DE102019217961A1 - Lenksäulenanordnung - Google Patents

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Michael Appleyard
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Abstract

Lenksäulenanordnung für ein Fahrzeug, die einen ersten länglichen Führungsabschnitt, einen zweiten Abschnitt, der bezüglich des länglichen Führungsabschnitts beweglich befestigt ist, und ein Mittel zum Anbringen eines Lenkrads an dem ersten oder dem zweiten Abschnitt umfasst, wobei der längliche Führungsabschnitt mindestens zwei längliche parallele Führungskanten umfasst und der zweite Abschnitt mindestens zwei Rollen, die in der Längsrichtung des länglichen Führungsabschnitts voneinander beabstandet und komplementär zu und zum Eingriff mit einer ersten der länglichen Führungskanten geformt sind, und mindestens zwei weitere Rollen, die in der Längsrichtung des länglichen Führungsabschnitts voneinander beabstandet und komplementär zu und zum Eingriff mit einer zweiten der länglichen Kanten geformt sind, umfasst.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Lenksäulenanordnungen für Kraftfahrzeuge und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf einfahrbare Lenksäulenanordnungen für autonome Fahrzeuge.
  • Autonome Fahrzeuge sind zur primären Verwendung in einem autonomen Modus, bei dem die Steuerung des Fahrzeugs ohne manuelle Eingriffe durchgeführt wird, gedacht. Es ist jedoch wünschenswert, dass autonome Fahrzeuge bei Bedarf oder Wunsch manuell gesteuert werden können, und aus diesem Grund müssen Fahrzeugsteuerungen, wie z. B. ein Lenkrad (in der Regel mit einem „Steer-by-Wire“-Betrieb), vorgesehen sein. Es ist wünschenswert, dass das Lenkrad derartiger autonomer Fahrzeuge während der autonomen Steuerung des Fahrzeugs in einen verstauten Zustand bewegt wird, um den im Fahrzeug zur Verfügung stehenden Platz zu maximieren, und dass das Lenkrad in einen ausgefahrenen Einsatzzustand zur manuellen Steuerung bewegt wird.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Lenksäulenanordnung für ein Fahrzeug einen ersten länglichen Führungsabschnitt, einen zweiten Abschnitt, der bezüglich des länglichen Führungsabschnitts beweglich befestigt ist, und ein Mittel zum Anbringen eines Lenkrads an dem ersten oder dem zweiten Abschnitt, wobei der längliche Führungsabschnitt mindestens zwei längliche parallele Führungskanten umfasst und der zweite Abschnitt mindestens zwei Rollen, die in der Längsrichtung des länglichen Führungsabschnitts voneinander beabstandet und komplementär zu und zum Eingriff mit einer ersten der länglichen Führungskanten geformt sind, und mindestens zwei weitere Rollen, die in der Längsrichtung des länglichen Führungsabschnitts voneinander beabstandet und komplementär zu und zum Eingriff mit einer zweiten der länglichen Kanten geformt sind, umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt also einen Mechanismus zum Einfahren und Ausfahren einer Lenksäulenanordnung in und aus eine/r „verstaute/n“ Stellung bereit, und durch das Vorsehen der Führungskanten und ihrer zugeordneten Rollen wird eine Relativbewegung mit minimalem oder gar keinem Spiel gestattet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind zwei längliche parallele Führungskanten vorgesehen, die beidseits der Bewegungsachse des zweiten Abschnitts angeordnet sind.
  • Die zwei länglichen parallelen Führungskanten können praktischerweise in im Wesentlichen demselben Seitenabstand zur Bewegungsachse des zweiten Abschnitts positioniert sein.
  • Vorzugsweise sind mindestens eine der Rollen, die mit der ersten Führungskante in Eingriff stehen, und mindestens eine der Rollen, die mit der zweiten Führungskante in Eingriff stehen, an derselben Längsposition in der Bewegungsrichtung des zweiten Abschnitts positioniert.
  • Indem die Rollen seitlich einander gegenüber positioniert werden, kann die Wahrscheinlichkeit von unerwünschtem Spiel weiter minimiert werden.
  • Vorzugsweise umfasst die Erfindung ferner ein Mittel zum Belasten jeder Rolle in den Kontakt mit ihrer jeweiligen Führungskante.
  • Der zweite Abschnitt kann mehrere mit einem Innengewinde versehene Öffnungen umfassen, wobei die Rollen auf jeweiligen Spindeln befestigt sind, die jeweils in einer jeweiligen der mit einem Innengewinde versehenen Öffnungen eingeschraubt sind.
  • Die laterale Position der Drehachse von vorzugsweise zwei der Rollen kann bezüglich ihrer zugeordneten Führungskante einstellbar sein. Diese Rollen sind vorzugsweise auf derselben Seite der mittigen Bewegungsachse des zweiten Abschnitts angeordnet.
  • Dies unterstützt das „Einklemmen“ der Führungskanten zwischen Rollen, die mit der ersten bzw. der zweiten Führungskante in Kontakt sind.
  • Zur Erzielung dieses Einstellmittels können zwei oder mehr der Spindeln jeweils eine erste zylindrische Außenfläche umfassen, die exzentrisch zur Achse einer an derselben Spindel vorgesehenen zweiten zylindrischen Außenfläche ist, die mit einem Außengewinde versehen sein kann, wobei jede Spindel in dem zweiten Abschnitt der Lenksäule drehbar befestigt ist und wobei der zweite Abschnitt ferner ein Mittel zum Halten jeder Spindel in einer gewünschten Drehstellung umfasst.
  • Vorzugsweise umfasst mindestens eine der Spindeln eine zylindrische Außenfläche, die exzentrisch zur Achse ihrer zugeordneten Rolle ist, wobei die Spindel drehbar befestigt ist und wobei die Lenksäule ferner ein Mittel zum Halten der Spindel in einer gewünschten Drehstellung umfasst.
  • Die Erfindung kann ferner ein Mittel zum Verschieben des zweiten Abschnitts bezüglich des ersten länglichen Führungsabschnitts umfassen.
  • Bei einer Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung ferner ein längliches drehbares Gewindeglied, das an dem ersten oder dem zweiten Abschnitt befestigt ist, ein Mutterglied, das an dem jeweils anderen Abschnitt - dem ersten oder dem zweiten - befestigt ist, mit dem länglichen Gewindeglied in Gewindeeingriff steht und bezüglich des Abschnitts, an dem es befestigt ist, nicht drehbar ist, und ein Mittel zum Drehen des länglichen Gewindeglieds.
  • Durch Drehung des länglichen drehbaren Gewindeglieds können der erste und der zweite Abschnitt bezüglich einander verschoben werden.
  • Vorzugsweise ist ein Motor zum Drehen des länglichen Gewindeglieds vorgesehen. Die Drehung wird beispielsweise über ein Drehzahluntersetzungsgetriebesystem bereitgestellt.
  • Bei einer Ausführungsform ist das längliche drehbare Gewindeglied an dem ersten länglichen Führungsabschnitt befestigt.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst vorzugsweise ferner ein Säulenglied, das ein Mittel zum Befestigen eines Lenkrads an einem Ende aufweist und an dem ersten oder dem zweiten Abschnitt schwenkbar befestigt ist, und umfasst ferner ein Mittel zum Einstellen der Ausrichtung oder Schräge des Säulenglieds.
  • Auf diese Art und Weise kann die Schräge oder „Neigung“ des Säulenglieds, an dem ein Lenkrad angebracht ist, eingestellt werden.
  • Zur Einstellung der Ausrichtung oder Schräge des Säulenglieds kann die vorliegende Erfindung ferner ein längliches nicht drehbares Gewindeglied, das sich zwischen dem Säulenglied und dem Abschnitt, an dem das Säulenglied befestigt ist, erstreckt, ein Mutterglied, das drehbar an der Lenksäule befestigt ist, mit dem länglichen nicht drehbaren Gewindeglied in Gewindeeingriff steht, und ein Mittel zum Drehen des Gewindeglieds umfassen.
  • Vorzugsweise ist ein Motor zum Drehen des Mutterglieds vorgesehen. Die Drehung wird beispielsweise über ein Drehzahluntersetzungsgetriebesystem bereitgestellt.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung ein Mittel zur Befestigung des ersten länglichen Führungsabschnitts an einem Fahrzeug und das Mittel zum Anbringen eines Lenkrads ist an dem zweiten Abschnitt befestigt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Lenksäulenanordnung ein Mittel zum Gestatten der Bewegung des Lenkrads bezüglich des Fahrzeugs, wenn der Fahrer bei einem Crash darauf aufprallt, wobei das Mittel eine verschiebbare mechanische Verbindung zwischen einem länglichen Glied, das ein Mittel zum Befestigen eines Lenkrads aufweist, und einem Glied, an dem das Mutterglied stabil fixiert ist, umfasst, wobei die verschiebbare mechanische Verbindung dahingehend konstruiert ist, die Relativbewegung der verbundenen Teile so zu beschränken, dass sie im Wesentlichen parallel zur Achse der Lenksäule ist.
  • Vorzugsweise wird bei Normalbetrieb vor einem Crash die Bewegung an dieser verschiebbaren mechanischen Verbindung durch ein Schmelzmittel verhindert, das zerbricht, wenn eine definierte Kraft im Wesentlichen in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs an das Lenkrad angelegt wird.
  • Vorzugsweise bewirkt die Relativbewegung der verschiebbaren Verbindung die fortschreitende Verformung eines oder mehrerer gefalzter Metallstreifen, die jeweils an einem ersten Ende mit einem länglichen Glied, das ein Mittel zur Befestigung eines Lenkrads aufweist, und an einem zweiten Ende mit einem Glied, an dem das Mutterglied fixiert ist, verbunden sind, wobei jeder der gefalzten Metallstreifen bei seiner Verformung mechanische Energie absorbiert.
  • Vorzugsweise kann bzw. können der eine oder die mehreren gefalzten Metallstreifen durch ein schnell wirkendes Mittel an einem ihrer Enden mechanisch getrennt werden, wenn dem schnell wirkenden Mittel ein entsprechendes elektrisches Signal zugeführt wird, so dass die abgetrennten gefalzten Metallstreifen nicht verformt werden, wenn sich das Lenkrad bei einem Crash im Wesentlichen vorwärts bezüglich des Fahrzeugs bewegt.
  • Vorzugsweise ist das schnell wirkende Mittel eine pyrotechnische Vorrichtung mit einem Stift oder Riegel, der sich bei Betätigung der Vorrichtung bewegt.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die Lenksäulenanordnung ein Mittel zum mechanischen Begrenzen der Drehbewegung des Lenkrads durch eine längliche Drehwelle mit Außengewinde, die an dem Lenkrad angebracht ist, und eine nicht drehende Leitmutter, die sich axial entlang der Gewindewelle zwischen Begrenzungsanschlägen bewegen kann.
  • Vorzugsweise umfasst die Lenksäulenanordnung ein Mittel zum Befestigen des ersten länglichen Führungsabschnitts an einem Fahrzeug und wobei das Mittel zum Anbringen eines Lenkrads an dem zweiten Abschnitt befestigt ist.
  • Es wird nun eine spezielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen lediglich beispielhaft beschrieben; in den Zeichnungen zeigen:
    • 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Lenksäulenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung; und
    • 2 eine Seitenansicht der Lenksäule, die im Teilquerschnitt durch ihre Mittelachse gezeigt wird;
    • 3 eine Endansicht der Lenksäulenanordnung von 1, die in Richtung des Pfeils X in 2 blickt und einen abgestuften Querschnitt gemäß der Linie Y-Y in 2 zeigt;
    • 4 eine Seitenansicht der Lenksäule, die im Teilquerschnitt durch ihre Mittelachse gezeigt wird, zusammen mit dem Lenkradrückmeldungsaktuator, nicht im Querschnitt;
    • 5 den Lenkradrückmeldungsaktuator im Teilquerschnitt durch die Mittelachse;
    • 6 eine Endansicht der Lenkraddrehungsbegrenzungsvorrichtung im Querschnitt durch die in 4 angegebene Ebene Z-Z.
  • 1 ist ein schematischer Querschnitt durch eine Lenksäulenanordnung 208, wobei die Mittellinienachse in der Darstellung um etwa 24° im Uhrzeigersinn gedreht ist, so dass die Mittellinienachse der Lenksäule in der Zeichnung zur Vereinfachung der Darstellung horizontal ist. Die Lenksäulenanordnung ist zwischen der Spritzwand 207 des Fahrzeugs, einem Fahrzeugarmaturenbrett 206, einem Kombischalter 209 und dem Knieraum 210 unterhalb der Säulenanordnung 10 positioniert. Die Pedale 211 zum Steuern des Fahrzeugs werden angedeutet, und die Lenksäulenanordnung ist ausreichend schmal, um zwischen ein Kupplungs- und ein Bremspedal, die herkömmlich positioniert sind, zu passen.
  • Die Lenksäulenanordnung 208 umfasst eine Befestigungshalterung 37, die an der Fahrzeugstruktur gesichert ist und sich horizontal (in 1) und nach hinten von einer Stelle in der Nähe der Spritzwand 207 zu dem Armaturenbrett 206 erstreckt. Zwei parallele Führungsschienen 38, die symmetrisch beidseits der Mittellinie der Befestigungshalterung 37 an der Befestigungshalterung gesichert sind, erstrecken sich parallel zu der Achse der Lenksäule über die Länge der Befestigungshalterung 37 hinweg, und ein Schlitten 50 ist entlang den Führungsschienen 38 verschiebbar, wie erläutert wird. Ein Fahrzeuglenkrad 200 ist an einem Ende des Lenkradrückmeldungsaktuators 205 befestigt, der wiederum an einem Säulengehäuse 153 befestigt ist, das wiederum über eine Neigungshalterung 146 und eine sogenannte „Crash“-Platte 46 an dem Schlitten 50 befestigt ist. Durch Verschieben des Schlittens 50 entlang den Führungsschienen 38 können der Lenkradrückmeldungsaktuator 205 und das Lenkrad 200 zwischen einem ausgefahrenen Zustand, der in 1 in durchgezogenen Linien gezeigt wird, in dem ein Betrieb davon durch einen Insassen des Fahrzeugs möglich ist, wenn sich das Fahrzeug in einem manuellen Steuerungsmodus befindet, und einem verstauten Zustand, der im Wesentlichen eine Bewegung nach links in 1 bedeutet, wenn sich das Fahrzeug in einem autonomen Steuermodus befindet, verschoben werden.
  • Wie am besten in 3 zu sehen ist, sind die nach außen weisenden unteren lateralen Ränder 212 der Befestigungshalterung 37 mit im Wesentlichen halbkreisförmigen Nuten versehen, in denen die Führungsschienen 38 positioniert sind, und der Schlitten 50 ist mit zwei vorderen und zwei hinteren komplementär mit Nuten versehenen Rollen 39 versehen, wobei jede vordere und jede hintere Rolle mit dem kreisförmigen Rand einer jeweiligen Führungsschiene 38 in Eingriff steht. Der Begriff „komplementär mit Nuten versehen“ bedeutet, dass das Profil der Nuten die Umkehrung des Profils der lateralen Ränder, mit denen sie in Eingriff stehen, ist, wobei es zwischen den beiden eine recht enge Passung mit im Wesentlichen gar keinem Spiel gibt. Die vorderen und die hinteren Rollen 39 sind in der Längsrichtung bezüglich der Lenkachse zur Maximierung der Stützung für das Lenkrad beabstandet.
  • Jede mit Nuten versehene Rolle 39 ist durch einen Satz Kugellager an einer vertikalen Spindel 36 befestigt, wobei jede Spindel einen Bolzen umfasst, der sich nach unten erstreckt und in eine mit einem Innengewinde versehene vertikale Öffnung 42 in dem Schlitten 50 eingeschraubt ist.
  • Das obere Ende jeder geraden Spindel 40 ist mit einem Sechskantkopf versehen, der das Sichern der Rolle 39 auf jener Seite an dem Schlitten 50 gestattet.
  • Die ebene und die mit einem Gewinde versehene äußere zylindrische Fläche der zwei Spindeln 40 auf der rechten Seite (gemäß der Darstellung in 3) des Schlittens 50 sind konzentrisch. Die ebene und die mit einem Gewinde versehene obere zylindrische Fläche der zwei Spindeln 41 auf der linken Seite (gemäß der Darstellung in 3) des Schlittens 50 sind jedoch bezüglich ihrer unteren mit einem Gewinde versehenen äußeren zylindrischen Flächen exzentrisch. Somit können durch Drehen der linken Spindeln 41 die vertikalen Achsen der linken Rollen dahingehend eingestellt werden, den „Einklemmungsgrad“ zwischen den linken und den rechten Rollen zu variieren.
  • Nach der Einstellung können die Drehstellungen der Spindeln 41 durch Festziehen der Muttern 41a gesichert werden, während das Drehen der quadratischen Abschnitte auf der Oberseite der Spindeln 41 beschränkt wird. Abstandsscheiben 41 b stellen sicher, dass der Zwischenraum oberhalb und unterhalb der Außenringe der Rollen beibehalten wird.
  • Die Führungsschienen 38, die bei der dargestellten Ausführungsform als von der Befestigungshalterung 37 separate Gegenstände dargestellt werden, werden durch Öffnungen oder Schlitze in Endplatten 59, 60 an der Befestigungshalterung 37 gesichert.
  • Der Schlitten 50 ist entlang den Führungsschienen 38 durch eine längliche mit einem Außengewinde versehene Betätigungsstange 86 verschiebbar, die sich parallel zu der Längsachse der Führungsschienen 38 erstreckt und durch Kugellager an ihren gegenüberliegenden Enden drehbar an der Befestigungshalterung 37 befestigt ist. Das am weitesten hinten liegende Lager 66 ist zur Berücksichtigung geringfügiger Fehlausrichtungen durch eine Gummimuffe 65 flexibel an der Befestigungshalterung 37 befestigt. Die Betätigungsstange 86 ist durch einen an der Befestigungshalterung befestigten Elektromotor 93, mit dem die Betätigungsstange 86 durch ein Untersetzungsgetriebe verbunden ist, in beiden Richtungen drehbar. Die Betätigungsstange ist in eine Leitmutter 57, die an dem Schlitten 50 gesichert wird, eingeschraubt. Die Leitmutter 57 kann sich nicht drehen, und somit bewirkt eine Drehung der Betätigungsstange 86, dass der Schlitten 50 und somit die Crashplatte 46 und die Neigungsplatte 146 in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Betätigungsstange 86 nach vorne oder nach hinten verschoben werden.
  • Der Motor 93 und/oder sein Untersetzungsgetriebe können einen Sensor enthalten, der die Motordrehung misst, aus der die Position der Neigungshalterung 146 berechnet werden kann. Alternativ dazu kann ein externer linearer Positionssensor zum Detektieren der Position der Neigungshalterung 146 vorgesehen sein.
  • Zwei parallele U-förmige Längsbänder 52, 53 zur Energieabsorption sind an ihren vorderen oberen Enden an einer Gewindeplatte 54, mit der der Leitmutterträger durch durch Öffnungen in dem Schlitten 50 hindurchgehende Schrauben verbunden ist, angebracht (z. B. durch Schweißen). Jedes der Bänder erstreckt sich nach hinten, bis es um 180 Grad umgeklappt wird und sich auf einer tieferen Ebene wieder nach vorne erstreckt.
  • Das untere vordere Ende jedes Energieabsorptionbands ist über eine Öffnung an die Crashplatte 46 angebunden. Für das rechte Band 53 ist das Anbindungsmittel eine Schraube 55, die durch die Crashplatte nach oben vorragt und durch die Öffnung in dem Band hindurchgeht. Dadurch wird eine dauerhafte Verbindung bereitgestellt. Für das linke Band 52 ist das Anbindungsmittel ein einziehbarer Stift 204, der durch eine Öffnung in der Crashplatte 46 nach oben und durch eine entsprechende Öffnung in dem Band hindurchgeht. Der einziehbare Stift 204 ist Teil einer pyrotechnischen Vorrichtung 169, die den Stift mit hoher Geschwindigkeit als Reaktion auf ein Crashsensorensignal zurückziehen kann, wodurch eines der Energieabsorptionsbänder funktionsunfähig gemacht wird. Dadurch werden zwei Energieabsorptionmaße zur Erzeugung eines adaptiven Crashsystems bereitgestellt. Ein Kopfstift 49 ist zwischen den Energieabsorptionsbändern in kleinen angrenzenden Eckausschnitten an ihren Enden an der Crashplatte 46 fixiert (z. B. durch Schweißen). Der Kopf des Stifts 49 überlagert die Bänder 53, 52, um ihr Abheben von der Schraube 55 bzw. dem einziehbaren Stift 204 zu verhindern.
  • Vor einer Crashsituation wird die Crashplatte am Gleiten entlang den quadratischen Nuten 213 in dem Schlitten 50 durch abscherbare Elemente 44 (z. B. ein Paar Stifte mit kleinem Durchmesser), die durch Spritzgießen eines Kunststoffmaterials in ausgerichtete Hohlräume in dem Schlitten und der Crashplatte, wo sie einander überlagern, ausgebildet werden können, gehindert. Nachdem diese Elemente durch eine Aufprallkraft (die auf die Neigungshalterung 146 und somit auf die Crashplatte 46 durch die Lenksäule übertragen wird) auf das Lenkrad abgeschert worden sind, können sich die Neigungshalterung 146 und das Säulengehäuse 153 nach vorne bewegen, ohne von der mit einem Gewinde versehenen Betätigungsstange 86 beschränkt zu werden. Wenn sich die Crashplatte 46 bezüglich des Schlittens 50 bewegt, muss jedes Energieabsorptionsband (oder nur das rechte 53, wenn das linke durch eine pyrotechnische Vorrichtung gelöst wird) so verformt werden, dass sich seine Faltung entlang seiner Länge bewegt, wodurch bewirkt wird, dass Energie fortschreitend absorbiert wird.
  • Das Säulengehäuse 153 ist durch horizontal angeordnete Neigungsschwenkzapfen 156 und ihre zugehörigen Buchsen dahingehend an der Neigungshalterung 146 schwenkbar angebracht, eine Neigungseinstellung des Lenkrads 200 zu gestatten. Der Lenksäulenkörper 153 umfasst ein Pressteil mit im Wesentlichen U-förmigem Querschnitt, an dem der Lenkradrückmeldungsaktuator 205 unter Verwendung von Schrauben 35, die durch Öffnungen 203 in dem Lenksäulenkörper hindurchgehen, fixiert ist.
  • Gemäß der Darstellung in 2 und 3 wird durch einen Neigungseinstellungsaktuator 100 elektrisch für eine Neigungseinstellung gesorgt, wobei ein Elektromotor 127 ein Schneckenuntersetzungsgetriebe antreibt, dessen Ausgang mit einer inneren Gewindeleitmutter in Eingriff steht, die mit einer sich senkrecht zur Längsachse erstreckenden im Wesentlichen vertikalen Leitspindel 133 in Eingriff steht, die an ihrem oberen Ende durch Schwenkblöcke 136, einen Tragzapfenblock 134 und Buchsen 137 mit der Neigungshalterung 146 schwenkverbunden ist. Die Neigungseinstellungsaktuatoranordnung 100 ist über Stifte 140 und Buchsen 124 an dem Säulengehäuse 153 schwenkbar befestigt. Eine Betätigung des Neigungseinstellungsaktuatormotors 127 bewirkt das Anheben oder Absenken der Lenkachse um etwa plus oder minus 2,5° je nach Bedarf.
  • Der Neigungseinstellungsaktuatormotor 127 und/oder das Untersetzungsgetriebe können einen Sensor zum dahingehenden Messen der Motordrehung, die Neigungsstellung des Lenkrads zu berechnen, enthalten. Alternativ dazu kann ein externer linearer Positionssensor in dem Neigungsmechanismus vorgesehen sein.
  • 5 und 6 zeigen Querschnittsansichten des Lenkradrückmeldungsaktuators 205, der einen Elektromotor 31, Untersetzungszahnräder 32, 10 und einen Lenkraddrehungsbegrenzungsmechanismus, der in dem Säulenrohr 20 positioniert ist, umfasst. Die Welle 5 wird nicht im Schnitt in 5 gezeigt. Zur Begrenzung der Drehungen des Lenkrads weist die Welle, die das größere Zahnrad 10 stützt und an der auch das Lenkrad 200 befestigt ist, ein Leitspindelnaußengewinde auf, entlang dem sich eine Leitmutter 13 bewegt. Die Leitmutter wird durch den Eingriff von Schlitzen in ihrer Peripherie mit inneren Längsschienen in dem Säulenrohr an einer Drehung gehindert. Diese Schienen können in Form von separaten Teilen, die (z. B. durch Schweißen gemäß der Darstellung in 6) an dem Säulenrohr angebracht werden, vorliegen oder sie können integral mit dem Rohrmaterial selbst (z. B. durch Pressen, Extrudieren oder Schmieden), ausgebildet werden. Gummiringe 14 können an jeder Seite der Leitmutter 13 zur Bereitstellung einer Abfederung an den Grenzpunkten der Lenkraddrehung angebracht sein. Diese Ringe 14 liegen auf einem ersten und einem zweiten reibungsarmen Ring 15, die aus Kunststoff hergestellt sein können und die die Axiallast in der Leitmutter 13 auf Schultern an beiden Enden des Leitspindelngewindes an der Welle 5 übertragen, auf, wobei die Schultern ein integrales Merkmal 214 der Welle 5 in der Nähe des Lenkradendes und eine flache Seite des größeren Zahnrads 10 an dem anderen Ende umfassen. Die axialen Lasten, die gelegentlich hoch sein können, werden somit nicht auf die Kugellager 6, 7 übertragen. Durch die Verwendung von reibungsarmen Ringen 15 wird die Tendenz der Leitmutter zum Verklemmen an den Grenzpunkten ihrer Bewegung reduziert, und somit wird eine Reduzierung des Steigungswinkels des Leitspindelngewindes an der Welle 5 auf ein Minimum gestattet, wodurch die Länge davon verkürzt wird.
  • Ein Abstandshalter 16 aus Metall in der Nähe des Getriebeendes der Welle 5 sorgt für eine massive Schulter, an der das große Zahnrad 10 unter Verwendung einer Schraube 26 festgeschraubt wird. Das große Zahnrad 10 überträgt über eine Keilverzahnung 215 Drehmoment auf die Welle 5. Der Abstandshalter 17 zum Lenkradende der Welle 5 hin umfasst ein Paar halbkreisförmiger Teile, um seine Montage ohne Behinderung durch das Leitspindelgewinde zu ermöglichen. Ein erster Sicherungshaltering 9 in der Nähe des Lenkradendes der Welle 5 hält die zwei Teile 17 zusammen und hält auch den ersten reibungsarmen Ring 15 in Position. Ein zweiter Sicherungshaltering 9 in der Nähe des Zahnradendes hält den zweiten reibungsarmen Ring 15 in Position.
  • Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der vorstehenden Ausführungsform beschränkt.

Claims (10)

  1. Lenksäulenanordnung für ein Fahrzeug, die einen ersten länglichen Führungsabschnitt, einen zweiten Abschnitt, der bezüglich des länglichen Führungsabschnitts beweglich befestigt ist, und ein Mittel zum Anbringen eines Lenkrads an dem ersten oder dem zweiten Abschnitt umfasst, wobei der längliche Führungsabschnitt mindestens zwei längliche parallele Führungskanten umfasst und der zweite Abschnitt mindestens zwei Rollen, die in der Längsrichtung des länglichen Führungsabschnitts voneinander beabstandet und komplementär zu und zum Eingriff mit einer ersten der länglichen Führungskanten geformt sind, und mindestens zwei weitere Rollen, die in der Längsrichtung des länglichen Führungsabschnitts voneinander beabstandet und komplementär zu und zum Eingriff mit einer zweiten der länglichen Kanten geformt sind, umfasst.
  2. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 1, die zwei längliche parallele Führungskanten umfasst, die beidseits der Bewegungsachse des zweiten Abschnitts angeordnet sind.
  3. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Mittel zum Belasten jeder Rolle in den Kontakt mit ihrer jeweiligen Führungskante umfasst.
  4. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 3, wobei der zweite Abschnitt mehrere mit einem Innengewinde versehene Öffnungen umfasst und die Rollen auf jeweiligen Spindeln befestigt sind, die jeweils in einer jeweiligen der mit einem Innengewinde versehenen Öffnungen eingeschraubt sind.
  5. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Mittel zum Verschieben des zweiten Abschnitts bezüglich des ersten länglichen Führungsabschnitts umfasst.
  6. Lenksäulenanordnung nach Anspruch 5, die ein längliches drehbares Gewindeglied, das an dem ersten oder dem zweiten Abschnitt befestigt ist, ein Mutterglied, das an dem jeweils anderen Glied des ersten und des zweiten Abschnitts befestigt ist, mit dem länglichen Gewindeglied in Gewindeeingriff steht und bezüglich des Abschnitts, an dem es befestigt ist, nicht drehbar ist, und ein Mittel zum Drehen des länglichen Gewindeglieds umfasst.
  7. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner ein Säulenglied, das ein Mittel zum Befestigen eines Lenkrads an einem Ende aufweist und an dem ersten oder dem zweiten Abschnitt schwenkbar befestigt ist, umfasst und ferner ein Mittel zum Einstellen der Ausrichtung oder Schräge des Säulenglieds umfasst.
  8. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Mittel zum Gestatten der Bewegung des Lenkrads bezüglich des Fahrzeugs, wenn der Fahrer bei einem Crash darauf aufprallt, umfasst, wobei das Mittel eine verschiebbare mechanische Verbindung zwischen einem länglichen Glied, das ein Mittel zum Befestigen eines Lenkrads aufweist, und einem Glied, an dem das Mutterglied stabil fixiert ist, umfasst, wobei die verschiebbare mechanische Verbindung dahingehend konstruiert ist, die Relativbewegung der verbundenen Teile so zu beschränken, dass sie im Wesentlichen parallel zur Achse der Lenksäule ist.
  9. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Mittel zum mechanischen Begrenzen der Drehbewegung des Lenkrads durch eine längliche Drehwelle mit Außengewinde, die an dem Lenkrad angebracht ist, und eine nicht drehende Leitmutter, die sich axial entlang der Gewindewelle zwischen Begrenzungsanschlägen bewegen kann, umfasst.
  10. Lenksäulenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Mittel zum Befestigen des ersten länglichen Führungsabschnitts an einem Fahrzeug umfasst und wobei das Mittel zum Anbringen eines Lenkrads an dem zweiten Abschnitt befestigt ist.
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