DE102011005309A1

DE102011005309A1 - Steering wheel for motor vehicle, has locking device which is elastically supported with respect to superimposed drive, by an elastic sleeve, such that an input movement relative to the superimposed drive is executed

Info

Publication number: DE102011005309A1
Application number: DE102011005309A
Authority: DE
Inventors: Dieter Markfort
Original assignee: Takata Petri AG
Current assignee: Takata AG
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2012-09-13

Abstract

The steering wheel (1) comprises a steering wheel rim (11) through which the steering wheel is actuated by a driver for generating a steering angle, and a superimposed drive (2) for generating a steering angle, by superimposing with the steering angle generated by the operation of steering wheel rim. The superimposed drive is locked by a locking device (3), by the mechanical action. The locking device is elastically supported with respect to the superimposed drive, by an elastic sleeve, such that an input movement relative to the superimposed drive is executed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1.The invention relates to a steering wheel for a motor vehicle according to claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Lenkräder, die eine Überlagerungslenkung realisieren, bekannt. Derartige Lenkräder weisen einen Überlagerungsantrieb zum Erzeugen eines Lenkwinkels auf, der mit einem vom Fahrer durch Betätigung des Lenkradkranzes des Lenkrades erzeugten Lenkwinkel überlagert wird, so dass sich eine Drehbewegung einer mit dem Lenkrad verbundenen Lenkwelle aus dem fahrerseitig erzeugten Lenkwinkel und dem durch den Überlagerungsantrieb erzeugten Lenkwinkel zusammensetzt. Beispielsweise ist ein Lenkrad mit Überlagerungsantrieb aus der WO 2007/009420 A1 bekannt.Steering wheels which realize a superposition steering are known from the prior art. Such steering wheels have a superposition drive for generating a steering angle which is superimposed on a steering angle generated by the driver by operating the steering wheel rim of the steering wheel, so that a rotational movement of a steering shaft connected to the steering wheel from the driver side generated steering angle and the steering angle generated by the superposition drive composed. For example, a steering wheel with superposition drive from the WO 2007/009420 A1 known.

Des Weiteren ist aus der WO 2010/115707A1 eine Arretierungseinrichtung zum Arretieren eines Überlagerungsantriebes eines Lenkrades bekannt.Furthermore, from the WO 2010 / 115707A1 a locking device for locking a superposition drive of a steering wheel known.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, ein Lenkrad mit einer möglichst zuverlässigen Arretierungseinrichtung zum Arretieren eines Überlagerungsantriebs des Lenkrades zu schaffen.The problem underlying the invention is to provide a steering wheel with a reliable as possible locking device for locking a superposition drive of the steering wheel.

Dieses Problem wird durch das Lenkrad mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This problem is solved by the steering wheel with the features according to claim 1. Further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Danach wird ein Lenkrad für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, mit

– einem Lenkradkranz, über den das Lenkrad von einem Fahrer des Kraftfahrzeuges zum Erzeugen eines Lenkwinkels betätigbar ist;
– einem Überlagerungsantrieb zum Erzeugen eines Lenkwinkels, der mit einem durch Betätigung des Lenkradkranzes erzeugten Lenkwinkel überlagerbar ist;
– einer von dem Überlagerungsantrieb verschiedene Arretierungseinrichtung, mit der der Überlagerungsantrieb durch mechanische Einwirkung arretierbar ist; und
– Lagerungsmittel, über die die Arretierungseinrichtung an dem Überlagerungsantrieb so elastisch gelagert ist, dass sie eine Ausgleichsbewegung relativ zu dem Überlagerungsantrieb ausführen kann.

Thereafter, a steering wheel is provided for a motor vehicle, with

A steering wheel rim, via which the steering wheel can be actuated by a driver of the motor vehicle to generate a steering angle;
- A superposition drive for generating a steering angle which is superimposed with a steering angle generated by actuation of the steering wheel rim;
- A different from the superposition drive locking device with which the superposition drive can be locked by mechanical action; and
- Storage means over which the locking device is mounted so elastically on the superposition drive, that they can perform a compensating movement relative to the superposition drive.

Durch die elastische Lagerung der Arretierungseinrichtung an dem Überlagerungsantrieb wird also eine (begrenzte) Relativbewegung (Ausgleichsbewegung) der Arretierungseinrichtung relativ zu dem Überlagerungsantrieb ermöglicht, wenn die Arretierungseinrichtung mechanisch auf den Überlagerungsantrieb einwirkt, d. h. während des Arretiervorganges, nach dem Arretiervorgang oder während des Rückgängigmachens der Arretierung. Durch diese Lagerung der Arretierungseinrichtung wird z. B. der Entstehung von Vibrationen und Geräuschen entgegengewirkt und/oder Fertigungstoleranzen ausgeglichen. Des Weiteren erfolgt der Arretierungsvorgang aufgrund der elastischen Lagerung der Arretierungseinrichtung weitestgehend materialschonend für die am Arretiervorgang beteiligten Komponenten des Überlagerungsantriebes und der Arretierungseinrichtung.Due to the elastic mounting of the locking device on the superposition drive thus a (limited) relative movement (compensating movement) of the locking device is made possible relative to the superposition drive when the locking device acts mechanically on the superposition drive, d. H. during the locking process, after the locking process or during the undoing of the lock. By this storage of the locking device z. B. the formation of vibrations and noise counteracted and / or compensated for manufacturing tolerances. Furthermore, due to the elastic mounting of the locking device, the locking process is largely gentle on the material for the components of the superposition drive and the locking device involved in the locking process.

Dass die Arretierungseinrichtung von dem Überlagerungsantrieb verschieden sein soll, bedeutet insbesondere, dass die Arretierungseinrichtung zu denjenigen Komponenten des Überlagerungsantriebes, die den zusätzlichen Lenkwinkel erzeugen, separat ausgebildet ist; d. h. insbesondere, dass die Arretierungseinrichtung nicht durch eine selbsthemmende Ausgestaltung des Überlagerungsantriebes gebildet ist. Die Arretierungseinrichtung kann daher zusammen mit einem selbsthemmenden oder einem nicht selbsthemmenden Überlagerungsantrieb zusammenwirken. Zudem sei erwähnt, dass die Formulierung, wonach die Arretierungseinrichtung elastisch an dem Überlagerungsantrieb „gelagert” ist, bedeutet, dass eine Ausgleichsbewegung sowohl in einer Freigabestellung der Arretierungseinrichtung, in der die Arretierungseinrichtung nicht auf den Überlagerungsantrieb einwirkt, als auch in einer Arretierstellung, in der die Arretierungseinrichtung auf den Überlagerungsantrieb einwirkt, möglich ist, d. h. eine elastische Lagerung der Arretierungseinrichtung nicht nur in Arretierstellung besteht.The fact that the locking device is intended to be different from the superposition drive means, in particular, that the locking device is designed separately for those components of the superposition drive which generate the additional steering angle; d. H. in particular, that the locking device is not formed by a self-locking design of the superposition drive. The locking device can therefore cooperate with a self-locking or a non-self-locking superposition drive. In addition, it should be mentioned that the wording according to which the locking device is elastically "supported" on the superposition drive means that a compensation movement is achieved both in a release position of the locking device, in which the locking device does not act on the superposition drive, and in a locking position, in FIG the locking device acts on the superposition drive, is possible, d. H. an elastic mounting of the locking device is not only in the locked position.

Der Überlagerungsantrieb weist insbesondere eine mit einem Schneckenrad kämmende und in einem Gehäuse angeordnete Antriebsschnecke auf, wobei die Arretierungseinrichtung an einem Abschnitt (Anlageabschnitt) des Gehäuses des Überlagerungsantriebes angeordnet und an dem Anlageabschnitt über die Lagerungsmittel elastisch gelagert ist. Beispielsweise ist auch das Schneckenrad in dem Gehäuse des Überlagerungsantriebes angeordnet. Darüber hinaus kann an dem Gehäuse des Überlagerungsantriebs ein Aktuator (beispielsweise ein Elektromotor) zum Antreiben der Antriebsschnecke angeordnet (insbesondere festgelegt) sein. Zudem kann das Gehäuse des Überlagerungsantriebs Verbindungsstrukturen (z. B. Befestigungsöffnungen) zum Verbinden des Überlagerungsantriebs mit dem Lenkrad aufweisen.The superposition drive has, in particular, a drive worm meshing with a worm wheel and arranged in a housing, wherein the arresting device is arranged on a section (contact section) of the housing of the superposition drive and is elastically mounted on the abutment section via the bearing means. For example, the worm wheel is arranged in the housing of the superposition drive. In addition, an actuator (for example an electric motor) for driving the drive worm can be arranged (in particular fixed) on the housing of the superposition drive. In addition, the housing of the superposition drive may have connection structures (eg, mounting holes) for connecting the superposition drive to the steering wheel.

Des Weiteren kann die Arretierungseinrichtung ein Arretierelement zum mechanischen Arretieren des Überlagerungsantriebes sowie eine Aktuatoranordnung zum Bewegen des Arretierelementes aus einer Freigabeposition in eine Arretierposition oder umgekehrt aufweisen, wobei es in der Freigabeposition die Bewegung des Überlagerungsantriebs nicht beeinflusst und in der Arretierposition den Überlagerungsantrieb durch mechanische Einwirkung arretiert. Im verriegelten Zustand des Überlagerungsantriebs kann ein Lenkwinkel (also eine Drehbewegung der Lenkwelle) allein durch ein Drehmoment erzeugt werden, welches durch die fahrerseitige Betätigung des Lenkradkranzes eingeleitet wird. Das Arretierelement ist z. B. länglich ausgebildet (insbesondere in Form eines Bolzens).Furthermore, the locking device may comprise a locking element for mechanically locking the superposition drive and an actuator assembly for moving the locking element from a release position to a locking position or vice versa, wherein it does not affect the movement of the superposition drive in the release position and in the locking position Override drive locked by mechanical action. In the locked state of the superposition drive, a steering angle (ie a rotational movement of the steering shaft) can be generated solely by a torque which is initiated by the driver-side operation of the steering wheel rim. The locking element is z. B. elongated (in particular in the form of a bolt).

Insbesondere umfasst die Aktuatoranordnung einen von dem Aktuator zum Antreiben der Antriebsschnecke separaten Aktuator (z. B. einen Elektromagneten, einen Elektromotor oder einen pneumatischen Antrieb) und z. B. auch elastische Mittel (z. B. eine Druck- oder Zugfeder), die mit dem Arretierelement zusammenwirken. Das Arretierelement und die Aktuatoranordnung sind z. B. in einem gemeinsamen Gehäuse der Arretierungseinrichtung angeordnet. Das Gehäuse der Arretierungseinrichtung (und z. B. auch das Gehäuse des Überlagerungsantriebs) ist z. B. (insbesondere einstückig) aus einem Kunststoff gebildet. Darüber hinaus können Mittel zur antistatischen Abschirmung des Gehäuses der Arretierungseinrichtung und/oder des Gehäuses des Überlagerungsantriebs vorgesehen sein.In particular, the actuator arrangement comprises an actuator (for example an electromagnet, an electric motor or a pneumatic drive) which is separate from the actuator for driving the drive worm and z. B. also elastic means (eg., A compression or tension spring), which cooperate with the locking element. The locking element and the actuator assembly are z. B. arranged in a common housing of the locking device. The housing of the locking device (and, for example, the housing of the superposition drive) is z. B. (in particular in one piece) formed from a plastic. In addition, means for antistatic shielding of the housing of the locking device and / or the housing of the superposition drive can be provided.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse der Arretierungseinrichtung an einem Abschnitt des Gehäuses des Überlagerungsantriebs angeordnet und über die Lagerungsmittel so gelagert ist, dass das Gehäuse der Arretierungseinrichtung eine Ausgleichsbewegung relativ zu dem Gehäuse des Überlagerungsantriebs ausführen kannAccording to one embodiment of the invention, the housing of the locking device is arranged on a portion of the housing of the superposition drive and mounted on the bearing means so that the housing of the locking device can perform a compensating movement relative to the housing of the superposition drive

Das Arretierelement wirkt insbesondere so mit einem mit der Antriebsschnecke des Überlagerungsantriebs rotierbaren (d. h. drehfest mit der Antriebsschnecke verbundenen) Element zusammen, dass es das rotierbare Element in Arretierungsposition per Reib- und/oder Formschluss arretiert. Aufgrund dieses Reib- und/oder Formschlusses wird über das Arretierelement eine Kraft in die Arretierungseinrichtung (insbesondere in deren Gehäuse) eingeleitet, die aufgrund der elastischen Lagerung der Arretierungseinrichtung eine Ausgleichsbewegung der Arretierungseinrichtung relativ zu dem Gehäuse des Überlagerungsantriebs hervorruft. Durch diese Ausgleichsbewegung werden z. B. Belastungen des Überlagerungsantriebes (insbesondere der Antriebsschnecke oder des Aktuators zum Antreiben der Antriebsschnecke) und der Arretierungseinrichtung (insbesondere des Arretierelementes und des rotierbaren Elementes), die insbesondere bei hohen Drehzahlen zu Beschädigungen führen können, vermieden oder zumindest weitgehend reduziert. Eine Ausgleichsbewegung der Arretierungseinrichtung kann auch durch eine Lenkbewegung des Fahrers bei arretierter Arretierungseinrichtung entstehen.In particular, the locking element cooperates with an element which is rotatable with the drive worm of the superimposition drive (that is, non-rotatably connected to the drive worm) and arrests the rotatable element in the locking position by frictional and / or positive locking. Because of this frictional and / or positive connection, a force is introduced into the locking device (in particular in its housing) via the locking element, which causes a compensating movement of the locking device relative to the housing of the superposition drive due to the elastic mounting of the locking device. By this compensation movement z. B. loads of the superposition drive (in particular the drive worm or the actuator for driving the drive screw) and the locking device (in particular of the locking element and the rotatable element), which can lead to damage especially at high speeds avoided, or at least largely reduced. A compensating movement of the locking device can also be caused by a steering movement of the driver when the locking device is locked.

Wie weiter unten noch ausführlicher beschrieben wird, weist die Arretierungseinrichtung insbesondere eine Arretierscheibe als rotierbares Element auf, die im Bereich ihres äußeren Randes Aussparungen aufweist, in die das Arretierelement in Arretierposition eingreift und eine Rotation der Antriebsschnecke blockiert.As will be described in more detail below, the locking device in particular has a locking disk as a rotatable element, which has recesses in the region of its outer edge into which the locking element engages in the locking position and blocks a rotation of the drive worm.

Das Gehäuse der Arretierungseinrichtung ist insbesondere über die Lagerungsmittel elastisch an dem Anlageabschnitt des Gehäuses des Überlagerungsantriebes gelagert. Beispielsweise umfassen die Lagerungsmittel mindestens ein elastisches Element, das zwischen dem Anlageabschnitt des Gehäuses des Überlagerungsantriebs und dem Gehäuse der Arretierungseinrichtung angeordnet ist. Beispielsweise ist das elastische Element in Form mindestens einer Lage aus einem elastischem Material (zum Beispiel aus einem elastischen Kunststoff) ausgebildet, die zwischen dem Anlageabschnitt des Überlagerungsantriebsgehäuses und dem Gehäuse der Arretierungseinrichtung angeordnet ist, wobei die Lage mit einer Seite an dem Anlageabschnitt des Überlagerungsantriebsgehäuses und mit einer dem Überlagerungsantriebsgehäuse abgewandten Seite an dem Gehäuse der Arretierungseinrichtung anliegt. Der Anlageabschnitt stellt insbesondere auch eine Führungsfläche für die Ausgleichsbewegung der Arretierungseinrichtung bei Belastung während des Arretiervorganges dar.The housing of the locking device is mounted in particular elastically on the bearing portion of the housing of the superposition drive via the storage means. For example, the storage means comprise at least one elastic element, which is arranged between the contact portion of the housing of the superposition drive and the housing of the locking device. For example, the elastic member in the form of at least one layer of an elastic material (for example, made of a resilient plastic) is formed, which is disposed between the abutment portion of the superposition drive housing and the housing of the locking device, wherein the position with a side on the contact portion of the superposition drive housing and with a side facing away from the superposition drive housing rests against the housing of the locking device. The contact section in particular also represents a guide surface for the compensation movement of the locking device under load during the locking process.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weisen die Lagerungsmittel mindestens ein elastisches Element auf, das zwischen dem Aktuator der Arretierungseinrichtung und einer Innenseite des Gehäuses der Arretierungseinrichtung angeordnet ist. Beispielsweise handelt es sich hier bei dem elastischen Element um mindestens eine elastische Lage, die sich zwischen dem Aktuator und dem Gehäuse der Arretierungseinrichtung erstreckt. Der Aktuator kann auch in einem separaten Gehäuse angeordnet sein, wobei sich das elastische Element (bzw. die mehreren elastischen Elemente) dann zwischen diesem Aktuatorgehäuse und der Innenseite des Gehäuses der Arretierungseinrichtung befindet. Es ist allgemeiner formuliert auch möglich, dass Lagerungsmittel vorgesehen sind, die eine Ausgleichsbewegung des Arretierelementes relativ zu dem Gehäuse der Arretierungseinrichtung ermöglichen, beispielsweise in Form von mindestens einem elastischen Element, das sich zwischen dem Aktuator der Arretierungseinrichtung und dem Gehäuse der Arretierungseinrichtung befindet. Diese Variante kann auch unabhängig von der elastischen Lagerung der Arretierungseinrichtung, die eine Ausgleichsbewegung der Arretierungseinrichtung relativ zu dem Überlagerungsantrieb ermöglicht, verwirklicht sein.According to another embodiment of the invention, the storage means comprise at least one elastic element which is arranged between the actuator of the locking device and an inner side of the housing of the locking device. By way of example, the elastic element here is at least one elastic layer that extends between the actuator and the housing of the locking device. The actuator may also be arranged in a separate housing, wherein the elastic element (or the plurality of elastic elements) is then located between this actuator housing and the inside of the housing of the locking device. It is more generally also possible that storage means are provided which allow a compensating movement of the locking element relative to the housing of the locking device, for example in the form of at least one elastic element, which is located between the actuator of the locking device and the housing of the locking device. This variant can also be realized independently of the elastic mounting of the locking device, which allows a compensating movement of the locking device relative to the superposition drive.

Des Weiteren ist denkbar, dass die Arretierungseinrichtung über mindestens ein Befestigungselement, das eine Aussparung in dem Gehäuse der Arretierungseinrichtung durchgreift, an dem Überlagerungsantrieb festgelegt ist. Insbesondere umfassen die Lagerungsmittel hier mindestens ein elastisches Element, das sich zwischen dem Befestigungselement und einer dem Befestigungselement zugewandten Innenseite der Aussparung erstreckt. Das Befestigungselement ist insbesondere in einer in der Aussparung angeordneten elastischen Hülse (d. h. einem hohlzylindrischen Element) als elastisches Element geführt, wobei die Aussparung in Form einer Durchgangsbohrung in dem Gehäuse der Arretierungseinrichtung ausgebildet ist. Das Befestigungselement ist z. B. eine Schraube, die durch die elastische Hülse hindurchgeführt ist und die in einen Abschnitt des Gehäuses des Überlagerungsantriebs eingeschraubt ist. Selbstverständlich können auch andere Arten von Befestigungselementen verwendet werden, z. B. Nieten.Furthermore, it is conceivable that the locking device via at least one Fastener, which passes through a recess in the housing of the locking device is fixed to the superposition drive. In particular, the storage means here comprise at least one elastic element which extends between the fastening element and an inner side of the recess facing the fastening element. The fastening element is guided in particular in an elastic sleeve arranged in the recess (ie a hollow cylindrical element) as an elastic element, wherein the recess in the form of a through-bore is formed in the housing of the locking device. The fastener is z. B. a screw which is passed through the elastic sleeve and which is screwed into a portion of the housing of the superposition drive. Of course, other types of fasteners may be used, for. B. rivets.

Die Durchgangsbohrung in dem Gehäuse der Arretierungseinrichtung weist insbesondere im Vergleich mit dem Außendurchmesser des Befestigungselementes einen größeren Innendurchmesser auf, so dass sich die elastische Hülse zwischen dem Befestigungselement und der Innenseite der Durchgangsbohrung erstrecken kann. Des Weiteren können selbstverständlich mehrere, über eine elastische Hülse gelagerte Befestigungselemente vorhanden sein, z. B. können auch sämtliche Befestigungselemente, über die das Gehäuse der Arretierungseinrichtung mit dem Gehäuse des Überlagerungsantriebs verbunden ist, elastisch, d. h. mittels einer elastischen Hülse, gelagert sein.The through hole in the housing of the locking device has, in particular in comparison with the outer diameter of the fastening element has a larger inner diameter, so that the elastic sleeve between the fastening element and the inside of the through hole can extend. Furthermore, of course, several, mounted on an elastic sleeve fasteners may be present, for. B. can also all fastening elements, via which the housing of the locking device is connected to the housing of the superposition drive, elastic, d. H. be stored by means of an elastic sleeve.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Arretierungseinrichtung, wie oben bereits angesprochen, ein mit dem Überlagerungsantrieb gekoppeltes rotierbares Element auf, mit dem das Arretierelement in Arretierposition so mechanisch zusammenwirkt, dass es den Überlagerungsantrieb arretiert. Hier können mindestens zwei Befestigungselemente vorgesehen sein, die sich jeweils durch eine Aussparung in dem Gehäuse der Arretierungseinrichtung hindurch erstrecken, wobei zwischen dem dem rotierbaren Element – in Richtung des Arretierelementes betrachtet – näher gelegenen Befestigungselement und der von diesem Befestigungselement durchgriffenen Aussparung ein elastisches Element der Lagerungsmittel angeordnet ist, zwischen dem von dem rotierbaren Element weiter entfernten Befestigungselement und der von diesem Befestigungselement durchgriffenen Aussparung jedoch nicht.According to a further embodiment of the invention, the locking device, as already mentioned above, a coupled to the superposition drive rotatable element with which the locking member so mechanically cooperates in the locking position that it locks the superposition drive. Here, at least two fastening elements can be provided, each extending through a recess in the housing of the locking device, wherein between the rotatable element - viewed in the direction of the locking - closer fastening element and the recess of this fastener recess an elastic member of the storage means is arranged between the rotatable element farther away fastener and the attacked by this fastener recess but not.

Somit ist die Arretierungseinrichtung nur an dem, dem rotierbaren Element näher gelegene Befestigungselement elastisch gelagert, nicht jedoch an dem weiter entfernten. Es ist grundsätzlich auch der umgekehrte Fall möglich, nämlich, dass die Arretierungseinrichtung an dem weiter entfernt zu dem rotierbaren Element angeordneten Befestigungselement elastisch gelagert ist und an dem näher gelegenen nicht. Es wird zudem darauf hingewiesen, dass auch mehr als zwei Befestigungselemente vorhanden sein können und die Arretierungseinrichtung an mehr als einem Befestigungselement elastisch gelagert sein kann, wobei jedoch ein (insbesondere genau ein) Befestigungselement nicht für die elastische Lagerung vorgesehen ist.Thus, the locking device is elastically mounted only on the, the rotatable element closer fastening element, but not on the farther. In principle, the reverse case is possible as well, namely that the locking device is elastically mounted on the fastening element arranged farther away from the rotatable element and not on the closer one. It is also pointed out that more than two fastening elements can be present and the locking device can be elastically mounted on more than one fastening element, but one (in particular exactly one) fastening element is not provided for the elastic mounting.

Beispielsweise handelt es sich, wie oben bereits erwähnt, bei den Befestigungselementen jeweils um eine Schraube oder einen Niet, die jeweils eine Durchgangsbohrung in dem Gehäuse der Arretierungseinrichtung durchgreifen.For example, as already mentioned above, each of the fastening elements is a screw or a rivet, each of which passes through a through-hole in the housing of the locking device.

Dadurch, dass ein Befestigungselement nicht für die elastische Lagerung vorgesehen ist (sondern z. B. nur das dem rotierbaren Element näher oder am nächsten gelegene Befestigungselement), kommt es bei einem Bewegen des Arretierelementes aus der Freigabe- in die Arretierposition aufgrund des mechanischen Kontaktes zwischen dem Arretierelement und dem rotierbaren Element zu einer Ausgleichsbewegung der Arretierungseinrichtung (und damit des Arretierelementes) in Form einer Schwenkbewegung um die Achse des nicht für die elastische Lagerung vorgesehenen Befestigungselementes, insbesondere in einer Ebene parallel zu dem eine plane Führungsfläche darstellenden Anlageabschnitt.Due to the fact that a fastening element is not provided for the elastic mounting (eg only the fastening element which is closer or closest to the rotatable element), when the locking element is moved out of the release position into the locking position due to the mechanical contact the locking element and the rotatable element to a compensating movement of the locking device (and thus of the locking element) in the form of a pivoting movement about the axis of not provided for the elastic mounting fastener, in particular in a plane parallel to the plane guide surface performing an abutment section.

Es ist auch denkbar, dass die Arretierungseinrichtung über sämtliche jeweils mit einem elastischen Element versehene Befestigungselemente an dem Anlageabschnitt des Gehäuses des Überlagerungsantriebs festgelegt (elastisch gelagert) ist. Hierdurch wird beim Bewegen des Arretierelementes in seine Arretierposition eine Ausgleichsbewegung der Arretierungseinrichtung ermöglicht, die in alle Richtungen parallel zu einem eine plane Führungsfläche darstellenden Anlageabschnitt weisen kann. Beispielsweise sind die beiden Befestigungselemente symmetrisch zu einer Ebene angeordnet, in der die Haupterstreckungsrichtung des Arretierelementes und die Achse der Antriebsschnecke liegen und weisen somit den gleichen Abstand zu dem rotierbaren Element auf. Die „Haupterstreckungsrichtung” des Arretierelementes ist diejenige Richtung, in der das Arretierelement seine größte Ausdehnung besitzt. Beispielsweise verläuft die Haupterstreckungsrichtung bei einem länglich ausgebildeten Arretierelement entlang dessen Längsachse.It is also conceivable that the locking device is fixed (elastically mounted) via all fastening elements each provided with an elastic element on the abutment section of the housing of the superposition drive. As a result, a compensating movement of the locking device is made possible when moving the locking element in its locking position, which can have in all directions parallel to a planar guide surface performing abutment section. For example, the two fastening elements are arranged symmetrically to a plane in which lie the main extension direction of the locking element and the axis of the drive screw and thus have the same distance from the rotatable element. The "main extension direction" of the locking element is the direction in which the locking element has its greatest extent. For example, in the case of an elongate locking element, the main extension direction runs along its longitudinal axis.

Es ist natürlich auch möglich, dass die Arretierungseinrichtung so elastisch an dem Überlagerungsantrieb gelagert ist, dass sie sowohl eine rotatorische als auch eine lineare Ausgleichsbewegung ausführen kann, wobei sich z. B. eine resultierende Bewegung aus einer Überlagerung der beiden Bewegungsformen ergibt. Beispielsweise verläuft der Anlageabschnitt des Gehäuses des Überlagerungsantriebes gekrümmt, z. B. in Form eines Segmentes eines Kreiszylinders, und die Arretierungseinrichtung ist über zwei (beispielsweise mit dem gleichen Abstand zu dem rotierbaren Element angeordneten) sich jeweils in einer elastischen Hülse erstreckende Befestigungselemente mit dem Anlageabschnitt verbunden, so dass sowohl eine Schwenkbewegung entlang der gekrümmten Oberfläche des Anlageabschnitts (d. h. um die Achse der Antriebsschnecke des Überlagerungsantriebs herum) als auch eine Bewegung längs zur Achse der Antriebsschnecke möglich ist.It is of course also possible that the locking device is so elastically mounted on the superposition drive, that they can perform both a rotational and a linear compensating movement, wherein z. B. a resulting movement of a superposition of the two Movement forms. For example, the contact portion of the housing of the superposition drive is curved, z. B. in the form of a segment of a circular cylinder, and the locking device is connected via two (for example, arranged at the same distance from the rotatable element) each extending in an elastic sleeve fasteners connected to the contact portion, so that both a pivotal movement along the curved surface of the Anlageabschnitts (ie around the axis of the drive screw of the superposition drive around) as well as a movement along the axis of the drive screw is possible.

Eine rein lineare Ausgleichsbewegung könnte z. B. durch eine elastische Lagerung der Arretierungseinrichtung an sämtlichen Befestigungselementen und gleichzeitigem Vorsehen von speziell ausgeführten Führungselementen, erzeugt werden. Des Weiteren ist denkbar, dass sich, wie oben bereits angedeutet, zwischen dem planen Anlageabschnitt eine (ebenfalls plane) elastische Lage erstreckt.A purely linear compensation movement could z. B. by an elastic mounting of the locking device on all fasteners and simultaneous provision of specially designed guide elements, generated. Furthermore, it is conceivable that, as already indicated above, a (likewise plane) elastic layer extends between the planar contact section.

Die Antriebsschnecke des Überlagerungsantriebs ist insbesondere parallel zur Haupterstreckungsrichtung des Arretierelementes (d. h. insbesondere parallel zur Längsachse des Arretierelementes) orientiert. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Achse der Antriebsschnecke schräg zur Haupterstreckungsrichtung des Arretierelementes verläuft. Hierbei ist beispielsweise der Anlageabschnitt des Gehäuses des Überlagerungsantriebs gekrümmt in Form eines Segmentes eines Hohlkegels (z. B. eines geraden Kreiskegels) ausgebildet, wobei die Achse des Kegels z. B. mit der Achse der Antriebsschnecke zusammenfällt.The drive worm of the superposition drive is oriented in particular parallel to the main extension direction of the arresting element (i.e., in particular parallel to the longitudinal axis of the arresting element). However, it is also conceivable that the axis of the drive worm runs obliquely to the main extension direction of the locking element. In this case, for example, the abutment portion of the housing of the superposition drive is curved in the form of a segment of a hollow cone (eg a straight circular cone), wherein the axis of the cone z. B. coincides with the axis of the drive screw.

Es ist darüber hinaus möglich, dass die Antriebsschnecke des Überlagerungsantriebs über die Lagerungsmittel elastisch in dem Gehäuse des Überlagerungsantriebs gelagert ist, insbesondere über mindestens ein sich zwischen der Antriebsschnecke und einer Innenseite des Gehäuses (z. B. hülsenartig) erstreckendes elastisches Element.It is also possible for the drive worm of the superposition drive to be supported elastically in the housing of the superposition drive via the storage means, in particular via at least one elastic element extending between the drive worm and an inner side of the housing (eg sleeve-like).

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the figures. Show it:

1 ein Lenkrad gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht von einer einem Fahrer abgewandten Seite aus gesehen; 1 a steering wheel according to an embodiment of the invention in plan view from a driver side facing away from;

2 eine vergrößerte Darstellung eines Überlagerungsantriebs eines Lenkrades gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; 2 an enlarged view of a superposition drive of a steering wheel according to a second embodiment of the invention;

3A den Überlagerungsantrieb des Lenkrades aus 1 in perspektivischer Darstellung; 3A the superposition drive of the steering wheel 1 in perspective view;

3B den Überlagerungsantrieb des Lenkrades aus 3A in perspektivischer Explosionsdarstellung; 3B the superposition drive of the steering wheel 3A in a perspective exploded view;

4A den Überlagerungsantrieb eines Lenkrades gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung in perspektivischer Darstellung; und 4A the superposition drive of a steering wheel according to a third embodiment of the invention in a perspective view; and

4B den Überlagerungsantrieb aus 4A in perspektivischer Explosionsdarstellung. 4B the superposition drive 4A in a perspective exploded view.

Das in 1 dargestellte erfindungsgemäße Lenkrad 1 weist einen Lenkradkranz 11 auf, über den ein Fahrer des Kraftfahrzeuges das Lenkrad drehen und somit einer mit dem Lenkrad verbundenen Lenkwelle einen Lenkwinkel aufprägen kann. Das Lenkrad 1 weist des Weiteren einen Überlagerungsantrieb 2 auf, mit dem der Lenkwelle ein zusätzlicher Lenkwinkel aufgeprägt werden kann, der dem durch Drehen des Lenkradkranzes in die Lenkwelle eingeleiteten Lenkwinkel überlagert wird.This in 1 illustrated steering wheel according to the invention 1 has a steering wheel rim 11 on, a driver of the motor vehicle rotate the steering wheel and thus can impose a steering angle of a steering shaft connected to the steering wheel. The steering wheel 1 also has a superposition drive 2 on, with the steering shaft, an additional steering angle can be impressed, which is superimposed on the introduced by turning the steering wheel rim in the steering shaft steering angle.

Der Überlagerungsantrieb 2 ist insbesondere an einer dem Fahrer abgewandten Seite von Speichen 12 des Lenkrades 1, die den Lenkradkranz 11 mit einer zentralen Lenkradnabe verbinden, im Bereich dieser zentralen Lenkradnabe angeordnet und weist eine mit einem Schneckenrad 21 kämmende Antriebsschnecke 22 auf. Das Schneckenrad 21 ist über einen Fortsatz 211, der aus einem Gehäuse 24 des Überlagerungsantriebes herausragt, mit der Lenkwelle des Fahrzeugs gekoppelt, so dass eine Drehbewegung des Schneckenrades auf die Lenkwelle übertragen wird. Der Antrieb der Antriebsschnecke 22 erfolgt über einen Aktuator 23, der insbesondere in Form eines Elektromotors ausgebildet ist. Eine mögliche Ausgestaltung des Überlagerungsantriebes sowie dessen Befestigung am Lenkrad und mit der Lenkwelle sind z. B. in der WO 2010/11 57 07 A1 beschrieben, auf die insofern ausdrücklich Bezug genommen wird.The superposition drive 2 is in particular on a side facing away from the driver of spokes 12 of the steering wheel 1 that the steering wheel rim 11 connect to a central steering wheel hub, arranged in the region of this central steering wheel hub and has one with a worm wheel 21 meshing drive screw 22 on. The worm wheel 21 is over an extension 211 that is made of a housing 24 protrudes from the superposition drive, coupled to the steering shaft of the vehicle, so that a rotational movement of the worm wheel is transmitted to the steering shaft. The drive of the drive worm 22 via an actuator 23 , which is designed in particular in the form of an electric motor. One possible embodiment of the superposition drive and its attachment to the steering wheel and the steering shaft are z. B. in the WO 2010/11 57 07 A1 to which reference is expressly made.

Das Lenkrad 1 weist des Weiteren eine zu dem Überlagerungsantrieb 2 separate Arretierungseinrichtung 3 auf, die dazu dient, den Überlagerungsantrieb durch mechanische Einwirkung zu arretieren; beispielsweise um bei einem Ausfall des Überlagerungsantriebes, bzw. in dessen nicht aktivem Zustand, ein sicheres Einleiten eines Lenkwinkels in die Lenkwelle durch ein vom Fahrer über den Lenkradkranz 11 aufgebrachtes Drehmoment zu gewährleisten.The steering wheel 1 further includes one to the superposition drive 2 separate locking device 3 which serves to lock the superposition drive by mechanical action; For example, in case of failure of the superposition drive, or in its non-active state, a safe introduction of a steering angle in the steering shaft by a driver on the steering wheel rim 11 to ensure applied torque.

Die Arretierungseinrichtung 3 weist ein Arretierelement in Form eines Arretierbolzens 31 auf, der über einen (z. B. elektromagnetischen) Aktuator axial aus einer Freigabeposition in die in 1 dargestellte Arretierposition bewegbar ist. Der Aktuator der Arretierungseinrichtung 3 und der Arretierbolzens 31 befinden sich im Innern eines Gehäuses 32, wobei der Arretierbolzen 31 in Arretierposition mit einem Abschnitt aus einer Öffnung 3220 des Gehäuses 32 hinausragt, wobei die Öffnung 3220 als Führung für den Arretierbolzen dienen kann, d. h. der Arretierbolzen kann an dem Rand der Öffnung anliegen. Es ist jedoch auch möglich, dass zusätzliche Mittel zur Führung des Arretierbolzens 31 vorgesehen sind, z. B. eine von dem Gehäuse 32 separate (insbesondere in der Öffnung 3220 angeordnete) Hülse (durch gestrichelten Umriss angedeutet). Das Gehäuse 32 ist an einem flanschartigen Anlageabschnitt 241 eines Gehäuses 24 des Überlagerungsantriebes befestigt, worauf im Einzelnen weiter unten im Zusammenhang mit den 3A und 3B eingegangen werden wird.The locking device 3 has a locking element in the form of a locking bolt 31 which, via a (eg electromagnetic) actuator axially from a release position into the in 1 shown locking position is movable. The actuator of the locking device 3 and the locking bolt 31 are inside a case 32 , in which the locking bolt 31 in locking position with a portion of an opening 3220 of the housing 32 protrudes, with the opening 3220 can serve as a guide for the locking pin, ie the locking pin can rest against the edge of the opening. However, it is also possible that additional means for guiding the locking pin 31 are provided, for. B. one of the housing 32 separate (especially in the opening 3220 arranged) sleeve (indicated by dashed outline). The housing 32 is on a flange-like abutment section 241 a housing 24 attached to the superposition drive, which in detail below in connection with the 3A and 3B will be received.

Der Arretierbolzen 31 wirkt in seiner Arretierposition mit einem rotierbaren Element in Form einer Arretierscheibe 33 zusammen, wobei die Arretierscheibe 33 drehfest mit einem aus dem Gehäuse 24 des Überlagerungsantriebes herausragenden freien Ende 221 der Antriebsschnecke 22 gekoppelt ist. Die Arretierscheibe 33 weist zudem entlang ihres äußeren Umfanges Aussparungen 331 auf, in die ein aus dem Gehäuse 32 der Arretierungseinrichtung 3 herausgreifendes freies Ende des Arretierbolzens 31 eingreift und die Arretierscheibe 33 vorwiegend formschlüssig verriegelt, so dass auch die mit der Arretierscheibe gekoppelte Antriebsschnecke 22 blockiert ist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Arretierungseinrichtung auch andere Mittel zum mechanischen Einwirken auf den Überlagerungsantrieb aufweisen kann. Beispielsweise kann ein Halteelement vorgesehen sein, das an die Antriebsschnecke anlegbar ist, um diese per Reibschluss zu arretieren.The locking bolt 31 acts in its locking position with a rotatable element in the form of a locking disc 33 together, with the locking disc 33 rotatably with one out of the housing 24 of the superposition drive outstanding free end 221 the drive screw 22 is coupled. The locking disc 33 also has recesses along its outer circumference 331 on, in the one out of the case 32 the locking device 3 reaching out free end of the locking bolt 31 engages and the locking disc 33 locked mainly form-fitting, so that also coupled to the locking disk drive screw 22 is blocked. It should be noted that the locking device may also have other means for mechanical action on the superposition drive. For example, a holding element may be provided which can be applied to the drive worm in order to lock it by frictional engagement.

Beim Bewegen des Arretierbolzens 31 in die Arretierposition kommt es zu einem mechanischen Kontakt des freien Endes des Arretierbolzens mit der Arretierscheibe 33, d. h. zu einer Krafteinleitung in den Arretierbolzen, durch die z. B. Vibrationen entstehen können, die sich auf den Lenkradkranz 11 über die Speichen 12 des Lenkrades ausbreiten. Um derartige Vibrationen möglichst zu unterdrücken, weist das Lenkrad Lagerungsmittel auf, über die die Arretierungseinrichtung 3 elastisch an dem Überlagerungsantrieb gelagert ist. Diese elastische Lagerung wird anhand der 3A und 3B sowie 4A und 4B näher erläutert.When moving the locking pin 31 in the locking position, there is a mechanical contact of the free end of the locking pin with the locking disc 33 , ie to an introduction of force in the locking pin, by the z. B. vibrations may occur, which affect the steering wheel rim 11 over the spokes 12 of the steering wheel. In order to suppress such vibrations as possible, the steering wheel has storage means via which the locking device 3 is elastically supported on the superposition drive. This elastic storage is based on the 3A and 3B such as 4A and 4B explained in more detail.

Im Ausführungsbeispiel der 1 sind die Aussparungen 331 der Arretierscheibe in Form von Durchgangsöffnungen ausgebildet. 2 zeigt eine etwas andere Ausgestaltung der Arretierscheibe 33, wonach sich die Aussparungen 331 von einer dem Arretierbolzen 31 zugewandten Seite nur bis zu einer vorgebbaren Tiefe der Arretierscheibe 33 erstrecken, d. h. nicht durchgängig ausgebildet sind. Darüber hinaus weisen Abschnitte 332 der Arretierscheibe 33, die sich zwischen den Aussparungen 331 erstrecken, einen dem Arretierbolzen 31 (bzw. der Antriebsschnecke 22) zugewandten Teilbereich auf, der sich auf die Antriebsschnecke 22 zu verjüngt, um das Einlaufen des freien Endes des Arretierbolzens 31 in eine der Aussparungen 331 zu erleichtern. Beispielsweise ist der sich verjüngende Teilbereich der Abschnitte 332 dachförmig abgeschrägt, wobei die Abschrägungen in Richtung der benachbarten Aussparungen 331 verlaufen.In the embodiment of 1 are the recesses 331 formed the locking disc in the form of through holes. 2 shows a slightly different embodiment of the locking disc 33 after which the recesses 331 from a the locking bolt 31 facing side only up to a predetermined depth of the locking disc 33 extend, ie are not formed consistently. In addition, sections have sections 332 the locking disc 33 that is between the recesses 331 extend, a the locking bolt 31 (or the drive screw 22 ) facing portion, which is located on the drive screw 22 too tapered to the shrinkage of the free end of the locking bolt 31 in one of the recesses 331 to facilitate. For example, the tapered portion of the sections 332 slanted roof-shaped, wherein the chamfers in the direction of the adjacent recesses 331 run.

Des Weiteren sind im Ausführungsbeispiel der 2 die Antriebsschnecke 22 und die Arretierungseinrichtung 3 nicht parallel, sondern geneigt zueinander angeordnet. Genauer erstrecken sich die Achse der Antriebsschnecke 22 und die Längsachse des Arretierbolzens 31 unter einem spitzen Winkel zueinander. Entsprechend ist auch die Anlagefläche 241, über die das Gehäuse 32 der Arretierungseinrichtung 3 an dem Gehäuse 24 des Überlagerungsantriebes 2 anliegt, geneigt zur Achse der Antriebsschnecke 22 ausgebildet. Es ist auch denkbar, dass die Anlagefläche 241 gekrümmt verläuft, beispielsweise in Form eines Segmentes eines geraden Kreiskegels, wobei die an dieser Anlagefläche anliegende Oberfläche des Gehäuses 32 der Arretierungseinrichtung 3 entsprechend komplementär gewölbt ausgebildet ist.Furthermore, in the embodiment of the 2 the drive screw 22 and the locking device 3 not parallel, but inclined to each other. More specifically, the axis of the drive worm extend 22 and the longitudinal axis of the locking bolt 31 at an acute angle to each other. Corresponding is also the contact surface 241 about the housing 32 the locking device 3 on the housing 24 of the superposition drive 2 abuts, inclined to the axis of the drive screw 22 educated. It is also conceivable that the contact surface 241 curved, for example in the form of a segment of a straight circular cone, wherein the voltage applied to this contact surface surface of the housing 32 the locking device 3 is designed correspondingly complementarily curved.

Es ist natürlich auch möglich, dass die schräge Orientierung von Schneckenrad und Arretierbolzen zueinander sowie die Abschrägungen der Arretierscheibe 33 im Ausführungsbeispiel der 1 verwendet werden, d. h. zusammen mit der dort dargestellten Arretierscheibe 33, die durchgehende Aussparungen 331 aufweist. Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3A die Rotationsachsen des Schneckenrades 21 und der Antriebsschnecke 22 zwar senkrecht zueinander orientiert sind. Dies ist jedoch nicht zwingend, sondern es können selbstverständlich auch andere Orientierungen von Antriebsschnecke und Schneckenrad zueinander vorgesehen sein.Of course, it is also possible that the oblique orientation of worm wheel and locking pin to each other and the chamfers of the locking disc 33 in the embodiment of 1 used, ie together with the locking disc shown there 33 , the continuous recesses 331 having. It should also be noted that according to the embodiment of the 3A the axes of rotation of the worm wheel 21 and the drive screw 22 Although oriented perpendicular to each other. However, this is not mandatory, but it can of course be provided to each other other orientations of drive worm and worm.

3A zeigt den Überlagerungsantrieb 2 zusammen mit der Arretierungseinrichtung 3 aus 1 in perspektivischer Darstellung, 3B in Explosionsdarstellung. In den 3A und 3B ist das Gehäuse 32 der Arretierungseinrichtung 3 halb offen dargestellt, um die sich im Innern des Gehäuses 32 befindlichen Komponenten der Arretierungseinrichtung 3 zu zeigen. Das Gehäuse 32 ist jedoch normalerweise geschlossen ausgeführt, insbesondere derart, dass es die im Innern des Gehäuses befindlichen Komponenten möglichst dicht einschließt, z. B. um eine möglichst gute Geräuschdämpfung zu erzielen und/oder um Verschmutzungen der Komponenten zu vermeiden. 3A shows the superposition drive 2 together with the locking device 3 out 1 in perspective, 3B in exploded view. In the 3A and 3B is the case 32 the locking device 3 Half open, around the inside of the case 32 located components of the locking device 3 to show. The housing 32 However, it is normally carried out closed, in particular such that it encloses the components located inside the housing as tight as possible, for. B. to achieve the best possible noise attenuation and / or to avoid contamination of the components.

Die Arretierungseinrichtung 3 weist, wie oben bereits erwähnt, im Innern des Gehäuses 32 als Bestandteil einer Aktuatoranordnung einen Aktuator 34 zum Bewegen des Arretierbolzens 31 entlang dessen Längsrichtung (Pfeil B) auf. Insbesondere ist der Aktuator 34 in Form einer elektromagnetischen Einrichtung (ähnlich einem Relais) ausgebildet, wobei der Aktuator 34 in einem eigenen Gehäuse angeordnet ist, das von dem Außengehäuse 32 der Arretierungseinrichtung 3 umschlossen ist. Es ist jedoch selbstverständlich nicht zwingend, dass der Aktuator in einem eigenen, zusätzlichen Gehäuse untergebracht ist.The locking device 3 has, as already mentioned above, inside the housing 32 when Component of an actuator assembly, an actuator 34 for moving the locking bolt 31 along its longitudinal direction (arrow B). In particular, the actuator 34 formed in the form of an electromagnetic device (similar to a relay), wherein the actuator 34 is arranged in a separate housing, that of the outer housing 32 the locking device 3 is enclosed. However, it is of course not mandatory that the actuator is housed in its own, additional housing.

Des Weiteren weist die Aktuatoranordnung der Arretierungseinrichtung 3 eine ebenfalls in dem Gehäuse 32 angeordnete Druckfeder 35 auf, die die Tendenz hat, den Arretierungsbolzen 31 in Eingriff mit der Arretierscheibe 33, d. h. in Arretierposition, zu halten. Bei Aktivierung des Aktuators 34 wird der Befestigungsbolzen 31 dann gegen die Rückstellkraft der Feder 35 in die Freigabeposition bewegt und somit außer Eingriff mit der Arretierscheibe 33 gebracht. Das heißt, die Arretierungseinrichtung 3 erfüllt ihre Funktion, nämlich den Überlagerungsantrieb 2 zu arretieren, in ihrem deaktivierten Zustand. Der Aktuator 34 wird insbesondere über ein elektrisches Signal des Fahrzeugs (insbesondere einer ECU) aktiviert (bestromt). Es ist auch denkbar, dass bei entsprechender Auslegung anstelle einer Druckfeder eine Zugfeder verwendet wird, die den Arretierbolzen auch hier vor Aktivieren in der Arretierposition hält und der Arretierbolzen bei Aktivieren in die Freigabeposition bewegt wird. Des Weiteren ist möglich, dass der Überlagerungsantrieb 2 vor dem Deaktivieren oder gleichzeitig mit dem Deaktivieren der Arretierungseinrichtung 3 (d. h. des Aktuators 34) ebenfalls deaktiviert wird, d. h. die Bestromung des Aktuators, der die Antriebsschnecke antreibt, unterbrochen wird.Furthermore, the actuator arrangement of the locking device 3 one also in the case 32 arranged compression spring 35 on which has the tendency, the locking pin 31 in engagement with the locking disc 33 , ie in the locked position. When activating the actuator 34 becomes the fastening bolt 31 then against the restoring force of the spring 35 moved into the release position and thus out of engagement with the locking disc 33 brought. That is, the locking device 3 fulfills its function, namely the superposition drive 2 to lock in their deactivated state. The actuator 34 is activated in particular via an electrical signal of the vehicle (in particular an ECU) (energized). It is also conceivable that with appropriate design instead of a compression spring, a tension spring is used, which holds the locking pin here before activating in the locked position and the locking pin is moved when activated in the release position. Furthermore, it is possible that the superposition drive 2 before disabling or simultaneously with disabling the locking device 3 (ie the actuator 34 ) is also deactivated, that is, the energization of the actuator, which drives the drive worm, is interrupted.

Das Gehäuse 32 der Arretierungseinrichtung 3 weist zwei Ausbuchtungen 321a, 321b auf, in denen sich Durchgangsöffnungen 3211a, 3211b befinden, durch die sich jeweils ein Befestigungselement in Form einer Schraube 4a, 4b hindurch erstreckt. Die Schrauben 4a, 4b sind in entsprechend ausgebildete Verbindungsbereiche 222a, 222b des Anlageabschnitts 241 des Gehäuses 24 des Überlagerungsantriebs 2 eingeschraubt, so dass das Gehäuse 32 der Arretierungseinrichtung 3 an dem Gehäuse 24 des Überlagerungsantriebs 2 festgelegt ist und mit einer Seite an dem Anlageabschnitt 241 anliegt.The housing 32 the locking device 3 has two bulges 321a . 321b on, in which are passage openings 3211A . 3211b are located, through each of which a fastener in the form of a screw 4a . 4b extends through. The screws 4a . 4b are in appropriately trained connection areas 222a . 222b of the investment section 241 of the housing 24 of the superposition drive 2 screwed in, leaving the case 32 the locking device 3 on the housing 24 of the superposition drive 2 is fixed and with a side on the contact section 241 is applied.

Die vordere (d. h. die näher zu der Arretierscheibe 33 angeordnete Bohrung 3211a) der beiden Durchgangsbohrungen weist einen Innendurchmesser auf, der wesentlich größer ist als der Außendurchmesser der die Bohrung 3211a durchgreifenden Schraube 4a. Der Grund dafür ist, dass in die Durchgangsbohrung 3211a eine elastische Hülse 5 als Lagerungsmittel eingesetzt ist, durch die sich der Schaft der Schraube 4a hindurch erstreckt, so dass über die elastische Hülse 5 eine elastische Lagerung der Arretierungseinrichtung 3 an dem Überlagerungsantrieb 2 realisiert wird. Zusätzlich oder alternativ können die Lagerungsmittel weitere elastische Elemente aufweisen, z. B. ein im Wesentlichen plan ausgestaltetes elastisches Element 51 (gestrichelter Umriss in 3B), das sich zwischen der Anlagefläche 241 des Gehäuses 24 des Überlagerungsantriebs 2 und dem Gehäuse 32 der Arretierungseinrichtung 3 erstreckt. Darüber hinaus können elastische Elemente 52, 53 auch im Innern des Gehäuses 32 der Arretierungseinrichtung 3 vorgesehen sein, die sich zum Beispiel zwischen dem Gehäuse des Aktuators 34 und einer Innenseite des Außengehäuses 32 der Arretierungseinrichtung 3 befinden (ebenfalls durch gestrichelte Umrisse in 3B angedeutet).The front (ie the closer to the locking disc 33 arranged hole 3211A ) of the two through holes has an inner diameter which is substantially larger than the outer diameter of the bore 3211A sweeping screw 4a , The reason is that in the through hole 3211A an elastic sleeve 5 is used as a storage means through which the shank of the screw 4a extends through, so that over the elastic sleeve 5 an elastic mounting of the locking device 3 at the superposition drive 2 is realized. Additionally or alternatively, the storage means may comprise further elastic elements, for. B. a substantially planar ausgestaltetes elastic element 51 (dashed outline in 3B ), which is located between the contact surface 241 of the housing 24 of the superposition drive 2 and the housing 32 the locking device 3 extends. In addition, elastic elements can 52 . 53 also inside the case 32 the locking device 3 be provided, for example, between the housing of the actuator 34 and an inside of the outer case 32 the locking device 3 are located (also by dashed outlines in 3B indicated).

Die Arretierungseinrichtung ist an der hinteren Befestigungsschraube 4b, d. h. diejenigen der beiden Schrauben 4a, 4b, die den größeren Abstand entlang des Arretierbolzen 31 zur Arretierscheibe 33 aufweist, nicht elastisch gelagert, d. h. es erstreckt sich zwischen dem Schaft der Schraube 4b und der Innenseite der Durchgangsbohrung 3211b kein. elastisches Element. Insbesondere durchgreift die hintere Schraube 4b passgenau (mit nur geringem Spiel) die hintere Durchgangsöffnung 3211b. Dies hat zur Folge, dass, wenn der Arretierungsbolzen 31 mit der Arretierscheibe 33 in Eingriff gebracht wird, so dass es zu einem mechanischen Kontakt zwischen dem Arretierbolzen 31 und der Arretierscheibe 33 und somit zu einer Krafteinleitung in den Arretierbolzen 31 insbesondere senkrecht zu seiner Längsachse kommt, die Hülse 5 deformiert wird und das Gehäuse 32 eine Ausgleichsbewegung in Form einer Schwenkbewegung um die Längsachse der hinteren Schraube 4b ausführt. Die Ausgleichsbewegung erfolgt hier parallel zur Anlagefläche 241.The locking device is on the rear mounting screw 4b ie those of the two screws 4a . 4b taking the greater distance along the locking bolt 31 to the locking disc 33 has, not elastically mounted, ie it extends between the shank of the screw 4b and the inside of the through hole 3211b no. elastic element. In particular, the rear screw passes through 4b exactly fitting (with only a small clearance) the rear through-hole 3211b , This has the consequence that when the locking pin 31 with the locking disc 33 is engaged so that there is a mechanical contact between the locking pin 31 and the locking disc 33 and thus to a force in the locking bolt 31 in particular perpendicular to its longitudinal axis, the sleeve 5 is deformed and the housing 32 a compensating movement in the form of a pivoting movement about the longitudinal axis of the rear screw 4b performs. The compensation movement takes place here parallel to the contact surface 241 ,

Es ist natürlich auch denkbar, dass auch die hintere Befestigungsschraube 4b analog zur vorderen Befestigungsschraube 4a in einer elastischen Hülse geführt ist, so dass die Arretierungseinrichtung 3 eine im Prinzip beliebige Ausgleichsbewegung entlang der Ebene der Anlagefläche 241 des Gehäuses 24 des Überlagerungsantriebs 3 ausführen kann.It is of course also conceivable that the rear fixing screw 4b analogous to the front fixing screw 4a is guided in an elastic sleeve, so that the locking device 3 a basically any compensation movement along the plane of the contact surface 241 of the housing 24 of the superposition drive 3 can perform.

Die 4A und 4B zeigen einen Überlagerungsantrieb zusammen mit einer Arretierungseinrichtung eines Lenkrades gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 3A und 3B verläuft die Anlagefläche 241 des Gehäuses 24 des Überlagerungsantriebes 3 nicht plan, sondern gekrümmt als Segment eines Kreiszylinders. Entsprechend ist auch die dem Anlageabschnitt 241 zugewandte Seite des Gehäuses 32 der Arretierungseinrichtung 3 gekrümmt ausgeformt (komplementär zur Krümmung des Anlageabschnitts 241). Das Gehäuse 32 ist wie in den 3A und 3B halboffen dargestellt, um die im Gehäuseinneren befindlichen Komponenten nicht zu verdecken. Wie erwähnt, ist das Gehäuse jedoch üblicherweise geschlossen ausgeführt.The 4A and 4B show a superposition drive together with a locking device of a steering wheel according to another embodiment of the invention. In contrast to the embodiment of 3A and 3B runs the contact surface 241 of the housing 24 of the superposition drive 3 not plan, but curved as a segment of a circular cylinder. The same applies to the plant section 241 facing side of the housing 32 the locking device 3 curved shaped (complementary to Curvature of the plant section 241 ). The housing 32 is like in the 3A and 3B shown half-open, so as not to obscure the components located inside the housing. As mentioned, however, the housing is usually made closed.

Des Weiteren weist das Gehäuse 32 der Arretierungseinrichtung 3 zwei Durchgangsbohrungen 3211 auf, durch die sich analog zu den 3A und 3B Befestigungsschrauben 4 hindurch erstrecken, die das Gehäuse 32 in dem Gehäuse des Überlagerungsantriebes festlegen. Beide Schrauben 4 sind jeweils in einer elastischen Hülse 5 durch die Durchgangsbohrungen 3211 hindurchgeführt, wodurch eine elastische Lagerung der Arretierungseinrichtung 3 an dem Überlagerungsantrieb 2 realisiert wird. In 4A ist (die auf einer dem Betrachter zugewandten Seite des Gehäuses 32) angeordnete Kombination aus Hülse 5 und Schraube 4 in Explosionsdarstellung gezeigt.Furthermore, the housing has 32 the locking device 3 two through holes 3211 on, by analogy to the 3A and 3B mounting screws 4 pass through the housing 32 in the housing of the superposition drive set. Both screws 4 are each in an elastic sleeve 5 through the through holes 3211 passed through, whereby an elastic mounting of the locking device 3 at the superposition drive 2 is realized. In 4A is (on a side facing the viewer of the housing 32 ) arranged combination of sleeve 5 and screw 4 shown in exploded view.

Die Durchgangsbohrungen 3211 sind symmetrisch in Bezug auf eine Ebene angeordnet, in der sich die Längsachse des Arretierbolzens 31 und die Längsachse der Antriebsschnecke 22 erstrecken. Diese Anordnung ermöglicht aufgrund der elastischen Lagerung der Arretierungseinrichtung 3 im Bereich der Schrauben 4 über die elastischen Hülsen 5 eine lineare Ausgleichsbewegung der Arretierungseinrichtung 3 in Richtung der Längsachse des Arretierbolzens 31 (Pfeil C) und gleichzeitig auch eine rotatorische Ausgleichsbewegung (Pfeil D) entlang des gekrümmten Anlageabschnitts 241 des Gehäuses 24 des Überlagerungsantriebes 2, d. h. um die Längsachse der Antriebsschnecke 22. Die resultierende Ausgleichsbewegung der Arretierungseinrichtung 3 ergibt sich aus einer Überlagerung der beiden beschriebenen Bewegungsformen. Die Bohrungen 3211 in den Seitenflächen des Gehäuses 32 der Arretierungseinrichtung 3 verlaufen auf die Achse der Antriebsschnecke 22 zu und im Wesentlich unter einem Winkel von 90° zu dieser, so dass sie im Wesentlichen senkrecht auf den Anlageabschnitt 241 des Gehäuses 24 des Überlagerungsantriebes 2 treffen.The through holes 3211 are arranged symmetrically with respect to a plane in which the longitudinal axis of the locking bolt 31 and the longitudinal axis of the drive screw 22 extend. This arrangement allows due to the elastic mounting of the locking device 3 in the area of screws 4 over the elastic sleeves 5 a linear compensating movement of the locking device 3 in the direction of the longitudinal axis of the locking bolt 31 (Arrow C) and at the same time a rotational compensating movement (arrow D) along the curved contact section 241 of the housing 24 of the superposition drive 2 ie around the longitudinal axis of the drive worm 22 , The resulting compensating movement of the locking device 3 results from a superposition of the two described forms of movement. The holes 3211 in the side surfaces of the housing 32 the locking device 3 run on the axis of the drive worm 22 at and substantially at an angle of 90 ° to this, so that they are substantially perpendicular to the abutment portion 241 of the housing 24 of the superposition drive 2 to meet.

Es wird darauf hingewiesen, dass Elemente der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele natürlich auch in Kombination miteinander verwendet werden können. Zum Beispiel könnte die symmetrische Anordnung der Befestigungsschrauben aus den 4A und 4B auch mit einem gemäß den 3A und 3B plan ausgestalteten Anlageabschnitt 241 des Gehäuses 24 des Überlagerungsantriebes 2 verwendet werden.It should be noted that elements of the embodiments described above, of course, can also be used in combination with each other. For example, the symmetrical arrangement of the fastening screws could be made from the 4A and 4B also with one according to the 3A and 3B Plan designed investment section 241 of the housing 24 of the superposition drive 2 be used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Lenkradsteering wheel
22: ÜberlagerungsantriebSuperposition drive
33: Arretierungseinrichtunglocking device
4, 4a, 4b4, 4a, 4b: Schraubescrew
55: elastische Hülseelastic sleeve
1111: Lenkradkranzsteering wheel rim
1212: Speichespoke
2121: Schneckenradworm
2222: Antriebsschneckedrive worm
2323: Elektromotorelectric motor
2424: Gehäuse ÜberlagerungsantriebHousing superposition drive
3131: Arretierbolzenlocking pin
3232: Gehäuse ArretierungseinrichtungHousing locking device
3333: Arretierscheibelocking disc
3434: Aktuatoractuator
3535: Druckfedercompression spring
51, 52, 5351, 52, 53: elastisches Elementelastic element
221221: freies Endefree end
222a, 222b222a, 222b: Verbindungsbereichconnecting area
241241: Anlageabschnittcontact section
321a, 321b321a, 321b: Ausbuchtungbulge
331331: Aussparungrecess
3211, 3211a, 3211b3211, 3211a, 3211b: DurchgangsbohrungThrough Hole
32203220: Öffnungopening

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2007/009420 A1 [0002]
WO 2010/115707 A1 [0003, 0036]

Claims

Steering wheel for a motor vehicle, with - a steering wheel rim ( 11 ), over which the steering wheel ( 1 ) is operable by a driver of the motor vehicle for generating a steering angle; A superposition drive ( 2 ) for generating a steering angle, which with a by operating the steering wheel rim ( 11 ) generated steering angle is superimposed; One of the superposition drive ( 2 ) various locking device ( 3 ), with which the superposition drive ( 2 ) can be locked by mechanical action; and - storage means via which the locking device ( 3 ) on the superposition drive ( 2 ) is mounted so elastically that it is a compensating movement relative to the superposition drive ( 2 ).

Steering wheel according to claim 1, characterized in that the superposition drive ( 2 ) one with a worm wheel ( 21 ) combing and in a housing ( 24 ) arranged drive screw ( 22 ), wherein the locking device ( 3 ) at a plant section ( 241 ) of the housing ( 24 ) is arranged.

Steering wheel according to claim 1 or 2, characterized in that the locking device ( 3 ) a locking element ( 31 ) for mechanically locking the superposition drive ( 2 ) and an actuator assembly for moving the locking element from a release position to a locking position and vice versa, wherein the locking element and the actuator assembly in a housing ( 32 ) of the locking device ( 3 ) are arranged.

Steering wheel according to claim 2 and 3, characterized in that the housing ( 32 ) of the locking device ( 3 ) at a portion of the housing ( 24 ) of the superposition drive ( 2 ) is arranged and mounted on the storage means so that the housing ( 32 ) of the locking device ( 3 ) a compensating movement relative to the housing ( 24 ) of the superposition drive ( 2 ).

Steering wheel according to claim 4, characterized in that the storage means at least one elastic element ( 51 ) located between the portion where the locking device ( 3 ) is arranged, and the housing ( 32 ) of the locking device ( 3 ).

Steering wheel according to one of the preceding claims 3 to 5, characterized in that the storage means comprise at least one elastic element ( 52 . 53 ) between an actuator ( 34 ) of the actuator assembly and an inside of the housing ( 32 ) of the locking device ( 3 ) is arranged.

Steering wheel according to one of claims 3 to 6, characterized in that the locking device ( 3 ) via at least one fastening element ( 4 . 4a ), which has a recess ( 3211 . 3211A ) in the housing ( 32 ) of the locking device ( 3 ), at the superposition drive ( 2 ), wherein the storage means comprise at least one elastic element ( 5 ), which extends between the fastener ( 4 . 4a ) and a fastener ( 4 . 4a ) facing inside of the recess ( 3211 . 3211A ).

Steering wheel according to claim 7, characterized in that the locking device ( 3 ) with the superposition drive ( 2 ) coupled rotatable element ( 33 ), with which the locking element ( 31 ) cooperates in locking position, wherein at least two fastening elements ( 4a . 4b ) are provided, each through a recess ( 3211A . 3211b ) in the housing ( 32 ) of the locking device ( 3 extend), and between which the rotatable element ( 33 ) - in the direction of the locking element ( 3 ) - Closer fastener ( 4a ) and of this fastener ( 4a ) through recess ( 3211A ) an elastic element ( 5 ) is arranged between that of the rotatable element ( 33 ) further away fastener ( 4b ) and of this fastener ( 4b ) through recess ( 3211b ) However not.

Steering wheel according to claim 7, characterized in that the locking device ( 3 ) with the superposition drive ( 2 ) coupled rotatable element ( 33 ), with which the locking element ( 31 ) cooperates in locking position, wherein at least two fastening elements ( 4 ) are provided, each through a recess ( 3211 ) in the housing ( 32 ) of the locking device ( 3 extend), and wherein the two fasteners ( 4 ) - in the direction of the locking element ( 31 ) - at least approximately the same distance to the rotatable element ( 33 ) and in each case between the fastening elements ( 4 ) and of the fasteners ( 4 ) through recesses ( 3211 ) an elastic element ( 5 ) is arranged.

Steering wheel according to claim 9 as far as dependent on claim 4, characterized in that the two fastening elements ( 4 ) are arranged symmetrically to a plane in which the main extension direction of the locking element ( 31 ) and the axis of the drive screw ( 22 ) lie.

Steering wheel according to one of claims 7 to 10 as far as dependent on claim 4, characterized characterized in that the abutment section ( 241 ) of the housing ( 24 ) of the superposition drive ( 2 ) runs essentially flat.

Steering wheel according to one of claims 7 to 10 as far as dependent on claim 4, characterized in that the contact section ( 241 ) of the housing ( 24 ) of the superposition drive ( 2 ) is curved.

Steering wheel according to one of the preceding claims, characterized in that the superposition drive ( 2 ) one with a worm wheel ( 21 ) meshing drive screw ( 22 ) and the locking device ( 3 ) a locking element ( 31 ) for locking the superposition drive ( 2 ), wherein the axis of the drive screw ( 21 ) and the main extension direction of the locking element ( 31 ) are oriented parallel to each other.

Steering wheel according to one of claims 1 to 12, characterized in that the superposition drive ( 2 ) one with a worm wheel ( 21 ) meshing drive screw ( 22 ) and the locking device ( 3 ) a locking element ( 31 ) for locking the superposition drive ( 2 ), wherein the axis of the drive screw ( 22 ) and the main extension direction of the locking element ( 31 ) are oriented at an angle to each other.

Steering wheel according to one of claims 2 to 14, characterized in that the drive screw ( 22 ) via the storage means elastically in the housing ( 24 ) of the superposition drive ( 2 ) is stored.