DE3406327C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuerradvorrichtung mit nicht-
drehbarem Steuerradeinsatz für ein Fahrzeug nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Im nicht-drehbaren oder stationären Steuerradeinsatz,
welcher als Prallpolster ausgebildet sein kann, können
Schalter für ein Radio, Fahrtrichtungsanzeigelampen,
Scheinwerfer, ein Fahrtreglersystem, ein Signalhorn, oder
Steuerschalter beispielsweise für eine Klimaanlage und
ähnliche Einrichtungen sowie andere elektrische Bauelemente
untergebracht sein.
Eine Steuerradvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1 ist aus der DE-PS 8 72 011 bekannt. Das vom
Steuerradeinsatz getragene Bauelement ist eine mechanische
Uhr. Elektrische Leitungen zwischen stationären und
rotierenden Teilen sind nicht vorgesehen. Aus der DE-OS
31 00 190 sind zwei Steuerradvorrichtungen bekannt, bei
welchen ein nicht-drehbarer Steuerradeinsatz mit
elektrischen Bauelementen versehen ist. Diese sind an
elektrische Leitungen angeschlossen, welche sich durch die
Steuerradnabe erstrecken. Der Steuerradeinsatz sitzt
drehbar auf der Steuerradnabe, die drehfest mit der
Steuerwelle verbunden ist. Bei der einen Ausführungsform
sind zwei elektrische Leitungen als gegensinnig gewickelte
Spiralfedern ausgebildet, die jeweils mit ihrem Ende an
einer feststehenden Steuersäule und deren anderes Ende am
Steuerradeinsatz befestigt ist, so daß durch deren sich
gegenseitig aufhebende Drehmomente der Steuerradeinsatz
sich nicht mitdreht, wenn der Steuerring gedreht wird. Bei
der anderen Ausführungsform wird der Steuerradeinsatz durch
Seilzüge an einer Drehung gehindert. Zur elektrischen
Stromversorgung werden Schleifringe benötigt. Beide
Ausführungsformen sind konstruktiv sehr aufwendig,
großvolumig und trotzdem nicht betriebssicher.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei
einer Steuerradvorrichtung der eingangs genannten Art eine
zuverlässige und dauerhafte elektrische Verbindung
zwischen verschiedenen elektrischen Ausrüstungsteilen im
Fahrzeug, wie z. B. Radio, Blinker, Scheinwerfer, Hupe
einerseits und Schaltern und anderen elektrischen
Bauelementen andererseits zu schaffen, welch letztere von
einem stationären Steuerradeinsatz getragen werden. Dabei
soll nur ein minimaler Bauraum, insbesondere in axialer
Richtung der Steuerwelle, erforderlich sein, ohne auf eine
stabile Befestigung des nicht-drehbaren Steuereinsatzes
verzichten zu müssen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die
kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in
Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden mit
Bezug darauf beschrieben. Darin zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,
einer Steuerradvorrichtung nach der
Erfindung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines in
der Steuerradvorrichtung von Fig. 1
enthaltenen Kabels, und
Fig. 3 eine Vorderansicht eines Verbindungs
abschnittes des Kabels von Fig. 2.
Entsprechend Fig. 1 erstreckt sich durch eine hohle Säule 1,
welche an einer nicht gezeigten Autokarosserie angebracht
ist, eine Steuerwelle 2, welche innerhalb der hohlen
Säule um ihre eigene Achse drehbar ist. Eine Nabenplatte 3
ist am einen Ende der Steuerwelle 2 mit einer Nut 4 be
festigt und besitzt nahe ihres Zentrums ein Durchgangs
loch 3 a. Ein Steuerrad enthält einen Steuerring 5, der
von einem Fahrer manuell betätigbar und durch Speichen 6
an der Nabenplatte 3 befestigt ist.
Ein Säulen-Sonnenrad 7 besteht beispielsweise aus Kunstharz,
ist durch Schrauben 8 an der Stirnseite der Säule 1 be
festigt und besitzt eine zentrale Bohrung, durch welche die
Steuerwelle 2 sich so hindurcherstreckt, daß sie um
ihre eigene Achse frei drehbar ist. Das Säulen-
Sonnenrad 7 besitzt eine ringförmige Speichernut A
in einer der Nabenplatte 3 gegenüberliegenden Ober
fläche sowie eine Öffnung, welche mit der ringförmigen
Speichernut A in Verbindung steht und in der entgegen
gesetzten Oberfläche des Säulen-Sonnenrades 7 ausmündet.
Ein Nabenabdeckpolster 9 besitzt einen zentralen Zylinder
teil 9 a, welcher von einer Rückwand des Nabenabdeck
polsters in Richtung zur Nabenplatte 3 wegragt und dreh
bar auf der äußeren Mantelfläche eines zentralen Vor
sprunges 10 der Nabenplatte 3 sitzt. Der zentrale
Zylinderteil 9 a wird von der Mutter 4 auf dem zentralen
Vorsprung 10 gegen ein axiales Verschieben gesichert. Das
Nabenabdeckpolster 9 trägt verschiedene elektrische Bau
elemente, insbesondere elektrische Schalter 11 zur
Steuerung eines Radios, Richtungsanzeigelampen, Schein
werfern, eines Fahrtreglersystems, einer Hupe, und anderer
elektrischer Ausrüstungsteile.
Ein Polster-Sonnenrad 12, beispielsweise aus Kunst
harz, ist an der Rückwand des Nabenabdeckpolsters 9
befestigt und besitzt eine ringförmige Speichernut B in
seiner Oberfläche, welche dem Nabenabdeckpolster 9 zuge
wandt ist. Ferner weist das Polster-Sonnenrad 12 eine
Öffnung 12 a auf, welche mit der ringförmigen Speicher
nut B in Verbindung steht und in einer entgegengesetzten
Oberfläche des Polster-Sonnenrades 12 ausmündet. Die
Sonnenräder 7 und 12 der Säule und des Nabenabdeckpolsters
haben die gleiche Anzahl von Zähnen.
Ein Paar Planetenradwellen 13, 13 ist durch Lager 13 a
in der Nabenplatte 3 drehbar gelagert. Jede der Planeten
radwellen 13, 13 trägt an ihren Enden Planetenräder 14, 14,
welche mit den Sonnenrädern 7 und 12 der Säule bzw.
des Nabenabdeckpolsters in Eingriff gehalten werden. Die
Planetenräder 14, 14 bestehen beispielsweise aus Kunst
harz und haben die gleiche Anzahl von Zähnen.
Wenn die Nabenabdeckplatte 3 durch das Steuerrad 5 ge
dreht wird, drehen sich die Planetenräder 14 synchron
um die mit ihnen in Eingriff stehenden Sonnenräder 7 und 12.
Dabei bleiben das Sonnenrad 12 und das mit ihm verbundene
Nabenabdeckpolster 9 stationär, statt sich relativ zur
Säule 1 zu drehen.
Das Nabenabdeckpolster 9 beherbergt eine darin unterge
brachte Grundplatte 15, welche verschiedene elektrische
Bauelemente trägt, die mit den Schaltern 11 auf dem
Nabenabdeckpolster 9 verbunden sind.
Entsprechend den Fig. 1, 2 und 3 ist ein Ende eines
flexiblen Kabels 16 in Form eines Bandes oder einer Bahn
an die elektrischen Bauelemente der Grundplatte 15 ange
schlossen. Das flexible Kabel 16 hat eine Vielzahl von
elektrischen Drähten 16 a. Das flexible Kabel 16 besitzt
einen Abschnitt, welcher sich durch die Rückwand des
Nabenabdeckpolsters 9 hindurcherstreckt und innerhalb der
ringförmigen Speichernut B in dem Polster-Sonnenrad 12
quer zu sich selbst abgebogen ist. Ferner hat das
flexible Kabel 16 eine erste Spirale 17, welche in der
ringförmigen Speichernut B untergebracht ist und aus
einer Vielzahl von im Uhrzeigersinn radial nach innen
gewickelten Windungen besteht. Das radial äußere Ende
der ersten Spirale 17 ist mit dem Kabelabschnitt verbunden,
welcher sich vom Nabenabdeckpolster 9 her erstreckt. Das
flexible Kabel 16 besitzt außerdem einen Verbindungsab
schnitt 18, welcher sich von dem radial innersten Ende der
Spirale 17 wegerstreckt, dabei quer zu sich selbst
abgebogen ist, und durch die Öffnung 12 a des Polster-
Sonnenrades 12 und die Öffnung 3 a in der Nabenplatte 3
bis in die ringförmige Speichernut A des Säulen-Sonnen
rades 7 führt und darin ebenfalls quer zu sich selbst ab
gebogen ist. In der ringförmigen Speichernut A ist eine
zweite Spirale 19 des flexiblen Kabels 16 untergebracht,
welche radial nach außen hin im Gegenuhrzeigersinn ge
wickelt ist. Diese zweite Spirale 19 ist an ihrem radial
inneren Ende mit dem Verbindungsabschnitt 18 verbunden.
Ein weiterer Abschnitt des flexiblen Kabels 16 erstreckt
sich von dem radial äußersten Ende der zweiten Spirale 19,
ist dabei quer zu sich selbst abgebogen und erstreckt
sich durch die Öffnung in dem Säulen-Sonnenrad 7 und
durch das Ende der Säule 1 in die Säule 1 hinein. Das
flexible Kabel 16 ist an Radio, Richtungssignalleuchten,
Scheinwerfer, Fahrtreglersystem, Hupe und andere elektrische
Ausrüstungsteile angeschlossen. "Quer zu sich selbst
abgebogen" könnte jeweils auch als "schräg gefaltet" be
zeichnet werden.
Die erste und zweite Spirale 17 und 19 haben ausreichende
Längen und ausreichend viele locker gewickelte Windungen,
um dem Verbindungsabschnitt 18, welcher sich durch die
Öffnung 3 a in der Nabenplatte 3 hindurcherstreckt, zu er
möglichen, daß er sich mit der Nabenplatte 3 drehen
kann, ohne die Drehbewegung der Nabenplatte 3 zu be
einträchtigen, wenn der Steuerring 5 gedreht wird.
Im folgenden wird die Funktionsweise des Steuerrades beschrieben.
Wenn der Steuerring 5 in eine von beiden Richtungen
gedreht wird, wird die Nabenplatte 3 durch die Speichen 6
und ebenso die Steuerwelle 2 gedreht. Die Drehbewegung
der Nabenplatte 3 bewirkt, daß sich die Planetenräder 14
synchron um die Säulen- und Polster-Sonnenräder 7 und 12
drehen. Während dieser Zeit bleiben das Polster-
Sonnenrad 12 und das Polster 9 stationär, ohne sich mit
Bezug auf die Säule 1 zu drehen.
Der Verbindungsabschnitt 18 des flexiblen Kabels 16,
welcher sich durch die Öffnung 3 a in der Nabenplatte 3
erstreckt, wird ebenfalls zusammen mit der ihn drehenden
Nabenplatte 3 gedreht. Dem Verbindungsabschnitt 18 wird
es durch die erste und zweite Spirale 17 und 18 ermöglicht,
sich zusammen mit der Nabenplatte 3 zu bewegen, ohne
irgendwelche Beeinträchtigung, weil die mit den beiden
Spiralen 17 und 19 verbundenen Enden des Verbindungs
abschnittes 18 nur zu geringen Radialbewegungen veranlaßt
werden, entsprechend einem progressiven Aufwickeln oder
Abwickeln der Spiralen 17 und 19, und zusammen mit der
Nabenplatte 3 deren Winkelbewegungen mitmachen.
Bei der vorstehenden Vorrichtung des Steuerrades sind die
erste und zweite Spirale 17 und 19 des Kabels 16 zur
Übertragung von Signalen von den Schaltern 11 an dem
Nabenabdeckpolster 9 zu dem Radio und anderen Ausrüstungs
teilen in den Speichernuten B und A der Sonnenräder 12 und 7
des Nabenabdeckpolsters bzw. der Säule untergebracht. Die
das Nabenabdeckpolster 9 stationär haltende Einrichtung,
welche im wesentlichen aus den Sonnenrädern 12 und 7, den
Wellen 13 und den Planetenrädern 14 besteht, ist in
Axialrichtung des Steuerrades auf einer minimalen Dimen
sion gehalten. Insbesondere wären, wenn die Spiralen 17
und 19 woanders als in den Sonnenrädern 12 und 7 unter
gebracht würden, Gehäuse erforderlich, welche zwischen
dem Polster-Sonnenrad 12 und der Nabenplatte 3 sowie
zwischen dem Säulen-Sonnenrad 7 und der Nabenplatte 3
zur Unterbringung der Spiralen 17 und 19 anzuordnen wären.
Diese Konstruktion würde jedoch die Vorrichtung, welche
erforderlich ist, um das Nabenabdeckpolster nicht-
drehbar zu machen, in axialer Richtung des Steuerrades
ausweiten, so daß das Nabenabdeckpolster 9 in Richtung
zum Fahrer hin hervorragen würde.
Mit der Vorrichtung nach der Erfindung wird der für das
Steuerrad verfügbare Raum von der Säule weg nur in
minimalem Ausmaß beeinträchtigt. Da für die Unterbringung
der Spiralen des Kabels keine besonderen Gehäuse er
forderlich sind, wird die Zahl der Teile, welche die
erfindungsgemäße Steuervorrichtung bilden, gegenüber
bekannten Steuerradvorrichtungen nicht erhöht. Deshalb
ist die Steuerradvorrichtung nach der Erfindung vom
Kostenstandpunkt her vorteilhaft.
Im Rahmen der Erfindung können auch andere als flexible
Kabel verwendet werden.
Claims (4)
1. Steuerradvorrichtung mit nicht-drehbarem Steuer
radeinsatz für ein Fahrzeug, mit
- a) einer feststehenden Säule (1),
b) einer Steuerwelle (2), die drehbar in der feststehenden Säule (1) gehalten ist,
c) einer an der Steuerwelle (2) befestigen Nabe (3),
d) einem Steuerring (5), welcher durch mindestens eine Speiche (6) von der Nabe (3) gehalten wird,
e) einem Paar eines ersten und zweiten Sonnenra des (12, 7), von welchen axial je eines auf jeder Seite der Nabe (3) angeordnet ist und das zweite Son nenrad (7) an der feststehenden Säule (1) be festigt ist,
f) mindestens einem Bauelement (11), welches vom Steuerradeinsatz (9) getragen wird, der am ersten Sonnenrad (12) auf der von der Nabe (3) abgewand ten Seite angebracht ist,
g) mindestens einer Planetenradwelle (13), welche durch die Nabe (3) hindurchgeht und in ihr dreh bar gelagert ist,
h) mindestens einem Paar eines ersten und zwei ten Planetenrades (14, 14 ), welche je an den Enden der Planetenradwelle (13) angebracht sind und mit dem ersten bzw. dem zweiten Sonnenrad (12, 7) in Eingriff stehen und das erste Sonnenrad (12) mit dem Steuerradeinsatz (9) während einer Dre hung des Steuerrings (5) und der Steuerwelle (2) stationär halten,
dadurch gekennzeichnet, daß
- i) ein Kabel (16) zur Übertragung eines Signals
zwischen dem elektrischen Bauelement (11 ), vor
zugsweise ein Schalter, und elektrischen Aus
rüstungsteilen des Fahrzeuges vorgesehen ist,
welches einen ersten Abschnitt (17) auf der
einen Seite der Nabe (3) und einen zweiten Ab
schnitt (19) auf der anderen Seite der Nabe (3)
je in Form einer Spirale mit je einer Vielzahl
von locker gewickelten Windungen und einen die
beiden miteinander verbindenden, sich im we
sentlichen axial durch die Nabe (3) erstrecken
den Verbindungsabschnitt (18) aufweist, und daß
j) die beiden Sonnenräder (12, 7) je mit einem Spei cherraum (B, A) versehen sind, in welchem die erste und zweite Spirale (17, 19) des Kabels (18) untergebracht sind.
2. Steuerradvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Kabel (16) bandförmig ist und einen ersten End
abschnitt aufweist, welcher mit dem elektrischen Bau
element ( 11) verbunden, quer zu sich selbst abgebo
gen und an ein radial äußerstes Ende der ersten
Spirale (17) angeschlossen ist, daß der Verbindungs
abschnitt (18) dieses Kabels ein erstes Ende,
welches mit dem radial innersten Ende der er
sten Spirale (17) verbunden und quer zu sich
selbst abgebogen ist, und ein zweites Ende auf
weist, welches mit einem radial innersten Ende
der zweiten Spirale (19) verbunden und quer zu
sich selbst abgebogen ist, und daß das Kabel ei
nen zweiten Endabschnitt aufweist, welcher mit
einem radial äußersten Ende der zweiten Spirale
(19) verbunden ist, quer zu sich selbst abgebo
gen ist und sich in die Säule (1) erstreckt.
3. Steuerradvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Speicherräume ringförmige Speichernuten (B, A)
aufweisen, welche in den beiden Sonnenrädern
(12, 7) in den Oberflächen gebildet sind, welche
dem als Nabenabdeckpolster ausgebildeten Steuer
radeinsatz (9) bzw. der plattenförmigen Nabe (3)
zugewandt sind.
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