DE3435021A1 - Lenksystem - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Lenksysteme für Straßenfahrzeuge und betrifft insbesondere ein Lenksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das mit einem Antirotationsmechanismus ausgerüstet ist, um ein Lenkradmittelpolster oder ähnliches unabhängig von der Drehung eines Lenkrades stationär zu halten.

Ein mit einem derartigen Antirotationsmechanismus ausgerüstetes Lenksystem umfaßt ein Paar innenverzahnter Zahnräder, von denen eins an einer Lenksäule oder Hülse einer Lenksäulenanordnung befestigt ist, und das andere auf einer Nabe eines Lenkrades gleiten kann und an dem ein Lenkradmittelpolster befestigt ist, und ein Paar auf einer gemeinsamen Welle zur Drehung mit ihr befestigter Ritzel, die mit den innenverzahnten Zahnrädern kämmen. Bei einem derartigen Lenksystem soll eine relative winklige Bewegung zwischen den innenverzahnten Zahnrädern und den Ritzeln vermieden werden, da eine derartige Bewegung ein Spiel des Lenkradmittelpolsters bewirkt. Um diese Forderung zu erfüllen, wurde ein Lenksystem vorgeschlagen, bei dem ein Paar federnder oder elastischer Walzen auf einer gemeinsamen Welle befestigt sind, die kraftvoll gegen die inneren zylindrischen Flächen der innenverzahnten Zahnräder gedrückt werden, um mittels Reibschluß das eine der innenverzahnten Zahnräder relativ zu dem anderen zu halten, wie dies in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 57/19 16 54 beschrieben ist. Das oben beschriebene Lenksystem löst zwar die gewünschte Aufgabe, hat sich jedoch nicht als vollständig zufriedenstellend herausgestellt, da es eine relativ große Anzahl Herstell- und Zusammenbauschritte erfordert und somit relativ hohe Herstellungs-und Zusammenbaukosten aufweist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lenksystem der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß es einen einfacheren Aufbau aufweist und einfacher zusammenzubauen ist, wobei es in der Lage sein soll, ein Lenkradmittelpolster ohne irgendein Spiel zu halten.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

Erfindungsgemäß wird ein Lenksystem, bestehend aus einer stationären Lenksäule, einer konzentrisch von der Lenksäule umgebenen Lenkwelle, einem Lenkrad mit einem Nabenabschnitt , mit dem es am oberen Endabschnitt der Lenkwelle zur Drehung mit ihr befestigt ist, einem Paar innenverzahnter Zahnräder, von denen eins mit dem Nabenabschnitt der Lenkwelle in der Weise verbunden ist, daß es relativ zu ihr drehbar ist, und von denen das andere mit dem oberen Endabschnitt der Lenksäule fest verbunden ist, einer Ritzelwelle und einem Paar an der Ritzelwelle drehbar mit ihr befestigter Ritzel,geschaffen, wobei Befestigungsmittel zur Befestigung der Ritzelwelle am Nabenabschnitt des Lenkrades in einer Weise, daß die Ritzel mit den innenverzahnten Zahnrädern kämmen können,vorgesehen sind, wobei erstere sich zu letzteren hin- und von letzteren wegbewegen können, und wobei Federmittel vorgesehen sind, um die Ritzel federnd gegen die innenverzahnten Zahnräder zur Vermeidung eines Spiels zwischen ihnen zu drücken.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Teilansicht eines bekannten

- mit einem Antirotationsmechanismus ausgerüsteten Lenksystems;

Fig. 2 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht des erfindungsgemäßen Lenksystems;

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III von Fig. 2;

Fig. 4 eine geschnittene Teilansicht der Einzelheiten eines Lenkraditiittelpolsters und seiner zugeordneten Teile, die bei dem Lenksystem gemäß Fig. 2 verwendet werden können;

Fig. 5 eine geschnittene Teilansicht eines mit einem Antirotationsmechanismus ausgerüsteten Lenksystems , mit Verbesserungen zum Zusammenbau; 15

Fig. 6 eine geschnittene Teilansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 5; und

Fig. 7 eine Ansicht in Richtung des PfeiIs VII in Fig.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 soll zuerst aus Gründen des besseren Verständnisses der Erfindungshöhe der vorliegenden Erfindung das in der oben genannten japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung beschriebene Lenksystem beschrieben werden.

Das in Fig. 1 gezeigte Lenkrad 10 ist an seinem Nabenabschnitt 10a am oberen Endabschnitt einer Steuerwelle 12 drehbar mit ihr befestigt. Die Steuerwelle 12 wird kon-0 zentrisch von einer Hülse oder Lenksäule 14 umgeben. Am Nabenabschnitt 10a des Lenkrades 10 ist ein innenverzahntes Zahnrad 16 drehbar befestigt, während am oberen Endabschnitt der Lenksäule 14 ein weiteres innenverzahntes Zahnrad 10 fest befestigt ist. Die innenverzahnten Zahnräder 16 und 18 haben den gleichen Wälzkreisdurchmesser und den gleichen Teilkreis und sind zueinander axial ausgerichtet. Die innenverzahnten Zahnräder 16 und 18 kämmen

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mit entsprechenden Ritzeln 20 und 22, die auf eine* · gemeinsamen Ritzelwelle 24 drehbar mit ihr befestigt sind. Die Ritzelwelle 24 ist drehbar in dem Lenkrad 10 angeordnet, so daß die Drehung des Lenkrades 10 bewirkt, daß sich die Ritzel 20 und 22 gleichzeitig drehen und sich um die Lenkwelle 12 bewegen, wodurch das innenverzahnte Zahnrad 16 relativ zur Lenksäule 14 stationär gehalten wird. Ein Lenkradmittelposter 26 ist an dem innenverzahnten Zahnrad 16 befestigt und wird somit stationär, unabhängig von der Drehung des Lenkrades 10 gehalten.

Das innenverzahnte Zahnrad 16 weist in der Nähe seiner Zähne 16a eine konzentrische innere zylindrische Fläche 16b auf, die einen kleineren Durchmesser als der Kopfkreis der Zähne 16a hat. Ähnlich weist das innenverzahnte Zahnrad 18 in der Nähe seiner Zähne 18a eine konzentrische innere zylindrische Fläche 18b auf. Weiter sind ein Paar elastischer oder federnder Rollen 28 und 3 0 vorgesehen, die auf einer gemeinsamen Rollenwelle 32 zur Drehung mit ihr befestigt sind, wobei diese Rollenwelle 32 wiederum drehbar am Lenkrad 11 befestigt ist. Die Rollen 28 und 30 werden kraftvoll gegen die inneren zylindrischen Flächen 16b und 18b der innenverzahnten Zahnräder 16 und 18 gedrückt und halten das innenverzahnte Zahnrad 16 mit Reibschluß relativ zu dem innenverzahnten Zahnrad 18.

Mit der oben genannten Konstruktion wurde zwar die gewünschte Aufgabe gelöst, eine Relativbewegung zwischen den innenverzahnten Zahnrädern 16 und 18 und dadurch ein Spiel des Lenkradmittelpolsters 26 zu vermeiden, sie hat sich jedoch nicht als vollständig zufriedenstellend herausgestellt, da sie eine relativ große Anzahl von Herstellungs- und Zusammenbauschritten benötigt und somit relativ bezüglich der Herstellung und des Zu-

sammenbaus infolge des Vorsehens der Rollen 28 und '30, der Rollenwelle 32, der inneren zylindrischen Flächen 16b und 18b usw. teuer ist.

Diese Nachteile des bekannten Lenksystems sollen mit der Erfindung, die im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 7 beschrieben wird, behoben werden.

In Fig. 2 und 3 sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In den Figuren ist ein Lenkrad 34 gezeigt, das an seinem Nabenabschnitt 34a am oberen Endabschnitt einer Lenkwelle 12 zur Drehung mit ihr befestigt ist. Die Lenkwelle 12 ist konzentrisch mittels einer Hülse oder Lenkssäule 14 umgeben, die an einem Fahrzeugteil mittels einer Lenksäulenhalterung oder ähnlichem befestigt ist, obwohl dies nicht in der Zeichnung dargestellt ist. An dem Nabenabschnitt 34a des Lenkrades 34 ist drehbar ein innenverzahntes Zahnrad 36 befestigt, das in axialer Richtung mittels einer Schulter 34b im Nabenabschnitt 34a und einem Sprengring 38, der in selbigen eingepaßt ist, festgelegt ist, während am oberen Endabschnitt der Lenksäule 14 ein weiteres innenverzahntes Zahnrad 40 befestigt ist, welches daran mittels einer Schraube 42 befestigt ist. Das innenverzahnte Zahnrad 36 ist im wesentlichen über seine gesamte Breite der Innenfläche seines Kranzes 36b mit Zähnen 36a versehen. Ähnlich ist das innenverzahnte Zahnrad 40 im wesentlichen über die gesamte Breite der Innenfläche seines Kranzes 40b mit Zähnen 40a versehen. Die innenverzahnten Zahnräder 36 und 40 haben den gleichen Wälz- und Teilkreisdurchmesser und sind zueinander axial ausgerichtet.

Das Lenkrad 34 ist an seinem Nabenabschnitt 34a mit einer eine Ritzelwelle aufnehmenden Öffnung 34c versehen, die in radialer Richtung des Lenkrades 34 verlängert ist, wie

dies in Fig. 3 dargestellt ist. In der öffnung 34c ist eine Ritzelwelle 42 so angeordnet, das sie drehbar und in Längsrichtung der öffnung 34c verschiebbar ist, d. h., daß sie in radialer Richtung in Bezug auf das Lenkrad 34 bewegbar ist. Ein Paar Ritzel 44 und 46 sind an der Ritzelwelle 42 drehbar mit ihr befestigt und kämmen mit den entsprechenden Zähnen 36a und 40a der innenverzahnten Zahnräder 36 und 40. Ein Paar Blattfedern 48 und 5 0 sind an den oberen und unteren Seiten des Nabenabschnitts 34a des Lenkrades 34 befestigt. Jede der Blattfedern 48 und 50 ist fest an einem Ende mit dem Nabenabschnitt 34a mittels einer Schraube 51 befestigt, und ist an ihrem anderen Ende mit einem gekrümmten oder halbkreisförmigen Endabschnitt 48a und 50a (siehe Fig. 3) versehen, der mit der Ritzelwelle 42 so in Berührung gebracht wird, daß er selbige teilweise umgreift. Die Blattfedern 48 und 50 sind so konstruiert und angeordnet, daß sie die Ritzel 44 und 46 in Richtung der Zähne 36a und 40a der innenverzahnten Zahnräder 36 und 4 0 drücken, so daß irgendein Spiel zwischen selbigen vermieden wird.

Ein Lenkradmittelpolster 26 ist am innenverzahnten Zahnrad 36 befestigt. Innerhalb des Mittelpolsters 26 ist eine elektrische Einheit 52 angeordnet, die mehrere Schaltknöpfe 54, 56 und 58 umfaßt, die teilweise von dem Mittelkissen 26 vorstehen.Die elektrische Einheit 52 ist am innenverzahnten Zahnrad 36 mittels einer Halterung 60 angeordnet. Ein Paar Gleitkontaktzungen 62 und 64,die am innenverzahnten Zahnrad 36 befestigt sind und elektrisch mit einem ihrer Enden mit konzentrischen Ringkontaktelementen 66 und 68, die am Nabenabschnitt 34a befestigt sind, in Verbindung stehen, stehen mit ihren anderen Enden mit konzentrischen Ringkontaktelementen 70 und 72, die an den innenverzahnten Zahnrad 40 befestigt sind,in Berührung (siehe Fig. 3).

Das Lenkradmittelpolster 26 und seine zugeordneten tfeile sind so angeordnet, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. In der Zeichnung ist eine Grundhalterung 78 dargestellt, die mit einer öffnung 78a zur Aufnahme eines Schaltknopfes 54 der elektrischen Einheit 52 versehen ist. Ein Mittelpolsterelement 80 umfaßt mehrere Rippen 80a, die die Grundhalterung 78 berühren. Das Mittelpolsterelement 80 ist zwischen der Halterung 78 und einer harten Endabdeckung 82 angeordnet, auf die eine matte Abdeckung (Finish) oder ähnliches aufgebracht wird. Die harte Abdeckung 82 umfaßt einen Steg 82a mittels dem sie an der Grundhalterung 78 befestigt ist und weist eine öffnung 82b auf, in der der Schaltknopf 54 der elektrischen Einheit 52 aufgenommen ist. Der Umfang der öffnung 82b der harten Abdeckung 82 ist so ausgebildet,,daß er mit der Grundhalterung 78 zusammenwirkt, um dazwischen den Umfang des Mittelpolsterelements 80 zu halten. Weiter ist eine Rippe 78b der Grundhalterung 78 dargestellt.

Die Drehung des Lenkrades 34 bewirkt, daß die Ritzel 44 und 46 sich gleichzeitig drehen und sich um die Lenkwelle 12 bewegen, wodurch das innenverzahnte Zahnrad 36 relativ zur Lenksäule 14 stationär gehalten wird. Das am innenverzahnten Zahnrad 36 befestigte Lenkradmittelpolster 26 wird somit unabhängig von der Drehung des Lenkrades 34 stationär gehalten.

In diesem Fall besteht kein Spiel zwischen den Innenzahnrädern 36 und 4 0 und den Ritzeln 44 und 46, da sie dauernd mittels der Blattfedern 48 und 50 gegeneinander gedruckt werden. Hierdurch ist es möglich, das Lenkradmittelpolster 26 ohne irgendein Spiel einzubauen. In diesem Zusammenhang soll darauf hingewiesen werden, daß das Lenksystem gemäß der Erfindung einen einfachen Aufbau aufweist, und verglichen mit dem bekannten Lenksystem leicht zusammenbaubar ist und somit mit verminderten Kosten herstellbar ist.

Beim Zusammenbau des oben beschriebenen Lenksystems bestand die Schwierigkeit/ die Winkelstellung des innenverzahnten Zahnrades 36 relativ zu Lenksäule 12 oder des innenverzahnten Zahnrades 40 zu bestimmen. Eine derartige Schwierigkeit wird mit der im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 7 beschriebenen Ausführungsform behoben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen.

Wie am besten in Fig. 7 gezeigt, wird das innenverzahnte Zahnrad 36 mit einer Bezugsmarkierung 84 an einer bestimmten Stelle an seiner größeren ümfangsflache versehen. Weiter ist andererseits auf der Lenksäule 14 oder dem anderen innenverzahnten Zahnrad 40, das darauf befestigt ist, auf der äußeren Ümfangsflache ein Paar Markierungen 86 und 86 vorgesehen, die eine Zone oder einen Bereich angeben, in der die Bezugsmarkierungen 84 liegen soll, wenn das innenverzahnte Zahnrad 36 richtig eingebaut oder mit einem Winkelfehler eingebaut ist, der geringer als der erlaubte Bereich ist. Die Zonenmarkierungen 86 und 86 sind mit einem Abstand entsprechend der Zahnteilung des innenverzahnten Zahnrades 36, in dieser Ausführungsform beispielsweise 4 mm, ausgebildet. Die mittels der Zonenmarkierungen 86 und 86 bezeichnete Zone kann mittels vier Skalenmarkierungen 88 in vier Abschnitte unterteilt sein, um den Winkelfehler festzustellen, mit dem das Zahnrad 36 eingebaut ist. Der Abstand zwischen den benachbarten Markierungen beträgt somit bei dieser Ausführungsfarm 1 mm. Wie man in Fig. 6 sieht, ist jede Zonenmarkierung 86 so ausgebildet, daß sie mit der Mitte des Zahnabstandes ausgerichtet ist.

Durch das Vorsehen derartiger Bezugs-, Zonen-und Skalenmarkierungen 84, 86 und 88 wird der Einbau des Innenzahnrades 36 einfacher und genauer.

- /in.

- Leerseite -

Claims (5)

KADÖR· KLUNKER · SCHMlTT-NEbSO^ · HiRSCH" "»- : B^TENTANWAETE q / q C Γ) Ο I EUROPEAN BOTENT ATTORNEYS K 21 943/7 · Nissan Motor Co. Ltd. 2, Takara-cho Kanegawa-ku Yokohama City / Japan Lenksvstem Patentansprüche

1. Lenksvstem bestehend aus einer stationären Lenksäule, einer konzentrisch von der Lenksäule umgebenen Lenkwelle, einem Lenkrad mit einem Nabenabschnitt, mit
dem es am oberen Endabschnitt der Lenkwelle zur Drehung mit ihr befestigt ist, einem Paar innenverzahnter

Zahnräder, von denen eins mit dem Nabenabschnitt der Lenkwelle in der Weise verbunden ist, daß es relativ zu ihr drehbar ist und von denen das andere mit dem oberen Endabschnitt der Lenksäule fest verbunden ist, einer Ritzelwelle und einem Paar an der Ritzelwelle drehbar mit ihr befestigter Ritzel, g e k e η η -

zeichnet durch Befestigungsmittel zur Befestigung der Ritzelwelle (42) am Nabenabschnitt (34a) des Lenkrades (34) in einer Weise, daß die Ritzel (44, 46) mit den innenverzahnten Zahnrädern (36, 40) kämmen können, wobei erstere (44, 46) sich zu letzteren (36,40) hin- und von letzteren (36, 40) wegbewegen können und durch Federmittel, um die Ritzel (44, 46) federnd gegen die innenverzahnten Zahnräder (36, 40) zur Vermeidung eines Spiels zwischen ihnen zu drücken. 10

2. Lenksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines (36) der innenverzahnten Zahnräder (36, 40) drehbar an dem Nabenabschnitt (34a) des Lenkrades (34) und das andere innenverzahnte Zahnrad (40) fest am oberen Endabschnitt der Lenksäule (14) befestigt ist.

3. Lenksystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel eine öffnung (34c) umfassen, die in bezug auf das Lenkrad (34) radial verlängert ist.

4. Lenksystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel ein Paar Blatt- federn (48, 50) umfassen, die jeweils mit einem Ende an den oberen und unteren Seiten des Nabenabschnitts (34a) des Lenkrades (34) befestigt sind, und die an ihren anderen Enden gekrümmte, die Ritzelwelle teilweise umgreifende Endabschnitte aufweisen.

5. Lenksystems nach Anspruch 1, dadurch g e k-e η η zeichnet, daß die innenverzahnten Zahnräder (36, 40) mit entsprechenden Ausrichtmarkierungen (84, 86, 88) auf den äußeren Umfangsflächen zur Bestimmung einer gewünschten winkligen Stelle eines (36) der innenverzahnten Zahnräder (36, 40) beim Zusammenbau versehen sind.