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Die
Erfindung betrifft eine Lenkwelle für ein Lenkrad mit einer feststehenden
Lenknabe gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Aus
der französischen
Patentschrift
FR 2 815
318 B1 und den korrespondierenden Druckschriften
EP 1 199 243 A1 und
JP 2002 178 932 A ist bereits
eine feststehende Lenknabe bekannt. Der Lenkkranz dieses Lenkrades
ist mittels Speichen mit einem konzentrisch um den Mittelpunkt der
feststehenden Lenknabe angeordneten Ring mit Innenverzahnung verbunden,
welcher mit einem darin liegenden Zahnrad kämmt, welches die Drehbewegung des
Lenkkranzes auf eine Lenkgetriebewelle überträgt.
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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.
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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.
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Aus
der französischen
Patentschrift
FR 2 827
561 B1 ist ein Lenkrad bekannt, bei welchem die Drehbewegung
eines Lenkkranzes über
eine Hohlwelle an ein Zahnrad übertragen
wird. In der Hohlwelle ist eine feststehende, die Lenknabe tragende
Achse gelagert, die ihrerseits eine Bohrung besitzt, durch welche
z.B. Kabel zur feststehenden Lenknabe geleitet werden können. Das
Zahnrad der Hohlwelle kämmt
mit dem Ritzel einer Vorgelegewelle, deren zweites Ritzel mit einem
Zahnrad der eigentlichen Lenkwelle kämmt. Die Lenkwelle ist dabei
koaxial zur Hohlwelle angeordnet. Mit einer derartigen Konstruktion
ist es möglich,
eine nach Drehrichtung und Drehwinkel zur Drehung des Lenkrades
identische Drehbewegung von Lenkkranz und Lenkwelle zu erzielen und
daher z.B. identische Lenkgetriebe bei Fahrzeugausstattungen mit
und ohne feststehender Lenkwelle zu verwenden. Allerdings ist der
für eine Kabeldurchführung zur
feststehenden Lenknabe zur Verfügung
stehende Raum hier sehr begrenzt.
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Die
kanadischen Patentschrift
CA
1 318 833 offenbart eine ähnliche technische Lösung, welche sich
jedoch durch einen erheblich vergrößerten freien Raum zur Durchführung von
Kabeln zur feststehenden Lenknabe auszeichnet.
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Auch
die deutsche Offenlegungsschrift
DE 37 37 165 A1 und die korrespondierende
europäische
Patentanmeldung
EP
0 314 887 A1 offenbaren eine ähnliche Konstruktion sowie
weitere Varianten, welche einerseits auf einer Spirale zum Festhalten der
Lenknabe im Lenkrad, anderseits auf Kegelradpaaren am Umfang der
Lenknabe oder auf einem schräg
stehenden, auf der Lenknabe drehenden Taumelrad beruhen.
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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.
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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.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs,
während
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den
Unteransprüchen
entnehmbar sind.
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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.
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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
DE
37 37 165 A1 ,
CA 1 318
833 und
FR
2 827 561 B1 bereits bekannt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Erfindung lässt
sich anhand von Ausführungsbeispielen
und einer Zeichnung weiter erläutern.
Dieser zeigt
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1 eine
Lenkwelle mit einem Lenknabengetriebe gemäß dem Stand der Technik,
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2 eine
gattungsgemäße Lenkwelle
mit einem Lenknabengetriebe mit einer Vorgelegewelle gemäß dem Stand
der Technik,
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3 eine
erfindungsgemäße Lenkwelle
mit einem Lenknabengetriebe gemäß einer
ersten Ausführungsvariante,
und
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4 eine
erfindungsgemäße Lenkwelle
mit einem Lenknabengetriebe gemäß einer
zweiten Ausführungsvariante.
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Wie
eingangs bereits erwähnt
wurde, zeigt
1 eine Lenkwelle mit einem Lenknabengetriebe gemäß dem Stand
der Technik, wie sie ähnlich
in der französischen
Patentschrift
FR 2
815 318 B1 offenbart ist.
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Eine
feststehende Lenknabe 3 ist drehfest auf einer Nabenachse 26 festgelegt,
welche einen Kabelkanal 4 für die Aufnahme eines zur feststehenden
Lenknabe 3 führenden
Kabels 15 aufweist. Ein konzentrisch zu der feststehenden
Lenknabe 3 angeordneter Lenkkranz 1 ist mittels
einer Lenkkranzwelle 17 und eines Lenkkranzwellenlagers 18 drehbar
gelagert und über
zumindest eine Lenkkranzspeiche 20 mit einem Lenkkranzring
mit Innenverzahnung 8 drehfest verbunden, welcher mit einem
Lenkgetriebewellenzahnrad 11 in Eingriff steht. Die mit
diesem Zahnrad drehfest verbundene Lenkgetriebewelle 5 steht über ein
außerhalb
des Lenknabengetriebes 2 angeordnetes Schneckengetriebe 7 mit
einer Hilfskraftquelle 6 in Verbindung, welche eine Hilfskraftunterstützte Lenkung
ermöglicht.
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Wie
bereits eingangs erläutert,
findet bei dieser Art des Lenknabengetriebes 2 einerseits
zwangsläufig
eine Übersetzung
der Drehbewegung des Lenkkranzes 1 in eine Drehbewegung
der Lenkgetriebewelle 5 ins Schnelle statt, welches den
Einsatz identischer Lenkgetriebe bei Fahrzeugvarianten mit und ohne
feststehende Lenknabe 3 zumindest problematisch erscheinen
lässt,
da das Lenkverhalten des Fahrzeugs grundlegend verändert wird.
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Weiter
kommt es zu einem axialen Versatz zwischen dem Mittelpunkt des Lenkkranzes 1 und der
Lenkgetriebewelle 5 von typisch einigen Zentimetern und
damit zu einer Verschiebung der Position des Lenkrades gegenüber einem
ansonsten gleichen Fahrzeug mit einem Lenkrad ohne feststehende
Lenknabe. Eine Integration einer Hilfskraftquelle 6 in
das Lenknabengetriebe 2 ist nicht vorgesehen und auch aus
Gründen
des Bauraums und mangels geeigneter Punkte zur Einleitung eines
Momentes kaum möglich.
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Demgegenüber zeigt 2 eine
gattungsgemäße Lenkwelle
mit einem Lenknabengetriebe 2, wobei hier und im Folgenden
für Teile
gleicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
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Die
feststehende Lenknabe 3 ist wiederum drehfest mit einer
Nabenachse 26 verbunden, welche einen – im Vergleich zur vorstehend
erläuterten Lösung – erheblich
größer dimensionierbaren
Kabelkanal 4 zur Durchführung
eines zur feststehenden Lenknabe 3 führenden Kabels 15 aufweist.
Ein Lenkkranz 1 ist wiederum mittels zumindest einer Lenkkranzspeiche 20 drehfest
mit einer Lenkkranzwelle 17 verbunden, welche in diesem
Fall jedoch über
ein oberes und ein unteres Lenkkranzwellenlager 18a bzw. 18b auf
der Nabenachse 26 gelagert ist.
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An
Stelle eines innenverzahnten Lenkkranzringes weist die Lenkkranzwelle 17 eine
Außenverzahnung 10 auf,
welche mit einem ebenfalls außenverzahnten
oberen Vorgelegewellenritzel 25a kämmt. Das obere Vorgelegewellenritzel 25a ist ebenso
wie ein in diesem Fall baugleiches, unteres Vorgelegewellenritzel 25b drehfest
auf der Vorgelegewelle 9 befestigt, welche mit Hilfe der
Vorgelegewellenlager 23a und 23b im Gehäuse des
Lenknabengetriebes 2 gelagert ist. Das untere Vorgelegewellenritzel 25b kämmt mit
dem Lenkgetriebewellenzahnrad 11, welches drehfest auf
der Lenkgetriebewelle 5 festgelegt und mittels der Lenkgetriebewellenlager 19a und 19b gelagert
ist.
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Eine
erfindungsgemäße Lenkwelle
mit einem Lenknabengetriebe gemäß einer
ersten Ausführungsvariante
ist in 3 dargestellt. Die in 2 gezeigte
Vorrichtung ist hier um eine Hilfskraftquelle 6 und eine
Steuerungseinrichtung 27 erweitert, die ihrerseits über eine
Datenbasis in Form von gespeicherten Programmen, Look-up-Tabellen
und Berechnungsvorschriften verfügt,
sowie mit nicht dargestellten Sensoren und einer nicht dargestellten
Energieversorgung in Verbindung steht. Die Antriebswelle der Hilfskraftquelle 6 ist
drehfest mit einem Ende der Vorgelegewelle 9 verbunden.
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Die
Steuerungseinrichtung 27 regelt die Einleitung eines Drehmomentes
in die Vorgelegewelle 9 durch die Hilfskraftquelle 6.
Hierdurch ist sowohl eine Hilfskraftunterstützung der am Lenkkranz 1 von
einem Fahrer aufgebrachten Lenkkraft im Sinne einer klassischen
Servolenkung möglich,
als auch eine Korrektur derselben, eine eigenständigen Lenkung ohne Eingreifen
des Fahrers oder die Erzeugung eines haptisch am Lenkrad wahrnehmbaren
Rüttelsignals.
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Die
in 4 gezeigte zweite Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung
unterschiedet sich von der ersten Ausführungsvariante dadurch, dass
die Hilfskraftquelle 6 nicht an einem Ende der Vorgelegewelle 9 angeordnet
ist, wo diese einen entsprechenden Bauraum benötigt, sondern Platz sparend
auf der Vorgelegewelle 9 im freien Raum zwischen den beiden
Vorgelegewellenritzeln 25b und 25b angeordnet
ist.
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- 1
- Lenkkranz
- 2
- Lenknabengetriebe
- 3
- Feststehende
Lenknabe
- 4
- Kabelkanal
- 5
- Lenkgetriebewelle
- 6
- Hilfskraftquelle
- 7
- Schneckengetriebe
- 8
- Lenkkranzring
mit Innenverzahnung
- 9
- Vorgelegewelle
- 10
- Außenverzahnung
der Lenkkranzwelle
- 11
- Lenkgetriebewellenzahnrad
- 12
- Nicht
verwendet
- 13
- Nicht
verwendet
- 14
- Nicht
verwendet
- 15
- Zur
feststehenden Lenknabe führendes
Kabel
- 16
- Nicht
verwendet
- 17
- Lenkkranzwelle
- 18
- Lenkkranzwellenlager
(18a oberes Lager; 18b unteres Lager)
- 19
- Lenkgetriebewellenlager
(19a oberes Lager; 19b unteres Lager)
- 20
- Lenkkranzspeiche
- 21
- Nicht
verwendet
- 22
- Nicht
verwendet
- 23
- Vorgelegewellenlager
(23a oberes Lager; 23b unteres Lager)
- 24
- Nicht
verwendet
- 25
- Vorgelegewellenritzel
(25a oberes Ritzel; 25b unteres Ritzel)
- 26
- Nabenachse
- 27
- Steuerungseinrichtung