DE102017008651A1 - Variable end stop for a steer-by-wire steering system - Google Patents

Variable end stop for a steer-by-wire steering system Download PDF

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DE102017008651A1
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steering
stop
planetary gear
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Jesse Grundke
Christian Born
Sascha Stöbling
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung mit einem positionierbaren Anschlag, die dafür ausgebildet und eingerichtet ist, die Drehung eines Lenkrades in variabler Weise zu hemmen.The invention relates to a steering device with a positionable stop, which is designed and adapted to inhibit the rotation of a steering wheel in a variable manner.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung mit variablem Endanschlag für ein Steer-by-wire Lenksystem.The present invention relates to a steering device with variable end stop for a steer-by-wire steering system.

DE 101 02 244 A1 beschreibt einen simulierten Lenkanschlag, der durch einen konstruktiv festgelegten maximal möglichen Verfahrweg einer Zahnstange bestimmt ist. DE 101 02 244 A1 describes a simulated steering stop, which is determined by a structurally determined maximum possible travel of a rack.

In Steer-by-wire Lenksystemen ist es erforderlich, das Rückstellmoment und die Fahreinflüsse am Lenkrad zu simulieren, da es keinen mechanischen Durchgriff zu den Rädern mehr gibt. Dafür wird in die Lenksäule ein Aktuator integriert, der ein Force-Feedback an den Fahrer gibt. Der Elektromotor dieses Aktuators ist aus Bauraumgründen jedoch zu klein, um einen Endanschlag zu simulieren. Es wäre für den Fahrer ein Leichtes, den Elektromotor zu überdrehen. Ein einfacher mechanischer Anschlag ist nicht praktikabel, da der Endanschlag variabel sein muss. Wenn die Reifen beispielsweise an einer Bordsteinkante stehen und der Fahrer trotzdem einlenken möchte, muss ebenfalls ein Endanschlag simuliert werden können.In steer-by-wire steering systems, it is necessary to simulate the restoring torque and the driving influences on the steering wheel, since there is no longer mechanical access to the wheels. For this purpose, an actuator is integrated in the steering column, which gives a force feedback to the driver. However, for reasons of space, the electric motor of this actuator is too small to simulate an end stop. It would be easy for the driver to override the electric motor. A simple mechanical stop is not practical because the end stop must be variable. If, for example, the tires are standing on a curb and the driver wishes to steer anyway, an end stop must also be simulated.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Lenkvorrichtung mit einem steuerbaren und mechanisch robusten Anschlag für Steer-by-wire Lenksysteme bereitzustellen.The present invention has the object to provide a steering device with a controllable and mechanically robust stop for steer-by-wire steering systems.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Lenkvorrichtung, umfassend

  • - eine Lenkwelle;
  • - ein an die Lenkwelle gekoppeltes Planetengetriebe mit einem Anschlagelement;
  • - einen positionierbaren Anschlag zum Blockieren des Anschlagelements; und
  • - einen Antrieb zur Positionierung des Anschlags.
This object is achieved by a steering device comprising
  • a steering shaft;
  • - A coupled to the steering shaft planetary gear with a stop element;
  • - A positionable stop for blocking the stop element; and
  • - A drive for positioning the stop.

Die Erfindung ermöglicht eine variable, durch Fahrzeugzustände und äußere Krafteinwirkungen bewirkte Hemmung des Lenkrades, die dem Fahrer präzises Force-Feedback für die Fahrzeugsteuerung vermittelt. So kann z. B. der Kontakt eines Rades mit einer Bordsteinkante signalisiert werden. Dabei gestattet die erfindungsgemäße Lenkvorrichtung eine freie Drehung des Lenkrades um einen Winkelbereich von mindestens ±400 Grad.The invention allows a variable, caused by vehicle conditions and external forces acting inhibition of the steering wheel, which gives the driver precise force feedback for vehicle control. So z. B. the contact of a wheel with a curb are signaled. The steering device according to the invention allows a free rotation of the steering wheel by an angular range of at least ± 400 degrees.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist die Lenkwelle kraftschlüssig mit einem Sonnenrad des Planetengetriebes gekoppelt.In an advantageous embodiment of the steering device, the steering shaft is non-positively coupled to a sun gear of the planetary gear.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst das Planetengetriebe ein feststehendes Hohlrad.In an advantageous embodiment of the steering device, the planetary gear comprises a fixed ring gear.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst das Planetengetriebe 3, 4 oder 5 Planetenräder.In an advantageous embodiment of the steering device, the planetary gear 3, 4 or 5 planetary gears.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst das Planetengetriebe einen Planetenradträger.In an advantageous embodiment of the steering device, the planetary gear comprises a planet carrier.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Lenkvorrichtung derart ausgebildet und eingerichtet, dass die Lenkwelle um einen Winkel von mindestens ±400 Grad drehbar ist.In an advantageous embodiment of the invention, the steering device is designed and arranged such that the steering shaft is rotatable by an angle of at least ± 400 degrees.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Lenkvorrichtung derart ausgebildet und eingerichtet, dass die Lenkwelle um einen Winkel von mindestens ±450 Grad drehbar ist.In an advantageous embodiment of the invention, the steering device is designed and arranged such that the steering shaft is rotatable by an angle of at least ± 450 degrees.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Lenkvorrichtung eine Lenksäule.In an advantageous embodiment of the invention, the steering device comprises a steering column.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Lenkvorrichtung eine teilweise oder über ihre ganze Länge als Hohlzylinder ausgebildete Lenksäule.In an advantageous embodiment of the invention, the steering device comprises a partially or over its entire length designed as a hollow cylinder steering column.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist das Hohlrad des Planetengetriebes kraftschlüssig mit der Lenksäule verbunden.In an advantageous embodiment of the steering device, the ring gear of the planetary gear is positively connected to the steering column.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist das Planetengetriebe derart ausgebildet und eingerichtet, dass ein Umsetzungsverhältnis eines Drehwinkels des Sonnenrades zu einem Drehwinkel eines Planetenradträgers des Planetengetriebes 2,5 bis 5,0 beträgt.In an advantageous embodiment of the steering device, the planetary gear is designed and set up such that a conversion ratio of a rotational angle of the sun gear to a rotational angle of a planetary gear carrier of the planetary gear is 2.5 to 5.0.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist das Planetengetriebe derart ausgebildet und eingerichtet, dass ein Umsetzungsverhältnis eines Drehwinkels des Sonnenrades zu einem Drehwinkel eines Planetenradträgers des Planetengetriebes 2,5 bis 3,1; 2,8 bis 3,4; 3,1 bis 3,7; 3,4 bis 4,0; 3,7 bis 4,3; 4,0 bis 4,6 oder 4,3 bis 5,0 beträgt.In an advantageous embodiment of the steering device, the planetary gear is designed and set up such that a conversion ratio of a rotational angle of the sun gear to a rotational angle of a planetary gear carrier of the planetary gear 2.5 to 3.1; 2.8 to 3.4; 3.1 to 3.7; 3.4 to 4.0; 3.7 to 4.3; 4.0 to 4.6 or 4.3 to 5.0.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist das Anschlagelement auf einem Planetenradträger des Planetengetriebes angeordnet.In an advantageous embodiment of the steering device, the stop element is arranged on a planet carrier of the planetary gear.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist das Anschlagelement als Zylinder ausgebildet. In an advantageous embodiment of the steering device, the stop element is designed as a cylinder.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist der Anschlag als zylindrischer oder quaderförmiger Balken ausgebildet.In an advantageous embodiment of the steering device, the stop is designed as a cylindrical or cuboid beam.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Lenkvorrichtung eine Führung, wobei der Anschlag an die Führung angelenkt ist.In an advantageous embodiment of the invention, the steering device comprises a guide, wherein the stop is articulated to the guide.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist die Führung kraftschlüssig mit der Lenksäule verbunden.In an advantageous embodiment of the steering device, the guide is non-positively connected to the steering column.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist die Führung als Linearführung ausgebildet.In an advantageous embodiment of the steering device, the guide is designed as a linear guide.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst die Linearführung zwei Schienen.In an advantageous embodiment of the steering device, the linear guide comprises two rails.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst die Linearführung zwei Profilschienen.In an advantageous embodiment of the steering device, the linear guide comprises two profiled rails.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst die Linearführung zwei als Rundstäbe ausgebildete Schienen.In an advantageous embodiment of the steering device, the linear guide comprises two rails designed as round bars.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst der Anschlag zwei zu den Schienen der Linearführung formschlüssig ausgebildete Bohrungen.In an advantageous embodiment of the steering device, the stop comprises two holes formed in a form-locking manner with respect to the rails of the linear guide.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst der Anschlag zwei zu den Schienen der Linearführung formschlüssig ausgebildete Profilnuten.In an advantageous embodiment of the steering device, the stop comprises two profiled grooves formed in a form-locking manner with respect to the rails of the linear guide.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst der Anschlag zwei zu den Schienen der Linearführung formschlüssig ausgebildete Lagerbuchsen.In an advantageous embodiment of the steering device, the stop comprises two bearing bushes which are designed to be form-fitting with respect to the rails of the linear guide.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst der Anschlag zwei zu den Schienen der Linearführung formschlüssig ausgebildete Lagerbuchsen aus Kunststoff.In an advantageous embodiment of the steering device, the stop comprises two bearing bushes made of plastic, which are designed to be form-fitting with respect to the rails of the linear guide.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst die Linearführung eine Spindel mit einem Außengewinde.In an advantageous embodiment of the steering device, the linear guide comprises a spindle with an external thread.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst der Anschlag ein zu dem Außengewinde der Spindel formschlüssig ausgebildetes Innengewinde.In an advantageous embodiment of the steering device, the stop comprises a female thread form-fitting to the external thread of the spindle.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist der Antrieb kraftschlüssig mit der Lenksäule verbunden.In an advantageous embodiment of the steering device, the drive is non-positively connected to the steering column.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist die Spindel der Linearführung kraftschlüssig mit dem Antrieb gekoppelt.In an advantageous embodiment of the steering device, the spindle of the linear guide is non-positively coupled to the drive.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst der Antrieb einen Elektromotor.In an advantageous embodiment of the steering device, the drive comprises an electric motor.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst der Antrieb ein Getriebe.In an advantageous embodiment of the steering device, the drive comprises a transmission.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Lenkvorrichtung einen elektronischen, optischen oder optoelektronischen Drehgeber, der dafür ausgebildet und eingerichtet ist, den Drehwinkel der Lenkwelle oder den Drehwinkel einer Lenkradwelle der Lenkvorrichtung zu messen.In an advantageous embodiment of the invention, the steering device comprises an electronic, optical or optoelectronic rotary encoder, which is designed and configured to measure the angle of rotation of the steering shaft or the angle of rotation of a steering wheel shaft of the steering device.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist der Drehgeber dafür ausgebildet und eingerichtet, den gemessenen Drehwinkel als elektrisches Signal auszugeben.In an advantageous embodiment of the steering device, the rotary encoder is designed and set up to output the measured rotation angle as an electrical signal.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist der Drehgeber dafür ausgebildet und eingerichtet, den gemessenen Drehwinkel als elektrisches Signal für ein Steer-by-wire Lenksystem eines Fahrzeugs auszugeben.In an advantageous embodiment of the steering device, the rotary encoder is designed and set up to output the measured rotation angle as an electrical signal for a steer-by-wire steering system of a vehicle.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Lenkvorrichtung einen Aktuator, der dafür ausgebildet und eingerichtet ist, auf die Lenkwelle oder eine Lenkradwelle der Lenkvorrichtung ein Drehmoment auszuüben.In an advantageous embodiment of the invention, the steering device comprises an actuator which is designed and arranged to exert a torque on the steering shaft or a steering wheel shaft of the steering device.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung umfasst der Aktuator einen Elektromotor.In an advantageous embodiment of the steering device, the actuator comprises an electric motor.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist der Aktuator dafür ausgebildet und eingerichtet ein elektrisches Eingangssignal in ein auf die Lenkwelle oder die Lenkradwelle ausgeübtes Drehmoment zu übersetzen.In an advantageous embodiment of the steering device, the actuator is designed and configured to translate an electrical input signal into a torque exerted on the steering shaft or the steering shaft.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Lenkvorrichtung ist der Aktuator dafür ausgebildet und eingerichtet ein von einem Steer-by-wire Lenksystem eines Fahrzeugs eingespeistes elektrisches Signal in ein auf die Lenkwelle oder die Lenkradwelle ausgeübtes Drehmoment zu übersetzen.In an advantageous embodiment of the steering device, the actuator is designed and set up to translate an electrical signal fed by a steer-by-wire steering system of a vehicle into a torque exerted on the steering shaft or the steering shaft.

In der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff „Führung“ eine mechanische Vorrichtung für die präzise und wiederholgenaue Positionierung eines an die Führung angelenkten Körpers. Führungen verschiedener Art sind im Stand der Technik bekannt und beispielsweise als Linearführung, Schwenkführung, Scherenführung oder Drehführung ausgebildet.In the present invention, the term "guide" refers to a mechanical device for precise and repeatable positioning of a body hinged to the guide. Guides of various types are known in the art and designed, for example, as a linear guide, pivot guide, scissor guide or rotary guide.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnungen - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Further advantages, features and details will become apparent from the following description, in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.

Es zeigen:

  • 1 schematische Schnittansichten einer Lenkvorrichtung mit einem Planetengetriebe;
  • 2 detaillierte Schnittansichten einer Lenkvorrichtung mit positionierbarem Anschlag.
Show it:
  • 1 schematic sectional views of a steering device with a planetary gear;
  • 2 detailed sectional views of a steering device with positionable stop.

1 und 2 zeigen schematisch wesentliche Komponenten der Lenkvorrichtung in geschnittenen Draufsichten und in Querschnittansichten. Die Lenkvorrichtung umfasst als tragende Struktur eine Lenksäule 13, die teilweise oder über ihre gesamte Länge als Hohlzylinder ausgebildet ist. In der Lenksäule 13 ist ein Planetengetriebe angeordnet. Das Planetengetriebe umfasst einen Planetenradträger 5, in dem drei, vier, fünf oder mehr Planetenräder 4, drehbar gelagert sind, ein zentral angeordnetes Sonnenrad 11 und ein feststehendes Hohlrad 12. Das Hohlrad 12 ist kraftschlüssig mit der Lenksäule 13 verbunden. Das Sonnenrad 11 steht mit den Planetenrädern 4 in Eingriff. Die Planetenräder 4 stehen zudem in Eingriff mit dem Hohlrad 12. Bei einer Drehung des Sonnenrades 11 dreht sich jedes der Planetenräder 4 um seine Achse sowie um das Sonnenrad 11 bzw. um eine zentrale Achse des Hohlrades 12. Hierdurch bedingt dreht sich auch der Planetenradträger 5 um die zentrale Achse des Hohlrades 12. Auf dem Planetenradträger 5 ist ein Anschlagelement 8 angeordnet. Die Drehbewegung des Planetenradträgers 5 und des darauf fixierten Anschlagelements 8 ist in 1 durch Drehpfeile 15 veranschaulicht. Die Lenkvorrichtung umfasst im Weiteren eine mit dem Sonnenrad 11 kraftschlüssig gekoppelte Lenkwelle 2. Die Lenkwelle2 ist zudem mit einer Lenkradwelle 1 und einem in 1 nicht gezeigten Lenkrad kraftschlüssig gekoppelt. Eine Drehung des Lenkrades wird über die Lenkradwelle 1 und die Lenkwelle 2 auf das Sonnenrad 11 übertragen. 1 and 2 schematically show essential components of the steering device in sectional plan views and in cross-sectional views. The steering device comprises a steering column as a supporting structure 13 , which is formed partially or over its entire length as a hollow cylinder. In the steering column 13 is arranged a planetary gear. The planetary gear comprises a planet carrier 5 in which three, four, five or more planet gears 4 , Are rotatably mounted, a centrally located sun gear 11 and a fixed ring gear 12 , The ring gear 12 is non-positive with the steering column 13 connected. The sun wheel 11 stands with the planet wheels 4 engaged. The planet gears 4 are also in engagement with the ring gear 12 , With a rotation of the sun gear 11 each of the planetary gears turns 4 around its axis and around the sun wheel 11 or about a central axis of the ring gear 12 , As a result, also rotates the planet carrier 5 around the central axis of the ring gear 12 , On the planet carrier 5 is a stop element 8th arranged. The rotational movement of the planet carrier 5 and the stopper member fixed thereon 8th is in 1 by rotary arrows 15 illustrated. The steering device further includes one with the sun gear 11 non-positively coupled steering shaft 2 , The steering shaft 2 is also provided with a steering wheel shaft 1 and one in 1 Not shown steering wheel non-positively coupled. A rotation of the steering wheel is via the steering wheel shaft 1 and the steering shaft 2 on the sun wheel 11 transfer.

Im Weiteren umfasst die Lenkvorrichtung einen variabel positionierbaren Anschlag 9. Je nach Drehwinkel des Anschlagelements 8 bzw. des Planetenradträgers 5 einerseits und der Position des Anschlags 9 andererseits kann sich das Anschlagelement 8 frei drehen oder ist durch den Anschlag 9 gehemmt. Bedingt durch die Kraft- bzw. Drehmomentübertragung durch die Planetenräder 4, das Sonnenrad 11, die Lenkwelle 2 sowie die Lenkradwelle 1 wird bei einer Hemmung des Anschlagelements 8 und des Planetenradträgers 5 auch das in 1 nicht gezeigte Lenkrad gehemmt.In addition, the steering device comprises a variably positionable stop 9 , Depending on the angle of rotation of the stop element 8th or the planet carrier 5 on the one hand and the position of the stop 9 On the other hand, the stop element 8th turn freely or is through the stop 9 inhibited. Due to the force or torque transmission through the planet gears 4 , the sun wheel 11 , the steering shaft 2 and the steering wheel shaft 1 is at an inhibition of the stop element 8th and the planet carrier 5 also in 1 Not shown steering wheel inhibited.

Der Anschlag 9 ist an eine Linearführung angelenkt. Die Linearführung umfasst zwei Schienen 10, die beispielsweise als Rundstäbe ausgebildet sind. Der Anschlag 9 ist mit formschlüssig zu den Schienen 10 gestalteten Führungen ausgerüstet. Die Führungen sind als Profilnuten, Bohrungen oder Lagerbuchsen ausgebildet. Die Linearführung ist kraftschlüssig mit der Lenksäule 13 verbunden. Vorzugsweise sind die Schienen 10 in Abstützungen 14 fixiert. Die Linearführung ist vorzugsweise mit einer Spindel 7 mit Außengewinde ausgerüstet. Der Anschlag 9 ist mit einem zu dem Außengewinde der Spindel 7 formschlüssigen Innengewinde ausgestattet. Die Spindel 7 steht mit dem Anschlag 9 in Eingriff, so dass bei Drehung der Spindel 7 der Anschlag 9 längs der Schienen 10 verschoben wird. Die Spindel 7 ist kraftschlüssig mit einem Antrieb 6 gekoppelt. Der Antrieb 6 ist kraftschlüssig mit der Lenksäule 13 verbunden und umfasst einen Elektromotor und ein Getriebe. Zweckmäßig ist der Antrieb 6 auf einer Abstützung 14 fixiert. Die Linearführung, der Antrieb 6 und die Abstützungen 14 sind derart ausgebildet und von dem Planetenradträger 5 beabstandet in der Lenksäule angeordnet, dass das Planetengetriebe und der Planetenradträger 5 mit dem Anschlagelement 8 - abgesehen von einer Hemmung durch den Anschlag 9 frei drehbar sind.The stop 9 is hinged to a linear guide. The linear guide comprises two rails 10 , which are formed for example as round rods. The stop 9 is with form-fitting to the rails 10 equipped guided tours. The guides are designed as profile grooves, holes or bushings. The linear guide is frictionally engaged with the steering column 13 connected. Preferably, the rails 10 in supports 14 fixed. The linear guide is preferably with a spindle 7 equipped with external thread. The stop 9 is with a to the external thread of the spindle 7 equipped with positive internal thread. The spindle 7 stands with the stop 9 engaged so that upon rotation of the spindle 7 the stop 9 along the rails 10 is moved. The spindle 7 is non-positive with a drive 6 coupled. The drive 6 is non-positively connected to the steering column 13 connected and includes an electric motor and a transmission. Appropriate is the drive 6 on a support 14 fixed. The linear guide, the drive 6 and the supports 14 are formed and of the planet carrier 5 spaced in the steering column arranged that the planetary gear and the planet carrier 5 with the stop element 8th - except for an inhibition by the attack 9 are freely rotatable.

Während einer Drehung des Lenkrades bzw. der Lenkwelle 2 drehen sich der Planetenradträger 5 und das Anschlagelement 8 entsprechend der Übersetzung des Planetengetriebes. Das Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes ist z. B. so gewählt, dass eine Drehung der Lenkwelle um ±450° in eine Drehung des Planetenradträgers 5 und des Anschlagelements 8 von ±120° übersetzt wird.During a rotation of the steering wheel or the steering shaft 2 rotate the planet carrier 5 and the stopper element 8th according to the translation of the planetary gear. The transmission ratio of the planetary gear is z. B. chosen so that a rotation of the steering shaft by ± 450 ° in a rotation of the planet carrier 5 and the stopper element 8th of ± 120 ° is translated.

In einer bevorzugten Betriebsweise der Lenkvorrichtung, wird der Antrieb 6 so gesteuert, dass sich der Anschlag 9 synchron zu dem Anschlagelement 8 bewegt, wobei der Abstand zwischen dem Anschlagelement 8 und dem Anschlag 9 gering, insbesondere kleiner als 5 mm ist. Detektiert das Steer-by-wire Lenksystem ein Hindernis wie beispielsweise eine Bordsteinkante, so wird der Antrieb 6 gestoppt, wodurch das Anschlagelement 8 durch den Anschlag 9 unmittelbar blockiert wird. Durch entsprechende Auslegung und Gestaltung des Außengewindes der Spindel 7 und des Anschlags 9 kommt es zu einer für den Fahrer nicht überwindbaren Hemmung des Lenkrades.In a preferred mode of operation of the steering device, the drive becomes 6 so controlled that the stop 9 synchronous with the stop element 8th moves, with the distance between the stop element 8th and the stop 9 low, in particular less than 5 mm. If the steer-by-wire steering system detects an obstacle, such as a curb, the drive becomes 6 stopped, causing the stopper element 8th through the stop 9 is blocked immediately. By appropriate design and design of the external thread of the spindle 7 and the stop 9 it comes to a not insurmountable for the driver escapement of the steering wheel.

Im Weiteren ist in 1 und 2 ein Aktuator 3 für Force-Feedback gezeigt, der dafür ausgebildet und eingerichtet ist ein von einem Steer-by-wire Lenksystem eines Fahrzeugs eingespeistes elektrisches Signal in ein auf die Lenkwelle 2 ausgeübtes Drehmoment zu übersetzen.Furthermore, in 1 and 2 an actuator 3 shown for force feedback, which is designed and set up by a steer-by-wire steering system of a vehicle fed electrical signal in a on the steering shaft 2 translate applied torque.

Die in der vorstehenden Beschreibung durch Ausführungsbeispiele näher illustrierte und erläuterte Erfindung ist durch die offenbarten Beispiele nicht eingeschränkt. Der Fachmann kann aus der Beschreibung eine Vielzahl zusätzlicher Variationen ableiten, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. In der Beschreibung beispielhaft offenbarte Ausführungsformen repräsentieren lediglich Beispiele, die in keiner Weise als Begrenzung des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die Beschreibung und die Figuren den Fachmann in die Lage, die Beispiele nachzuarbeiten. Hierbei kann der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen hinsichtlich Funktion, Gestaltung und Anordnung einzelner Elemente der Beispiele vornehmen, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren, in der Beschreibung offenbarten rechtlichen Entsprechungen, definiert ist. The invention illustrated and explained in more detail in the above description by embodiments is not limited by the disclosed examples. One skilled in the art can derive a variety of additional variations from the description without departing from the scope of the invention. Embodiments exemplified in the specification merely represent examples that are in no way to be construed as limiting the scope, uses, or configuration of the invention. Rather, the description and figures enable the skilled person to rework the examples. In this regard, while being aware of the disclosed inventive concept, those skilled in the art can make various changes in the function, design, and arrangement of individual elements of the examples without departing from the scope of the claims and the legal equivalents disclosed in the specification.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Lenkradwellesteering wheel shaft
22
Lenkwellesteering shaft
33
Aktuatoractuator
44
Planetenradplanet
55
Planetenradträgerplanet
66
Antriebdrive
77
Spindelspindle
88th
Anschlagelementstop element
99
Anschlagattack
1010
Schienerail
1111
Sonnenradsun
1212
Hohlradring gear
1313
Lenksäulesteering column
1414
Abstützungsupport
1515
Drehpfeilrotation arrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10102244 A1 [0002]DE 10102244 A1 [0002]

Claims (10)

Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung, umfassend - eine Lenkwelle (2); - ein an die Lenkwelle (2) gekoppeltes Planetengetriebe mit einem Anschlagelement (8); - einen positionierbaren Anschlag (9) zum Blockieren des Anschlagelements (8); und - einen Antrieb (6) zur Positionierung des Anschlags (9).The invention relates to a steering device comprising a steering shaft (2); - A coupled to the steering shaft (2) planetary gear with a stop element (8); - A positionable stop (9) for blocking the stopper member (8); and - A drive (6) for positioning the stopper (9). Lenkvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Lenkwelle (2) kraftschlüssig mit einem Sonnenrad (11) des Planetengetriebes gekoppelt ist.Steering device after Claim 1 in which the steering shaft (2) is frictionally coupled to a sun gear (11) of the planetary gear. Lenkvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Planetengetriebe ein feststehendes Hohlrad (12) umfasst.Steering device after Claim 1 or 2 in which the planetary gear comprises a stationary ring gear (12). Lenkvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Planetengetriebe derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass ein Umsetzungsverhältnis eines Drehwinkels des Sonnenrades (11) zu einem Drehwinkel eines Planetenradträgers (5) des Planetengetriebes 2,5 bis 5,0 beträgt.Steering device according to one or more of Claims 1 to 3 in which the planetary gear is designed and arranged such that a conversion ratio of a rotation angle of the sun gear (11) to a rotation angle of a planet gear carrier (5) of the planetary gear is 2.5 to 5.0. Lenkvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, bei der das Anschlagelement (8) auf einem Planetenradträger (5) des Planetengetriebes angeordnet ist.Steering device according to one or more of Claims 1 to 4 in which the stop element (8) is arranged on a planet carrier (5) of the planetary gear. Lenkvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, umfassend eine Führung, wobei der Anschlag (9) an die Führung angelenkt ist.Steering device according to one or more of Claims 1 to 5 comprising a guide, wherein the stop (9) is articulated to the guide. Lenkvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Führung kraftschlüssig mit einer Lenksäule (13) der Lenkvorrichtung verbunden ist.Steering device after Claim 6 , wherein the guide is non-positively connected to a steering column (13) of the steering device. Lenkvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Führung als Linearführung ausgebildet ist.Steering device after Claim 6 or 7 , wherein the guide is designed as a linear guide. Lenkvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Linearführung eine Spindel mit einem Außengewinde umfasst und die Spindel (7) kraftschlüssig mit dem Antrieb (6) gekoppelt ist.Steering device after Claim 8 , wherein the linear guide comprises a spindle with an external thread and the spindle (7) is non-positively coupled to the drive (6). Lenkvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Antrieb (6) kraftschlüssig mit einer Lenksäule (13) der Lenkvorrichtung verbunden ist.Steering device according to one or more of Claims 1 to 9 , wherein the drive (6) is non-positively connected to a steering column (13) of the steering device.
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