DE3619340C2 - - Google Patents

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DE3619340C2
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Tetsushi Hiramitsu
Satoshi Ono
Atsuo Haruhi Aichi Jp Hirano
Zenzaburo Konan Aichi Jp Murase
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Toyoda Gosei Co Ltd
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Toyoda Gosei Co Ltd
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    • B62D1/10Hubs; Connecting hubs to steering columns, e.g. adjustable
    • B62D1/105Non-rotatable hubs, e.g. the central part of the steering wheel not rotating
    • YGENERAL 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
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    • Y10T74/00Machine element or mechanism
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Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerrad für Fahrzeuge mit einer Lenksäule, einer sich durch diese erstreckenden Steuerwelle, einer auf dieser be­ festigten Nabe, einer Naben-Platte, einer Konsole, einer Mehrzahl von Sonnenrädern mit Schräg- oder Schraubenverzahnung, mehreren Planeten­ wellen und mehreren Paaren von Planetenrädern mit Schräg- oder Schrauben­ verzahnung, die auf den Planetenwellen sitzen und in Eingriff mit den Sonnenrädern stehen.
Ein Steuerrad dieser Art ist bekannt aus den US-Patentschriften 46 07 539, 46 02 523 und 45 98 603.
Diese bekannten Steuerräder haben ein relativ großes Spiel zwischen Sonnenrädern und Planetenrädern, was in der Praxis zu einer starken Geräuschbildung führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Steuerrad derart weiterzubilden, daß Spiel, Schlupf und ein etwaiger toter Gang zwischen den Planetenrädern und den Sonnenrädern wenigstens reduziert werden, um insbesondere den Geräuschpegel zu vermindern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Planetenräder eines Paares auf wenigstens einer der Planetenwellen montiert sind, daß wenigstens eines dieser Paare von Planetenrädern in Längsrichtung der Achse der einen Planetenwelle beweglich ist, und daß die Planetenräder durch ein elastisches Element voneinander weg oder aufeinander zu in Längsrichtung der Achse der einen Planetenwelle beaufschlagt sind.
Die obengenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner nach dem Kennzeichen des nebengeordneten Anspruchs 6 dadurch gelöst, daß eine ein elastisches Element aufweisende Lagereinheit an der Naben-Platte angebracht ist, welche aus einer Mehrzahl von Planetenwellen und einer Mehrzahl von Planeten­ rädern besteht, die auf den Planetenwellen befestigt sind und in Eingriff mit den entsprechenden Sonnenrädern stehen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben, in der
Fig. 1 schematisch im Schnitt ein Steuerrad des hier zu beschreibenden Typs zeigt.
Fig. 2 zeigt im Schnitt eine erste Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 zeigt im Schnitt die Halterung der Planetenräder.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Lagereinheit der Ausführungsform nach Fig. 4.
Fig. 6 zeigt perspektivisch eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 7 zeigt im Schnitt die Planetenräder der dritten Ausführungsform.
Fig. 8 zeigt im Schnitt ein Steuerrad nach der dritten Ausführungs­ form der Erfindung.
Fig. 9 zeigt im Schnitt die Lagerung der Planetenräder in einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 9.
Fig. 11 zeigt im Schnitt die vierte Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 12 zeigt schematisch eine Einrichtung zum Messen des Betätigungs- Drehmomentes der vierten Ausführungsform.
Fig. 13 zeigt in Form eines Schaubildes den Zusammenhang zwischen dem Steigungswinkel des Gewindes und dem Betätigungs-Drehmoment bei der vierten Ausführungsform.
Fig. 14 zeigt in Form eines Schaubildes den Zusammenhang zwischen dem Steigungswinkel des Gewindes und der Ablenkung bzw. Biegung der Konsole bei der vierten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt ein Steuerrad mit einer stationären Konsole bekannter Bauart. Hier verläuft eine Steuerwelle 58 durch ein Gestell 57. Die Steuerwelle hat eine Nabe 59 sowie eine Platte 61, die am Umfang der Nabe 59 angeschweißt ist und sich von dieser aus nach außen erstreckt.
Ein gestellseitiges Sonnenrad 53 b ist am Umfang des unteren Abschnittes der Nabe 59 angebracht, ein konsolenseitiges Sonnenrad 53 a ist am Um­ fang des oberen Abschnittes der Nabe 59 angebracht, und ein kasten­ förmiger Konsolenabschnitt 51 ist am oberen Teil des Sonnenrades 53 a befestigt.
Zwei Planetenwellen 54 und 64 sind mittels Gleitlagern 63 und 73 am Umfang der Platte 61 montiert, und diese Planetenwellen 54 und 64 tragen konsolen­ seitig Planetenräder 55 a und 65 a, die in Eingriff mit dem Sonnenrad 53 a stehen, sowie gestellseitige Planetenräder 55 b und 65 b, die in Eingriff mit dem Sonnenrad 53 b stehen, wodurch das Planetengetriebe des Steuer­ rades 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 diesem Steuerrad ist jedoch ein relativ großes Spiel zwischen den beiden Sonnenrädern 53 a und 53 b sowie den vier Planetenrädern 55 a, 55 b, sowie 65 a und 65 b vorhanden, welches die Ursache ist für die Entstehung von starken Geräuschen im Betrieb.
Anhand der Fig. 2 und 3 wird nun eine erste Ausführungsform eines Steuerrades für Fahrzeuge nach der Erfindung beschrieben.
Das Planetengetriebe dieser Ausführungsform umfaßt zwei Sonnen­ räder, nämlich ein konsolenseitiges Sonnenrad 3 a und ein ge­ stellseitiges Sonnenrad 3 b, allgemein als Sonnenräder 3 be­ zeichnet. Ferner ein konsolenseitiges Planetenrad 5 a und ein gestellseitiges Planetenrad 5 b, die auf einer Planeten­ welle 4 a sitzen. Außerdem ein konsolenseitiges Planetenrad 5 c und ein gestellseitiges Planetenrad 5 d, die auf einer Pla­ netenwelle 4 b sitzen, wobei die Planetenräder allgemein mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet sind und in Eingriff mit den Sonnenrädern 3 a und 3 b stehen.
Wie Fig. 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 aufge­ setzt und mittels einer Mutter 10 auf der Welle 8 befestigt ist. Eine Platte 11 ist mittels Schweißen am zentralen Ab­ schnitt der Nabe 9 befestigt, derart, daß sie sich horizontal von dieser nach außen erstreckt.
Am äußeren Randabschnitt der Platte 11 sind Speichen 12 an­ gebracht und ein Rad 13 ist mit den Enden der Speichen 12 ver­ bunden.
Das Sonnenrad 3 b mit Schrägverzahnung oder Schraubenverzah­ nung 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 15 verbunden.
Das Sonnenrad 3 a mit Schrägverzahnung oder Schraubenverzah­ nung ist mittels eines Lagers 16 auf dem Umfang des oberen Abschnittes der Nabe 9 gelagert und eine kastenförmige Kon­ sole 1 ist mit dem oberen Teil des Sonnenrades 3 a durch Schrau­ ben 17 fest verbunden, wobei dieser Konsolenabschnitt so ge­ staltet ist, daß in ihm nicht gezeigte elektronische Elemente, wie z. B. Schalter oder Meßgeräte, untergebracht werden können.
Zwei Halteelemente 18 a und 18 b zur Abstützung der Planeten­ wellen sind am Umfang der Platte 11 befestigt,, derart, daß sie sich nicht in radialer Richtung der beiden Sonnenräder 3 a und 3 b bewegen können. Jedes Halteelement 18 a, 18 b 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 18 a und 18 b an der Platte 11 mittels der beiden seitlichen Rahmen 19 und 23 befestigt sind.
Die Halteelemente, wie z. B. das Halteelement 18 a, wie es z. B. in Fig. 2 gezeigt ist, haben ein oberes Gleitlager 21 und ein unteres Gleitlager 22, die in Längsrichtung einen Ab­ stand voneinander haben und an den Enden der Rahmen 19 und 23 befestigt sind, wobei die Planetenwelle 4 a zwischen diesen Lagern verläuft und auf dieser Welle sind die Planeten­ räder 5 a und 5 b gelagert, wobei elastisches Element in Form einer Schraubenfeder 6 zwischen dem oberen Planetenrad 5 a und dem unteren Planetenrad 5 b angeordnet ist. Zwischen den Gleitlagern 21 und 22 einerseits und den entsprechenden äußeren Stirnflächen der Planetenräder 5 a und 5 b andererseits sind Lücken offengelassen und wenigstens eines der Planeten­ räder 5 a und 5 b ist auf der Planetenwelle 4 a beweglich in Längsrichtung der Achse der Planetenwelle angeordnet. Die Feder 6 übt eine elastische Kraft auf die Planetenräder aus und trennt die beiden Räder 5 a und 5 b voneinander in axialer Richtung.
Die Stärke der elastischen Kraft ist auf einen Wert einge­ stellt, der ausreicht, die Oberflächen entsprechender Zähne des Planetenrades 5, auf der Seite der Konsole 1, in Kontakt mit den Oberflächen entsprechender Zähne des Sonnenrades 3 a, auf der Seite der Platte 11, zu bringen und ebenso die Ober­ flächen entsprechender Zähne des Planetenrades 5 b, auf der Seite des Gestelles 7, in Kontakt mit den Oberflächen ent­ sprechender Zähne des Sonnenrades 3 b, auf der Seite der Platte 11, in Kontakt zu bringen.
Der Eingriff zwischen den beiden Sonnenrädern 3 a und 3 b und den Planetenrädern 5 a und 5 b erfolgt natürlich weich und gleichmäßig.
Das andere Halteelement 18 b, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, hat ebenfalls ein oberes Gleitlager 21 und ein unteres Gleit­ lager 22, die an den oberen und unteren Endabschnitten der Rahmen 19 und 23 befestigt sind, wobei zwischen und in den Gleitlagern die Planetenwelle 4 b angeordnet und gelagert ist. Die beiden Planetenräder 5 c und 5 d sind auf den Endabschnit­ ten der Planetenwelle 4 b so angebracht, daß sie in Längsrich­ tung der Achse der Welle nicht beweglich sind. Ein elastisches Element, wie etwa die Feder 6, ist auf der Planetenwelle 4 b nicht vorgesehen, wie noch erläutert wird.
Da das Sonnenrad 3 a drehbar relativ zur Nabe 9 gelagert ist und dieses Sonnenrad 3 a und das Planetenrad 5 a eine Schrauben­ verzahnung oder eine Schrägverzahnung haben, und durch die auf der Planetenwelle 4 a sitzende Feder 6 eine Kraft auf das Planetenrad 5 a ausgeübt wird, wird durch eine Kraftkomponente dieser durch die Feder ausgeübten Kraft das Sonnenrad 3 a zu drehen gesucht, wobei das Planetenrad 5 a sich gegenüber dem Planetenrad 5 b axial verschieben kann.
Wenn das Sonnenrad 3 a gedreht wird, kann der Eingriff zwischen den beiden Planetenrädern 5 a und 5 b und den beiden Sonnen­ rädern 3 a und 3 b locker werden, was zu Spiel führen könnte. Die beabsichtigte Funktion der Feder 6 auf der Planetenwelle 4 a, welche die beiden Planetenräder 5 a und 5 b voneinander trennt, um ein Spiel zu unterdrücken, würde dann nicht erreicht. Um eine kleine Drehung des Sonnenrades 3 a deshalb zu verhindern, die durch eine Kraftkomponente der Feder 6 entstehen könnte, ist die Planetenwelle 4 b mit dem Halteelement der Planeten­ welle fest verbunden.
Beim Zusammenbau des vorbeschriebenen Steuerrades, insbeson­ dere des Halteelementes 18 a, wird die Schraubenfeder 6 so eingebaut, daß sie durch die beiden Planetenräder 5 a und 5 b in leicht zusammengedrücktem Zustand gehalten wird.
Nachfolgend wird die Funktion und die Wirkungsweise der er­ sten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Wenn das Lenkrad 13 gedreht wird, um einen Steuervorgang aus­ zuüben, werden als Folge der Drehung der Platte 11 die beiden Planetenräder 5 a und 5 c um das Sonnenrad 3 a und die beiden an­ deren Planetenräder 5 b und 5 d um das Sonnenrad 3 b bewegt, wo­ bei sie sich auf ihren entsprechenden Achsen drehen.
Da jedoch das Sonnenrad 3 b an dem Träger 7 befestigt ist, dreht es sich nicht und das Sonnenrad 3 a dreht sich ebenfalls nicht wegen des Sonnenrades 3 b und es ist ständig in nicht drehendem Zustand bezüglich des Trägers 7 gehalten. Dementspre­ chend dreht sich auch die Konsole 1 nicht, die an dem Sonnen­ rad 3 a befestigt ist. Da andererseits die Feder 6 auf der Planetenwelle 4 a die beiden Planetenräder 5 a und 5 b axial auf der Planetenwelle 4 a auseinanderdrückt, drückt das Planeten­ rad 5 a aufwärts gegen das Sonnenrad 3 a, so daß die Oberflä­ chen der entsprechenden schräg verlaufenden Zähne des Planeten­ rades 5 a auf der Seite der Konsole 1 in Kontakt mit den Ober­ flächen der entsprechenden schräg verlaufenden Zähne des Sonnen­ rades 3 a, auf der Seite der Platte 11, stehen.
Da das Planetenrad 5 a das Sonnenrad 3 a nach oben zu drücken sucht und das Sonnenrad 3 a eine Schrägverzahnung oder Schrauben­ verzahnung hat, wird ein Teil dieser auf die Schrägverzahnung wirkende Kraft zu einer Kraftkomponente, welche das Sonnenrad 3 a zu drehen sucht.
Infolge dieser Kraftkomponente sucht das Sonnenrad 3 sich ein wenig zu drehen, da jedoch das Planetenrad 5 c und das Planetenrad 5 d, die auf den Endabschnitten der Planetenwelle 4 b befestigt sind und keine Feder 6 zwischen ihnen vorgese­ hen ist, in Eingriff stehen mit dem Sonnenrad 3 a und dem Son­ nenrad 3 b, und das Sonnenrad 3 b mit dem Träger 7 in nicht drehbarer Weise fest verbunden ist, wird eine solche kleine Drehung des Sonnenrades 3 a verhindert und dadurch ein Spiel oder ein toter Gang unterdrückt.
Die Planetenwelle 4 b und die beiden Planetenräder 5 c und 5 d, die auf der Planetenwelle 4 befestigt sind, wirken somit als Anschlag gegen eine Drehung des Sonnenrades 3 a.
Auf diese Weise sind die Oberflächen, auf der Seite der Kon­ sole 1, der entsprechenden Zähne des Planetenrades 5 a stän­ dig in Kontakt mit den Oberflächen, auf der Seite der Platte 11, der entsprechenden Zähne des Sonnenrades 3 a, wobei ein Spiel oder ein toter Gang des Sonnenrades 3 a unterdrückt werden.
Andererseits ist die Beziehung zwischen dem Planetenrad 5 b und dem Sonnenrad 3 b ähnlich derjenigen zwischen dem Planeten­ rad 5 a und dem Sonnenrad 3 a, d.h. das Planetenrad 5 b bewegt sich um das Sonnenrad 3 b, wobei die Oberflächen entsprechen­ der schräg verzahnter Zähne des Planetenrades 5 b, auf der Seite des Trägers 7, ständig in Kontakt mit den Oberflächen entsprechender schräg verzahnter Zähne des Sonnenrades 3 b, 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 3 a und den beiden Planeten­ rädern 5 a und 5 c sowie zwischen dem Sonnenrad 3 b und den bei­ den Planetenrädern 5 b und 5 d entsteht somit keine Lockerung, so daß starke Geräusche bei der Betätigung des Steuerrades vermieden werden.
Da ferner die Planetenwellen 4 a und 4 b, auf denen die Planeten­ räder 5 a, 5 b, 5 c und 5 d sitzen, daran gehindert sind, sich in radialer Richtung der beiden Sonnenräder 3 a und 3 b zu verschieben, und zwar mit Hilfe der Platte 11, kann der Eintritt zwischen den Planetenrädern 5 a, 5 b, 5 c und 5 d und der beiden Sonnenräder 3 a und 3 b nicht gestört oder unter­ brochen werden.
Die vorbeschriebene erste Ausführungsform der Erfindung er­ möglicht es somit, Spiel oder Schlupf zwischen den beiden Sonnenrädern 3 a und 3 b sowie den vier Planetenrädern 5 a, 5 b, 5c und 5 d, die eine Schräg- oder Schraubenverzahnung haben, wenigstens im wesentlichen zu unterdrücken, indem ein elasti­ sches Element auf der einen Planetenwelle 4 a angeordnet wird, durch welches die beiden Planetenräder 5 a und 5 b, die auf dieser Welle sitzen, auseinandergedrückt werden, während die beiden Planetenräder 5 c und 5 d auf der anderen Planetenwelle 4 b fest angebracht sind, um dadurch eine Drehung des Sonnen­ rades 3 a zu verhindern.
Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebene erste Aus­ führungsform beschränkt, sondern es sind Modifikationen mög­ lich. Beispielsweise können die Halteelemente 18 a und 18 b für die Planetenräder 5 a, 5 b, 5 c und 5 d konstruktiv auch anders gestaltet werden.
Die Feder 6 kann ersetzt werden durch eine andere Einrich­ tung, durch welche die Planetenräder 5 a und 5 b in Längsrich­ tung der Achse der Planetenwelle 4 a aufeinander zu gedrückt werden.
Das obere und das untere Gleitlager 21 a und 21 b 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 4 a anzuordnen und dieses Lager an der Platte 11 zu befestigen, wobei die Feder 6 dann zwischen dem Lager und den Planetenrädern 5 a und 5 b angeordnet wird.
Die gleitenden Abschnitte des Planetenrades 5 a und der Pla­ netenwelle 4 a können z. B. auch in Form einer Keilverzahnung ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, zwei Planetenräder 5, die auf einer Planetenwelle 4 sitzen, gleichzeitig in Ein­ griff mit einem Sonnenrad 3 zu bilden, und somit vier Planeten­ räder 5 insgesamt auf einer Planetenwelle 4 a 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 we­ sentliche Funktion des epicyclischen Getriebemechanismus bei­ behalten wird, können somit Spiel, Schlupf oder toter Gang auf Grund von Toleranzen oder Fehlern beim Zusammenbau unter­ drückt werden, wodurch starke Geräusche bei der Betätigung des Steuerrades vermieden werden.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Fig. 4 und 5 beschrieben.
Eine Lagereinheit 25 ist in einer Ausnehmung 24 im Umfangs­ abschnitt der Platte 11 angeordnet und mit der Platte 11 ver­ bunden.
Wie Fig. 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 wer­ den, indem die seitlichen Platten 26 mittels der Stützele­ mente 27 an der Platte 11 befestigt werden. Zwei Planeten­ wellen 30 a und 30 b sind parallel zueinander in den oberen Gleitlagern 28 und den unteren Gleitlagern 29 in aufrechter Position gelagert.
Auf der Planetenwelle 30 a sind ein gestellseitiges Planeten­ rad 31 b, ein elastisches Element 32 und ein konsolenseitiges Planetenrad 31 a in dieser Reihenfolge von unten aus gesehen angeordnet, wobei die Planetenräder 31 a und 31 b, die eine Schrägverzahnung oder eine Schraubenverzahnung haben, zusam­ men mit der Planetenwelle 30 a drehbar sind und wenigstens eines der Planetenräder auf der Planetenwelle 30 a in Längs­ richtung von deren Achse beweglich angeordnet ist. Zwischen den oberen und unteren Gleitlagern 28 und 29 einerseits und den entsprechenden äußeren Stirnflächen der Planetenräder 31 a und 31 b sind Zwischenräume belassen.
Die Planetenräder 31 a und 31 b sitzen z. B. mit Keilverzahnung auf der Planetenwelle 30 a und sie werden durch eine Schrauben­ feder, die das elastische Element 32 bildet, in axialer Rich­ tung der Planetenwelle 30 a auseinandergedrückt. Die andere Planetenwelle 30 b ist benachbart zur Planetenwelle 30 a ange­ ordnet, jedoch in einem Abstand von dieser, der etwas größer ist als der Durchmesser der Planetenräder 31 a und 31 b, und es sind ein Planetenrad 31 c und ein Planetenrad 31 d auf der Pla­ netenwelle 30 b angeordnet, wobei die Planetenwelle 30 b fest mit den Planetenrädern 31 c und 31 d verbunden ist.
Die vorbeschriebene Ausführungsform ist ähnlich wie die erste Ausführungsform geeignet, eine Verdrehung des Sonnenrades 3 a zu verhindern, die sonst durch eine Kraftkomponente der Kraft verursacht würde, die durch die Feder 32 auf das Planetenrad 31 a ausgeübt wird.
Beim Zusammenbau des epicyclischen Getriebemechanismus wird die vorher zusammengebaute Lagereinheit 25 in die Ausnehmung 24 der Platte 11 eingesetzt. Dann werden die Stützelemente 27 an der Naben-Platte 11 durch Schrauben befestigt.
Beim Zusammenbau der Lagereinheit 25 werden die Planeten­ räder 31 a und 31 b z. B. mittels Keilverzahnung auf die Planeten­ welle 30 a, aufgesetzt, auf welcher die Feder 32 bereits an­ geordnet ist, die Planetenwelle 30 a wird dann in die Lager 28 und 29 eingesetzt, wobei die Feder 32 zwischen den Zahn­ rädern 31 a und 31 b zusammengedrückt wird, dann werden die Planetenräder 31 c und 31 d auf den Enden der anderen Planeten­ welle 30 b befestigt und die Planetenwelle 30 b in die Lager 28 und 29 eingesetzt.
Die Funktion und die Wirkungsweise des Steuerrades nach der vorbeschriebenen Ausführungsform wird nachfolgend an Hand von Fig. 4 beschrieben.
Wenn das Lenkrad 13 gedreht wird, um eine Steuerung auszu­ führen, werden die Platte 11 und die Lagereinheit 25 gedreht und auf Grund der Drehung der Lagereinheit 25 werden die bei­ den Planetenwellen 30 a und 30 b sowie die vier Planetenräder 31 a, 31 b, 31 c und 31 d um die beiden Sonnenräder 3 a und 3 b ge­ dreht, wobei sie sich um ihre entsprechenden Achsen drehen.
Da jedoch das Sonnenrad 3 b am Träger oder Gestell 7 befestigt ist, dreht es sich nicht und das Sonnenrad 3 a dreht sich eben­ falls nicht wegen des Sonnenrades 3 b. Das Sonnenrad 3 a wird somit ständig in nicht drehender Lage bezüglich des Gestelles 7 gehalten, d. h., die Konsole 1, die mit dem Sonnenrad 3 a ver­ bunden ist, dreht sich ebenfalls nicht.
Andererseits auf Grund der Wirkung der elastischen Feder 32 auf der Planetenwelle 30 a sind die Oberflächen der entsprechen­ den Zähne des Sonnenrades 3 a, auf der Seite der Platte 11, ständig in Kontakt mit den Oberflächen, auf der Seite der Kon­ sole 1, der entsprechenden Zähne des Planetenrades 31 a und ebenso sind die Oberflächen, auf der Seite der Platte 11, der entsprechenden schräg verzahnten Zähne des Sonnenrades 3 b ständig in Kontakt mit den Oberflächen, auf der Seite des Gestelles 7, der entsprechenden schräg verzahnten oder schraubenlinienförmigen Zähne des Planetenrades 31 b.
Durch die Planetenräder 31 a und 31 b, die auf der Planeten­ welle 30 a angeordnet sind, werden somit Spiel, Lockerheit und starke Geräusche unterdrückt, die sonst auf Grund von Toleranzen oder Meßfehlern und dergleichen auftreten würden.
Die beiden Planetenwellen 30 a und 30 b können einfach und ge­ nau an der Platte 11 angebracht werden mittels nur eines Ar­ beitsschrittes, indem die Planetenwelle 30 a, auf der die Pla­ netenräder 31 a und 31 b bereits mittels Keilverzahnung befe­ stigt sind, an der Lagereinheit 25 befestigt wird, worauf die andere Planetenwelle 30 b, auf der die Planetenwelle 31 c und 31 d an jedem ihrer Endabschnitte befestigt sind, an der Lager­ einheit 25 befestigt wird, worauf die auf diese Weise zusammen­ gebaute Lagereinheit 25 an der Platte 11 befestigt wird.
Dieser Zusammenbau des Steuerrades nach der zweiten Ausfüh­ rungsform kann in wenigen Schritten einfach erreicht werden, im Vergleich zu der eingangs erläuterten bisherigen Ausfüh­ rungsform.
Da ferner die beiden Planetenwellen 30 a und 30 b in einem La­ gergehäuse 25 nahe beieinander untergebracht sind, kann der Platz innerhalb des Planetengetriebes benutzt werden zur Unter­ bringung beispielsweise von Relais und anderen Teilen, was bis­ her nicht oder kaum möglich war.
Die zweite Ausführungsform der Erfindung kann in der Praxis auch in anderer modifizierter Weise ausgebildet sein.
Die Zahnräder des Planetengetriebes können Stirnräder sein. In diesem Fall ist ein Ende des elastischen Elements 32 auf der Planetenwelle 30 a mit dem Planetenrad 31 a und das andere Ende mit dem Planetenrad 31 b so verbunden, daß durch das ela­ stische Element 32 eine elastische Drehkraft auf die beiden Planetenräder 31 a und 31 b ausgeübt wird, so daß sie sich in wechselweise entgegengesetzten Richtungen längs ihres Umfangs zu drehen suchen, so daß die Zähne beispielsweise des Sonnen­ rades 3 a durch die Zähne der beiden Planetenräder 31 a und 31 b belastet bzw. in Umfangsrichtung beaufschlagt werden, wodurch Spiel oder Schlupf unterdrückt werden.
Die Feder 32 kann so ausgebildet sein, daß die Planetenräder 31 a und 31 b in Längsrichtung der Achse der Planetenwelle 30 a aufeinander zu belastet werden.
Obwohl das elastische Element 32 auf der Planetenwelle 30 a angeordnet ist, kann ein weiteres elastisches Element auf der anderen Planetenwelle 30 b angeordnet werden. In diesem Fall wird zweckmäßigerweise ein abgestufter Abschnitt auf der Innenseite von jedem der Gleitlager 28 und 29 der Lagerein­ heit 25 vorgesehen, so daß die beiden Planetenräder 31 c und 31 d an bestimmten Punkten der Planetenwelle 30 b sich nicht mehr weiter voneinander entfernen können, innerhalb des Aus­ maßes, 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 Ausführungsform 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 an Hand der Fig. 6 bis 8 beschrieben.
Wie Fig. 6 zeigt, sind zwei vertikal gegenüberliegende Paare von Gleitlagerteilen 101 und 102 in Form einer Nut im oberen Gleitlager 28 und im unteren Gleitlager 20 ausge­ bildet.
Das linke Paar von Lagerabschnitten 101 stützt drehbar Pla­ netenwellen 104 a und 104 b von Planetenrädern 103 a und 103 b ab, die eine Schräg- oder Schraubenverzahnung haben und in Eingriff mit den entsprechenden Sonnenrädern 3 a und 3 b stehen, die ebenfalls eine Schräg- oder Schraubenverzahnung aufweisen, wobei zwischen den Lagern 28 und 29 und den entsprechenden äußeren Stirnflächen der Planetenräder 103 a und 103 b Zwischen­ räume belassen sind.
Wie Fig. 7 zeigt, ist jeder der sich gegenüberliegenden inne­ ren Stirnflächen der Planetenräder 103 a und 103 b mit je einer Ausnehmung 105 a bzw. 105 b 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 103 a bzw. 103 b verbunden, während das andere Ende verschiebbar be­ lassen ist.
Die beiden Planetenräder 103 a und 103 b werden durch eine Fe­ der 107 auseinandergedrückt, welche zwischen den beiden Pla­ netenrädern angeordnet ist, und infolge der Stifte 106 rotie­ ren die Planetenräder in derselben Weise gleichzeitig mitein­ ander.
Bei dem oberen Lager 28 ist ein metallischer Sicherungsring 108 in die Planetenwelle 104 a des Planetenrades 103 a einge­ setzt, um die relativen beweglichen Abstände der Planeten­ räder 103 a und 103 b in Axialrichtung zu beschränken, und dadurch eine Hin- und Herbewegung der Konsole 1 in Drehrichtung des Steuerrades ebenfalls im wesentlichen zu verhindern.
Das rechte Lagerpaar 102 in Fig. 6 stützt drehbar eine Pla­ netenwelle 110 eines Planetenrades 109 ab, das gleichzeitig mit beiden Sonnenrädern 3 a und 3 b in Eingriff steht. Diese Ausführungsform eines einteiligen Planetenrades dient demsel­ ben Zweck wie bei der ersten und der zweiten Ausführungsform, d. h. es soll eine Drehung des Sonnenrades 3 a verhindern, die sonst infolge der Kraft der Feder 107, durch welche das Pla­ netenrad 103 a beaufschlagt wird, eintreten würde.
Beim Zusammenbau der Lagereinheit 111 der vorbeschriebenen Ausführungsform werden die Planetenräder 103 a und 103 b 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 103 a und 103 b gegeneinander gedrückt werden. Ferner wird das andere Planetenrad 109 zwischen die beiden anderen Lagerabschnitte 102 eingesetzt.
Diese dritte Ausführungsform bildet außer den Funktionen und Wirkungen der ersten und zweiten Ausführungsform noch folgende Vorteile.
Da das Planetenrad 109, das gleichzeitig in Eingriff mit bei­ den Sonnenrädern 3 a und 3 b steht, aus einem einzigen Planeten­ rad 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 3 a und 3 b, vorgesehen sind.
Da ferner die beiden Planetenräder 103 a und 103 b dieselbe Form haben, kann eine Metallform zur Herstellung beider Räder ver­ wendet und damit die Kosten gesenkt werden. Auch besteht bei den Planetenrädern 103 a und 103 b, wenn sie aus Kunststoff hergestellt werden, keine oder kaum eine Gefahr des Schrumpfens oder eines Mittenversatzes. Durch den Sicherungsring 108 wer­ den die vertikalen Bewegungsmöglichkeiten der Zahnräder 103 a und 103 b beschränkt, wodurch eine Hin- und Herbewegung der Kon­ sole 1 in Drehrichtung des Steuerrades im wesentlichen ver­ hindert werden kann.
In der Praxis kann die dritte Ausführungsform der Erfindung modifiziert werden.
Der Sicherungsring 108 kann auf der Planetenwelle 104 b des Planetenrades 103 b angeordnet werden, wobei dann ein Zwischen­ raum zwischen den äußeren Stirnflächen der Planetenräder 103 a und 103 b einerseits und den Lagern 28 und 29 andererseits vor­ zusehen ist, damit die Planetenräder 103 a und 103 b vertikal be­ weglich sind. Die Stifte 106 können so eingebaut werden, daß ihre beiden Endabschnitte in den Bohrungen 105 a und 105 b, die in den Planetenrädern 103 a und 103 b ausgebildet sind, gleiten können.
Eine vierte Ausführungsform der Erfindung wird nun an Hand der Fig. 9 bis 14 beschrieben. Wie in Fig. 11 dargestellt ist, ist ein gestellseitiges Sonnenrad 121 b 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 kon­ solenseitiges Sonnenrad 121 a mit Schraubenverzahnung, dessen Schraubenwinkel 45° beträgt, um den Umfang des oberen Abschnit­ tes 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 121 b und 121 a 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 Übertra­ gung oder Weiterleitung von Signalen und dergleichen zwischen nicht gezeigten elektronischen Elementen, die innerhalb der Kon­ sole 1 angeordnet sind, sowie anderen nicht gezeigten elektro­ nischen Elementen, die an der Seite der Wagenkarrosserie an­ geordnet sind, wobei Kontaktstifte 131 und Federn 132 vorge­ sehen sind, die in einem Gehäuse 130 untergebracht sind, das an der Platte 11 befestigt ist. Stifte 133 dienen zur Auslö­ sung eines Winker-Mechanismus und ein Deckel 134 verhindert den Eintritt von Fremdstoffen in das Planetengetriebe und schließt dieses nach außen ab.
An einer Aufnahmeplatte 135, die an dem Sonnenrad 121 b ange­ schraubt ist, sind Aufnahmeelemente 136 angebracht und feste Stifte 137 sind in die Aufnahmeelemente 136 eingepreßt. Insbe­ sondere sind zwei Gruppen von Aufnahmeelementen 136 und Stif­ ten 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 121 b so fixiert ist, daß es sich nicht drehen kann. Durch die Stifte 137 wird ferner ein nicht gezeigter Kombinationsschalter mit einem Winkermechanismus fest­ gelegt. Die Lager 124 und 122 sind an der Nabe 9 dadurch be­ festigt, daß ein oberer Anschlag 138 und ein unterer Anschlag 139 an die Nabe 9 angeschraubt sind.
Wie die Fig. 9 und 10 zeigen, ist eine Lagereinheit 140 vorgesehen, mit einem oberen Gleitlager 141 a und einem unteren Gleitlager 141 b, die die Form eines Sektors haben und vertikal voneinander beabstandet sind, ferner mit Seitenplatten 142 a und 142 b zur vertikalen Verbindung der inneren Stirnfläche an jedem Rand jedes Gleitlagers 141 a und 141 b, einer Rückplatte 143 mit einer gekrümmten Oberfläche, die an den Gleitlagern 141 a und 141 b und an den Seitenplatten 142 a und 142 b auf der Seite angebracht ist, die entgegengesetzt zu der anderen Seite liegt, die den Sonnenrädern 121 a und 121 b gegenüberliegt, wobei diese Teile aus Kunstharz in Form einer einzigen Einheit ausge­ bildet sind.
Jedes der oberen Gleitlager 141 a und der unteren Gleitlager 141 b ist in der rechten Hälfte von Fig. 9 abgebogen oder abgekröpft, so daß es auf einer anderen Höhe liegt bzw. eine abgestufte Form hat, d. h. die rechte Hälfte des oberen Gleit­ lagers 141 a liegt auf einem höheren Niveau, während die rechte Hälfte des unteren Gleitlagers 141 b auf einem niedrigeren Niveau liegt.
Das obere Gleitlager 141 a hat zwei Lagerabschnitte 144 a und 145 a und das untere Gleitlager 141 b hat zwei Lagerabschnitte 144 b und 145 b. Demgemäß ist der vertikale Abstand zwischen den Lagerabschnitten 145 a und 145 b auf der rechten Seite größer als der vertikale Abstand zwischen den Lagerabschnitten 144 a und 144 b auf der linken Seite.
Ein gestellseitiges Planetenrad 146 b mit Schraubenverzahnung und einem Schraubenwinkel β von 45° ist drehbar auf einer Pla­ netenwelle 104 b abgestützt mittels eines Lagerabschnittes 144 b des unteren Lagers 141 b, derart, daß es in Eingriff mit dem Son­ nenrad 121 b steht, dessen Verzahnungswinkel β identisch zu dem ersteren, d. h. 45°, ist.
Ferner ist ein konsolenseitiges Planetenrad 146 a mit Schrauben­ verzahnung und einem Schraubenwinkel β von ebenfalls 45° auf den oberen Endabschnitten der parallelen Stifte 106, die in dem Planetenrad 146 b sitzen, vertikal beweglich bezüglich der Stifte 106 angeordnet und es steht in Eingriff mit dem Sonnenrad 121 a.
Ferner ist ein Planetenrad 147 in Form eines einzigen schrauben­ verzahnten Zahnrades mit einem Schraubenwinkel β von 45° dreh­ bar mittels den Lagerteilen 145 a und 145 b abgestützt, das gleich­ zeitig mit den beiden Sonnenrädern 121 a und 121 b in Eingriff steht.
Das Planetenrad 147 ist durch die Lager 145 a und 145 b dreh­ bar gelagert, deren Abstand größer ist als der vertikale Ab­ stand zwischen den Lagerteilen 144 a und 144 b, und die Zahn­ breite des Planetenrades 147 ist relativ lang, so daß kein großer Spalt zwischen ihm und dem oberen Lager 141 a oder dem unteren Lager 141 b verbleibt.
Die vierte Ausführungsform der Erfindung bietet über die Funk­ tionen und Wirkungen der ersten drei Ausführungsformen noch weitere Vorteile.
Da der Neigungswinkel β der Verzahnung der Sonnenräder 121 a und 121 b sowie der Planetenräder 146 a, 146 b und 147 groß ge­ halten ist und insbesondere 45° beträgt, wird die Kraftkompo­ nente in Richtung der Zähne, die durch die Planetenräder 146 a und 146 b aufgrund der Feder 107 gegen die Sonnenräder 121 a und 121 b ausgeübt wird, klein. Die Reibung zwischen den Zahn­ flanken der Sonnenräder und der Planetenräder wird dadurch verringert, das Betätigungsmoment erniedrigt und die Entste­ hung starker Geräusche vermieden.
Zu Versuchszwecken wurde der Steigungswinkel β der Verzahnung bei den Sonnenrädern 121 a, 121 b und den Planetenrädern 146 a, 146 b und 147 in großem Maße verändert und die Räder wurden in Steuerräder der hier beschriebenen Ausführungsform einge­ setzt. Die so hergestellten Steuerräder wurden dann drei- bis fünfmal wiederholt getestet, um die Beziehung zwischen dem Steigungswinkel β der Verzahnung und dem für die Betäti­ gung des Lenkrades erforderlichen Drehmoment festzustellen.
Als Referenzwert wurde das zur Betätigung des Lenkrades er­ forderliche Drehmoment, d. h. das Steuermoment, erhalten, wie in Fig. 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 13 sich zu drehen beginnt. Der erhaltene Zusammenhang zwischen der so gemessenen Belastung und dem Schraubenwinkel β der Verzahnung der entsprechenden Räder 121 a, 121 b, 146 a, 146 b und 147, die das Planetengetriebe bilden, ist in Fig. 13 dargestellt. Die Auswertung der Kurve zeigt, daß mit zunehmen­ dem Winkel β das Betätigungsmoment abnimmt, es wird kleiner als 1,0 kg · cm im Durchschnitt im Bereich von 25° bis 65° und wenn der Winkel β weiter steigt, nimmt auch das Betätigungs­ moment wieder zu. Wird daher der Winkel β, d. h. der Steigungs­ winkel 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 Betätigungs­ momentes kleiner als 1,0 kg · cm, womit man ein Steuerrad er­ hält mit kleinem Steuerungswiderstand.
Die in Fig. 14 dargestellte Kurve wurde erhalten, indem bei den Steuerrädern, die dem vorgenannten Test unterworfen wur­ den, plötzlich die Drehung des Lenkrades 13 von Uhrzeiger­ richtung in Gegenuhrzeigerrichtung oder umgekehrt gewechselt wurde und die Ablenkung oder Biegung der Konsole 1 zum Zeit­ punkt der Umkehrung gemessen wurde mittels eines kontaktlosen Sensors (hergestellt von der Firma Reed Electric Works). Aus der Kurve nach Fig. 14 ergibt sich, daß wenn der Schrauben­ winkel β 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 β 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 männ­ liche Fahrer mit siebenjähriger Erfahrung Fahrzeuge mit die­ sen 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 β (in Grad)Gleichmäßigkeit
10X ∼ Δ 15Δ 20Δ 25Δ ∼ ○ 35Δ ∼ ○ 45○ 55○ 65○
In der obigen Tabelle 1 bedeutet das Symbol "○", daß alle Fahrer geantwortet hatten "sehr gleichmäßig", das Symbol "Δ ∼ ○", daß mehr als die Hälfte geantwortet hatten "gleich­ mäßig", das Symbol "X ∼ Δ" bedeutet, daß ein Drittel geant­ wortet 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 β (in Grad)starkes Geräusch
10X ∼ Δ 15X ∼ Δ 20Δ 25Δ ∼ ○ 35Δ ∼ ○ 45○ 55○ 65Δ ∼ ○
In der Tabelle 2 bedeutet das Symbol "○", daß alle geantwortet haben "perfekt geräuschfrei", das Symbol "Δ" bedeutet, daß etwa die Hälfte geantwortet hat "starke Geräusche konnten nicht festgestellt werden", das Symbold "Δ ∼ ○" 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 121 a und 121 b sowie die Planetenräder 146 a, 146 b und 147 enthielten, in einem Schraubenwinkel β der Zahn­ räder im Bereich von 25° bis 60°, vorzugsweise im Bereich von etwa 35° bis 55°, nur ein kleines Steuerdrehmoment oder Betä­ tigungsdrehmoment benötigen, daß sie ferner nur geringen Schlupf bzw. Spiel an der Konsole 1 hatten und daß die Ge­ räuschbildung gering war.
Bei dieser vierten Ausführungsform können die Planetenräder 146 a und 146 b auch so ausgeführt werden, daß sie z. B. durch Federn aufeinander zu beaufschlagt werden.
Durch Einstellung des Schraubenwinkels bzw. des Steigungswin­ kels der Verzahnung der Sonnenräder und der Planetenräder auf den großen Bereich von etwa 25° bis 60° werden die hervorragen­ den Wirkungen erzielt, nämlich eine Verringerung des Betätigungs­ momentes, eine Verringerung der Geräusche und eine Unterdrückung des Spiels in den Zahnrädern.

Claims (23)

1. Steuerrad für Fahrzeuge mit einer Lenksäule, einer sich durch diese erstreckende Steuerwelle, einer auf dieser befestigten Nabe, einer Naben-Platte, einer Konsole, mehreren Sonnenrädern mit Schräg- oder Schraubenverzahnung, mehreren Planetenwellen und mehreren Paaren von Planeten­ rädern mit Schräg- oder Schraubenverzahnung, die auf den Planetenwellen sitzen und in Eingriff mit den Sonnenrädern stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenräder (5 a, 5 b) eines Paares auf wenigstens einer (4 a) der Planetenwellen (4 a, 4 b) montiert sind, daß wenig­ stens eines dieser Paare von Planetenrädern (5 a, 5 b) in Längsrichtung der Achse der einen Planetenwelle (4 a) beweglich ist, und daß die Planetenräder (5 a, 5 b) durch ein elasti­ sches Element voneinander weg oder aufeinander zu in Längs­ richtung der Achse der einen Planetenwelle (4 a) beaufschlagt sind.
2. Steuerrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, 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 gekennzeich­ net, daß jedes der Halteelemente für die Planetenwellen aus einem Paar seitlicher Rahmen besteht, die sich in Längs­ richtung der Achse der Steuerwelle erstrecken, daß Stützele­ mente an den Rahmen befestigt sind, durch welche die Rahmen an der Naben-Platte (11) befestigt sind, und daß ein Paar Gleitlager, die in Längsrichtung der Rahmen im Abstand voneinander liegen, an den Endabschnitten der Rah­ men befestigt sind und die Planetenwellen in den Gleit­ lagern abgestützt sind.
5. Steuerrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das elastische Element eine Schraubenfeder ist, die auf der einen Planetenwelle und zwischen den Planeten­ rädern angeordnet ist.
6. Steuerrad für Fahrzeuge, mit einer Lenksäule, einer durch diese verlaufenden Steuerwelle, einer am Ende der Steuerwelle befestigten Nabe, einer Naben-Platte, einer Konsole und mehreren Sonnenrädern, dadurch gekennzeichnet, daß eine ein elastisches Element aufweisende Lagereinheit (25, 111, 140) an der Naben-Platte (11) angebracht ist, welche mehrere Planetenwellen (30 a, 30 b, 104 a, 104 b, 110) und mehrere Planetenräder (31 a, 31 b, 31 c, 31 d, 103 a, 103 b, 109, 146 a, 146 b, 147) umfaßt, die auf den Planeten­ wellen (30 a, 30 b, 104 a, 104 b, 110) befestigt sind und in Eingriff mit den entsprechenden Sonnenrädern (3 a, 3 b, 121 a, 121 b) stehen.
7. Steuerrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sonnenräder und die Planetenräder schräg­ verzahnt oder schraubenverzahnt sind, und daß durch das elastische Element die 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 beaufschlagbar sind, daß sich die Planetenräder in Längsrichtung der Planetenwelle annähern oder voneinander entfernen können.
8. Steuerrad nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sonnenräder und die Planeten­ räder in Form von Stirnrädern ausgebildet sind und daß durch das elastische Element die Planeten­ räder eines Paares, die auf einer der Planetenwellen sitzen, derart beaufschlagbar sind, daß sie in wechselweise entgegen­ gesetzter Umfangsrichtung bewegbar sind.
9. Steuerrad nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elastische Element eine Schrau­ benfeder ist, die auf der Planetenwelle und zwischen den Planetenrädern eines Paares angeordnet ist.
10. Steuerrad nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elastische Element eine Schrau­ benfeder ist, die auf der Planetenwelle zwischen den bei­ den Planetenrädern eines Paares angeordnet ist und jedes Ende der Schraubenfeder mit einem der Planetenräder verbun­ den ist.
11. Steuerrad nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lagereinheit besteht aus einem Paar seitlichen Platten, die sich in Längsrichtung der Achse der Steuerwelle erstrecken, mehreren Stützelementen, die an den Seitenplatten befestigt sind und durch die die letzteren an der Naben-Platte (11) be­ festigt sind, sowie einem Paar Gleitlager, die an den Endabschnitten und im Längsabstand an den Seitenplatten befestigt sind, und daß zwischen den Gleitlagern die Pla­ netenwellen montiert sind.
12. Steuerrad nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, 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 gekenn­ zeichnet, daß die Naben-Platte (11) an ihrem Umfang eine Ausnehmung aufweist, in der die Lagerein­ heit angeordnet ist.
14. Steuerrad nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei der Planetenräder auf ihren einander gegenüberliegenden Seiten zwei Stifte aufwei­ sen, um sie zusammen zu koppeln, und daß die entsprechen­ den anderen Seiten dieser beiden Planetenräder mittels der Planetenwellen an der Lagereinheit befestigt sind.
15. Steuerrad nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eines der Planetenräder so aus­ gebildet ist, daß es gleichzeitig mit sämtlichen Sonnen­ rädern in Eingriff steht.
16. Steuerrad nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sonnenräder und die Planeten­ räder eine Schraubenverzahnung haben, daß ferner die Lager­ einheit ein elastisches Element hat, um die Planetenräder eines Paares, welche durch die Stifte gekoppelt sind, zu beaufschlagen, wobei wenigstens eines dieser Planetenrä­ der in Längsrichtung der Achsen der Stifte beweglich an­ geordnet ist, so daß die Planetenräder durch die Beauf­ schlagung mittels des elastischen Elementes sich in Längs­ richtung der Achsen der Stifte entweder annähern oder von­ einander entfernen können.
17. Steuerrad nach Anspruch 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Planetenräder in ihren einander gegenüberliegenden inneren Stirnflächen zwei Paare von Ausnehmungen haben, die versetzt zur Mitte der Planeten­ räder ist, und daß die beiden Stifte in diesen Ausnehmun­ gen angeordnet sind.
18. Steuerrad nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elastische Element eine Schraubenfeder ist, die über den Stiften und zwischen den Planetenrädern angeordnet ist.
19. Steuerrad nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, 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 Aus­ nehmungen verschiebbar sind.
20. Steuerrad nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beide Endabschnitte der beiden Stifte in den Ausnehmungen der beiden Planetenräder gleitend verschiebbar sind.
21. Steuerrad nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Neigungswinkel oder Schrauben­ winkel der Verzahnung der Sonnenräder und der Planeten­ räder im Bereich von etwa 25° bis 60° liegt.
22. Steuerrad nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, 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 gegenüber­ liegt und daß jedes der beiden Gleitlager abgekröpft aus­ gebildet 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 an­ gebracht sind, um dieses an dem Trägerabschnitt zu befe­ stigen, Aufnehmerelementen, die an der Aufnehmerplatte be­ festigt sind, sowie feste Stifte, die in Preßverbindung mit den Aufnehmerelementen stehen.
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