DE102004021405A1 - Steering column module for a motor vehicle has a stationary casing and a collet fitted on rotatable bearings in the casing and linked to a steering spindle in a torque-proof manner - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Lenksäulenmodul, mit einem stationären Gehäuse, einer im Gehäuse drehbar gelagerten und mit einer Lenkspindel drehfest verbundenen Hülse, wobei die Hülse mit einer umlaufenden Verzahnung versehen ist und mit welcher ein Zahnrad kämmt, wobei das Zahnrad von wenigstens zwei übereinander liegenden Zahnradelementen gebildet wird, die gegeneinander verspannt oder verdreht sind, und die Zahnradelemente mit der Verzahnung kämmen.The invention relates to a steering column module with a stationary housing, a rotatably mounted in the housing and rotatably connected to a steering shaft sleeve, wherein the sleeve is provided with a circumferential toothing and with which a gear meshes, wherein the gear formed by at least two superimposed gear elements which are braced against each other or twisted, and the gear elements mesh with the teeth.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lenksäulenmodul, mit einem stationären Gehäuse, einer im Gehäuse drehbar gelagerten und mit einer Lenkspindel drehfest verbundenen Hülse, wobei die Hülse mit einer umlaufenden Verzahnung versehen ist, mit welcher ein Zahnrad kämmt.The The invention relates to a steering column module, with a stationary one Casing, one in the housing rotatable mounted and rotatably connected to a steering shaft sleeve, wherein the sleeve is provided with a circumferential toothing, with which a gear combs.
In Lenksäulenmodule sind z.B. Lenkwinkelsensoren integriert, die in vielfachen Ausgestaltungen bekannt sind. Mit diesen Lenkwinkelsensoren wird der Lenkwinkel erfasst, wobei diese Daten zum Beispiel für ein elektronisches Stabilitätsprogramm eines Fahrzeugs benötigt werden. Es sind auch Lenksäulenmodule bekannt, mit denen Daten und Ströme vom stationären Teil des Fahrzeugs, d.h. zum Beispiel von der Hülse einer Lenkspindel auf ein drehbar angeordnetes Bauteil, zum Beispiel auf das Lenkrad und zurück übertragen werden. Diese Module besitzen in der Regel ein oder mehrere Flachbandkabel, mit denen die Daten und Ströme übertragen werden. Sowohl beim Lenkwinkelsensor als auch bei den Modulen wird mittels der Lenkspindel eine in deren Gehäuse angeordnete Hülse angetrieben, so dass diese Drehbewegung auf im Gehäuse angeordnete Bauteile übertragen werden kann. Diese sind zum Beispiel Codescheiben bei Lenkwinkelsensoren oder drehbar angeordnete Steckerelemente in welchen die Flachbandkabel enden.In steering column modules are e.g. Steering angle sensors integrated, which in multiple configurations are known. With these steering angle sensors, the steering angle for example, for an electronic stability program of a Vehicle needed become. Steering column modules are also known with which data and streams from stationary Part of the vehicle, i. for example, from the sleeve of a steering shaft to a rotatable arranged component, for example, transferred to the steering wheel and back become. These modules usually have one or more ribbon cables, with which the data and streams are transmitted become. Both the steering angle sensor and the modules will driven by means of the steering spindle arranged in the housing sleeve, so that this rotational movement transmitted to arranged in the housing components can be. These are, for example, code disks in steering angle sensors or rotatably arranged plug elements in which the ribbon cable end up.
Häufig werden Zahnradgetriebe zur Übertragung der Drehbewegung eingesetzt, wobei die Zahnradgetriebe oftmals Probleme bereiten, da sie extremen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind. Durch diese extremen Temperaturschwankungen verändert sich das gegenseitige Spiel innerhalb des Zahnradgetriebes derart, dass die Freiräume oder das Spiel zwischen den Zähnen so groß sind, dass es beim Lenken des Fahrzeugs zu Klappergeräuschen kommt oder dass die einzelnen Getriebebauteile derart stramm gegeneinander verspannt sind, dass es zu übermäßigen Abnutzungserscheinungen kommt.Become frequent Gear transmission for transmission used the rotational movement, the gear transmission often problems because they are exposed to extreme temperature fluctuations. By These extreme temperature changes change the mutual Game within the gear transmission such that the free spaces or the Game between the teeth are so big that when steering the vehicle to rattling noises or that the individual transmission components braced so tight against each other are that it comes to excessive wear and tear.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Geräuschentwicklung bei Lenksäulenmodulen zu verringern. Diese Aufgabe wird mit einem Lenksäulenmodul der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Zahnrad von wenigsten zwei übereinander liegenden Zahnradelementen gebildet wird, die gegeneinander verspannt oder verdreht sind und die Zahnradelemente mit der Verzahnung kämmen.Of the Invention is therefore the object of the noise at steering column modules to reduce. This task comes with a steering column module of the aforementioned type according to the invention solved in that the gear of at least two on top of each other lying gear elements is formed, which braces against each other or are twisted and the gear elements mesh with the teeth.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Lenksäulenmoduls wird der Vorteil geschaffen, dass das Spiel innerhalb es Zahnradgetriebes automatisch ausgeglichen wird und daher die einzelnen Zahnräder mit größerem Spiel zueinander hergestellt werden können, sodass es bei extremen Temperatursituationen nicht zu einem Klemmen der einzelnen Zahnradbauteile zueinander kommt. Das aus Zahnradelementen bestehende Zahnrad ist so aufgebaut, dass es in der Hauptebene geteilt ist, sodass im Wesentlichen zwei identische Zahnradelemente gebildet werden. Diese beiden Zahnradelemente sind über einen kleinen Winkelbetrag gegeneinander derart verdreht, dass die Zahnflanke eines Zahnradelementes in Umfangsrichtung geringfügig die entsprechende Zahnflanke des anderen Zahnrads überragt bzw. hinter dieser zurücktritt. Dadurch erscheint der durch die beiden Zahnradelemente gebildete Zahn breiter als der Zahn eines einzigen Zahnradelements. Dieser breitere Zahn kann nun vollständig die Zahnlücke der mit dem Zahnrad kämmenden Verzahnung ausfüllen, sodass das eine Zahnradelement an der einen Zahnflanke und das andere Zahnradelement an der anderen Zahnflanke der Verzahnung anliegt. Dadurch wird das Spiel zwischen Verzahnung und Zahnrad vollständig ausgeglichen. Dies führt zu einer Geräuschminderung beim Betrieb des Getriebes. Auch schnelle Lastwechsel sind wesentlicher geräuschärmer, da Klack-Geräusche wegfallen.By the embodiment of the invention steering column module The advantage is created that the game within it gear transmission is automatically compensated and therefore the individual gears with bigger game can be made to each other, so it does not jam in extreme temperature situations the individual gear components come to each other. That made of gear elements existing gear is constructed so that it is divided in the main plane is, so that essentially two identical gear elements are formed. These two gear elements are over a small angular amount rotated against each other such that the tooth flank of a gear element in Circumferential direction slightly the corresponding tooth flank of the other gear projects beyond or behind this step back. As a result, the formed by the two gear elements appears Tooth wider than the tooth of a single gear member. This wider one Tooth can now completely the tooth gap the meshing with the gear Fill in the teeth so that the one gear element on one tooth flank and the other gear element rests against the other tooth flank of the toothing. This will do that Game between gear and gear completely balanced. This leads to a noise reduction during operation of the gearbox. Even fast load changes are more essential quieter, there Clack sounds eliminated.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verzahnung an der die Lenkspindel aufnehmenden Hülse eine Außenverzahnung ist. In diese Außenverzahnung greift das Zahnrad bzw. greifen Zähne der beiden Zahnradelemente ein und liegen sowohl an der antreibenden als auch an der abtreibenden Flanke an.at a development of the invention is provided that the teeth at the the steering spindle receiving sleeve is an external toothing. In these external teeth engages the gear or grasp teeth of the two gear elements and are located both at the driving and the abortive Flank on.
Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Zahnrad auf einer gehäusefesten Achse gelagert ist und um diese umläuft. Dadurch wird die Drehbewegung der Hülse auf ein im Gehäuse angeordnetes Getriebeteil übertragen, zum Beispiel ein Umdrehungszählwerk oder dergleichen.at a development is envisaged that the gear on a housing Axis is stored and revolves around this. This will cause the rotational movement the sleeve on one in the case transmit arranged gear part, for example, a revolution counter or similar.
Bei einer anderen Ausführungsform ist das Zahnrad als Planetenrad ausgebildet und rollt in einem gehäusefesten Trägerring ab. Ein derartiges Getriebe wird in der Regel bei Wickelfederkassetten verwendet, insbesondere bei Kurzbandwickelfedern, bei denen ein die Kurzbandwickelfeder führendes Führungsteil mit umläuft.at another embodiment the gear is designed as a planetary gear and rolls in a fixed housing support ring from. Such a transmission is usually used in coil spring cassettes, especially in short-band coil springs, in which one the Kurzbandwickelfeder leading part of leadership with revolves.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass konzentrisch zur Verzahnung eine zweite Verzahnung, insbesondere Innenverzahnung vorgesehen ist, mit der das Zahnrad kämmt. Diese Innenverzahnung bildet bei einem Planetengetriebe den Außenring, wobei die Verzahnung der Hülse den angetriebenen Innenring bildet. Derartige Planetenräder bieten den Vorteil, dass sie auf relativ kleinem Raum große Übersetzungsverhältnisse realisieren können und dass mit ihnen zum Beispiel die Wickelfederkassette einfach und gleichmäßig zum Beispiel über mehrere über den Umfang angeordnete Zahnräder angetrieben werden können.In one embodiment, it is provided that a second toothing, in particular internal toothing is provided concentrically with the toothing, with which meshes the gear. This internal toothing forms the outer ring in a planetary gear, wherein the toothing of the sleeve forms the driven inner ring. Such planet wheels have the advantage that they are relatively small Space can realize large transmission ratios and that with them, for example, the coil spring cassette can be driven easily and evenly, for example, over a plurality of circumferentially arranged gears.
Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Zahnradelemente von Zahnradhälften gebildet. Das Zahnrad ist also parallel zu seiner Hauptebene in zwei Zahnradhälften aufgeteilt, die koaxial zueinander liegen. Die beiden Zahnradhälften sind lediglich über einen geringen Winkelbetrag von 2° bis 5° gegeneinander verdreht. Diese Drehstellung wird dadurch bewirkt, dass ein Federelement vorgesehen ist, welche an beiden Zahnradhälften angreift und die Zähne der Zahnradhälften um diesen bestimmten Winkelbetrag bzw. Winkelversatz zueinander hält. Dabei kann das Federelement als Schenkelfeder ausgebildet sein, wobei sich jeder Schenkel an einem der Zahnradelemente abstützt.at a particularly preferred embodiment the gear elements are formed by gear halves. The gear is thus divided into two gear halves parallel to its main plane, which are coaxial with each other. The two gear halves are only about a small angle amount from 2 ° to 5 ° against each other twisted. This rotational position is caused by a spring element is provided, which acts on both gear halves and the teeth of the gear halves around this particular angular amount or angular offset from each other holds. there the spring element may be formed as a leg spring, wherein each leg is supported on one of the gear elements.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die einander zugewanden Seiten der Zahnradelemente Ausnehmungen aufweisen und in diesen Ausnehmungen das Federelement angeordnet ist. Ein derartiges aus zwei Zahnradelementen bzw. Zahnhälften aufgebautes Zahnrad unterscheidet sich von einem herkömmlichen Zahnrad lediglich dadurch, dass die Zahnhälften gegeneinander in Drehrichtung geringfügig versetzt sind.at an embodiment it is envisaged that the mutually facing sides of the gear elements Have recesses and in these recesses, the spring element is arranged. Such a built-up of two gear elements or tooth halves Gear differs from a conventional gear only in that that the halves of the teeth are slightly offset from each other in the direction of rotation.
Weiter Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung zwei besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the dependent claims as well as the following description, with reference to FIG the drawing two particularly preferred embodiments described in detail are. It can those shown in the drawing and in the description and in the claims mentioned Features individually for themselves or be essential to the invention in any combination.
In der Zeichnung zeigen:In show the drawing:
Die
Die
Aus
den
Die
Ist
ein derartiges Zahnrad
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