-
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 Teleskoprohr 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, zum einen 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 und zum anderen die Funktionalität der Lenksäule erhalten bleibt, dass der Energieabsorptionsmechanismus zur energieverzehrenden Verlagerung der Lenkwelle bei einem Unfall sowohl in einer Nominalposition der Lenksäule, d.h. in einem manuellen Fahrmodus des Kraftfahrzeugs, sowie während der Verstellung der Lenksäule gegeben ist.
-
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lenksäulenanordnung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welche eine erweiterte Verstellbarkeit der Lenksäule ermöglicht und zudem im Crashfall einen effektiven Energieabsorptionsmechanismus bereitstellt, welcher in verschiedenen Betriebsmodi der Lenksäule seine Funktion erfüllen kann.
-
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, einem in einer Öffnung des Mantelrohrs längsverschiebbar angeordneten Crashrohr und einem Antrieb zum axialen Verstellen der Lenksäule, welcher eine Antriebseinheit und eine Mehrzahl von mit einer Ausgangswelle der Antriebseinheit verbundenen Ritzeln aufweist.
-
Die verstellbare Lenksäule für das Kraftfahrzeug umfasst ferner eine erste Mehrzahl von in der Öffnung des Lenksäulenkörpers axial angeordneten und am Lenksäulenkörper befestigten Zahnstangen sowie eine parallel zur ersten Mehrzahl von Zahnstangen an einem Außenumfang des Crashrohrs angeordneten und am Crashrohr befestigten zweiten Mehrzahl von Zahnstangen.
-
Die Mehrzahl von Ritzeln ist mit der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen im Eingriff, wobei in einem Kraftübertragungspfad zwischen der Antriebseinheit und der Mehrzahl erster und zweiter Zahnstangen zumindest ein Drehmomentbegrenzungselement angeordnet ist, welches dazu ausgebildet ist, ein von der Antriebseinheit auf die Mehrzahl erster und zweiter Zahnstangen und umgekehrt wirkendes Drehmoment ab einem vorbestimmten Schwellwert zu begrenzen.
-
Eine Idee der vorliegenden Erfindung ist es, zum einen, einen konstruktiv einfachen Mechanismus zur axialen Verstellung der Lenksäule zu ermöglichen. Dies wird durch Ausbilden der Lenksäule mit einer darin angeordneten Mehrzahl von Zahnstangen ermöglicht, von welchen die erste Mehrzahl von Zahnstangen am Lenksäulenkörper und die zweite Mehrzahl von Zahnstangen am Außenumfang des Crashrohrs befestigt sind, wobei die erste und zweite Mehrzahl von Zahnstangen mit der Mehrzahl von Ritzeln der Antriebseinheit im Eingriff sind.
-
Somit kann ein Mechanismus zur axialen Verstellung der Lenksäule mit einer geringen Anzahl beweglicher Teile, wenigen Komponenten und reduzierter Komplexität bereitgestellt werden.
-
Weiterhin ermöglicht das Vorsehen des zumindest einen Drehmomentbegrenzungselements, dass während eines normalen Betriebs einer Verstellung der Lenksäule das durch die Antriebseinheit erzeugte Drehmoment über zumindest ein mit der Mehrzahl von Zahnstangen im Eingriff befindlichen Ritzel übertragbar ist.
-
Des Weiteren kann im Falle einer Fahrzeugkollision eine zumindest abschnittsweise auf die Lenksäule axial wirkende Aufprallenergie, welche in einer Drehmomentübertragung von den am Crashrohr befestigten Zahnstangen auf die Mehrzahl von Ritzeln resultiert, durch die an dem zumindest einen Drehmomentbegrenzungselement vorgenommene Drehmomentbegrenzung absorbiert werden.
-
Die Drehmomentbegrenzung ermöglicht somit eine axiale Verstellung der Lenksäule, d.h. des Crashrohrs, in Richtung der wirkenden Aufprallenergie, wobei das Drehmomentbegrenzungselement eine Gegenkraft bzw. einen Verstellwiderstand der Lenksäule in Axialrichtung und damit eine effektive Energieabsorption der erzeugten Aufprallenergie bereitstellt.
-
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 die erste Mehrzahl von Zahnstangen und die zweite Mehrzahl von Zahnstangen jeweils eine erste Zahnstange mit einer vorgegebenen Länge, eine zweite Zahnstange und eine dritte Zahnstange aufweisen, wobei die zweite Zahnstange eine kürzere Länge als die erste Zahnstange aufweist, und wobei die dritte Zahnstange eine kürzere Länge als die zweite Zahnstange aufweist.
-
Durch das Vorsehen von drei Zahnstangen unterschiedlicher Länge kann in vorteilhafter Weise ermöglicht werden, dass das zumindest eine Drehmomentbegrenzungselement beispielsweise auf eine oder mehrere der Zahnstangen angewendet wird und somit über einen definierten Längenbereich der betreffenden Zahnstangen Anwendung findet.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Mehrzahl von Ritzeln ein erstes Ritzel, ein zweites Ritzel und ein drittes Ritzel aufweist, wobei das erste Ritzel mit der ersten Zahnstange der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen im Eingriff ist, wobei das zweite Ritzel mit der zweiten Zahnstange der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen im Eingriff ist, und wobei das dritte Ritzel mit der dritten Zahnstange der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen im Eingriff ist.
-
Somit befindet sich in Abhängigkeit einer Position der Ritzel auf den Zahnstangen, welche wiederum von einer Position des Mantelrohrs und/oder des Crashrohrs der Lenksäule abhängt, eines oder mehrere der Ritzel im Eingriff mit den entsprechenden Zahnstangen.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zumindest eine Drehmomentbegrenzungselement ein erstes Drehmomentbegrenzungselement aufweist, welches durch einen zwischen einer Innenoberfläche einer Öffnung des ersten Ritzels und einer Außenoberfläche der Ausgangswelle der Antriebseinheit angeordneten ersten Toleranzring ausgebildet ist, und wobei das zumindest eine Drehmomentbegrenzungselement ein zweites Drehmomentbegrenzungselement aufweist, welches durch einen zwischen einer Innenoberfläche einer Öffnung des zweiten Ritzels und der Außenoberfläche der Ausgangswelle der Antriebseinheit angeordneten zweiten Toleranzring ausgebildet ist.
-
Der Toleranzring des ersten Ritzels und der Toleranzring des zweiten Ritzels sind somit in vorteilhafter Weise in der Lage, durch das Entstehen von Schlupf ab dem vorbestimmten Schwellwert eine effektive Drehmomentbegrenzung der Kraftübertragung zwischen Antriebseinheit und den Zahnstangen sowie umgekehrt zu ermöglichen.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das dritte Ritzel auf der Ausgangswelle der Antriebseinheit zwischen dem ersten Ritzel und dem zweiten Ritzel angeordnet ist, wobei das dritte Ritzel mit der Ausgangswelle der Antriebseinheit fest verbunden ist.
-
Das dritte Ritzel kann somit in vorteilhafter Weise wie auch das erste Ritzel und das zweite Ritzel zur axialen Verstellung der Lenksäule genutzt werden und bildet zudem aufgrund dessen Festverbindung mit der Ausgangswelle der Antriebseinheit im Falle einer Fahrzeugkollision einen Endanschlag, über welchen hinaus eine Relativbewegung des Crashrohrs zur Lenksäule verhindert wird.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Toleranzring und der zweite Toleranzring entlang deren Umfang einen Unterbrechungsspalt aufweisen. Der Unterbrechungsspalt stellt in vorteilhafter Weise sicher, dass die jeweiligen Toleranzringe eine ausreichende Expansionsfähigkeit im Falle von thermischen Einwirkungen aufweisen.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Sperrmoment der Antriebseinheit größer als ein durch das zumindest eine Drehmomentbegrenzungselement maximal zwischen Antriebseinheit und der Mehrzahl erster und zweiter Zahnstangen übertragbares Drehmoment ist.
-
Die im Falle einer Fahrzeugkollision im Wesentlichen in Axialrichtung der Lenksäule wirkende axiale Aufprallenergie kann somit in vorteilhafter Weise durch das Drehmomentbegrenzungselement aufgenommen bzw. absorbiert werden.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in einer ersten axialen Position der Lenksäule, insbesondere einer vollständig ausgefahrenen Position der Lenksäule, das erste Ritzel mit der ersten Zahnstange der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen im Eingriff ist, und wobei das zweite Ritzel mit der zweiten Zahnstange und das dritte Ritzel mit der dritten Zahnstange der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen außer Eingriff sind.
-
In der ersten axialen Position der Lenksäule kann somit sowohl die axiale Verstellung der Lenksäule als auch eine Energieabsorption im Falle einer Kollision durch Zusammenwirken der Zahnstangen mit dem ersten Ritzel durchgeführt werden.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in der ersten axialen Position der Lenksäule das erste Drehmomentbegrenzungselement dazu ausgebildet ist, eine im Falle einer Fahrzeugkollision zumindest abschnittsweise axial auf die Lenksäule wirkende Aufprallenergie zu absorbieren.
-
Im Falle einer Fahrzeugkollision begrenzt das erste Drehmomentbegrenzungselement die auf dieses wirkende Aufprallenergie somit in vorteilhafter Weise durch eine definierte Energieabsorption durch den ersten Toleranzring während eines Abrollens des ersten Ritzels entlang der ersten Zahnstange.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in einer zweiten axialen Position der Lenksäule das erste Ritzel mit der ersten Zahnstange und das zweite Ritzel mit der zweiten Zahnstange der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen im Eingriff sind, und wobei das dritte Ritzel mit der dritten Zahnstange der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen außer Eingriff sind.
-
In der zweiten axialen Position der Lenksäule sind somit während eines axialen Verstellens der Lenksäule das erste und zweite Ritzel mit den entsprechenden Zahnstangen im Eingriff. Darüber hinaus absorbieren das erste und zweite Drehmomentbegrenzungselement des ersten und zweiten Ritzels im Falle einer Fahrzeugkollision die auf die Lenksäule wirkende Aufprallenergie.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in der zweiten axialen Position der Lenksäule das erste Drehmomentbegrenzungselement und das zweite Drehmomentbegrenzungselement dazu ausgebildet sind, eine im Falle einer Fahrzeugkollision zumindest abschnittsweise axial auf die Lenksäule wirkende Aufprallenergie zu absorbieren.
-
Der Toleranzring des ersten Drehmomentbegrenzungselements und der Toleranzring des zweiten Drehmomentbegrenzungselements wirken in der zweiten axialen Position der Lenksäule somit gleichzeitig und führen in vorteilhafter Weise bei gleicher Energieaufnahme jedes Drehmomentbegrenzungselements zu einer zweifachen Energieabsorption der auf die Lenksäule wirkenden Aufprallenergie im Vergleich zu einem Wirken lediglich des Drehmomentbegrenzungselements, wie beispielsweise in der ersten axialen Position der Lenksäule der Fall ist.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass in einer dritten axialen Position der Lenksäule das erste Ritzel mit der ersten Zahnstange, das zweite Ritzel mit der zweiten Zahnstange und das dritte Ritzel mit der dritten Zahnstange der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen im Eingriff sind, und wobei das dritte Ritzel dazu ausgebildet ist, im Falle einer Fahrzeugkollision eine Bewegung des Crashrohrs relativ zum Lenksäulenkörper zu hemmen.
-
In der dritten axialen Position der Lenksäule erfolgt somit in vorteilhafter Weise keine weitere Energieabsorption durch die Drehmomentbegrenzungselemente und eine weitere axiale Bewegung des Crashrohrs relativ zur Lenksäule wird durch die Sperrwirkung des dritten Ritzels somit effektiv verhindert.
-
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 Seitenansicht ausgewählter Komponenten der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- 4 eine Seitenansicht ausgewählter Komponenten der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- 5 eine schematische Darstellung eines ersten und zweiten Drehmomentbegrenzungselements gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- 6 eine schematische Darstellung der verstellbaren Lenksäule in einer ersten axialen Position gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
- 7 eine schematische Darstellung der verstellbaren Lenksäule in einer zweiten axialen Position gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
- 8 eine schematische Darstellung der verstellbaren Lenksäule in einer dritten axialen Position 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 umfasst einen Lenksäulenkörper 10 zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle 12. Die verstellbare Lenksäule weist ferner ein in einer Öffnung 10a des Lenksäulenkörpers 10 längsverschiebbar angeordnetes Mantelrohr 14 und ein in einer Öffnung 14a des Mantelrohrs 14 längsverschiebbar angeordnetes Crashrohr 16 auf.
-
Darüber hinaus weist die verstellbare Lenksäule 1 einen Antrieb zum axialen Verstellen der Lenksäule 1 auf, welcher eine Antriebseinheit 20 und eine Mehrzahl von (in 1 nicht gezeigten) mit einer Ausgangswelle der Antriebseinheit 20 verbundenen Ritzeln aufweist.
-
2 zeigt eine Querschnittsansicht der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
Die Antriebseinheit 20 weist eine elektrische Maschine 21 und eine mit der elektrischen Maschine 21 über ein Getriebe 23 gekoppelte Ausgangswelle 22 auf.
-
Alternativ kann die elektrische Maschine 21 beispielsweise direkt mit der Ausgangswelle 22 gekoppelt sein.
-
Der Antrieb 18 weist die Mehrzahl von mit der Ausgangswelle 22 der Antriebseinheit 20 verbundenen Ritzeln 24, 26, 28 auf. Die verstellbare Lenksäule 1 weist des Weiteren eine erste Mehrzahl von in der Öffnung des Lenksäulenkörpers 10 axial angeordneten und am Lenksäulenkörper 10 befestigten Zahnstangen 30, 32, 24 auf.
-
Ferner weist die verstellbare Lenksäule 1 eine parallel zur ersten Mehrzahl von Zahnstangen 30, 32, 34 an einem Außenumfang des Crashrohrs 16 befestigte zweite Mehrzahl von Zahnstangen 36, 38, 40 auf.
-
Die Mehrzahl von Ritzeln 24, 26, 28 ist mit der ersten Mehrzahl von Zahnstangen 30, 32, 34 und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen 36, 38, 40 im Eingriff.
-
In einem Kraftübertragungspfad zwischen der Antriebseinheit 20 und der Mehrzahl erster und zweiter Zahnstangen 30, 32, 34, 36, 38, 40 ist zumindest ein Drehmomentbegrenzungselement 42, 44, in der vorliegenden Ausführungsform ein erstes Drehmomentbegrenzungselement 42 und ein zweites Drehmomentbegrenzungselement 44, angeordnet.
-
Das erste Drehmomentbegrenzungselement 42 und das zweite Drehmomentbegrenzungselement 44 sind dazu ausgebildet, ein von der Antriebseinheit 20 auf die Mehrzahl erster und zweiter Zahnstangen 30, 32, 34, 36, 38, 40 und umgekehrt wirkendes Drehmoment ab einem vorbestimmten Schwellwert zu begrenzen.
-
Darüber hinaus ist das Mantelrohr 14 in der Öffnung 10a des Lenksäulenkörpers 10 durch eine Mehrzahl von Lagern 11 längsverschiebbar geführt. Darüber hinaus ist das Crashrohr 16 in der Öffnung 14a des Mantelrohrs 14 durch eine Mehrzahl von Lagern 13 längsverschiebbar geführt.
-
3 zeigt eine Seitenansicht ausgewählter Komponenten der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
Die erste Mehrzahl von Zahnstangen 30, 32, 34 und die zweite Mehrzahl von (in 3 nicht gezeigten) Zahnstangen 36, 38, 40 weisen jeweils eine erste Zahnstange 30 mit einer vorgegebenen Länge, eine zweite Zahnstange 32 und eine dritte Zahnstange 34 auf. Die zweite Zahnstange 32 weist hierbei eine kürzere Länge als die erste Zahnstange 30 auf. Die dritte Zahnstange 34 weist wiederum eine kürzere Länge als die zweite Zahnstange 32 auf.
-
Die zweite Mehrzahl von Zahnstangen 36, 38, 40 weist einen identischen Aufbau und identische Abmessungen wie die erste Mehrzahl von Zahnstangen 30, 32, 34 auf und ist in entgegengesetzter Axialrichtung als die erste Mehrzahl von Zahnstangen 30, 32, 34 der Lenksäule ausgerichtet.
-
Die Mehrzahl von Ritzeln 24, 26, 28 weist ein erstes Ritzel 24, ein zweites Ritzel 26 und ein drittes Ritzel 28 auf.
-
Das erste Ritzel 24 ist mit der ersten Zahnstange 30 der ersten Mehrzahl von Zahnstangen 30, 32, 34 und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen im Eingriff.
-
Das zweite Ritzel 26 ist mit der zweiten Zahnstange 32 der ersten Mehrzahl von Zahnstangen 30, 32, 34 und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen im Eingriff.
-
Das dritte Ritzel 28 ist mit der dritten Zahnstange 34 der ersten Mehrzahl von Zahnstangen 30, 32, 34 und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen im Eingriff.
-
Das dritte Ritzel 28 ist auf der Ausgangswelle 22 der Antriebseinheit zwischen dem ersten Ritzel 24 und dem zweiten Ritzel 26 angeordnet. Das dritte Ritzel 28 ist mit der Ausgangswelle 22 der Antriebseinheit fest verbunden.
-
4 zeigt eine Seitenansicht ausgewählter Komponenten der verstellbaren Lenksäule für das Kraftfahrzeug gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
Das erste Drehmomentbegrenzungselement 42 und das zweite Drehmomentbegrenzungselement 44 sind auf einer Außenoberfläche der Ausgangswelle 22 angeordnet und jeweils durch einen Toleranzring ausgebildet.
-
Das erste Ritzel und das zweite Ritzel sind in der vorliegenden Darstellung nicht gezeigt, um das erste Drehmomentbegrenzungselement 42 und das zweite Drehmomentbegrenzungselement 44 sichtbar zu machen, da das erste Ritzel 24 und das zweite Ritzel 26 die jeweiligen Drehmomentbegrenzungselemente 42, 44 umschließen.
-
Somit kann im Falle einer Fahrzeugkollision eine auf die Lenksäule 1 wirkende Aufprallenergie durch einen am Drehmomentbegrenzungselement 42, 44 erzeugten Schlupf absorbiert werden.
-
Ein Sperrmoment der (in 4 nicht gezeigten) Antriebseinheit ist hierbei größer als ein durch das erste Drehmomentbegrenzungselement 42 und das zweite Drehmomentbegrenzungselement 44 maximal zwischen Antriebseinheit und der Mehrzahl erster und zweiter Zahnstangen übertragbaren Drehmoment.
-
5 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten und zweiten Drehmomentbegrenzungselements gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
Das erste Drehmomentbegrenzungselement 42 ist durch einen zwischen einer Innenoberfläche 24a einer Öffnung 24b des ersten Ritzels 24 und einer Außenoberfläche 22a der Ausgangswelle 22 der (in 5 nicht gezeigten) Antriebseinheit angeordneten ersten Toleranzring 46 ausgebildet.
-
Das zweite Drehmomentbegrenzungselement 44 ist durch einen zwischen einer Innenoberfläche 26a einer Öffnung 26b des zweiten Ritzels 26 und der Außenoberfläche 22a der Ausgangswelle 22 der Antriebseinheit angeordneten zweiten Toleranzring 48 ausgebildet.
-
Der erste Toleranzring 46 und der zweite Toleranzring 48 weisen entlang deren Umfang jeweils einen Unterbrechungsspalt 46a, 48a auf.
-
6 zeigt eine schematische Darstellung der verstellbaren Lenksäule in einer ersten axialen Position gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
In der ersten axialen Position P1 der Lenksäule 1, welche einer vollständig ausgefahrenen Position der Lenksäule 1 entspricht, ist das erste Ritzel 24 mit der ersten Zahnstange 36 der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen 36, 38, 40 im Eingriff.
-
Das zweite Ritzel 26 ist mit der zweiten Zahnstange 38 und das dritte Ritzel 28 mit der dritten Zahnstange 40 der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen 36, 38, 40 außer Eingriff.
-
In der ersten Position P1 der Lenksäule 1 ist das erste Drehmomentbegrenzungselement 42 dazu ausgebildet, eine im Falle einer Fahrzeugkollision zumindest abschnittsweise axial auf die Lenksäule 1 wirkende Aufprallenergie zu absorbieren.
-
7 zeigt eine schematische Darstellung der verstellbaren Lenksäule in einer zweiten axialen Position gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
In der zweiten Position P2 der Lenksäule 1 ist das erste Ritzel 24 mit der ersten Zahnstange 36 und das zweite Ritzel 26 mit der zweiten Zahnstange 38 der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen 36, 38, 40 im Eingriff.
-
Das dritte Ritzel 28 ist mit der dritten Zahnstange 40 der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen 36, 38, 40 außer Eingriff.
-
In der zweiten axialen Position P2 der Lenksäule 1 sind das erste Drehmomentbegrenzungselement 42 und das zweite Drehmomentbegrenzungselement 44 dazu ausgebildet, eine im Falle einer Fahrzeugkollision zumindest abschnittsweise axial auf die Lenksäule 1 wirkende Aufprallenergie zu absorbieren.
-
8 zeigt eine schematische Darstellung der verstellbaren Lenksäule in einer dritten axialen Position gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
-
In einer dritten axialen Position P3 der Lenksäule 1 ist das erste Ritzel 24 mit der ersten Zahnstange 36, das zweite Ritzel 26 mit der zweiten Zahnstange 38 und das dritte Ritzel 28 mit der dritten Zahnstange 40 der ersten Mehrzahl von Zahnstangen und der zweiten Mehrzahl von Zahnstangen 36, 38, 40 im Eingriff.
-
Das dritte Ritzel 28 ist dazu ausgebildet, im Falle einer Fahrzeugkollision eine Bewegung des Crashrohrs 16 relativ zum Lenksäulenkörper 10 aufgrund dessen Festverbindung mit der Ausgangswelle 22 zu hemmen.
-
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]
