DE102020128620B4

DE102020128620B4 - System zur neigungsverstellung einer lenksäule

Info

Publication number: DE102020128620B4
Application number: DE102020128620.1A
Authority: DE
Inventors: Patrik Ryne; George E. Arlt
Original assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Current assignee: Steering Solutions IP Holding Corp
Priority date: 2019-11-05
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2021-12-09
Anticipated expiration: 2040-10-31
Also published as: CN112776871A; CN112776871B; US11745787B2; US20210129895A1; DE102020128620A1

Abstract

System zum Einstellen einer Neigung einer Lenksäule, wobei das System umfasst:
ein Neigungsstellglied (26);
eine Mantelbaugruppe;
eine erste Halterung (12), die mit der Mantelbaugruppe wirksam gekoppelt ist, wobei die erste Halterung (12) einen ersten Schlitz (36) definiert;
eine zweite Halterung (18), die einen zweiten Schlitz (38) definiert, wobei die zweite Halterung (18) in einer stationären Position relativ zu der ersten Halterung (12) fixiert ist, wobei der erste (36) und der zweite Schlitz (38) in unterschiedlichen Winkeln orientiert, aber teilweise ausgerichtet sind; und
einen Nockenstößel (28), der mit dem Neigungsstellglied (26) wirksam gekoppelt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenstößel (28) einen Arm (32) aufweist, der sich durch den ersten Schlitz (36) und den zweiten Schlitz (38) erstreckt, wobei eine Translation des Nockenstößels (28) die Winkelposition der ersten Halterung (12) und der Mantelbaugruppe verstellt.

Description

HINTERGRUND
Die Erfindung betrifft ein System zum Einstellen einer Neigung einer Lenksäule gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und Anspruch 12.
Herkömmliche Lenksäulen können über Stellglieder elektronisch verstellt werden. Abhängig von den Anforderungen des Benutzers können solche Säulen in verschiedene Richtungen verstellt werden, einschließlich der Teleskoprichtung (d.h. entlang der Säulenachse), der Neigungsrichtung (d.h. vertikal) und/oder der Kipprichtung (d.h. Schwenkwinkel).
US 2006 / 0 266 151 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Neigungseinstellung einer Lenksäule. Die Vorrichtung umfasst ein Stellglied, welches mit einem kippbar gelagerten Hebel verbunden ist. Über das Kippen des Hebels ist die Winkelposition der Lenksäule einstellbar.
Eine konventionelle Neigungseinstellung kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Zum Beispiel stellt 1 ein elektrisches Stellglied dar, das in vertikaler Position oder nahe der Vertikalen an der darunter liegenden Struktur geerdet ist. Die Mantelbaugruppe der Lenksäule wird direkt um einen Drehpunkt, der relativ weit vorne an der Säule liegt, nach oben und unten geschoben. In einem anderen Beispiel zeigt 2 eine Schwenkhalterung, die an einer Seite (oder an beiden Seiten) der Lenksäule installiert ist, um die Mantelbaugruppe vertikal zu bewegen, während das Stellglied entlang der Achse der Säule oder in deren Nähe schiebt oder zieht.
Obwohl diese Lösungen praktikabel sind, haben sie doch ihre Grenzen. Die Konfiguration des Stellglieds in einer vertikalen Position oder die Verwendung einer Schwenkhalterung mit dem Stellglied erhöht den Platzbedarf der Lenksäulenbaugruppe. Da bei einigen Endanwendungen der für Lenksäulenbaugruppen verfügbare Platz tatsächlich abnimmt, werden die vorhandenen Lösungen zur Neigungsverstellung zu einem Problem. Daher sind Verbesserungen bei der Neigungsverstellung von Lenksäulen weiterhin von Interesse.
Diese Aufgabe wird durch ein System zum Einstellen einer Neigung einer Lenksäule mit den Merkmalen von Anspruch 1 und Anspruch 12 gelöst.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Nach einem Aspekt der Offenlegung wird ein System zur Einstellung der Neigung einer Lenksäule bereitgestellt. Das System umfasst ein Neigungsstellglied. Das System umfasst auch eine Mantelbaugruppe. Das System umfasst ferner eine erste Halterung, die wirksam mit der Mantelbaugruppe gekoppelt ist, wobei die erste Halterung einen ersten Schlitz definiert. Das System umfasst ferner eine zweite Halterung, die einen zweiten Schlitz definiert, wobei die zweite Halterung in einer stationären Position relativ zur ersten Halterung fixiert ist und die ersten und zweiten Schlitze in unterschiedlichen Winkeln orientiert, aber teilweise ausgerichtet sind. Das System enthält auch einen Nockenstößel, der mit dem Neigungsstellglied wirksam gekoppelt ist, wobei der Nockenstößel einen Arm aufweist, der sich durch den ersten Schlitz und den zweiten Schlitz erstreckt, wobei eine Translation des Nockenstößels die Winkelposition der ersten Halterung und der Mantelbaugruppe einstellt.
Nach einem weiteren Aspekt der Offenlegung wird ein System zur Einstellung der Neigung einer Lenksäule bereitgestellt. Das System umfasst eine Mantelbaugruppe. Das System umfasst auch eine an einer Längsachse der Lenksäule montierte Neigungshalterung, ein Neigungsstellglied und einen Nockenstößel, der mit dem Neigungsstellglied wirksam gekoppelt ist, wobei sich das Neigungsstellglied in einer axialen Richtung erstreckt, die axial mit der Längsachse der Lenksäule ausgerichtet ist, und eine Translation des Nockenstößels die Winkelposition einer ersten Halterung, die mit der Mantelbaugruppe wirksam gekoppelt ist, und der Mantelbaugruppe verstellt.
Diese und andere Vorteile werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlicher.
Figurenliste
Der Gegenstand, der als Erfindung angesehen wird, wird speziell offengelegt und in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung separat beansprucht. Die vorstehenden und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, in denen:

1 eine isometrische Ansicht eines ersten Typs eines konventionellen Neigungsverstellmechanismus für eine Lenksäule ist;
2 eine isometrische Ansicht eines zweiten Typs eines konventionellen Neigungsverstellmechanismus für eine Lenksäule ist;
3 eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform eines Neigungsverstellmechanismus für eine Lenksäule ist;
4 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des in einer ersten Position gezeigten Neigungsverstellmechanismus von 3 ist;
5 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des in einer zweiten Position gezeigten Neigungsverstellmechanismus von 3 ist; und
6 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Neigungsverstellmechanismus von 3 ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nun unter Bezugnahme auf die Figuren, in denen die verschiedenen Ausführungsformen gezeigt und beschrieben werden, ohne diese einzuschränken, zeigen 3-6 Ausführungsformen eines Systems, eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Neigungsverstellung einer Lenksäule.
Unter Bezugnahme auf 3 und 6 ist ein Teil einer Lenksäule dargestellt, der die Neigungsverstellbaugruppe 10 der Lenksäule darstellt. Insbesondere ist eine erste Halterung 12 (die hier als Druckhalterung bezeichnet sein kann) mit einem ersten Seitenflansch 14 und einem zweiten Seitenflansch 16 dargestellt. Die Neigungsverstellbaugruppe 10 umfasst auch eine zweite Halterung 18 (die hier als Neigungshalterung bezeichnet sein kann). Die zweite Halterung umfasst einen ersten Seitenarm 20 und einen zweiten Seitenarm 22. Der erste Seitenflansch 14 und der erste Seitenarm 20 befinden sich auf einer Seite der Neigungsstellgliedachse A, und der zweite Seitenflansch 16 und der zweite Seitenarm 22 befinden sich auf einer gegenüberliegenden Seite der Neigungsstellgliedachse A. Die Neigungsstellgliedachse A ist im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse L der Lenksäulenbaugruppe - oder der Mantelbaugruppe - ausgerichtet. Der erste und der zweite Seitenarm 20, 22 der zweiten Halterung 18 sind außerhalb, aber nahe an den oder angrenzend an die Seitenflansche(n) 14, 16 der ersten Halterung 12 angeordnet.
Ein Elektromotor 24 der Neigungsverstellbaugruppe 10 ist zur Betätigung einer Neigungsbewegung der Lenksäule vorgesehen. Der Elektromotor 24 ist mit einer oder mehreren mechanischen Komponenten wirksam gekoppelt, die ein Neigungsstellglied 26 bilden und sich axial entlang der Neigungsstellgliedachse A erstrecken, um den Elektromotor 24 mit einem Nockenstößel 28 zu verbinden. Das Neigungsstellglied 26 kann in einer von mehreren verschiedenen Positionen angeordnet sein. Die Positionen können innerhalb, oberhalb oder unterhalb der Mantelbaugruppe der Lenksäule liegen. In der abgebildeten Version ist das Neigungsstellglied 26 innerhalb eines Teils der Mantelbaugruppe dargestellt, obwohl, wie oben erwähnt, auch andere kompakte Positionen verfügbar sind.
Der Nockenstößel 28 umfasst einen Körper 30, der mit dem Neigungsstellglied 26 verbunden und so positioniert ist, dass er sich axial entlang der Achse A bewegen kann. Ein erster Arm 32 und ein zweiter Arm 34 erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen vom Körper 30 weg. Insbesondere erstreckt sich der erste Arm 32 in Richtung des ersten Seitenflansches 14 und des ersten Seitenarms 20, während sich der zweite Arm 34 in Richtung des zweiten Seitenflansches 16 und des zweiten Seitenarms 22 erstreckt. Der Nockenstößel 28 kann eine einzige, einstückig geformte Komponente oder eine Baugruppe aus mehreren Teilen sein.
Der erste Arm 32 des Nockenstößels 28 erstreckt sich durch einen ersten Schlitz 36, der durch den ersten Seitenflansch 14 der ersten Halterung 12 definiert ist, und durch einen zweiten Schlitz 38, der durch den ersten Seitenarm 20 der zweiten Halterung 18 definiert ist. Der zweite Arm 34 des Nockenstößels 28 erstreckt sich durch einen dritten Schlitz 40, der durch den zweiten Seitenflansch 16 der ersten Halterung 12 definiert ist, und durch einen vierten Schlitz 42, der durch den zweiten Seitenarm 22 der zweiten Halterung 18 definiert ist. Die Schlitze 36, 40 der ersten Halterung 12 überlappen sich mit den Schlitzen 38, 42 der zweiten Halterung, sind aber in unterschiedlichen Winkeln ausgerichtet. Mit anderen Worten, der erste Schlitz 36 und der dritte Schlitz 40 sind parallel zueinander und in einem ersten Winkel ausgerichtet, aber der zweite Schlitz 38 und der vierte Schlitz 42 sind parallel zueinander und in einem zweiten Winkel ausgerichtet, der sich vom ersten Winkel unterscheidet.
In Bezug auf 4 und 5 schiebt oder zieht das Neigungsstellglied 26, wenn das Neigungsstellglied 26 entlang - oder annähernd entlang - der Achse der Lenksäule betätigt wird, den Nockenstößel 28, um die Position des ersten Arms 32 und des zweiten Arms 34 innerhalb der Schlitze 36, 38, 40, 42 zu verändern. Die zweite Halterung 18 ist in einer stationären Position relativ zu der ersten Halterung 12 fixiert. Während der axialen Bewegung des Nockenstößels 28 wird die erste Halterung 12 relativ zu der zweiten Halterung 18 von einer ersten Position (4) in eine zweite Position (5) winkelverstellt.
Die Schlitze 36, 38, 40, 42 können in einem gewünschten Winkel relativ zueinander konfiguriert werden. Der Konfigurationswinkel kann es erleichtern, die erste Halterung 12 um ein gewünschtes Maß nach oben oder unten zu verschieben, wenn sich der Nockenstößel 28 vorwärts und rückwärts bewegt.
Im Vergleich zu den konventionellen Konstruktionen von 1 und 2 können die hier offenbarten Ausführungsformen eine kompaktere Lösung zur Betätigung der Neigungsverstellung der Lenksäule bieten. Die Überlappung der Schlitze und das elektrische Stellglied können sehr nahe oder sogar innerhalb und entlang der Ummantelung der Lenksäule angeordnet sein.
Jedes Merkmal, jedes Element, jede Komponente oder jeder Vorteil einer Ausführungsform kann für jede der anderen Ausführungsformen verwendet werden.
Obwohl die verschiedenen Ausführungsformen im Zusammenhang mit nur einer begrenzten Anzahl von Beispielen ausführlich beschrieben worden sind, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass sie sich nicht auf diese offengelegten Versionen beschränken. Vielmehr können die Ausführungsformen so modifiziert werden, dass sie eine beliebige Anzahl von Variationen, Änderungen, Substitutionen oder gleichwertigen Anordnungen enthalten, die bisher nicht beschrieben wurden, die aber dem Geist und dem Umfang dieser Offenlegung angemessen sind. Darüber hinaus sind zwar verschiedene Ausführungsformen beschrieben worden, aber es ist zu verstehen, dass Aspekte nur einige der beschriebenen Merkmale und Komponenten enthalten können. Dementsprechend sind die Ausführungsformen nicht als durch die vorstehende Beschreibung eingeschränkt zu betrachten.

Claims

System zum Einstellen einer Neigung einer Lenksäule, wobei das System umfasst: ein Neigungsstellglied (26); eine Mantelbaugruppe; eine erste Halterung (12), die mit der Mantelbaugruppe wirksam gekoppelt ist, wobei die erste Halterung (12) einen ersten Schlitz (36) definiert; eine zweite Halterung (18), die einen zweiten Schlitz (38) definiert, wobei die zweite Halterung (18) in einer stationären Position relativ zu der ersten Halterung (12) fixiert ist, wobei der erste (36) und der zweite Schlitz (38) in unterschiedlichen Winkeln orientiert, aber teilweise ausgerichtet sind; und einen Nockenstößel (28), der mit dem Neigungsstellglied (26) wirksam gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenstößel (28) einen Arm (32) aufweist, der sich durch den ersten Schlitz (36) und den zweiten Schlitz (38) erstreckt, wobei eine Translation des Nockenstößels (28) die Winkelposition der ersten Halterung (12) und der Mantelbaugruppe verstellt.
System nach Anspruch 1, wobei das Neigungsstellglied (26) so konfiguriert ist, dass es den Nockenstößel (28) entlang einer Längsachse der Lenksäule betätigt.
System nach Anspruch 1, wobei die erste Halterung (12) eine Druckhalterung ist.
System nach Anspruch 1, wobei die zweite Halterung (18) eine Neigungshalterung ist.
System nach Anspruch 1, wobei die unterschiedliche Winkelausrichtung des ersten Schlitzes (36) und des zweiten Schlitzes (38) die Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der ersten Halterung (12) erleichtert.
System nach Anspruch 1, wobei die erste Halterung (12) einen dritten Schlitz (40) auf einer gegenüberliegenden Seite des Nockenstößels (28) relativ zu dem ersten Schlitz (36) definiert, die zweite Halterung (18) einen vierten Schlitz (42) auf einer gegenüberliegenden Seite des Nockenstößels (28) relativ zu dem zweiten Schlitz (38) definiert, der dritte Schlitz (40) und der vierte Schlitz (42) in unterschiedlichen Winkeln orientiert, aber teilweise ausgerichtet sind, wobei der Nockenstößel (28) einen zweiten Arm (34) aufweist, der sich durch den dritten Schlitz (40) und den vierten Schlitz (42) erstreckt.
System nach Anspruch 1, wobei sich das Neigungsstellglied (26) zumindest teilweise innerhalb der Mantelbaugruppe der Lenksäule befindet.
System nach Anspruch 1, wobei das Neigungsstellglied (26) über der Mantelbaugruppe der Lenksäule angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, wobei das Neigungsstellglied (26) unter der Mantelbaugruppe der Lenksäule angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, wobei das Neigungsstellglied (26) an einer Längsachse der Lenksäule montiert ist.
System nach Anspruch 10, wobei sich das Neigungsstellglied (26) in einer axialen Richtung erstreckt, die axial mit der Längsachse der Lenksäule ausgerichtet ist.
System zum Einstellen einer Neigung einer Lenksäule, wobei das System umfasst: eine Mantelbaugruppe; eine an einer Längsachse der Lenksäule montierte Neigungshalterung; ein Neigungsstellglied (26); und einen Nockenstößel (28), der mit dem Neigungsstellglied (26) wirksam gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Neigungsstellglied (26) in einer axialen Richtung erstreckt, die axial mit der Längsachse der Lenksäule ausgerichtet ist und dass eine Translation des Nockenstößels (28) die Winkelposition einer ersten Halterung (12), die mit der Mantelbaugruppe wirksam gekoppelt ist, und der Mantelbaugruppe verstellt.
System nach Anspruch 12, wobei die erste Halterung (12) einen ersten Schlitz (36) definiert; wobei das System ferner eine zweite Halterung (18) umfasst, die einen zweiten Schlitz (38) definiert, wobei die zweite Halterung (18) in einer stationären Position relativ zu der ersten Halterung (12) fixiert ist, wobei der erste und der zweite Schlitz (38) in unterschiedlichen Winkeln orientiert, aber teilweise ausgerichtet sind; und wobei der Nockenstößel (28) einen Arm (32) aufweist, der sich durch den ersten Schlitz (36) und den zweiten Schlitz (38) erstreckt.
System nach Anspruch 13, wobei das Neigungsstellglied (26) so konfiguriert ist, dass es den Nockenstößel (28) entlang einer Längsachse der Lenksäule betätigt.
System nach Anspruch 13, wobei die erste Halterung (12) eine Druckhalterung ist.
System nach Anspruch 13, wobei die zweite Halterung (18) eine Neigungshalterung ist.
System nach Anspruch 13, wobei die unterschiedliche Winkelausrichtung des ersten Schlitzes (36) und des zweiten Schlitzes (38) eine Aufwärts- oder Abwärtsbewegung der ersten Halterung (12) erleichtert.
System nach Anspruch 13, wobei die erste Halterung (12) einen dritten Schlitz (40) auf einer gegenüberliegenden Seite des Nockenstößels (28) relativ zum ersten Schlitz (36) definiert, die zweite Halterung (18) einen vierten Schlitz (42) an einer gegenüberliegenden Seite des Nockenstößels (28) relativ zum zweiten Schlitz (38) definiert, der dritte Schlitz (40) und der vierte Schlitz (42) in unterschiedlichen Winkeln orientiert, aber teilweise ausgerichtet sind, wobei der Nockenstößel (28) einen zweiten Arm (34) aufweist, der sich durch den dritten Schlitz (40) und den vierten Schlitz (42) erstreckt.
System nach Anspruch 13, wobei das Neigungsstellglied (26) in einer Position angeordnet ist, die aus mindestens einer Position aus der folgenden Gruppe besteht: mindestens teilweise innerhalb der Mantelbaugruppe, über der Mantelbaugruppe und unter der Mantelbaugruppe.