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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schnittstelle einer Lenksäule und eines Aktuators gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein System als Teil eines Lenksystems gemäß Anspruch 10.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im Stand der Technik sind Schnittstellen von Lenksäulen und Aktuatoren (z. B. Elektromotoren) eines Lenksystems bekannt. So wird in der
US 2004 0 194 570 A1 eine Schnittstelle zwischen zwei Bauteilen in einer Lenksäule beschrieben, bei der ein Kugelzapfen als Kugelgelenk-Element definiert wird, welcher an der Rückseite des Schiebers befestigt ist, und eine Hülse als zylindrische Verbindungselement definiert ist, welche auf der anderen Seite befestigt ist, wobei der Kugelzapfen gleitbar in der Hülse angebracht ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Schnittstellen einer Lenksäule und eines Aktuators können diverse Verbindungs- und Fixierelemente benötigen, um die Schnittstelle axial fixierend, axial spielfrei, radial spielfrei und gegen Lösen der Verbindung gesichert ausbilden zu können. Derartige Schnittstellen sind daher oftmals nicht raumsparend und kostengünstig.
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Eine Aufgabe ist daher eine Schnittstelle einer Lenksäule und eines Aktuators zur Verfügung zu stellen, die sich durch eine raumsparende Aufbauweise auszeichnet, wobei eine kostengünstige Herstellung der Schnittstelle ermöglicht werden soll.
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Als erste Ausführungsform der Erfindung wird eine Schnittstelle einer Lenksäule und eines Aktuators zur Verfügung gestellt, umfassend: einen kugelförmigen Endabschnitt und eine Aufnahme für den kugelförmigen Endabschnitt, wobei die Schnittstelle ferner umfasst: einen Stift mit einem Federelement, wobei der kugelförmige Endabschnitt eine erste Durchgangsbohrung aufweist und die Aufnahme eine zweite Durchgangsbohrung aufweist, wobei der Stift in die erste und die zweite Durchgangsbohrung einführbar ist und wobei das Federelement zumindest teilweise die äußere Oberfläche der Aufnahme umgreift.
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Erfindungsgemäß wird eine Verbindung zwischen einer Lenksäule und einem Aktuator dadurch geschaffen, dass Durchgangsbohrungen bei den zu verbindenden Teilen vorgesehen werden, durch die ein Passstift/zylinderförmiger Stift/Bolzen eingeführt wird. Eine Sicherung des Passstifts, um sicher zu stellen, dass sich der Passstift nicht aus den Durchgangsbohrungen löst, wird dadurch erreicht, dass ein Federelement die Aufnahme umgreift, wobei das Federelement mit dem Passstift verbunden ist. Vorteilhafterweise kann hierdurch eine schnell herstellbare Verbindung zwischen Lenksäule und Aktuator bereitgestellt werden, die zusätzlich raumsparend ausgebildet ist.
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Als zweite Ausführungsform der Erfindung wird ein System als Teil eines Lenksystems zur Verfügung gestellt, umfassend: eine Lenksäule mit einem kopfförmigen Endabschnitt, eine Aufnahme für den kopfförmigen Endabschnitt und eine Schnittstelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
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Ein System mit einer erfindungsgemäßen Schnittstelle, ermöglicht eine schnelle Herstellung einer Schnittstelle zwischen Lenksäule und Aktuator, wodurch eine kostengünstige Herstellung der Schnittstelle ermöglicht werden kann.
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Beispielhafte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Schnittstelle zur Verfügung gestellt, wobei das Federelement ein oder zwei gebogene Enden aufweist.
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Eine Verwendung eines Federelements mit einem oder zwei gebogenen Enden vereinfacht das Umgreifen der Aufnahme durch das Federelement, wodurch eine schnelle Montage ermöglicht wird. Außerdem wird hierdurch ein Verkratzen der Aufnahme durch die Federenden beim Einsetzen des Passstifts in die Durchgangsbohrungen verhindert.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Schnittstelle zur Verfügung gestellt, wobei die Aufnahme auf der äußeren Oberfläche eine, zwei oder mehrere Nuten zur Aufnahme des Federelements aufweist.
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Die Anordnung von Nuten zum Führen bzw. Lagern des Federelements ermöglicht das Bereitstellen einer im besonderen Maße raumsparenden Schnittstelle. Außerdem kann auf diese Weise die Haltefunktion des Federelements für den Passstift verbessert werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Schnittstelle zur Verfügung gestellt, wobei die Aufnahme an ihrem Grund ein Dämpfungselement aufweist und/oder wobei die Aufnahme an einem seitlichen Bereich ein Dämpfungselement aufweist.
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Das Anordnen eines oder mehrerer Dämpfungselemente an der Aufnahme ermöglicht eine akustische Dämpfung zwischen Aktuator (z. B. Elektromotor einer Servolenkung) und der Lenksäule.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Schnittstelle zur Verfügung gestellt, wobei der kugelförmige Endabschnitt ein Dämpfungselement aufweist.
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Die Anordnung eines oder mehrerer Dämpfungselemente an der Aufnahme und/oder an dem kugelförmigen Endabschnitt ermöglicht eine einfache Montage der Schnittstelle, da durch Zusammenfügen des kugelförmigen Endabschnitts mit der Aufnahme bereits eine Schnittstelle hergestellt werden kann, die zusätzlich eine akustische Dämpfung aufweist.
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In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine Schnittstelle zur Verfügung gestellt, wobei der Aktuator ein Elektromotor einer Servolenkung ist und/oder wobei der Aktuator ein Elektromotor einer Servolenkung mit einem Getriebe ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Schnittstelle zur Verfügung gestellt, wobei das Federelement mit einem Ende des Stifts lösbar oder unlösbar verbunden ist.
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Ein Federelement, das unlösbar mit einem Passstift verbunden ist, bietet den Vorteil dass eine besonders stabile Schnittstelle zur Verfügung gestellt werden kann. Ein Federelement, das lösbar an dem Passstift angeordnet ist, weist den Vorteil auf, dass defekte Federelemente ausgetauscht werden können, ohne hierbei auch den Passstift austauschen zu müssen, wodurch eine weitgehende Demontage der Schnittstelle bei einer Reparatur vermieden werden kann.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Schnittstelle zur Verfügung gestellt, wobei das Federelement bogenförmig ausgebildet ist, wobei der Bogen auf einem Kreis um einen Mittelpunkt liegt.
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Eine bogenförmige Ausbildung des Federelements ermöglicht ein Umfassen beliebig geformter Aufnahmen, wodurch die notwendige Anzahl von Federelementen reduziert werden kann, die bei Montage von Schnittstellen mit verschiedenen Aufnahmen benötigt werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine Schnittstelle zur Verfügung gestellt, wobei der Stift an einer Innenseite des Federelements angeordnet ist, wobei der Stift durch den Mittelpunkt verlaufend ausgebildet ist.
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Eine symmetrische Aufbauweise des Passstifts mit Federelement ermöglicht eine gleichförmige Belastung der beiden Bögen des Federelements, wodurch eine langlebige Schnittstelle erreicht werden kann.
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Als eine Idee der Erfindung kann angesehen werden, eine Schnittstelle für eine Lenksäule und einen Motor einer Servolenkung zu schaffen, wobei die Lenksäule einen kopfförmigen Endabschnitt aufweist, der in einer Aufnahme gelagert werden kann, wobei durch die Aufnahme und den kopfförmigen Endabschnitt fluchtende Durchgangsbohrungen verlaufen, in die ein Passstift eingesetzt werden kann. Erfindungsgemäß weist der Passstift ein bogenförmiges Federelement auf, wobei das Federelement nach Einsetzen des Passstifts in die Durchgangsbohrungen die Aufnahme zumindest teilweise umgreift und zumindest teilweise auf der äußeren Oberfläche der Aufnahme aufliegt. Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Schnittstelle derart ausgebildet werden, dass sich eine Schnittstelle zwischen Lenksäule und einem Adapter eines Aktuators, z. B. ein Elektromotor mit Getriebe einer Servolenkung, ergeben kann, die eine nur kleine Baugröße aufweist und daher raumsparend ist. Hierdurch kann ein Lenksystem für ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden, das eine geringe Baugröße aufweist.
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Die einzelnen Merkmale können selbstverständlich auch untereinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil auch vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele deutlich. Es zeigen
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1 einen zylinderförmigen Stift und ein Federelement in einer Draufsicht,
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2 einen zylinderförmigen Stift und ein Federelement in einer seitlichen Perspektive,
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3 eine Lenksäule und einen Adapter für einen Aktuator einer Servolenkung in einem Längsschnitt,
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4 eine weitere Lenksäule und einen Adapter für einen Aktuator einer Servolenkung in einem Längsschnitt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt einen zylindrischen Stift/Bolzen/Passstift 102 mit einem Federelement 101 in einer Draufsicht, wobei das Federelement 101 an einem Ende des zylindrischen Stifts 102 befestigt ist. Die Befestigung kann unlösbar durch z. B. anschweißen oder lösbar durch z. B. anschrauben erfolgen. Die Enden 103, 104 des Federelements 101 können abgebogen ausgebildet sein, um hierdurch ein leichtes Einfädeln des Federelements 101 ermöglichen zu können. Das Federelement 101 ist bogenförmig ausgebildet und liegt auf einem Kreis 106, der einen Mittelpunkt 105 aufweist. Der Stift 102 kann an einer inneren Seite des Federelements 101 in einer Ausführungsform derart angeordnet werden, dass der Stift 102 durch den Mittelpunkt 105 des Kreises 106 verläuft.
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2 zeigt den zylindrischen Stift 202 mit dem Federelement 201 in einem Längsschnitt.
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3 zeigt einen Teil einer Lenksäule 302 mit einem kugelförmigen Endabschnitt 303. Der kugelförmige Endabschnitt 303 weist eine Durchgangsbohrung 306 auf, die fluchtend mit entsprechenden Durchgangsbohrungen 304, 309 einer Aufnahme 307 ausgerichtet werden kann und wobei durch diese Durchgangsbohrungen 304, 306, 309 der zylindrische Stift 102, 202 durchgeführt werden kann. In einer Endstellung des zylindrischen Stifts 102, 202 nach Einführung des Stifts 102, 202 in die Durchgangsbohrungen 304, 306, 309 kann das Federelement 101, 201 zumindest teilweise und/oder größtenteils die Aufnahme 307 umfassen bzw. umgreifen, wodurch eine Fixierung des zylindrischen Stifts 102, 202 im eingeführten Zustand erreicht werden kann. In einer weiteren Ausführungsform kann an der äußeren Oberfläche der Aufnahme 307 zumindest abschnittsweise eine, zwei oder mehrere Nuten angeordnet sein, in die das Federelement 101, 201 eingesetzt werden kann. Die Aufnahme 307 ist an einer Verlängerung/einem Adapter 308 angeordnet, die zu einem Getriebe eines Elektromotors oder direkt zu einem Elektromotor einer Servolenkung oder zu einem sonstigen Aktuator einer Servolenkung führen kann.
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Die Mittellinie 305 deutet an, dass der Stift 202 der 2 in die Durchgangsbohrungen 304, 306, 309 der Aufnahme 307 und des kopfförmigen Endabschnitts 303 eingesetzt werden kann.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schnittstelle mit einem Teil 401 einer Lenksäule, das einen kugelförmigen Endabschnitt 402 aufweist. Der kugelförmige Endabschnitt 402 der Lenksäule 401 kann innerhalb einer Aufnahme 405 angeordnet sein. Der kugelförmige Endabschnitt 402 kann eine Durchgangsbohrung 406 aufweisen, die fluchtend mit Durchgangsbohrungen 404, 410 ausgerichtet werden kann, wobei durch die Durchgangsbohrungen 404, 406, 410 ein Stift (ein zylindrischer Stift/ein Passstift/ein Bolzen) 102, 202 durchgeführt werden kann. Die Schnittstelle kann außerdem ein Dämpfungselement 409, das auf dem Grund der Aufnahme 405 angeordnet ist, aufweisen. Die Schnittstelle kann zusätzlich oder alternativ seitlich innerhalb der Aufnahme 405 angeordnete Dämpfungselemente 408 aufweisen. Die Dämpfungselemente 408, 409, die alternativ oder additiv angeordnet sein können, können Schwingungen des Adapters 407 bezüglich der Lenksäule 401 dämpfen, wodurch sich eine Reduzierung einer Geräuschentwicklung aufgrund eines Aktuators ergeben kann. Die Dämpfungselemente 408, 409 können wahlweise mit dem kopfförmigen Endabschnitt 402 oder der Aufnahme 405 lösbar oder unlösbar verbunden sein, wodurch eine einfache Montage der Schnittstelle mit akustischer Dämpfung ermöglicht werden kann.
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Es sei angemerkt, dass der Begriff „umfassen” weitere Elemente oder Verfahrensschritte nicht ausschließt, ebenso wie der Begriff „ein” und „eine” mehrere Elemente und Schritte nicht ausschließt.
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Die verwendeten Bezugszeichen dienen lediglich zur Erhöhung der Verständlichkeit und sollen keinesfalls als einschränkend betrachtet werden, wobei der Schutzbereich der Erfindung durch die Ansprüche wiedergegeben wird.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Federelement
- 102
- Stift
- 103
- Ende des Federelements
- 104
- Ende des Federelements
- 105
- Mittelpunkt
- 106
- Kreis
- 201
- Federelement
- 202
- Stift
- 203
- Langsachse
- 301
- Langsachse
- 302
- Lenksäule
- 303
- kugelförmiger Endabschnitt
- 304
- Durchgangsbohrung
- 305
- Mittellinie der Durchgangsbohrungen
- 306
- Durchgangsbohrung
- 307
- Aufnahme
- 308
- Adapter
- 309
- Durchgangsbohrung
- 401
- Lenksäule
- 402
- kugelförmiger Endabschnitt
- 403
- Mittellinie der Durchgangsbohrungen
- 404
- Durchgangsbohrung
- 405
- Aufnahme
- 406
- Durchgangsbohrung
- 407
- Adapter
- 408
- Dämpfungselement
- 409
- Dämpfungselement
- 410
- Durchgangsbohrung
