Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Lenkung mit einer Airbaganordnung sowie ein Betriebsverfahren dafür . Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einem sich nicht drehenden Fahrerairbag in einem Lenkrad in einem Automobil .

Heute drehen sich in der Praxis Fahrerairbags mit dem Lenkrad. Das hat zwei Nachteile . Einmal muss der Airbag " rund" sein, da man nicht weiß, in welcher Stellung des Lenkrades ein Unfall passiert . Weiter ist es notwendig, dass die Stromversorgung zur eigentlichen Airbagvorrichtung üblicherweise mittels einer teuren sogenannten "Wickelfeder" übertragen wird. Letzteres gilt auch für die Anbindung von Schaltern für die heute in der Praxis üblichen "Multifunktionslenkräder" . An diesem Thema wird bereits gearbeitet , wie beispielsweise Veröffentlichungen der Firmen Autoliv, TRW, Faurecia, ZF, Takata u . a zeigen .

In der Offenlegungsschrift DE 21 31 902 vom 26. Juni 1971 wird bereits ein sich nicht drehender Airbag gezeigt . Hier ist im Lenkrad ein " Planetrad" montiert , dessen " Sonnenrad" im oberen Ende der Lenkspindel befestigt ist . Eine weitere Alternative ist die Kraftübertragung zwischen dem Zahnrad am Ende der Lenkspindel und dem " Sonnenrad" im Lenkrad mittels drei " Planetenrädern" . Nachteil solcher Ausgestaltungen ist das Gewicht des Getriebes im Lenkrad, was wegen unliebsamer Schwingungen besonders bei Autos mit Dieselmotoren ungeeignet ist . Nachteilig ist weiter die Drehung der Lenkspindel mit doppelt bis dreifach höherer Geschwindigkeit und die umgekehrte Drehrich-

tung der Lenkspindel . Komplett neue Lenkgetriebe an der Vorderachse und andere Angriffshebel sind erforderlich.

Weiter ist der Stand der Technik für eine " stehende" Kabeldurchführung in der DE 21 31 902 zur Bedienung von Schaltern gezeigt . Hier ist die Lenkwelle geteilt und versetzt und mittels Zahnrädern verbunden .

Ferner gibt es in der deutschen Patentschrift 872011 vom 8. Juli 1949 eine im Lenkrad sich nicht drehende Uhr mittels Planetengetriebe .

Weiter gibt es beispielsweise nter den Marken BMW und ZF eine Lenksäule , die mittels dreier Planetenradsätzen laufend in einem oberen und unteren Sonnenrad die Lenkungsübersetzung entsprechend der Geschwindigkeit variiert . Hierzu wird das Gehäuse in dem die 3 Planetenradsätze gelagert sind mittels eines elektronisch gesteuerten Stellmotors verdreht . Vorteil ist ein stabiles Fahrverhalten bei höherer Geschwindigkeit und Einpar- ken mit wenigen Lenkradwinkelgraden Umdrehung .

Die vorliegende Erfindung hat und erreicht das Ziel , die bestehende Technik zu verbessern .

Durch die vorliegende Erfindung werden eine Lenkung mit einer Airbaganordnung sowie ein Betriebsverfahren dafür geschaffen, wobei ein sich bei Lenkraddrehung nicht mitdrehender Fah- rerairbag mit einer fahrgeschwindigkeitsabhängigen Lenkbetäti- gungsSteuerung kombiniert ist . In anderen Worten schafft die Erfindung einen stehenden Fahrerairbag kombiniert mit einer variablen Lenkungsübersetzung .

Stehender Fahrerairbag heißt, ganz gleich wie sich das Lenkrad dreht , der Fahrerbag bleibt immer stehen mittels eines Planetengetriebes , das die Lenkraddrehung entgegengesetzt in eine Gegendrehung des Fahrerairbags versetzt , sodass dieser subj ektiv zum Fahrer stehen bleibt . Das hat den Vorteil , dass der

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Airbag besser angepasst werden kann . Er kann z . B . den Insassen besser seitlich umschließen und besser die A-Säule abdecken .

Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung besteht darin, dass die Lenkbetätigungssteuerung eine veränderbare Übersetzung enthält , die insbesondere nur vier Zahnräder enthält . Damit kann insbesondere ein integrierter, ineinander greifender Aufbau mit einem Stellgetriebe mit lediglich vier ineinander kämmenden Zahnrädern realisiert werden .

Hierzu wird die Lenksäule vorzugsweise mittels eines Planetenradsatzes unterbrochen, dessen Achse insbesondere mittels eines Stellmotors geschwindigkeitsabhängig verdreht werden kann und damit eine Über- oder Untersetzung der Lenkraddrehung zur Drehung der unteren Gewindespindel zum Lenkgetriebe erzeugt . Durch Schrägstellung der Planetenradachse werden hierzu nur vier Räder benötigt . Es ist zwischen den Verzahnungen so viel Raum, dass das Standrohr nach außen geführt werden kann und der Airbag und die Funktionsschalter hierdurch bei Lenkraddrehung stehen bleiben .

Weiterhin kann mit Vorteil eine Lenksäule mit einer geschwindigkeitsabhängigen und insbesondere computergesteuerten Übersetzungsänderung mit " stehendem" , sich bei Lenkraddrehung nicht drehenden Fahrerairbag und dazu " stehenden" Multifunkti- onsschaltern vorgesehen sein .

Noch eine weitere vorteilhafte Bauform ist dadurch gekennzeichnet , dass die Planetenradachse schräg gestellt ist .

Ferner können entsprechende Versionen gemäß den vorstehenden erläuterungen dadurch weitergebildet sein, dass zwischen den Verzahnungen so viel Raum ist, dass das Standrohr nach außen geführt werden kann und der Airbag und die Funktionsschalter hierdurch bei Lenkraddrehung stehen bleiben.

Bei einer erfindungsgemäßen Lenkung kann ferner mit Vorteil vorgesehen sein, dass eine Lenksäule mit einer geschwindigkeitsabhängigen und insbesondere computergesteuerten Übersetzungsänderung mit " stehendem" , sich bei Lenkraddrehung nicht drehenden Fahrerairbag und vorzugsweise dazu " stehenden" MuI- tifunktionsschaltern vorgesehen ist . Alternativ oder zusätzlich kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass sich ein sich nicht mit der Lenkraddrehung drehender und damit stehender Fahrerairbag einfachst installieren läßt .

Die Erfindung schafft auch ein Betriebsverfahren für eine Lenkung mit einer Airbaganordnung, insbesondere wie sie vorstehend in Grund- und Weiterbildungsvarianten beschrieben und erläutert wurde , wobei sich ein Fahrerairbag bei Lenkraddrehung nicht mitdreht und eine fahrgeschwindigkeitsabhängige Lenkbe- tätigungssteuerung in Kombination erfolgt .

Bei einem weiteren Betriebsverfahren gemäß der Erfindung für eine Lenkung mit einer Airbaganordnung, insbesondere wie sie vorstehend in Grund- und Weiterbildungsvarianten beschrieben und erläutert wurde , ist ferner vorgesehen, dass sich ein Fahrerairbag bei Lenkraddrehung nicht mitdreht und eine Lenkungsübersetzung variabel erfolgt .

Weitere bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und deren Kombinationen sowie den gesamten vorliegenden Anmeldungsunterlagen .

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert , in der

Fig . 1 eine schematische geschnittene Ausschnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Lenkung zeigt .

Anhand der nachfolgend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungs- und Anwendungsbeispiele wird die Er-

findung lediglich exemplarisch näher erläutert . Verfahrensund Vorrichtungsmerkmale ergeben sich j eweils analog auch aus Vorrichtungs- bzw. Verfahrensbeschreibungen .

Anhand der Darstellungen in der Zeichnung werden auch solche Merkmale deutlich, die nicht mit Bezugszeichen versehen sind, unabhängig davon, ob solche Merkmale nachfolgend beschrieben sind oder nicht . Andererseits sind auch Merkmale , die in der vorliegenden Beschreibung enthalten, aber nicht in der Zeichnung sichtbar oder dargestellt sind, ohne weiteres für einen Fachmann verständlich .

Einzelne Merkmale, die im Zusammenhang mit dem konkreten Ausführungsbeispiel angeben und/oder dargestellt sind, sind nicht auf dieses Ausführungsbeispiel oder die Kombination mit den übrigen Merkmalen dieses Ausführungsbeispiels beschränkt , sondern können im Rahmen des technisch Möglichen, mit j eglichen anderen Varianten, auch wenn sie in den vorliegenden Unterlagen nicht gesondert behandelt sind, kombiniert werden .

Die Fig . 1 zeigt in einem ersten Ausführungsbeispiel eine Lenkspindel 1 , die mit einem unteren Lager 2 in einem Lenkspindelgehäuse 3 glagert ist . An der Lenkspindel 1 ist am unteren Ende ein oberes Lenksäulenzahnrad 4 angebracht . Dieses Lenksäulenzahnrad 4 kämmt in einem Treiberplantetenrad 5 , das auf einer Planetenradach.se 6 befestigt ist . Diese Planetenra- dachse 6 trägt auf der Gegenseite zum Treiberplantetenrad 5 ein Getriebeplanetenrad 7. Dieses Getriebeplanetenrad 7 kämmt seinerseits in einem getriebenen Tellerrad 8 , das an einer unteren Lenkspindel 9 befestigt ist .

Die Planetenradachse 6 ist derart schräg über Planetensatzla- ger 10 und 11 in einem Planetenradgehäuse 12 gelagert , dass sich das Treiberplanetenrad 5 und das Getriebeplanetenrad 7 frei drehen lassen und genügend Raum für ein abgeköpftes Standrohr 13 für eine Airbag (nicht gezeigt) vorhanden ist . Das Standrohr 13 trägt den Airbag (nicht gezeigt) und insbe-

sondere auch Multifunktionsschalter (nicht gezeigt) . Das Standrohr 13 ist in einem unteren Lager 14 und in einem oberen Lager (nicht gezeigt) gelagert .

Im Standrohr 13 verlaufen alle notwendigen Kabel 15 für den Airbag (nicht gezeigt) und die Multifunktionsschalter (nicht gezeigt) . Außerdem wird das Standrohr 13 derart aus einer Öffnung im Planetenradgehäuse 12 herausgeführt , dass sich das Planetenradgehäuse 12 derart frei drehen kann ( ca . plus/minus 140 Winkelgrade) , so dass das Treiberplanetenrad 5 das Standrohr 13 auch in seinen Endstellungen nicht berührt .

Weiter ist die untere Lenkspindel 9 mit dem daran angebrachten Getriebenentellerrad 8 im Planetenradgehäuse 12 mit Lagern 16 und 17 drehbar gelagert . Die untere Lenkspindel 9 endet im Lenkgetriebe (nicht gezeigt) .

Das Planetengehäuse 12 ist seinerseits drehbar über Planeten- radgehäuselager 18 und 19 in einem Außengehäuse 22 gelagert .

Am Planetenradgehäuse 12 integriert ist ein Schneckenrad 20 , in dem eine Schnecke 21 läuft , die wieder von einem Stellmotor (nicht gezeigt) angetrieben wird. Diese Schnecke 21 und der Stellmotor sind in einem Außengehäuse 22 gelagert (nicht gezeigt) .

Je nach Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird mittels des rechnergesteuerten Stellmotors über die Schnecke 21 und das Schneckenrad 20 das Planetenradgehäuse 12 gedreht . Damit dreht sich auch die Planetenradachse 6 mit den Planetenrädern 5 und 7. Hierdurch entsteht eine Über- oder Untersetzung zwischen der oberen Lenkspindel 1 und der unteren Lenkspindel 9.

Durch die Lagerung des Standrohres 13 für den Airbag (nicht gezeigt) und die Multifunktionsschalter (nicht gezeigt ) im Au- ßengehäuse 22 ist das " Stehen" des Airbags (nicht gezeigt) und der Multifunktionsschalter (nicht gezeigt) gewährleistet .

Die Erfindung ist anhand der Ausführungsbeispiele in der Beschreibung und in den Zeichnungen lediglich exemplarisch dargestellt und nicht darauf beschränkt , sondern umfaßt alle Variationen, Modifikationen, Substitutionen und Kombinationen, die der Fachmann den vorliegenden Unterlagen insbesondere im Rahmen der Ansprüche und der allgemeinen Darstellungen in der Einleitung dieser Beschreibung sowie der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und deren Darstellungen in der Zeichnung entnehmen und mit seinem fachmännischen Wissen sowie dem Stand der Technik kombinieren kann . Insbesondere sind alle einzelnen Merkmale und Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung und ihrer Ausführungsbeispiele kombinierbar .

Bezugszeichenliste

obere Lenkspindel unteres Lager

Lenkspindelgehäuse oberes Lenksäulenzahnrad

Treiberplanetenrad

Planetenradachse

Getriebenenplanetenrad

Getriebenentellerrad untere Lenkspindel

Planetensatzlager

Planetensatzlager

Planetenradgehäuse

Standrohr für Airbag unteres Lager

Kabel

Lager (untere Lenkspindel )

Lager (untere Lenkspindel)

Planetenradgehäuselager

Planetenradgehäuselager

Schneckenrad

Schnecke

Außengehäuse