DE3406327C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerradvorrichtung mit nicht- drehbarem Steuerradeinsatz für ein Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Im nicht-drehbaren oder stationären Steuerradeinsatz, welcher als Prallpolster ausgebildet sein kann, können Schalter für ein Radio, Fahrtrichtungsanzeigelampen, Scheinwerfer, ein Fahrtreglersystem, ein Signalhorn, oder Steuerschalter beispielsweise für eine Klimaanlage und ähnliche Einrichtungen sowie andere elektrische Bauelemente untergebracht sein.

Eine Steuerradvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus der DE-PS 8 72 011 bekannt. Das vom Steuerradeinsatz getragene Bauelement ist eine mechanische Uhr. Elektrische Leitungen zwischen stationären und rotierenden Teilen sind nicht vorgesehen. Aus der DE-OS 31 00 190 sind zwei Steuerradvorrichtungen bekannt, bei welchen ein nicht-drehbarer Steuerradeinsatz mit elektrischen Bauelementen versehen ist. Diese sind an elektrische Leitungen angeschlossen, welche sich durch die Steuerradnabe erstrecken. Der Steuerradeinsatz sitzt drehbar auf der Steuerradnabe, die drehfest mit der Steuerwelle verbunden ist. Bei der einen Ausführungsform sind zwei elektrische Leitungen als gegensinnig gewickelte Spiralfedern ausgebildet, die jeweils mit ihrem Ende an einer feststehenden Steuersäule und deren anderes Ende am Steuerradeinsatz befestigt ist, so daß durch deren sich gegenseitig aufhebende Drehmomente der Steuerradeinsatz sich nicht mitdreht, wenn der Steuerring gedreht wird. Bei der anderen Ausführungsform wird der Steuerradeinsatz durch Seilzüge an einer Drehung gehindert. Zur elektrischen Stromversorgung werden Schleifringe benötigt. Beide Ausführungsformen sind konstruktiv sehr aufwendig, großvolumig und trotzdem nicht betriebssicher.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei einer Steuerradvorrichtung der eingangs genannten Art eine zuverlässige und dauerhafte elektrische Verbindung zwischen verschiedenen elektrischen Ausrüstungsteilen im Fahrzeug, wie z. B. Radio, Blinker, Scheinwerfer, Hupe einerseits und Schaltern und anderen elektrischen Bauelementen andererseits zu schaffen, welch letztere von einem stationären Steuerradeinsatz getragen werden. Dabei soll nur ein minimaler Bauraum, insbesondere in axialer Richtung der Steuerwelle, erforderlich sein, ohne auf eine stabile Befestigung des nicht-drehbaren Steuereinsatzes verzichten zu müssen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden mit Bezug darauf beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Steuerradvorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines in der Steuerradvorrichtung von Fig. 1 enthaltenen Kabels, und

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Verbindungs­ abschnittes des Kabels von Fig. 2.

Entsprechend Fig. 1 erstreckt sich durch eine hohle Säule 1, welche an einer nicht gezeigten Autokarosserie angebracht ist, eine Steuerwelle 2, welche innerhalb der hohlen Säule um ihre eigene Achse drehbar ist. Eine Nabenplatte 3 ist am einen Ende der Steuerwelle 2 mit einer Nut 4 be­ festigt und besitzt nahe ihres Zentrums ein Durchgangs­ loch 3 a. Ein Steuerrad enthält einen Steuerring 5, der von einem Fahrer manuell betätigbar und durch Speichen 6 an der Nabenplatte 3 befestigt ist.

Ein Säulen-Sonnenrad 7 besteht beispielsweise aus Kunstharz, ist durch Schrauben 8 an der Stirnseite der Säule 1 be­ festigt und besitzt eine zentrale Bohrung, durch welche die Steuerwelle 2 sich so hindurcherstreckt, daß sie um ihre eigene Achse frei drehbar ist. Das Säulen- Sonnenrad 7 besitzt eine ringförmige Speichernut A in einer der Nabenplatte 3 gegenüberliegenden Ober­ fläche sowie eine Öffnung, welche mit der ringförmigen Speichernut A in Verbindung steht und in der entgegen­ gesetzten Oberfläche des Säulen-Sonnenrades 7 ausmündet.

Ein Nabenabdeckpolster 9 besitzt einen zentralen Zylinder­ teil 9 a, welcher von einer Rückwand des Nabenabdeck­ polsters in Richtung zur Nabenplatte 3 wegragt und dreh­ bar auf der äußeren Mantelfläche eines zentralen Vor­ sprunges 10 der Nabenplatte 3 sitzt. Der zentrale Zylinderteil 9 a wird von der Mutter 4 auf dem zentralen Vorsprung 10 gegen ein axiales Verschieben gesichert. Das Nabenabdeckpolster 9 trägt verschiedene elektrische Bau­ elemente, insbesondere elektrische Schalter 11 zur Steuerung eines Radios, Richtungsanzeigelampen, Schein­ werfern, eines Fahrtreglersystems, einer Hupe, und anderer elektrischer Ausrüstungsteile.

Ein Polster-Sonnenrad 12, beispielsweise aus Kunst­ harz, ist an der Rückwand des Nabenabdeckpolsters 9 befestigt und besitzt eine ringförmige Speichernut B in seiner Oberfläche, welche dem Nabenabdeckpolster 9 zuge­ wandt ist. Ferner weist das Polster-Sonnenrad 12 eine Öffnung 12 a auf, welche mit der ringförmigen Speicher­ nut B in Verbindung steht und in einer entgegengesetzten Oberfläche des Polster-Sonnenrades 12 ausmündet. Die Sonnenräder 7 und 12 der Säule und des Nabenabdeckpolsters haben die gleiche Anzahl von Zähnen.

Ein Paar Planetenradwellen 13, 13 ist durch Lager 13 a in der Nabenplatte 3 drehbar gelagert. Jede der Planeten­ radwellen 13, 13 trägt an ihren Enden Planetenräder 14, 14, welche mit den Sonnenrädern 7 und 12 der Säule bzw. des Nabenabdeckpolsters in Eingriff gehalten werden. Die Planetenräder 14, 14 bestehen beispielsweise aus Kunst­ harz und haben die gleiche Anzahl von Zähnen.

Wenn die Nabenabdeckplatte 3 durch das Steuerrad 5 ge­ dreht wird, drehen sich die Planetenräder 14 synchron um die mit ihnen in Eingriff stehenden Sonnenräder 7 und 12. Dabei bleiben das Sonnenrad 12 und das mit ihm verbundene Nabenabdeckpolster 9 stationär, statt sich relativ zur Säule 1 zu drehen.

Das Nabenabdeckpolster 9 beherbergt eine darin unterge­ brachte Grundplatte 15, welche verschiedene elektrische Bauelemente trägt, die mit den Schaltern 11 auf dem Nabenabdeckpolster 9 verbunden sind.

Entsprechend den Fig. 1, 2 und 3 ist ein Ende eines flexiblen Kabels 16 in Form eines Bandes oder einer Bahn an die elektrischen Bauelemente der Grundplatte 15 ange­ schlossen. Das flexible Kabel 16 hat eine Vielzahl von elektrischen Drähten 16 a. Das flexible Kabel 16 besitzt einen Abschnitt, welcher sich durch die Rückwand des Nabenabdeckpolsters 9 hindurcherstreckt und innerhalb der ringförmigen Speichernut B in dem Polster-Sonnenrad 12 quer zu sich selbst abgebogen ist. Ferner hat das flexible Kabel 16 eine erste Spirale 17, welche in der ringförmigen Speichernut B untergebracht ist und aus einer Vielzahl von im Uhrzeigersinn radial nach innen gewickelten Windungen besteht. Das radial äußere Ende der ersten Spirale 17 ist mit dem Kabelabschnitt verbunden, welcher sich vom Nabenabdeckpolster 9 her erstreckt. Das flexible Kabel 16 besitzt außerdem einen Verbindungsab­ schnitt 18, welcher sich von dem radial innersten Ende der Spirale 17 wegerstreckt, dabei quer zu sich selbst abgebogen ist, und durch die Öffnung 12 a des Polster- Sonnenrades 12 und die Öffnung 3 a in der Nabenplatte 3 bis in die ringförmige Speichernut A des Säulen-Sonnen­ rades 7 führt und darin ebenfalls quer zu sich selbst ab­ gebogen ist. In der ringförmigen Speichernut A ist eine zweite Spirale 19 des flexiblen Kabels 16 untergebracht, welche radial nach außen hin im Gegenuhrzeigersinn ge­ wickelt ist. Diese zweite Spirale 19 ist an ihrem radial inneren Ende mit dem Verbindungsabschnitt 18 verbunden. Ein weiterer Abschnitt des flexiblen Kabels 16 erstreckt sich von dem radial äußersten Ende der zweiten Spirale 19, ist dabei quer zu sich selbst abgebogen und erstreckt sich durch die Öffnung in dem Säulen-Sonnenrad 7 und durch das Ende der Säule 1 in die Säule 1 hinein. Das flexible Kabel 16 ist an Radio, Richtungssignalleuchten, Scheinwerfer, Fahrtreglersystem, Hupe und andere elektrische Ausrüstungsteile angeschlossen. "Quer zu sich selbst abgebogen" könnte jeweils auch als "schräg gefaltet" be­ zeichnet werden.

Die erste und zweite Spirale 17 und 19 haben ausreichende Längen und ausreichend viele locker gewickelte Windungen, um dem Verbindungsabschnitt 18, welcher sich durch die Öffnung 3 a in der Nabenplatte 3 hindurcherstreckt, zu er­ möglichen, daß er sich mit der Nabenplatte 3 drehen kann, ohne die Drehbewegung der Nabenplatte 3 zu be­ einträchtigen, wenn der Steuerring 5 gedreht wird.

Im folgenden wird die Funktionsweise des Steuerrades beschrieben. Wenn der Steuerring 5 in eine von beiden Richtungen gedreht wird, wird die Nabenplatte 3 durch die Speichen 6 und ebenso die Steuerwelle 2 gedreht. Die Drehbewegung der Nabenplatte 3 bewirkt, daß sich die Planetenräder 14 synchron um die Säulen- und Polster-Sonnenräder 7 und 12 drehen. Während dieser Zeit bleiben das Polster- Sonnenrad 12 und das Polster 9 stationär, ohne sich mit Bezug auf die Säule 1 zu drehen.

Der Verbindungsabschnitt 18 des flexiblen Kabels 16, welcher sich durch die Öffnung 3 a in der Nabenplatte 3 erstreckt, wird ebenfalls zusammen mit der ihn drehenden Nabenplatte 3 gedreht. Dem Verbindungsabschnitt 18 wird es durch die erste und zweite Spirale 17 und 18 ermöglicht, sich zusammen mit der Nabenplatte 3 zu bewegen, ohne irgendwelche Beeinträchtigung, weil die mit den beiden Spiralen 17 und 19 verbundenen Enden des Verbindungs­ abschnittes 18 nur zu geringen Radialbewegungen veranlaßt werden, entsprechend einem progressiven Aufwickeln oder Abwickeln der Spiralen 17 und 19, und zusammen mit der Nabenplatte 3 deren Winkelbewegungen mitmachen.

Bei der vorstehenden Vorrichtung des Steuerrades sind die erste und zweite Spirale 17 und 19 des Kabels 16 zur Übertragung von Signalen von den Schaltern 11 an dem Nabenabdeckpolster 9 zu dem Radio und anderen Ausrüstungs­ teilen in den Speichernuten B und A der Sonnenräder 12 und 7 des Nabenabdeckpolsters bzw. der Säule untergebracht. Die das Nabenabdeckpolster 9 stationär haltende Einrichtung, welche im wesentlichen aus den Sonnenrädern 12 und 7, den Wellen 13 und den Planetenrädern 14 besteht, ist in Axialrichtung des Steuerrades auf einer minimalen Dimen­ sion gehalten. Insbesondere wären, wenn die Spiralen 17 und 19 woanders als in den Sonnenrädern 12 und 7 unter­ gebracht würden, Gehäuse erforderlich, welche zwischen dem Polster-Sonnenrad 12 und der Nabenplatte 3 sowie zwischen dem Säulen-Sonnenrad 7 und der Nabenplatte 3 zur Unterbringung der Spiralen 17 und 19 anzuordnen wären. Diese Konstruktion würde jedoch die Vorrichtung, welche erforderlich ist, um das Nabenabdeckpolster nicht- drehbar zu machen, in axialer Richtung des Steuerrades ausweiten, so daß das Nabenabdeckpolster 9 in Richtung zum Fahrer hin hervorragen würde.

Mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird der für das Steuerrad verfügbare Raum von der Säule weg nur in minimalem Ausmaß beeinträchtigt. Da für die Unterbringung der Spiralen des Kabels keine besonderen Gehäuse er­ forderlich sind, wird die Zahl der Teile, welche die erfindungsgemäße Steuervorrichtung bilden, gegenüber bekannten Steuerradvorrichtungen nicht erhöht. Deshalb ist die Steuerradvorrichtung nach der Erfindung vom Kostenstandpunkt her vorteilhaft.

Im Rahmen der Erfindung können auch andere als flexible Kabel verwendet werden.

Claims (4)

1. Steuerradvorrichtung mit nicht-drehbarem Steuer­ radeinsatz für ein Fahrzeug, mit

• a) einer feststehenden Säule (1),
  b) einer Steuerwelle (2), die drehbar in der feststehenden Säule (1) gehalten ist,
  c) einer an der Steuerwelle (2) befestigen Nabe (3),
  d) einem Steuerring (5), welcher durch mindestens eine Speiche (6) von der Nabe (3) gehalten wird,
  e) einem Paar eines ersten und zweiten Sonnenra­ des (12, 7), von welchen axial je eines auf jeder Seite der Nabe (3) angeordnet ist und das zweite Son­ nenrad (7) an der feststehenden Säule (1) be­ festigt ist,
  f) mindestens einem Bauelement (11), welches vom Steuerradeinsatz (9) getragen wird, der am ersten Sonnenrad (12) auf der von der Nabe (3) abgewand­ ten Seite angebracht ist,
  g) mindestens einer Planetenradwelle (13), welche durch die Nabe (3) hindurchgeht und in ihr dreh­ bar gelagert ist,
  h) mindestens einem Paar eines ersten und zwei­ ten Planetenrades (14, 14 ), welche je an den Enden der Planetenradwelle (13) angebracht sind und mit dem ersten bzw. dem zweiten Sonnenrad (12, 7) in Eingriff stehen und das erste Sonnenrad (12) mit dem Steuerradeinsatz (9) während einer Dre­ hung des Steuerrings (5) und der Steuerwelle (2) stationär halten,

dadurch gekennzeichnet, daß

• i) ein Kabel (16) zur Übertragung eines Signals zwischen dem elektrischen Bauelement (11 ), vor­ zugsweise ein Schalter, und elektrischen Aus­ rüstungsteilen des Fahrzeuges vorgesehen ist, welches einen ersten Abschnitt (17) auf der einen Seite der Nabe (3) und einen zweiten Ab­ schnitt (19) auf der anderen Seite der Nabe (3) je in Form einer Spirale mit je einer Vielzahl von locker gewickelten Windungen und einen die beiden miteinander verbindenden, sich im we­ sentlichen axial durch die Nabe (3) erstrecken­ den Verbindungsabschnitt (18) aufweist, und daß
  j) die beiden Sonnenräder (12, 7) je mit einem Spei­ cherraum (B, A) versehen sind, in welchem die erste und zweite Spirale (17, 19) des Kabels (18) untergebracht sind.

2. Steuerradvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (16) bandförmig ist und einen ersten End­ abschnitt aufweist, welcher mit dem elektrischen Bau­ element ( 11) verbunden, quer zu sich selbst abgebo­ gen und an ein radial äußerstes Ende der ersten Spirale (17) angeschlossen ist, daß der Verbindungs­ abschnitt (18) dieses Kabels ein erstes Ende, welches mit dem radial innersten Ende der er­ sten Spirale (17) verbunden und quer zu sich selbst abgebogen ist, und ein zweites Ende auf­ weist, welches mit einem radial innersten Ende der zweiten Spirale (19) verbunden und quer zu sich selbst abgebogen ist, und daß das Kabel ei­ nen zweiten Endabschnitt aufweist, welcher mit einem radial äußersten Ende der zweiten Spirale (19) verbunden ist, quer zu sich selbst abgebo­ gen ist und sich in die Säule (1) erstreckt.

3. Steuerradvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherräume ringförmige Speichernuten (B, A) aufweisen, welche in den beiden Sonnenrädern (12, 7) in den Oberflächen gebildet sind, welche dem als Nabenabdeckpolster ausgebildeten Steuer­ radeinsatz (9) bzw. der plattenförmigen Nabe (3) zugewandt sind.