DE102013013055B4

DE102013013055B4 - Device for actuating the steering of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102013013055B4
Application number: DE102013013055.7A
Authority: DE
Inventors: Erwin Stiermann
Original assignee: MAN Truck and Bus SE
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2016-05-19
Anticipated expiration: 2033-08-07
Also published as: DE102013013055A1

Abstract

Vorrichtung zur Betätigung der Lenkung eines Kraftfahrzeugs, mit a) einer in einer rohrförmigen Lenksäule (1) drehbar angeordneten Lenkwelle (2), und b) einem eine Drehung der Lenkwelle (2) bewirkenden Lenkrad (3), wobei c) das Lenkrad (3) und die Lenkwelle (2) durch eine mechanische Übersetzung derart gekoppelt sind, dass eine Lenkradumdrehung eine mehrfache Umdrehung der Lenkwelle (2) bewirkt; d) ein oberer Endabschnitt (4) der Lenkwelle (2) ein daran drehfest angeordnetes Zahnrad (6) trägt, e) das Lenkrad (3) unterhalb seines Lenkradkranzes (8) einen mit diesem mittelbar oder unmittelbar verbundenen und koaxial zu diesem angeordneten Zahnkranz (9) trägt, und f) zur Ausbildung der mechanischen Übersetzung das Zahnrad (6) mit dem Zahnkranz (9) in Eingriff steht; g) ein oberer Endabschnitt (4) der Lenkwelle (2) in einer Tragkonsole (5) drehbar, aber axial fixiert gelagert ist und an seinem oberen Ende (4a) ein daran drehfest angeordnetes Zahnrad (6) trägt, h) in der Tragkonsole (5) außerdem achsparallel und mit bestimmtem Abstand zum Lenkwellen-Endabschnitt (4) das Lenkrad (3) mit seiner Lagerachse (7) drehbar und axial fixiert gelagert ist, und i) das Lenkrad (3) unterhalb seines Lenkradkranzes (8) einen mit diesem mittelbar verbundenen und koaxial zu diesem angeordneten Zahnkranz (9) trägt, mit dessen Innenverzahnung (10) das Zahnrad (6) mit seiner Außenverzahnung (11) in Eingriff steht und solchermaßen eine Übersetzung realisiert ist, die bei einer Lenkradumdrehung eine mehrfache Umdrehung der Lenkwelle (2) ergibt; dadurch gekennzeichnet, dass j) das Lenkrad (3) in einer zum Lenkradkranz (8) parallelen Ebene eine mittelbar mit diesem verbundene Bodenplatte (12) aufweist, die im Randbereich ihrer der Lenkwelle (2) zugewandten Seite (13) koaxial zur Lenkradachse (14) den Zahnkranz (9) trägt und außerdem mit der unten vorspringenden Lagerachse (7) verbunden ist, über die das Lenkrad (3) in der Tragkonsole (5) gelagert ist.Device for actuating the steering of a motor vehicle, having a) a steering shaft (2) rotatably mounted in a tubular steering column (1), and b) a steering wheel (3) causing rotation of the steering shaft (2), wherein c) the steering wheel (3 ) and the steering shaft (2) are coupled by a mechanical translation such that a steering wheel rotation causes a multiple revolution of the steering shaft (2); d) an upper end portion (4) of the steering shaft (2) rotatably mounted thereon gear (6), e) the steering wheel (3) below its steering wheel rim (8) with this indirectly or directly connected and coaxial with this arranged sprocket ( 9) bears, and f) for forming the mechanical translation, the gear (6) with the sprocket (9) is engaged; g) an upper end portion (4) of the steering shaft (2) in a support bracket (5) is rotatably mounted, but axially fixed and at its upper end (4a) rotatably mounted thereon a gear (6), h) in the support bracket ( 5) is also axially parallel and at a certain distance from the steering shaft end portion (4) the steering wheel (3) with its bearing axis (7) rotatably and axially fixedly mounted, and i) the steering wheel (3) below its steering wheel rim (8) one with this indirectly connected and coaxial with this arranged sprocket (9) carries, with its internal toothing (10) the gear (6) with its external toothing (11) is engaged and thus a translation is realized, which at a steering wheel rotation a multiple revolution of the steering shaft ( 2) results; characterized in that j) the steering wheel (3) in a plane parallel to the steering wheel rim (8) has an indirectly connected thereto base plate (12) which in the edge region of the steering shaft (2) facing side (13) coaxial with the steering wheel axis (14 ) carries the sprocket (9) and is also connected to the below projecting bearing axis (7), via which the steering wheel (3) is mounted in the support bracket (5).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Betätigung der Lenkung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, beispielsweise ein Lastkraftwagen oder ein Omnibus.The invention relates to a device for actuating the steering of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, such as a truck or a bus.

Bei herkömmlichen Fahrzeuglenkungen wirkt ein Lenkrad direkt auf eine Lenkwelle ein. Deren Drehbewegung wird über ein Lenkgetriebe in eine Lenkung der Fahrzeugräder umgesetzt. Um die Räder von einem vollen Linkseinschlag bis zu einem vollen Rechtseinschlag zu bewegen sind vom Fahrer in der Regel mehrere Lenkradumdrehungen vorzunehmen. Dies bedeutet für den Fahrer relativ viel Lenkarbeit. Außerdem vermitteln solche Lenkeinrichtungen meist nur einen schwammigen Kontakt zur Fahrbahn. Schwerwiegender ist jedoch, dass mit solchen Lenkeinrichtungen in kritischen Fahrsituationen nur relativ träge auf diese reagiert werden kann. Notwendige schnelle Ausweichmanöver sind daher oft nicht oder nur in ungenügenden Maßen möglich. Die Folge sind gerade im Falle von Lastkraftwagen und Omnibussen oft sehr schwerwiegende Unfälle.In conventional vehicle steering a steering wheel acts directly on a steering shaft. Their rotary motion is converted via a steering gear in a steering of the vehicle wheels. In order to move the wheels from a full left turn to a full right turn the driver usually has to make several turns of the steering wheel. This means relatively much steering work for the driver. In addition, such steering devices usually provide only a spongy contact with the road. More seriously, however, that can be reacted to such steering devices in critical driving situations only relatively sluggishly. Necessary fast avoidance maneuvers are therefore often impossible or only possible to an insufficient extent. The result is especially in the case of trucks and buses often very serious accidents.

Die Druckschrift DE 89 07 647 U1 offenbart einen Fahrerplatz für Traktoren mit einem Lenkrad zum Drehen einer Längssäule und einem Armaturenbrett mit Instrumenten und Kontrollanzeigen, der aus einem einzigen Körper besteht, in dem das Lenkrad drehbar gelagert ist und in dem das Armaturenbrett im Innern des von dem Lenkrad umgebenen Raums stationär angeordnet ist. Hierbei sind das Lenkrad und die Lenkwelle durch eine mechanische Übersetzung derart angekoppelt, dass eine Lenkradumdrehung eine mehrfache Umdrehung der Lenkwelle bewirkt.The publication DE 89 07 647 U1 discloses a driver's seat for tractors with a steering wheel for rotating a column and a dashboard with instruments and control displays, which consists of a single body in which the steering wheel is rotatably mounted and in which the dashboard is located inside the space surrounded by the steering wheel stationary , Here, the steering wheel and the steering shaft are coupled by a mechanical translation such that a steering wheel rotation causes a multiple revolution of the steering shaft.

Aus der DE 29 19 284 A1 ist ein Lenkrad für Kraftfahrzeuge bekannt, dessen Drehbewegung auf die Lenkspindel wirkt, wobei der Lenkkranz des Lenkrads einen Zahnkranz aufweist, der auf die Lenkspindel wirkt.From the DE 29 19 284 A1 a steering wheel for motor vehicles is known, the rotational movement of which acts on the steering spindle, wherein the steering rim of the steering wheel has a sprocket which acts on the steering shaft.

DE 100 59 928 A1 offenbart eine Lenkeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkbetätigung, die drehbar auf einer Achse gelagert ist, mit einer Getriebeanordnung, mittels derer eine Drehbewegung der Lenkbetätigung in eine Bewegung eines außerhalb der Drehachse angeordneten längs erstreckten Lenkelements umsetzbar ist. DE 100 59 928 A1 discloses a steering device for a motor vehicle with a steering operation, which is rotatably mounted on an axle, with a gear arrangement, by means of which a rotational movement of the steering operation in a movement of an outside of the rotation axis arranged longitudinally extending steering element is implemented.

Aus der Druckschrift US 5,465,632 A ist ein multifunktionaler Lenkmechanismus bekannt, der mit einer Anzeigekonsole innerhalb des Umfangs des Lenkrads und nicht drehbar an der Stützwelle montiert angeordnet ist.From the publication US 5,465,632 A a multi-functional steering mechanism is known, which is arranged with a display console within the scope of the steering wheel and non-rotatably mounted on the support shaft.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Lenkvorrichtung bereitzustellen, die Nachteile herkömmlicher Lenkvorrichtungen vermeidet. Die Lenkvorrichtung soll insbesondere die Lenkarbeit für den Fahrer reduzieren, einen besseren Kontakt zur Fahrbahn vermitteln und in kritischen Fahrsituationen schnellere sowie effektivere Lenkmanöver ermöglichen.It is therefore an object of the invention to provide a steering device which avoids disadvantages of conventional steering devices. The steering device is intended in particular to reduce the steering work for the driver, to provide a better contact with the road and to enable faster and more effective steering maneuvers in critical driving situations.

Diese Aufgaben werden durch eine Lenkvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und den beiliegenden Zeichnungen.These objects are achieved by a steering device having the features of the main claim. Advantageous embodiments and applications of the invention will become apparent from the dependent claims and the accompanying drawings.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Betätigung der Lenkung eines Kraftfahrzeugs eine in einer rohrförmigen Lenksäule drehbar angeordnete Lenkwelle und ein eine Drehung der Lenkwelle bewirkendes Lenkrad. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise ein Nutzfahrzeug, beispielsweise ein Lastkraftwagen oder ein Omnibus.According to the present invention, the device for actuating the steering of a motor vehicle comprises a steering shaft rotatably arranged in a tubular steering column and a steering wheel effecting a rotation of the steering shaft. The motor vehicle is preferably a commercial vehicle, such as a truck or a bus.

Die Erfindung umfasst die allgemeine technische Lehre, dass das Lenkrad und die Lenkwelle durch eine mechanische Übersetzung derart gekoppelt sind, dass eine Lenkradumdrehung eine mehrfache Umdrehung der Lenkwelle bewirkt. Dies reduziert die Lenkarbeit für den Fahrer und ermöglicht schnellere und effektivere Lenkmanöver.The invention includes the general technical teaching that the steering wheel and the steering shaft are coupled by a mechanical translation such that a steering wheel revolution causes a multiple revolution of the steering shaft. This reduces the driver's steering effort and enables faster and more effective steering maneuvers.

Ferner trägt ein oberer Endabschnitt der Lenkwelle ein daran drehfest angeordnetes Zahnrad. Ferner trägt das Lenkrad unterhalb seines Lenkradkranzes einen mit diesem mittelbar oder unmittelbar verbundenen und koaxial zu diesem angeordneten Zahnkranz, wobei zur Ausbildung der mechanischen Übersetzung das Zahnrad mit dem Zahnkranz in Eingriff steht. Dadurch kann die mechanische Übersetzung kostengünstig bei beschränktem Bauraum realisiert werden.Further, an upper end portion of the steering shaft carries a gear rotatably arranged thereon. Further, the steering wheel carries below this a steering wheel rim with this indirectly or directly connected and coaxial with this gear, wherein the gear is in engagement with the sprocket to form the mechanical translation. Thereby, the mechanical translation can be realized inexpensively with limited space.

Um besonders kurze Lenkwege und schnelle Lenkmanöver zu ermöglichen, sind ein Teilkreisdurchmesser des Zahnrades und ein Teilkreisdurchmesser des Zahnkranzes und damit das Übersetzungsverhältnis dieser Zahnradpaarung vorzugsweise so gewählt, dass sich mit einer Vollumdrehung des Lenkrades mindestens drei Vollumdrehungen der Lenkwelle ergeben. Weiter vorzugsweise ist das Übersetzungsverhältnis dieser Zahnradpaarung so gewählt, dass eine Vollumdrehung des Lenkrades drei Vollumdrehungen der Lenkwelle ergeben.In order to allow particularly short steering paths and fast steering maneuvers, a pitch circle diameter of the gear and a pitch diameter of the ring gear and thus the gear ratio of this gear pairing are preferably selected so that at least three full revolutions of the steering shaft result with a full turn of the steering wheel. Further preferably, the transmission ratio of this gear pairing is selected so that one full turn of the steering wheel result in three full revolutions of the steering shaft.

Ferner ist ein oberer Endabschnitt der Lenkwelle in einer Tragkonsole drehbar, aber axial fixiert gelagert und trägt an seinem oberen Ende ein daran drehfest angeordnetes Zahnrad. In der Tragkonsole ist außerdem achsparallel und mit bestimmtem Abstand zum Lenkwellen-Endabschnitt das Lenkrad mit seiner Lagerachse drehbar und axial fixiert gelagert, wobei das Lenkrad unterhalb seines Lenkradkranzes einen mit diesem mittelbar verbundenen und koaxial zu diesem angeordneten Zahnkranz trägt, mit dessen Innenverzahnung das Zahnrad mit seiner Außenverzahnung in Eingriff steht. Hierbei kann wiederum solchermaßen eine Übersetzung realisiert sein, die bei einer Lenkradumdrehung eine mehrfache Umdrehung der Lenkwelle ergibt.Further, an upper end portion of the steering shaft is rotatable in a support bracket, but mounted axially fixed and carries at its upper end a non-rotatably mounted gear. In the support bracket is also axially parallel and at a certain distance from the steering shaft end portion of the steering wheel with its bearing axis rotatably mounted and fixed axially, the steering wheel below his Steering wheel rim carries a indirectly connected thereto and arranged coaxially therewith ring gear, with its internal teeth, the gear is in engagement with its external teeth. In this case, in turn, such a translation can be realized, which results in a steering wheel rotation a multiple revolution of the steering shaft.

Ferner weist das Lenkrad in einer zum Lenkradkranz parallelen Ebene eine mittelbar mit diesem verbundene Bodenplatte auf, die im Randbereich ihrer der Lenkwelle zugewandten Seite koaxial zur Lenkradachse den Zahnkranz trägt und außerdem mit der unten vorspringenden Lagerachse verbunden ist, über die das Lenkrad in der Tragkonsole gelagert ist.Furthermore, in a plane parallel to the steering wheel rim, the steering wheel has an indirectly connected base plate, which carries the sprocket coaxially to the steering wheel axis in the edge region of its side facing the steering shaft and is also connected to the bearing axle projecting below, via which the steering wheel is mounted in the support bracket is.

Eine Möglichkeit der erfindungsgemäßen Realisierung sieht vor, dass die Lagerachse des Lenkrades als Hohlachse ausgebildet ist, und dass im Innenraum des Lenkradkranzes ein Trägergehäuse angeordnet ist, das wenigstens einen Airbag aufnimmt. Das Trägergehäuse kann ferner über mehrere an seiner Unterseite angeordnete Lagerrollen an der Oberseite der Bodenplatte abgestützt sein. Das Trägergehäuse ist vorzugsweise über eine zentrale, unten vorspringende Hohlachse in der Hohlachse des Lenkrades radial fixiert sowie durch geeignete Mittel verdrehungsgesichert und axial fixiert an der Tragkonsole festgelegt.One possibility of the realization according to the invention provides that the bearing axis of the steering wheel is designed as a hollow axle, and that in the interior of the steering wheel rim a carrier housing is arranged, which receives at least one airbag. The carrier housing may also be supported on the upper side of the base plate via a plurality of bearing rollers arranged on its underside. The carrier housing is preferably radially fixed in the hollow axle of the steering wheel via a central hollow axle which protrudes at the bottom and is secured against rotation by suitable means and axially fixed to the support bracket.

Gemäß dieser Variante können elektrische Versorgungs- und/oder Steuerleitungen durch die Hohlachse am Trägergehäuse hindurch und intern des Trägergehäuses zum Airbag und gegebenenfalls weiteren elektrischen Organen hingeführt sein, so dass diese platzsparend und geschützt innerhalb der Lenkvorrichtung angeordnet sind.According to this variant, electrical supply and / or control lines can be guided through the hollow axle on the carrier housing and internally of the carrier housing to the airbag and optionally further electrical organs, so that they are arranged to save space and protected within the steering device.

Ein weiterer Vorzug der Erfindung liegt darin, dass mit der erfindungsgemäßen Lenkradvorrichtung kosteneffizient ein höhenverstellbares und verschwenkbares Lenkrad bereitgestellt werden kann. Gemäß dieser vorteilhaften Ausgestaltungsform weist der obere Endabschnitt der Lenkwelle einen unten aus der Tragkonsole herausragenden Endbereich auf, der über ein Kardangelenk mit einem unten nachfolgenden Teil der Lenkwelle verbunden ist, das drehfest, aber axial verschiebbar in einem weiteren Teil der Lenkwelle aufgenommen ist, so dass sowohl eine Verschwenkung als auch eine Höhenverstellung der Tragkonsole mit dem daran angeordneten Lenkrad durchführbar ist.Another advantage of the invention lies in the fact that a height-adjustable and pivotable steering wheel can be provided cost-efficiently with the steering wheel device according to the invention. According to this advantageous embodiment, the upper end portion of the steering shaft on an underside projecting from the support bracket end portion which is connected via a universal joint with a lower part of the steering shaft below, which is rotatably, but axially slidably received in another part of the steering shaft, so that both a pivoting and a height adjustment of the support bracket with the steering wheel arranged thereon can be performed.

Um die Höhenverstellung oder die Verschwenkung von Hand betätigen zu können, kann die Tragkonsole einen abstehenden, vorzugsweise seitlich außen nach unten abragenden Tragarm mit einer quer durchgehenden Lagerbohrung aufweisen, der über eine letztere durchdringende Lagerachse schwenkbar an zumindest im Klemmbereich parallelen Seitenflächen des Tragarms anliegenden Halterungsplatten einer sowohl der Höhenverstellung als auch Verschwenkung und Festlegung in einer eingestellten Position dienenden Positionierungsvorrichtung angelenkt ist.In order to operate the height adjustment or pivoting by hand, the support bracket may have a protruding, preferably laterally outwardly downwardly projecting support arm with a transversely extending bearing bore pivotally connected to a latter penetrating bearing axis on at least in the clamping area parallel side surfaces of the support arm fitting mounting plates both the height adjustment and pivoting and fixing in a set position serving positioning device is articulated.

Gemäß dieser Variante ist die Positionierungsvorrichtung vorzugsweise mit ihren Halterungsplatten mittels Kulissensteinen an einer fahrzeugfesten Kulisse angelenkt und längs deren Führungskulisse etwa parallel zur Lenkwelle bzw. Lenksäule für eine Höhenverstellung des Lenkrades verschiebbar.According to this variant, the positioning device is preferably articulated with its support plates by means of sliding blocks on a vehicle-fixed link and along the guide slot about parallel to the steering shaft or steering column for height adjustment of the steering wheel slidably.

Ferner kann die Positionierungsvorrichtung eine durch einen Handgriff betätigbare Klemmeinrichtung mit zwei Klemmbacken aufweisen, die in einem der Kulisse gegenüberliegend vor der Lenksäule gegebenen Bereich der beiden Halterungsplatten an diesen mittels einer eine Querbohrung durchdringenden Lagerachse schwenkbar gelagert sind. Die Klemmbacken sind durch die die parallelen Seitenflächen sowohl des Tragarms der Tragkonsole als auch der Führungskulisse zwischen den Halterungsplatten der Positionierungseinrichtung festklemmbar oder für eine Verstellung freigebbar.Furthermore, the positioning device can have a clamping device which can be actuated by a handle and has two clamping jaws which are pivotably mounted in a region of the two holding plates opposite the guide shaft in a connecting direction by means of a bearing axis passing through a transverse bore. The jaws can be clamped by the parallel side surfaces of both the support arm of the support bracket and the guide slot between the mounting plates of the positioning device or released for an adjustment.

Vorzugsweise sind die beiden Halterungsplatten der Positionierungsvorrichtung im Klemmfall mit ihren Innenflächen an den Außenflächen des Tragarmes und den parallelen Seitenflächen der Kulisse anpressbar, und zwar über unter einem spitzen selbst hemmenden Winkel zur Vertikalen stehende innere Klemmflächen an den Klemmbacken, die mit hierzu parallelen schrägen äußeren Klemmflächen an den Halterungsplatten zusammenwirken und bei Verschwenkung der Klemmbacken die Halterungsplatten in Richtung aufeinander zu drücken.Preferably, the two support plates of the positioning device in the terminal case with its inner surfaces on the outer surfaces of the support arm and the parallel side surfaces of the link are pressed, via an acute self-locking angle to the vertical stationary inner clamping surfaces on the jaws, with this parallel oblique outer clamping surfaces cooperate on the support plates and push the support plates towards each other when pivoting the jaws.

Zur Sicherstellung einer permanenten, je nach Verschwenkstellung der Klemmeinrichtung mehr oder weniger starken Klemmkraft können die Klemmbacken der Klemmeinrichtung ferner durch eine vorgespannte Druckfeder oder einen Federbügel an die Halterungsplatten angedrückt sind.To ensure a permanent, depending on the pivoting position of the clamping device more or less strong clamping force, the jaws of the clamping device can be further pressed by a prestressed compression spring or a spring clip to the support plates.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beispielsweise und exemplarisch unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.Preferred embodiments of the present invention will be described below, by way of example and by way of example, with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt einen Querschnitt durch eine Lenkvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; 1 shows a cross section through a steering device according to an embodiment;

2 zeigt einen Querschnitt durch ein Trägergehäuse im Lenkrad gemäß 1 und dessen Hohlachse gemäß einem Ausführungsbeispiel; 2 shows a cross section through a carrier housing in the steering wheel according to 1 and its hollow shaft according to an embodiment;

3 zeigt den Querschnitt aus 1 mit dem eingebauten Trägergehäuse aus 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel; 3 shows the cross section 1 with the built-in carrier housing 2 according to an embodiment;

4 zeigt eine Seitenansicht eines Teils der Positionierungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und 4 shows a side view of a portion of the positioning device according to an embodiment; and

5 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt eines Teils der Positionierungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. 5 shows a side view in section of a portion of the positioning device according to an embodiment.

1 zeigt eine Draufsicht im Schnitt eines Ausführungsbeispiels der Lenkvorrichtung. Diese umfasst eine in einer rohrförmigen Lenksäule 1 drehbar angeordnete Lenkwelle 2 und ein Lenkrad 3, das mit der Lenkwelle 2 gekoppelt ist und bei Betätigung des Lenkrads 3 eine Drehung der Lenkwelle 2 bewirkt. 1 shows a plan view in section of an embodiment of the steering device. This includes one in a tubular steering column 1 rotatably mounted steering shaft 2 and a steering wheel 3 that with the steering shaft 2 is coupled and upon actuation of the steering wheel 3 a rotation of the steering shaft 2 causes.

Das Lenkrad 3 und die Lenkwelle 2 sind durch eine mechanische Übersetzung derart gekoppelt, dass eine Lenkradumdrehung eine mehrfache Umdrehung der Lenkwelle 2 bewirkt.The steering wheel 3 and the steering shaft 2 are coupled by a mechanical translation such that a steering wheel revolution is a multiple revolution of the steering shaft 2 causes.

Dies ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, dass ein oberer Endabschnitt 4 der Lenkwelle 2 in einer Tragkonsole 5 drehbar, aber axial fixiert gelagert ist und an seinem oberen Ende 4a ein daran drehfest angeordnetes Zahnrad 6 trägt. Ferner ist in der Tragkonsole 5 außerdem achsparallel und mit bestimmtem Abstand zum Lenkwellen-Endabschnitt 4 das Lenkrad 3 mit seiner Lagerachse 7 drehbar und axial fixiert gelagert, und das Lenkrad 3 trägt unterhalb seines Lenkradkranzes 8 einen mit diesem mittelbar verbundenen und koaxial zu diesem angeordneten Zahnkranz 9, mit dessen Innenverzahnung 10 das Zahnrad 6 mit seiner Außenverzahnung 11 in Eingriff steht und solchermaßen eine Übersetzung realisiert ist, die bei einer Lenkradumdrehung eine mehrfache Umdrehung der Lenkwelle 2 ergibt.This is realized in the present embodiment, characterized in that an upper end portion 4 the steering shaft 2 in a carrying console 5 rotatable but axially fixed and at its upper end 4a a non-rotatably mounted gear 6 wearing. Furthermore, in the support bracket 5 also axially parallel and with a certain distance to the steering shaft end portion 4 the steering wheel 3 with its bearing axis 7 mounted rotatably and axially fixed, and the steering wheel 3 carries below his steering wheel rim 8th an indirectly connected to this and coaxial with this sprocket 9 , with its internal teeth 10 the gear 6 with its external teeth 11 is engaged and thus a translation is realized, the one turn of the steering wheel, a multiple revolution of the steering shaft 2 results.

Hierbei ist ein Teilkreisdurchmesser des Zahnrades 6 und ein Teilkreisdurchmesser des Zahnkranzes 9 und damit das Übersetzungsverhältnis dieser Zahnradpaarung 6, 9 so gewählt, dass sich mit einer Vollumdrehung des Lenkrades 3 mindestens drei Vollumdrehungen der Lenkwelle 2 ergeben.Here is a pitch circle diameter of the gear 6 and a pitch circle diameter of the ring gear 9 and thus the gear ratio of this gear pairing 6 . 9 chosen so that with a full turn of the steering wheel 3 at least three full revolutions of the steering shaft 2 result.

Ferner weist das Lenkrad 3 in einer zum Lenkradkranz 8 parallelen Ebene eine mittelbar mit diesem verbundene Bodenplatte 12 auf, die im Randbereich ihrer der Lenkwelle zugewandten Seite 13 koaxial zur Lenkradachse 14 den Zahnkranz 9 trägt und außerdem mit der unten vorspringenden Lagerachse 7 verbunden ist, über die das Lenkrad 3 in der Tragkonsole 5 gelagert ist.Further, the steering wheel has 3 in one to the steering wheel rim 8th parallel plane indirectly connected to this bottom plate 12 on, in the edge region of their side facing the steering shaft 13 coaxial to the steering wheel axle 14 the sprocket 9 carries and also with the below projecting bearing axis 7 is connected, over which the steering wheel 3 in the support bracket 5 is stored.

Die Lagerachse 7 des Lenkrades 3 ist als Hohlachse ausgebildet.The bearing axis 7 of the steering wheel 3 is designed as a hollow axle.

Der obere Endabschnitt 4 der Lenkwelle 2 weist einen unten aus der Tragkonsole 5 herausragenden Endbereich 4b auf, der über ein Kardangelenk 22 mit einem unten nachfolgenden Teil 23 der Lenkwelle 2 verbunden ist, das drehfest, aber axial verschiebbar in einem weiteren Teil 24 der Lenkwelle 2 aufgenommen ist, so dass sowohl eine Verschwenkung als auch eine Höhenverstellung der Tragkonsole 5 mit dem daran angeordneten Lenkrad 3 durchführbar ist.The upper end section 4 the steering shaft 2 has a bottom of the support bracket 5 outstanding end area 4b up, over a universal joint 22 with a part below 23 the steering shaft 2 is connected, the rotationally fixed, but axially displaceable in another part 24 the steering shaft 2 is taken, so that both a pivoting and a height adjustment of the support bracket 5 with the steering wheel arranged thereon 3 is feasible.

Die Tragkonsole 5 weist hierzu einen seitlich außen nach unten abragenden Tragarm 25 mit einer quer durchgehenden Lagerbohrung 26 auf. Der Tragarm 25 ist über die Lagerbohrung und eine die Lagerbohrung 26 durchdringende Lagerachse 27 schwenkbar an zumindest im Klemmbereich parallelen Seitenflächen 25a, 25b des Tragarms 25 anliegenden Halterungsplatten 35, 36 einer sowohl der Höhenverstellung als auch Verschwenkung und Festlegung in einer eingestellten Position dienenden Positionierungsvorrichtung 28 angelenkt (siehe auch die 4 und 5).The support bracket 5 has for this purpose a laterally downwardly projecting support arm 25 with a transverse bearing bore 26 on. The support arm 25 is about the bearing bore and a bearing bore 26 penetrating bearing axis 27 pivotable on at least in the clamping area parallel side surfaces 25a . 25b of the support arm 25 adjoining mounting plates 35 . 36 a both the height adjustment and pivoting and fixing in a set position serving positioning device 28 hinged (see also the 4 and 5 ).

Die Positionierungsvorrichtung 28 ist mit ihren Halterungsplatten 35, 36 mittels Kulissensteinen 39 an einer fahrzeugfesten Kulisse 29 angelenkt und längs deren Führungskulisse 30 etwa parallel zur Lenkwelle 2 bzw. Lenksäule 1 für eine Höhenverstellung des Lenkrades 3 verschiebbar ausgebildet.The positioning device 28 is with their mounting plates 35 . 36 by means of sliding blocks 39 on a vehicle-fixed backdrop 29 hinged and along the guide track 30 approximately parallel to the steering shaft 2 or steering column 1 for a height adjustment of the steering wheel 3 slidably formed.

Wie in 3 gezeigt, ist im Innenraum des Lenkradkranzes 8 ein Trägergehäuse 15 angeordnet, das wenigstens einen Airbag 16 umfasst. Das Trägergehäuse 15 ist ferner über mehrere an seiner Unterseite angeordnete Lagerrollen 17 an der Oberseite 18 der Bodenplatte 12 abgestützt und über eine zentrale, unten vorspringende Hohlachse 19 in der Hohlachse 7 des Lenkrades 3 radial fixiert sowie durch geeignete Mittel 20 verdrehungsgesichert und axial fixiert an der Tragkonsole 5 festgelegt.As in 3 is shown in the interior of the steering wheel rim 8th a carrier housing 15 arranged, the at least one airbag 16 includes. The carrier housing 15 is also over several arranged on its underside bearing rollers 17 at the top 18 the bottom plate 12 supported and via a central, downwardly projecting hollow axle 19 in the hollow axle 7 of the steering wheel 3 radially fixed and by suitable means 20 secured against rotation and axially fixed to the support bracket 5 established.

Zur Verdeutlichung ist in 2 das Trägergehäuse 15 aus 3 nochmals ohne die anderen Komponenten der Lenkvorrichtung dargestellt. Durch die Hohlachse 19 am Trägergehäuse 15 sind elektrische Versorgungs- und/oder Steuerleitungen 21 hindurch und intern des Trägergehäuses 15 zum Airbag 16 und gegebenenfalls weiteren elektrischen Organen hingeführt.For clarification is in 2 the carrier housing 15 out 3 shown again without the other components of the steering device. Through the hollow axle 19 on the carrier housing 15 are electrical supply and / or control lines 21 through and internally of the carrier housing 15 to the airbag 16 and optionally other electrical organs.

Ein an dem Lenkrad 3 angeordneter Instrumententräger (nicht dargestellt) ist über die Hohlachse 19 in der Hohlachse 7 des Lenkrads 3 gegenüber letzterem radial fixiert und durch Mittel 20 verdrehungsgesichert und axial gesichert an der Tragkonsole 5 festgelegt. Als Mittel 20 zur Verdreh- und Axialsicherung des Instrumententrägers ist eine erste Sicherungsscheibe 53 und eine zweite Sicherungsscheibe 54 vorgesehen, von denen die erste Sicherungsscheibe 53 vom unteren Ende der Hohlachse 19 durchdrungen und an der Unterseite der Tragkonsole 5 verdrehungsgesichert angebracht ist, vorzugsweise mittels in Sacklochbohrungen eingreifender Zapfen 57. Die zweite Sicherungsscheibe 54 ist dagegen verdrehungsgesichert, aber axial verschiebbar außen an der Hohlachse 19 des Instrumententrägers angeordnet und nach korrekter Lageeinstellung des Instrumententrägers bei dessen Montage, vorzugsweise mittels radialer Schraubverbindungen 58 gegenüber der ersten Sicherungsscheibe 53 verdrehfest arretierbar. Der Instrumententräger 15 ist mittels einer auf einem Gewindeabschnitt 59 von dessen Hohlachse 19 von unten her aufgeschraubten und auf die zweite Sicherungsscheibe 54 einwirkenden Mutter 60 in einer eine leichtgängige Verdrehbarkeit des Lenkrads 3 gegenüber dem Instrumententräger sicherstellenden Position festlegbar.One on the steering wheel 3 arranged instrument carrier (not shown) is about the hollow axle 19 in the hollow axle 7 of the steering wheel 3 radially fixed relative to the latter and by means 20 secured against rotation and axially secured to the support bracket 5 established. As a means 20 for torsional and axial securing of the instrument carrier is a first locking washer 53 and a second lock washer 54 provided, of which the first lock washer 53 from the lower end of the hollow axle 19 penetrated and at the bottom of the support bracket 5 mounted secured against rotation, preferably by engaging in blind holes pin 57 , The second lock washer 54 is against rotation, but axially displaceable outside of the hollow shaft 19 of the instrument carrier and after correct position adjustment of the instrument carrier during its assembly, preferably by means of radial screw connections 58 opposite the first lock washer 53 lockable against rotation. The instrument carrier 15 is by means of a threaded portion 59 from its hollow axle 19 screwed on from below and on the second lock washer 54 acting mother 60 in a smooth twistability of the steering wheel 3 Can be fixed relative to the instrument carrier ensuring position.

Die Positionierungsvorrichtung 28 umfasst ferner eine durch einen Handgriff 31 betätigbare Klemmeinrichtung 32 mit zwei Klemmbacken 33, 34. Diese Klemmbacken 33, 34, die in einem der Kulisse 29 gegenüber liegend vor der Lenksäule 1 gegebenen Bereich der beiden Halterungsplatten 35, 36 an diesen mittels einer eine Querbohrung 37 durchdringenden Lagerachse 38 schwenkbar gelagert.The positioning device 28 further comprises one by a handle 31 actuatable clamping device 32 with two jaws 33 . 34 , These jaws 33 . 34 in a backdrop 29 opposite lying in front of the steering column 1 given area of the two support plates 35 . 36 at this by means of a transverse bore 37 penetrating bearing axis 38 pivoted.

Die ist ebenfalls in den 4 und 5 in einer vergrößerten Seitenansicht gezeigt. Hier ist auch erkennbar, dass die Positioniervorrichtung 28 durch die die parallelen Seitenflächen 25a, 25b; 29a, 29b sowohl des Tragarms 25 der Tragkonsole 5 als auch der Führungskulisse 29 zwischen den Halterungsplatten 35, 36 der Positionierungseinrichtung 28 festklemmbar oder für Verstellung freigebbar sind.It is also in the 4 and 5 shown in an enlarged side view. Here is also recognizable that the positioning device 28 through the the parallel side surfaces 25a . 25b ; 29a . 29b both of the support arm 25 the support bracket 5 as well as the leadership backdrop 29 between the mounting plates 35 . 36 the positioning device 28 can be clamped or released for adjustment.

Die beiden Halterungsplatten 35, 36 der Positionierungsvorrichtung 28 sind im Klemmfall mit ihren Innenflächen 35a, 36a an den Außenflächen 25a, 25b des Tragarmes 25 und den parallelen Seitenflächen 29a, 29b der Kulisse 29 anpressbar, und zwar über unter einem spitzen selbst hemmenden Winkel zur Vertikalen stehende innere Klemmflächen 33a, 34a an den Klemmbacken 33, 34 (siehe 4 und 5). Diese wirken mit hierzu parallelen schrägen äußeren Klemmflächen 35b, 36b an den Halterungsplatten 35, 36 zusammen und drücken bei Verschwenkung der Klemmbacken 33, 34 die Halterungsplatten 35, 36 in Richtung aufeinander zu.The two mounting plates 35 . 36 the positioning device 28 are in the terminal case with their inner surfaces 35a . 36a on the outer surfaces 25a . 25b of the support arm 25 and the parallel side surfaces 29a . 29b the scenery 29 can be pressed, and indeed on under an acute self-locking angle to the vertical stationary inner clamping surfaces 33a . 34a on the jaws 33 . 34 (please refer 4 and 5 ). These act with this parallel oblique outer clamping surfaces 35b . 36b on the mounting plates 35 . 36 together and press when pivoting the jaws 33 . 34 the mounting plates 35 . 36 towards each other.

Zur Sicherstellung einer permanenten, je nach Verschwenkstellung der Klemmeinrichtung 32 mehr oder weniger starken Klemmkraft sind die Klemmbacken 33, 34 der Klemmeinrichtung 32 durch eine vorgespannte Druckfeder 32a oder einen Federbügel an die Halterungsplatten 35, 36 angedrückt.To ensure a permanent, depending on the pivoting position of the clamping device 32 more or less strong clamping force are the jaws 33 . 34 the clamping device 32 by a preloaded compression spring 32a or a spring clip to the support plates 35 . 36 pressed.

Die in der vorstehenden Beschreibung und den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.The features of the invention disclosed in the foregoing description and the drawings and claims may be of importance both individually and in combination for the realization of the invention in its various forms.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Lenksäulesteering column
22: Lenkwellesteering shaft
33: Lenkradsteering wheel
44: oberer Endabschnittupper end section
4a4a: oberes Ende des oberen Endabschnittsupper end of the upper end portion
55: Tragkonsolesupport bracket
66: Zahnradgear
77: Lagerachse LenkradBearing axle steering wheel
88th: Lenkradkranzsteering wheel rim
99: Zahnkranzsprocket
1010: Innenverzahnung ZahnkranzInternal toothed ring gear
1111: Außenverzahnungexternal teeth
1212: Bodenplattebaseplate
1313: Unterseite der BodenplatteBottom of the bottom plate
1414: Lenkradachsesteering wheel axle
1515: Trägergehäusesupport housing
1616: Airbagair bag
1717: Lagerrollenbearing rollers
1818: Oberseite der BodenplatteTop of the bottom plate
1919: Hohlachsehollow shaft
2020: Befestigungsmittelfastener
2121: Versorgungs- und/oder SteuerleitungenSupply and / or control lines
2222: Kardangelenkuniversal joint
2323: nachfolgendes Teil (nachfolgender Lenkwellenabschnitt)following part (following steering shaft section)
2424: weiteres Teilanother part
2525: TragarmBeam
25a, 25b25a, 25b: parallele Seitenflächenparallel side surfaces
2626: Lagerbohrungbearing bore
2727: Lagerachsebearing axle
2828: Halterungbracket
2929: fahrzeugfeste Kulissevehicle-fixed scenery
29a, 29b29a, 29b: parallele Seitenflächeparallel side surface
3030: Führungskulisseguide link
3131: Handgriffhandle
3232: Klemmeinrichtungclamper
32a32a: vorgespannte Druckfederpreloaded compression spring
33, 3433, 34: Klemmbackejaw
33a, 34a33a, 34a: innere Klemmflächeninner clamping surfaces
35, 3635, 36: Halterungsplattesupport plate
35a, 36a35a, 36a: Innenfläche HalterungsplattenInner surface mounting plates
35b, 36b35b, 36b: Außenfläche HalterungsplattenOuter surface mounting plates
3737: Querbohrungcross hole
3838: Lagerachsebearing axle
3939: Kulissensteinesliding blocks
5353: Sicherungsscheibelock washer
5454: Sicherungsscheibelock washer
5757: Zapfenspigot
5858: Schraubverbindungscrew
5959: Gewindeabschnittthreaded portion
6060: Muttermother

Claims

Device for actuating the steering of a motor vehicle, having a) a tubular steering column ( 1 ) rotatably arranged steering shaft ( 2 ), and b) one rotation of the steering shaft ( 2 ) effecting steering wheel ( 3 ), where c) the steering wheel ( 3 ) and the steering shaft ( 2 ) are coupled by a mechanical translation such that a steering wheel rotation is a multiple revolution of the steering shaft ( 2 ) causes; d) an upper end section ( 4 ) of the steering shaft ( 2 ) a non-rotatably mounted gear ( 6 ), e) the steering wheel ( 3 ) below its steering wheel rim ( 8th ) a directly or indirectly connected thereto and arranged coaxially therewith ( 9 ), and f) for forming the mechanical translation, the gear ( 6 ) with the sprocket ( 9 ) is engaged; g) an upper end section ( 4 ) of the steering shaft ( 2 ) in a carrying console ( 5 ) is rotatably mounted, but axially fixed and at its upper end ( 4a ) a non-rotatably mounted gear ( 6 ) h) in the support bracket ( 5 ) also axially parallel and at a certain distance from the steering shaft end portion ( 4 ) the steering wheel ( 3 ) with its bearing axis ( 7 ) is mounted rotatably and axially fixed, and i) the steering wheel ( 3 ) below its steering wheel rim ( 8th ) an indirectly connected to this and arranged coaxially therewith ( 9 ), with its internal toothing ( 10 ) the gear ( 6 ) with its external toothing ( 11 ) is engaged and in such a translation is realized, the one turn of the steering wheel, a multiple revolution of the steering shaft ( 2 ) results; characterized in that j) the steering wheel ( 3 ) in a to the steering wheel rim ( 8th ) parallel plane indirectly connected to this bottom plate ( 12 ), which in the edge region of the steering shaft ( 2 ) facing side ( 13 ) coaxial with the steering wheel axis ( 14 ) the sprocket ( 9 ) and also with the below projecting bearing axis ( 7 ), via which the steering wheel ( 3 ) in the support bracket ( 5 ) is stored.

Apparatus according to claim 1, characterized in that a pitch circle diameter of the gear ( 6 ) and a pitch diameter of the ring gear ( 9 ) and thus the transmission ratio of this gear pair ( 6 . 9 ) are selected so that with a full turn of the steering wheel ( 3 ) at least three full revolutions of the steering shaft ( 2 ).

Apparatus according to claim 1, characterized in that a) that the bearing axis ( 7 ) of the steering wheel ( 3 ) is designed as a hollow axle, b) that in the interior of the steering wheel rim ( 8th ) a carrier housing ( 15 ) is arranged, the at least one airbag ( 16 ), also via a plurality of arranged on its underside bearing rollers ( 17 ) at the top ( 18 ) of the bottom plate ( 12 ) is supported and via a central, downwardly projecting hollow axle ( 19 ) in the hollow axle ( 7 ) of the steering wheel ( 3 ) radially fixed and by suitable means ( 20 ) torsion secured and axially fixed to the support bracket ( 5 ).

Apparatus according to claim 3, characterized in that through the hollow axle ( 19 ) on the carrier housing ( 15 ) electrical supply and / or control lines ( 21 ) and internally of the carrier housing ( 15 ) to the airbag ( 16 ) are guided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper end portion ( 4 ) of the steering shaft ( 2 ) one down from the support bracket ( 5 ) outstanding end region ( 4b ), which via a universal joint ( 22 ) with a part below ( 23 ) of the steering shaft ( 2 ), the non-rotatably, but axially displaceable in another part ( 24 ) of the steering shaft ( 2 ), so that both a pivoting and a height adjustment of the support bracket ( 5 ) with the steering wheel arranged thereon ( 3 ) is feasible.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the support bracket ( 5 ) a laterally outwardly projecting downwards support arm ( 25 ) with a transverse bearing bore ( 26 ) and via a latter penetrating bearing axis ( 27 ) pivotally on at least in the clamping area parallel side surfaces ( 25a . 25b ) of the support arm ( 25 ) adjoining support plates ( 35 . 36 ) of a height adjustment as well as pivoting and fixing in a set position serving positioning device ( 28 ) is articulated.

Device according to claim 6, characterized in that the positioning device ( 28 ) with their support plates ( 35 . 36 ) by means of sliding blocks ( 39 ) on a vehicle-fixed scenery ( 29 ) and along its guide ( 30 ) parallel to the steering shaft ( 2 ) or steering column ( 1 ) for a height adjustment of the steering wheel ( 3 ) is displaceable.

Device according to claims 6 or 7, characterized in that the positioning device ( 28 ) one by a handle ( 31 ) actuatable clamping device ( 32 ) with two jaws ( 33 . 34 ), which in one of the scenery ( 29 ) lying in front of the steering column ( 1 ) given area of the two support plates ( 35 . 36 ) at these by means of a transverse bore ( 37 ) penetrating bearing axis ( 38 ) are pivotally mounted and through which the parallel side surfaces ( 25a . 25b ; 29a . 29b ) of both the support arm ( 25 ) of the support bracket ( 5 ) as well as the guidance ( 29 ) between the support plates ( 35 . 36 ) of the positioning device ( 28 ) can be clamped or released for an adjustment.

Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the two support plates ( 35 . 36 ) of the positioning device ( 28 ) in the case of clamping with their inner surfaces ( 35a . 36a ) on the outer surfaces ( 25a . 25b ) of the support arm ( 25 ) and the parallel side surfaces ( 29a . 29b ) the scenery ( 29 ) can be pressed, and indeed on under an acute self-locking angle to the vertical stationary inner clamping surfaces ( 33a . 34a ) on the jaws ( 33 . 34 ), which are parallel to this with oblique outer clamping surfaces ( 35b . 36b ) on the support plates ( 35 . 36 ) and when pivoting the jaws ( 33 . 34 ) the mounting plates ( 35 . 36 ) to push towards each other.

Apparatus according to claim 9, characterized in that to ensure a permanent clamping force the jaws ( 33 . 34 ) of the clamping device ( 32 ) by a prestressed compression spring ( 32a ) or a spring clip to the support plates ( 35 . 36 ) are pressed.