DE102019201621A1 - Verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Sandor Szegedi
Jean Gautier
Zsofia Horvath
Richard Kleri
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstellbare Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, mit: einem Lenksäulenkörper (10) zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle (12); einem in einer Öffnung (10a) des Lenksäulenkörpers (10) längsverschiebbar angeordneten Mantelrohr (14), einem in einer Öffnung (14a) des Mantelrohrs (14) längsverschiebbar angeordneten Crashrohr (16), einer Mehrzahl von, das Mantelrohr (14) in dem Lenksäulenkörper (10) führenden ersten Führungsanordnungen (18, 20) zum Verschieben des Mantelrohrs (14) in Axialrichtung des Lenksäulenkörpers (10), einer Mehrzahl von, das Crashrohr (16) in dem Mantelrohr (14) führenden zweiten Führungsanordnungen (30, 32) zum Verschieben des Crashrohrs (16) in Axialrichtung des Lenksäulenkörpers (10), einem Antrieb (56) zum Verstellen der Lenksäule (1) und einem Getriebe (48), welches dazu ausgebildet ist, eine axiale Bewegung des Mantelrohrs (14) in eine axiale Bewegung des Crashrohrs (16) umzusetzen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug.
  • Stand der Technik
  • In der Regel sind Lenksäulen im Pkw manuell oder elektrisch in der Höhe und der Länge verstellbar. Speziell die Längsverstellung wird häufig als ein Teleskop zwischen dem Gehäuse, welches die Schwenkbewegung für die Höhenverstellung ausführt, und dem Teleskoprohr, häufig als Crashrohr oder Führungsrohr bezeichnet, ausgeführt.
  • Des Weiteren weisen manche Lenksäulen eine sogenannte Easy-Entry-Funktion auf, welche es ermöglicht, dass ein Lenksäulenkörper der Lenksäule so tief einfahrbar ist, wie es ein Verstellbereich der Lenksäule erlaubt. Der Verstellbereich der Lenksäule weist in der Regel einen Hub von 25 mm bis 35 mm auf.
  • Die DE 10 2008 060 225 B4 offenbart eine verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug mit einem Lenksäulenkörper zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle, einem Klemmmechanismus zur Umsetzung einer stufenlosen Verstellbarkeit der Lenkwelle entlang der Längsrichtung des Lenksäulenkörpers und einem Energieabsorptionsmechanismus zur energieverzehrenden Verlagerung der Lenkwelle bei einem Unfall.
  • Im Rahmen der Anwendung eines autonomen Fahrbetriebs des Fahrzeugs ist es jedoch wünschenswert, einen größeren Verstellbereich der Lenksäule zu ermöglichen, sodass die Lenksäule und eine daran angebrachte Lenkvorrichtung in einem autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeugs weitestgehend in einem Armaturenbrett bzw. einer Innenraumverkleidung des Fahrzeugs versenkbar ist.
  • Die Verstellung herkömmlicher Lenksäulen erfolgt hierbei in der Regel durch einen mit einer elektrischen Maschine gekoppelten Spindeltrieb, wobei eine Spindelmutter des Spindeltriebs mit einem Energieabsorptionselement gekoppelt ist, welches wiederum eine direkte Verbindung mit dem Crashrohr aufweist.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche eine erweiterte Verstellbarkeit eines Teleskopmechanismus relativ zu einem Lenksäulenkörper ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird mit einer verstellbaren Lenksäule für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug, mit einem Lenksäulenkörper zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle, einem in einer Öffnung des Lenksäulenkörpers längsverschiebbar angeordneten Mantelrohr und einem in einer Öffnung des Mantelrohrs längsverschiebbar angeordneten Crashrohr.
  • Die verstellbare Lenksäule umfasst ferner eine Mehrzahl von, das Mantelrohr in dem Lenksäulenkörper führenden ersten Führungsanordnungen zum Verschieben des Mantelrohrs in Axialrichtung des Lenksäulenkörpers und eine Mehrzahl von, das Crashrohr in dem Mantelrohr führenden zweiten Führungsanordnungen zum Verschieben des Crashrohrs in Axialrichtung des Lenksäulenkörpers.
  • Die verstellbare Lenksäule umfasst des Weiteren einen Antrieb zum Verstellen der Lenksäule sowie ein Getriebe, welches dazu ausgebildet ist, eine axiale Bewegung des Mantelrohrs in eine axiale Bewegung des Crashrohrs umzusetzen.
  • Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, durch Vorsehen des Getriebes, welches dazu ausgebildet ist, eine axiale Bewegung des Mantelrohrs in eine axiale Bewegung des Crashrohrs umzusetzen, einen Teleskopmechanismus bestehend aus dem Mantelrohr und dem Crashrohr bereitzustellen, welche durch das Getriebe gekoppelt sind. Somit besteht in vorteilhafter Weise ein größerer Verstellweg der Lenksäule.
  • Aufgrund der gemeinsamen Verstellbewegung des Mantelrohrs und des Crashrohrs erhöht sich zudem eine Verstellgeschwindigkeit, was für die beabsichtigte Anwendung im Rahmen eines autonomen Fahrbetriebs vorteilhaft ist, da somit der Wechsel von einem manuellen Fahrbetrieb in einen autonomen Fahrbetrieb und umgekehrt schneller vollzogen werden kann.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Getriebe als Zahnstangengetriebe ausgebildet ist, wobei das Getriebe eine in der Öffnung des Lenksäulenkörpers axial angeordnete erste Zahnstange, eine benachbart zur ersten Zahnstange an einem Außenumfang des Crashrohrs angeordnete zweite Zahnstange und ein Zahnrad aufweist, das mit der ersten Zahnstange und der zweiten Zahnstange im Eingriff ist.
  • Durch Vorsehen des Getriebes kann somit in vorteilhafter Weise eine mechanische stabile Verbindung zwischen dem Lenksäulenkörper und dem Crashrohr vorgesehen werden bei gleichzeitiger Teleskopierbarkeit des Crashrohrs und des Mantelrohrs.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Zahnrad eine zentrale Achswelle aufweist, wobei ein erster Achswellenabschnitt, welcher an einer ersten Seite des Zahnrads hervorsteht, in einem in dem Mantelrohr aufgenommenen ersten Nadellager gelagert ist, und wobei ein zweiter Achswellenabschnitt, welcher an einer zweiten Seite des Zahnrads hervorsteht, in einem in dem Mantelrohr aufgenommenen zweiten Nadellager gelagert ist.
  • Durch die Aufnahme des Zahnrads in dem ersten Nadellager und dem zweiten Nadellager wird das Zahnrad bei dessen Bewegung entlang der ersten Zahnstange und der zweiten Zahnstange somit in dem Mantelrohr gelagert. Bei der Axialbewegung des Mantelrohrs, welche durch den Spindeltrieb bewirkt wird, wird somit in vorteilhafter Weise das Zahnrad in Bewegung gesetzt.
  • Durch das Abrollen des Zahnrads auf der ersten Zahnstange und der zweiten Zahnstange erfolgt somit eine Drehmomentübertragung von dem Mantelrohr über das Zahnrad auf das Crashrohr, wodurch dieses ebenfalls eine Axialbewegung durchführt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Getriebe ein Übersetzungsverhältnis von 2:1 aufweist, wobei das Getriebe dazu ausgebildet ist, eine Axialverstellung des Mantelrohrs einer ersten Länge in eine Axialverstellung des Crashrohrs einer zweiten Länge umzusetzen, wobei ein Betrag der zweiten Länge ein zweifacher Betrag der ersten Länge ist, d.h. ein Verstellweg des Crashrohrs ist ein zweifacher Verstellweg des Mantelrohrs.
  • Das Übersetzungsverhältnis ergibt sich in vorteilhafter Weise durch das Abrollen des Zahnrads auf der Verzahnung der ersten Zahnstange und der zweiten Zahnstange, wobei die dadurch resultierende Axialbewegung des Crashrohrs dem doppelten Verstellweg des Mantelrohrs entspricht.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Zahnstange und die zweite Zahnstange entlang ihrer Wälzkurve eine konstante Verzahnung aufweisen. Somit kann das Getriebe mit konstruktiv einfachen Mitteln kostengünstig bereitgestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Zahnstange in der Öffnung des Lenksäulenkörpers mit ersten Befestigungsmitteln, insbesondere Schraubbolzen, befestigt ist, und wobei die zweite Zahnstange am Außenumfang des Crashrohrs befestigt, insbesondere verschweißt, ist. Somit besteht in vorteilhafter Weise eine einfache Montierbarkeit der ersten Zahnstange und der zweiten Zahnstange an den jeweiligen Befestigungskomponenten der Lenksäule.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Lenksäulenkörper eine axiale Aussparung zur Aufnahme der ersten Zahnstange aufweist.
  • Die erste Zahnstange kann somit platzsparend in der Aussparung des Lenksäulenkörpers angeordnet werden. Dadurch verringert sich in vorteilhafter Weise eine erforderliche Bauhöhe des Mantelrohrs sowie dadurch bedingt eine Gesamtbauhöhe der verstellbaren Lenksäule.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Antrieb eine elektrische Maschine und einen mit der elektrischen Maschine verbundenen Spindeltrieb aufweist, wobei eine Spindelmutter des Spindeltriebs eine starre Verbindung mit einem, am Mantelrohr befestigten, Band, insbesondere Stahlband, aufweist, wobei die Spindelmutter dazu ausgebildet ist, das Mantelrohr durch Bewegung entlang einer Spindel axial zu verstellen.
  • Die Spindelmutter des Spindeltriebs verstellt somit in vorteilhafter Weise über dessen Verbindung zu dem Band das Mantelrohr, welches wiederum mit dem Crashrohr über das Getriebe verbunden ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein axialer Verstellbereich der Lenksäule von einer ersten Fahrposition in eine zweite Fahrposition zumindest 70 mm, vorzugsweise zumindest 100 mm, beträgt. Der Teleskopmechanismus der Lenksäule ermöglicht somit in vorteilhafter Weise eine vollständige Versenkbarkeit des Lenkrads bzw. der Lenkvorrichtung in einem Armaturenbrett bzw. einer Innenraumverkleidung des Kraftfahrzeugs in der zweiten Fahrposition.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Verstellgeschwindigkeit der Lenksäule, insbesondere eine kombinierte Verstellgeschwindigkeit des Mantelrohrs und des Crashrohrs, zwischen 10-100 mm/s, vorzugsweise zwischen 40-100 mm/s, insbesondere vorzugsweise zwischen 70-100 mm/s, beträgt. Somit kann in vorteilhafter Weise eine gegenüber herkömmlichen Lösungen erhöhte Verstellgeschwindigkeit der Lenksäule ermöglicht werden, was im Hinblick auf die beabsichtigte Verwendung im Rahmen eines autonomen Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs vorteilhaft ist, da somit ein Wechsel zwischen dem manuellen Fahrbetrieb und dem autonomen Fahrbetrieb und umgekehrt schnell vollzogen werden kann.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Mehrzahl erster Führungsanordnungen einen an einem Innenumfang des Lenksäulenkörpers im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt, einen an einem Außenumfang des Mantelrohrs im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt, und eine Mehrzahl von Kugeln aufweist, welche in einem zwischen dem im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt am Innenumfang des Lenksäulenkörpers und dem im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt am Außenumfang des Mantelrohrs ausgebildeten Hohlraum angeordnet sind.
  • Aufgrund des Vorsehens des Rohr-in-Rohr Teleskopmechanismus umfassend das in der Öffnung des Lenksäulenkörpers längsverschiebbar angeordnete Mantelrohr und das in der Öffnung des Mantelrohrs längsverschiebbar angeordnete Crashrohr, welche durch die entsprechenden Führungsanordnungen kugelgelagert sind, kann in vorteilhafter Weise ein kompakter Verstellmechanismus zum Verstellen der Lenksäule bereitgestellt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Mehrzahl zweiter Führungsanordnungen einen an einem Innenumfang des Mantelrohrs im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt, einen am Außenumfang des Crashrohrs im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt und eine Mehrzahl von Kugeln aufweist, welche in einem zwischen dem im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt am Innenumfang des Mantelrohrs und dem im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt am Außenumfang des Crashrohrs ausgebildeten Hohlraum angeordnet sind.
  • Zusätzlich zu dem in vorteilhafter Weise kompakten Verstellmechanismus zum Verstellen der Lenksäule weist diese Anordnung den Vorteil auf, dass dieser Verstellmechanismus in einfacher Art und Weise in der Lenksäule verbaubar ist. Ferner weisen die eine Mehrzahl von Kugeln aufweisenden Führungsanordnungen den Vorteil einer reibungsarmen und geräuscharmen Verstellbarkeit der Rohre auf.
  • Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
  • Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
  • Figurenliste
  • Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.
  • Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer verstellbaren Lenksäule für ein Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
    • 2 eine Querschnittsansicht der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
    • 3 eine Längsschnittansicht der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug in einer zweiten Fahrposition gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
    • 4 eine Längsschnittansicht der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug in einer ersten Fahrposition gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer verstellbaren Lenksäule für ein Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die verstellbare Lenksäule 1 für das Kraftfahrzeug weist einen Lenksäulenkörper 10 zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle 12 auf. Ferner weist die verstellbare Lenksäule 1 ein in einer Öffnung 10a des Lenksäulenkörpers 10 längsverschiebbar angeordnetes Mantelrohr 14 auf. Darüber hinaus weist die verstellbare Lenksäule 1 ein in einer Öffnung 14a des Mantelrohrs 14 längsverschiebbar angeordnetes Crashrohr 16 auf.
  • Die Lenksäule weist darüber hinaus einen mit einer elektrischen Maschine 50 verbundenen Spindeltrieb 52 auf. Eine Spindelmutter 54 des Spindeltriebs 52 ist mit dem Mantelrohr 14 verbunden.
  • Der Spindeltrieb 52 ist dazu ausgebildet, das Mantelrohr 14 durch Bewegung der Spindelmutter 54 axial zu verstellen. Um die axiale Verstellbarkeit des Mantelrohrs 14 durch die Spindelmutter 54 zu ermöglichen, weist der Lenksäulenkörper 10 hierfür ein (in 1 nicht gezeigtes) Langloch auf, entlang welchem die Spindelmutter 54 relativ zum Lenksäulenkörper 10 in Verbindung mit dem Mantelrohr 14 bewegbar ist.
  • 2 zeigt eine Querschnittsansicht der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die verstellbare Lenksäule 1 weist des Weiteren eine Mehrzahl von, das Mantelrohr 14 in dem Lenksäulenkörper 10 führenden ersten Führungsanordnungen 18, 20 zum Verschieben des Mantelrohrs 14 in Axialrichtung des Lenksäulenkörpers 10 auf. Ferner weist die verstellbare Lenksäule 1 eine Mehrzahl von, das Crashrohr 16 in dem Mantelrohr 14 führenden zweiten Führungsanordnungen 30, 32 zum Verschieben des Crashrohrs 16 in Axialrichtung des Lenksäulenkörpers 10 auf.
  • Die Mehrzahl erster Führungsanordnungen 18, 20 weisen einen an einem Innenumfang 10b des Lenksäulenkörpers 10 im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt 22a, 22b, einen an einem Außenumfang 14b des Mantelrohrs 14 im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt 24a, 24b, und eine Mehrzahl von Kugeln 26, 27 auf, welche in einem zwischen dem im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt 22a, 22b am Innenumfang 10b des Lenksäulenkörpers 10 und dem im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt 24a, 24b am Außenumfang 14b des Mantelrohrs 14 ausgebildeten Hohlraum 28a, 28b angeordnet sind.
  • Die Mehrzahl zweiter Führungsanordnungen 30, 32 weisen einen an einem Innenumfang 14c des Mantelrohrs 14 im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt 34a, 34b, einen am Außenumfang 16a des Crashrohrs 16 im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt 36a, 36b, und eine Mehrzahl von Kugeln 38, 39 auf, welche in einem zwischen dem im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt 34a, 34b am Innenumfang 14c des Mantelrohrs 14 und dem im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt 36a, 36b am Außenumfang 16a des Crashrohrs 16 ausgebildeten Hohlraum 40a, 40b angeordnet sind.
  • Das Getriebe 48 ist als Zahnstangengetriebe ausgebildet. Alternativ kann das Getriebe 48 beispielsweise auf andere geeignete Art und Weise ausgebildet sein, wie beispielsweise durch ein Axialgetriebe wie ein Stirnradgetriebe oder ein Planetenradgetriebe.
  • Das Getriebe 48 weist eine in der Öffnung 10a des Lenksäulenkörpers 10 axial angeordnete erste Zahnstange 58 auf. Ferner weist das Getriebe 48 eine benachbart zu der ersten Zahnstange 58 an einem Außenumfang 16a des Crashrohrs 16 angeordnete zweite Zahnstange 60 auf. Darüber hinaus weist das Getriebe 48 ein Zahnrad 62 auf, welches mit der ersten Zahnstange 58 und der zweiten Zahnstange 60 im Eingriff ist.
  • Das Zahnrad 62 weist eine zentrale Achswelle 64 auf. Ein erster Achswellenabschnitt 64a der zentralen Achswelle 64, welcher an einer ersten Seite des Zahnrads 62 hervorsteht, ist in einem in dem Mantelrohr 14 aufgenommenen ersten Nadellager 66 gelagert.
  • Ein zweiter Achswellenabschnitt 64b der zentralen Achswelle 64, welcher an einer zweiten Seite des Zahnrads 62 hervorsteht, ist in einem in dem Mantelrohr 14 aufgenommenen zweiten Nadellager 68 gelagert.
  • Der Lenksäulenkörper 10 weist ferner eine axiale Aussparung 72 zur Aufnahme der ersten Zahnstange 58 auf.
  • Eine Spindelmutter 54 des Spindeltriebs 52 weist eine starre Verbindung mit einem, am Mantelrohr 14 befestigten Band 74 auf. Das Band 74 ist vorzugsweise als Stahlband ausgebildet und bildet ein Energieabsorptionselement.
  • Die Spindelmutter 54 ist dazu ausgebildet, das Mantelrohr 14 durch Bewegung entlang einer Spindel 53 des Spindeltriebs 52 axial zu verstellen.
  • 3 zeigt eine Längsschnittansicht der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug in einer zweiten Fahrposition gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • In 3 ist die Lenksäule 1 in einer zweiten Fahrposition P2 gezeigt. Die zweite Fahrposition P2 ist eine Lenksäulenposition für autonomes Fahren, in welcher die Lenksäule 1, d.h. das Mantelrohr 14 und das Crashrohr 16, vollständig im Lenksäulenkörper 10 versenkt sind.
  • Die erste Zahnstange 58 und die zweite Zahnstange 60 weisen entlang ihrer Wälzkurve eine konstante Verzahnung auf. Alternativ können die erste Zahnstange 58 und die zweite Zahnstange 60 beispielsweise eine variable Verzahnung aufweisen.
  • Die erste Zahnstange 58 ist in der Öffnung 10a des Lenksäulenkörpers 10 mit ersten Befestigungsmitteln 70a, 70b befestigt. Die ersten Befestigungsmittel 70a, 70b sind vorzugsweise durch Schraubbolzen ausgebildet. Die zweite Zahnstange 60 ist vorzugsweise am Außenumfang des Crashrohrs verschweißt. Alternativ kann die zweite Zahnstange 60 beispielsweise durch eine andere geeignete Verbindung wie eine formschlüssige Verbindung mit dem Crashrohr verbunden sein.
  • 4 zeigt eine Längsschnittansicht der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug in einer ersten Fahrposition gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • In 4 ist die Lenksäule 1 in einer ersten Fahrposition P1 gezeigt. Die erste Fahrposition P1 ist eine Lenksäulenposition für manuelles Fahren, in welcher sowohl das Mantelrohr 14 als auch das Crashrohr 16 vollständig ausgefahren sind. Ein axialer Verstellbereich V der Lenksäule 1 von der ersten Fahrposition P1 in die in 4 gezeigte zweite Fahrposition P2 beträgt zumindest 70 mm, vorzugsweise zumindest 100 mm.
  • Das Getriebe 48 weist vorzugsweise ein Übersetzungsverhältnis von 2:1 auf. Das Getriebe ist hierbei dazu ausgebildet, eine Axialverstellung des Mantelrohrs 14 einer ersten Länge L1 in eine Axialverstellung des Crashrohrs 16 einer zweiten Länge L2 umzusetzen. Ein Betrag der zweiten Länge L2 ist hierbei ein zweifacher Betrag der ersten Länge L1. Alternativ kann auch ein anderes geeignetes Übersetzungsverhältnis durch Anpassung beispielsweise der Verzahnung der Zahnstangen und/oder des Zahnrads vorgesehen sein.
  • Eine Verstellgeschwindigkeit der Lenksäule 1, d.h. eine kombinierte Verstellgeschwindigkeit des Mantelrohrs 14 und des Crashrohrs 16, beträgt zwischen 10-100 mm/s, vorzugsweise zwischen 40-100 mm/s, insbesondere vorzugsweise zwischen 70-100 mm/s.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008060225 B4 [0004]

Claims (12)

  1. Verstellbare Lenksäule (1) für ein Kraftfahrzeug, mit: einem Lenksäulenkörper (10) zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle (12); einem in einer Öffnung (10a) des Lenksäulenkörpers (10) längsverschiebbar angeordneten Mantelrohr (14); einem in einer Öffnung (14a) des Mantelrohrs (14) längsverschiebbar angeordneten Crashrohr (16); einer Mehrzahl von, das Mantelrohr (14) in dem Lenksäulenkörper (10) führenden ersten Führungsanordnungen (18, 20) zum Verschieben des Mantelrohrs (14) in Axialrichtung des Lenksäulenkörpers (10); einer Mehrzahl von, das Crashrohr (16) in dem Mantelrohr (14) führenden zweiten Führungsanordnungen (30, 32) zum Verschieben des Crashrohrs (16) in Axialrichtung des Lenksäulenkörpers (10); einem Antrieb (56) zum axialen Verstellen der Lenksäule (1); und einem Getriebe (48), welches dazu ausgebildet ist, eine axiale Bewegung des Mantelrohrs (14) in eine axiale Bewegung des Crashrohrs (16) umzusetzen.
  2. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (48) als Zahnstangengetriebe ausgebildet ist, wobei das Getriebe (48) eine in der Öffnung (10a) des Lenksäulenkörpers (10) axial angeordnete erste Zahnstange (58), eine benachbart zur ersten Zahnstange (58) an einem Außenumfang (16a) des Crashrohrs (16) angeordnete zweite Zahnstange (60) und ein Zahnrad (62) aufweist, das mit der ersten Zahnstange (58) und der zweiten Zahnstange (60) im Eingriff ist.
  3. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (62) eine zentrale Achswelle (64) aufweist, wobei ein erster Achswellenabschnitt (64a), welcher an einer ersten Seite des Zahnrads (62) hervorsteht, in einem in dem Mantelrohr (14) aufgenommenen ersten Nadellager (66) gelagert ist, und wobei ein zweiter Achswellenabschnitt (64b), welcher an einer zweiten Seite des Zahnrads (62) hervorsteht, in einem in dem Mantelrohr (14) aufgenommenen zweiten Nadellager (68) gelagert ist.
  4. Verstellbare Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (48) ein Übersetzungsverhältnis von 2:1 aufweist, wobei das Getriebe (48) dazu ausgebildet ist, eine Axialverstellung des Mantelrohrs (14) einer ersten Länge (L1) in eine Axialverstellung des Crashrohrs (16) einer zweiten Länge (L2) umzusetzen, wobei ein Betrag der zweiten Länge (L2) ein zweifacher Betrag der ersten Länge (L1) ist.
  5. Verstellbare Lenksäule nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zahnstange (58) und die zweite Zahnstange (60) entlang ihrer Wälzkurve eine konstante Verzahnung aufweisen.
  6. Verstellbare Lenksäule nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zahnstange (58) in der Öffnung (10a) des Lenksäulenkörpers (10) mit ersten Befestigungsmitteln (70a, 70b), insbesondere Schraubbolzen, befestigt ist, und wobei die zweite Zahnstange (60) am Außenumfang des Crashrohrs befestigt, insbesondere verschweißt, ist.
  7. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Lenksäulenkörper (10) eine axiale Aussparung (72) zur Aufnahme der ersten Zahnstange (58) aufweist.
  8. Verstellbare Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (56) eine elektrische Maschine (50) und einen mit der elektrischen Maschine (50) verbundenen Spindeltrieb (52) aufweist, wobei eine Spindelmutter (54) des Spindeltriebs (52) eine starre Verbindung mit einem, am Mantelrohr (14) befestigten, Band (74), insbesondere Stahlband, aufweist, wobei die Spindelmutter (54) dazu ausgebildet ist, das Mantelrohr (14) durch Bewegung entlang einer Spindel (53) axial zu verstellen.
  9. Verstellbare Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein axialer Verstellbereich (V) der Lenksäule (1) von einer ersten Fahrposition (P1) in eine zweite Fahrposition (P2) zumindest 70 mm, vorzugsweise zumindest 100 mm beträgt.
  10. Verstellbare Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstellgeschwindigkeit der Lenksäule (1), insbesondere eine kombinierte Verstellgeschwindigkeit des Mantelrohrs (14) und des Crashrohrs (16), zwischen 10-100 mm/s, vorzugsweise zwischen 40-100 mm/s, insbesondere vorzugsweise zwischen 70-100 mm/s beträgt.
  11. Verstellbare Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl erster Führungsanordnungen (18, 20) einen an einem Innenumfang (10b) des Lenksäulenkörpers (10) im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt (22a, 22b), einen an einem Außenumfang (14b) des Mantelrohrs (14) im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt (24a, 24b), und eine Mehrzahl von Kugeln (26, 27) aufweist, welche in einem zwischen dem im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt (22a, 22b) am Innenumfang (10b) des Lenksäulenkörpers (10) und dem im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt (24a, 24b) am Außenumfang (14b) des Mantelrohrs (14) ausgebildeten Hohlraum (28a, 28b) angeordnet sind.
  12. Verstellbare Lenksäule nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl zweiter Führungsanordnungen (30, 32) einen an einem Innenumfang (14c) des Mantelrohrs (14) im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt (34a, 34b), einen am Außenumfang (16a) des Crashrohrs (16) im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt (36a, 36b), und eine Mehrzahl von Kugeln (38, 39) aufweist, welche in einem zwischen dem im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt (34a, 34b) am Innenumfang (14c) des Mantelrohrs (14) und dem im Wesentlichen konkav ausgebildeten Abschnitt (36a, 36b) am Außenumfang (16a) des Crashrohrs (16) ausgebildeten Hohlraum (40a, 40b) angeordnet sind.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11305807B2 (en) * 2020-08-25 2022-04-19 Thyssenkrupp Presta Ag Vehicle steering column
US20220227410A1 (en) * 2019-06-04 2022-07-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steering Column Cover and Steering Column Having a Steering Column Cover
WO2024037284A1 (zh) * 2022-08-17 2024-02-22 奇瑞汽车股份有限公司 电动转向管柱调节结构及车辆

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20317344U1 (de) * 2003-11-11 2004-01-08 Dura Automotive Systems Reiche Gmbh & Co. Kg Teleskopierbare Lenkwelle
DE102015102183B4 (de) * 2015-02-16 2018-03-01 Robert Bosch Automotive Steering Gmbh Lenkzwischenwelle für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Lenkzwischenwelle für ein Kraftfahrzeug
DE102015216326B4 (de) * 2015-08-26 2016-09-08 Thyssenkrupp Ag Motorisch verstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug
DE102015216715A1 (de) * 2015-09-01 2017-03-02 Thyssenkrupp Ag Verstellbare Lenksäule für Kraftfahrzeuge mit Energieabsorber für den Fahrzeugcrash
DE102015224602B4 (de) * 2015-12-08 2023-05-04 Thyssenkrupp Ag Lenksäule für eine steer-by-wire-Lenkeinrichtung
DE102016200649B4 (de) * 2016-01-19 2019-09-19 Thyssenkrupp Ag Elektrisch längsverstellbare Lenksäule für ein Kraftfahrzeug

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220227410A1 (en) * 2019-06-04 2022-07-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steering Column Cover and Steering Column Having a Steering Column Cover
US11845486B2 (en) * 2019-06-04 2023-12-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Steering column cover and steering column having a steering column cover
US11305807B2 (en) * 2020-08-25 2022-04-19 Thyssenkrupp Presta Ag Vehicle steering column
WO2024037284A1 (zh) * 2022-08-17 2024-02-22 奇瑞汽车股份有限公司 电动转向管柱调节结构及车辆

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