei wählbares Übersetzungsverhältnis zwischen Lenkkranzwelle und Lenkgetriebewelle.The used here Lenknabengetriebe has a countershaft with a first pinion, which with the external teeth of a with the steering wheel rotatably connected Lenkkranzwelle combs. A second, with the first Pinion rotatably connected pinion of the countershaft meshes with a steering gear shaft gear, wherein the steering gear shaft preferred is arranged coaxially to the steering arm shaft. In this solution is not only a comparatively large cable gland for fixed steering wheel hub possible, but also a nearly arbitrary transmission ratio between Steering arm shaft and steering gear shaft.

Durch die Koaxialität von Lenkkranzwelle und Lenkgetriebewelle sowie dem vergleichsweise geringen benötigten Bauraum ist eine weitgehend teilegleiche Auslegung von Fahrzeugmodellen mit und ohne feststehende Lenknabe möglich. Weiter kann ein sehr geringes zusätzliches Lenkspiel realisiert werden, welches zudem mit einfachen Mitteln eingestellt oder sogar selbstnachstellend ausgebildet werden kann. Schließlich ist eine Integration eines Hilfskraftantriebes für eine Servolenkung vorteilhaft dadurch möglich, dass der Servolenkungsmotor an der Vorgelegewelle angreift, die im Vergleich zu Lenkgetriebewelle und Lenkkranzwelle eine höhere Drehzahl aufweist und daher mit einem relativ niedrigeren Drehmoment zu beaufschlagen ist.By the coaxiality of steering arm and steering shaft and the comparatively small required Space is a largely partial interpretation of vehicle models with and without fixed steering hub possible. Next can be a lot low additional Steering play can be realized, which also set by simple means or even self-adjusting can be formed. Finally is an integration of an auxiliary power drive for a power steering advantageous thereby possible, that the power steering motor acts on the countershaft, the in comparison to steering gear shaft and steering arm shaft a higher speed and therefore to apply a relatively lower torque is.

Allerdings ist es bei dieser konstruktiven Lösung bisher nicht möglich gewesen, eine zusätzliche motorische Einflussmöglichkeit auf den Lenkwinkel der Räder vorzusehen, welche unabhängig von einer Drehung des Lenkkranzes erfolgt.Indeed it has not been possible in this constructive solution so far an additional motor influential way on the steering angle of the wheels to provide, which independently is done by a rotation of the turntable.

Eine solche Einflussmöglichkeit ist jedoch aus zumindest zwei Gründen wünschenswert. Sie ermöglicht zumindest in gewissem Maße Lenkwinkelkorrekturen ohne Eingriff des Fahrers und ohne, dass der Lenkkranz in für den Fahrer irritierender Weise motorisch bewegt wird. Dies ist beispielsweise für Systeme mit automatischer Spurführung oder zur Spurstabilisierung sinnvoll. Hierfür genügen bereits relativ geringe Lenkwinkeländerungen der gelenkten Räder, um beispielsweise einen konstanten Abstand des Fahrzeugs von einem Seitenstreifen sicherzustellen oder das Fahrzeug durch leichte Lenkbewegungen in kritischen Fahrsituationen zu stabilisieren, um z.B. einem seitlichen Versatz des Fahrzeugs oder einer Richtungsänderung durch eine Seitenwind-Böe entgegenzuwirken.A such influence but for at least two reasons desirable. It allows at least to some extent Steering angle corrections without intervention of the driver and without that the Steering wheel in for the driver is irritating way motor moves. This is for example for systems with automatic guidance or for track stabilization makes sense. This is already relatively low Steering angle changes the steered wheels, for example, a constant distance of the vehicle from one Ensure side stripe or the vehicle by slight steering movements in critical driving situations, e.g. a lateral Counteract offset of the vehicle or a change in direction by a crosswind wind gust.

Sie ermöglicht zudem eine automatische Anpassung der Lenkübersetzung in Abhängigkeit von bestimmten Parametern. Beispielsweise kann bei hohen Fahrgeschwindigkeiten oder geringen Drehwinkeln des Lenkkranzes eine geringe Übersetzung eingestellt werden, wodurch die Lenkung direkter anspricht und die Gefahr eines versehentlichen Verreißens des Fahrzeugs verringert und das saubere Halten der Fahrspur erleichtert wird. Umgekehrt lässt sich bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten oder mit zunehmend größerem Lenkwinkel die Übersetzung zwischen der Drehbewegung des Lenkkranzes und der Lenkgetriebewelle vergrößern und so z.B. im Rangierbetrieb oder auch im Stadtverkehr eine komfortablere Lenkung realisieren.she allows In addition, an automatic adjustment of the steering ratio depending on of certain parameters. For example, at high speeds or small angles of rotation of the turntable a small translation be set, whereby the steering more directly responsive and the Danger of accidental tearing of the vehicle reduced and keeping the lane clean is made easier. Vice versa let yourself at low speeds or with increasing steering angle the translation between increase the rotational movement of the turntable and the steering gear shaft and e.g. in shunting or in city traffic a more comfortable Realize steering.

Allerdings sind bei einer derartigen Beeinflussung der Lenkübersetzung sehr strenge Kriterien in Bezug auf die Sicherheit im Fehlerfall zu stellen. So ist z.B. aus der DE 197 55 312 A1 eine Lenkvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei welcher ein zwischen Lenkrad und Lenkgetriebe angeordnetes Stellglied eine Überlagerung einer durch einen Fahrer ausgelösten Lenkbewegung mit einer weiteren Lenkbewegung erlaubt. Dieses System besteht in seiner einfachsten Form aus einer aufgetrennten Lenkwelle, in die ein Elektromotor integriert ist. Während diese Grundform für den Einsatz in einem Fahrzeug schon deshalb völlig untauglich ist, weil im Falle eines Ausfalls des Elektromotors die kinematische Verbindung zwischen Lenkrad und gelenkten Rädern aufgehoben wäre, verfügen Weiterbildungen über integrierte Planetengetriebe und eine elektromagnetische Bremsvorrichtung, welche im Fehlerfall die kinematische Kopplung des Lenkkranzes mit den gelenkten Rädern sicherstellt. Diese Lösungen sind jedoch recht aufwendig sowie teuer und benötigen einen erheblichen zusätzlichen Bauraum.However, in such an influencing of the steering ratio are very strict criteria in terms of safety in the event of a fault. For example, from the DE 197 55 312 A1 a steering device for vehicles known in which an arranged between the steering wheel and steering actuator allows superposition of a triggered by a driver steering movement with another steering movement. This system consists in its simplest form of a split steering shaft, in which an electric motor is integrated. While this basic form for use in a vehicle is therefore completely unsuitable, because in the case of failure of the electric motor, the kinematic connection between the steering wheel and steered wheels would be repealed, have training on integrated planetary gear and an electromagnetic brake device, which in case of failure, the kinematic coupling of the Steering wheel with the steered wheels ensures. However, these solutions are quite complex and expensive and require a considerable amount of additional space.

Auch die DE 197 23 358 A1 zeigt ein Überlagerungsgetriebe nach Art eines Planetengetriebes mit Selbsthemmung. Auch hier wird ein eigenes Getriebe benötigt und dementsprechend ist ein erheblicher Aufwand notwendig, welcher sich neben erhöhten Kosten auch in einem relativ hohen zusätzlichen benötigtem Bauraum und zusätzlichem Gewicht niederschlägt.Also the DE 197 23 358 A1 shows a superposition gear in the manner of a planetary gear with self-locking. Again, a separate gear is needed and accordingly, a considerable effort is necessary, which in addition to increased costs even in a relatively high additional space required and additional weight never be deposit.

Eine weitere Lösung ist in der DE 2 359 807 A1 offenbart. Auch diese Lösung basiert auf einem Planetengetriebe, welches bei Ausfall der zusätzlichen Ansteuerung selbsthemmend ausgelegt ist, um in diesem Fall die Lenkbarkeit des Fahrzeugs zu garantieren. Auch diese Lösung setzt einen erheblichen zusätzlichen Aufwand mit entsprechenden Kosten und Bauraumbedarf voraus.Another solution is in the DE 2 359 807 A1 disclosed. This solution is based on a planetary gear, which is designed to be self-locking in case of failure of the additional control to guarantee the steerability of the vehicle in this case. This solution requires a considerable additional effort with corresponding costs and space requirements.

Keine dieser bekannten technischen Lösungen ist zur Integration in eine Lenkwelle mit feststehender Lenknabe geeignet. Im Fall einer derartigen Kombination wären jeweils getrennte Getriebe für die Realisierung der feststehenden Lenknabe und für die zusätzliche Lenkwinkelüberlagerung vorzusehen. Dies wäre nicht nur mit erheblichen Kosten verbunden, sondern in vielen Fällen auch durch den nur begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraum nur schwer möglich. Nicht zuletzt wäre durch die notwendige Vielzahl der beteiligten und spielbehafteten Elemente eine zufrieden stellende Integration beider Systeme in ein und dasselbe Fahrzeug nur mit besonderem Aufwand möglich.None these known technical solutions is for integration in a steering shaft with fixed steering hub suitable. In the case of such a combination would be separate gear for the realization the fixed steering hub and for the extra Steering angle superposition provided. This would be not only with considerable costs, but in many cases too only limited by the available standing space difficult. Last but not least through the necessary variety of involved and game-afflicted Elements a satisfactory integration of both systems in one and the same vehicle only with special effort possible.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lenkwelle für ein Lenkrad mit feststehender Lenknabe und einem Lenknabengetriebe mit Vorgelegewelle vorzustellen, welche sich neben einem geringen Spiel des Lenknabengetriebes durch eine integrierte Möglichkeit zur Überlagerung einer durch den Fahrer per Lenkkranz bewirkten Lenkung und einer nicht durch den Fahrer bewirkten Lenkung auszeichnet. Bei Ausfall oder Abschaltung des Systems soll das Fahrzeug ohne Einschränkungen durch den Fahrer lenkbar bleiben. Weiter soll die Lenkwelle so konstruiert sein, dass die Überlagerungsfunktion wahlweise auch sicher und dauerhaft unterbunden werden kann. Auf diese Weise soll eine Montage von weitestgehend gleichen Lenkwellen in Fahrzeugen mit und ohne eine Überlagerungsfunktion ermöglicht werden.In front In this background, the invention is based on the object Steering shaft for a steering wheel with fixed steering hub and a steering knuckle gear to imagine with countershaft, which in addition to a small Game of the steering gear by an integrated way for overlaying a by the driver by steering wheel steering effected and a not by the driver caused steering. In case of failure or shutdown of the system should allow the vehicle without any restrictions remain steerable by the driver. Next, the steering shaft is designed so be that overlay function optionally can be safely and permanently prevented. On This way, an assembly of largely identical steering shafts in vehicles with and without an overlay function allows become.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution This object is apparent from the features of the main claim, while advantageous embodiments and developments of the invention the dependent claims are removable.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei Verwendung eines Lenknabengetriebes mit Vorgelegewelle diese aufgrund ihrer geometrischen und kinematischen Lage besonders gut geeignet ist, um einerseits eine feststehende Lenknabe zu realisieren und gleichzeitig andererseits ein Überlagerungsgetriebe zu bilden, welches eine Einleitung einer nicht durch den Fahrer mittels Lenkkranz bewirkten Lenkbewegung und/oder eine Verstellung des Übersetzungsverhältnisses ermöglicht. Durch die Funktionsintegration ist der zusätzliche konstruktive Aufwand für die Lenkwelle bei Unterbindung der Überlagerungsfunktion minimal.Of the Invention is based on the finding that when using a Lenknabengetriebes with countershaft these due to their geometric and kinematic position is particularly well suited, on the one hand a realize fixed steering hub and at the same time on the other a superposition gearbox which is not an introduction by a driver steering movement caused by the steering wheel and / or an adjustment the translation ratio allows. Due to the functional integration of the additional design effort for the Steering shaft with suppression of overlay function minimal.

Demnach geht die Erfindung von einer Lenkwelle für ein Lenkrad mit einer feststehender Lenknabe und einem Lenknabengetriebe mit Vorgelegewelle aus. Die feststehende Lenknabe ist an einer vorzugsweise mit einem Kabelkanal versehenen Nabenachse drehfest angeordnet und weist einen im Wesentlichen konzentrisch zur geometrischen Rotationsachse der Nabenachse angeordneten, drehbeweglichen Lenkkranz auf, der drehfest mit einer als Hohlwelle ausgebildeten Lenkkranzwelle verbunden ist. Die Hohlwelle nimmt dabei die Nabenachse der feststehenden Lenknabe auf. An ihrem vom Lenkkranz abgewandten Ende weist die Lenkkranzwelle eine Verzahnung auf, die mit einem ersten Vorgelegewellenritzel in Eingriff ist. Dieses erste Vorgelegewellenritzel ist gemeinsam mit einem zweiten Vorgelegewellenritzel auf einer Vorgelegewelle gegeneinander drehfest angeordnet. Das zweite Vorgelegewellenritzel ist mit einem Lenkgetriebewellenzahnrad in Eingriff, welches drehfest auf einer konzentrisch zur Nabenachse angeordneten Lenkgetriebewelle angeordnet ist.Therefore the invention goes from a steering shaft for a steering wheel with a fixed Steering hub and a steering knuckle with countershaft off. The fixed steering hub is at a preferably with a cable channel provided hub axle rotatably disposed and has a substantially arranged concentric to the geometric axis of rotation of the hub axle, rotatable turntable, the rotation with a trained as a hollow shaft Lenkkranzwelle is connected. The hollow shaft takes the hub axle the fixed steering hub. At her turn away from the steering wheel End, the steering arm shaft has a toothing, which with a first countershaft pinion is engaged. This first countershaft pinion is together with a second countershaft pinion on a countershaft arranged against each other rotation. The second countershaft pinion is engaged with a steering gear shaft gear which is non-rotatable on a steering gear shaft arranged concentrically with the hub axle is arranged.

Eine derartige Anordnung ermöglicht es, eine feststehende Lenknabe mit einem zu dieser führenden Kabelkanal mit ausreichend großem Querschnitt auf besonders einfache und zuverlässige Weise zu realisieren. Weiter ermöglicht eine solche Anordnung eine in weiten Grenzen frei bestimmbare Übersetzung zwischen einem Drehwinkel des Lenkkranzes und dem sich einstellenden Drehwinkel der Lenkgetriebewelle. Weiter ist die koaxiale Anordnung der Lenkgetriebewelle mit der Nabenachse der feststehenden Lenknabe vorteilhaft.A such arrangement allows it, a fixed steering hub with a leading to this Cable duct with sufficiently large Cross section in a particularly simple and reliable way to realize. Next allows Such an arrangement a freely definable within wide limits translation between a rotation angle of the turntable and the adjusting Angle of rotation of the steering gear shaft. Next is the coaxial arrangement of Steering gear shaft with the hub axle of the fixed steering hub advantageous.

Es sei angemerkt, dass an Stelle der beschriebenen, in Eingriff befindlichen Zahnräder selbstverständlich stets auch andere geeignete Übertragungsglieder wie etwa Zahnriemen oder Ketten Verwendung finden können, ohne den beanspruchten Schutzbereich zu verlassen.It It should be noted that instead of the described, engaged Gears, of course, always also other suitable transmission elements such as toothed belts or chains can be used without to leave the claimed protection area.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist vorgesehen, dass die Vorgelegewelle auf einer Kreisteilbahn um die Achse der feststehenden Lenknabe beweglich gelagert ist.to solution the task is provided that the countershaft on a circular rail track about the axis of the fixed steering hub movable is stored.

Auf diese Weise kann mit minimalem Aufwand eine von einer Drehbewegung des Lenkkranzes unabhängige Drehbewegung in die Lenkgetriebewelle eingeleitet werden bzw. es können die beiden Drehbewegungen aus einer Drehung des Lenkkranzes durch den Fahrer und einer Drehung der Lenkgetriebewelle auf einer Kreisteilbahn bzw. Kreissektorbahn um die Nabenachse überlagert werden.On This way, with minimal effort one of a rotary motion the turntable independent Rotary movement are initiated in the steering gear shaft or it can the two rotational movements of a rotation of the steering ring through the driver and a rotation of the steering gear shaft on a Kreisteilbahn or circular sector track are superimposed around the hub axle.

Der Begriff der Kreisteilbahn bzw. Kreissektorbahn soll dabei bevorzugt einen Teil eines Kreises von weniger als 360 Winkelgrad beschreiben und ist dadurch begründet, dass die feststehende Lenknabe an z.B. der Karosserie des Fahrzeugs festgelegt sein muss, um eine ungewolltes Mitdrehen zu verhindern. Hierfür ist im Allgemeinen ein Winkelbereich von 5 bis 20 Winkelgrad ausreichend. Dieser Winkelbereich kann auch dazu verwendet werden, um die zum Kabelkanal der feststehenden Lenknabe führenden Kabel mit feststehenden Teilen z.B. der Karosserie zu verbinden. Dies kann auf besonders einfache und vorteilhafte Weise mittels eines Kabelkanals in der Befestigung der Nabenachse realisiert werden, wobei Nabenachse und Befestigungsteil auch einstückig ausgebildet sein können.The term circular path or circular sector track should preferably be a part of a circle of less than 360 degrees and is due to the fact that the fixed steering hub must be fixed to eg the body of the vehicle in order to prevent accidental co-rotation. For this purpose, an angle range of 5 to 20 degrees of angle is generally sufficient. This angle range can also be used to connect the cables leading to the cable channel of the fixed steering hub with fixed parts such as the body. This can be realized in a particularly simple and advantageous manner by means of a cable channel in the attachment of the hub axle, wherein the hub axle and fastening part can also be integrally formed.

Die Beschränkung der kreisförmigen Bewegungsbahn der Vorgelegewelle um die Nabenachse auf einen Kreissektor bzw. Teilkreis stellt in der Praxis nur eine geringe Einschränkung dar, da das Verhältnis zwischen der Rotation einer die Vorgelegewelle lagernden Lagerscheibe oder eines entsprechenden Lagersteges und der Rotation der Lenkgetriebewelle vom Verhältnis der Übersetzungen der beiden Vorgelegewellenritzel mit ihren korrespondierenden Zahnrädern abhängig ist, und somit in weiten Grenzen frei gewählt werden kann.The restriction the circular one Trajectory of the countershaft about the hub axle on a circular sector or partial circle represents only a small restriction in practice, because the ratio between the rotation of a bearing disc supporting the countershaft or a corresponding bearing bar and the rotation of the steering shaft of the relationship the translations the two countershaft pinions with their corresponding gears depends, and thus can be chosen freely within wide limits.

Sollte eine größere maximale Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf die Lenkung des Fahrzeugs gewünscht sein, um den Fahrer etwa bei Rangiervorgängen noch wirkungsvoller unterstützen zu können, kann das durch die Vorgelegewelle bzw. die Zahnradpaarungen zwischen den Ritzeln der Vorgelegewelle und der Verzahnung der Lenkkranzwelle bzw. der Lenkgetriebewelle bedingte Übersetzungsverhältnis leicht entsprechend angepasst werden. Zu beachten ist dabei lediglich, dass das Übersetzungsverhältnis der Verzahnung der Lenkkranzwelle bzw. des Lenkgetriebewellenzahnrades nicht identisch sein darf, wenn die Funktion eines Überlagerungsgetriebes erfüllt werden soll.Should a larger maximum Effect of the device according to the invention be desired on the steering of the vehicle to the driver about during shunting operations even more effective support can, can do this through the countershaft or the gear pairs between the pinions of the countershaft and the teeth of the steering arm shaft or the steering gear shaft conditional gear ratio slightly be adjusted accordingly. It should be noted, that the gear ratio of Dovetailing of the steering gear shaft or the steering gear shaft gear may not be identical if the function of a superposition gear Fulfills shall be.

In einer ersten Ausgestaltung der Lenkwelle gemäß der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Getriebestufe von Lenkkranz zur Vorgelegewelle und die Getriebestufe von der Vorgelegewelle zur Lenkkranzwelle unterschiedliche Übersetzungen aufweisen.In A first embodiment of the steering shaft according to the invention is advantageous be provided that the gear stage of the steering wheel to the countershaft and the gear stage from the countershaft to the steering arm shaft have different translations.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Vorgelegewelle drehbeweglich in einer Vorgelegewellen-Lagerhülse einer Lagerscheibe gelagert, wobei die Lagerscheibe ihrerseits drehbeweglich um die Nabenachse der feststehenden Lenknabe beziehungsweise um die Lenkgetriebewelle gelagert ist.According to one another preferred embodiment the countershaft is rotatable in a countershaft bearing sleeve of a Bearing disc mounted, the bearing disc in turn rotatable around the hub axle of the fixed steering hub or order the steering gear shaft is mounted.

Diese besonders einfache und daher robuste sowie ausfallsichere Ausgestaltung kann in der einfachsten Form aufgrund der geringen Drehwinkel und Drehgeschwindigkeiten sogar auf Wälzlager für die Lagerung der Lagerscheibe verzichten. Dennoch ist eine Wälzlagerung gegenüber einer Gleitlagerung hier selbstverständlich in Bezug auf Leichtgängigkeit und Spielfreiheit unter teils extremen Umgebungsbedingungen von Vorteil. Auch der jeweilige Ort der Lagerstellen kann an die Erfordernisse der konkreten Lenkwelle angepasst werden.These particularly simple and therefore robust and fail-safe design can in the simplest form due to the low rotation angle and Rotational speeds even on bearings for storage of the bearing disc without. Nevertheless, a rolling bearing is across from a sliding bearing here, of course, in terms of ease of movement and Backlash under sometimes extreme environmental conditions of advantage. Also, the respective location of the bearings can to the requirements adapted to the concrete steering shaft.

Für die Lagerung der Vorgelegewelle in der Lagerscheibe weist diese bevorzugt einen verdickten Bereich auf, an dem entsprechende Wälzlager zur Lagerung der Vorgelegewelle angeordnet sind. Die Lagerscheibe kann dabei als Vollscheibe ausgeführt sein, kann jedoch auch die Form eines Speichenrades aufweisen. Weiter kann sie auch aus einem drehbeweglich an der feststehenden Nabenachse gelagerten Innenteil, und an Stelle einer Vollscheibe aus einem Kreissegment oder sogar einer einzelnen, z.B. speichenförmigen radialen Strebe und einer daran angeordneten drehbaren Lagerung der Vorgelegewelle bestehen. In jedem Fall ist eine Möglichkeit zur Einleitung eines Drehmomentes vorzusehen.For storage the countershaft in the bearing plate has this one preferred thickened area on, at the corresponding rolling bearing for the bearing of the countershaft are arranged. The bearing disk can be designed as a solid disk, However, may also have the shape of a spoked wheel. Further It can also be made to rotate on the fixed hub axle stored inner part, and instead of a solid disc of a Circle segment or even a single, e.g. spoke-shaped radial Strut and a rotatable mounting of the countershaft arranged thereon consist. In any case, one way to initiate a Provide torque.

Die Momenteinleitung kann grundsätzlich über beliebige bekannte Mittel bewerkstelligt werden, wobei jedoch bevorzugt eine konzentrisch zum Mittelpunkt der Lagerscheibe angeordnete Verzahnung vorgesehen ist, in die ein antreibendes Ritzel oder Zahnrad eingreift. Die Verzahnung bildet dabei bevorzugt einen geschlossenen Zahnkranz, kann jedoch auch auf nur einem Teil des Umfangs angeordnet sein. In diesem Fall ist die Rotation der Vorgelegewelle um die Achse der feststehenden Lenknabe neben der notwendigen Festlegung der feststehenden Lenknabe an einem feststehenden externen Teil auch durch das durch den Zahnkranz bestimmte Kreissegment eingeschränkt.The Momentum initiation can basically be over any known means be accomplished, but preferably a provided concentrically with the center of the bearing disc arranged toothing is, in which engages a driving pinion or gear. The Gearing preferably forms a closed ring gear, However, it can also be arranged on only part of the circumference. In this case, the rotation of the countershaft is about the axis the fixed steering hub in addition to the necessary determination of the fixed steering hub to a fixed external part too restricted by the circular segment determined by the sprocket.

Wenn die Lagerscheibe drehbeweglich an der feststehenden Lenknabe und/oder an der Lenkkranzwelle und/oder an der Lenkgetriebewelle gelagert ist sowie eine Lagerscheibenverzahnung aufweist, welche mit der Antriebsverzahnung eines Motors kämmt, können sowohl die Lagerung der Lenkwelle als auch deren Antrieb besonders einfach gestaltet werden.If the bearing disk rotatably on the fixed steering hub and / or stored on the steering arm shaft and / or on the steering gear shaft is and has a bearing disk toothing, which with the Drive toothing of a motor meshes, both the storage of the Steering shaft and its drive are designed to be particularly simple.

Die Lagerscheibe ist bevorzugt mittels eines Elektromotors drehbar, der über eine Antriebsverzahnung mit einer Lagerscheibenverzahnung im Zahneingriff ist.The Bearing disc is preferably rotatable by means of an electric motor, the over a drive toothing with a bearing gear teeth in tooth engagement is.

Zur Realisierung einer Ausfallsicherheit ist es besonders vorteilhaft, wenn die Verzahnungspaarung zwischen der Lagerscheibenverzahnung und der Antriebsverzahnung selbsthemmend ausgebildet ist. Hierfür bieten sich bei koaxialen Achsen Schrägverzahnungen an. Weitere, für den vorliegenden Anwendungsfall besonders geeignete Verzahnungsarten werden weiter unten genauer erläutert.To realize a reliability, it is particularly advantageous if the gear pairing between the bearing disk toothing and the drive toothing is designed to be self-locking. For this purpose, helical gears are suitable for coaxial axes. Further, particularly suitable for the present application Verzahnungsar will be explained in more detail below.

Bei Ausfall des Motors oder auch bei dessen zwischenzeitlicher Inaktivität kann so auf einfache und sichere Weise verhindert werden, dass sich die Winkelposition der Lagerscheibe sowie damit auch der Vorgelegewelle ungewollt verändert und so zu unbeabsichtigten Lenkwirkungen führt. Unter der Antriebsverzahnung wird dabei nicht notwendiger Weise nur ein direkt auf einer Motorwelle sitzendes Ritzel verstanden, sondern vielmehr das Antriebselement, welches das Drehmoment des Motors in die Lagerscheibe oder dessen Getriebe einbringt.at Failure of the engine or even in the meantime inactivity can so be prevented in a simple and safe way, that the angular position the bearing disc and thus also the countershaft unintentionally changed and thus leads to unintended steering effects. Under the drive toothing is not necessarily only one directly on a motor shaft sitting sprocket understood, but rather the drive element, which the torque of the motor in the bearing disc or its gearbox brings.

Alternativ dazu oder zusätzlich ist es auch möglich, zwischen dem Motor und der Antriebsverzahnung eine Vorrichtung vorzusehen, welche bei Ausfall und/oder Nicht-Ansteuerung des Motors schaltbar oder inhärent eine Selbsthemmung bewirkt. Diese Vorrichtung kann beispielsweise aus einem selbsthemmenden Getriebe zur Untersetzung der Motordrehzahl bestehen. Sie kann aber auch aus einer z.B. elektromagnetischen Bremsvorrichtung bestehen, welche bei Nichtansteuerung automatisch die Antriebsverzahnung bremst. Weiter ist hier jede geeignete Vorrichtung wie z.B. eine mechanische Sicherung nach Art einer Ratschenkupplung möglich.alternative to or in addition it is also possible to provide a device between the engine and the drive gearing, which switchable in case of failure and / or non-control of the motor or inherent causes a self-locking. This device can, for example from a self-locking gearbox for reducing the engine speed consist. But it can also be made of a e.g. electromagnetic Brake device exist, which when not controlled automatically the Drive toothing brakes. Further, here is any suitable device such as. a mechanical safety device in the manner of a ratchet coupling possible.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Lagerscheibenverzahnung im Wesentlichen am äußeren radialen Rand der Lagerscheibe angeordnet ist. Auf diese Weise können der Motor und dessen Antriebsverzahnung besonders einfach integriert und der Durchmesser der Lagerscheibe auf besonders kleine Werte begrenzt werden. Weiter ist es so leicht möglich, den Motor außerhalb des Gehäuses des Lenknabengetriebes anzuordnen und lediglich eine Drehdurchführung für dessen Motorachse im Gehäuse vorzusehen. Schließlich werden durch diese Art der Einbringung des Motormomentes in die Lagerscheibe für eine Selbsthemmung besonders günstige Zahnverhältnisse zwischen der Lagerscheibenverzahnung und der Antriebsverzahnung ermöglicht.A preferred embodiment of the device according to the invention provides that the bearing gear teeth substantially at the outer radial Edge of the bearing disc is arranged. In this way, the Engine and its drive gearing integrated particularly simple and the diameter of the bearing disc to particularly small values be limited. Next, it is so easy to get the engine outside of the housing to arrange the steering gear and only a rotary feedthrough for the motor axis in the case provided. After all be by this type of introduction of the engine torque in the Bearing washer for a self-locking particularly favorable tooth conditions between the bearing disk toothing and the drive toothing allows.

Alternativ dazu kann die Lagerscheibenverzahnung jedoch auch vorteilhaft in einem Bereich zwischen dem inneren Rand der Lagerscheibe und der Vorgelegewellen-Lagerhülse angeordnet sein. Wenn die zur Nabenachse konzentrisch angeordnete Verzahnung beispielsweise im Bereich der Lagerung der Lagerscheibe an der Nabenachse und/oder der Lenkkranzwelle angeordnet ist, kann der Motor leicht an z.B. der feststehenden Nabenachse festgelegt und so unmittelbar in das Lenknabengetriebe integriert werden, welches einen besonders kompakten Aufbau und eine dementsprechend geringen Bauraumbedarf ermöglicht. Allerdings ergeben sich hier zumeist Zahnverhältnisse zwischen der Lagerscheibenverzahnung und der Antriebsverzahnung, die eine Selbsthemmung durch die Verzahnung zumindest erschweren, so dass gegebenenfalls alternative Mittel zur Selbsthemmung vorzusehen sind. Zudem steigen aufgrund des zumeist geringeren Durchmessers der Verzahnung die erforderlichen Antriebsmomente.alternative However, the bearing gear teeth can also be beneficial in a region between the inner edge of the bearing disc and the Countershaft bearing sleeve be arranged. If the hub axle concentrically arranged teeth For example, in the field of storage of the bearing disc on the hub axle and / or the steering arm shaft is arranged, the engine can easily e.g. fixed to the fixed hub axle and so immediately be integrated into the steering knuckle gear, which is a special compact design and a correspondingly small space requirement allows. However, tooth ratios usually arise here between the bearing disk toothing and the drive gearing, which is self-locking by the gearing at least aggravate, so if necessary, alternative means to be provided for self-locking. In addition, mostly because of the rise smaller diameter of the toothing the required drive torque.

Wenn die Lagerscheibenverzahnung jedoch als Innenverzahnung ausgebildet ist und deren Durchmesser so groß gewählt wird, dass er annähernd dem Durchmesser der Vorgelegewellen-Lagerhülse entspricht, ergeben sich in den meisten Fällen aufgrund des nun wieder möglichen größeren Durchmessers der Lagerscheibenverzahnung Zahnverhältnisse zwischen der Lagerscheibenverzahnung und der Antriebsverzahnung, die eine Selbsthemmung durch die Verzahnung erlauben und den Einsatz eines Elektromotors ohne Zwischengetriebe zur Anhebung des Drehmomentes ermöglichen.If However, the bearing gear teeth formed as internal teeth is and whose diameter is chosen so large that it is approximately the Diameter of the countershaft bearing sleeve corresponds, arise in most cases because of the now possible again larger diameter the bearing disk toothing tooth ratios between the bearing disk toothing and the drive gearing, which is self-locking by the gearing allow and the use of an electric motor without intermediate gear for Allow increase in torque.

Vorstehend wurde bereits auf die Möglichkeit hingewiesen, die Verzahnungspaarung zwischen der Lagerscheibenverzahnung und der Antriebsver zahnung selbsthemmend auszuführen, um eine inhärente Sicherheit des Gesamtsystems bei Ausfall z.B. des Motors zu erreichen. Hier bietet eine Verzahnung in Form eines Schneckenradgetriebes prinzipbedingt erhebliche Vorteile vor einer z.B. ebenfalls möglichen Stirnradverzahnung oder einer Kegelradverzahnung.above has already been pointed to the possibility the gear pairing between the bearing gear teeth and the Antriebsver toothing self-locking to perform an inherent security of the entire system in case of failure e.g. to reach the engine. Here offers a toothing in the form of a worm gear in principle considerable Advantages in front of e.g. also possible spur gear teeth or a bevel gear.

Eine ähnlich gute Selbsthemmung lässt sich bei Verwendung eines Schraubenradgetriebes erreichen, wobei sich auf diese Weise zusätzlich eine erhöhte Designfreiheit und zumeist geringere Fertigungskosten erreichen lassen.A similarly good one Self-locking leaves reach when using a helical gear, wherein in this way in addition an increased Achieve design freedom and mostly lower manufacturing costs to let.

Schließlich sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass in den Pfad zwischen dem Lenkkranz und der Lenkgetriebewelle motorisch ein Drehmoment in die Lenkwelle einleitbar ist. Dazu ist es vorteilhaft, wenn, in das Überlagerungsgetriebe optional ein Hilfskraftmotor integriert ist, mit dem dieses Drehmoment in die Lenkwelle einleitbar ist. Dieser Hilfskraftmotor kann zwischen der Lagerscheibe und der Vorgelegewelle, zwischen dem Lenkkranz und der Nabe oder beispielsweise zwischen dem Gehäuse und der Lenkgetriebewelle angeordnet sein.Finally sees a development of the invention that in the path between the steering wheel and the steering gear shaft motor torque can be introduced into the steering shaft. For this it is advantageous, if in the superposition gearbox Optionally an auxiliary motor is integrated, with which this torque can be introduced into the steering shaft. This auxiliary motor can be between the bearing disc and the countershaft, between the steering wheel and the hub or for example between the housing and be arranged the steering gear shaft.

Da der maximale Drehwinkel der Lagerscheibe ohnehin begrenzt ist, ergeben sich keine Schwierigkeiten bei der Zuleitung der Versorgungsenergie, etwa durch Kabel eines Elektromotors. Auf diese Weise lässt sich mit geringstem baulichem Aufwand zusätzlich ein Hilfskraftmotor für eine Servounterstützung der durch den Fahrer in den Lenkkranz eingeleiteten Lenkkraft realisieren.There the maximum angle of rotation of the bearing disc is limited anyway, arise there are no difficulties in supplying the supply energy, for example by cables of an electric motor. That way you can with minimal construction effort additionally an auxiliary motor for one servo assistance realize the introduced by the driver in the steering wheel steering power.

Sofern der Hilfskraftmotor dabei im Bereich zwischen der Vorgelegewellen-Lagerhülse und der Vorgelegewelle angeordnet ist, ergibt sich sowohl in. Hinblick auf den Bauraumbedarf als auch auf die Anordnung der Lagerung der Vorgelegewelle ein besonders günstiger Aufbau.If the auxiliary motor is arranged in the region between the countershaft bearing sleeve and the countershaft, results in both. With regard to the space requirement as well as the arrangement of the bearing of the countershaft a particularly favorable structure.

In jedem Fall ist es sinnvoll, in der Nabenachse einen Kabelkanal vorzusehen, der eine Zuführung von Informationen und Versorgungsenergie für z.B. frei programmierbare Displays, Bedienelemente und eine Airbag-Vorrichtung durch eine einfache, robuste und preiswerte Kabelverbindung erlaubt.In In any case, it makes sense to provide a cable channel in the hub axle, the one feeder of Information and supply energy for e.g. freely programmable Displays, controls and an airbag device by a simple, robust and inexpensive cable connection allowed.

Abschießend soll noch auf einige Weiterbildungen der Erfindung eingegangen werden, die insbesondere eine Verringerung der Bauteileanzahl in Hinblick auf ansonsten weitgehend gleiche Fahrzeuge mit und ohne Ausstattung mit einem vorstehend erläuterten Überlagerungsgetriebe ermöglichen. Eine große Anzahl von Bauteilen für eine Vorrichtung verursacht bekanntermaßen aufgrund des notwendigen Logistikaufwandes für Beschaffung, Prüfung, Lagerung und Bereitstellung oft erhebliche Kosten, die zu reduzieren sind. Weiter müssen oft Fertigungs- und Montagestraßen entweder zur Fertigung verschiedener Varianten doppelt vorgehalten oder jeweils umgerüstet werden, welches sich durch kleinere Stückzahlen und Rüstzeiten kostentreibend bemerkbar macht. Schließlich ist gerade bei langlebigen Massenprodukten für viele Jahre eine Eratzteilversorgung sicherzustellen, was bei steigender Bauteileanzahl ebenfalls zu erhöhten Kosten für Logistik und Lagerhaltung führt.Shooting is supposed to yet to be discussed some refinements of the invention, in particular a reduction in the number of components in terms of on otherwise largely identical vehicles with and without equipment with an above-explained superposition gear enable. A size Number of components for a device is known to cause due to the necessary Logistics costs for Procurement, testing, Storage and deployment often have significant costs to reduce are. Next must often manufacturing and assembly lines either held twice for the production of different variants or each converted which is characterized by smaller quantities and set-up times cost-noticeable. Finally, it is just long lasting Mass products for ensure a supply of spare parts for many years, which is rising Number of components also increased costs for Logistics and warehousing leads.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist daher eine Feststellvorrichtung vorgesehen, welche eine Rotation der Lagerscheibe in einem Normalbetrieb verhindert und so eine erfindungsgemäße Lenkwelle in ihrem Funktionsumfang auf eine herkömmlich Lenkwelle mit feststehender Lenknabe und gegebenenfalls Hilfskraftunterstützung reduziert. Dies könnte im einfachsten Fall durch eine Kombination aus einer schon zuvor erwähnten Selbsthemmung und/oder einer Ansteuerung des Motors erfolgen, welche zuverlässig und für den Fahrer unbeeinflussbar erfolgt.In a development of the invention is therefore a locking device provided, which is a rotation of the bearing plate in a normal operation prevents and thus a steering shaft according to the invention in its functional scope on a conventional Steering shaft with fixed steering hub and possibly reduced auxiliary power assistance. this could in the simplest case by a combination of one already before mentioned Self-locking and / or a control of the motor take place, which reliable and for the driver is unaffected.

Erheblich vorteilhafter ist es, als Feststellvorrichtung ein anderes zusätzliches mechanisches Element vorzusehen, welches durch besondere Mittel gegen eine Entfernung gesichert ist. Dies kann beispielsweise ein Schraubbolzen, Stift oder stabiler Splint sein, welcher die Lagerscheibe drehfest gegenüber der feststehenden Nabenachse festlegt. Ebenso kann z.B. durch eine dafür im Gehäuse vorzusehende Öffnung ein gehäusefestes Element in Eingriff mit der Lagerscheibenverzahnung oder der Antriebsverzahnung gebracht werden.substantially it is more advantageous, as a locking device another additional to provide mechanical element which by special means against a distance is secured. This can, for example, a bolt, pin or stable cotter pin, which rotatably fixed the bearing disc against the fixed hub axle sets. Likewise, e.g. through an opening to be provided in the housing fixed to the housing Element in engagement with the bearing gear teeth or the drive toothing to be brought.

Unter einer Sicherung durch gesonderte Mittel soll dabei zunächst jede mechanische Sicherung verstanden werden, welche es einem normalen Nutzer des Fahrzeugs zumindest deutlich erschwert, die Feststellvorrichtung zu entfernen. Dies kann beispielsweise schon durch die Lage bzw. Erreichbarkeit der Feststellvorrichtung sichergestellt sein. Es wird jedoch bevorzugt, dass die Feststellvorrichtung bei Bedarf mit verhältnismäßig geringem zeitlichen Aufwand demontierbar ist, und die besonderen Mittel gegen eine unbefugte Entfernung beispielsweise spezielle Sicherungsschrauben oder ähnliche mechanische Sicherungen sind, für welche die entsprechenden Spezialwerkzeuge vorzugsweise weder frei verkäuflich noch einfach anzufertigen sind.Under a backup by separate means is intended initially each mechanical fuse, which is a normal Users of the vehicle at least significantly more difficult, the locking device to remove. This can for example already by the situation or Accessibility of the locking device to be ensured. It will However, preferred that the locking device when needed with relatively little time expenditure is disassembled, and the special funds against an unauthorized removal, for example, special security screws or similar mechanical fuses are, for which the corresponding special tools preferably neither freely available nor easy to make.

Zur Verhinderung einer Ansteuerung eines durch die Feststellvorrichtung blockierten Motors ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Motor nicht in kinematischer Verbindung zu der Lagerscheibe ist. Dies kann z.B. auf einfache Weise durch Verschieben oder Abziehen eines Motorritzels erreicht werden.to Prevention of activation of a by the locking device Blocked engine is advantageously provided that the engine is not in kinematic connection to the bearing disk. This can e.g. in a simple way by moving or removing a motor pinion be achieved.

Es wird jedoch zur Minimierung der Kosten und des Gewichtes bevorzugt, dass der Motor bei nicht gewünschter zusätzlicher Funktion der Lenkwelle gemäß der vorstehend beschriebenen Erfindung schon bei der Montage der Lenkwelle nicht montiert wird. Auf diese Weise kann bei geeigneter Auslegung der Lenkwelle an Stelle eines von außen angesetzten Motors eine Abdeckplatte mit einem entsprechenden, in die Verzahnung der Lagerscheibe eingreifenden Vorsprung auf die vorhandene Durchtrittsöffnung für das Motorritzel montiert und mittels Spezialschrauben gesichert werden.It However, it is preferred to minimize costs and weight. that the engine is not desired additional Function of the steering shaft according to the above described invention already mounted during assembly of the steering shaft becomes. In this way, with a suitable design of the steering shaft in place of an externally attached Motors a cover plate with a corresponding, in the toothing the bearing disc engaging projection on the existing passage opening for the motor pinion mounted and secured by special screws.

Ebenso ist es möglich, an Stelle des Motors einen so genannten Dummy zu nutzen, der die Lagerscheibe arretiert. Die Befestigung des Dummys kann aus Sicherheitsgründen mit Hilfe von Spezialschrauben erfolgen.As well Is it possible, Instead of the engine to use a so - called dummy, the Locking washer locked. The attachment of the dummies can for security reasons Help from special screws done.

Sofern der Nutzer zu einem späteren Zeitpunkt eine entsprechende Erweiterung des Funktionsumfangs seines Fahrzeugs wünscht, lässt sich durch einen einfachen Austausch der Abdeckplatte durch einen Motor und eine entsprechende Freischaltung oder Neuprogrammierung der Steuerungseinrichtung auch nachträglich der volle beschriebene Funktionsumfang erreichen.Provided the user for a later Time a corresponding extension of the scope of its Vehicle wishes lets itself through a simple replacement of the cover plate by a motor and a corresponding activation or reprogramming of the control device also later achieve the full functionality described.

Schließlich sei darauf hingewiesen, dass bei einer Lenkwelle gemäß der Erfindung der Lenkkranz und die Lenkgetriebewelle bevorzugt die gleiche Drehachse aufweisen.Finally, be pointed out that in a steering shaft according to the invention, the turntable and the steering gear shaft preferably have the same axis of rotation.

Die Erfindung lässt sich anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutern. Dazu ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. Diese zeigt eine erfindungsgemäße Lenkwelle mit feststehender Lenknabe und einem Lenknabengetriebe mit Vorgelegewelle, welches gleichzeitig ein Überlagerungsgetriebe ist.The Invention leaves itself with reference to an embodiment further explain. For this purpose, the description is accompanied by a drawing. This shows a steering shaft according to the invention with fixed steering hub and a steering knuckle with countershaft, which at the same time a superposition gearbox is.

Die in der Figur gezeigte Lenkwelle mit einem Lenknabengetriebe 2, das gleichzeitig ein Überlagerungsgetriebe ist, weist eine feststehende Lenknabe 3 auf, die drehfest mit einer Nabenachse 26 verbunden ist, welche einen Kabelkanal 4 zur Durchführung eines zur feststehenden Lenknabe 3 führenden Kabels 15 aufweist. Ein Lenkkranz 1 ist mittels zumindest einer Lenkkranzspeiche 20 drehfest mit einer Lenkkranzwelle 17 verbunden, welche über Lenkkranzwellenlagerungen 18a und 18b auf der Nabenachse 26 gelagert ist. Die Lenkkranzwelle 17 weist eine Verzahnung 10 auf, die mit einem oberen Vorgelegewellenritzel 25a kämmt.The steering shaft shown in the figure with a steering knuckle transmission 2 , which is also a superposition gear, has a fixed steering hub 3 on, the rotation with a hub axle 26 connected, which is a cable channel 4 to carry out a fixed steering hub 3 leading cable 15 having. A steering wheel 1 is by means of at least one steering wheel spoke 20 rotatably with a steering wheel shaft 17 connected, which via steering wheel shaft bearings 18a and 18b on the hub axle 26 is stored. The steering wheel shaft 17 has a toothing 10 on that with an upper countershaft pinion 25a combs.

Das obere Vorgelegewellenritzel 25a ist ebenso wie das unteres Vorgelegewellenritzel 25b drehfest auf der Vorgelegewelle 9 festgelegt, welche mit Hilfe der Vorgelegewellenlager 23a und 23b in einer Vorgelegewellen-Lagerhülse 12 gelagert ist. Diese Vorgelegewellen-Lagerhülse 12 ist Bestandteil einer Lagerscheibe 14 oder zumindest fest mit dieser verbunden. Die Lagerscheibe 14 ist ihrerseits mit Hilfe der Lagerscheibenlager 13a und 13b auf der Nabenachse 26 drehbar gelagert.The upper countershaft pinion 25a is as well as the lower countershaft sprocket 25b rotatably on the countershaft 9 fixed, which with the help of countershaft bearings 23a and 23b in a countershaft bearing sleeve 12 is stored. This countershaft bearing sleeve 12 is part of a bearing disc 14 or at least firmly attached to it. The bearing disc 14 is in turn with the help of bearing washers 13a and 13b on the hub axle 26 rotatably mounted.

Das untere Vorgelegewellenritzel 25b kämmt mit dem Lenkgetriebewellenzahnrad 11, welches drehfest auf der Lenkgetriebewelle 5 festgelegt und mittels der Lenkgetriebewellenlager 19a und 19b gelagert ist.The lower countershaft pinion 25b meshes with the steering gear shaft gear 11 , which rotatably on the steering gear shaft 5 fixed and by means of the steering gear shaft bearings 19a and 19b is stored.

Weiter weist die Lagerscheibe 14 zumindest eine Lagerscheibenverzahnung 16 auf, welche sich nach einer ersten Variante 16a am äußeren Umfang der Lagerscheibe 14 befindet, und nach einer zweiten Variante 16b aus einem innenverzahnten Zahnkranz mit einem Radius besteht, der geringfügig kleiner ist als der Abstand der Vorgelegewellen-Lagerhülse 12 vom Mittelpunkt der Lagerscheibe 14.Next, the bearing disk 14 at least one bearing disk toothing 16 which is based on a first variant 16a on the outer circumference of the bearing disc 14 located, and after a second variant 16b consists of an internally toothed ring gear with a radius which is slightly smaller than the distance of the countershaft bearing sleeve 12 from the center of the bearing disc 14 ,

In beiden Varianten ist jeweils ein Elektromotor 22a, 22b oder 22c vorgesehen, wobei die Elektromotoren 22a bzw. 22c mit ihrem Antriebselement mit der Lagerscheibenverzahnung 16a am äußeren Umfang der Lagerscheibe 14 in Eingriff sind und sich in erster Linie dadurch unterscheiden, dass der Elektromotor 22a als Antriebsverzahnung 21a eine Stirnradverzahnung aufweist, während der Elektromotor 22c mit der Antriebsverzahnung 21c eine unter dem Aspekt der Selbsthemmung im Fehlerfall und der möglichen Untersetzung deutlich zu bevorzugende Schneckenrad- oder Schraubenradverzahnung aufweist.In both variants each is an electric motor 22a . 22b or 22c provided, the electric motors 22a respectively. 22c with its drive element with the bearing disk toothing 16a on the outer circumference of the bearing disc 14 are engaged and distinguished primarily by the fact that the electric motor 22a as a drive toothing 21a has a spur gear teeth, while the electric motor 22c with the drive toothing 21c having under the aspect of self-locking in case of failure and the possible reduction clearly preferable worm or helical gear teeth.

Der mit 22b bezeichnete Elektromotor bzw. dessen Antriebsverzahnung 21b ist dagegen mit der genannten Lagerscheibenverzahnung 16b im Eingriff. Auch hier können unterschiedliche Verzahnungsarten gewählt werden, um eine gewünschte Selbsthemmung im Fehlerfall zu erreichen. Dies ist allerdings aufgrund der beengten räumlichen Verhältnisse meist schwieriger, sofern nicht auf geeignete Zwischenglieder wie etwa auf ein Zwischengetriebe oder einen Zahnriementrieb oder Kettentrieb zurückgegriffen werden soll.The one with 22b designated electric motor or its drive toothing 21b is, however, with the aforementioned bearing gear teeth 16b engaged. Again, different types of gears can be selected to achieve a desired self-locking in case of failure. However, this is usually more difficult due to the cramped spatial conditions, unless it is to be resorted to suitable intermediate links such as an intermediate gear or a toothed belt drive or chain drive.

Die Möglichkeit der Zwischenschaltung von Zwischengetrieben oder Zugmitteln, wie etwa eines Zahnriemens, besteht selbstverständlich auch für die Einbauorte 22a und 22c des Elektromotors.The possibility of interposing intermediate gears or traction means, such as a toothed belt, of course, also for the installation locations 22a and 22c of the electric motor.

Die Motoren 22a bzw. 22c sind grundsätzlich gut für eine Montage an der äußeren Gehäusewandung des Getriebegehäuses 28 geeignet, während der dazu alternative Motor 22b besonders einfach an der Nabenachse 26 festgelegt werden kann.The motors 22a respectively. 22c are basically good for mounting on the outer housing wall of the gear housing 28 suitable while the alternative engine 22b especially easy on the hub axle 26 can be determined.

Bei unbewegtem Lenkkranz 1 ist es möglich, durch ein Betreiben des Motors 22a bzw. 22b und die Antriebsverzahnung 21a bzw. 21b die Lagerscheibe 14 um deren Mittelpunkt zu drehen. Dabei kämmt das obere Vorgelegewellenritzel 25a mit der Verzahnung der Lenkkranzwelle 10 und versetzt so die Vorgelegewelle 9 in Rotation, wodurch sich das zwangsgekoppelte untere Vorgelegewellenritzel 25b ebenfalls dreht und über das mit diesem in Eingriff befindlichen Lenkgetriebewellenzahnrad 11 die Lenkgetriebewelle 5 dreht. Wird gleichzeitig der Lenkkranz 1 gedreht, so überlagern sich beide Drehbewegungen additiv oder subtraktiv.With unmoved steering wheel 1 It is possible by operating the engine 22a respectively. 22b and the drive teeth 21a respectively. 21b the bearing disc 14 to turn their center. This meshes with the upper countershaft pinion 25a with the teeth of the steering arm shaft 10 and so puts the countershaft 9 in rotation, whereby the positively coupled lower countershaft pinion 25b also rotates and over the engaged with this steering gear shaft gear 11 the steering gear shaft 5 rotates. At the same time the steering wheel 1 rotated, both rotational movements are superimposed additively or subtractively.

Bei einer elektromotorischen Verdrehung der Lagerscheibe 14 um 90 Winkelgrad wird die Vorgelegewelle 9 aufgrund des hier angenommenen Durchmesserverhältnisses zwischen dem oberem Vorgelegewellenritzel 25a und der Verzahnung 10 der Lenkkranzwelle 17 von beispielsweise 1:4 um 5/4 Umdrehungen gedreht. Bei einem hier angenommenen Durchmesserverhältnis zwischen dem unteren Vorgelegewellenritzel 25b und dem Lenkgetriebewellenzahnrad 11 von 1:1 ergibt sich eine Verdrehung der Lenkgetriebewelle 5 um –5/4 Umdrehungen abzüglich der Drehung der Lagerscheibe 14 von 90 Winkelgrad, so dass sich eine Gesamtverdrehung der Lenkgetriebewelle 5 von einer vollen Umdrehung ergibt.In an electromotive rotation of the bearing disc 14 by 90 degrees of angle is the countershaft 9 due to the here assumed diameter ratio between the upper countershaft pinion 25a and the gearing 10 the steering arm shaft 17 for example rotated 1: 4 by 5/4 turns. At a diameter ratio assumed here between the lower countershaft pinion 25b and the steering gear shaft gear 11 of 1: 1 results in a rotation of the steering gear shaft 5 -5/4 turns less the bearing disc rotation 14 of 90 angular degrees, so that a total rotation of the steering shaft 5 resulting from a full turn.

Bei anderen Durchmesserverhältnissen zwischen den Vorgelegewellenritzeln 25a und 25b, der Verzahnung 10 der Lenkkranzwelle 17 und des Lenkgetriebewellenzahnrades 11 ergeben sich bei gleicher Verdrehung der Lagerscheibe 14 entsprechend andere Gesamtdrehungen der Lenkgetriebewelle 5, wobei auch eine Umkehr der Drehrichtung der Lenkgetriebewelle 5 möglich ist. Entsprechend groß sind der Auslegungsspielraum und die Möglichkeiten einer optimalen Anpassung der Lenkwelle auf die jeweiligen Anforderungen.For other diameter ratios between the countershaft pinions 25a and 25b , the gearing 10 the steering arm shaft 17 and the steering gear shaft gear 11 arise at the same rotation of the bearing disc 14 corresponding to other total rotations of the steering gear shaft 5 , wherein also a reversal of the direction of rotation of the steering gear shaft 5 is possible. Correspondingly large are the design latitude and the possibilities of optimally adapting the steering shaft to the respective requirements.

Zusätzlich ist die Vorgelegewelle 9 bei dem in der Figur gezeigten variantenreichen Ausführungsbeispiel mit einem elektrischen Hilfskraftmotor 6 in der Lagerscheibe 14 versehen, welcher ein die Lenkkraft eines Fahrers an Lenkkranz 1 unterstützendes Drehmoment in die Lenkung einbringen kann, und so ein lenkkraftunterstütztes Lenken unabhängig von der Überlagerung der Lenkbewegung durch den Motor 22a, 22b, 22c ermöglicht.In addition, the countershaft is 9 in the variant-rich embodiment shown in the figure Example with an electric power motor 6 in the bearing disc 14 provided, which is a steering force of a driver to the steering wheel 1 supportive torque can be introduced into the steering, and so steering power assisted steering regardless of the superposition of the steering movement by the engine 22a . 22b . 22c allows.

Die Montage der Motoren 22a bzw. 22c an der Außenseite des Getriebegehäuses 28 ermöglicht dabei eine sehr vorteilhafte Außerbetriebsetzung der Funktion des Überlagerungsgetriebes. Hierfür ist lediglich der jeweilige Motor 22a bzw. 22c durch einen die Durchtrittsöffnung für die Motorenachse abdeckenden Deckel zu ersetzen, welcher über zumindest einen Vorsprung verfügt, der in die Lagerscheibenverzahnung 16a eingreift und die Lagerscheibe 14 so zuverlässig arretiert.The assembly of the engines 22a respectively. 22c on the outside of the gearbox 28 allows a very advantageous decommissioning of the function of the superposition gearing. For this is only the respective engine 22a respectively. 22c to replace by a cover covering the passage for the motor shaft cover, which has at least one projection in the bearing disc toothing 16a engages and the bearing disc 14 so reliably arrested.

Unter einer Sicherung durch gesonderte Mittel soll dabei zunächst jede mechanische Sicherung verstanden werden, welche es einem normalen Nutzer des Fahrzeugs zumindest deutlich erschwert, die Feststellvorrichtung zu entfernen. Dies kann beispielsweise schon durch die Lage bzw. Erreichbarkeit der Feststellvorrichtung sichergestellt sein. Es wird jedoch bevorzugt, dass die Feststellvorrichtung 27 bei Bedarf mit verhältnismäßig geringem zeitlichen Aufwand demontierbar ist, und die besonderen Mittel gegen eine unbefugte Entfernung beispielsweise spezielle Sicherungsschrauben oder ähnliche mechanische Sicherungen sind, für welche die entsprechenden Spezialwerkzeuge vorzugsweise weder frei verkäuflich noch einfach anzufertigen sind.A fuse by separate means is to be understood first of all any mechanical security, which makes it difficult for a normal user of the vehicle, at least significantly, to remove the locking device. This can already be ensured, for example, by the position or accessibility of the locking device. However, it is preferred that the locking device 27 If necessary, with relatively little expenditure of time can be disassembled, and the special means against unauthorized removal, for example, special security screws or similar mechanical security, for which the corresponding special tools are preferably neither freely available nor easy to make.

Eine mechanische Feststellvorrichtung 27 ist beispielsweise durch ein zusätzliches mechanisches Element realisiert, welche durch besondere Mittel gegen eine Entfernung gesichert ist. Dies kann beispielsweise ein Schraubbolzen 27, Stift oder ein stabiler Splint sein, welcher die Lagerscheibe 14 drehfest gegenüber der feststehenden Nabenachse 3 festlegt. Ebenso kann z.B. durch eine dafür im Gehäuse 28 der Lenkwelle vorzusehende Öffnung ein gehäusefestes Element in Eingriff mit der Lagerscheibenverzahnung 16a, 16b oder der Antriebsverzahnung gebracht werden.A mechanical locking device 27 is realized for example by an additional mechanical element, which is secured by special means against removal. This can, for example, a bolt 27 , Pin or a sturdy sapwood, which is the bearing disc 14 rotationally fixed relative to the fixed hub axle 3 sets. Likewise, for example, by a case in the housing 28 the steering shaft to be provided opening a housing-fixed element in engagement with the bearing disk toothing 16a . 16b or the drive teeth are brought.

Auf diese Weise fallen bei Fahrzeugen, welche z.B. ohne die Funktion eines Überlagerungsgetriebes für die Lenkwelle bestellt werden, nur minimale Mehrkosten für die drehbewegliche Lagerung der Lagerscheibe 14, für die Montage des Deckes und gegebenenfalls für die Vorbereitung der Steuerungseinheit für die zusätzlich mögliche, aber nicht genutzte Funktion des Überlagerungsgetriebes, sowie eventuell Kosten für Ansteuerungskabel des nicht montierten Motors an.In this way, fall in vehicles, which are ordered without the function of a superposition gear for the steering shaft, for example, only minimal additional costs for the rotatable mounting of the bearing disk 14 , for the assembly of the deck and, if necessary, for the preparation of the control unit for the additional possible, but unused function of the superposition gear, as well as possibly costs for control cable of the unassembled motor.

Bedenkt man, dass dafür sämtliche Fahrzeuge in einer Produktionslinie bei beliebiger Reihenfolge sowie beliebigen Mengenverhältnissen weitgehend gleiche erfindungsgemäße Lenkwellen montiert werden können, die Stückzahlen für diese Lenkwellen bedeutend größer als konventionell sind, und sich eine separate Lagerhaltung und Ersatzteilbevorratung verschiedener Lenkwellen erübrigt, so erscheint der hierfür zu treibende und beschriebene konstruktive Aufwand mehr als gerechtfertigt.considering one, that one for that all Vehicles in a production line in any order as well any proportions largely identical steering shafts according to the invention can be mounted the numbers for this Steering shafts significantly larger than conventional, and a separate storage and spare parts inventory different steering shafts are unnecessary, that's how it appears To drive and described design effort more than justified.

Zudem kann die Option, auch später bei Bedarf die Funktion eines Überlagerungsgetriebes nachrüsten zu können, ohne dafür die Lenkwelle tauschen zu müssen, für Käufer interessant sein, die diese Funktion zwar bevorzugen, jedoch zunächst bei begrenztem Budget lieber andere Extras finanzieren möchten. Auch der Gebrauchtmarktwert des Fahrzeugs kann durch die Option einer relativ preiswerten Aufrüstung profitieren, welches sich wiederum auf die Attraktivität des Neuproduktes auswirkt.moreover can the option, even later if necessary, retrofit the function of a superposition gearbox can, without it to change the steering shaft, interesting for buyers who prefers this feature, but at first limited budget would rather finance other extras. Also The second-hand market value of the vehicle may be determined by the option of relatively cheap upgrade benefit, which in turn is based on the attractiveness of the new product effect.

11: Lenkkranzturntable
22: LenknabengetriebeSteering gear hub
33: Feststehende Lenknabefixed steering hub
44: KabelkanalCabel Canal
55: LenkgetriebewelleSteering gear shaft
66: HilfskraftmotorAssistant Motor
77: Nicht verwendetNot used
88th: Nicht verwendetNot used
99: VorgelegewelleCountershaft
1010: Verzahnung der Lenkkranzwellegearing the steering arm shaft
1111: LenkgetriebewellenzahnradSteering gear shaft gear
1212: Vorgelegewelle-LagerhülseCountershaft bearing sleeve
1313: Lagerscheibenlager (13a oberes Lager; 13b unteres Lager)Bearing disk bearing ( 13a upper bearing; 13b lower camp)
1414: Lagerscheibebearing disk
1515: Zur feststehenden Lenknabe führendes Kabelto fixed steering hub leading electric wire
1616: Lagerscheibenverzahnung (16a für den ersten oder dritten Einbauort für Motor 22a bzw. 22c; 16b für den zweiten Einbauort für Motor 22b)Bearing gearing ( 16a for the first or third installation location for the engine 22a respectively. 22c ; 16b for the second location for engine 22b )
1717: LenkkranzwelleSteering gear shaft
1818: Lenkkranzwellenlager (18a oberes Lager; 18b unteres Lager)Steering arm bearing ( 18a upper bearing; 18b lower camp)
1919: Lenkgetriebewellenlager (19a oberes Lager; 19b unteres Lager)Steering gear shaft bearings ( 19a upper bearing; 19b lower camp)
2020: LenkkranzspeicheTurntable spoke
2121: Antriebsverzahnung (21a für ersten Motoreinbauort des Motors 22; 21b für zweiten Motoreinbauort des Motors 22; 21c für dritten Motoreinbauort des Motors 22)Drive toothing ( 21a for the first engine installation location of the engine 22 ; 21b for the second engine installation location of the engine 22 ; 21c for the third engine installation location of the engine 22 )
2222: Motor (22a erster Einbauort; 22b zweiter Einbauort; 22c dritter Einbauort)Engine ( 22a first installation location; 22b second installation location; 22c third installation location)
2323: Vorgelegewellenlager (23a oberes Lager; 23b unteres Lager)Countershaft bearing ( 23a upper bearing; 23b lower camp)
2424: Nicht verwendetNot used
2525: Vorgelegewellenritzel (25a oberes Ritzel; 25b unteres Ritzel)Countershaft pinion ( 25a upper pinion; 25b lower pinion)
2626: Nabenachsehub axle
2727: Feststellvorrichtung, SchraubbolzenDetent bolts
2828: Getriebegehäusegearbox

Claims

Steering shaft for a steering wheel with a fixed steering hub ( 3 ) and a steering knuckle transmission ( 2 ) with countershaft ( 9 ), in which the fixed steering hub ( 3 ) on a hub axle ( 26 ) is arranged rotationally fixed and which one substantially concentric with the geometric axis of rotation of the hub axle ( 26 ), rotatable steering ring ( 1 ), which rotatably with a hub axle ( 26 ) of the fixed steering hub ( 3 ) receiving, designed as a hollow shaft steering arm shaft ( 17 ), which at its from the steering wheel ( 1 ) facing away from a toothing ( 10 ) provided with a first countershaft pinion ( 25a ) is engaged directly or via a toothed belt or a chain, which together with a second countershaft pinion ( 25b ) on a countershaft ( 9 ) is arranged against rotation against each other, and wherein the second countershaft pinion ( 25b ) with a steering gear shaft gear ( 11 ) which is rotationally fixed on a concentric with the hub axle ( 26 ) arranged steering gear shaft ( 5 ), characterized in that the countershaft ( 9 ) on a partial circular path about the axis of the fixed steering hub ( 3 ) is movably mounted.

Steering shaft according to claim 1, characterized in that the gear stages of the steering wheel ( 1 ) to the countershaft ( 9 ) and the gear stage of the countershaft ( 9 ) to the steering arm shaft ( 5 ) have different translations.

Steering shaft according to claim 1 or 2, characterized in that the countershaft ( 9 ) rotatably in a countershaft bearing sleeve ( 12 ) of a bearing disk ( 14 ) is mounted, wherein the bearing disc ( 14 ) in turn rotatable about the hub axle ( 26 ) of the fixed steering hub ( 3 ) or to the steering gear shaft ( 5 ) is stored.

Steering shaft according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the bearing disc ( 14 ) rotatably on the fixed steering hub ( 3 ) and / or on the steering-gear shaft ( 17 ) and / or at the steering gear shaft ( 5 ) is mounted, and a bearing disk gearing ( 16a . 16b ) having.

Steering shaft according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the bearing disc ( 14 ) by means of a motor ( 22a . 22b . 22c ) is rotatable.

Steering shaft according to claim 5, characterized in that the engine ( 22a . 22b . 22c ) via a drive toothing ( 21a . 21b . 21c ) with a bearing disk toothing ( 16a . 16b ) combs.

Steering shaft according to claim 6, characterized in that the toothed pairing between the bearing disk toothing ( 16a . 16b ) and the drive toothing ( 21a . 21b . 21c ) is self-locking.

Steering shaft according to at least one of the preceding claims, characterized in that between engine ( 22a . 22b . 22c ) and the drive toothing ( 21a . 21b . 22c ) a device is provided, which in case of failure and / or non-control of the motor ( 22a . 22b . 22c ) switchable or inherently causes a self-locking.

Steering shaft according to at least one of claims 4 to 8, characterized in that the bearing disk toothing ( 16a ) substantially at the outer radial edge of the bearing disc ( 14 ) is arranged.

Steering shaft according to at least one of claims 4 to 8, characterized in that the bearing disk toothing ( 16b ) in an area between the inner edge of the bearing disc ( 16 ) and the countershaft bearing sleeve ( 12 ) is arranged.

Steering shaft according to claim 10, characterized in that the bearing disk toothing ( 16b ) is designed as internal toothing.

Steering shaft according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the toothed pairing between the bearing disk toothing ( 16a . 16b ) and the drive toothing ( 21a . 21b . 21c ) is a worm gear.

Steering shaft according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the toothed pairing between the bearing disk toothing ( 16a . 16b ) of the drive toothing ( 21a . 21b . 21c ) is a helical gear.

Steering shaft according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the path between the steering wheel ( 1 ) and steering gear shaft ( 5 ) Motor torque is introduced into the steering shaft.

Steering shaft according to claim 14, characterized in that the countershaft ( 9 ) by a on the bearing disc ( 14 ) supporting auxiliary motor ( 6 ) Can be acted upon by a torque.

Steering shaft according to claim 15, characterized in that the auxiliary power motor ( 6 ) in the area between the countershaft bearing sleeve ( 12 ) and the counter-wave ( 9 ) is arranged.

Steering shaft according to at least one of the preceding claims, characterized in that the hub axle ( 26 ) a cable channel ( 4 ) having.

Steering shaft according to at least one of the preceding claims, characterized in that a locking device ( 27 ) is provided, which is a rotation of the bearing disc ( 14 ) in a normal operation prevented.

Steering shaft according to claim 18, characterized in that the locking device ( 27 ) is an additional mechanical element.

Steering shaft according to claim 19, characterized in that the additional mechanical element ( 14 ) is secured against removal by special means.

Steering shaft according to at least one of claims 5 to 20, characterized in that the engine ( 22a . 22b . 22c ) no kinematic connection to the bearing disk ( 14 ) having.

Steering shaft according to at least one of claims 5 to 21, characterized in that the engine ( 22a . 22b . 22c ) is not mounted, and / or that instead of the engine ( 22a . 22b . 22c ) Dummy is installed.

Steering shaft according to at least one of the preceding claims, characterized in that the steering rim ( 1 ) and the steering gear shaft ( 5 ) have the same axis of rotation.