Lenkvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit zu- und abschaltbarer Planetenradübersetzung
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung und weitere Ausgestaltung von Lenkvorrichtungen
für Kraftfahrzeuge, bei denen zusätzlich zur unmittelbaren Übertragung der Drehbewegungen
des Lenkhandrades auf die Lenkspindel eine wahlweise, durch ein zentrales Schaltglied
zu- und abschaltbare Planetenradübersetzung zur Verfügung steht. Bei den bekannten
Schaltvorrichtungen dieser Art dient ein axial verschiebbares Lenkhandrad selbst
als Zu- und Abschaltglied für das Planetenradgetriebe. Diese Anordnung hat den Nachteil,
daß das Lenkhandrad je nach seiner Schaltstellung eine obere und untere Endlage
einnimmt, was für den Fahrer unangenehm ist. Auch besteht bei der bekannten Anordnung
eine Unfallgefahr insofern, weil es vorkommen kann, daß bei hochgezogenem Lenkrad
dieses beim plötzlichen Bremsen durch den vorprellenden Körper des Fahrers unbewußt
und unerwartet in die andere Schaltstellung gedrückt wird.Steering device for motor vehicles with planetary gear ratio that can be switched on and off
The invention relates to an improvement and further development of steering devices
for motor vehicles, where in addition to the direct transmission of the rotary movements
of the steering handwheel on the steering spindle optionally, through a central switching element
Planetary gear ratio that can be switched on and off is available. With the known
Switching devices of this type is an axially displaceable steering wheel itself
as a connection and disconnection element for the planetary gear. This arrangement has the disadvantage
that the steering handwheel has an upper and lower end position depending on its switching position
occupies what is uncomfortable for the driver. There is also the known arrangement
a risk of accident because it can happen that when the steering wheel is raised
this unconsciously during sudden braking by the protruding body of the driver
and is unexpectedly pressed into the other switch position.
Die Erfindung weist solche Nachteile nicht auf und besteht darin,
daß als zentrales. Schaltglied für das Planetenradgetriebe der Lenkung ein die Hohlnabe
des axial festliegenden Lenkrades durchsetzender Druckknopfschalter dient.The invention does not have such disadvantages and consists in
that as central. Switching element for the planetary gear of the steering on the hollow hub
the axially fixed steering wheel penetrating push-button switch is used.
Es sind zwar auch schon Lenkvorrichtungen bekannt, bei denen das Planetenradgetriebe
der Lenkung durch Verschieben einer Reibkonuskupplung
in der Lenkradnabe
zu- oder abgeschaltet werden kann, und zwar erfolgt das Umschalten durch einen unterhalb
des Lenkhandrades angeordneten Schwenkhebel. Dabei bleibt wohl die Höhenlage des
Lenkhandrades unverändert, doch. ist die Reibverbindung an .der Kupplung keine so
zuverlässige, wie dies aus Gründen der Verkehrssicherheit gewünscht wird. Die Anordnung
eines Schwenkhebels unter dem Lenkhandrad ist außerdem störend, wenn unterhalb des
Lenkhebels. bereits ein Wechselgetriebe- oder Vorwählschalthebel vorgesehen ist,
der dann mit dem Hebel für die Planetenradgetriebeschaltung der Lenkung leicht verwechselt
werden kann. Auch arbeiten die bekannten, durch einen seitlichen Schwenkhebel unter
dem Lenkhandrad zuschaltbaren Übersetzungen nicht mit einem Planetenradgetriebe,
sondern mit einer Vorgelegewelle, bei der die Zahndruckverteilung ungünstiger als
bei einem Planetenradgetriebe ist.There are already steering devices known in which the planetary gear
the steering by moving a friction cone clutch
in the steering wheel hub
can be switched on or off, namely the switching is done by a button below
the steering handwheel arranged swivel lever. The altitude of the
Steering handwheel unchanged, but. the friction connection on the clutch is not so
reliable, as is desired for reasons of road safety. The order
a swivel lever under the steering wheel is also annoying when below the
Steering lever. a gear shift lever or preselector gear lever is already provided,
which is then easily confused with the lever for the planetary gear shift of the steering
can be. The known ones also work under by means of a lateral pivot lever
The gear ratios that can be switched on to the steering handwheel are not used with a planetary gear unit,
but with a countershaft, in which the tooth pressure distribution is less favorable than
is in a planetary gear.
Schließlich sind auch Lenkvorrichtungen mit Planetenradübersetzung
bekannt, bei denen über dem Handrad ein ausziehbarer Teleskoprohr-Lenkkurbelarm
vorgesehen ist, der unabhängig vom Lenkhandrad betätigt wird. Diese Art der Lenkung
verlangt vom Fahrer ein unerwünschtes, mit einem gewissen Kraftaufwand verbundenes
Nachgreifen. Außerdem ist eine solche Kurbelbetätigung für den Fahrer ungewohnt.Finally, there are also steering devices with planetary gear ratios
known, in which an extendable telescopic tube steering crank arm above the handwheel
is provided, which is operated independently of the steering wheel. That kind of steering
requires the driver to do something that is undesirable and requires a certain amount of effort
Reaching out. In addition, such a crank actuation is unusual for the driver.
Will man beim Anmeldungsgegenstand dagegen z. B. von der direkten
auf die übersetzte Lenkweise übergehen, so braucht man nur mit dem Handballen kurz
auf den zentral im Lenkrad gelegenen Druckknopf zu schlagen, um die Lenkradübersetzung
wirksam werden zu lassen.If you want the subject of the application, however, z. B. from the direct
switch to the translated steering mode, you only need to use the heel of your hand briefly
hit the push button located in the center of the steering wheel to set the steering wheel ratio
to take effect.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt,
und zwar zeigen Fig. I und I a schematisch eine Kraftfahrzeuglenkung mit zu- und
abschaltbarer Planetenradübersetzung im Aufriß. Es zeigt im einzelnen Fig. I die
Lenkvorrichtung mit axial verschiebbarem Sonnenrad und axial verschiebbaren Planetenrädern
mit starr mit der Lenkradspindel verbundenem Lenkhandrad, also mit ausgeschalteter
Planetenradübersetzung, Fig. I a die Anordnung nach Fig. I mit eingeschalteter Planetenradübersetzung.In the drawing, the invention is shown in an exemplary embodiment,
I and 1a schematically show a motor vehicle steering system with closed and closed
disengageable planetary gear ratio in elevation. It shows in detail FIG
Steering device with axially displaceable sun gear and axially displaceable planet gears
with the steering handwheel rigidly connected to the steering wheel spindle, i.e. with the one switched off
Planetary gear ratio, Fig. I a the arrangement according to Fig. I with engaged planetary gear ratio.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Lenkhandrad mit
I, dessen Nabe mit 2, die Lenksäule mit 3, das die Lenkspindel einschließende, nicht
drehbare Mantelrohr mit 4 und das mit dem Mantelrohr verbundene obere Lenkgetriebegehäuse
mit 5 bezeichnet. Innerhalb des Gehäuses 5 sind ein Sonnenrad 6 und ein äußerer
Zahnkranz 7 angeordnet. Dazwischen liegt ein Planetenrad B. Die Planetenräder sind
an einem Träger 9 gelagert. Im oberen Ende der Lenksäule 3 ist nicht drehbar, jedoch
längs verschiebbar ein durch einen Druckknopf Io zu betätigender Schaltschaft II
gelagert. Dieser ist mit radialen Kupplungsklauen I2 versehen, die mit Gegenklauen
I3 der in diesem Fall hohlen Lenkradnabe 2 in Eingriff gebracht werden können. Weiterhin
weist der Schaltschaft II einen Mitnehme- 14 auf, der z. B. mit einer Ringnut im
Inneren der Nabe des Sonnenrades 6 ständig im Eingriff steht. Schließlich weist
das untere Ende der Sonnenradnabe eine äußere Kupplungsverzahnung I5 auf, die mit
einer inneren Verzahnung I6 des Mantelrohres 4 in Eingriff gebracht werden kann.
Der Planetenradträger 9 ist starr mit der Lenksäule 3 bzw. mit dem Schaltschaft
II verbunden. Zwischen dem äußeren Zahnkranz 7 und der Lenkradnabe 2 besteht ebenfalls
eine starre Verbindung I7.In the illustrated embodiment, the steering handwheel is with
I, its hub with 2, the steering column with 3, which includes the steering shaft, not
rotatable jacket tube with 4 and the upper steering gear housing connected to the jacket tube
denoted by 5. Inside the housing 5 are a sun gear 6 and an outer one
Ring gear 7 arranged. In between is a planetary gear B. The planetary gears are
stored on a carrier 9. In the upper end of the steering column 3 is not rotatable, however
A switch shaft II, which can be actuated by a push button Io, is longitudinally displaceable
stored. This is provided with radial coupling claws I2, those with counter claws
I3 the steering wheel hub 2, which is hollow in this case, can be brought into engagement. Farther
the switch shaft II has a take-away 14 which z. B. with an annular groove in
Inside the hub of the sun gear 6 is constantly in engagement. Finally points
the lower end of the sun gear hub has an outer coupling toothing I5, which with
an internal toothing I6 of the jacket tube 4 can be brought into engagement.
The planet carrier 9 is rigid with the steering column 3 or with the switch shaft
II connected. There is also between the outer ring gear 7 and the steering wheel hub 2
a rigid connection I7.
Solange der Knopf Io nicht eingedrückt, also der Schaltschaft iI seine
obere Endlage nach Fig. I einnimmt, ist die Nabe 2 des Lenkhandrades I durch die
Kupplungen I2, I3 und damit über den Schaltschaft II mit der sich darunter fortsetzenden
Lenksäule 3 starr verbunden. Demnach erfahren Lenksäule 3 starr verbunden. Demnach
erfahren auch der Planetenradträger 9 und der äußere Zahnkranz 7 keine Winkelverstellung.
Da die Klauenkupplung I5, I6 gelöst ist, kann sich das Sonnenrad lose drehen. Die
Drehbewegung des Handrades erfährt daher keine Übersetzung.As long as the button Io is not pressed in, i.e. the switch shaft is its
Assumes the upper end position according to FIG. I, the hub 2 of the steering handwheel I is through the
Couplings I2, I3 and thus via the switch shaft II with the one that continues underneath
Steering column 3 rigidly connected. Accordingly, experience steering column 3 rigidly connected. Therefore
the planetary gear carrier 9 and the outer ring gear 7 also experience no angular adjustment.
Since the dog clutch I5, I6 is released, the sun gear can rotate loosely. the
The rotary movement of the handwheel is therefore not translated.
Wird der Druckknopf Io eingedrückt (Fig. Ia) und damit der Schaltschaft
II nach unten verschoben, dann gelangt die Kupplung I2, I3 in der Lenkradnabe 2
außer Eingriff. Dagegen wird eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Sonnenrad
6 und Mantelrohr 4 an der Kupplung I5, I6 hergestellt. Damit ist das Sonnenrad festgelegt.
Dreht man das Handrad I, dann dreht sich mit dessen Nabe 2 der äußere Zahnkranz
7, und die Planetenräder 8 wälzen sich auf dem feststehenden Sonnenrad 6 ab. Der
Planetenradträger 9 überträgt die Planetenradbewegung auf die Lenksäule 3. Es arbeitet
die Einrichtung also in, diesem Fall mit Übersetzung. Da sich infolge der starren
Verbindung des Schaltschaftes II mit dem Planetenradträger 9 die Planetenräder mitverschieben,
muß die Zahnbreite des äußeren Zahnkranzes 7 entsprechend groß gehalten werden,
so daß der Eingriff dieser Verzahnung mit der Planetenradverzahnung beim Verschieben
der Planetenräder aufrechterhalten bleibt.If the push button Io is pressed in (Fig. Ia) and thus the switch shaft
II shifted downwards, then the clutch I2, I3 arrives in the steering wheel hub 2
out of engagement. In contrast, there is a non-positive connection between the sun gear
6 and jacket pipe 4 made on the coupling I5, I6. The sun gear is thus set.
If you turn the handwheel I, the outer ring gear rotates with its hub 2
7, and the planet gears 8 roll on the fixed sun gear 6. Of the
Planetary gear carrier 9 transmits the planetary gear movement to the steering column 3. It works
the facility in, in this case with translation. As a result of the rigid
Connection of the switch shaft II with the planetary gear carrier 9 move the planetary gears along with it,
the tooth width of the outer ring gear 7 must be kept correspondingly large,
so that the engagement of these teeth with the planetary gear teeth when moving
the planet gears is maintained.