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Die Erfindung betrifft eine Lenk-Bedieneinheit für ein Steer-by-Wire-Lenksystem gemäß Anspruch 1. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steer-by-Wire-Lenksystem für ein Fahrzeug, mit einer Lenk-Bedieneinheit gemäß Anspruch 10.
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Steer-by-Wire-Lenksysteme für Kraftfahrzeuge nehmen manuelle Lenkbefehle des Fahrers, wie konventionelle mechanische Lenkungen, durch eine Eingabeeinheit entgegen. Dies kann beispielsweise durch eine Drehung eines Lenkrades erfolgen. Gemäß diesem nicht limitierenden Beispiel wird die Drehung einer Lenkspindel bewirkt, die jedoch nicht mechanisch über das Lenkgetriebe mit den zu lenkenden Rädern verbunden ist, sondern mit Drehwinkel- beziehungsweise Drehmomentsensoren der Lenk-Bedieneinheit zusammenwirkt. Diese Sensoren erfassen den eingebrachten Lenkbefehl und geben ein daraus bestimmtes elektrisches Steuersignal an eine Stelleinheit ab, die mittels eines elektrischen Stellantriebs einen entsprechenden Lenkeinschlag der Räder einstellt.
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Bei Steer-by-Wire-Lenksystemen erhält der Fahrer von den gelenkten Rädern keine unmittelbare physische Rückmeldung über den Lenkstrang, welche bei konventionellen mechanisch gekoppelten Lenkungen als Reaktions- bzw. Rückstellmoment in Abhängigkeit von der Fahrbahnbeschaffenheit, der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem aktuellen Lenkwinkel und weiterer Betriebszustände zum Lenkrad zurückgemeldet werden. Die fehlende haptische Rückmeldung erschwert es dem Fahrer die aktuelle Fahrsituation sicher zu erfassen und angemessene Lenkmanöver durchzuführen, wodurch die Fahrzeuglenkbarkeit und damit die Fahrsicherheit beeinträchtigt werden.
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Zur Erzeugung eines realistischen Fahrgefühls ist es im Stand der Technik bekannt, aus einer tatsächlichen momentanen Fahrsituation Parameter wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkwinkel, Lenkungs-Reaktionsmoment und dergleichen zu erfassen oder in einer Simulation zu berechnen, und aus diesen mit der Lenk-Bedieneinheit ein Rückkopplungs-Signal durch ein entsprechend von einem Elektromotorsystem generiertes Drehmoment zu bilden. Hierzu umfasst die Lenk-Bedieneinheit einen als Handmoment- oder Lenkradsteller dienenden Stellantrieb.
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Somit wird abhängig vom Rückkopplungs-Signal ein dem realen Reaktionsmoment entsprechendes Rückstellmoment beziehungsweise Drehmoment über die Lenkspindel in das Lenkrad eingekoppelt. Derartige, auch „Force-Feedback“-Systeme genannte, Systeme geben dem Fahrer den Eindruck einer realen Fahrsituation wie bei einer konventionellen Lenkung, was eine intuitive Reaktion erleichtert.
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Eine vorbekannte Lenk-Bedieneinheit weist in der Regel eine Längserstreckungsachse auf, wobei deren Stellantrieb und die Lenkspindel üblicherweise entlang der Längserstreckungsachse oder koaxial zu dieser angeordnet ist. Der Stellantrieb typischerweise am dem Lenkrad gegenüberliegenden Ende der Lenk-Bedieneinheit angeordnet. Eine solche Anordnung führt jedoch zu einer entlang der Längserstreckungsachse langen Lenk-Bedieneinheit. Für ein Verstauen des Lenkrads beziehungsweise für ein Verschieben der Lenkspindel entlang der Längserstreckungsachse ist im Fahrzeug der Bauraum in Tiefenrichtung nur knapp bemessen beziehungsweise vorhanden. Das Verstauen des Lenkrads beziehungsweise das Verschieben der Lenkspindel führen zu einem analogen Axialverschieben des Stellantriebs. Auch ist es möglich, dass das Lenkrad eingefahren wird und somit im Fahrzeuginnenbereich Raum freigibt, wenn der Fahrer das Fahrzeug ausschaltet und aussteigen möchte. Sobald das Fahrzeug eingeschaltet wird, kann das Lenkrad beispielsweise seine ursprüngliche Position einnehmen. Somit stehen dem Bedürfnis eines axialverschiebbaren Lenkrads und folglich eines analog verschiebbaren Stellantriebs nur reduzierter Bauraum für die Lenk-Bedieneinheit mit Stellantrieb entgegen.
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Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Lenk-Bedieneinheit für ein Steer-by-Wire-Lenksystem und ein entsprechendes Steer-by-Wire-Lenksystem zu schaffen, die ein verbessertes Verschieben der Lenkspindel entlang der Spindellängsachse ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt insbesondere durch eine Lenk-Bedieneinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Lösung der Aufgabe erfolgt weiterhin insbesondere durch ein Steer-by-Wire-Lenksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Somit ist eine Lenk-Bedieneinheit mit einem Montagerahmen vorgesehen. Diese Lenk-Bedieneinheit eignet sich für ein Steer-by-Wire-Lenksystem und umfasst:
- eine relativ zum Montagerahmen verstellbare Lenkspindel mit einer S pi ndellängsachse;
- einen zumindest mittelbar mit der Lenkspindel verbundenen Stellantrieb mit einer Stellantriebslängsachse ;
- wobei die Lenk-Bedieneinheit ein Verstellsystem aufweist, um die Lage des Stellantriebs relativ zum Montagerahmen zu verstellen.
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Nachfolgend werden vorteilige Aspekte der Erfindung und einzelne Aspekte des beanspruchten Erfindungsgegenstandes erläutert und weiter nachfolgend bevorzugte modifizierte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Erläuterungen, insbesondere zu Vorteilen und Definitionen von Merkmalen, sind dem Grunde nach beschreibende und bevorzugte, jedoch nicht limitierende Beispiele. Sofern eine Erläuterung limitierend ist, wird dies ausdrücklich erwähnt.
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Ein vorteiliger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es also, dass der Stellantrieb anhand des Verstellsystems von einer Betriebslage in eine Verstaulage verstellt werden kann. Die Betriebslage ist die Lage, die der Stellantrieb während seines üblichen Betriebs zur Realisierung des „Force Feedbacks“ am Lenkrad aufweist. Die Stellantriebslängsachse des Stellantriebs kann, muss jedoch nicht, in dessen Betriebslage koaxial und/oder parallel zur Spindellängsachse der Lenkspindel angeordnet sein. Die Verstaulage ist die Lage, die der Stellantrieb einnimmt, sodass die Lenkspindel eingefahren werden kann. Der Stellantrieb ist in seiner Verstaulage vorzugsweise nicht zu betreiben. Durch die Verstaufunktion wird der Bauraumbedarf in Tiefenrichtung kaum oder vorzugsweise nicht erweitert. Das heißt, dass der Bauraumbedarf in Tiefenrichtung im verstauten Zustand des Stellantriebs nicht wesentlich abweicht von dem Bauraumbedarf in Tiefenrichtung im unverstauten Zustand des Stellantriebs. Vorzugsweise ist der Bauraumbedarf in Tiefenrichtung im verstauten Zustand identisch mit dem Bauraumbedarf im unverstauten Zustand.
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Unter einem Steer-by-Wire-Lenksystem versteht man ein System in der Kraftfahrzeugtechnik, bei dem ein Lenkradlenkbefehl von einem Sensor über ein Rechensystem ausschließlich elektrisch zum elektromechanischen Radlenksystem, das den Lenkbefehl ausführt, weitergeleitet wird. Es besteht bei einem solchen System keine mechanische Verbindung zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern.
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Die Lenkspindel ist mittelbar oder unmittelbar drehfest mit einem Lenkrad verbunden und überträgt dessen Lenkbefehl. Das zum Verstauen benötigte axiale Verschieben der Lenkspindel kann beispielsweise 230 Millimeter betragen. Es sind auch andere Werte im Rahmen dieser Größenordnung möglich, vorzugsweise mit einer Abweichung von zwanzig Prozent. Die Spindellängsachse ist die Haupterstreckungsachse der Lenkspindel.
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Der Stellantrieb dient einer realistischen Nachbildung des Lenk-/Radwiderstands am Lenkrad von einem konventionellen Lenksystem. Die Stellantriebslängsachse ist die Drehachse des Rotors des Stellantriebs.
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Das Verstellsystem ist als mechanische Komponente dazu ausgebildet, die Lage des Stellantriebs relativ zum Montagerahmen zu verstellen.
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Die Bedeutung der Formulierung, dass sich die Lage des Stellantriebs relativ zum Montagerahmen verstellt, wird nachfolgend an einem Beispiel beschrieben. Demnach ist vorgesehen, dass der Montagerahmen ortsfest zum Fahrzeug ausgebildet ist. Demgegenüber können die Lenkspindel und der Stellantrieb bewegliche Komponenten sein. Bewegt sich nun der Stellantrieb und der Montagerahmen bleibt ortsfest zum Fahrzeug positioniert, so bewegt sich der Stellantrieb relativ zum Montagerahmen. Dabei wird der Stellantrieb beispielsweise dann von seiner Betriebslage in seine Verstaulage verstellt, wenn die bewegliche Lenkspindel in Richtung des Montagerahmens eingefahren werden soll, um beispielsweise Platz im Fahrzeuginnenraum zu schaffen. Dies kann vorteilig zum bequemen Aussteigen eines Fahrers sein.
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Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Stellantrieb bei einer definierten axialen Verschiebung der Lenkspindel in Richtung des Montagerahmens mittels des Verstellsystems derart verstellt, dass der Stellantrieb von einer Betriebslage in eine Verstaulage verstellt wird. Als definierte axiale Verschiebung wird ein Verschieben entlang einer vorbestimmten Länge verstanden. Dies kann beispielsweise ein Betrag einschließlich länger dreißig Millimeter sein. Als Betriebslage gilt hierbei die Lage des Stellantriebs während des regulären Betriebs zur realistischen Nachbildung des Lenk-/Radwiderstands am Lenkrad. Dies kann beispielhaft bedeuten, dass sich die Stellantriebslängsachse in der Betriebslage des Stellantriebs koaxial oder parallel zur Spindellängsachse erstreckt. Sobald beispielsweise die Lenkspindel entlang ihrer Spindellängsachse in Richtung des Montagerahmens eingefahren werden soll, würde die Lenkspindel bei einem Nichtverstellen des Stellantriebs unter Umständen gegen den Stellantrieb stoßen oder den Stellantrieb derart mitbewegen, dass dieser gegen ein anderes Bauteil, beispielsweise eine Spritzschutzwand im Fahrzeuginneren stoßen würde. Um dies zu vermeiden, wird der Stellantrieb von seiner Betriebslage in seine Verstaulage verstellt. Die Verstaulage ist insbesondere jene verstellte Lage des Stellantriebs, die ein Verstellen der Lenkspindel ohne jegliche Kollision mit anderen Komponenten im Fahrzeug ermöglicht. Der Stellantrieb kann somit seine Verstaulage einnehmen, wenn die Lenkspindel eingefahren werden soll. Somit kann der Fahrer im Innenraum des Fahrzeugs mehr Platz zur Verfügung haben.
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Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verstellsystem ein Kardangelenk aufweist, um den Stellantrieb rotativ mit der Lenkspindel zu koppeln, und um die Lage des Stellantriebs relativ zum Montagerahmen zu verstellen. Ein Kardangelenk, auch bekannt als Kreuzgelenk, ist ein winkelbewegliches Verbindungsmittel zwischen zwei Körpern. Dabei kann sich der Beugungswinkel zwischen den angeschlossenen Körpern während einer Drehmoment-Übertragung verändern. Hierbei handelt es sich um eine verschleißarme und kostengünstige Möglichkeit zum Verstellen des Stellantriebs.
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Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verstellsystem eine Kupplungsanordnung aufweist, um den Stellantrieb mechanisch mit der Lenkspindel zu koppeln. Das Koppeln umfasst dabei ein Zusammenkoppeln sowie ein Entkoppeln. Eine Kupplungsanordnung ist beispielhaft ein Maschinenelement zur starren, elastischen, beweglichen oder lösbaren Verbindung zweier Körper. Eine nicht starre Kupplungsanordnung kann neben einer formschlüssigen auch eine kraftschlüssige Verbindung sein. Durch die Verbindung wird es möglich, zwischen beiden Körpern Rotation und damit Drehmoment und letztlich mechanische Arbeit zu übertragen. Dabei ist die Kupplungsanordnung insbesondere zwischen dem Stellantrieb und der Lenkspindel angeordnet. Durch ein Entkoppeln der Kupplungsanordnung kann der Stellantrieb besser verstaut beziehungsweise verstellt werden.
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Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sich die Kupplungsanordnung vor und/oder bei einer axialen Verschiebung der Lenkspindel in Richtung des Montagerahmens derart öffnet, dass die Lenkspindel mechanisch vom Stellantrieb entkoppelt ist. Mechanisch entkoppelt bedeutet hierbei, dass zumindest keine rotative Verbindung zwischen den beiden Komponenten besteht. Durch ein entsprechend frühes Entkoppeln der Kupplungsanordnung kann die Lenkspindel derart verstellt werden, dass eine Kollision der einfahrenden Lenkspindel mit dem Stellantrieb ausgeschlossen ist.
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Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verstellsystem eine Schwenkarmanordnung mit einem, zwei oder mehreren Schwenkarmen aufweist, wobei insbesondere ein jeweils erstes Ende des Schwenkarms schwenkbar mit dem Montagerahmen verbunden ist und insbesondere ein jeweils zweites Ende des Schwenkarms schwenkfest mit dem Stellantrieb verbunden ist, wobei das Verstellsystem insbesondere einen Schwenkmotor aufweist, um die Schwenkarmanordnung zu betätigen. Somit kann der Stellantrieb abhängig von der Ausgestaltung der Schwenkarmanordnung zum Verstauen beispielsweise nach unten, oben und/oder zur Seite weggeschwenkt werden. Dies ist ein zuverlässiges und komponentenschonendes Verstellsystem. Zwar ist beansprucht, dass insbesondere ein jeweils erstes Ende des Schwenkarms schwenkbar mit dem Montagerahmen verbunden ist und insbesondere ein jeweils zweites Ende des Schwenkarms schwenkfest mit dem Stellantrieb verbunden ist, allerdings kann diese Konfiguration auch umgekehrt erfolgen. Dies bedeutet, dass dann insbesondere ein jeweils erstes Ende des Schwenkarms schwenkfest mit dem Montagerahmen verbunden ist und insbesondere ein jeweils zweites Ende des Schwenkarms schwenkbar mit dem Stellantrieb verbunden ist. Relevant ist lediglich die technische Funktion, dass der Stellantrieb über eine Schwenkarmanordnung verstellt werden kann. Ein oder mehrere Schwenkarme kann oder können ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere ist mittelbar oder unmittelbar zwischen dem Stellantrieb und der Lenkspindel eine Kupplungsanordnung vorgesehen, die vor dem Verstellen des Stellantriebs gelöst wird, um den Stellantrieb flexibler verstellen zu können.
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Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Verstellsystem eine Führungsrahmenanordnung mit einem, zwei oder mehreren Führungsrahmen aufweist, wobei ein jeweils erster Abschnitt starr mit dem Montagerahmen verbunden ist und ein jeweils zweiter Abschnitt eine Längsnut mit einer Längsnutachse aufweist, die sich schräg zu der Stellantriebslängsachse des Stellantriebs in dessen Betriebslage erstreckt, wobei der Stellantrieb mindestens einen oder mehrere Bolzen aufweist, wobei mindestens ein Bolzen ausgebildet ist, um den Stellantrieb entlang mindestens einer Längsnut zu führen. Wenn das Lenkrad und die Lenkspindel verstaut werden sollen, wird vorzugsweise zunächst eine Kupplungsanordnung gelöst. Anschließend kann der Stellantrieb nach unten oder nach oben aus der Führungsrahmenanordnung herausbewegt werden. Den in der Führungsrahmenanordnung dadurch frei gewordenen Platz nimmt die Lenksäule in ihrer eingefahrenen Position ein. Dies ist ein zuverlässiges und komponentenschonendes Verstellsystem. Ein oder mehrere Führungsrahmen kann oder können ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Insbesondere ist mittelbar oder unmittelbar zwischen dem Stellantrieb und der Lenkspindel eine Kupplungsanordnung vorgesehen, die vor dem Verstellen des Stellantriebs gelöst wird, um den Stellantrieb flexibler verstellen zu können.
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Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spindellängsachse und die Längsnutachse, ausgehend vom stellantriebseitigen Ende der Lenk-Bedieneinheit, einen Winkel zwischen einschließlich dreißig Grad und einschließlich neunzig Grad aufspannen. Es hat sich herausgestellt, dass das Verstellsystem in diesem Rahmen besonders zuverlässig und komponentenschonend funktioniert.
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Gemäß einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Stellantrieb im Verhältnis zu einer axialen Verschiebung der Lenkspindel mittels des Verstellsystems von der Lenkspindel weg bewegt. Dies kann beispielsweise mittels einer mechanischen Konstruktion realisiert sein, die lineare Bewegungen ermöglicht. Dabei kann es sein, dass Bewegungen eins zu eins weitergeleitet werden oder mit einem abweichenden Verhältnis wie zwei zu eins oder eins zu zwei. Dies begünstigt eine einfache Auslegung und optimierte Anwendung des Verstellsystems.
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Bevorzugt ist außerdem ein Steer-by-Wire-Lenksystem für ein Fahrzeug, mit einer Lenk-Bedieneinheit gemäß mindestens einem der vorgenannten Merkmale.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
- 1: ein Steer-by-Wire-Lenksystem mit einem Radlenksystem und einer Lenk-Bedieneinheit nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 2: eine Lenk-Bedieneinheit nach einem vorbekannten Stand der Technik;
- 3: eine Lenk-Bedieneinheit mit einem Kardangelenk als Verstellsystem nach einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei die Lenk-Bedieneinheit in einer Betriebslage und in einer Verstaulage dargestellt ist;
- 4: eine Lenk-Bedieneinheit mit einer Kupplungsanordnung und einer Schwenkarmanordnung als Verstellsystem nach einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei die Lenk-Bedieneinheit in einer Betriebslage und in einer Verstaulage dargestellt ist; und
- 5: eine Lenk-Bedieneinheit mit einer Kupplungsanordnung und einer Schwenkarmanordnung als Verstellsystem nach einer dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei die Lenk-Bedieneinheit in einer Betriebslage und in einer Verstaulage dargestellt ist.
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1 zeigt ein Steer-by-Wire-Lenksystem 14 mit einer beispielhaften Lenk-Bedieneinheit 10 und einem Radlenksystem 46. Die Lenk-Bedieneinheit 10 und das Radlenksystem 46 sind mechanisch voneinander entkoppelt. Die fahrerbedingten Lenkbewegungen der Lenk-Bedieneinheit 10 werden sensorisch erfasst, von einem Rechensystem 48 ausgewertet und zum Ausführen eines Lenkvorgangs an das Radlenksystem 46 übertragen. Das Radlenksystem 46 wird durch die Beschaffenheit der Fahrzeugumgebung während des Lenkvorgangs mit einem Lenkwiderstand beaufschlagt. Der Lenkwiderstand wird durch einen in 1 nicht dargestellten Stellantrieb in der Lenk-Bedieneinheit 10 nachgestellt und entsprechend vom Fahrer über das Lenkrad wahrgenommen. Für die vorgenannten Vorgänge sind die Komponenten über ein Daten- und Energienetzwerk 50 miteinander verbunden.
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2 offenbart eine vorbekannte Lenk-Bedieneinheit 10 nach einem vorbekannten Stand der Technik. Diese Lenk-Bedieneinheit 10 ist für ein für ein Steer-by-Wire-Lenksystem 14 vorgesehen und umfasst einen Montagerahmen 12, eine Lenkspindel 16 mit einer Spindellängsachse SP und einen Stellantrieb 18 mit einer Stellantriebslängsachse ST. Die Lenkinformationen werden von einem Daten- und Energienetzwerk 50 weitergeleitet. In der dargestellten Konfiguration würde ein Verschieben der Lenkspindel 16 entlang der Spindellängsachse SP zu einem Verschieben des Stellantriebs 18 entlang der Stellantriebslängsachse ST führen, wobei beide Achsen SP, ST koaxial zueinander ausgebildet sind. Dies führt zu einem erhöhten Bauraumbedarf entlang dieser Achsen SP, ST.
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In den 3 bis 5 sind unterschiedliche Ausführungsformen beispielhafter Lenk-Bedieneinheiten 10 dargestellt. Insbesondere zeigen diese Figuren eine Lenk-Bedieneinheit 10, mit einem Montagerahmen 12, für ein Steer-by-Wire-Lenksystem 14, zumindest umfassend:
- eine relativ zum Montagerahmen 12 verstellbare Lenkspindel 16 mit einer Spindellängsachse SP;
- einen zumindest mittelbar mit der Lenkspindel 16 verbundenen Stellantrieb 18 mit einer Stellantriebslängsachse ST;
- wobei die Lenk-Bedieneinheit 10 ein Verstellsystem 20 aufweist, um die Lage des Stellantriebs 18 relativ zum Montagerahmen 12 zu verstellen.
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Insbesondere ist vorgesehen, dass sich der Stellantrieb 18 bei einer definierten axialen Verschiebung der Lenkspindel 16 in Richtung R des Montagerahmens 12 mittels des Verstellsystems 20 derart verstellt, dass der Stellantrieb 18 von einer Betriebslage in eine Verstaulage verstellt wird. Dies ist gut erkennbar in den 3a, 3b, 4c, 4d, 5a und 5b.
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So ist beispielhaft in den 3a und 3b vorgesehen, dass das Verstellsystem 20 ein Kardangelenk 22 aufweist, um den Stellantrieb 18 rotativ mit der Lenkspindel 16 zu koppeln, und um die Lage des Stellantriebs 18 relativ zum Montagerahmen 12 zu verstellen. Der Stellantrieb 18 ist in 3a in seiner Betriebslage und in 3b in seiner Verstaulage dargestellt.
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4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Lenk-Bedieneinheit 10 mit einer Schwenkarmanordnung 26 als Verstellsystem 20. Dabei weist das Verstellsystem 20 der Lenk-Bedieneinheit 10 in 4a eine Kupplungsanordnung 24 auf, um den Stellantrieb 18 mechanisch mit der Lenkspindel 16 zu koppeln beziehungsweise zu entkoppeln. In den 4b bis 4d ist weiterhin dargestellt, dass das Verstellsystem 20 die Schwenkarmanordnung 26 mit beispielhaft einem Schwenkarm 28 dargestellt, wobei insbesondere ein erstes Ende 30 des Schwenkarms 28 schwenkbar mit dem Montagerahmen 12 verbunden ist und insbesondere ein zweites Ende 32 des Schwenkarms 28 schwenkfest mit dem Stellantrieb 18 verbunden ist, wobei das Verstellsystem 20 insbesondere einen Schwenkmotor aufweist, um die Schwenkarmanordnung 26 zu betätigen. Der Schwenkmotor ist nicht weiter dargestellt.
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4d ist gegenüber der 4c verändert hinsichtlich der Darstellung der axialen Verschiebung der Lenkspindel 16 in Richtung R des Montagerahmens 12 mittels des Verstellsystems 20. In der Folge schwenkt der Stellantrieb 18 nach oben und die einfahrende Lenkspindel 16 fährt in einen Bereich, in dem zuvor der Stellantrieb 18 angeordnet war. Hierzu öffnet sich die Kupplungsanordnung 24 vor der axialen Verschiebung der Lenkspindel 16 in Richtung R des Montagerahmens 12 derart, dass die Lenkspindel 16 mechanisch vom Stellantrieb 18 entkoppelt ist.
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In einer weiteren, dritten bevorzugten Ausführungsform ist nach den 5a und 5b vorgesehen, dass das Verstellsystem 20 eine Führungsrahmenanordnung 34 mit beispielhaft einem Führungsrahmen 36 aufweist, wobei ein erster Abschnitt 38 starr mit dem Montagerahmen 12 verbunden ist und ein zweiter Abschnitt 40 eine Längsnut 42 mit einer Längsnutachse L aufweist, die sich schräg zu der Stellantriebslängsachse ST des Stellantriebs 18 in dessen Betriebslage erstreckt, wobei der Stellantrieb 18 einen Bolzen 44 aufweist, wobei der Bolzen 44 ausgebildet ist, um den Stellantrieb 18 entlang mindestens einer Längsnut 42 zu führen. Eine gemeinsame Betrachtung der 5a auf 5b zeigt, dass sich die Kupplungsanordnung 24 vor der axialen Verschiebung der Lenkspindel 16 in Richtung R des Montagerahmens 12 derart öffnet, dass die Lenkspindel 16 rotativ vom Stellantrieb 18 entkoppelt ist und dass der Stellantrieb 18 hierdurch befreit ist, sich entlang der Längsnut 42 des Verstellsystems 20 zu verstellen.
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Somit zeigt 5a eine Betriebslage des Stellantriebs 18 und 5b eine Verstaulage des Stellantriebs 18. Weiterhin zeigt 5b eine Stellantriebprojektion 18*, die die ursprüngliche Position, also die Betriebslage, des Stellantriebs 18 erkennen lässt. Somit ist die Stellantriebprojektion 18* eine rein fiktive Darstellung des Stellantriebs 18, sodass Betriebs- und Verstaulage in einer Figur erkennbar sind.
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In 5 ist weiterhin beispielhaft dargestellt, dass die Spindellängsachse SP und die Längsnutachse L, ausgehend vom stellantriebseitigen Ende der Lenk-Bedieneinheit 10, einen Winkel ALPHA zwischen einschließlich dreißig Grad und einschließlich neunzig Grad aufspannen.
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Bevorzugt ist bei sämtlichen Ausführungsformen, dass sich der Stellantrieb 18 im Verhältnis zu einer axialen Verschiebung der Lenkspindel 16 in Richtung des Montagerahmens 12 mittels des Verstellsystems 20 verstellt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Lenk-Bedieneinheit
- 12
- Montagerahmen
- 14
- Steer-by-Wire-Lenksystem
- 16
- Lenkspindel
- 18
- Stellantrieb
- 18*
- Stellantriebprojektion
- 20
- Verstellsystem
- 22
- Kardangelenk
- 24
- Kupplungsanordnung
- 26
- Schwenkarmanordnung
- 28
- Schwenkarm
- 30
- Erstes Ende des Schwenkarms
- 32
- Zweites Ende des Schwenkarms
- 34
- Führungsrahmenanordnung
- 36
- Führungsrahmen
- 38
- Erstes Ende des Führungsrahmens
- 40
- Zweites Ende des Führungsrahmens
- 42
- Längsnut
- 44
- Bolzen
- 46
- Radlenksystem
- 48
- Rechensystem
- 50
- Daten- und Energienetzwerk
- SP
- Spindellängsachse
- ST
- Stellantriebslängsachse
- R
- Verschiebung der Lenkspindel in Richtung des Montagerahmens
- L
- Längsnutachse
- α, ALPHA
- Winkel zwischen der Spindellängsachse und der Längsnutachse, ausgehend vom stellantriebseitigen Ende der Lenk-Bedieneinheit
