DE102018126714A1 - Steering column for a motor vehicle - Google Patents

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Hannes Kurz
Christoph Munding
Hieronymus Schnitzer
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ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Presta AG
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ThyssenKrupp AG
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Abstract

Um eine Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Lenkwelle (53, 204), welche drehbar in einem Mantelrohr (54, 201) um eine Drehachse (21, 203) gelagert ist, und eine Drehbegrenzungseinrichtung, wobei die Drehbegrenzungseinrichtung mindestens ein Anschlagelement (104, 105, 213) zur Sperrung einer Drehbewegung der Lenkwelle (53, 204) und ein axial beweglich und drehfest gegenüber der Lenkwelle (204) in dem Mantelrohr (54, 201) gelagertes Schlittenelement (102, 209) zum Kontaktieren mit dem Anschlagelement (104, 105, 213) in einer Endposition des Schlittenelements (102, 209) umfasst, wobei das Schlittenelement (102, 209) mit der Lenkwelle (53, 204) derart gekoppelt ist, dass die Drehbewegung der Lenkwelle (53, 204) in eine axiale Bewegung des Schlittenelements (102, 209) umgewandelt wird, bereitzustellen, die eine verbesserte Drehbegrenzungseinrichtung umfasst, um die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass das Schlittenelement (102, 209) einen mit der Lenkwelle (53, 204) in Wirkeingriff stehenden Schlittenelementkurvenbahnabschnitt aufweist.Around a steering column for a motor vehicle, comprising a steering shaft (53, 204) which is rotatably mounted in a tubular casing (54, 201) about an axis of rotation (21, 203), and a rotation limiting device, the rotation limiting device comprising at least one stop element (104, 105, 213) for blocking a rotary movement of the steering shaft (53, 204) and a slide element (102, 209) mounted in the casing tube (54, 201) so as to be axially movable and rotationally fixed relative to the steering shaft (204) for contacting the stop element (104, 105, 213) in an end position of the slide element (102, 209), the slide element (102, 209) being coupled to the steering shaft (53, 204) in such a way that the rotational movement of the steering shaft (53, 204) into an axial movement of the slide element (102, 209), which comprises an improved rotation limiting device in order to avoid the disadvantages of the prior art, it is proposed that the slide element (102, 209) have a mi t of the steering shaft (53, 204) is in operative engagement with the slide element cam track section.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Lenkwelle, welche drehbar in einem Mantelrohr um eine Drehachse gelagert ist, und eine Drehbegrenzungseinrichtung, wobei die Drehbegrenzungseinrichtung mindestens ein Anschlagelement zur Sperrung einer Drehbewegung der Lenkwelle und ein axial beweglich und drehfest gegenüber der Lenkwelle in dem Mantelrohr gelagertes Schlittenelement zum Kontaktieren mit dem Anschlagelement in einer Endposition des Schlittenelements umfasst, wobei das Schlittenelement mit der Lenkwelle derart gekoppelt ist, dass die Drehbewegung der Lenkwelle in eine axiale Bewegung des Schlittenelements umgewandelt wird.The present invention relates to a steering column for a motor vehicle, comprising a steering shaft which is rotatably mounted in a tubular casing about an axis of rotation, and a rotation limiting device, the rotation limiting device, at least one stop element for blocking a rotary movement of the steering shaft and an axially movable and non-rotatable relative to the steering shaft Carriage element mounted in the casing tube for contacting the stop element in an end position of the carriage element, the carriage element being coupled to the steering shaft in such a way that the rotational movement of the steering shaft is converted into an axial movement of the carriage element.

Bei Lenksäulen der eingangs genannten Art handelt es sich vorzugsweise um Steer-by-Wire Lenksäulen. Bei Steer-by-Wire-Lenksäulen besteht keine direkte mechanische Kopplung zwischen einem Lenkrad, welches mit der Lenkwelle verbunden ist, und den gelenkten Rädern eines Kraftfahrzeugs. Stattdessen wird insbesondere über Sensoren der Lenkwinkel und/oder das anliegende Lenkmoment und/oder die Drehgeschwindigkeit des Lenkrads und/oder der Lenkwelle gemessen und über Aktoren werden die Räder entsprechend eingeschlagen.Steering columns of the type mentioned are preferably steer-by-wire steering columns. In steer-by-wire steering columns there is no direct mechanical coupling between a steering wheel, which is connected to the steering shaft, and the steered wheels of a motor vehicle. Instead, the steering angle and / or the applied steering torque and / or the rotational speed of the steering wheel and / or the steering shaft are measured, in particular, via sensors, and the wheels are appropriately turned via actuators.

Bei Steer-by-Wire Lenksäulen entfällt somit die unmittelbare mechanische Rückmeldung zwischen der Lenkwinkeleingabe des Fahrers über das Lenkrad bzw. die Lenkwelle und dem tatsächlich ausgeführten Einschlagwinkel am Lenkrad. Entsprechend erhält der Fahrer keine Rückmeldung darüber, ob bei starkem Auslenken das Lenkgetriebe sich bereits im Anschlag befindet oder nicht. Bei einem frei durchdrehbaren Lenkrad lassen sich somit unendlich große Lenkwinkel erzeugen, ohne dass das Lenkgetriebe diese auch einstellen kann.With steer-by-wire steering columns, there is therefore no direct mechanical feedback between the driver's steering angle input via the steering wheel or the steering shaft and the steering angle actually implemented on the steering wheel. Accordingly, the driver does not receive any feedback as to whether the steering gear is already at a stop when the steering wheel is strongly deflected. With a freely rotating steering wheel, infinitely large steering angles can be generated without the steering gear being able to adjust them.

Daher umfassen Lenksäulen der eingangs genannten Art, insbesondere im Falle einer Ausgestaltung als Steer-by-Wire Lenksäule, die Drehbegrenzungseinrichtung. Die Drehbegrenzungseinrichtung dient dann vor allem dazu, einen gesonderten Lenkanschlag für ein mit der Lenkwelle verbundenes Lenkrad vorzusehen, wobei es üblich ist, dass mehr als eine Umdrehung des Lenkrads bzw. der Lenkwelle erforderlich ist, um von einem Lenkanschlag zu einem anderen Lenkanschlag zu lenken. Jedoch ist es auch denkbar und möglich, dass weniger als eine Umdrehung erforderlich ist, um zwischen den Lenkanschlägen hin und her zu lenken. Der Lenkanschlag wird dadurch realisiert, dass das Schlittenelement gegen das Anschlagelement verfahren wird und dieses sodann kontaktiert.Steering columns of the type mentioned in the introduction, in particular in the case of a design as a steer-by-wire steering column, therefore comprise the rotation limiting device. The rotation limiting device then primarily serves to provide a separate steering stop for a steering wheel connected to the steering shaft, it being customary that more than one turn of the steering wheel or the steering shaft is required in order to steer from one steering stop to another steering stop. However, it is also conceivable and possible that less than one turn is required to steer back and forth between the steering stops. The steering stop is realized by moving the slide element against the stop element and then contacting it.

Aus der US 6,896,089 B2 und der FR 2 912 369 A1 sind Lenksäulen mit jeweils einer Drehbegrenzungsvorrichtung bekannt. Dabei ist nachteilig, dass im Betrieb der Drehbegrenzungsvorrichtung sehr hohe Kräfte auf diese wirken können und somit insbesondere im Missbrauchsfall die Drehbegrenzungsvorrichtung beschädigt werden kann.From the US 6,896,089 B2 and the FR 2 912 369 A1 steering columns are known, each with a rotation limiting device. It is disadvantageous that very high forces can act on the rotation limiting device during operation and thus the rotation limiting device can be damaged, in particular in the event of misuse.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lenksäule bereitzustellen, die eine verbesserte Drehbegrenzungseinrichtung umfasst, um die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden.It is therefore an object of the present invention to provide a steering column which comprises an improved rotation limiting device in order to avoid the disadvantages of the prior art.

Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved by the features of patent claim 1. Advantageous further developments result from the subclaims.

Die Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, dass das Schlittenelement einen mit der Lenkwelle in Wirkeingriff stehenden Schlittenelementkurvenbahnabschnitt aufweist. Dies ist vorteilhaft, weil durch den Schlittenelementkurvenbahnabschnitt die auf die Drehbegrenzungseinrichtung wirkenden Kräfte insbesondere dann reduziert werden, wenn das Schlittenelement das Anschlagselement kontaktiert. Bei dem Schlittenelementkurvenbahnabschnitt kann es sich insbesondere um ein Gewinde handeln. Vorzugsweise ist das Schlittenelement als Mutternelement mit einem entsprechenden Muttergewinde ausgebildet. Insbesondere wird die Reaktionskraft, welche auf das Schlittenelement beim Kontaktieren mit dem Anschlagelement wirkt von einem rotierenden Bauteil der erfindungsgemäßen Lenksäule, also insbesondere der Lenkwelle, über das Schlittenelement auf ein demgegenüber feststehendes Bauteil der Lenksäule übertragen, also insbesondere auf ein Mantelrohr, ganz besonders bevorzugt als äußeres Mantelrohr. Der Schlittenelementkurvenbahnabschnitt ist vor allem vor dem Hintergrund vorteilhaft, dass eine Schlittenelementkurvenbahnabschnittsoberfläche, welche mit einer korrespondierenden Oberfläche der Lenkwelle oder eines mit der Lenkwelle drehfest verbundenen Bauteils derart in Wirkeingriff steht, dass mechanische Spannungen in der Drehbegrenzungseinrichtung im Verhältnis der beiden Oberflächen zueinander abgebaut bzw. reduziert werden.The object is achieved according to the present invention in that the slide element has a slide element cam track section which is in operative engagement with the steering shaft. This is advantageous because the forces acting on the rotation limiting device are reduced by the slide element cam track section in particular when the slide element contacts the stop element. The slide element cam track section can in particular be a thread. The slide element is preferably designed as a nut element with a corresponding nut thread. In particular, the reaction force, which acts on the slide element when it comes into contact with the stop element, is transmitted from a rotating component of the steering column according to the invention, that is to say in particular the steering shaft, via the slide element to a component of the steering column which is stationary, that is to say in particular to a tubular casing, very particularly preferably as outer jacket tube. The slide element cam track section is particularly advantageous against the background that a slide element cam track section surface, which is in operative engagement with a corresponding surface of the steering shaft or a component that is non-rotatably connected to the steering shaft, such that mechanical stresses in the rotation limiting device are reduced or reduced in the ratio of the two surfaces to one another will.

Wenn das Schlittenelement das Anschlagselement kontaktiert wird dieser Zustand als Anschlagsituation bezeichnet.If the slide element contacts the stop element, this state is referred to as the stop situation.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule ist der Schlittenelementkurvenbahnabschnitt als Schlittenelementgewinde ausgebildet. Dies reduziert die auf die Drehbegrenzungseinrichtung wirkenden Kräfte noch weiter, weil diese Kräfte auf eine durch das Schlittenelementgewinde gebildete relative große Fläche verteilt wird. Das Schlittenelementgewinde kann es sich vorzugsweise um ein metrisches ISO-Gewinde, ein Spitzgewinde mit einer Profilform, bei der entsprechende Außenkanten keilförmig ausgebildet sind, ein metrisches ISO-Feingewinde oder ein Trapezgewinde handeln.According to a further advantageous embodiment of the steering column according to the invention, the slide element cam track section is designed as a slide element thread. This further reduces the forces acting on the rotation limiting device because these forces are distributed over a relatively large area formed by the slide element thread. The slide element thread can preferably be a metric ISO thread, a pointed thread with a profile shape the corresponding outer edges are wedge-shaped, a metric ISO fine thread or a trapezoidal thread.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule umfasst die Lenkwelle ein Wellenelement und die Drehbegrenzungseinrichtung ein mit dem Wellenelement in Wirkeingriff stehendes Trägerelement mit einem Trägerelementgewinde, wobei das Trägerelementgewinde mit dem Schlittenelementgewinde in Wirkeingriff steht. Dabei kann das Trägerelement als Hülse ausgestaltet sein, die mit der Lenkwelle drehfest verbunden ist. Diese Maßnahme erhöht die Robustheit der Drehbegrenzungseinrichtung und damit die der erfindungsgemäßen Lenksäule noch weiter. Vorzugsweise sind das Trägerelement und das Wellenelement formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander gekoppelt. Vorzugsweise sind das Trägerelement und das Wellenelement als separate Bauteile ausgebildet. Dies bietet den Vorteil, dass das Trägerelement kostengünstiger und bedarfsweise aus einem anderen Material als das Wellenelement gefertigt werden kann.According to a further advantageous embodiment of the steering column according to the invention, the steering shaft comprises a shaft element and the rotation limiting device comprises a support element with a support element thread that is in operative engagement with the shaft element, the support element thread being in active engagement with the slide element thread. The carrier element can be designed as a sleeve which is connected to the steering shaft in a rotationally fixed manner. This measure increases the robustness of the rotation limiting device and thus that of the steering column according to the invention even further. The carrier element and the shaft element are preferably coupled to one another in a form-fitting and / or non-positive and / or integral manner. The carrier element and the shaft element are preferably designed as separate components. This offers the advantage that the carrier element can be manufactured more cost-effectively and if necessary from a different material than the shaft element.

Das Wellenelement kann mit der Lenkwelle drehmomentenschlüssig gekoppelt sein oder das Wellenelement kann als Abschnitt der Lenkwelle ausgebildet sein.The shaft element can be torque-locked coupled to the steering shaft or the shaft element can be designed as a section of the steering shaft.

In einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Trägerelementgewinde eine Gewindelänge auf, wobei diese größer als eine Gewindesteigung des Trägerelementgewinde ist.In an advantageous development, the thread of the carrier element has a thread length, which is greater than a thread pitch of the thread of the carrier element.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule ist das Schlittenelementgewinde als Innengewinde ausgebildet, wobei eine Gewindelänge des Innengewindes größer als eine Gewindesteigung des Innengewindes ist. Dadurch wird die Robustheit der Drehbegrenzungseinrichtung weiter erhöht, da der zumindest eine Gewindezahn des Innengewindes zumindest einmal vollständig in Umfangsrichtung umläuft. Dank dieser Maßnahme kann eine verbesserte Kraftverteilung in einer Anschlagsituation erreicht werden, da die wirkende Kraft sich auf eine grössere Fläche verteilen kann, so dass die wirkende Flächenpressung deutlich reduziert ist. Im Gegensatz zum Stand der Technik liegt somit zumindest eine vollständig umlaufende Gewindeflanke des Innengewindes an einer Gewindeflanke des Trägerelementgewinde an.According to a further advantageous embodiment of the steering column according to the invention, the slide element thread is designed as an internal thread, a thread length of the internal thread being greater than a thread pitch of the internal thread. This further increases the robustness of the rotation limiting device, since the at least one thread tooth of the internal thread rotates completely at least once in the circumferential direction. Thanks to this measure, an improved force distribution can be achieved in a stop situation, since the acting force can be distributed over a larger area, so that the acting surface pressure is significantly reduced. In contrast to the prior art, at least one completely circumferential thread flank of the internal thread rests against a thread flank of the carrier element thread.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass die Gewindelänge größer als die doppelte Gewindesteigung ist.In an advantageous development, it can be provided that the thread length is greater than twice the thread pitch.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Flächenpressung in den Gewindeflanken dadurch weiter reduziert werden, in dem statt einem eingängigen Gewinde ein zwei- oder mehrgängiges Gewinde zum Einsatz kommt.In an advantageous development, the surface pressure in the thread flanks can be further reduced by using a two or more thread instead of a single thread.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule sind das Schlittenelementgewinde und das Trägerelementgewinde als Kugelgewindetrieb ausgebildet. Dadurch wird in vorteilhafterweise die Reibung zwischen Lenkwelle bzw. Trägerelement und Schlittenelement reduziert wird, so dass sich der Bedienkomfort der erfindungsgemäßen Lenksäule damit einhergehend verbessert. Weiterhin bietet ein Kugelgewindetrieb den Vorteil, dass ein wirsames Umlenkspiel deutlich reduziert ist.According to a further advantageous embodiment of the steering column according to the invention, the slide element thread and the support element thread are designed as a ball screw drive. As a result, the friction between the steering shaft or carrier element and the slide element is advantageously reduced, so that the operating comfort of the steering column according to the invention is improved. Furthermore, a ball screw offers the advantage that an effective deflection clearance is significantly reduced.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule umfasst die Drehbegrenzungseinrichtung zwei Anschlagelemente, wobei die Anschlagelemente in axialer Richtung der Lenkwelle zueinander beabstandet angeordnet sind und das Schlittenelement zwischen den Anschlagelementen beweglich angeordnet ist. Dadurch wird in vorteilhafterweise realisiert, dass eine Drehbegrenzung nach einer vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen der Lenkwelle im Uhrzeigersinn sowie in entgegengesetzter Drehrichtung gegeben ist. Bevorzugt beträgt der Drehwinkel zwischen den Anschlagelementen, also jener Winkel, um den die Lenkwelle zwischen den Anschlägen verdreht werden kann, weniger gleich 720°.According to a further advantageous embodiment of the steering column according to the invention, the rotation limiting device comprises two stop elements, the stop elements being arranged at a distance from one another in the axial direction of the steering shaft and the slide element being arranged movably between the stop elements. This advantageously realizes that there is a rotation limitation after a predetermined number of revolutions of the steering shaft in a clockwise direction and in the opposite direction of rotation. The angle of rotation between the stop elements, that is to say the angle by which the steering shaft can be rotated between the stops, is preferably less than 720 °.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule weist das Schlittenelement in dem Schlittenelementkurvenbahnabschnitt ein Schlittenelementmaterial auf, welches eine höhere Festigkeit aufweist als ein Trägerelementmaterial des Trägerelementgewindes. Dadurch kann die Drehbegrenzungseinrichtung in vorteilhafterweise ein höheres Drehmoment aufnehmen, so dass sich die Robustheit der erfindungsgemäßen Lenksäule noch weiter verbessert.According to a further advantageous embodiment of the steering column according to the invention, the slide element in the slide element cam track section has a slide element material which has a higher strength than a carrier element material of the carrier element thread. As a result, the rotation limiting device can advantageously absorb a higher torque, so that the robustness of the steering column according to the invention is further improved.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule ist eine Flächennormale einer Anschlagelementfläche parallel zu der Drehachse der Lenkwelle angeordnet ist. Dadurch wird die Robustheit der Drehbegrenzungseinrichtung noch weiter erhöht sowie sogar die Belastung der Lenkwelle in tangentialer Richtung reduziert, weil die Reaktionskräfte beim Kontaktieren des Schlittenelements mit dem Anschlagelement parallel zur Drehachse wirken, so dass die Lenkwelle im Wesentlichen durch Druckkräfte belastet wird, was gegenüber einer ansonsten gegebenen Belastung durch Torsionskräfte die Ermüdungsfestigkeit der Lenkwelle erhöht.According to a further advantageous embodiment of the steering column according to the invention, a surface normal of a stop element surface is arranged parallel to the axis of rotation of the steering shaft. This increases the robustness of the rotation limiting device even further, and even reduces the load on the steering shaft in the tangential direction, because the reaction forces when the slide element comes into contact with the stop element act parallel to the axis of rotation, so that the steering shaft is essentially loaded by compressive forces, which is otherwise the case given fatigue strength of the steering shaft.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule umfasst das Anschlagelement mindestens ein Dämpfungselement. Dies ist vorteilhaft, weil dadurch eine Bewegungsenergie des Schlittenelements beim Kontaktieren mit dem Anschlagselement im Wesentlichen in Wärmeenergie umgewandelt wird, was die Robustheit der Drehbegrenzungseinrichtung noch weiter erhöht, da entsprechende Bewegungsenergie des Schlittenelements auf diese Weise absorbiert wird. Weiters lässt sich dadurch das Lenkgefühl verbessern.According to a further advantageous embodiment of the steering column according to the invention, the stop element comprises at least one Damping element. This is advantageous because it essentially converts kinetic energy of the slide element when it comes into contact with the stop element into thermal energy, which further increases the robustness of the rotation limiting device, since corresponding kinetic energy of the slide element is absorbed in this way. This also improves the steering feel.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lenksäule umfasst diese einen mit der Lenkwelle gekoppelten Feedback-Aktuator zur Erzeugung von Lenkreaktionskräften. Dies ist vorteilhaft, weil dadurch ein realistisches Fahrgefühl insbesondere im Falle einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lenksäule als Steer-by-Wire Lenksäule erzeugt wird. Die Drehbegrenzungseinrichtung kann dabei in den Feedback-Aktuator integriert oder in das Mantelrohr integriert sein oder zwischen dem Mantelrohr und dem Feedback-Aktuator angeordnet sein. Alternativ kann die Drehbegrenzungseinrichtung auch an ein einer Gehäuseoberfläche des Feedback-Aktuators befestigt sein, um hierüber wirkmäßig mit der Lenkwelle in Wirkeingriff zu stehen.According to a further advantageous embodiment of the steering column according to the invention, this comprises a feedback actuator coupled to the steering shaft for generating steering reaction forces. This is advantageous because it creates a realistic driving experience, particularly in the case of a steering column according to the invention being designed as a steer-by-wire steering column. The rotation limiting device can be integrated in the feedback actuator or integrated in the jacket tube or arranged between the jacket tube and the feedback actuator. Alternatively, the rotation limiting device can also be attached to a housing surface of the feedback actuator in order to be effectively engaged with the steering shaft.

Die erfindungsgemäße Lenksäule ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform als manuell oder motorisch verstellbare Lenksäule ausgebildet sein. Dies erhöht den Bedienkomfort hinsichtlich der Lenksäule, da die Position des Lenkrads an die Wünsche des Fahrzeugsführers anpassbar ist.According to a further advantageous embodiment, the steering column according to the invention is designed as a manually or motor-adjustable steering column. This increases the ease of use with regard to the steering column, since the position of the steering wheel can be adapted to the wishes of the vehicle driver.

Die erfindungsgemäße Lenksäule kann nach einer weiteren Ausführungsform ein Crashsystem zur Energieabsorption in einem Crashfall umfassen, wobei das Crashsystem wirkmäßig mit der Lenkwelle verbunden ist. Dies verbessert die Lenksäule dahingehend, dass im Falle eines Crashs Crashenergie im geringen Maße von dem Crashsystem und damit nicht von einem Fahrzeuglenker absorbiert wird. Das Crashsystem umfasst vorzugsweise eine Biegestreifen oder ein andere Element zur plastischen Deformation im Crashfall.According to a further embodiment, the steering column according to the invention can comprise a crash system for energy absorption in the event of a crash, the crash system being effectively connected to the steering shaft. This improves the steering column in such a way that in the event of a crash, crash energy is absorbed to a small extent by the crash system and therefore not by a vehicle driver. The crash system preferably comprises a bending strip or another element for plastic deformation in the event of a crash.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

  • 1: eine schematische Darstellung eines Steer-by-Wire-Lenksystems,
  • 2: eine erfindungsgemäße Lenksäule eines Lenksystems gemäß 1 in einer ersten Ausführungsform,
  • 3: die erfindungsgemäße Lenksäule aus 2 in einem Längsschnitt;
  • 4: die Lenksäule aus 2 in dem Längsschnitt gemäß 3;
  • 5: eine erfindungsgemäße Lenksäule in einer zweiten Ausführungsform;
  • 6: perspektivische Detaildarstellung eines Bereichs der Lenksäule aus 3;
  • 7: die erfindungsgemäße Lenksäule aus 5 in einem Längsschnitt;
  • 8 perspektivische Detaildarstellung eines Bereichs der Lenksäule in einer weiteren Ausführungsvariante ähnlich 6.
Advantageous embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show in detail:
  • 1 : a schematic representation of a steer-by-wire steering system,
  • 2nd : a steering column of a steering system according to the invention 1 in a first embodiment,
  • 3rd : the steering column of the invention 2nd in a longitudinal section;
  • 4th : the steering column off 2nd in the longitudinal section according to 3rd ;
  • 5 : a steering column according to the invention in a second embodiment;
  • 6 : Perspective detailed view of an area of the steering column 3rd ;
  • 7 : the steering column of the invention 5 in a longitudinal section;
  • 8th perspective detail representation of an area of the steering column similar in a further embodiment 6 .

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the different figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually only named or mentioned once.

1 zeigt schematisch ein Steer-by-Wire-Lenksystem 1, welches eine erfindungsgemäß Lenksäule 2 nach einer ersten Ausführungsform umfasst, die über eine elektrische Leitung 3 mit einem elektrischen Lenkungsantrieb 4 verbunden ist. Der Lenkungsantrieb 4 umfasst einen mit der elektrischen Leitung 3 verbundenen elektrischen Stellmotor 41, der ein Lenkungs-Stellmoment in ein Lenkgetriebe 42 einleitet. Dort wird das Lenkungs-Stellmoment über ein Ritzel 43 und eine Zahnstange 44 in eine Translationsbewegung von Spurstangen 45 umgesetzt, wodurch ein Lenkeinschlag der gelenkten Räder 46 bewirkt wird. Die Lenksäule 2 weist einen Feedback-Aktuator 5 auf mit einer Lenkwelle 51, an deren bezogen auf die Fahrtrichtung hinteren Ende ein Lenkrad 52 angebracht ist. 1 shows schematically a steer-by-wire steering system 1, which has a steering column according to the invention 2nd according to a first embodiment, which comprises an electrical line 3rd with an electric steering drive 4th connected is. The steering drive 4th includes one with the electrical wire 3rd connected electric servomotor 41 that have a steering torque in a steering gear 42 initiates. There the steering torque is via a pinion 43 and a rack 44 into a translational movement of tie rods 45 implemented, causing a steering lock of the steered wheels 46 is effected. The steering column 2nd has a feedback actuator 5 on with a steering shaft 51 , at the rear end of which a steering wheel refers to the direction of travel 52 is appropriate.

Aus 2 ist die Lenksäule 2 in näherem Detail ersichtlich. Die Lenksäule 2 umfasst eine Lenkwelle 51, welche um die Drehachse 21 drehbar in einem Mantelrohr 54 gelagert. Ein Endabschnitt 53 der Lenkwelle 51 ist ausgebildet zur Anbringung des Lenkrads 52, welches in dieser Darstellung weggelassen ist.Out 2nd is the steering column 2nd can be seen in more detail. The steering column 2nd includes a steering shaft 51 which around the axis of rotation 21 rotatable in a tubular casing 54 stored. An end section 53 the steering shaft 51 is designed to attach the steering wheel 52 , which is omitted in this illustration.

Das Mantelrohr 54 ist als inneres Mantelrohr ausgebildet und in einem äußeren Mantelrohr 55 verschiebbar aufgenommen. Das äußere Mantelrohr kann auch als Kastenschwinge bezeichnet werden und bildet zusammen mit dem Mantelrohr 54 eine Manteleinheit. Der Außenquerschnitt des Mantelrohrs 54 und der Innenquerschnitt des äußeren Mantelrohrs 55 sind hinsichtlich Form und Abmessungen so aufeinander abgestimmt, dass das Mantelrohr 54 in Richtung der Drehachse 21 in dem äußeren Mantelrohr 55 wie mit dem Doppelpfeil angedeutet in Längsrichtung L vor und zurück verschiebbar ist, um eine Längsverstellung des Lenkrads 52 zu ermöglichen.The casing tube 54 is designed as an inner jacket tube and in an outer jacket tube 55 slidably added. The outer jacket tube can also be referred to as a box swing arm and forms together with the jacket tube 54 a jacket unit. The outer cross section of the casing tube 54 and the inner cross section of the outer jacket tube 55 are coordinated in terms of shape and dimensions so that the casing tube 54 in the direction of the axis of rotation 21 in the outer casing tube 55 as indicated by the double arrow in the longitudinal direction L is movable back and forth by a longitudinal adjustment of the steering wheel 52 to enable.

Das äußere Mantelrohr 55 ist an einer Halteeinheit 6 um eine Schwenkachse 61 schwenkbar gelagert. Die Halteeinheit 6 umfasst Befestigungsmittel 62, welche die Anbringung der Lenksäule 2 an einer hier nicht dargestellten Kraftfahrzeug-Karosserie ermöglichen. Dadurch, dass das äußeren Mantelrohr 55 um die Schwenkachse 61 verschwenkt wird, kann ein im Endbereich 53 angebrachtes Lenkrad 52 relativ zur Karosserie in Höhenrichtung H verstellt werden, was mit dem Doppelpfeil H angedeutet ist.The outer casing tube 55 is on a holding unit 6 about a pivot axis 61 pivoted. The holding unit 6 includes fasteners 62 which is the mounting of the steering column 2nd at enable a motor vehicle body, not shown here. Because of the outer casing tube 55 about the pivot axis 61 is pivoted, one in the end area 53 attached steering wheel 52 relative to the body in the height direction H be adjusted what with the double arrow H is indicated.

Aus 2 ist ferner ersichtlich, dass die Lenksäule 2 eine Spanneinrichtung 75 umfasst, welche eine Freigabestellung hat, in der das Mantelrohr 54, das äußere Mantelrohr 55 und die Halteeinheit 6 relativ zueinander verstellbar sind. Durch manuelle Betätigung eines Spannhebels 76 kann die Spanneinrichtung 75 in eine Feststellposition gebracht werden, indem zwei quer zur Drehachse 21 gegenüberliegende Seitenwangen 63 gegeneinander bewegt werden, so dass das dazwischen angeordnete äußere Mantelrohr 55 in seiner Höhenposition festgeklemmt und fixiert wird. Gleichzeitig wird dabei das äußere Mantelrohr 55 zusammengepresst und auf dem Mantelrohr 54 verspannt, so dass dieses ebenfalls in seiner Längsposition festgestellt ist.Out 2nd it can also be seen that the steering column 2nd a tensioning device 75 comprises, which has a release position in which the casing tube 54 , the outer casing tube 55 and the holding unit 6 are adjustable relative to each other. By manual actuation of a clamping lever 76 can the tensioning device 75 be brought into a locking position by two transverse to the axis of rotation 21 opposite cheeks 63 are moved against each other, so that the outer jacket tube arranged between them 55 is clamped and fixed in its height position. At the same time, the outer casing tube 55 pressed together and on the casing tube 54 clamped so that this is also fixed in its longitudinal position.

3 zeigt einen Abschnitt der Lenksäule 2 aus 2 in einem Längsschnitt 51 durch die Drehachse 21. Aus 3 ist ersichtlich, dass die Lenkwelle 53 mit einer Innenwelle 100 drehfest gekoppelt ist. Die Lenkwelle 53 und die Innenwelle 100 bilden eine Lenkwelleneinheit, welche in Richtung des Doppelpfeils L teleskopierbar ist. Mit der Lenkwelle 53 ist ein Trägerelement 101 drehfest verbunden, wobei das Trägerelement 101 als Schraubenhülse ausgebildet ist. Ein Außengewinde des Trägerelements 101 greift in ein korrespondierendes Innengewinde eines als Mutterhülse ausgebildeten Schlittenelements 102 ein. Das Schlittenelement 112 ist in Richtung der Drehachse 21 axial beweglich gelagert über einen Reibschluss mit dem Mantelrohr 54 an dessen Innenseite 103 sowie drehfest gegenüber einer Drehung um die Drehachse 21. Das Schlittenelement 102 und das Trägerelement 101 bilden einen Spindeltrieb, so dass das Schlittenelement 102 axial vor- und zurückbewegt wird, je nach der Drehrichtung der Lenkwelle 53. An den beiden Enden der Schraubenhülse 101 ist jeweils eine Anschlagscheibe 104 bzw. 105 drehfest mit der Lenkwelle 53 verbunden. Da das Schlittenelement 102 drehfest gegenüber der Lenkwelle 53 gelagert ist, wird eine weitere Drehung der Lenkwelle 53 gesperrt, wenn das Schlittenelement 102 die Anschlagscheibe 104 oder 105 kontaktiert. Die Anschlagscheibe 105 und die Anschlagscheibe 104 umfassen bevorzugt einen metallischen Werkstoff. Alternativ ist es aber auch denkbar und möglich, dass diese ein Elastomer oder Plastomer umfassen. Die Anschlagscheiben 104 und 105 und das Trägerelement 101 sind in axialer Richtung durch einen Sicherungsring 106 und in der anderen axialen Richtung durch einen Anlagevorsprung gesichert. Das Trägerelement101, das Schlittenelement 102, die Anschlagscheiben 104 und 105 bilden eine Drehbegrenzungseinrichtung. Die Drehbegrenzungseinrichtung ist hier in diesem Ausführungsbeispiel in das Mantelrohr 54 und damit in die Lenksäule 2 baulich integriert. 3rd shows a portion of the steering column 2nd out 2nd in a longitudinal section 51 through the axis of rotation 21 . Out 3rd it can be seen that the steering shaft 53 with an inner shaft 100 is rotatably coupled. The steering shaft 53 and the inner shaft 100 form a steering shaft unit, which in the direction of the double arrow L is telescopic. With the steering shaft 53 is a carrier element 101 non-rotatably connected, the carrier element 101 is designed as a screw sleeve. An external thread of the carrier element 101 engages in a corresponding internal thread of a slide element designed as a nut sleeve 102 a. The slide element 112 is in the direction of the axis of rotation 21 axially movably supported by a frictional connection with the casing tube 54 on the inside 103 as well as rotatably against rotation about the axis of rotation 21 . The slide element 102 and the carrier element 101 form a spindle drive, so that the slide element 102 is moved axially back and forth, depending on the direction of rotation of the steering shaft 53 . At the two ends of the screw sleeve 101 is a stop disk 104 respectively. 105 rotatable with the steering shaft 53 connected. Because the sled element 102 rotatable against the steering shaft 53 is stored, a further rotation of the steering shaft 53 locked when the sled member 102 the stop disc 104 or 105 contacted. The stop disc 105 and the stop washer 104 preferably comprise a metallic material. Alternatively, however, it is also conceivable and possible for these to comprise an elastomer or plastomer. The stop washers 104 and 105 and the carrier element 101 are in the axial direction by a circlip 106 and secured in the other axial direction by an abutment projection. The carrier element 101, the slide element 102 , the stop washers 104 and 105 form a rotation limiting device. In this exemplary embodiment, the rotation limiting device is in the casing tube 54 and thus into the steering column 2nd structurally integrated.

Bei der Lenksäule 2 in dem in 3 dargestellte, Zustand befindet sich das als Mutterhülse ausgebildete Schlittenelement 102 in einer Mittelposition, so dass dieses weder die Anschlagscheibe 104 noch die Anschlagscheibe 105 kontaktiert, so dass sich die Lenkwelle 53 in einem frei drehbaren Zustand befindet.At the steering column 2nd in the in 3rd shown, state is the slide element designed as a nut sleeve 102 in a middle position so that this is neither the stop disc 104 still the stop disc 105 contacted so that the steering shaft 53 is in a freely rotatable state.

Aus 3 ist ferner ersichtlich, dass ein Biegestreifen 107 wirkmäßig mit dem äußeren Mantelrohr 55 und dem Mantelrohr 54 verbunden ist, sodass sich der Biegestreifen 107 bei einer Retraktion der Lenkwelle 53 im Crashfall ab einem vorgegebenen Energieniveau plastisch verformt, um Crashenergie zu absorbieren. Eine Lagervorrichtung 108lagert die Lenkwelle 53 mithilfe von Wälzlagern 117 radial.Out 3rd it can also be seen that a bending strip 107 effectively with the outer casing tube 55 and the casing tube 54 is connected so that the bending strip 107 with a retraction of the steering shaft 53 in the event of a crash, plastically deformed from a predetermined energy level in order to absorb crash energy. A bearing device 108 supports the steering shaft 53 with the help of rolling bearings 117 radial.

4 zeigt die Lenksäule 2 gemäß 3 in einem Zustand bei dem das Schlittenelement 102 durch Drehung der Lenkwelle 53 in die eine Drehrichtung auf die Anschlagscheibe 105 zubewegt wurde, so dass auf diese Weise eine weitere Drehung der Lenkwelle 53 in die eine Drehrichtung gesperrt ist. Somit ist es in dieser Anschlagsituation nur möglich, die Lenkwelle 53 in die andere Drehrichtung zu drehen und somit das Schlittenelement 102 in die entgegengesetzte Richtung translatorisch in Richtung der Drehachse 21 zu bewegen und das Schlittenelement 102 wieder auf das Anschlagelement 104 zuzubewegen. 4th shows the steering column 2nd according to 3rd in a state where the slide member 102 by turning the steering shaft 53 in one direction of rotation on the stop disc 105 was moved so that in this way a further rotation of the steering shaft 53 in which a direction of rotation is blocked. So in this stop situation it is only possible to use the steering shaft 53 to rotate in the other direction of rotation and thus the slide element 102 in the opposite direction translationally in the direction of the axis of rotation 21 to move and the sled element 102 back on the stop element 104 to move.

5 zeigt eine erfindungsgemäße Lenksäule 200 nach einer zweiten Ausführungsform. Die Lenksäule 200 weist ein Mantelrohr 201 auf, welches direkt mit der nicht dargestellten Karosserie eines Fahrzeugs verbindbar ist. Um eine Drehachse 203 ist eine Lenkwelle 204 der Lenksäule 200 in dem Mantelrohr 201 drehbar gelagert. Ein Feedback-Aktuator 205 der Lenksäule 200 ist an einem Ende der Lenkwelle 204, dem sogenannten lenkradfernen Ende, angeordnet und mit dem Mantelrohr 201 verbunden. Der Feedback-Aktuator 205 ist über ein hier nicht ersichtliches Wellenelement mit der Lenkwelle 204 wirkmäßig verbunden. Dabei ist in den Feedback-Aktuator baulich eine Drehbegrenzungseinrichtung integriert, so dass eine Drehung der Lenkwelle 204 um die Drehachse 203 in beide möglichen Drehrichtungen nach einer durch eine Mechanik der Drehbegrenzungseinrichtung vorgegebenen Anzahl von Umdrehungen gesperrt ist. 5 shows a steering column according to the invention 200 according to a second embodiment. The steering column 200 has a casing tube 201 on, which can be connected directly to the body of a vehicle, not shown. About an axis of rotation 203 is a steering shaft 204 the steering column 200 in the casing tube 201 rotatably mounted. A feedback actuator 205 the steering column 200 is at one end of the steering shaft 204 , the so-called steering wheel end, arranged and with the casing tube 201 connected. The feedback actuator 205 is about a shaft element not shown here with the steering shaft 204 effectively connected. Here, a rotation limiting device is structurally integrated into the feedback actuator, so that the steering shaft rotates 204 about the axis of rotation 203 is blocked in both possible directions of rotation after a number of revolutions predetermined by a mechanism of the rotation limiting device.

Aus 6 sind die wesentlichen Elemente der Drehbegrenzungsvorrichtung ersichtlich, welche hier mit dem Bezugszeichen 206 versehen ist. Die Drehbegrenzungsvorrichtung 206 weist ein mit einem Wellenelement 207, welches Teil der Lenkwelle 204 ist, drehfest verbundenes, als Schraubenhülse ausgebildetes Trägerelement 208 auf, wobei das Trägerelement ein Außengewinde aufweist, wobei das Trägerelement 208 in Eingriff steht mit einem Innengewinde eines Schlittenelements 209 der Drehbegrenzungsvorrichtung 206. Eine Drehung des Schlittenelements209 wird durch an ihr befestigte Bolzen 210 gesperrt, indem Gleitsteine 211 der Bolzen 210 parallel zur Drehachse 203 entlang von Gleitflächen 220 gleiten und die Bolzen 210 zugleich durch ein Gehäuse 212 des Feedback-Aktuators 205 durchgesteckt und daran fixiert sind (vgl. dazu insbesondere 5). Die Bolzen 210 sind dadurch gegenüber dem Schlittenelment209 ortsfest fixiert, so dass sich dieses im Sinne eines Spindeltriebs linear vor- und zurückbewegen kann und somit zwischen den Anschlägen hin und her bewegt werden kann. Die entsprechende axiale Bewegung des Schlittenelementss209 wird durch eine Drehung der Lenkwelle 204 hervorgerufen, indem das Wellenelement 207 mit dieser wirkmäßig verbunden ist. Die Drehbegrenzungsvorrichtung 206 weist ferner zwei als Anschlagnocken ausgebildete Anschlagelemente 213 auf, welche über Bolzen 215 mit dem Wellenelement 207 drehfest verbunden sind. Stößt das Schlittenelement 209 an einer Stirnseite gegen die Stirnfläche 217 des korrespondierendeAnschlagelements 213, ist die entsprechende axiale Bewegung des Schlittenelements 209 und damit die Drehbewegung der Lenkwelle 204 gesperrt. Auf diese Weise wird ein Lenkanschlag durch die Drehbegrenzungseinrichtung 206 realisiert.Out 6 the essential elements of the rotation limiting device can be seen, which here with the reference number 206 is provided. The rotation limiting device 206 has one with a shaft element 207 which part of the steering shaft 204 is rotatably connected, designed as a screw sleeve support member 208 on, the carrier element having an external thread, the carrier element 208 is engaged with an internal thread of a slide element 209 the rotation limiting device 206 . Rotation of the slide member 209 is accomplished by bolts attached to it 210 locked by sliding blocks 211 the bolt 210 parallel to the axis of rotation 203 along sliding surfaces 220 slide and the bolts 210 at the same time through a housing 212 of the feedback actuator 205 inserted and fixed to it (cf. especially this 5 ). Bolts 210 are thereby fixed in place with respect to the slide element 209, so that it can move back and forth linearly in the sense of a spindle drive and can thus be moved back and forth between the stops. The corresponding axial movement of the slide element 209 is determined by a rotation of the steering shaft 204 caused by the wave element 207 is effectively connected to this. The rotation limiting device 206 also has two stop elements designed as stop cams 213 on what about bolts 215 with the shaft element 207 are non-rotatably connected. Bumps the sled element 209 on one face against the face 217 of the corresponding stop element 213 , is the corresponding axial movement of the slide element 209 and thus the rotation of the steering shaft 204 blocked. In this way, a steering stop by the rotation limiting device 206 realized.

7 zeigt die Lenksäule 200 in einem Längsschnitt durch die Drehachse 203 der Lenkwelle 204. Aus 7 ist ersichtlich, dass das Wellenelement 207 der Lenkwelle 204 über ein zweites Wellenelement 218 verbunden ist, indem ein Endabschnitt 219 des Wellenelements 207 in einer Ausnehmung 221 des zweiten Wellenelements stirnseitig angeordnet ist und über einen Bolzen 222 drehfest verbunden und über diesen in axialer Richtung befestigt ist. Die Lenkwelle 204 ist über eine Nut-Feder-Verbindung mit dem zweiten Wellenelement 218 drehfest mit dieser verbunden und bildet somit einen Teil dieser, wie aus 7 ersichtlich ist. 7 shows the steering column 200 in a longitudinal section through the axis of rotation 203 the steering shaft 204 . Out 7 it can be seen that the wave element 207 the steering shaft 204 via a second shaft element 218 is connected by an end section 219 of the shaft element 207 in a recess 221 of the second shaft element is arranged on the end face and via a bolt 222 rotatably connected and fastened in the axial direction. The steering shaft 204 is via a tongue and groove connection with the second shaft element 218 non-rotatably connected to it and thus forms part of it, as from 7 can be seen.

In der 8 ist eine Lenksäule ähnlich der Ausführung gemäß 5 bis 7 dargestellt, jedoch mit einer Drehbegrenzungsvorrichtung 206 in einer alternativen Ausführungsvariante. Die Drehbegrenzungsvorrichtung 206 weist ein mit einem Wellenelement 207, welches Teil der Lenkwelle 204 ist, drehfest verbundenes, als Schraubenhülse ausgebildetes Trägerelement 208 auf, wobei das Trägerelement ein Außengewinde aufweist, wobei das Trägerelement 208 in Eingriff steht mit einem Innengewinde eines Schlittenelements 209 der Drehbegrenzungsvorrichtung 206. Eine Drehung des Schlittenelements 209 wird durch an ihr befestigte Bolze 210 gesperrt, indem Gleitsteine 211 der Bolzen 210 parallel zur Drehachse 203 entlang von Gleitflächen 220 gleiten und die Bolzen 210 zugleich durch ein Gehäuse 212 des Feedback-Aktuators 205 durchgesteckt sind und daran fixiert sind. Die Bolzen 210 sind dadurch gegenüber dem Schlittenelment 209 ortsfest fixiert, so dass sich dieses im Sinne eines Spindeltriebs linear vor- und zurückbewegen kann und somit zwischen den Anschlägen 213 hin und her bewegt werden kann. Das Schlittenelement 209 weist an den Stirnseiten 217 einen bolzenförmigen Vorsprung 317 auf, der als Anschlag dient. Die entsprechende axiale Bewegung des Schlittenelements 209 wird durch eine Drehung der Lenkwelle 204 hervorgerufen, indem das Wellenelement 207 mit dieser wirkmäßig verbunden ist und somit einen Teil der Lenkwelle 204 bildet. Die Drehbegrenzungsvorrichtung 206 weist ferner zwei als Anschlagnocken ausgebildete Anschlagelemente 213 auf, welche über eine Welle-Nabe-Verbindung, wie hier eine Stiftverbindung mittels eines Bolzens 215 mit dem Wellenelement 207 drehfest verbunden sind. Jedes Anschlagelement 213 weist einen radial vorstehenden Abschnitt 213a auf. Die Anschlagelemente 213 drehen sich zusammen mit der Lenkwelle 203. Somit sind die Anschlagelemente 213 relativ zu dem Schlittenelement 209 drehbar. In einer Anschlagsituation schlägt der Vorsprung 317 des Schlittenelements 209 an den vorstehenden Abschnitt 213a des korrespondierenden Anschlagelements 213 in Umfangsrichtung, so dass die Drehbewegung der Lenkwelle 204 in einer Drehrichtung gesperrt ist. Auf diese Weise wird ein Lenkanschlag durch die Drehbegrenzungseinrichtung 206 realisiert. Dank dieser Anordnung kann die Belastung des Anschlagelements 213, des Schlittenelements 209, des Trägerelements in der Anschlagsituation reduziert werden.In the 8th is a steering column similar to the version according to 5 to 7 shown, but with a rotation limiting device 206 in an alternative design variant. The rotation limiting device 206 has one with a shaft element 207 which part of the steering shaft 204 is rotatably connected, designed as a screw sleeve support member 208 on, the carrier element having an external thread, the carrier element 208 is engaged with an internal thread of a slide element 209 the rotation limiting device 206 . A rotation of the slide element 209 is by bolt attached to it 210 locked by sliding blocks 211 the bolt 210 parallel to the axis of rotation 203 along sliding surfaces 220 slide and the bolts 210 at the same time through a housing 212 of the feedback actuator 205 are inserted and fixed to it. Bolts 210 are compared to the sledge element 209 fixed in place so that it can move back and forth linearly in the sense of a spindle drive and thus between the stops 213 can be moved back and forth. The slide element 209 points on the end faces 217 a bolt-shaped projection 317 that serves as a stop. The corresponding axial movement of the slide element 209 is by turning the steering shaft 204 caused by the wave element 207 is effectively connected to this and thus part of the steering shaft 204 forms. The rotation limiting device 206 also has two stop elements designed as stop cams 213 on a shaft-hub connection, like here a pin connection using a bolt 215 with the shaft element 207 are non-rotatably connected. Every stop element 213 has a radially projecting portion 213a on. The stop elements 213 rotate together with the steering shaft 203 . Thus, the stop elements 213 relative to the sled member 209 rotatable. In an attack situation, the lead strikes 317 of the slide element 209 to the previous section 213a of the corresponding stop element 213 in the circumferential direction so that the rotational movement of the steering shaft 204 is locked in one direction. In this way, a steering stop by the rotation limiting device 206 realized. Thanks to this arrangement, the load on the stop element 213 , the slide element 209 , the support element can be reduced in the attack situation.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • FR 2912369 A1 [0005]FR 2912369 A1 [0005]

Claims (10)

Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Lenkwelle (53, 204), welche drehbar in einem Mantelrohr (54, 201) um eine Drehachse (21, 203) gelagert ist, und eine Drehbegrenzungseinrichtung, wobei die Drehbegrenzungseinrichtung mindestens ein Anschlagelement (104, 105, 213) zur Sperrung einer Drehbewegung der Lenkwelle (53, 204) und ein axial beweglich und drehfest gegenüber der Lenkwelle (53, 204) in dem Mantelrohr (54, 201) gelagertes Schlittenelement (102, 209) zum Kontaktieren mit dem Anschlagelement (104, 105, 213) in einer Endposition des Schlittenelements (102, 209) umfasst, wobei das Schlittenelement (102, 209) mit der Lenkwelle (53, 204) derart gekoppelt ist, dass die Drehbewegung der Lenkwelle (53, 204) in eine axiale Bewegung des Schlittenelements (102, 209) umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlittenelement (102, 209) einen mit der Lenkwelle (53, 204) in Wirkeingriff stehenden Schlittenelementkurvenbahnabschnitt aufweist.Steering column for a motor vehicle, comprising a steering shaft (53, 204) which is rotatably mounted in a casing tube (54, 201) about an axis of rotation (21, 203), and a rotation limiting device, the rotation limiting device, at least one stop element (104, 105, 213) for blocking a rotary movement of the steering shaft (53, 204) and a slide element (102, 209) mounted axially movably and non-rotatably relative to the steering shaft (53, 204) for contacting the stop element (104, 105, 213) in an end position of the slide element (102, 209), the slide element (102, 209) being coupled to the steering shaft (53, 204) in such a way that the rotary movement of the steering shaft (53, 204) into an axial movement of the slide element (102, 209), characterized in that the slide element (102, 209) has a slide element cam track section which is in operative engagement with the steering shaft (53, 204). Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlittenelementkurvenbahnabschnitt als Schlittenelementgewinde ausgebildet ist.Steering column after Claim 1 , characterized in that the slide element cam track section is designed as a slide element thread. Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlittenelementgewinde als Innengewinde ausgebildet ist, wobei eine Gewindelänge des Innengewindes größer als eine Gewindesteigung des Innengewindes ist.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the slide element thread is designed as an internal thread, wherein a thread length of the internal thread is greater than a thread pitch of the internal thread. Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwelle (53, 204) ein Wellenelement (207) umfasst und die Drehbegrenzungseinrichtung ein mit dem Wellenelement (207) in Wirkeingriff stehendes Trägerelement (101, 208) mit einem Trägerelementgewinde umfasst, wobei das Trägerelementgewinde mit dem Schlittenelementgewinde in Wirkeingriff steht.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the steering shaft (53, 204) comprises a shaft element (207) and the rotation limiting device comprises a carrier element (101, 208) with a carrier element thread which is in operative engagement with the shaft element (207), the Carrier element thread is in operative engagement with the slide element thread. Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbegrenzungseinrichtung zwei Anschlagelemente (104, 105, 213) umfasst, wobei die Anschlagelemente (104, 105, 213) in axialer Richtung der Lenkwelle (53, 204) zueinander beabstandet angeordnet sind und das Schlittenelement (102, 209) zwischen den Anschlagelementen (104, 105, 213) beweglich angeordnet ist.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the rotation limiting device comprises two stop elements (104, 105, 213), the stop elements (104, 105, 213) being arranged at a distance from one another in the axial direction of the steering shaft (53, 204) and that Carriage element (102, 209) is movably arranged between the stop elements (104, 105, 213). Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlittenelement (102, 209) in dem Schlittenelementkurvenbahnabschnitt ein Schlittenelementmaterial aufweist, welches eine höhere Festigkeit aufweist als ein Trägerelementmaterial des Trägerelementgewindes.Steering column after Claim 1 , characterized in that the slide element (102, 209) in the slide element cam track section has a slide element material which has a higher strength than a carrier element material of the carrier element thread. Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlittenelementgewinde und das Trägerelementgewinde als Kugelgewindetrieb ausgebildet sind.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the slide element thread and the support element thread are designed as a ball screw drive. Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flächennormale einer Anschlagelementfläche parallel zu der Drehachse der Lenkwelle angeordnet ist.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that a surface normal of a stop element surface is arranged parallel to the axis of rotation of the steering shaft. Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (104, 105, 213) mindestens ein Dämpfungselement (105) umfasst.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the stop element (104, 105, 213) comprises at least one damping element (105). Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen mit der Lenkwelle gekoppelten Feedback-Aktuator (5, 205) zur Erzeugung von Lenkreaktionskräften umfasst.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a feedback actuator (5, 205) coupled to the steering shaft for generating steering reaction forces.
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