DE102006003654A1 - Steering shaft for a steering wheel with fixed steering hub and power source - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Integration bzw. unmittelbare Anbindung einer Hilfskraftquelle (6) an ein Lenknabengetriebe (2) mit Vorgelegewelle (9) für ein Lenkrad mit einer feststehenden Lenknabe (3). Bei Verwendung eines Lenknabengetriebes (3) mit Vorgelegewelle (9) ist bei Lenkbewegungen aufgrund der geometrischen Verhältnisse an der Vorgelegewelle (9) ohnehin eine im Vergleich zur Drehbewegung des Lenkkranzes (1) und der Lenkgetriebewelle (5) erheblich höhere Drehzahl vorhanden. Es wird vorgeschlagen, eine Hilfskraftquelle (6), beispielsweise einen Elektromotor einer Servolenkung, an diese Vorgelegewelle (9) ohne die Zwischenschaltung weiterer Drehzahlübersetzungselemente anzuschließen. Auf diese Weise kann ein bisher übliches, separates Getriebe (7) zur Einleitung der Hilfskraft in die Lenkgetriebewelle (5) entfallen. Weiter wird eine Anordnung der Hilfskraftquelle (6) auf der Vorgelegewelle (9) und damit eine vollständige Integration der Hilfskraftquelle (6) in das Gehäuse des Lenknabengetriebes (2) vorgeschlagen. Neben der Funktion einer Servolenkung werden weitere mögliche Nutzungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung benannt, bei denen die Hilfskraftquelle (6) ein Drehmoment aufbringt, das von einem am Lenkkranz durch einen Fahrer aufgebrachten Lenkmoment unabhängig ist, diesem entgegenwirkt und/oder ein haptisch wahrnehmbares Signal am Lenkkranz erzeugt.The invention relates to an integration or direct connection of an auxiliary power source (6) to a steering hub transmission (2) with countershaft (9) for a steering wheel with a fixed steering hub (3). When using a steering hub gear (3) with countershaft (9) there is anyway a significantly higher rotational speed compared to the rotational movement of the steering ring (1) and the steering gear shaft (5) due to the geometric conditions on the countershaft (9). It is proposed to connect an auxiliary power source (6), for example an electric motor of a power steering system, to this countershaft (9) without the interposition of further speed transmission elements. In this way, a previously customary, separate gear (7) for introducing the auxiliary power into the steering gear shaft (5) can be dispensed with. Furthermore, an arrangement of the auxiliary power source (6) on the countershaft (9) and thus a complete integration of the auxiliary power source (6) in the housing of the steering gear (2) is proposed. In addition to the function of a power steering system, further possible uses of the device according to the invention are mentioned, in which the auxiliary power source (6) applies a torque that is independent of a steering torque applied to the steering wheel rim by a driver, counteracts this and / or generates a haptically perceptible signal on the steering wheel rim .
Description
Die Erfindung betrifft eine Lenkwelle für ein Lenkrad mit einer feststehenden Lenknabe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a steering shaft for a steering wheel with a fixed Steering hub according to the preamble of claim 1
Bisher übliche Lenkräder für Kraftfahrzeuge bestehen zumeist lediglich aus einem Lenkkranz, welcher mittels Speichen mit einer Lenknabe verbunden ist, die ihrerseits drehfest mit einer Lenkwelle verbunden ist. Als zusätzliche Funktionselemente dieser Lenkräder sind oft lediglich Taster für die Betätigung der Hupe vorgesehen, wobei die elektrische Verbindung des Huptasters mit feststehenden Fahrzeugkomponenten zumeist durch einfache Schleifringe erreicht wird. Seit einigen Jahren sind Lenkräder zudem serienmäßig mit Airbags ausgestattet, wobei die Signalübertragung wiederum über Schleifringe, über Wickelfedern oder auch über optoelektrische oder induktionsbasierte Verfahren durchgeführt wird.Previously customary steering wheels for motor vehicles exist usually only from a steering wheel, which by means of spokes is connected to a steering hub, which in turn rotatably with a Steering shaft is connected. As additional Functional elements of these steering wheels are often just buttons for the operation the horn provided, the electrical connection of the horn with fixed vehicle components mostly by simple slip rings is reached. For some years steering wheels are also standard with Airbags equipped, the signal transmission in turn via slip rings, via coil springs or over opto-electrical or induction-based method is performed.
In letzter Zeit werden zusätzlich vermehrt weitere Bedienelemente, etwa zur Bedienung eines Autoradios eines Autotelefons oder einer Multimediaeinheit, am Lenkrad angeordnet. Hierdurch steigen sowohl die Menge der zu übertragenden Signale als auch die Ansprüche an die Übertragungssicherheit und Übertragungsqualität. Obwohl diese Ansprüche mit den vorstehend beschriebenen Mitteln meistens zufriedenstellend erfüllt werden können, ist dieses mit einem nicht unerheblichen Aufwand verbunden.In Lately, in addition Increased additional controls, such as the operation of a car radio a car phone or a multimedia unit, arranged on the steering wheel. This increases both the amount of signals to be transmitted and the requirements to the transmission security and transmission quality. Even though these claims with the means described above are mostly satisfactory Fulfills can be this is associated with a considerable effort.
Lenkräder mit mitdrehenden Lenknaben weisen jedoch prinzipbedingte Nachteile auf. Einerseits ist ein Einsatz asymmetrischer Airbags nicht möglich, da der momentane Drehwinkel des Lenkrades zum Zeitpunkt der Auslösung des Airbags nicht berücksichtigt werden kann und sich die prinzipbedingten Vorteile asymmetrischer Airbags daher leicht in ihr Gegenteil verkehren könnten. Andererseits ist die Integration von Anzeigen in die Lenknabe auf einfache Signallichter und beleuchtete Symbole beschränkt, da komplexere Informationen bei einer um mehr als z.B. 45° gegenüber der Neutralstellung verdrehtem Lenkkradnabe vom Fahrer nicht mehr zuverlässig erfasst werden können bzw. diesen in unzulässiger Weise vom Verkehrsgeschehen ablenken würden.Steering wheels with co-rotating steering hubs, however, have principle disadvantages. On the one hand, it is not possible to use asymmetric airbags the instantaneous angle of rotation of the steering wheel at the time of release of the Airbags not considered can be and the inherent advantages asymmetrical Airbags could therefore easily turn into their opposite. on the other hand is the integration of displays in the steering hub to simple signal lights and illuminated icons limited because more complex information at more than e.g. 45 ° opposite the Neutral position of the twisted steering wheel hub no longer reliably detected by the driver can be or this in an inadmissible way distract from the traffic.
Es wurden daher Lenkräder entwickelt, welche über eine gegenüber dem Fahrzeug feststehende Lenknabe verfügen. Diese bieten grundsätzlich die Möglichkeit, sowohl asymmetrische Airbags zur Erhöhung der Insassensicherheit zu verwenden, als auch nahezu beliebige Informationsdarstellungen, beispielsweise über frei programmierbare Displays in die Lenknabe zu integrieren. Durch eine geeignete Konstruktion kann dabei zudem eine direkte Kabelverbindung zwischen feststehenden Fahrzeugteilen und der feststehenden Lenknabe hergestellt werden, ohne auf Wickelfedern oder ähnliche Lösungen zurück zu greifen.It were therefore steering wheels developed which over one opposite the vehicle has fixed steering hub. These basically offer the Possibility, both asymmetric airbags to increase occupant safety to use, as well as almost any informational presentations, for example about free to integrate programmable displays into the steering hub. By a suitable construction can also be a direct cable connection between fixed vehicle parts and the fixed steering hub can be made without resorting to coil springs or similar solutions.
Aus
der französischen
Patentschrift
Prinzipbedingt findet hierbei eine Übersetzung der Drehbewegung des Lenkkranzes ins Schnelle statt, wodurch der Einsatz ansonsten identischer Lenkwellen und/oder Lenkgetriebe bei Fahrzeugen mit und ohne feststehender Lenknabe bei gleichem Lenkverhalten nicht möglich ist. Außerdem ist der für eine Kabeldurchführung zur feststehenden Lenknabe zur Verfügung stehende Platz recht begrenzt, wodurch sich Schwierigkeiten bei der Montage von Kabeln mit vorkonfektionierten Steckern ergeben können.Due to the principle hereby finds a translation the rotational movement of the steering ring in the fast place, whereby the Use of otherwise identical steering shafts and / or steering gear Vehicles with and without fixed steering hub with the same steering behavior not possible is. Besides that is the for a cable feedthrough limited space available for the fixed steering hub, which causes difficulties in the assembly of cables with pre-assembled Can result in plugs.
Ebenfalls prinzipbedingt kommt es bei dieser Lösung zu einem Versatz zwischen dem Mittelpunkt des Lenkkranzes und der Lenkgetriebewelle. Eine Hilfskraftunterstützung der Lenkung kann aufgrund der ohnehin beengten Platzverhältnisse und der Anordnung der Komponenten des Lenknabengetriebes nicht integriert werden, sondern muss beispielsweise im weiteren Verlauf der Lenkgetriebewelle ansetzen. Dies bedingt aufgrund der geringen Drehgeschwindigkeiten dieser Welle ein entsprechend hohes, in die Lenkgetriebewelle einzuleitendes Drehmoment, wodurch regelmäßig ein Zwischengetriebe notwendig wird, welches zusätzliche Kosten und Gewicht verursacht und Bauraum beansprucht.Also In principle, there is an offset between this solution the center of the turntable and the steering gear shaft. An assistant assistance of the Steering can due to the already cramped space and the arrangement of the components of the steering gear not integrated but must, for example, in the course of the steering gear shaft begin. This is due to the low rotational speeds This wave a correspondingly high, einzuleitendes in the steering gear shaft Torque, creating a regular Intermediate gearbox becomes necessary which additional cost and weight caused and claimed space.
Aus
der französischen
Patentschrift
Die
kanadischen Patentschrift
Auch
die deutsche Offenlegungsschrift
Den genannten Lösungen ist gemeinsam, dass sie keine Hilfskraftquelle zur Unterstützung der Lenkkraft des Fahrers erwähnen und also auch keinen Hinweis auf eine mögliche Integration einer Hilfskraftquelle mit einer direkten Einleitung eines Momentes in ein Lenknabengetriebe geben.The mentioned solutions is common that they do not have a power source to support the steering power mention of the driver and thus also no indication of a possible integration of an auxiliary power source with a direct introduction of a moment into a steering-wheel transmission give.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Lenkwelle für ein Lenkrad mit feststehender Lenknabe vorzustellen, welche sich durch die Integration beziehungsweise unmittelbare Anbindung einer Hilfskraftquelle an ein Lenknabengetriebe auszeichnet.In front In this background, the invention is based on the object Steering shaft for to present a steering wheel with a fixed steering hub, which is through the integration or direct connection of a Power source to a steering knuckle gear features.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution This object is apparent from the features of the main claim, while advantageous embodiments and developments of the invention the dependent claims are removable.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere bei Verwendung eines Lenknabengetriebes mit Vorgelegewelle aufgrund der geometrischen Verhältnisse an der Vorgelegewelle ohnehin eine im Vergleich zur Drehbewegung des Lenkkranzes und der Lenkgetriebewelle erheblich schneller drehende Welle vorhanden ist, die sich daher ausgezeichnet dafür eignet, um eine Hilfskraftquelle, beispielsweise einen Elektromotor einer Servolenkung, direkt, also ohne die Zwischenschaltung weiterer Übersetzungselemente anzuschließen.Of the Invention is based on the finding that, especially when used a steering gear with countershaft due to the geometric conditions anyway at the countershaft in comparison to the rotary motion of the turntable and the steering gear shaft turning much faster Wave is present, which is therefore excellent for to an auxiliary power source, for example, an electric motor of a Power steering, directly, so without the interposition of other translation elements to join.
Demnach
geht die Erfindung von einer Lenkwelle für ein Lenkrad mit einer feststehenden
Lenknabe aus, welche an einer mit einem Kabelkanal verse henen Nabenachse
drehfest gelagert ist. Im Wesentlichen konzentrisch zur Rotationsachse
der Nabenachse ist ein drehbeweglicher Lenkkranz angeordnet, welcher
drehfest mit einer die Nabenachse aufnehmenden und als Hohlwelle
ausgebildeten Lenkkranzwelle verbunden ist. Die Lenkkranzwelle weist
an ihrem vom Lenkkranz abgewandten Ende eine Außenverzahnung auf, welche mit
einem ersten Vorgelegewellenritzel in Eingriff ist. Ein drehfest
auf der Lenkkranzwelle angeordnetes Zahnrad ist dabei einer Außenverzahnung
selbstverständlich äquivalent.
Das erste Vorgelegewellenritzel ist gemeinsam mit einem zweiten
Vorgelegewellenritzel auf einer Vorgelegewelle gegeneinander drehfest
angeordnet. Das zweite Vorgelegewellenritzel ist zudem mit einem
Lenkgetriebewellenzahnrad in Eingriff, welches drehfest auf einer
Lenkgetriebewelle angeordnet ist. Derartige Lenknabengetriebe sind
aus den Schriften
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist eine Hilfskraftquelle vorgesehen, welche mit der Vorgelegewelle einerseits und einem feststehenden Teil andererseits verbunden ist, und ein Drehmoment in die Vorgelegewelle einleiten kann, welches zumindest eine am Lenkkranz eingeleitete Lenkkraft unterstützt. Bei dem feststehenden Teil kann es sich dabei vorteilhaft um das Gehäuse des Lenknabengetriebes handeln. Grundsätzlich ist jedoch jeder im Vergleich zu der Rotation der Vorgelegewelle feststehende Punkt geeignet.to solution the task is an auxiliary power source is provided, which with the countershaft on the one hand and a fixed part on the other connected, and introduce a torque in the countershaft can, which is at least one introduced at the steering wheel steering power supported. at the fixed part may be advantageous to the housing of the Lenknabengetriebes act. In principle, however, everyone is in the Compared to the rotation of the countershaft fixed point suitable.
Durch die Ankopplung der Hilfskraftquelle, die in den weitaus meisten Fällen ein elektrischer Motor einer Servolenkung sein wird, direkt an die relativ zu Lenkkranz und Lenkgetriebewelle schnell drehende Vorgelegewelle, kann das bisher übliche separate Getriebe zur Herabsetzung der Drehzahl der Hilfskraftquelle und gleichzeitiger Heraufsetzung des zur Verfügung stehenden Drehmomentes entfallen, und so Bauteil- und Montagekosten eingespart sowie das Gewicht und der benötigte Bauraum der gesamten Lenkvorrichtung verringert werden. Zudem lässt sich das Drehzahlverhältnis zwischen Drehkranz, Vorgelegewelle und Lenkgetriebewelle durch eine geeignete Wahl der Zahnradpaarungen in weiten Grenzen frei bestimmen, wodurch es auf einfache Weise möglich ist, diese Übersetzungsverhältnisse so zu gestalten, dass eine gewünschte Hilfskraftquelle optimal eingesetzt werden kann.By the coupling of the power source, in the vast majority make an electric motor will be a power steering, directly to the relative to steering wheel and steering gear shaft fast rotating countershaft, can the usual separate transmission to reduce the speed of the power source and simultaneously increasing the available torque eliminated, and so component and assembly costs saved and the weight and the needed Space of the entire steering device can be reduced. In addition, that can be Speed ratio between slewing ring, countershaft and steering gear shaft by a freely determine appropriate choice of gear pairings within wide limits making it easy is, these ratios so that a desired Power source can be used optimally.
Aufgrund der beschriebenen Vorteile ist es möglich und besonders sinnvoll, die Hilfskraftquelle direkt, also im Sinne einer direkten und starren Kupplung mit der Vorgelegewelle zu verbinden. Andererseits kann in Fällen, in denen beispielsweise ein ausgewählter Hilfsantrieb über ein fest angebautes Getriebe verfügt, dieses auch am Hilfsantrieb verbleiben, um so beispielsweise die Anzahl der zu bevorratenden Teile zu verringern.by virtue of the advantages described it is possible and particularly useful the power source directly, ie in the sense of a direct and rigid Coupling with the countershaft to connect. On the other hand can in cases, in which, for example, a selected auxiliary drive via a fixed gearbox has, this also remain on the auxiliary drive, so as for example the Reduce the number of parts to be stocked.
Es ist auch möglich, dass beispielsweise zur Ermöglichung einer Notbetriebsfunktion bei blockiertem Hilfskraftantrieb eine schaltbare Kupplung zwischen Hilfskraftantrieb und Vorgelegewelle eingefügt ist. Schließlich können die Gegebenheiten an einem Fahrzeug derart sein, dass sich eine unmittelbare Anbindung durch eine feste Kupplung von Hilfskraftantrieb und Vorgelegewelle z.B. aus Gründen des zur Verfügung stehenden Bauraumes schwierig gestaltet. In diesen Fällen ist es selbstverständlich möglich und sinnvoll, den Hilfskraftantrieb an einer geeigneten Stelle zu platzieren und die Kraftübertragung durch einen Riementrieb, einen Kettentrieb, eine Zahnradverbindung oder sonstige bekannte Mittel sicherzustellen. Hierbei kann es wiederum zu einer Änderung der Drehzahl des Hilfskraftantriebes kommen.It is also possible that, for example, to enable an emergency operation function with blocked auxiliary power drive a switchable coupling between the power drive and countershaft is inserted. Finally, the circumstances on a vehicle may be such that there is an immediate on Bonding made difficult by a solid coupling of auxiliary power drive and countershaft, for example, for reasons of the available space. In these cases, it is of course possible and useful to place the power drive at a suitable location and to ensure the power transmission through a belt drive, a chain drive, a gear connection or other known means. This may in turn lead to a change in the speed of the auxiliary power drive.
Wenn die Hilfskraftquelle ein Elektromotor ist, ist eine Übernahme von bestehenden Konzepten und Regelungsvorrichtungen zur Lenkkraftunterstützung mittels Elektromotoren ohne oder mit nur minimalen Änderungen der Regelungsparameter durchführbar.If the power source is an electric motor is an acquisition of existing concepts and control devices for power steering by means of Electric motors with no or minimal changes in control parameters feasible.
Mit Hilfe der zuvor bereits beschriebenen Möglichkeiten der Drehzahlanpassung der Vorgelegewelle kann meist das gleiche Übersetzungsverhältnis zwischen der Drehzahl des Elektromotors und der Drehzahl der Lenkgetriebewelle eingestellt werden, das bei einer alternativen oder zuvor genutzten Variante einer Lenkkraftunterstützung vorliegt oder vorgelegen hat. Auch bei einer Fertigung von ansonsten gleichen Fahrzeugvarianten ohne und mit feststehender Lenknabe kann der elektrische Motor im ersten Fall mittels eines eigenen Getriebes auf die Lenkgetriebewelle wirken und im zweiten Fall erfindungsgemäß auf die Vorgelegewelle wirken, ohne dass weitere Anpassungen in Bezug auf die Ansteuerung oder die Kennlinien des verwendeten Motors notwendig werden.With Help the previously described possibilities of speed adjustment The countershaft can usually have the same gear ratio between the speed of the electric motor and the speed of the steering gear shaft be set, in an alternative or previously used variant a steering power assistance is present or has been present. Also in a production of otherwise same vehicle variants without and with fixed steering hub can the electric motor in the first case by means of its own transmission act on the steering gear shaft and in the second case according to the invention on the Counterparts act without any further adjustments in terms of the control or the characteristics of the motor used necessary become.
Bei besonders schweren Fahrzeugen, etwa bei Nutzfahrzeugen, kann es jedoch auch sinnvoll sein, wenn die Hilfskraftquelle ein hydraulisch angetriebener Motor ist. Dies gilt vor allem dann, wenn die entsprechenden Hydraulikleitungen ohnehin in der Nähe des Einbauortes der Lenkung verlegt sind oder eine alternative Fahrzeugvariante ohne feststehende Lenknabe ebenfalls durch einen hydraulisch angetriebenen Motor mit Hilfsenergie versorgt wird.at particularly heavy vehicles, such as commercial vehicles, it can However, also be useful if the power source is a hydraulic driven motor is. This is especially true when the appropriate Hydraulic lines anyway near the installation of the steering are laid or an alternative vehicle variant without fixed steering hub also by a hydraulically driven engine with auxiliary power is supplied.
Die Ankopplung der Hilfskraftquelle an die Vorgelegewelle ist besonders einfach realisierbar, wenn die Hilfskraftquelle an einem Ende der Vorgelegewelle angeordnet ist. Hier bietet sich aus Gründen des zur Verfügung stehenden Bauraumes insbesondere das dem Lenkkranz abgewandte Ende der Vorgelegewelle an. Auf diese Weise ist auch die Fertigung ansonsten identischer Lenkwellen in Versionen mit und ohne Lenkkraftunterstützung besonders einfach möglich.The Coupling of the power source to the countershaft is special easily realizable if the power source at one end of the Countershaft is arranged. Here for reasons of to disposal standing space in particular the end facing away from the steering rim the countershaft. In this way, the production is otherwise identical steering shafts in versions with and without steering assistance especially just possible.
Ein besonders kompaktes Lenknabengetriebe mit Hilfskraftunterstützung wird jedoch möglich, wenn die Hilfskraftquelle auf der Vorgelegewelle im Bereich zwischen dem ersten Vorgelegewellenritzel und dem zweiten Vorgelegewellenritzel angeordnet ist. Da die Länge der Vorgelegewelle zumeist aufgrund anderer Faktoren, wie einem benötigten Freiraum zur Herausführung von Kabeln aus dem Kabelkanal der feststehenden Nabenachse, einen nicht zu anderen Zwecken genutzten Bereich zwischen den Ritzeln aufweist, kann hier besonders Platz sparend beispielsweise ein Elektromotor direkt auf der Vorgelegewelle angeordnet werden. Ob dabei die Vorgelegewelle selbst die Achse des Hilfskraftantriebes bildet, oder der Hilfskraftantrieb eine Hohlwelle aufweist, wel che bei der Montage drehfest mit der Vorgelegewelle gekoppelt wird, ist im Einzelfall unter Berücksichtigung der Fahrzeuggegebenheiten zu entscheiden.One particularly compact steering-column transmission with auxiliary power assistance becomes however possible if the auxiliary power source on the countershaft in the area between the first countershaft pinion and the second countershaft pinion is arranged. Because the length the countershaft mostly due to other factors, such as a required Freedom to lead out of cables from the cable channel of the fixed hub axle, a not used for other purposes between the pinions has, especially space-saving example, an electric motor be placed directly on the countershaft. Whether doing the countershaft itself forms the axis of the auxiliary power drive, or the power drive having a hollow shaft, wel che during assembly rotation with the Countershaft is coupled, in individual cases under consideration to decide the vehicle conditions.
Neben dem vorstehend vorausgesetzten Einsatzzweck der Erfindung, nämlich der Lenkkraftunterstützung im Sinne einer üblichen Servolenkung, kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Hilfe einer zusätzlichen Steuerungseinrichtung zu weiteren Zwecken vorteilhaft verwendet werden. Dabei ist eine Nutzung der Steuerungseinrichtung auch für Zwecke der Lenkkraftunterstützung im Sinne einer Servolenkung selbstverständlich nicht ausgeschlossen.Next the above assumed purpose of the invention, namely the Power Steering in the sense of a usual Power steering, a device according to the invention with the help of a additional Control device used for other purposes advantageous become. In this case, a use of the control device for purposes the power steering assistance Of course not excluded in the sense of a power steering.
Darüber hinausgehende Vorteile ergeben sich jedoch, wenn eine Steuerungseinrichtung auf Grundlage von Sensordaten und Programmen oder Rechenvorschriften die Hilfskraftquelle so ansteuert, dass diese ein Drehmoment in die Vorgelegewelle einleitet, welches von einer am Lenkkranz eingeleiteten Lenkkraft in dem Sinne unabhängig ist, dass die vom Fahrer aufgebrachte Lenkkraft nicht unterstützt wird.Beyond However, advantages arise when a control device based on of sensor data and programs or calculation rules the power source so that it introduces a torque into the countershaft, which of a steering wheel introduced on the steering power in the sense independently is that the steering force applied by the driver is not supported.
Es kann sich hierbei einerseits um eine Einleitung eines Drehmomentes ohne eine vorangegangene Einleitung eines Lenkmomentes am Lenkkranz handeln, andererseits aber auch um eine Einleitung eines Drehmomentes, welches dem vom Fahrer auf den Lenkkranz ausgeübten Drehmoment entgegenwirkt. Dies ermöglicht es auf Grundlage geeigneter Sensordaten beispielsweise, dem Fahrer eine Lenkrichtung bei komplizierten Einparkvorgängen oder Rangiervorgängen im Anhängerbetrieb vorzuschlagen. Grundsätzlich ist auch ein automatisches Einparken oder sogar ein automatisch gelenkter Fahrbetrieb des Fahrzeugs denkbar.It On the one hand this can be an introduction of a torque act without a previous initiation of a steering torque on the steering wheel, on the other hand, but also to initiate a torque, which counteracts the torque exerted by the driver on the steering wheel rim. this makes possible for example, based on appropriate sensor data, the driver a steering direction in complicated parking operations or maneuvering in trailer towing propose. in principle is also an automatic parking or even an automatic steered driving operation of the vehicle conceivable.
Beispielsweise bei drohenden Kollisionen oder einem drohenden Abkommen des Fahrzeugs von der Fahrbahn kann die Steuerungseinrichtung Signale abgeben, welche den Hilfskraftantrieb veranlassen, ein Drehmoment gewünschter Größe und Richtung an die Vorgelegewelle abzugeben, um ent weder dem Fahrer einen Hinweis auf eine benötigte Lenkkorrektur zu geben, oder auch um das Fahrzeug ohne Zutun des Fahrers zu lenken.For example, in the event of imminent collisions or an imminent agreement of the vehicle from the roadway, the controller may emit signals that cause the power drive to deliver a torque of desired size and direction to the countershaft ent to give either the driver an indication of a required steering correction, or also around the vehicle to steer without driver intervention.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungseinrichtung auf Grundlage von umweltbezogenen Sensordaten und Programmen und/oder Rechenvorschriften die Hilfskraftquelle so ansteuern, dass diese ein Drehmoment in die Vorgelegewelle einleitet, welches ein haptisch wahrnehmbares Signal am Lenkkranz zur Folge hat, ohne eine Änderung der Lenkrichtung zu bewirken.alternative or additionally the controller may be based on environmental Sensor data and programs and / or calculation rules the power source so that it introduces a torque into the countershaft, which results in a haptic perceptible signal on the steering wheel has, without a change of To effect steering direction.
Da jede Drehmomenteinleitung durch die Hilfskraftquelle automatisch auch auf die Lenkgetriebewelle einwirkt, ist dies selbstverständlich so zu verstehen, dass die Lenkrichtung des Fahrzeugs nicht für den Fahrer merklich beeinflusst wird. So kann die Steuerungseinrichtung beispielsweise durch eine schnelle Umschaltung der Richtung eines eingeleiteten Drehmomentes ein Rütteln des Lenkrades bewirken, welches einen Fahrer beispielsweise auf eine drohende Gefahr oder ein Überschreitung der zulässigen oder eingestellten Lenkzeit aufmerksam macht, sich aber aufgrund der vorhandenen Elastizitäten in Fahrwerk und der Trägheit des Fahrzeugs nicht oder nur unwesentlich auf die gefahrene Bahn des Fahrzeugs auswirkt.There any torque input by the power source automatically also acts on the steering gear shaft, this is of course so Understand that the steering direction of the vehicle is not for the driver is noticeably influenced. For example, the control device by quickly switching the direction of an initiated Torque a shaking cause the steering wheel, which a driver, for example an impending danger or transgression the permissible or adjusted driving time, but due to the existing elasticities in suspension and inertia of the vehicle not or only insignificantly on the trajectory of the Vehicle affects.
Die Erfindung lässt sich anhand von Ausführungsbeispielen und einer Zeichnung weiter erläutern. Dieser zeigtThe Invention leaves based on embodiments and further explain a drawing. This one shows
Wie
eingangs bereits erwähnt
wurde, zeigt
Eine
feststehende Lenknabe
Wie
bereits eingangs erläutert,
findet bei dieser Art des Lenknabengetriebes
Weiter
kommt es zu einem axialen Versatz zwischen dem Mittelpunkt des Lenkkranzes
Demgegenüber zeigt
Die
feststehende Lenknabe
An
Stelle eines innenverzahnten Lenkkranzringes weist die Lenkkranzwelle
Eine
erfindungsgemäße Lenkwelle
mit einem Lenknabengetriebe gemäß einer
ersten Ausführungsvariante
ist in
Die
Steuerungseinrichtung
Die
in
- 11
- Lenkkranzturntable
- 22
- LenknabengetriebeSteering gear hub
- 33
- Feststehende Lenknabefixed steering hub
- 44
- KabelkanalCabel Canal
- 55
- LenkgetriebewelleSteering gear shaft
- 66
- HilfskraftquelleAuxiliary power source
- 77
- Schneckengetriebeworm gear
- 88th
- Lenkkranzring mit InnenverzahnungTurntable ring with internal toothing
- 99
- VorgelegewelleCountershaft
- 1010
- Außenverzahnung der Lenkkranzwelleexternal teeth the steering arm shaft
- 1111
- LenkgetriebewellenzahnradSteering gear shaft gear
- 1212
- Nicht verwendetNot used
- 1313
- Nicht verwendetNot used
- 1414
- Nicht verwendetNot used
- 1515
- Zur feststehenden Lenknabe führendes Kabelto fixed steering hub leading electric wire
- 1616
- Nicht verwendetNot used
- 1717
- LenkkranzwelleSteering gear shaft
- 1818
-
Lenkkranzwellenlager
(
18a oberes Lager;18b unteres Lager)Steering arm bearing (18a upper bearing;18b lower camp) - 1919
-
Lenkgetriebewellenlager
(
19a oberes Lager;19b unteres Lager)Steering gear shaft bearings (19a upper bearing;19b lower camp) - 2020
- LenkkranzspeicheTurntable spoke
- 2121
- Nicht verwendetNot used
- 2222
- Nicht verwendetNot used
- 2323
-
Vorgelegewellenlager
(
23a oberes Lager;23b unteres Lager)Countershaft bearing (23a upper bearing;23b lower camp) - 2424
- Nicht verwendetNot used
- 2525
-
Vorgelegewellenritzel
(
25a oberes Ritzel;25b unteres Ritzel)Countershaft pinion (25a upper pinion;25b lower pinion) - 2626
- Nabenachsehub axle
- 2727
- Steuerungseinrichtungcontrol device
Claims (8)
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| DE102006003654A DE102006003654A1 (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Steering shaft for a steering wheel with fixed steering hub and power source |
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|---|---|---|---|
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- 2007-01-26 FR FR0700538A patent/FR2896472A1/en active Pending
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