DE3619340A1 - Steuerrad - Google Patents
SteuerradInfo
- Publication number
- DE3619340A1 DE3619340A1 DE19863619340 DE3619340A DE3619340A1 DE 3619340 A1 DE3619340 A1 DE 3619340A1 DE 19863619340 DE19863619340 DE 19863619340 DE 3619340 A DE3619340 A DE 3619340A DE 3619340 A1 DE3619340 A1 DE 3619340A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- gears
- planetary
- steering wheel
- planet
- wheel according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/04—Hand wheels
- B62D1/10—Hubs; Connecting hubs to steering columns, e.g. adjustable
- B62D1/105—Non-rotatable hubs, e.g. the central part of the steering wheel not rotating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
- Y10T74/20207—Multiple controlling elements for single controlled element
- Y10T74/20256—Steering and controls assemblies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/20—Control lever and linkage systems
- Y10T74/20576—Elements
- Y10T74/20732—Handles
- Y10T74/20834—Hand wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
- Steering Controls (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Steuerrad für Fahrzeuge, insbesondere ein Steuerrad mit einer stationären Konsole und
einem Planetengetriebe.
Steuerräder mit einer stationären Konsole werden gegenwärtig entwickelt und sie verbessern die Handhabung elektronischer
Elemente/ wie z.B. Schalter/ Hupe, Steuereinheiten zur Einhaltung einer konstanten Geschwindigkeit/ Kommunikationsausrüstungen/
Radio, Lampen/ Lautsprecher, Anzeigeelemente etc., die in einem Teil der stationären Konsole untergebracht
werden können. Ferner wird der Handelswert durch Verbesserung der Handhabung gesteigert.
Ein Typ eines Steuerrades mit einer stationären Konsole ist in Figur 1 dargestellt. Hier verläuft eine Steuerwelle 58
durch ein Gestell 57 und sie hat eine Nabe 59, die an ihrem Ende befestigt ist/ sowie eine Platte 61, die am Umfang im
mittleren Abschnitt der Nabe 59 angeschweißt ist und sich horizontal nach außen von dieser erstreckt.
Ein gestellseitiges Sonnenrad 53b ist am Umfang des unteren Abschnittes der Nabe 59 angebracht, ein konsolenseitiges Sonnenrad
53a ist am Umfang des oberen Abschnittes der Nabe 59 angebracht und ein kastenförmiger Konsolenabschnitt 51 ist
am oberen Teil des Sonnenrades 53a befestigt.
Zwei Planetenwellen 54 und 64 sind mittels Gleitlagern 63 und 73 am Umfangsabschnitt der Platte 61 montiert und diese
Planetenwellen 54 und 64 tragen konsolenseitig Planetenräder 55a und 65a/ die in Eingriff mit dem Sonnenrad 53a stehen,
sowie gestellseitige Planetenräder 55b und 65b, die in Eingriff mit dem Sonnenrad 53b stehen, wodurch das Planetengetriebe
des Steuerrades gebildet wird.
Die beiden Planetenwellen 54 und 64 haben einen Abstand voneinander
und sie sind in einander entgegengesetzten Positionen um die Steuerwelle 58 angeordnet.
Bei dem vorbeschriebenen Steuerrad ist jedoch ein Spiel oder
toter Gang zwischen den beiden Sonnenrädern 53a und 53b sowie den vier Planetenrädern 55a und 55b/ 65a und 65b vorhanden,
ebenso Spiel infolge von Toleranzen bei den Maßen und beim Zusammenbau. Dieses Spiel ist die Ursache für die Entstehung
von starken Geräuschen und einer Lockerheit des Gerätes, wodurch die Handhabung, insbesondere eine angenehme Handhabung,
erschwert wird.
Ein anderer Typ eines Steuerrades mit einem Planetengetriebe ist in dem japanischen Gebrauchsmuster Nr. 57-191654 beschrieben,
welches Planetenrollen verwendet, die Standzeit dieses Steuerrades ist jedoch niedrig und es ist nicht einfach zusammenbaubar
.
Um Spiel und einen toten Gang und dergleichen zu überprüfen oder zu reduzieren, könnte man daran denken, Planetenräder zu
verwenden, die in radialer Richtung der Sonnenräder verschiebbar sind, z.B. welche mittels Federn radial gegen die Sonnenräder
angedrückt werden.
Bei einer solchen Lösung können jedoch die Planetenräder sich radial nach auswärts verschieben und außer Kontakt mit den
Sonnenrädern kommen, wenn beispielsweise eine drehende Kraft von außen her ausgeübt wird. Hierdurch entsteht das Problem,
daß die Planetenräder in ümfangsrichtung der Sonnenräder gleiten und dadurch die Konsole zum Drehen bringen können.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Steuerrad zu schaffen, das die oben genannten Nachteile, insbesondere
Lockerheit oder zu starke Geräusche, vermeidet oder wenigstens reduziert, die sonst aufgrund eines Spieles oder Schlupfes
zwischen den Zahnrädern auftreten können. Ferner soll der Zu-
3619348
sammenbau des Steuerrades vereinfacht und der Raum innerhalb des Planetengetriebes ausgenutzt werden. Zweckmäßigerweise
soll ferner eine Phaseneinstellung der Planetenräder/ die in Eingriff mit den Sonnenrädern sind, nicht erforderlich
sein. Sämtliche Planetenräder sollen möglichst mittels einer Form herstellbar sein, um die Herstellungskosten zu
verringern. Bei einer Herstellung der Planetenräder aus Kunstharz sollen Hohlräume aufgrund der Schrumpfung des Harzes
oder eine Versetzung der Zahnradmitten vermieden oder wenigstens reduziert werden. Ferner soll eine Hin- und Herbewegung
der Konsole weitgehend vermieden sowie Spiel, Schlupf und ein etwaiger toter Gang zwischen den Planetenrädern und den
Sonnenrädern vermieden oder wenigstens reduziert werden. Schließlich soll vorzugsweise das Drehmoment zur Betätigung
des Steuerrades verringert, zu hohe Geräusche reduziert und zu hohes Spiel unterdrückt werden.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Zeichnung beschrieben, in der
Figur 1 schematisch im Schnitt ein Steuerrad des hier zu beschreibenden Typs zeigt.
Figur 2 zeigt im Schnitt eine erste Ausführungsform der
Erfindung.
Figur 3 zeigt im Schnitt die Halterung der Planetenräder. Figur 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Figur 5 zeigt eine Lagereinheit der Ausführungsform nach
Figur 4.
Figur 6 zeigt perspektivisch eine dritte Ausführungsform
der Erfindung.
Figur 7 zeigt im Schnitt die Planetenräder der dritten Ausfuhrungsform.
Figur 8 zeigt im Schnitt ein Steuerrad nach der dritten Ausführungsform der Erfindung.
Figur 9 zeigt im Schnitt die Lagerung der Planetenräder in einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
Figur 10 zeigt eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Figur 9.
Figur 11 zeigt im Schnitt die vierte Ausführungsform der
Erfindung.
Figur 12 zeigt schematisch eine Einrichtung zum Messen des Betätigungs-Drehmomentes der vierten Ausführungsform.
Figur 13 zeigt in Form eines Schaubildes den Zusammenhang
zwischen dem Steigungswinkel des Gewindes und dem Betätigungs-Drehmoment bei der vierten Ausführungsform.
Figur 14 zeigt in Form eines Schaubildes den Zusammenhang
zwischen dem Steigungswinkel des Gewindes und der Ablenkung bzw. Biegung der Konsole bei der vierten
Ausführungsform.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung in Form eines Steuerrades
für Fahrzeuge wird anhand der Figuren 2 und 3 beschrieben.
Das Planetengetriebe dieser Ausführunsform umfaßt zwei Sonnenräder,
nämlich ein konsolenseitiges Sonnenrad 3a und ein gestellseitiges Sonnenrad 3b, allgemein als Sonnenräder 3 be-
36Τ93Ϊ0
zeichnet. Ferner ein konsolenseitiges Planetenrad 5a und
ein gestellseitiges Planetenrad 5b/ die auf einer Planetenwelle 4a sitzen. Außerdem ein konsolenseitiges Planetenrad
5c und ein gestellseitiges Planetenrad 5d, die auf einer Planetenwelle 4b sitzen, wobei die Planetenräder allgemein mit
dem Bezugszeichen 5 bezeichnet sind und in Eingriff mit den Sonnenrädern 3a und 3b stehen.
Wie Figur 2 zeigt/ erstreckt sich eine Steuerwelle 8 durch eine Säule oder ein Gestell 7 des Fahrzeuges und ist mit
einer Nabe 9 versehen, die eng auf ihren Endabschnitt aufgesetzt und mittels einer Mutter 10 auf der Welle 8 befestigt
ist. Eine Platte 11 ist mittels Schweißen am zentralen Abschnitt der Nabe 9 befestigt, derart, daß sie sich horizontal
von dieser nach außen erstreckt.
Am äußeren Randabschnitt der Platte 11 sind Speichen 12 angebracht
und ein Rad 13 ist mit den Enden der Speichen 12 verbunden .
Das Sonnenrad 3b mit Schrägverzahnung oder Schraubenverzahnung ist mittels eines Lagers 14 auf dem Umfang des unteren
Abschnittes der Nabe 9 relativ zu dieser drehbar gelagert und in nicht drehbarer Weise mit dem Gestell 7 durch Schrauben
verbunden.
Das Sonnenrad 3a mit Schrägverzahnung oder Schraubenverzahnung ist mittels eines Lagers 16 auf dem Umfang des oberen
Abschnittes der Nabe 9 gelagert und eine kastenförmige Konsole 1 ist mit dem oberen -Teil des Sonnenrades 3a durch Schrauben
17 fest verbunden, wobei dieser Konsolenabschnitt so gestaltet ist, daß in ihm nicht gezeigte elektronische Elemente,
wie z.B. Schalter oder Meßgeräte, untergebracht werden können.
"36193Ä0
Zwei Halteelemente 18a und 18b zur Abstützung der Planetenwellen
sind am Umfang der Platte 11 befestigt, derart, daß sie sich nicht in radialer Richtung der beiden Sonnenräder
3a und 3b bewegen können. Jedes Halteelement 18a, 18b hat
seitliche Rahmen 19 und 23, die sich in Längsrichtung der
Achse der Steuerwelle 8 erstrecken, und es sind Stützelemente 20 vorgesehen, die jeweils an die Rahmen 19 und 23 angeschweißt
sind und mittels Schrauben an der Platte 11 befestigt sind,
so daß die Halteelemente 18a und 18b an der Platte 11 mittels der beiden seitlichen Rahmen 19 und 23 befestigt sind.
Die Halteelemente, wie z.B. das Halteelement 18a, wie es z.B.
in Figur 2"gezeigt ist, haben ein oberes Gleitlager 21 und
ein unteres Gleitlager 22/ die in Längsrichtung einen Abstand
voneinander haben und an den Enden der Rahmen 19 und
23 befestigt sind, wobei die Planetenwelle 4a zwischen diesen Lagern verläuft und auf dieser Welle sind die Planetenräder
5a und 5b gelagert, wobei elastisches Element in Form einer Schraubenfeder 6 zwischen dem oberen Planetenrad 5a
und dem unteren Planetenrad 5b angeordnet ist. Zwischen den Gleitlagern 21 und 22 einerseits und den entsprechenden äusseren
Stirnflächen der Planetenräder 5a und 5b andererseits sind Lücken offengelassen und wenigstens eines der Planetenräder
5a und 5b ist auf der Planetenwelle 4a beweglich in Längsrichtung der Achse der Planetenwelle angeordnet. Die
Feder 6 übt eine elastische Kraft auf die Planetenräder aus und trennt die beiden Räder 5a und 5b voneinander in axialer
Richtung.
Die Stärke der elastischen Kraft ist auf einen Wert eingestellt, der ausreicht, die Oberflächen entsprechender Zähne
des Planetenrades 5, auf der Seite der Konsole 1, in Kontakt
mit den Oberflächen entsprechender Zähne des Sonnenrades 3a, auf der Seite der Platte 11, zu bringen und ebenso die Ober-
36Τ93Ϊ0
flächen entsprechender Zähne des Planetenrades 5b/ auf der
Seite des Gestelles Ί, in Kontakt mit den Oberflächen entsprechender
Zähne des Sonnenrades 3b/ auf der Seite der Platte 11, in Kontakt zu bringen.
Der Eingriff zwischen den beiden Sonnenrädern 3a und 3b und den Planetenrädern 5a und 5b erfolgt natürlich weich und
gleichmäßig.
Das andere Halteelement 18b, wie es in Figur 2 gezeigt ist,
hat ebenfalls ein oberes Gleitlager 21 und ein unteres Gleitlager 22, die an den oberen und unteren Endabschnitten der
Rahmen 19 und 23 befestigt sind, wobei zwischen und in den Gleitlagern die Planetenwelle 4b angeordnet und gelagert ist.
Die beiden Planetenräder 5c und 5d sind auf den Endabschnitten der Planetenwelle 4b so angebracht, daß sie in Längsrichtung
der Achse der Welle nicht beweglich sind. Ein elastisches Element, wie etwa die Feder 6, ist auf der Planetenwelle 4b
nicht vorgesehen/ wie noch erläutert wird.
Da das Sonnenrad 3a drehbar relativ zur Nabe 9 gelagert ist und dieses Sonnenrad 3a und das Planetenrad 5a eine Schraubenverzahnung
oder eine Schrägverzahnung haben, und durch die auf der Planetenwelle 4a sitzende Feder 6 eine Kraft auf das
Planetenrad 5a ausgeübt wird/ wird durch eine Kraftkomponente dieser durch die Feder ausgeübten Kraft das Sonnenrad 3a zu
drehen gesucht/ wobei das Planetenrad 5a sich gegenüber dem Planetenrad 5b axial verschieben kann.
Wenn das Sonnenrad 3a gedreht wird, kann der Eingriff zwischen den beiden Planetenrädern 5a und 5b und den beiden Sonnenrädern
3a und 3b locker werden, was zu Spiel führen könnte. Die beabsichtigte Funktion der Feder 6 auf der Planetenwelle 4a/
welche die beiden Planetenräder 5a und 5b voneinander trennt, um ein Spiel zu unterdrücken, würde dann nicht erreicht. Um
eine kleine Drehung des Sonnenrades 3a deshalb zu verhindern, die durch eine Kraftkomponente der Feder 6 entstehen könnte,
- 13 - " " 36Ϊ9340
ist die Planetenwelle 4b mit dem Halteelement der Planetenwelle fest verbunden.
Beim Zusammenbau des vorbeschriebenen Steuerrades, insbesondere
des Halteelementes 18a, wird die Schraubenfeder 6 so
eingebaut/ daß sie durch die beiden Planetenräder 5a und 5b in leicht zusammengedrücktem Zustand gehalten wird.
Nachfolgend wird die Funktion und die Wirkungsweise der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Wenn das Lenkrad 13 gedreht wird/ um einen Steuervorgang auszuüben,
werden als Folge der Drehung der Platte 11 die beiden Planetenräder 5a und 5c um das Sonnenrad 3a und die beiden anderen
Planetenräder 5b und 5d um das Sonnenrad 3b bewegt, wobei sie sich auf ihren entsprechenden Achsen drehen.
Da jedoch das Sonnenrad 3b an dem Träger 7 befestigt ist, dreht es sich nicht und das Sonnenrad 3a dreht sich ebenfalls
nicht wegen des Sonnenrades 3b und es ist ständig in nicht drehendem Zustand bezüglich des Trägers 7 gehalten. Dementsprechend
dreht sich auch die Konsole 1 nicht, die an dem Sonnenrad 3a befestigt ist. Da andererseits die Feder 6 auf der
Planetenwelle 4a die beiden Planetenräder 5a und 5b axial auf der Planetenwelle 4a auseinanderdrückt, drückt das Planetenrad
5a aufwärts gegen das Sonnenrad 3a, so daß die Oberflächen der entsprechenden schräg verlaufenden Zähne des Planetenrades
5a auf der Seite der Konsole 1 in Kontakt mit den Oberflächen der entsprechenden schräg verlaufenden Zähne des Sonnenrades
3a, auf der Seite der Platte 11, stehen.
Das das Planetenrad 5a das Sonnenrad 3a nach oben zu drücken sucht und das Sonnenrad 3a eine Schrägverzahnung oder Schraubenverzahnung
hat, wird ein Teil dieser auf die Schrägverzahnung
wirkende Kraft zu einer Kraftkomponente, welche das Sonnenrad
3a zu drehen sucht.
36Τ93Ϊ0
Infolge dieser Kraftkomponente sucht das Sonnenrad 3 sich ein wenig zu drehen, da jedoch das Planetenrad 5c und das
Planetenrad 5d, die auf den Endabschnitten der Planetenwelle 4b befestigt sind und keine Feder 6 zwischen ihnen vorgesehen
ist, in Eingriff stehen mit dem Sonnenrad 3a und dem Sonnenrad 3b/ und das Sonnenrad 3b mit dem Träger 7 in nicht
drehbarer Weise fest verbunden ist/ wird eine solche kleine Drehung des Sonnenrades 3a verhindert und dadurch ein Spiel
oder ein toter Gang unterdrückt.
Die Planetenwelle 4b und die beiden Planetenräder 5c und 5d/ die auf der Planetenwelle 4 befestigt sind, wirken somit als
Anschlag gegen eine Drehung des Sonnenrades 3a.
Auf diese Weise sind die Oberflächen/ auf der Seite der Konsole 1/ der entsprechenden Zähne des Planetenrades 5a ständig
in Kontakt mit den Oberflächen, auf der Seite der Platte 11/ der entsprechenden Zähne des Sonnenrades 3a7 wobei ein
Spiel oder ein toter Gang des Sonnenrades 3a unterdrückt werden.
Andererseits ist die Beziehung zwischen dem Planetenrad 5b und dem Sonnenrad 3b ähnlich derjenigen zwischen dem Planetenrad
5a und dem Sonnenrad 3a, d.h. das Planetenrad 5b bewegt sich um das Sonnenrad 3b/ wobei die Oberflächen entsprechender
schräg verzahnter Zähne des Planetenrades 5b, auf der Seite des Trägers 7, ständig in Kontakt mit den Oberflächen
entsprechender schräg verzahnter Zähne des Sonnenrades 3b, auf der Seite der Platte 11, stehen.
Wenn somit ein Zahn eines der Planetenräder zwischen zwei Zähne eines der Sonnenräder greift/ wird er in Kontakt mit
diesem gehalten, so daß ein Spiel im wesentlichen unterdrückt werden kann. Zwischen dem Sonnenrad 3a und den beiden Planetenrädern
5a und 5c sowie zwischen dem Sonnenrad 3b und den beiden Planetenrädern 5b und 5d entsteht somit keine Lockerung,
- 15 - " " 36Ϊ93Α0
so daß starke Geräusche bei der Betätigung des Steuerrades vermieden werden.
Da ferner- die Planetenwellen 4a und 4b/ auf denen die Planetenräder
5a/ 5b/ 5c und 5d sitzen, daran gehindert sind, sich in radialer Richtung der beiden Sonnenräder 3a und 3b
zu verschieben und zwar mit Hilfe der Platte 11, kann der
Eintritt zwischen den Planetenrädern 5a/ 5b/ 5c und 5d und
der beiden Sonnenräder 3a und 3b nicht gestört oder unterbrochen werden.
Die vorbeschriebene erste Ausführungsform der Erfindung ermöglicht
es somit. Spiel oder Schlupf zwischen den beiden Sonnenrädern 3a und 3b sowie den vier Planetenrädern 5a, 5b,
5c und 5d/ die eine Schräg- oder Schraubenverzahnung haben, wenigstens im wesentlichen zu unterdrücken/ indem ein elastisches
Element auf der einen Planetenwelle 4a angeordnet wird, durch welches die beiden Planetenräder 5a und 5b, die auf dieser
Welle sitzen, auseinandergedrückt werden, während die beiden Planetenräder 5c und 5d auf der anderen Planetenwelle 4b
fest angebracht sind, um dadurch eine Drehung des Sonnenrades 3a zu verhindern.
Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebene erste Ausführungsform
beschränkt, sondern es sind Modifikationen möglich. Beispielsweise können die Halteelemente 18a und 18b für
die Planetenräder 5a, 5b, 5c und 5d konstruktiv auch anders gestaltet werden.
Die Feder 6 kann ersetzt werden durch eine andere Einrichtung, durch welche die Planetenräder 5a und 5b in Längsrichtung
der Achse der Planetenwelle 4a aufeinander zu gedrückt, werden.
- 16 - " " 36Ϊ9350
Das obere und das untere Gleitlager 21a und 21b können direkt an der Platte 11 angebracht werden, ohne die Rahmen 19 und
23. Ferner ist es möglich/ ein Lager an den Mittelabschnitt der Planetenwelle 4a anzuordnen und dieses Lager an der
Platte 11 zu befestigen, wobei die Feder 6 dann zwischen dem
Lager und den Planetenrädern 5a und 5b angeordnet wird.
Die gleitenden Abschnitte des Planetenrades 5a und der Planetenwelle
4a können z.B. auch in Form einer Keilverzahnung ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, zwei Planetenräder
5, die auf eine Planetenwelle 4 sitzen, gleichzeitig in Eingriff mit einem Sonnenrad 3 zu bilden, und somit vier Planetenräder
5 insgesamt auf einer Planetenwelle 4a anzuordnen und zwei Planetenräder 5 so zu beaufschlagen, daß sie aufeinander
zu oder voneinander weg gedrückt werden.
Nach der ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei die wesentliche
Funktion des epicyclischen Getriebemechanismus beibehalten wird, können somit Spiel, Schlupf oder toter Gang
aufgrund von Toleranzen oder Fehlern beim Zusammenbau unterdrückt werden, wodurch starke Geräusche bei der Betätigung des
Steuerrades vermieden werden.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Figuren 4 und 5 beschrieben.
Eine Lagereinheit 25 ist in einer Ausnehmung 24 im Umfangsabschnitt
der Platte 11 angeordnet und mit der Platte 11 verbunden
.
Wie Figur 5 zeigt, hat die Lagereinheit 25 zwei vertikale und
parallele Seitenplatten 26, die sich in Längsrichtung der Achse der Steuerwelle 8 erstrecken, ferner Abschnittselemente 27,
die an entsprechende zentrale Abschnitte der Außenflächen der Platten 26 angeschweißt sind, ein oberes Gleitlager 28 und
ein unteres Gleitlager 29, die an den Stirnflächen der Seiten-
platten 26 und im Längsabstand voneinander befestigt sind. Die Lagereinheit 25 kann an der Platte 11 angebracht werden,
indem die seitlichen Platten 26 mittels der Stützelemente 27 an der Platte 11 befestigt werden. Zwei Planetenwellen
30a und 30b sind parallel zueinander in den oberen Gleitlagern 28 und den unteren Gleitlagern 29 in aufrechter
Position gelagert.
Auf der Planetenwelle 30a sind ein gestellseitiges Planetenrad 31b/ ein elastisches Element 32 und ein konsolenseitiges
Planetenrad 31a in dieser Reihenfolge von unten ausgesehen angeordnet, wobei die Planetenräder 31a und 31b, die eine
Schrägverzahnung oder eine Schraubenverzahnung haben, zusammen mit der Planetenwelle 30a drehbar sind und wenigstens
eines der Planetenräder auf der Planetenwelle 30a in Längsrichtung von deren Achse beweglich angeordnet ist. Zwischen
den oberen und unteren Gleitlagern 28 und 29 einerseits und den entsprechenden äußeren Stirnflächen der Planetenräder 31a
und 31b sind Zwischenräume belassen.
Die Planetenräder 31a und 31b sitzen z.B. mit Keilverzahnung
auf der Planetenwelle 30a und sie werden durch eine Schraubenfeder, die das elastische Element 32 bildet, in axialer Richtung
der Planetenwelle 30a auseinandergedrückt. Die andere Planetenwelle 30b ist benachbart zur Planetenwelle 30a angeordnet,
jedoch in einem Abstand von dieser, der etwas größer ist als der Durchmesser der Planetenräder 31a und 31b, und es
sind ein Planetenrad 31c und ein Planetenrad 31d auf der Planetenwelle
30b angeordnet, wobei die Planetenwelle 30b fest mit den Planetenrädern 31c und 31d verbunden ist.
Die vorbeschriebene Ausfuhrungsform ist ähnlich wie die erste
Ausfuhrungsform geeignet, eine Verdrehung des Sonnenrades 3a
zu verhindern, die sonst durch eine Kraftkomponente der Kraft verursacht würde, die durch die Feder 32 auf das Planetenrad
31a ausgeübt wird.
36Τ93Ϊ0'
Beim Zusammenbau des epicyclischen Getriebemechanismus wird die vorher zusammengebaute Lagereinheit 25 in die Ausnehmung
24 der Platte 11 eingesetzt. Dann werden die Stützelemente an der Naben-Platte 11 durch Schrauben befestigt.
Beim Zusammenbau der Lagereinheit 25 werden die Planetenräder 31a und 31b z.B. mittels Keilverzahnung auf die Planetenwelle
3Oa7 aufgesetzt/ auf welcher die Feder 32 bereits angeordnet
ist/ die Planetenwelle 30a wird dann in die Lager 28 und 29 eingesetzt, wobei die Feder 32 zwischen den Zahnrädern
31a und 31b zusammengedrückt wird/ dann werden die Planetenräder 31c und 31d auf den Enden der anderen Planetenwelle
30b befestigt und die Planetenwelle 30b in die Lager und 2 9 eingesetzt.
Die Funktion und die Wirkungsweise des Steuerrades nach der vorbeschriebenen Ausführungsform wird nachfolgend anhand von
Figur 4 beschrieben.
Wenn das Lenkrad 13 gedreht wird, um eine Steuerung auszuführen, werden die Platte 11 und die Lagereinheit 25 gedreht
und aufgrund der Drehung der Lagereinheit 25 werden die beiden
Planetenwellen 30a und 30b sowie die vier Planetenräder 31a/ 31b, 31c und 31d um die beiden Sonnenräder 3a und 3b gedreht,
wobei sie sich um ihre entsprechenden Achsen drehen.
Da jedoch das Sonnenrad 3b am Träger oder Gestell 7 befestigt ist, dreht es sich nicht und das Sonnenrad 3a dreht sich ebenfalls
nicht wegen des Sonnenrades 3b. Das Sonnenrad 3a wird somit ständig in nicht drehender Lage bezüglich des Gestelles
7 gehalten, d.h., die Konsole 1, die mit dem Sonnenrad 3a verbunden
ist, dreht sich ebenfalls nicht.
Andererseits aufgrund der Wirkung der elastischen Feder 32 auf der Planetenwelle 30a sind die Oberflächen der entsprechenden
Zähne des Sonnenrades 3a, auf der Seite der Platte 11, ständig in Kontakt mit den Oberflächen, auf der Seite der Kon-
36*1934'(Γ
sole 1, der entsprechenden Zähne des Planetenrades 31a und
ebenso sind die Oberflächen, auf der Seite der Platte 11, der entsprechenden schräg verzahnten Zähne des Sonnenrades
3b ständig in Kontakt mit den Oberflächen, auf der Seite des Gestelles 7, der entsprechenden schräg verzahnten oder
schraubenlinienförmigen Zähne des Planetenrades 31b.
Durch die Planetenräder 31a und 31b, die auf der Planetenwelle
30a angeordnet sind, werden somit Spiel, Lockerheit und starke Geräusche unterdrückt, die sonst aufgrund von
Toleranzen oder Maßfehlern und dergleichen auftreten würden.
Die beiden Planetenwellen 30a und 30b können einfach und genau an der Platte 11 angebracht werden mittels nur eines Arbeitsschrittes
, indem die Planetenwelle 30a, auf der die Planetenräder 31a und 31b bereits mittels Keilverzahnung befestigt
sind, an der Lagereinheit 25 befestigt wird, worauf die andere Planetenwelle 30b, auf der die Planetenwelle 31c und
31d an jedem ihrer Endabschnitte befestigt sind, an der Lagereinheit
25 befestigt wird, worauf die auf diese Weise zusammengebaute Lagereinheit 25 an der Platte 11 befestigt wird.
Dieser Zusammenbau des Steuerrades nach der zweiten Ausführungsform
kann in wenigen Schritten einfach erreicht werden, im Vergleich zu der eingangs erläuterten bisherigen Ausführungsform.
Da ferner die beiden Planetenwellen 30a und 30b in einem Lagergehäuse
25 nahe beieinander untergebracht sind, kann der Platz innerhalb des Planetengetriebes benutzt werden zur Unterbringung
beispielsweise von Relais und anderen Teilen, was bisher nicht oder kaum möglich war.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung kann in der Praxis auch in anderer modifizierter Weise ausgebildet sein.
3679350
Die Zahnräder des Planetengetriebes können Stirnräder sein. In diesem Fall ist ein Ende des elastischen Elements 32 auf
der Planetenwelle 30a mit dem Planetenrad 31a und das andere Ende mit dem Planetenrad 31b so verbunden, daß durch das elastische
Element 32 eine elastische Drehkraft auf die beiden Planetenräder 31a und 31b ausgeübt wird/ so daß sie sich in
wechselweise entgegengesetzten Richtungen längs ihres ümfangs zu drehen suchen, so daß die Zähne beispielsweise des Sonnenrades
3a durch die Zähne der beiden Plänetenräder 31a und 31b belastet bzw. in Umfangsrichtung beaufschlagt werden, wodurch
Spiel oder Schlupf unterdrückt werden.
Die Feder 32 kann so ausgebildet sein, daß die Planetenräder 31a und 31b in Längsrichtung der Achse der Planetenwelle 30a
aufeinander zu belastet werden.
Obwohl das elastische Elemente 32 auf der Planetenwelle 30a angeordnet ist, kann ein weiteres elastisches Element auf der
anderen Planetenwelle 30b angeordnet werden. In diesem Fall wird zweckmäßigerweise ein abgestufter Abschnitt auf der
Innenseite von jedem der Gleitlager 28 und 29 der Lagereinheit 25 vorgesehen, so daß die beiden Planetenräder 31c und
31d an bestimmten Punkten der Planetenwelle 30b sich nicht
mehr weiter voneinander entfernen können, innerhalb des Ausmaßes, in welchem ein Spiel durch die Wirkung des elastischen
Elementes 32 unterdrückt werden kann.
Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird außer den Wirkungen der ersten Ausfuhrungsform noch erreicht, daß der
Zusammenbau und Einbau der beiden Planetenwellen vereinfacht wird und der Platz innerhalb des Planetengetriebes noch in
anderer Weise wirksam genutzt werden kann.
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend
anhand der Figuren 6 bis 8 beschrieben.
- 21 - - " 36Τ93Ϊ0
Wie Figur 6 zeigt/ sind zwei vertikal gegenüberliegende Paare von Gleitlagerteilen 101 und 102 in Form einer Nut
im oberen Gleitlager 28 und im unteren Gleitlager 29 ausgebildet.
Das linke Paar von Lagerabschnitten 101 stützt drehbar Planetenwellen
104a und 104b von Planetenrädern 103a und 103b ab, die eine Schräg- oder Schraubenverzahnung haben und in
Eingriff mit den entsprechenden Sonnenrädern 3a und 3b stehen/ die ebenfalls eine Schräg- oder Schraubenverzahnung aufweisen,
wobei zwischen den Lagern 28 und 29 und den entsprechenden äußeren Stirnflächen der Planetenräder 103a und 103b Zwischenräume
belassen sind.
Wie Figur 7 zeigt, ist jeder der sich gegenüberliegenden inneren Stirnflächen der Planetenräder 103a und 103b mit je einer
Ausnehmung 105a bzw. 105b versehen, die versetzt zur Drehmitte liegen und gegen die gleitend oder verschiebbar zwei parallele
Stifte 106 eingesetzt sind. Zweckmäßigerweise ist je ein Ende der parallelen Stifte 106 mit je einem der Planetenräder 103a
bzw. 103b verbunden, während das andere Ende verschiebbar belassen
ist.
Die beiden Planetenräder 103a und 103b werden durch eine Feder 107 auseinandergedrückt, welche zwischen den beiden Planetenrädern
angeordnet ist, und infolge der Stifte 106 rotieren die Planetenräder in derselben Weise gleichzeitig miteinander
.
Bei dem oberen Lager 28 ist ein metallischer Sicherungsring 108 in die Planetenwelle 104a des Planetenrades 103a eingesetzt,
um die relativen beweglichen Abstände der Planetenräder 103a und 103b in Axialrichtung zu beschränken, und dadurch
eine Hin- und Herbewegung der Konsole 1 in Drehrichtung des Steuerrades ebenfalls im wesentlichen zu verhindern.
- 22 - " " 36T935Ö
Das rechte Lagerpaar 102 in Figur 6 stützt drehbar eine Planetenwelle
110 eines Planetenrades 109 ab, das gleichzeitig
mit beiden Sonnenrädern 3a und 3b in Eingriff steht. Diese Ausführungsform eines einteiligen Planetenrades dient demselben
Zweck wie bei der ersten und der zweiten Ausführungsform, d.h. es soll eine Drehung des Sonnenrades 3a verhindern, die
sonst infolge der Kraft der Feder 107, durch welche das Planetenrad 103a beaufschlagt wird, eintreten würde.
Beim Zusammenbau der Lagereinheit 111 der vorbeschriebenen
Ausführungsform werden die Planetenräder 103a und 103b durch die beiden parallelen Stifte 106 verbunden und die Feder 107
eingesetzt, worauf diese Einheit zwischen die Lagerteile 101 der beiden Gleitlager 28 und 29 eingesetzt wird, wobei die
beiden Planetenräder 103a und 103b gegen einander gedrückt werden. Ferner wird das andere Planetenrad 109 zwischen die
beiden anderen Lagerabschnitte 102 eingesetzt.
Diese dritte Ausfuhrungsform bildet außer den Funktionen und
Wirkungen'der ersten und zweiten Ausführungsform noch folgende
Vorteile.
Da das Planetenrad 109, das gleichzeitig in Eingriff mit beiden
Sonnenrädern 3a und 3b steht/ aus einem einzigen Planetenrad besteht, wird die Zahl der Bauteile reduziert und eine
Phaseneinstellung ist nicht erforderlich, wie dies der Fall ist, wenn zwei Planetenräder je eines für jedes Sonnenrad 3a
und 3b vorgesehen sind.
Da ferner die beiden Planetenräder 103a und 103b dieselbe Form
haben, kann eine Metallform zur Herstellung beider Räder verwendet und damit die Kosten gesenkt werden. Auch besteht bei
den Planetenrädern 103a und 103b, wenn sie aus Kunststoff hergestellt werden, keine oder kaum eine Gefahr des Schrumpfens
oder eines Mittenversatzes. Durch den Sicherungsring 108 werden die vertikalen Bewegungsmöglichkeiten der Zahnräder 103a
und 103b beschränkt, wodurch eine Hin- und Herbewegung der Kon-
- 23 - 3B1934T)
sole 1 in Drehrichtung des Steuerrades im wesentlichen verhindert werden kann.
In der Praxis kann die dritte Ausführungsform der Erfindung modifiziert werden.
Der Sicherungsring 108 kann auf der Planetenwelle 104b des Planetenrades 103b angeordnet werden, wobei dann ein Zwischenraum
zwischen den äußeren Stirnflächen der Planetenräder 103a und 103b einerseits und den Lagern 28 und 29 andererseits vorzusehen
ist, damit die Planetenräder 103a und 103b vertikal beweglich sind. Die Stifte 106 können so eingebaut werden, daß
ihre beiden Endabschnitte in den Bohrungen 105a und 105b, die
in den Planetenrädern 103a und 103b ausgebildet sind, gleiten können.
Eine vierte Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der
Figuren 9 bis 14 beschrieben. Wie in Figur 11 dargestellt ist,
ist ein gestellseitiges Sonnenrad 121b mit Schraubenverzahnung und einem Schraubenwinkel von 45° um den Umfang des unteren
Abschnittes der Nabe 9 angeordnet und am Gestell 7 befestigt, jedoch beweglich relativ zur Nabe 9 mittels eines Lagers 122
und eines metallischen Außenringes 123. Weiterhin ist ein konsolenseitiges Sonnenrad 121a mit Schraubenverzahnung, dessen
Schraubenwinkel 45° beträgt, um den Umfang des oberen Abschnittes der Nabe 9 mittels eines Lagers 124 und eines metallischen
Außenringes 125 angeordnet, wobei die Lager 122 und 124 mit Preßsitz in den metallischen äußeren Ringen 123 und 125 sitzen.
Isolierplatten 126 und 127 aus Kunstharz sind auf die Ringe 123 und 125 innerhalb der beiden Sonnenräder 121b und 121a
aufgesetzt und Gleitringe oder Schleifringe 128 und 129 sind entsprechend an der Stirnseite der Isolierplatten 126 und 127
befestigt. Diese Schleifringe 128 und 129 dienen zur Übertragung oder Weiterleitung von Signalen und dergleichen zwischen
nicht gezeigten elektronischen Elementen, die innerhalb der Kon-
- 24 - 3"619"34Ό
sole 1 angeordnet sind, sowie anderen nicht gezeigten elektronischen
Elementen, die an der Seite der Wagenkarrosserie angeordnet sind/ wobei Kontaktstifte 131 und Federn 132 vorgesehen
sind, die in einem Gehäuse 130 untergebracht sind, das an der Platte 11 befestigt ist. Stifte 133 dienen zur Auslösung
eines Winker-Mechanismus und ein Deckel 134 verhindert
den Eintritt von Fremdstoffen in das Planetengetriebe und
schließt dieses nach außen ab.
den Eintritt von Fremdstoffen in das Planetengetriebe und
schließt dieses nach außen ab.
An einer Aufnahmeplatte 135, die an dem Sonnenrad 121b angeschraubt
ist, sind Aufnahmeelemente 136 angebracht und feste Stifte 107 sind in die Aufnahmeelemente 136 eingepreßt. Insbesondere
sind zwei Gruppen von Aufnahmeelementen 136 und Stiften 137 an zwei Stellen vorgesehen und die Aufnahmeelemente
136 stehen in Preß-Kontakt mit entsprechenden festen Stiften 137, wobei sie sich an gegenüberliegenden Stellen etwas biegen können, womit das Sonnenrad 121b so fixiert ist, daß es sich nicht drehen kann. Durch die Stifte 137 wird ferner ein nicht gezeigter Kombinationsschalter mit einem Winkermechanismus festgelegt. Die Lager 124 und 122 sind an der Nabe 9 dadurch befestigt, daß ein oberer Anschlag 138 und ein unterer Anschlag 139 an die Nabe 9 angeschraubt sind.
136 stehen in Preß-Kontakt mit entsprechenden festen Stiften 137, wobei sie sich an gegenüberliegenden Stellen etwas biegen können, womit das Sonnenrad 121b so fixiert ist, daß es sich nicht drehen kann. Durch die Stifte 137 wird ferner ein nicht gezeigter Kombinationsschalter mit einem Winkermechanismus festgelegt. Die Lager 124 und 122 sind an der Nabe 9 dadurch befestigt, daß ein oberer Anschlag 138 und ein unterer Anschlag 139 an die Nabe 9 angeschraubt sind.
Wie die Figuren 9 und 10 zeigen, ist eine Lagereinheit 140
vorgesehen mit einem oberen Gleitlager 141a und einem unteren Gleitlager 141b/ die die Form eines Sektors haben und vertikal voneinander beabstandet sind, ferner mit Seitenplatten 142a
und 142b zur vertikalen Verbindung der inneren Stirnfläche an jedem Rand jedes Gleitlagers 141a und 141b, einer Rückplatte 143 mit einer gekrümmten Oberfläche, die an den Gleitlagern
141a und 141b und an den Seitenplatten 142a und 142b auf der Seite angebracht ist, die entgegengesetzt zu der anderen Seite liegt, die den Sonnenrädern 121a und 121b gegenüberliegt, wobei diese Teile aus Kunstharz in Form einer einzigen Einheit ausgebildet sind.
vorgesehen mit einem oberen Gleitlager 141a und einem unteren Gleitlager 141b/ die die Form eines Sektors haben und vertikal voneinander beabstandet sind, ferner mit Seitenplatten 142a
und 142b zur vertikalen Verbindung der inneren Stirnfläche an jedem Rand jedes Gleitlagers 141a und 141b, einer Rückplatte 143 mit einer gekrümmten Oberfläche, die an den Gleitlagern
141a und 141b und an den Seitenplatten 142a und 142b auf der Seite angebracht ist, die entgegengesetzt zu der anderen Seite liegt, die den Sonnenrädern 121a und 121b gegenüberliegt, wobei diese Teile aus Kunstharz in Form einer einzigen Einheit ausgebildet sind.
" 25 " *" "" *""3*619'34Ό
Jedes der oberen Gleitlager 141a und der unteren Gleitlager
141b ist in der rechten Hälfte von Figur 9 abgebogen oder abgekröpft/ so daß es auf einer anderen Höhe liegt bzw. eine
abgestufte Form hat, d.h. die rechte Hälfte des oberen Gleitlagers 141a liegt auf einem höheren Niveau, während die rechte
Hälfte des unteren Gleitlagers 141b auf einem niedrigeren Niveau
liegt.
Das obere Gleitlager 141a hat zwei Lagerabschnitte 144a und 145a und das untere Gleitlager 141b hat zwei Lagerabschnitte
144b und 145b. Demgemäß ist der vertikale Abstand zwischen den Lagerabschnitten 145a und 145b auf der rechten Seite grosser
als der vertikale Abstand zwischen den Lagerabschnitten 144a und 144b auf der linken Seite.
Ein gestellseitiges Planetenrad 146b mit Schraubenverzahnung
und einem Schraubenwinkel ß von 45° ist drehbar auf einer Planetenwelle
104b abgestützt mittels eines Lagerabschnittes 144b des unteren Lagers 141b, derart, rdaß es in Eingriff mit dem Sonnenrad
121b steht, dessen Verzahnungswinkel ß identisch zu dem ersteren, d.h. 45°, ist.
Ferner ist ein konsolenseitiges Planetenrad 146a mit Schraubenverzahnung
und einem Schraubenwinkel ß von ebenfalls 45° auf den oberen Endabschnitten der paralleln Stifte 106, die in dem
Planetenrad 146b sitzen, vertikal beweglich bezüglich der Stifte'!
106 angeordnet und es steht in Eingriff mit dem Sonnenrad 121a.
Ferner ist ein Planetenrad 147 in Form eines einzigen schraubenverzahnten
Zahnrades mit einem Schraubenwinkel ß von 45° drehbar mittels den Lagerteilen 145a und 145b abgestützt, das gleichzeitig
mit den beiden Sonnenrädern 121a und 121b in Eingriff
steht.
Das Planetenrad 147 ist durch die Lager 145a und 145b drehbar
gelagert, deren Abstand größer ist als der vertikale Abstand zwischen den Lagerteilen 144a und 144b/ und die Zahnbreite
des Planetenrades 147 ist relativ lang, so daß kein großer Spalt zwischen ihm und dem oberen Lager 141a oder dem
unteren Lager 141b verbleibt.
Die vierte Ausführungsform der Erfindung bietet über die Funktionen
und Wirkungen der ersten drei Ausführungsformen noch weitere Vorteile.
Da der Neigungswinkel ß der Verzahnung der Sonnenräder 121a
und 121b sowie der Planetenräder 146a, 146b und 147 groß gehalten ist und insbesondere 45° beträgt, wird die Kraftkomponente
in Richtung der Zähne, die durch die Planetenräder 146a und 146b aufgrund der Feder 107 gegen die Sonnenräder 121a
und 121b ausgeübt wird, klein. Die Reibung zwischen den Zahnflanken der Sonnenräder und der Planetenräder wird dadurch
verringert, das Betätigungsmoment erniedrigt und die Entstehung starker Geräusche vermieden.
Zu Versuchszwecken wurde der Steigungswinkel ß der Verzahnung bei den Sonnenrädern 121a, 121b und den Planetenrädern 146a,
146b und 147 in großem Maße verändert und die Räder wurden in Steuerräder der hier beschriebenen Ausführungsform eingesetzt.
Die so hergestellten Steuerräder wurden dann dreibis fünfmal wiederholt getestet/ um die Beziehung zwischen
dem Steigungswinkel ß der Verzahnung und dem für die Betätigung des Lenkrades erforderlichen Drehmoment festzustellen.
Als Referenzwert wurde das zur Betätigung des Lenkrades erforderliche
Drehmoment, d.h. das Steuermoment, erhalten, wie in Figur 12 dargestellt, wobei ein Ende eines Kabels 153 um
das Lenkrad 13 eines Steuerrades 151 gewickelt wurde, während das andere Ende an ein Lastmeßgerät 154 angekoppelt wurde,
worauf das Lastmeßgerät 154 mittels eines Linearmotors 155 bewegt und die Belastung abgelesen wurde, sobald das Lenkrad
Ϊ619Γ34Ό
sich zu drehen beginnt. Der erhaltene Zusammenhang zwischen der so gemessenen Belastung und dem Schraubenwinkel ß der
Verzahnung der entsprechenden Räder 121a, 121b, 146a, 146b und 147, die das Planetengetriebe bilden, ist in Figur 13
dargestellt. Die Auswertung der Kurve zeigt, daß mit zunehmendem Winkel ß das Betatigungsmoment abnimmt, es wird kleiner
als 1,0 kg«cm im Durchschnitt im Bereich von 25° bis 65° und
wenn der Winkel ß weiter steigt, nimmt auch das Betätigungsmoment wieder zu. Wird daher der Winkel ß, d.h. der Steigungswinkel
der Verzahnung der Zahnräder, so gewählt, daß er im Bereich von etwa 25° bis 65° liegt, vorzugsweise im Bereich
von etwa 35° bis 55°, wird der Maximalwert des Betätigungsmomentes kleiner als 1,0 kg-cm, womit man ein Steuerrad erhält
mit kleinem Steuerungswiderstand.
Die in Figur 14 dargestellte Kurve wurde erhalten, indem bei den Steuerrädern, die dem vorgenannten Test unterworfen wurden,
plötzlich die Drehung des Lenkrades 13 von Uhrzeigerrichtung in Gegenuhrzeigerrichtung oder umgekehrt gewechselt
wurde und die Ablenkung oder Biegung der Konsole 1 zum Zeitpunkt der Umkehrung gemessen wurde mittels eines kontaktlosen
Sensors (hergestellt von der Firma Reed Electric Works). Aus der Kurve nach Figur 14 ergibt sich, daß wenn der Schraubenwinkel
ß im Bereich von etwa 25° bis 60° liegt, der Grad der Ablenkung der Konsole 1 klein ist und nicht größer als 0,1°
im Durchschnitt.
Ferner zeigt sich, daß der Bereich von etwa 35° bis 55° für den Schraubenwinkel ß erwünscht ist, um den Maximalwert der
Abweichung der Konsole 1 nicht größer als 0,1° werden zu lassen.
Es wurde weiterhin ein Versuch durchgeführt, wobei zehn männliche
Fahrer mit siebenjähriger Erfahrung Fahrzeuge mit diesen Steuerrädern erzielten, um die Handhabung der Steuerung
und die Entstehung von Geräuschen beim Steuern zu untersuchen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 aufgeführt.
Schraubenwinkel ß (in Grad) | Gleichmäßigkeit |
10 | x -^ Δ |
15 | Δ |
20 | A |
25 | Λ ·~ ° |
35 | Λ ~ ° |
45 | 0 |
55 | 0 |
65 | 0 |
In der obigen Tabelle 1 bedeutet das Symbol "0", daß alle Fahrer geantwortet hatten "sehr gleichmäßig", das Symbol
'!Δ~°"» daß mehr als die Hälfte geantwortet hatten "gleich-,
mäßig", das Symbol "X^A " bedeutet, daß ein Drittel geantwortet
hat "einigermaßen gleichmäßig", und das Symbol "X" bedeutet, daß alle geantwortet haben "nicht gleichmäßig".
Das Symbol Δ bedeutet, daß etwa die Hälfte geantwortet hat "gleichmäßig".
Schraubenwinkel ß (in Grad) | starkes Geräusch |
10 | X r^ Λ |
15 | x **- Δ |
20 | Δ |
25 | Δ <** ο |
35 | Δ ^" ° |
45 | 0 |
55 | 0 |
65 | 4 <ν ο |
- 29 - " "" " 3S1934U
In der Tabelle 2 bedeutet das Symbol "0", daß alle geantwortet haben "perfekt geräuschfrei", das Symbol"A"bedeutet, daß etwa
die Hälfte geantwortet hat "starke Geräusche konnten nicht festgestellt werden", das Symbol "£*~~Ό"bedeutet, daß mehr
als die Hälfte geantwortet hat "starke Geräusche konnten nicht festgestellt werden", das Symbol "X-^-'Δ." bedeutet,
daß ein Drittel geantwortet hatte "etwas stärkere Geräusche" und das Symbol "X" bedeutet, daß alle geantwortet haben "starke
Geräusche festgestellt".
Die Untersuchungen ergaben somit, daß Steuerräder, welche die Sonnenräder 121a und 121b sowie die Planetenräder 146a,
146b und 147 enthielten, in einem Schraubenwinkel ß der Zahnräder im Bereich von 25° bis 60°, vorzugsweise im Bereich von
etwa 35° bis 55°, nur ein kleines Steuerdrehmoment oder Betätigungsdrehmoment
benötigen, daß sie ferner nur geringen Schlupf bzw. Spiel an der Konsole 1 hatten und daß die Geräuschbildung
gering war.
Bei dieser vierten Ausführungsform können die Planetenräder 146a und 146b auch so ausgeführt werden, daß sie z.B. durch Federn
aufeinander zu beaufschlagt werden.
Durch Einstellung des Schraubenwinkels bzw. des Steigungswinkels der Verzahnung der Sonnenräder und der Planetenräder auf
den großen Bereich von etwa 25° bis 60° werden die hervorragenden Wirkungen erzielt, nämlich eine Verringerung des Betätigungsmomentes, eine Verringerung der Geräusche und eine Unterdrückung
des Spiels in den Zahnrädern.
-Jp-
Leerseite -
Claims (23)
1. Steuerrad für Fahrzeuge mit einem Trägerabschnitt, einer sich durch diesen erstreckenden Steuerwelle, einer auf
dieser befestigten Nabe, einer an der Nabe befestigten Platte, einer Konsole, einer Mehrzahl von Sonnenrädern
mit Schräg- oder Schraubenverzahnung, einer Mehrzahl von Planetenwellen und einer Mehrzahl von Paaren von Planetenrädern
mit Schräg- oder Schraubenverzahnung, die auf den Planetenwellen sitzen und in Eingriff mit den Sonnenrädern
stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder (5a, 5b) eines Paares auf wenigstens einer
(4a) der Planetenwellen (4a, 4b) montiert 6ind, daß wenigstens eines dieser Paare von Planetenrädern (-5 a, 5b) in
Längsrichtung der Achse der Planetenwelle (4a) beweglich ist, und daß die Planetenräder (5a, 5b) durch ein elastisches
Element voneinander weg oder aufeinander zu in Längsrichtung der Achse der Planetenwelle (a) beaufschlagt sind.
2. Steuerrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Planetenräder eines Paares auf wenigstens einer anderen der Planetenwellen so befestigt sind, daß
sie in Längsrichtung der Achse dieser Planetenwelle nicht beweglich sind.
3. Steuerrad nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Halteelemente für die Planetenwellen, die am Umfang
der Naben-Platte (11) befestigt sind, um die Planetenwellen
abzustützen, und daß die Halteelemente in Radialrichtung der Sonnenräder nicht beweglich angebracht sind.
4. Steuerrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes der Halteelemente für die Planetenwellen aus einem Paar seitlicher Rahmen besteht, die sich in Längsrichtung
der Achse der Querwelle erstrecken, daß Stützele-
mente an den Rahmen befestigt sind/ durch welche die
Rahmen an der Naben-Welle (11) befestigt sind, und daß
ein Paar Gleitlager/ die in Längsrichtung der Rahmen im Abstand voneinander liegen/ an den Endabschnitten der Rahmen
befestigt sind und die Planetenwellen in den Gleitlagern abgestützt sind.
5. Steuerrad nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet,
daß das elastische Element eine Schraubenfeder ist/ die auf der einen Planetenwelle und zwischen den Planetenrädern
angeordnet ist.
6. Steuerrad für Fahrzeuge, mit einem Trägerabschnitt/ einer durch diesen verlaufenden Steuerwelle/ einer am Ende der
Steuerwelle befestigten Nabe/ einer Naben-Platte, die an der Nabe befestigt ist/ einer Konsole und einer Mehrzahl
von Sonnenrädern/ dadurch gekennzeichnet, daß eine Lagereinheit (25, 111/ 140) an der Naben-Platte
(11) angebracht ist, welche aus einer Mehrzahl von Planetenwellen (30a/ 30b/ 104a# 104b, 110) und einer Mehrzahl
von Planetenrädern (31a, 31b, 31c, 31d/ 103a/ 103b, 109,
146a, 146b, 147) besteht, die auf den Planetenwellen (30a, 30b, 104a, 104b, 110) befestigt sind und in Eingriff mit
den entsprechenden Sonnenrädern (3a, 3b, 121a, 121b) stehen.
7. Steuerrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sonnenräder und die Planetenräder schrägverzahnt oder schraubenverzahnt sind, daß die Lagereinheit
ein elastisches Element aufweist zur Beaufschlagung der Planetenräder eines Paares, die auf wenigstens einer der
Planetenwellen angeordnet sind und von dem wenigstens ein Planetenrad in Längsrichtung der Achse in der Planetenwelle
beweglich ist, derart, daß sich die Planetenräder in Längsrichtung der Planetenwelle annähern oder voneinander entfernen
können.
36193A0
8. Steuerrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenräder und die Planetenräder
in Form von Stirnrädern ausgebildet sind und die Lagereinheit ein elastisches Element hat/ um die Planetenräder
eines Paares, die auf einer der Planetenwellen sitzen, derart zu beaufschlagen, daß sie in wechselweise entgegengesetzter
Umfangsrichtung bewegbar sind.
9. Steuerrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element eine Schraubenfeder
ist, die auf der Planetenwelle und zwischen den Planetenrädern eines Paares angeordnet ist.
10. Steuerrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element eine Schraubenfeder
ist, die auf der Planetenwelle zwischen den beiden Planetenrädern eines Paares angeordnet ist und jedes
Ende der Schraubenfeder mit einem der Planetenräder verbunden ist.
11. Steuerrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit besteht aus einem
Paar seitlichen Platten, die sich in Längsrichtung der Achse der Steuerwelle erstrecken, einer Mehrzahl von
Stützelementen, die an den Seitenplatten befestigt sind und durch die die letzteren an der Nabenplatte (11) befestigt
sind, sowie einem Paar Gleitlager, die an den Endabschnitten und im Längsabstand an den Seitenplatten
befestigt sind, und daß zwischen den Gleitlagern die Planetenwellen montiert sind.
12. Steuerrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder eines Paares,
die auf wenigstens einer der Planetenwellen angeordnet sind, so befestigt sind, daß sie in Längsrichtung der
Achse der Planetenwelle nicht bewegbar sind.
13. Steuerrad nach Anspruch 12/ dadurch gekennzeichnet/ daß die Naben-Platte (11) an ihrem
Umfang eine Ausnehmung aufweist/ in der die Lagereinheit angeordnet ist.
14. Steuerrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet/ daß zwei der Planetenräder auf ihren
einander gegenüberliegenden Seiten zwei Stifte aufweisen/ um sie zusammen zu koppeln, und daß die entsprechenden
anderen Seiten dieser beiden Planetenräder mittels der Planetenwellen an der Lagereinheit befestigt sind.
15. Steuerrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet/ daß eines der Planetenräder so ausgebildet
ist/ daß es gleichzeitig mit sämtlichen Sonnenrädern in Eingriff steht.
16. Steuerrad nach Anspruch 14/ dadurch gekennzeichnet/ daß die Sonnenräder und die Planetenräder
eine Schraubenverzahnung haben/ daß ferner die Lagereinheit ein elastisches Element hat/ um die Planetenräder
eines Paares, welche durch die Stifte gekoppelt sind/ zu beaufschlagen, wobei wenigstens eines dieser Planetenräder
in Längsrichtung der Achsen der Stifte beweglich angeordnet ist, so daß die Planetenräder durch die Beaufschlagung
mittels des elastischen Elementes sich in Längsrichtung der Achsen der Stifte entweder annähern oder voneinander
entfernen können.
17. Steuerrad nach Anspruch 14/ dadurch gekennzeichnet/ daß zwei Planetenräder in ihren einander
gegenüberliegenden inneren Stirnflächen zwei Paare von Ausnehmungen haben, die versetzt zur Mitte der Planetenräder
ist, und daß die beiden Stifte in diesen Ausnehmungen angeordnet sind.
18. Steuerrad nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element eine
Schraubenfeder ist, die über den Stiften und zwischen den Planetenrädern angeordnet ist.
19. Steuerrad nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endabschnitt von jedem der
beiden Stifte, die in den Ausnehmungen angeordnet sind, jeweils an dem einen der beiden Planetenräder befestigt
ist, während die anderen Enden der Stifte in diesen Ausnehmungen verschiebbar sind.
20. Steuerrad nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß beide Endabschnitte der beiden
Stifte in den Ausnehmungen der beiden Planetenräder gleitend verschiebbar sind.
21. Steuerrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel oder Schraubenwinkel
der Verzahnung der Sonnenräder und der Planetenräder im Bereich von etwa 25° bis 60° liegt.
22. Steuerrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinheit eine Rück-Platte
aufweist, die an den beiden Seitenplatten und den beiden Gleitlagern auf der Seite befestigt ist, die gegenüber
der anderen Seite liegt, die den Sonnenrädern gegenüberliegt und daß jedes der beiden Gleitlager abgekröpft ausgebildet
ist, so daß eine Abstufung gebildet wird, und daß eine der beiden Seitenplatten in Längsrichtung länger
ausgebildet ist als die andere Seitenplatte.
23. Steuerrad nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Aufnehmerplatten, die an einem der Sonnenräder angebracht
sind, um dieses an dem Trägerabschnitt zu befestigen, Aufnehmerelementen, die an der Aufnehmerplatte befestigt
sind, sowie feste Stifte, die in Preßverbindung mit den Aufnehmerelementen stehen.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60125762A JPS61285170A (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | ステアリングホイ−ル |
JP60125761A JPS61285169A (ja) | 1985-06-10 | 1985-06-10 | ステアリングホイ−ル |
JP60191612A JPS6250273A (ja) | 1985-08-29 | 1985-08-29 | ステアリングホイ−ル |
JP5816586U JPH0535030Y2 (de) | 1986-04-16 | 1986-04-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3619340A1 true DE3619340A1 (de) | 1986-12-18 |
DE3619340C2 DE3619340C2 (de) | 1988-02-11 |
Family
ID=27463615
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863619340 Granted DE3619340A1 (de) | 1985-06-10 | 1986-06-09 | Steuerrad |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4796482A (de) |
CA (1) | CA1294517C (de) |
DE (1) | DE3619340A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004025750A1 (de) * | 2004-05-26 | 2005-12-15 | Bayerische Motoren Werke Ag | Lenkradanbindung für ein Kraftfahrzeug |
DE102004059551A1 (de) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Lenkradanordnung für ein Fahrzeug |
WO2009138462A1 (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | Takata-Petri Ag | Steering device for a motor vehicle, having a steering wheel, a steering shaft and a superposition gearing |
US7673898B2 (en) | 2006-03-07 | 2010-03-09 | Takata-Petri Ag | Device for mounting a module carrier on the steering wheel of a motor vehicle |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4932285A (en) * | 1989-11-13 | 1990-06-12 | Izumi Corporation Industries, Inc. | Non-rotating hub in steering wheel assembly |
GB2411937A (en) * | 2004-03-11 | 2005-09-14 | Autoliv Dev | Anti-backlash mechanism for the gear of a steering wheel |
WO2005094528A2 (en) | 2004-03-25 | 2005-10-13 | Timken Us Corporation | Steering wheel mounting assembly |
US7494440B2 (en) * | 2004-03-25 | 2009-02-24 | Timken Us Corporation | Steering wheel mounting assembly |
DE202004009837U1 (de) * | 2004-06-23 | 2004-10-28 | Trw Automotive Safety Systems Gmbh | Getriebe für eine Fahrzeuglenkvorrichtung mit feststehendem Mittelteil |
DE102005034636B3 (de) | 2005-07-20 | 2007-03-22 | Takata-Petri Ag | Lenkeinrichtung für eine Überlagerungslenkung |
GB0625764D0 (en) * | 2006-12-22 | 2007-02-07 | Bamford Excavators Ltd | Control apparatus for a machine |
JP2022146537A (ja) * | 2021-03-22 | 2022-10-05 | 本田技研工業株式会社 | 操舵装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4598603A (en) * | 1983-08-29 | 1986-07-08 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Steering wheel |
US4602523A (en) * | 1983-09-27 | 1986-07-29 | Nissan Motor Company, Ltd. | Steering system equipped with anti-rotation mechanism |
US4607539A (en) * | 1983-08-17 | 1986-08-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Steering wheel assembly with non-rotatable center hub |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2397126A (en) * | 1944-04-27 | 1946-03-26 | Bell Telephone Labor Inc | Gear drive mechanism |
JPS57172879A (en) * | 1981-04-14 | 1982-10-23 | Aisin Seiki Co Ltd | Steering handle for automobile |
JPS5890836A (ja) * | 1981-11-25 | 1983-05-30 | Aisin Seiki Co Ltd | ステアリング操作ボ−ドダイアル信号伝送装置 |
JPS59118547A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-09 | Toyoda Gosei Co Ltd | ステアリングホイ−ル |
-
1986
- 1986-06-06 US US06/871,544 patent/US4796482A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-06-09 CA CA000511159A patent/CA1294517C/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-06-09 DE DE19863619340 patent/DE3619340A1/de active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4607539A (en) * | 1983-08-17 | 1986-08-26 | Nissan Motor Co., Ltd. | Steering wheel assembly with non-rotatable center hub |
US4598603A (en) * | 1983-08-29 | 1986-07-08 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Steering wheel |
US4602523A (en) * | 1983-09-27 | 1986-07-29 | Nissan Motor Company, Ltd. | Steering system equipped with anti-rotation mechanism |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004025750A1 (de) * | 2004-05-26 | 2005-12-15 | Bayerische Motoren Werke Ag | Lenkradanbindung für ein Kraftfahrzeug |
DE102004059551A1 (de) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg | Lenkradanordnung für ein Fahrzeug |
US7673898B2 (en) | 2006-03-07 | 2010-03-09 | Takata-Petri Ag | Device for mounting a module carrier on the steering wheel of a motor vehicle |
WO2009138462A1 (en) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | Takata-Petri Ag | Steering device for a motor vehicle, having a steering wheel, a steering shaft and a superposition gearing |
JP2011520683A (ja) * | 2008-05-15 | 2011-07-21 | タカタ・ペトリ アーゲー | ステアリングホイール、ステアリングシャフト及びスーパーポジションギアを備えた自動車用のステアリング装置 |
US8230964B2 (en) | 2008-05-15 | 2012-07-31 | Takata-Petri Ag | Steering device for a motor vehicle, having a steering wheel, a steering shaft and a superposition gearing |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4796482A (en) | 1989-01-10 |
CA1294517C (en) | 1992-01-21 |
DE3619340C2 (de) | 1988-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3006331C3 (de) | Getriebe | |
EP1841635B1 (de) | Progressives getriebe | |
DE102004013009B4 (de) | Antrieb für eine Verstelleinrichtung innerhalb eines Fahrzeuges, insbesondere eine Sitzverstelleinrichtung innerhalb eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zur Herstellung eines solchen Antriebs | |
DE3019524A1 (de) | Kompaktes zahnradgetriebe fuer einen fensterbetaetiger | |
DE3801716A1 (de) | Differentialgetriebe | |
DD297371A5 (de) | Reduktionsgetriebe fuer ein spielfreies gelenk, das vor allem zur verstellung von verschiedenen teilen eines kraftfahrzeugsitzes einsetzbar ist | |
EP2015958B1 (de) | Verstellbeschlag für eine kraftfahrzeugkomponente und verfahren zur sicherung der arretierung eines verstellbeschlags | |
DE3529887C2 (de) | ||
EP1967761A2 (de) | Planetengetriebe | |
DE4217414C2 (de) | Achslager, insbesondere Radachslager für Kraftfahrzeuge | |
DE3619340A1 (de) | Steuerrad | |
WO2011051017A1 (de) | Getriebe-antriebseinheit | |
DE19547980A1 (de) | Differentialgetriebe | |
DE112016002670T5 (de) | Getriebeanordnung für elektrische Servolenkung | |
DE102007002780A1 (de) | Differentialvorrichtung eines Fahrzeuges | |
DE10032578A1 (de) | Rollbare(Getriebe-)Schnecke mit einer Hüllkurve mit Zwei-Kurven-Profil | |
DE3525231C2 (de) | ||
DE2138011B2 (de) | Schieberkurvengetriebe | |
DE3139110C2 (de) | Mehrstufiges Zahnradgetriebe | |
DE10059148A1 (de) | Kegelradmechanismus und elektrische Lenkhilfe, die diesen verwendet | |
DE19535437A1 (de) | Elektromotorischer Stellantrieb für Kraftfahrzeuge | |
DE2834707C2 (de) | Gelenkbeschlag für Fahrzeugsitze | |
DE2805044B2 (de) | Mechanische Schalteinrichtung für ein Wechselgetriebe | |
DE102019133406A1 (de) | Schubstangenführungsbaugruppe, Lenkaktuator sowie Verfahren zur Herstellung einer Schubstangenführungsbaugruppe | |
DE4217123C2 (de) | Rückenlehne für Fahrzeugsitze, insbesondere Kraftfahrzeugsitze |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |