DE102021002436A1 - Device for limiting steering wheel rotation - Google Patents

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Karsten Braeuer
Axel Hebenstreit
Peter Schmidt
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Begrenzung einer Lenkraddrehung in einem Steer-by-Wire-Lenksystem mit einem drehfest an einem um eine Wellenachse (X) drehbaren Lenkschaft (2) angeordneten Lenkrad. Erfindungsgemäß ist ein Aktuator (3) vorgesehen, welcher einen von einer Offenstellung in eine Schließstellung und umgekehrt bewegbaren Schließbolzen (4) umfasst. An einer äußeren Lenkschaft-Mantelfläche ist ein Schließring (5) angeordnet, welcher relativ zum Lenkschaft (2) unbeweglich ist. An einer äußeren Schließring-Mantelfläche sind eine umlaufende Verzahnung (Z) mit mehreren Zähnen (Z1 bis Zn) und ein Schließring-Anschlag (5.1) ausgebildet. Der Schließbolzen (4) fährt zur Verrieglung des Lenkschafts (2) in einen zwischen zwei benachbarten Zähnen (Z1 bis Zn) angeordneten Zwischenraum (R1 bis Rn) und zur Entriegelung des Lenkschafts (2) aus dem Zwischenraum (R1 bis Rn) heraus. An der äußeren Lenkschaft-Mantelfläche ist zumindest ein Schleppring (7) angeordnet, welcher relativ zum Lenkschaft (2) und um die Wellenachse (X) drehbar ist. Weiterhin ist ein Endanschlag (3.1) vorgesehen, welcher relativ zum Aktuator (3) unbeweglich ist. An einer äußeren Schleppring-Mantelfläche ist ein Mitnehmer (7.1) angeordnet, welcher bei Drehung des Lenkschafts (2) zumindest mittelbar in mechanischen Kontakt mit dem Schließring-Anschlag (5.1) bringbar ist und mittels diesem bis zum Erreichen des Endanschlags (3.1) drehbar ist und an dem Endanschlag (3.1) anschlägt.The invention relates to a device (1) for limiting the rotation of the steering wheel in a steer-by-wire steering system with a steering wheel arranged non-rotatably on a steering shaft (2) rotatable about a shaft axis (X). According to the invention, an actuator (3) is provided which comprises a locking bolt (4) which can be moved from an open position to a closed position and vice versa. A locking ring (5), which is immovable relative to the steering shaft (2), is arranged on an outer lateral surface of the steering shaft. A circumferential toothing (Z) with several teeth (Z1 to Zn) and a locking ring stop (5.1) are formed on an outer locking ring surface. The locking bolt (4) moves into a space (R1 to Rn) between two adjacent teeth (Z1 to Zn) to lock the steering shaft (2) and out of the space (R1 to Rn) to unlock the steering shaft (2). At least one drag ring (7), which can be rotated relative to the steering shaft (2) and around the shaft axis (X), is arranged on the outer surface of the steering shaft. Furthermore, an end stop (3.1) is provided which is immovable relative to the actuator (3). A driver (7.1) is arranged on an outer surface of the drag ring, which can be brought into mechanical contact with the locking ring stop (5.1) at least indirectly when the steering shaft (2) is rotated and can be rotated by means of this until the end stop (3.1) is reached and hits the end stop (3.1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Begrenzung einer Lenkraddrehung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for limiting a steering wheel rotation according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 100 46 167 A1 ist eine Lenkanlage für ein Straßenfahrzeug nach dem Steer-By-Wire-Prinzip bekannt, wobei im Wirkungsbereich zwischen einer Lenkhandhabe und einem Fahrzeug-Chassis eine elektrisch betätigbare Schaltkupplung vorgesehen ist, mit der sich die Lenkhandhabe beim Stillsetzen des Straßenfahrzeugs arretieren lässt. Dabei ist Schaltkupplung zwischen einer mit der Lenkhandhabe gekoppelten Lenksäule und dem Fahrzeug-Chassis oder zwischen einem Getriebe, das mit einer Lenksäule verbunden ist, und dem Fahrzeug-Chassis oder zwischen einem Elektromotor, der mittelbar oder unmittelbar mit einer Lenksäule verbunden ist, und dem Fahrzeug-Chassis vorgesehen.From the DE 100 46 167 A1 A steering system for a road vehicle based on the steer-by-wire principle is known, with an electrically actuated clutch being provided in the area of action between a steering handle and a vehicle chassis, with which the steering handle can be locked when the road vehicle is stopped. There is a clutch between a steering column coupled to the steering handle and the vehicle chassis or between a transmission that is connected to a steering column and the vehicle chassis or between an electric motor that is directly or indirectly connected to a steering column and the vehicle -Chassis provided.

Weiterhin ist aus der EP 1 250 251 B1 eine Steer-by-Wire-Lenkanlage für ein Fahrzeug mit einer mit einer Lenksäule verbundenen Lenkhandhabe und mit einem auf die Lenksäule wirkenden Lenkradaktuator bekannt, wobei der Lenkradaktuator einen drehfest mit der Lenksäule verbundenen Rotor und einen drehmomentübertragend mit dem Fahrzeug verbundenen Stator aufweist. Weiterhin ist eine auf die Lenksäule wirkende Bremseinrichtung vorhanden, wobei sich ein Teil der Bremseinrichtung am Fahrzeug abstützt und die Bremseinrichtung in Abhängigkeit des vom Stator auf die Lenksäule übertragenen Drehmoments betätigt wird.Furthermore, from the EP 1 250 251 B1 a steer-by-wire steering system for a vehicle with a steering handle connected to a steering column and with a steering wheel actuator acting on the steering column is known, the steering wheel actuator having a rotor connected non-rotatably to the steering column and a stator connected to the vehicle in a torque-transmitting manner. There is also a braking device that acts on the steering column, part of the braking device being supported on the vehicle and the braking device being actuated as a function of the torque transmitted from the stator to the steering column.

Zusätzlich ist aus der KR 10-2018-0028235 A eine Vorrichtung zur Begrenzung einer Lenkraddrehung bekannt, welche einen Drehwinkel des Lenkrads auf einen bestimmten Winkel beschränkt. Die Vorrichtung ist in einer Lenkreaktionskraftvorrichtung eines Steer-By-Wire-Systems installiert und umfasst eine mit dem Lenkrad versehene Lenkwelle und ein Gehäuse mit einem Hohlraum, durch den die Lenkwelle läuft. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Begrenzungseinheit, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und den Drehwinkel des Lenkrads auf den vorbestimmten Winkel begrenzt, und eine als Bolzen ausgebildete Verriegelungseinheit, welche außerhalb des Gehäuses angeordnet ist, um die Drehung des Lenkrads bei einem beliebigen Drehwinkel des Lenkrads zu beschränken.In addition, from the KR 10-2018-0028235 A a device for limiting a steering wheel rotation is known which limits an angle of rotation of the steering wheel to a certain angle. The device is installed in a steering reaction force device of a steer-by-wire system and comprises a steering shaft provided with the steering wheel and a housing having a cavity through which the steering shaft passes. Furthermore, the device comprises a limiting unit, which is arranged inside the housing and limits the angle of rotation of the steering wheel to the predetermined angle, and a locking unit designed as a bolt, which is arranged outside the housing, in order to rotate the steering wheel at any desired angle of rotation of the steering wheel restrict.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Begrenzung einer Lenkraddrehung anzugeben.The invention is based on the object of specifying a device for limiting a steering wheel rotation which is improved over the prior art.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung, welche die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by a device which has the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous refinements of the invention are the subject matter of the subclaims.

Eine Vorrichtung zur Begrenzung einer Lenkraddrehung in einem Steer-by-Wire-Lenksystem umfasst ein drehfest an einem um eine Wellenachse drehbaren Lenkschaft angeordnetes Lenkrad.A device for limiting a steering wheel rotation in a steer-by-wire steering system comprises a steering wheel which is arranged non-rotatably on a steering shaft which is rotatable about a shaft axis.

Erfindungsgemäß ist ein Aktuator vorgesehen, welcher einen von einer Offenstellung in eine Schließstellung und umgekehrt bewegbaren Schließbolzen umfasst. An einer äußeren Lenkschaft-Mantelfläche ist ein Schließring angeordnet, welcher relativ zum Lenkschaft unbeweglich ist. An einer äußeren Schließring-Mantelfläche sind eine umlaufende Verzahnung mit mehreren Zähnen und ein Schließring-Anschlag ausgebildet. Der Schließbolzen fährt zur Verrieglung des Lenkschafts in einen zwischen zwei benachbarten Zähnen angeordneten Zwischenraum und zur Entriegelung des Lenkschafts aus dem Zwischenraum heraus. An der äußeren Lenkschaft-Mantelfläche ist zumindest ein Schleppring angeordnet, welcher relativ zum Lenkschaft und um die Wellenachse drehbar ist. Ferner ist ein Endanschlag vorgesehen, welcher relativ zum Aktuator unbeweglich ist. An einer äußeren Schleppring-Mantelfläche ist ein Mitnehmer angeordnet, welcher bei Drehung des Lenkschafts zumindest mittelbar in mechanischen Kontakt mit dem Schließring-Anschlag bringbar ist und mittels diesem bis zum Erreichen des Endanschlags drehbar ist und an dem Endanschlag anschlägt.According to the invention, an actuator is provided which comprises a locking bolt that can be moved from an open position into a closed position and vice versa. A locking ring, which is immovable relative to the steering shaft, is arranged on an outer lateral surface of the steering shaft. A circumferential toothing with several teeth and a locking ring stop are formed on an outer locking ring jacket surface. To lock the steering shaft, the locking bolt moves into an intermediate space arranged between two adjacent teeth and to unlock the steering shaft out of the intermediate space. At least one drag ring, which can be rotated relative to the steering shaft and about the shaft axis, is arranged on the outer steering shaft jacket surface. Furthermore, an end stop is provided which is immovable relative to the actuator. A driver is arranged on an outer drag ring surface, which can be brought into mechanical contact at least indirectly with the locking ring stop when the steering shaft is rotated and can be rotated by means of this until the end stop is reached and strikes the end stop.

Bei einem Steer-by-Wire-Lenksystem ohne mechanische Rückfallebene kann es in manchen Situationen zu einem kraftfreien Drehen des Lenkrads kommen. Auch ein mechanischer Lenkanschlag, der bei konventionellen Lenkanlagen häufig im Lenkgetriebe realisiert wird, ist bei Steer-by-Wire-Lenksystemen nicht vorhanden bzw. nicht wirksam. Die vorliegende Vorrichtung ermöglicht eine konstruktive Kombination einer mechanischen Verriegelungsfunktion des Lenkrads, auch als Abstecken bezeichnet, um ein kraftfreies Drehen derselben zu vermeiden, und einer Ausbildung eines mechanischen Lenkanschlags. Diese Kombination ist besonders bauraumsparend und mit geringem Aufwand realisierbar. Somit sind mechanische und elektronische Bauteile an einem lenkradnahen Ende des Lenksystems durch eine mechanische Begrenzung geschützt.In the case of a steer-by-wire steering system without a mechanical fallback level, the steering wheel can be turned without any effort in some situations. A mechanical steering stop, which is often implemented in the steering gear in conventional steering systems, is not present or is not effective in steer-by-wire steering systems. The present device enables a structural combination of a mechanical locking function of the steering wheel, also referred to as pinning, in order to prevent the same from turning without force, and the formation of a mechanical steering stop. This combination is particularly space-saving and can be implemented with little effort. Mechanical and electronic components are thus protected by a mechanical limit at an end of the steering system near the steering wheel.

Dabei ist die Vorrichtung aufgrund des überwiegenden Teils an mechanischen Komponenten einfach und kostengünstig realisierbar. Hierbei ist auch eine Verwendung bereits vorhandener Komponenten möglich. Weiterhin zeichnet sich die Vorrichtung durch einen besonders geringen Bauraumbedarf aus und ermöglicht eine vollständige Abdeckung aller funktionalen Anforderungen eines Steer-by-Wire-Lenksystems. Auch ist eine Integration in eine aktuelle Modulstrategie möglich.The device can be implemented simply and inexpensively due to the predominant part of mechanical components. It is also possible to use existing components. Furthermore, the device is characterized by a particularly small space requirement and enables complete coverage of all functional requirements of a control by-wire steering system. Integration into a current module strategy is also possible.

Weiterhin ermöglicht der Aufbau der Vorrichtung eine Anordnung dieser außerhalb eines so genannten Forcefeedbackaktuators, d. h. innerhalb eines Bauraums einer Lenksäule. Hierdurch kann ein innerhalb des Forcefeedbackaktuators freier Bauraum für Bauteile eines Motors des Forcefeedbackaktuators verwendet werden. Somit können mittels des Forcefeedbackaktuators beispielsweise höhere Momente umgesetzt werden und/oder es kann auf kostenintensive Getriebeeinheiten verzichtet werden. Besonders vorteilhaft ist hier die Möglichkeit einer axialen Anordnung bauraumintensiver Komponenten. Dies entspannt wiederum eine Bauraumsituation in einer Cockpitumgebung des entsprechenden Fahrzeugs.Furthermore, the structure of the device enables it to be arranged outside of what is known as a force feedback actuator, i. H. within an installation space of a steering column. As a result, a free installation space within the force feedback actuator can be used for components of a motor of the force feedback actuator. Thus, for example, higher torques can be implemented by means of the force feedback actuator and / or cost-intensive gear units can be dispensed with. The possibility of an axial arrangement of space-intensive components is particularly advantageous here. This in turn relaxes the installation space situation in a cockpit environment of the corresponding vehicle.

Ferner entkoppeln aufgrund des Aufbaus der Vorrichtung auf dem Lenkschaft ausgebildete Endanschläge den Forcefeedbackaktuator von beispielsweise durch Missbrauch hervorgerufenen hohen Momenten, so dass der Aktuator besonders einfach ausgeführt werden kann.Furthermore, due to the structure of the device, end stops formed on the steering shaft decouple the force feedback actuator from high torques caused, for example, by misuse, so that the actuator can be designed in a particularly simple manner.

In Abhängigkeit einer Anzahl der Zähne sind unterschiedliche Positionen zur Verriegelung und Arretierung des Lenkschafts und somit des Lenkrads, beispielsweise in einem Abstand von 36°, möglich. Dadurch können Bewegungen des Lenkrads bei einer Synchronisierung eines Lenkgetriebes mit dem Lenkrad bei einer Initialisierung des Steer-by-Wire-Lenksystems auf diesen Winkel begrenzt werden. Somit sind mittels der Vorrichtung eine Vielzahl von Verriegelungs- bzw. Absteckpositionen mit besonders geringem Aufwand realisierbar.Depending on the number of teeth, different positions for locking and arresting the steering shaft and thus the steering wheel, for example at a distance of 36 °, are possible. As a result, movements of the steering wheel when a steering gear is synchronized with the steering wheel when the steer-by-wire steering system is initialized can be limited to this angle. Thus, by means of the device, a large number of locking or pegging positions can be implemented with particularly little effort.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:

  • 1 schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Begrenzung einer Lenkraddrehung in einem Steer-by-Wire-Lenksystem,
  • 2 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung gemäß 1,
  • 3 schematisch eine Seitenansicht des Teils der Vorrichtung gemäß 2,
  • 4 schematisch eine weitere Seitenansicht des Teils der Vorrichtung gemäß 2,
  • 5 schematisch die Seitenansicht des Teils der Vorrichtung gemäß 4 in einem verriegelten Zustand,
  • 6 schematisch eine Schnittdarstellung des Teils der Vorrichtung gemäß 2,
  • 7 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Schließrings der Vorrichtung gemäß 1,
  • 8 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Schlepprings der Vorrichtung gemäß 1,
  • 9 schematisch eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Teils einer Vorrichtung zur Begrenzung einer Lenkraddrehung in einem Steer-by-Wire-Lenksystem und
  • 10 schematisch eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Teils einer Vorrichtung zur Begrenzung einer Lenkraddrehung in einem Steer-by-Wire-Lenksystem.
Show:
  • 1 schematically a sectional illustration of a detail of an embodiment of a device for limiting a steering wheel rotation in a steer-by-wire steering system,
  • 2 schematically a perspective view of part of the device according to FIG 1 ,
  • 3 schematically a side view of the part of the device according to FIG 2 ,
  • 4th schematically a further side view of the part of the device according to FIG 2 ,
  • 5 schematically the side view of the part of the device according to FIG 4th in a locked state,
  • 6th schematically a sectional view of the part of the device according to FIG 2 ,
  • 7th schematically a perspective view of a locking ring of the device according to 1 ,
  • 8th schematically a perspective view of a tow ring of the device according to FIG 1 ,
  • 9 schematically a perspective view of a further embodiment of a part of a device for limiting a steering wheel rotation in a steer-by-wire steering system and
  • 10 schematically a perspective view of a further embodiment of a part of a device for limiting a steering wheel rotation in a steer-by-wire steering system.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

In 1 ist eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines möglichen Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zur Begrenzung einer Lenkraddrehung in einem Steer-by-Wire-Lenksystem dargestellt. In den 2 bis 6 sind verschiedene Ansichten eines Teils der Vorrichtung 1 dargestellt.In 1 is a sectional view of a detail of a possible embodiment of a device 1 shown to limit steering wheel rotation in a steer-by-wire steering system. In the 2 to 6th are various views of part of the device 1 shown.

Die Vorrichtung 1 umfasst ein nicht näher dargestelltes Lenkrad, welches drehfest an einem um eine Wellenachse X drehbaren Lenkschaft 2 angeordnet ist. Der Lenkschaft 2 ist im dargestellten Ausschnitt mittels eines Lagers 6 gelagert.The device 1 comprises a steering wheel, not shown in detail, which is non-rotatably mounted on a steering shaft which is rotatable about a shaft axis X. 2 is arranged. The steering shaft 2 is in the section shown by means of a bearing 6th stored.

Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 einen Aktuator 3 mit einem Schließbolzen 4 zur Verriegelung des Lenkschafts 2 in verschiedenen vorgegebenen Drehpositionen. Zu diesem Zweck ist an einer äußeren Lenkschaft-Mantelfläche ein Schließring 5 angeordnet, welcher relativ zum Lenkschaft 2 unbeweglich ist. Der Schließring 5 weist an einer äußeren Schließring-Mantelfläche eine umlaufende Verzahnung Z mit mehreren Zähnen Z1 bis Zn auf. Der Schließring 5 ist beispielsweise mittels eines Ausgleichsrings 8 mit dem Lenkschaft 2 gekoppelt.The device also includes 1 an actuator 3 with a locking bolt 4th to lock the steering shaft 2 in various predetermined rotating positions. For this purpose, there is a locking ring on an outer steering shaft jacket surface 5 arranged, which relative to the steering shaft 2 is immobile. The locking ring 5 has circumferential teeth on an outer locking ring surface Z with multiple teeth Z1 to Zn on. The locking ring 5 is for example by means of a compensation ring 8th with the steering shaft 2 coupled.

Mittels des Aktuators 3 ist der Schließbolzen 4 von einer in den 1, 2 und 5 dargestellten Offenstellung in eine in den 3 und 4 dargestellte Schließstellung und umgekehrt bewegbar, wobei der Schließbolzen 4 zur Verrieglung des Lenkschafts 2 in einen zwischen zwei benachbarten Zähnen Z1 bis Zn angeordneten Zwischenraum R1 bis Rn fährt und zur Entriegelung des Lenkschafts 2 aus dem Zwischenraum R1 bis Rn herausfährt. Hierzu umfasst der Aktuator 3 insbesondere einen Elektromotor zum Verfahren des Schließbolzens 4.By means of the actuator 3 is the locking bolt 4th from one to the 1 , 2 and 5 open position shown in a in the 3 and 4th Shown closed position and vice versa movable, the locking bolt 4th for locking the steering shaft 2 in one between two adjacent teeth Z1 to Zn arranged space R1 to Marg drives and to unlock the steering shaft 2 from the space in between R1 to Marg drives out. To this end, the actuator includes 3 in particular an electric motor for moving the locking bolt 4th .

Die Verzahnung Z und der Schließbolzen 4 sind dabei derart angeordnet, dass der Lenkschaft 2 in einer Nullposition des Lenkrads und in mehreren weiteren Positionen verriegelbar ist. Beispielsweise ist eine Anzahl der Zähne Z1 bis Zn derart gewählt, dass eine Verriegelung und Arretierung des Lenkschafts 2 und somit des Lenkrads in einem Abstand von 36° möglich ist.The teeth Z and the locking bolt 4th are arranged in such a way that the steering shaft 2 can be locked in a zero position of the steering wheel and in several other positions. For example is a number of teeth Z1 to Zn chosen so that a locking and locking of the steering shaft 2 and thus the steering wheel is possible at a distance of 36 °.

In der Schließstellung des Schließbolzens 4 greift dieser formschlüssig in einen Zwischenraum R1 bis Rn ein, wobei der Formschluss je nach Anforderung mit geringem oder größerem Spiel ausgebildet sein kann.In the closed position of the locking bolt 4th this engages positively in an intermediate space R1 to Rn, whereby the form fit can be designed with little or more play, depending on the requirements.

Weiterhin ist an der äußeren Lenkschaft-Mantelfläche ein Schleppring 7 angeordnet, welcher relativ zum Lenkschaft 2 und um die Wellenachse X drehbar ist. Insbesondere ist zwischen der äußeren Lenkschaft-Mantelfläche und dem Schleppring 7 eine Gleitlagerbuchse 9 angeordnet. In axialer Richtung sind zwischen einem Kragen 2.1 des Lenkschafts 2 und einer Stirnseite des Schlepprings 7 eine Anlaufscheibe 10 und ein Federelement 11 angeordnet.Furthermore, there is a drag ring on the outer steering shaft surface 7th arranged, which relative to the steering shaft 2 and is rotatable about the shaft axis X. In particular, there is between the outer steering shaft jacket surface and the drag ring 7th a plain bearing bush 9 arranged. In the axial direction are between a collar 2.1 of the steering shaft 2 and one face of the towing ring 7th a thrust washer 10 and a spring element 11 arranged.

Der Schleppring 7 weist an einer äußeren Schleppring-Mantelfläche einen Mitnehmer 7.1 auf, welcher bei Drehung des Lenkschafts 2 in mechanischen Kontakt mit einem Schließring-Anschlag 5.1 kommt. Der Schließring-Anschlag 5.1 ist an der äußeren Schließring-Mantelfläche angeordnet. Kommt der Mitnehmer 7.1 in mechanischen Kontakt mit dem Schließring-Anschlag 5.1, ist der Mitnehmer 7.1 bis zum Erreichen eines Endanschlags 3.1 drehbar. Der Endanschlag 3.1 ist vorliegend am Aktuator 3 angeordnet bzw. integraler Bestandteil desselben. In Abhängigkeit einer Breite des Mitnehmers 7.1, des Schließring-Anschlags 5.1 und/oder des Endanschlags 3.1 ist dabei ein Drehweg bzw. Drehwinkel vorgebbar, welcher im dargestellten Ausführbeispiel für eine Drehung des Lenkrads und des Lenkschafts 2 ausgehend von der Nullposition des Lenkrads in beide Richtungen beispielsweise jeweils 287° beträgt.The tow ring 7th has a driver on an outer drag ring surface 7.1 on which when turning the steering shaft 2 in mechanical contact with a locking ring stop 5.1 comes. The locking ring stop 5.1 is arranged on the outer locking ring surface. The driver comes 7.1 in mechanical contact with the locking ring stop 5.1 , is the driver 7.1 until an end stop is reached 3.1 rotatable. The end stop 3.1 is present on the actuator 3 arranged or an integral part of the same. Depending on the width of the driver 7.1 , the locking ring stop 5.1 and / or the end stop 3.1 a rotation path or angle of rotation can be specified which, in the exemplary embodiment shown, is for a rotation of the steering wheel and the steering shaft 2 starting from the zero position of the steering wheel in both directions is, for example, 287 ° in each case.

In 9 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Teils einer Vorrichtung 1 zur Begrenzung einer Lenkraddrehung in einem Steer-by-Wire-Lenksystem dargestellt.In 9 Figure 3 is a perspective view of another embodiment of a portion of an apparatus 1 shown to limit steering wheel rotation in a steer-by-wire steering system.

Im Unterschied zu dem in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Breite des Schließring-Anschlags 5.1 größer, so dass für eine Drehung des Lenkrads und des Lenkschafts 2 ausgehend von der Nullposition des Lenkrads in beide Richtungen ein Drehwinkel von beispielsweise jeweils 200° ergibt.In contrast to that in the 1 to 8th illustrated embodiment is a width of the locking ring stop 5.1 larger, so that for one rotation of the steering wheel and the steering shaft 2 starting from the zero position of the steering wheel in both directions results in an angle of rotation of, for example, 200 ° in each case.

10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Teils einer Vorrichtung 1 zur Begrenzung einer Lenkraddrehung in einem Steer-by-Wire-Lenksystem. 10 shows a perspective view of a further embodiment of part of a device 1 for limiting steering wheel rotation in a steer-by-wire steering system.

Im Unterschied zu dem in den 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an der äußeren Lenkschaft-Mantelfläche zwischen dem Schleppring 7 und dem Schließring 5 ein weiterer Schleppring 12 angeordnet, welcher relativ zum Lenkschaft 2 und um die Wellenachse X drehbar ist. Insbesondere ist auch dieser Schleppring 12 mittels einer Gleitlagerbuchse 9 auf dem Lenkschaft 2 gelagert.In contrast to that in the 1 to 8th The embodiment shown is on the outer steering shaft jacket surface between the drag ring 7th and the locking ring 5 another tow ring 12th arranged, which relative to the steering shaft 2 and is rotatable about the shaft axis X. This drag ring is also special 12th by means of a plain bearing bush 9 on the steering shaft 2 stored.

Der weitere Schleppring 12 umfasst an einer äußeren Schleppring-Mantelfläche einen Mitnehmer 12.1, welcher bei Drehung des Lenkschafts 2 in mechanischen Kontakt mit dem Schließring-Anschlag 5.1 und dem Mitnehmer 7.1 des anderen Schlepprings 7 bringbar ist und mittels des Schließring-Anschlags 5.1 bis zum Erreichen des Endanschlags 3.1 durch den Mitnehmer 7.1 des anderen Schlepprings 7 drehbar ist. Hieraus ergibt sich, dass für eine Drehung des Lenkrads und des Lenkschafts 2 ausgehend von der Nullposition des Lenkrads in beide Richtungen beispielsweise ein Drehwinkel von jeweils 375° erzielt wird.The other tow ring 12th comprises a driver on an outer drag ring surface 12.1 , which when turning the steering shaft 2 in mechanical contact with the locking ring stop 5.1 and the driver 7.1 of the other tow ring 7th can be brought and by means of the locking ring stop 5.1 until the end stop is reached 3.1 by the driver 7.1 of the other tow ring 7th is rotatable. It follows that for a rotation of the steering wheel and the steering shaft 2 starting from the zero position of the steering wheel in both directions, for example, an angle of rotation of 375 ° in each case is achieved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 10046167 A1 [0002]DE 10046167 A1 [0002]
  • EP 1250251 B1 [0003]EP 1250251 B1 [0003]
  • KR 1020180028235 A [0004]KR 1020180028235 A [0004]

Claims (3)

Vorrichtung (1) zur Begrenzung einer Lenkraddrehung in einem Steer-by-Wire-Lenksystem mit einem drehfest an einem um eine Wellenachse (X) drehbaren Lenkschaft (2) angeordneten Lenkrad, dadurch gekennzeichnet, dass - ein Aktuator (3) vorgesehen ist, welcher einen von einer Offenstellung in eine Schließstellung und umgekehrt bewegbaren Schließbolzen (4) umfasst, - an einer äußeren Lenkschaft-Mantelfläche ein Schließring (5) angeordnet ist, welcher relativ zum Lenkschaft (2) unbeweglich ist, - an einer äußeren Schließring-Mantelfläche eine umlaufende Verzahnung (Z) mit mehreren Zähnen (Z1 bis Zn) und ein Schließring-Anschlag (5.1) ausgebildet sind, - der Schließbolzen (4) zur Verrieglung des Lenkschafts (2) in einen zwischen zwei benachbarten Zähnen (Z1 bis Zn) angeordneten Zwischenraum (R1 bis Rn) fährt und zur Entriegelung des Lenkschafts (2) aus dem Zwischenraum (R1 bis Rn) herausfährt, - an der äußeren Lenkschaft-Mantelfläche zumindest ein Schleppring (7) angeordnet ist, welcher relativ zum Lenkschaft (2) und um die Wellenachse (X) drehbar ist, - ein Endanschlag (3.1) vorgesehen ist, welcher relativ zum Aktuator (3) unbeweglich ist, - an einer äußeren Schleppring-Mantelfläche ein Mitnehmer (7.1) angeordnet ist, welcher bei Drehung des Lenkschafts (2) zumindest mittelbar in mechanischen Kontakt mit dem Schließring-Anschlag (5.1) bringbar ist und mittels diesem bis zum Erreichen des Endanschlags (3.1) drehbar ist und an dem Endanschlag (3.1) anschlägt. Device (1) for limiting a steering wheel rotation in a steer-by-wire steering system with a steering wheel fixedly arranged on a steering shaft (2) rotatable about a shaft axis (X), characterized in that - an actuator (3) is provided which comprises a locking bolt (4) which can be moved from an open position to a closed position and vice versa, - a locking ring (5) is arranged on an outer steering shaft jacket surface, which is immovable relative to the steering shaft (2), Toothing (Z) with several teeth (Z1 to Zn) and a locking ring stop (5.1) are formed, - the locking bolt (4) for locking the steering shaft (2) in a space between two adjacent teeth (Z1 to Zn) ( R1 to Rn) moves and to unlock the steering shaft (2) moves out of the space (R1 to Rn), - at least one drag ring (7) is arranged on the outer steering shaft jacket surface, which rela tiv to the steering shaft (2) and rotatable about the shaft axis (X), - an end stop (3.1) is provided, which is immovable relative to the actuator (3), - a driver (7.1) is arranged on an outer drag ring surface, which upon rotation of the steering shaft (2) can at least indirectly be brought into mechanical contact with the locking ring stop (5.1) and by means of this can be rotated until the end stop (3.1) is reached and strikes the end stop (3.1). Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (Z1 bis Zn), die Zwischenräume (R1 bis Rn) und der Schließbolzen (4) derart angeordnet sind, dass der Lenkschaft (2) in einer Nullposition und zumindest einer weiteren davon abweichenden Position des Lenkrads verriegelt oder verriegelbar ist.Device (1) according to Claim 1 , characterized in that the teeth (Z1 to Zn), the spaces (R1 to Rn) and the locking bolt (4) are arranged in such a way that the steering shaft (2) is locked or in a zero position and at least one other position of the steering wheel deviating therefrom is lockable. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - an der äußeren Lenkschaft-Mantelfläche zwischen dem Schleppring (7) und dem Schließring (5) zumindest ein weiterer Schleppring (12) angeordnet ist, welcher relativ zum Lenkschaft (2) und um die Wellenachse (X) drehbar ist, - der zumindest eine weitere Schleppring (12) an einer äußeren Schleppring-Mantelfläche einen Mitnehmer (12.1) umfasst, welcher bei Drehung des Lenkschafts (2) zumindest mittelbar in mechanischen Kontakt mit dem Schließring-Anschlag (5.1) und dem Mitnehmer (7.1) des zumindest einen anderen Schlepprings (7) bringbar ist und mittels des Schließring-Anschlags (5.1) bis zum Erreichen des Endanschlags (3.1) durch den Mitnehmer (7.1) des zumindest einen anderen Schlepprings (7) drehbar ist.Device (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that - on the outer steering shaft jacket surface between the drag ring (7) and the locking ring (5) at least one further drag ring (12) is arranged, which is rotatable relative to the steering shaft (2) and about the shaft axis (X) - The at least one further towing ring (12) on an outer towing ring jacket surface comprises a driver (12.1) which, when the steering shaft (2) is rotated, at least indirectly comes into mechanical contact with the locking ring stop (5.1) and the driver (7.1) the at least one other drag ring (7) can be brought and can be rotated by means of the locking ring stop (5.1) until the end stop (3.1) is reached by the driver (7.1) of the at least one other drag ring (7).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10046167A1 (en) 2000-09-19 2001-05-17 Zf Lenksysteme Gmbh Steering system for road vehicles using steer-by-wire principle includes electrically operable switch between steering wheel and vehicle chassis to lock steering wheel when vehicle is stationary
EP1250251B1 (en) 2000-11-18 2006-07-26 Robert Bosch Gmbh Coupling for a steer-by-wire steering system
KR20180028235A (en) 2016-09-08 2018-03-16 주식회사 만도 Limiting apparatus of steering wheel rotation

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