DE102020206740A1 - Steering system with axially adjustable steering column with steering wheel and steering torque function - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Lenksystem mit einer in axialer Richtung verstellbaren Lenksäule mit Lenkrad und Lenkmoment-Funktion. Ein erfindungsgemäßes Lenksystem weist eine Lenksäule (10) mit einem Lenkrad (12) auf, das drehfest mit einer Hülse (14) verbunden ist, wobei an der Hülse (14) mindestens ein Hülsen-Außengewindeabschnitt (20a, 20b) vorgesehen ist, der mit einem korrespondierenden Rohr-Innengewindeabschnitt (24) eines die Hülse (14) außenseitig zumindest abschnittsweise umgebenden Rohres (18) im Eingriff steht. Ferner ist an der Hülse (14) zumindest abschnittsweise ein Hülsen-Innengewindeabschnitt (22a, 22b) vorgesehen, der mit einem Spindel-Außengewindeabschnitt (26) einer die Hülse (14) innenseitig zumindest abschnittsweise durchdringenden Spindel (16) im Eingriff steht, wobei sowohl das Rohr (18) als auch die Spindel (16) ortsfest, aber drehbar gelagert sind. Dabei ist mindestens ein Antriebselement für das Rohr (18) und/oder die Spindel (16) vorgesehen und derart angeordnet, dass durch Antrieb des Rohres (18) und/oder der Spindel (16) eine translatorische Bewegung und/oder eine rotatorische Bewegung der Hülse (14) mit daran befestigten Lenkrad (12) bewirkbar ist.The invention relates to a steering system with a steering column adjustable in the axial direction with a steering wheel and steering torque function. A steering system according to the invention has a steering column (10) with a steering wheel (12) which is non-rotatably connected to a sleeve (14), with at least one sleeve externally threaded section (20a, 20b) being provided on the sleeve (14) which is connected to a corresponding internal pipe thread section (24) of a pipe (18) surrounding the sleeve (14) on the outside at least in sections. Furthermore, a sleeve internally threaded section (22a, 22b) is provided on the sleeve (14), at least in sections, which engages with a spindle externally threaded section (26) of a spindle (16) which penetrates the sleeve (14) on the inside at least in sections, whereby both the tube (18) and the spindle (16) are fixed, but rotatably mounted. At least one drive element for the tube (18) and / or the spindle (16) is provided and arranged in such a way that a translational movement and / or a rotational movement of the Sleeve (14) with attached steering wheel (12) can be brought about.
Description
Die Erfindung betrifft ein Lenksystem mit einer in axialer Richtung verstellbaren Lenksäule mit Lenkrad und Lenkmoment-Funktion. Unter einer Lenkmoment-Funktion wird dabei insbesondere eine Force-Feedback-Funktion und/oder eine Lenkhilfsfunktion (Servofunktion) verstanden.The invention relates to a steering system with a steering column adjustable in the axial direction with a steering wheel and steering torque function. A steering torque function is understood to mean, in particular, a force feedback function and / or a steering aid function (servo function).
Lenksysteme mit Force-Feedback-Funktion sind insbesondere für Fahrzeuge mit Steer-by-Wire Lenksystemen und/oder für zum autonomen Fahren vorgesehene Fahrzeuge geeignet. Es wird insoweit auch auf Fahrzeuge mit solchen Lenksystemen verwiesen, insbesondere auf Kraftfahrzeuge.Steering systems with a force feedback function are particularly suitable for vehicles with steer-by-wire steering systems and / or for vehicles intended for autonomous driving. In this respect, reference is also made to vehicles with such steering systems, in particular to motor vehicles.
Steer-by-Wire Lenksysteme zeichnen sich dadurch aus, dass ein Lenkbefehl von einem Lenkrad oder einem anderen Steuerinstrument über ein Steuergerät oder in sonstiger Art und Weise elektrisch zu einem Lenk-Aktuator weitergeleitet wird, welcher dann Lenkbefehle an lenkbaren Rädern des Kraftfahrzeuges ausführt.Steer-by-wire steering systems are characterized by the fact that a steering command from a steering wheel or another control instrument is passed on electrically to a steering actuator via a control unit or in some other way, which then executes steering commands on steerable wheels of the motor vehicle.
Unabhängig davon, ob ein Steer-by-Wire Lenksystem vorliegt oder nicht, ist an einem oberen Ende der Lenksäule von Kraftfahrzeugen üblicherweise ein Lenkrad montiert, das es ermöglicht, den Lenkwinkel der lenkbaren Räder einzustellen. Unter einem Lenkrad werden in dieser Offenbarung nicht nur kreisförmige Steuerräder verstanden, sondern auch anders geforme Steuerelemente, die dazu dienen, den Lenkwinkel der lenkbaren Räder des Kraftfahrzeuges einzustellen. Insoweit wird auch auf rechteckige, als gabelartig ausgebildete und beliebige anders geformte Steuerelemente verwiesen, die zur Lenkwinkeleinstellung der lenkbaren Räder geeignet sind und üblicherweise mit ein oder zwei Händen bedient werden. In den meisten Fällen weist das Steuerelement genau einen Freiheitsgrad auf, üblicherweise einen rotatorischen Freiheitsgrad, wobei der Freiheitgrad dazu genutzt wird, die Räder nach rechts oder links einzuschlagen bzw. einen Lenkwinkel wieder in Richtung Neutralstellung der Räder zu verkleinern.Regardless of whether a steer-by-wire steering system is present or not, a steering wheel is usually mounted on an upper end of the steering column of motor vehicles, which makes it possible to adjust the steering angle of the steerable wheels. In this disclosure, a steering wheel is understood to mean not only circular control wheels, but also differently shaped control elements which are used to adjust the steering angle of the steerable wheels of the motor vehicle. In this respect, reference is also made to rectangular, fork-like and any other shaped control elements that are suitable for setting the steering angle of the steerable wheels and are usually operated with one or two hands. In most cases, the control element has exactly one degree of freedom, usually a rotational degree of freedom, the degree of freedom being used to turn the wheels to the right or left or to reduce a steering angle again in the direction of the neutral position of the wheels.
Autonomes Fahren von Fahrzeugen wird es voraussichtlich in verschiedenen Ausprägungen geben. Dies drückt sich unter anderem in sogenannten SAE-Leveln aus, die verschiedene Automatisierungsgrade beschreiben. In den Leveln 3 und 4 wird je nach Fahrsituation ein Fahrer und damit eine Bedieneinrichtung für die Lenkung benötigt. Damit das Lenkrad im autonomen Betrieb nicht stört, ist es vorteilhaft, es verstauen bzw. einfahren zu können. Zum Verstauen durch Verfahren in axialer Richtung ist es vorteilhaft, wenn das Lenkrad um einen ausreichend großen Verstauweg in axialer Richtung verfahrbar ist, insbesondere um mindestens 10 cm, bevorzugt mindestens 15 cm oder mindestens 20 cm und besonders bevorzugt mindestens 25 cm oder mindestens 30 cm. Wird ein derart verstautes Lenkrad wieder zum manuellen Fahren benötigt, muss es möglichst kurzfristig wieder aus seiner Verstauposition in axialer Richtung herausgefahren werden können, um von einem Fahrer bedient werden zu können. Zumindest dann wird auch eine Servolenkfunktion bzw. Steer-by-Wire Funktion benötigt. Diese unterstützt den Fahrer bzw. erzeugt ein Lenkmoment bei Steer-by-Wire-Systemen und gibt dem Fahrer damit über das Lenkrad eine Fahrbahnrückmeldung. Der Motor, welcher die Fahrbahnrückmeldung generiert, wird auch als Force-Feedback-Motor bezeichnet und bildet zusammen mit einem Steuergerät den Force-Feedback-Aktor (FFA). Die Funktionalität, mittels eines Motors eine Fahrbahnrückmeldung über das Lenkrad an einen Fahrer geben zu können, wir im Folgenden als Force-Feedback-Funktion bezeichnet. Bei Steer-by-Wire Lenksystemen muss aufgrund des Wegfalls eines mechanischen Durchgriffes ein Gegenmoment zur Vermittlung der Fahrzeugreaktion am Lenkrad erzeugt werden können. Daher muss ein Lenksystem mit Force-Feedback-Funktion Momente und Lenkradbewegungen erzeugen können.Autonomous driving of vehicles is likely to come in various forms. This is expressed, among other things, in so-called SAE levels, which describe different degrees of automation. In levels 3 and 4, depending on the driving situation, a driver and thus an operating device for the steering is required. So that the steering wheel does not interfere with autonomous operation, it is advantageous to be able to stow it away or retract it. For stowing by moving in the axial direction, it is advantageous if the steering wheel can be moved a sufficiently large stowage path in the axial direction, in particular by at least 10 cm, preferably at least 15 cm or at least 20 cm and particularly preferably at least 25 cm or at least 30 cm. If a steering wheel stowed in this way is needed again for manual driving, it must be able to be moved out of its stowed position in the axial direction again as quickly as possible in order to be able to be operated by a driver. At least then, a power steering function or steer-by-wire function is also required. This supports the driver or generates a steering torque in steer-by-wire systems and thus gives the driver feedback on the road via the steering wheel. The motor that generates the lane feedback is also known as a force feedback motor and, together with a control unit, forms the force feedback actuator (FFA). The functionality of being able to provide road feedback to a driver via the steering wheel by means of a motor is referred to below as the force feedback function. In the case of steer-by-wire steering systems, because there is no mechanical penetration, it must be possible to generate a counter-torque to mediate the vehicle reaction on the steering wheel. A steering system with a force feedback function must therefore be able to generate moments and steering wheel movements.
Aus
Aus
Aus
Soweit die vorstehend beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Lenksysteme Kinematiken aufweisen, an welchen eine translatorische Bewegung zum Ein- und Ausfahren der Lenksäule in axialer Richtung und eine Force-Feedback-Funktion realisiert sind, sind die Funktionen separiert, wodurch diese Lenksysteme eine relativ hohe Teilezahl und auch einen hohen Bauraumbedarf aufweisen.As far as the above-described steering systems known from the prior art have kinematics on which a translational movement for extending and retracting the steering column in the axial direction and a force feedback function are implemented, the functions are separated, whereby these steering systems are relatively have a high number of parts and also a high space requirement.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenksystem mit in axialer Richtung verstellbarer Lenksäule mit Lenkrad und Lenkmoment-Funktion zur Verfügung zu stellen, das nur wenige Elemente aufweist und einen geringen Bauraumbedarf aufweist.The invention is based on the object of providing a steering system with an axially adjustable steering column with steering wheel and steering torque function that has only a few elements and requires little space.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind in Verbindung mit den abhängigen Ansprüchen beschrieben.The object is achieved according to the invention with the features of claim 1. Further practical embodiments and advantages of the invention are described in connection with the dependent claims.
Ein erfindungsgemäßes Lenksystem umfasst eine Lenksäule mit einem Lenkrad, das drehfest mit einer Hülse verbunden ist, wobei an der Hülse mindestens ein Hülsen-Außengewindeabschnitt vorgesehen ist, der mit einem korrespondierenden Rohr-Innengewindeabschnitt eines die Hülse außenseitig zumindest abschnittsweise umgebenden Rohres im Eingriff steht. Dabei ist an der Hülse zumindest abschnittsweise ein Hülsen-Innengewindeabschnitt vorgesehen, der mit einem Spindel-Außengewindeabschnitt einer die Hülse innenseitig zumindest abschnittsweise durchdringenden Spindel im Eingriff steht, wobei sowohl das Rohr als auch die Spindel ortsfest, aber drehbar gelagert sind. Ferner ist mindestens ein Antriebselement für das Rohr und/oder die Spindel vorgesehen und derart angeordnet, dass durch Antrieb des Rohres und/oder der Spindel sowohl eine translatorische Bewegung als auch eine rotatorische Bewegung der Hülse mit dem daran befestigten Lenkrad bewirkbar ist. Der konstruktive Aufbau eines erfindungsgemäßen Lenksystems ermöglicht es, eine axiale Verstellbarkeit eines Lenkrades und eine Lenkmoment-Funktion an einem Lenkrad auf konstruktiv einfache Art und Weise zu realisieren. Besondere Vorteile ergeben sich insbesondere dadurch, dass das Lenkrad an der Hülse befestigt ist, die über mindestens einen Hülsen-Innengewindeabschnitt und mindestens einen Hülsen-Außengewindeabschnitt gleichzeitig mit einem sich außenseitig anschließenden Rohr und einer sich innenseitig anschließenden Spindel interagiert. Durch diese konstruktive Gestaltung lassen sich in Verbindung mit unterschiedlichen Antriebskonzepten verschiedene Lenksysteme mit axialer Verstellmöglichkeit und Lenkmoment-Funktion realisieren, welche für die Realisierung dieser Funktionen relativ wenige Einzelelemente benötigen und einen geringen Bauraumbedarf aufweisen. Auf die angesprochenen Antriebskonzepte sowie die dafür benötigten Antriebselemente und weitere konstruktive Details wird nachfolgend in Verbindung mit entsprechenden abhängigen Ansprüchen noch eingegangen.A steering system according to the invention comprises a steering column with a steering wheel that is rotatably connected to a sleeve, with at least one sleeve outer thread section being provided on the sleeve, which engages with a corresponding pipe inner thread section of a tube surrounding the sleeve at least in sections on the outside. A sleeve internally threaded section is provided on the sleeve, at least in sections, which engages with a spindle externally threaded section of a spindle which penetrates the sleeve at least in sections, both the tube and the spindle being stationary but rotatably mounted. Furthermore, at least one drive element for the tube and / or the spindle is provided and arranged in such a way that both a translational movement and a rotational movement of the sleeve with the steering wheel attached to it can be brought about by driving the tube and / or the spindle. The structural design of a steering system according to the invention makes it possible to implement an axial adjustability of a steering wheel and a steering torque function on a steering wheel in a structurally simple manner. Particular advantages result in particular from the fact that the steering wheel is attached to the sleeve, which interacts via at least one sleeve internally threaded section and at least one sleeve externally threaded section at the same time with an externally adjoining tube and an internally adjoining spindle. This structural design, in conjunction with different drive concepts, enables various steering systems with axial adjustment options and steering torque functions to be implemented, which require relatively few individual elements for the implementation of these functions and which require little installation space. The drive concepts referred to, as well as the drive elements required for them and further structural details will be discussed below in connection with the corresponding dependent claims.
In einer besonders praktischen Ausführungsform weisen der Rohr-Innengewindeabschnitt und der Spindel-Außengewindeabschnitt eines erfindungsgemäßen Lenksystems Gewinde mit unterschiedlichen Steigungen auf. Diesbezüglich wird insbesondere auf die Möglichkeit verwiesen, ein eher steiles Gewinde an einer der Paarungen Rohr-Innengewindeabschnitt mit Hülsen-Außengewindeabschnitt oder Spindel-Außengewindeabschnitt mit Hülsen-Innengewindeabschnitt vorzusehen und ein eher flaches Gewinde an der jeweils anderen Paarung. Durch Nutzung des steilen Gewindes kann eine hohe axiale Verfahrgeschwindigkeit erzeugt werden, während sich ein eher flaches Gewinde besser für die Umsetzung der Lenkmoment-Funktion eignet, um Kräfte und/oder Momente - insbesondere präzise dosiert - als Fahrbahnrückmeldung auf das Lenkrad zu übertragen.In a particularly practical embodiment, the pipe internally threaded section and the spindle externally threaded section of a steering system according to the invention have threads with different pitches. In this regard, reference is made in particular to the possibility of providing a rather steep thread on one of the pairings of pipe internal thread section with sleeve external thread section or spindle external thread section with sleeve internal thread section and a rather flat thread on the other pairing. By using the steep thread, a high axial travel speed can be generated, while a rather flat thread is better suited for the implementation of the steering torque function in order to generate forces and / or torques - especially precisely metered - to be transmitted to the steering wheel as road feedback.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenksystems sind der mindestens eine Hülsen-Außengewindeabschnitt und der mindestens eine Hülsen-Innengewindeabschnitt zumindest abschnittsweise gegenüberliegend angeordnet. Vorzugsweise sind ein oder mehrere Hülsen-Außengewindeabschnitte und Hülsen-Innengewindeabschnitte genau gegenüberliegend angeordnet und erstrecken sich dabei vorzugsweise über den gleichen axialen Längenabschnitt der Hülse. Dies hat den Vorteil, dass sich eine sehr gute Führungswirkung ergibt und das Lenksystem so ausgelegt sein kann, dass für die Verstellmöglichkeit in axialer Richtung, auch bei größeren Verstellwegen, wie z.B. mindestens 15 cm, 20 cm, 25 cm oder 30 cm, kein weiteres zusätzliches Führungselement erforderlich ist.In a further practical embodiment of a steering system according to the invention, the at least one sleeve externally threaded section and the at least one sleeve internally threaded section are arranged opposite one another at least in sections. Preferably, one or more sleeve outer thread sections and sleeve inner thread sections are arranged exactly opposite one another and preferably extend over the same axial length section of the sleeve. This has the advantage that there is a very good guiding effect and the steering system can be designed in such a way that there is no further adjustment in the axial direction, even with larger adjustment distances, such as at least 15 cm, 20 cm, 25 cm or 30 cm additional guide element is required.
Die Führungswirkung ist weiter verbessert und die Reibung des Lenksystems reduziert, wenn an der Hülse mindestens zwei in axialer Richtung voneinander beabstandete Hülsen-Außengewindeabschnitte und/oder zwei in axialer Richtung voneinander beabstandete Hülsen-Innengewindeabschnitte vorgesehen sind. In diesem Fall erfolgt die Abstützung und Führung über die gesamte axiale Länge zwischen dem ersten Hülsen-Außengewindeabschnitt und dem letzten Hülsen-Außengewindeabschnitt bzw. zwischen dem ersten Hülsen-Innengewindeabschnitt und dem letzten Hülsen-Innengewindeabschnitt (jeweils betrachtet vom Lenkrad aus in axialer Richtung entlang der Hülse), wohingegen die Reibung auf die axiale Länge reduziert ist, über welche tatsächlich ein Gewindeeingriff stattfindet. So kann beispielsweise eine Stützlänge von 30 cm erzeugt werden, indem zwei Hülsen-Innengewindeabschnitte und zwei Hülsen-Außengewindeabschnitte jeweils auf gegenüberliegenden Seiten einer Hülse vorgesehen sind, die sich jeweils über 5 cm erstrecken, jedoch um einen Abstandsbetrag von 20 cm in axialer Richtung zueinander beabstandet sind. The guiding effect is further improved and the friction of the steering system is reduced if at least two sleeve externally threaded sections spaced apart in the axial direction and / or two sleeve internally threaded sections spaced apart in the axial direction are provided on the sleeve. In this case, the support and guidance takes place over the entire axial length between the first sleeve external thread section and the last sleeve external thread section or between the first sleeve internal thread section and the last sleeve internal thread section (each viewed from the steering wheel in the axial direction along the Sleeve), whereas the friction is reduced to the axial length over which thread engagement actually takes place. For example, a support length of 30 cm can be created by providing two sleeve internally threaded sections and two sleeve externally threaded sections each on opposite sides of a sleeve, each extending over 5 cm, but spaced apart from one another by a distance of 20 cm in the axial direction are.
Durch das Vorsehen mehrerer, in axialer Richtung voneinander beabstandeter Hülsen-Außengewindeabschnitte und/oder in axialer Richtung voneinander beabstandeter Hülsen-Innengewindeabschnitte wird auch das Spiel in der Gewindepaarung insgesamt reduziert.The overall play in the thread pairing is also reduced by providing a plurality of sleeve external thread sections spaced apart from one another in the axial direction and / or sleeve internal thread sections spaced apart from one another in the axial direction.
Herstellungstechnisch bevorzugt und hinsichtlich des Gesamtgewichts vorteilhaft ist es, wenn die Hülse in mindestens einem, sich in axialer Richtung erstreckenden Hülsengewindebereich mit Hülsen-Außengewindeabschnitt und/oder Hülsen-Innengewindeabschnitt einen gegenüber mindestens einem, sich in axialer Richtung anschließenden Hülsenbereich vergrößerten Durchmesser aufweist. Vorzugsweise weist ein Hülsengewindebereich mit Hülsen-Außengewindeabschnitt und/oder Hülsen-Innengewindeabschnitt eine sich in radialer Richtung nach außen erstreckende Verdickung für den Hülsen-Außengewindeabschnitt und/oder eine sich in radialer Richtung nach innen erstreckende Verdickung für den Hülsen-Innengewindeabschnitt auf.It is preferred in terms of manufacturing technology and advantageous in terms of the total weight if the sleeve has a larger diameter than at least one sleeve area adjoining in the axial direction in at least one sleeve thread area extending in the axial direction with a sleeve outer thread section and / or sleeve inner thread section. Preferably, a sleeve thread area with sleeve outer thread section and / or sleeve inner thread section has a thickening that extends radially outward for the sleeve outer thread section and / or a thickening that extends radially inward for the sleeve inner thread section.
In einer konstruktiv besonders einfachen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenksystems ist als Antriebselement für das Rohr ein erster Motor vorgesehen und als Antriebselement für die Spindel ein zweiter Motor vorgesehen. Durch geeignete Ansteuerung des ersten Motors und des zweiten Motors sowie eine geeignete Wahl der Drehrichtung kann in diesem Fall entweder ausschließlich das Lenkrad in axialer Richtung verfahren werden, um es translatorisch zwischen einer Nutzungsposition oder mehreren Nutzungspositionen und einer Verstauposition zu verfahren, oder das Lenkrad kann - ohne es translatorisch zu bewegen - mit einem Lenkmoment beaufschlagt werden, um einen Fahrbahnzustand in Form eines Lenkmoments oder einer Lenkkraft auf das Lenkrad zu übertragen und so eine Lenkmoment-Funktion bereitzustellen, oder es können beide Funktionen gleichzeitig realisiert sein.In a structurally particularly simple embodiment of a steering system according to the invention, a first motor is provided as the drive element for the tube and a second motor is provided as the drive element for the spindle. Through suitable control of the first motor and the second motor as well as a suitable selection of the direction of rotation, either the steering wheel can only be moved in the axial direction in order to move it translationally between a use position or several use positions and a stowed position, or the steering wheel can - without moving it translationally - a steering torque can be applied in order to transfer a road condition in the form of a steering torque or a steering force to the steering wheel and thus provide a steering torque function, or both functions can be implemented at the same time.
Wenn zwischen dem ersten Motor und dem Rohr ein erstes Getriebe angeordnet ist und/oder zwischen dem zweiten Motor und der Spindel ein zweites Getriebe angeordnet ist, können besonders einfache und insbesondere auch Motoren mit relativ geringer Leistung verwendet werden, wenn die gewünschte maximale Drehzahl und/oder ein erwünschtes maximales Drehmoment mit Hilfe des ersten Getriebes und/oder des zweiten Getriebes durch entsprechende Übersetzung bereitgestellt wird. So können insbesondere die Kosten eines erfindungsgemäßen Lenksystems gering gehalten werden, indem auf Standard-Motoren zurückgegriffen wird, die bereits Bestandteil eines Baukastensystems für eine Vielzahl von Kraftfahrzeugen sind und/oder in einer anderen Funktion im gleichen Kraftfahrzeug bereits eingesetzt sind.If a first gear is arranged between the first motor and the pipe and / or a second gear is arranged between the second motor and the spindle, particularly simple and, in particular, motors with relatively low power can be used if the desired maximum speed and / or a desired maximum torque is provided with the aid of the first gear and / or the second gear by means of a corresponding translation. In particular, the costs of a steering system according to the invention can be kept low by using standard motors that are already part of a modular system for a large number of motor vehicles and / or are already used in another function in the same motor vehicle.
In einer anderen praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenksystems sind das Rohr und die Spindel über eine Schaltkupplung miteinander gekoppelt, wobei ein Motor funktional mit dem Getriebe verbunden ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass sich das erfindungsgemäße Lenksystem besonders einfach und kostengünstig realisieren lässt, da nur ein Motor erforderlich ist. Allerdings lassen sich bei dieser Ausführungsform nicht gleichzeitig die axiale Verstellfunktion und die Lenkmoment-Funktion realisieren.In another practical embodiment of a steering system according to the invention, the tube and the spindle are coupled to one another via a clutch, with a motor being functionally connected to the transmission. This embodiment has the advantage that the steering system according to the invention can be implemented in a particularly simple and cost-effective manner, since only one motor is required. However, in this embodiment, the axial adjustment function and the steering torque function cannot be implemented at the same time.
In einer weiteren praktischen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenksystems sind das Rohr und die Spindel über ein Summiergetriebe funktional verbunden, wobei mindestens ein erster Motor mit dem Summiergetriebe funktional verbunden ist. Mit dieser Ausführungsform können die gleichen Funktionen realisiert werden wie mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform mit Schaltkupplung. Die Ausführungsform hat jedoch den Vorteil, dass durch die Verbindung des Summiergetriebes mit einem zweiten Motor und die optionale Zuschaltung dieses zweiten Motors auch ein Betriebsmodus realisierbar ist, bei welchem eine axiale Verstellung durchgeführt wird, während gleichzeitig eine Lenkmoment-Funktion zur Verfügung steht.In a further practical embodiment of a steering system according to the invention, the tube and the spindle are via a Summing gear functionally connected, wherein at least one first motor is functionally connected to the summing gear. With this embodiment, the same functions can be realized as with the embodiment with clutch described above. However, the embodiment has the advantage that by connecting the summing gear to a second motor and the optional connection of this second motor, an operating mode can also be implemented in which an axial adjustment is carried out while a steering torque function is available at the same time.
Weitere praktische Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
-
1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenksystems in einer schematischen Darstellung mit einem ersten Motor für das Rohr und einem separaten zweiten Motor für die Spindel, -
2 den mit II gekennzeichneten Bereich aus1 in einer vergrößerten Darstellung, -
3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenksystems mit nur einem ersten Motor für das Rohr und die Spindel in Kombination mit einer Schaltkupplung und -
4 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenksäule mit einem als Hauptmotor dienenden ersten Motor und einem als Hilfsmotor dienenden zweiten Motor in Kombination mit einem Summiergetriebe.
-
1 a first embodiment of a steering system according to the invention in a schematic representation with a first motor for the tube and a separate second motor for the spindle, -
2 select the area marked with II1 in an enlarged view, -
3 a second embodiment of a steering system according to the invention with only a first motor for the tube and the spindle in combination with a clutch and -
4th a third embodiment of a steering column according to the invention with a first motor serving as the main motor and a second motor serving as an auxiliary motor in combination with a summing gear.
Wie in
In
Die sich in axialer Richtung erstreckenden Bereiche der Hülse
Dabei sind sowohl das Rohr
Als Antriebselement für die Spindel
Als Antriebselement für das Rohr
Wenn das erste Getriebe
In den
Bei der in
Bei der in
In diesem Fall bietet es sich an, den ersten Motor
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims can be essential both individually and in any combination for the implementation of the invention in its various embodiments. The invention can be varied within the scope of the claims and taking into account the knowledge of the competent person skilled in the art.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- LenksäuleSteering column
- 1212th
- Lenkradsteering wheel
- 1414th
- HülseSleeve
- 1616
- Spindelspindle
- 1818th
- Rohrpipe
- 20a, 20b20a, 20b
- Hülsen-AußengewindeabschnittSleeve male thread section
- 22a, 22b22a, 22b
- Hülsen-InnengewindeabschnittSleeve internally threaded section
- 2424
- Rohr-InnengewindeabschnittPipe internally threaded section
- 2626th
- Spindel-AußengewindeabschnittSpindle male thread section
- 2828
- (erstes) Getriebe(first) transmission
- 3030th
- (erster) Motor(first) engine
- 3232
- (zweites) Getriebe(second) transmission
- 3434
- (zweiter) Motor(second) engine
- 3636
- SchaltkupplungClutch
- 3838
- SummiergetriebeSumming gear
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102016202465 A1 [0006]DE 102016202465 A1 [0006]
- DE 102015224602 A1 [0007]DE 102015224602 A1 [0007]
- DE 102019209680 A1 [0008]DE 102019209680 A1 [0008]
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