DE102021131348A1 - Adjustment drive for an adjustable steering column unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Verstellantrieb 10 für eine zumindest in einer axialen Längsrichtung motorisch verstellbare Lenksäuleneinheit eines Kraftfahrzeugs, mit einer elektromotorischen Antriebseinheit 12. Die Lenksäuleneinheit ist insbesondere Teil eines Steer-by-Wire-Lenksystems, bei dem prinzipbedingt eine mechanische Kopplung zwischen den Rädern des Fahrzeugs und einem Lenkrad nicht existiert. Mit dem Verstellantrieb 10 können in gleichem axialem Bauraum deutlich höhere Verstellwege und Verstellgeschwindigkeiten erreicht werden, indem zwei zueinander längsverschieblichen Zahnstangen 20, 22 einen Doppelauszug innerhalb des Verstellantriebs 20, 22 bilden.The invention relates to an adjustment drive 10 for a steering column unit of a motor vehicle that can be adjusted by motor at least in an axial longitudinal direction, with an electromotive drive unit 12. The steering column unit is in particular part of a steer-by-wire steering system in which, in principle, a mechanical coupling between the wheels of the vehicle and a steering wheel does not exist. With the adjustment drive 10, significantly higher adjustment paths and adjustment speeds can be achieved in the same axial installation space, in that two toothed racks 20, 22 that are longitudinally displaceable relative to one another form a double extension within the adjustment drive 20, 22.
Description
Die Erfindung betrifft einen Verstellantrieb für eine zumindest in einer axialen Längsrichtung motorisch verstellbare Lenksäuleneinheit eines Kraftfahrzeugs, mit einer elektromotorischen Antriebseinheit. Die Lenksäuleneinheit ist insbesondere Teil eines Steer-by-Wire-Lenksystems, bei dem prinzipbedingt eine mechanische Kopplung zwischen den Rädern des Fahrzeugs und einem Lenkrad nicht existiert.The invention relates to an adjustment drive for a steering column unit of a motor vehicle that can be adjusted by motor at least in an axial longitudinal direction, with an electromotive drive unit. The steering column unit is in particular part of a steer-by-wire steering system in which, due to the principle involved, there is no mechanical coupling between the wheels of the vehicle and a steering wheel.
Bei herkömmlichen Lenksystemen kann über den Verstellantrieb eine Verstellung in Längsrichtung und auch ein vertikales Verschwenken des Lenkrads erreicht werden. Der Längsverstellweg beträgt hierbei regelmäßig in einem Bereich um die 60mm und in besonderen Anwendungsfällen bis zu 11 0mm. Die Verfahrgeschwindigkeit während einer Verstellung in Längsrichtung liegt etwa bei 10 bis 12mm/s. Verstellantriebe für herkömmliche Lenksystem zeigen beispielsweise die Dokumente
Für ein teilautonomes oder ein autonomes Fahren werden Lenksäuleneinheiten benötigt, deren Verstellantrieb einen größeren Verstellweg, insbesondere in Längsrichtung, und eine höhere Verfahrgeschwindigkeit ermöglichen. Ein höherer Verstellweg ist erforderlich, da bei teilautonom oder autonom fahrenden Fahrzeugen das Lenkrad im Armaturenbrett verstaut werden soll. Hierbei ist die Richtung in der in das Armaturenbrett verstaut wird im Wesentlichen gleich die axiale Längsrichtung, die durch die Lenkraddrehachse beschrieben wird. Der Verstellantrieb hat folglich in erster Linie eine lineare Verstellung auszuführen, so dass der axiale Bauraum im Armaturenbrett ausreichend dimensioniert sein muss, zumal aus Gründen der Crashsicherheit ein Sicherheitsabstand zur Spritzwand eingehalten werden muss und das Lenkrad aber auch vollständig in dem Armaturenbrett versenkt sein muss. Zudem kann auch gefordert sein, dass die Lenksäuleneinheit eine größere vertikale Höhenverstellung des Lenkrades bereitstellt, um beispielsweise Kollisionen des Lenkrades mit den unteren Extremitäten einer Bedienperson zu vermeiden. Als weitere Rahmenbedingung gilt hierbei insbesondere, dass die Lenksäuleneinheit bzw. der Verstellantrieb sich in einen unveränderten Bauraum in dem Armaturenbrett einfügen müssen. Es besteht hiervon ausgehend ein Bedürfnis einen Verstellantrieb hin zu einem größeren Verstellweg und einer höheren Verfahrgeschwindigkeit bei gleichbleibendem Bauraum auszulegen.For semi-autonomous or autonomous driving, steering column units are required whose adjustment drive enables a larger adjustment path, especially in the longitudinal direction, and a higher travel speed. A greater adjustment path is required because the steering wheel is to be stowed in the dashboard in semi-autonomous or autonomous vehicles. Here, the direction in which is stowed in the dashboard is essentially the same as the axial longitudinal direction, which is described by the axis of rotation of the steering wheel. The adjustment drive must therefore primarily perform a linear adjustment, so that the axial installation space in the dashboard must be adequately dimensioned, especially since a safety distance from the bulkhead must be maintained for crash safety reasons and the steering wheel must also be fully sunk into the dashboard. In addition, it can also be required that the steering column unit provides a greater vertical height adjustment of the steering wheel, for example in order to avoid collisions of the steering wheel with the lower extremities of an operator. As a further condition, in particular that the steering column unit or the adjustment drive must fit into an unchanged installation space in the dashboard. Based on this, there is a need to design an adjustment drive for a larger adjustment path and a higher displacement speed with the same installation space.
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die es ermöglichen einen Verstellantrieb mit größerem Verstellweg und höherer Verfahrgeschwindigkeit bereitzustellen.It is the object of the invention to indicate measures that make it possible to provide an adjustment drive with a larger adjustment path and higher traversing speed.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch einen Verstellantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1. 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.The object is achieved by an adjustment drive with the features of claim 1. Preferred developments of the invention are specified in the subclaims and the following description, which can each individually or in combination represent an aspect of the invention.
Eine Ausführungsform betrifft einen Verstellantrieb für eine zumindest in einer axialen Längsrichtung motorisch verstellbare Lenksäuleneinheit eines Kraftfahrzeugs, mit einer elektromotorischen Antriebseinheit und zwei parallel zueinander angeordneten und relativ zueinander entlang der axialen Längsrichtung verschiebbaren Zahnstangen, wobei in einem Kraftfluss von der Antriebseinheit zu jeder der Zahnstangen ein in axialer Längsrichtung verschiebbares Übersetzungsgetriebe vorgesehen ist, um eine Antriebsbewegung der Antriebseinheit in eine gegenläufige axiale Bewegung der beiden Zahnstangen in Längsrichtung zueinander zu übersetzen.One embodiment relates to an adjustment drive for a steering column unit of a motor vehicle that can be adjusted by motor at least in an axial longitudinal direction, with an electromotive drive unit and two toothed racks that are arranged parallel to one another and can be displaced relative to one another along the axial longitudinal direction, with a power flow from the drive unit to each of the toothed racks having an in axial longitudinally displaceable transmission gear is provided to translate a drive movement of the drive unit into an opposite axial movement of the two racks in the longitudinal direction to each other.
Über die zueinander verschiebbaren Zahnstangen kann eine axialer Verstellweg bzw. Verstellbereich bereitgestellt werden. Eine der beiden Zahnstangen kann zumindest mittelbar das Lenkrad tragen bzw. führen. Die motorisch verstellbare Lenksäuleneinheit kann einen Force-Feedback-Aktuator umfassen, um hierüber ein für eine Bedienperson wahrnehmbares Gegenmoment am Lenkrad zu erzeugen. Die gesamte axiale Verstellweg kann eine Mittelstellung bzw. Grundstellung haben. Die Grundstellung braucht nicht zwingend in der geometrischen Mitte zwischen den jeweiligen Endstellungen liegen. Die Lenksäuleneinheit kann elektrisch bzw. steuerungstechnisch mit einem Lenkungsaktuator verbunden ein, der seinerseits in einem Radmodul des Kraftfahrzeugs aufgenommen sein kann. Der über die Lenksäuleneinheit, insbesondere über eine mit dem Lenkrad mittelbar verbundene Eingabeeinheit, sensierte Lenkbefehl kann über den Lenkungsaktuator in ein Lenkmoment zum winkligen Stellen des Radmoduls einschließlich des Rades übersetzt werden.An axial adjustment path or adjustment range can be provided via the mutually displaceable toothed racks. One of the two racks can carry or guide the steering wheel, at least indirectly. The motor-adjustable steering column unit can include a force feedback actuator in order to generate a counter-torque on the steering wheel that can be perceived by an operator. The entire axial adjustment path can have a middle position or basic position. The basic position does not necessarily have to be in the geometric center between the respective end positions. The steering column unit can be connected electrically or in terms of control technology to a steering actuator, which in turn can be accommodated in a wheel module of the motor vehicle. The steering command sensed via the steering column unit, in particular via an input unit indirectly connected to the steering wheel, can be translated via the steering actuator into a steering torque for angular positioning of the wheel module including the wheel.
Bei der vorliegenden Ausführungsform des Verstellantriebs können in gleichem axialem Bauraum deutlich höhere Verstellwege und Verstellgeschwindigkeiten erreicht werden. Die beiden zueinander längsverschieblichen Zahnstangen bilden einen Doppelauszug innerhalb des Verstellantriebs. Hierdurch kann bei kurzer axialer Bauform ein deutlich vergrößerter Hub bzw. axialer Verstellweg des Lenkrads erreicht werden. Das Übersetzungsgetriebe kann zwischen beiden Zahnstangen einsitzen und mit jeder der Zahnstangen in einer entsprechenden Wirkverbindung stehen. Beide Zahnstangen und das Übersetzungsgetriebe stehen somit in einer kinematischen Kopplung.With the present embodiment of the adjustment drive, significantly higher adjustment paths and adjustment speeds can be achieved in the same axial space. The two mutually longitudinally displaceable toothed racks form a double extension within the adjustment drive. As a result, with a short axial design, a significantly increased stroke or axial adjustment path of the steering wheel can be achieved. The transmission gear can sit between the two toothed racks and be in a corresponding operative connection with each of the toothed racks. Both racks and the transmission gear are thus in a kinematic coupling.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein Rahmenelement vorgesehen ist, bezüglich dem eine der Zahnstangen ortsfest und die andere der Zahnstangen in axialer Längsrichtung verschiebbar ausgeführt ist, wobei es sich insbesondere um ein Rahmenelement der Lenksäuleneinheit handeln kann. Zweckmäßig ist es hierbei, wenn die verschiebbar ausgeführte Zahnstange zumindest mittelbar das Lenkrad trägt. Über das Rahmenelement kann die ortsfeste Zahnstange absolut ortsfest gegenüber dem Fahrzeug gehalten sein. Betrachtet man allerdings lediglich die beiden Zahnstangen, von denen eine Zahnstange ortsfest gehalten ist, und das mit diesen kinematisch gekoppelte Übersetzungsgetriebe und die zwischen diesen Bauteilen bewirkten Relativbewegungen, bewegt sich das Übersetzungsgetriebe entlang der ortsfesten Zahnstange mit einer einfachen Geschwindigkeit und übersetzt infolge der kinematischen Kopplung über das Übersetzungsgetriebe diese einfache Geschwindigkeit mit einem Faktor zwei auf die verschiebbar ausgeführte Zahnstange. Bezogen auf die Stellwege dieser kinematischen Einheit bestehend aus den Zahnstangen und dem Übersetzungsgetriebe bedeutet dies, dass das Übersetzungsgetriebe den Stellweg, den es entlang der ortsfesten Zahnstange macht, in einen verdoppelten Stellweg der verschiebbaren Zahnstange gegenüber der ortsfesten Zahnstange übersetzt. Das Übersetzungsgetriebe kann über eine Führung in axialer Längsrichtung verschieblich gehalten sein, wobei die Führung bevorzugt über das Rahmenelement absolut ortsfest gegenüber dem Fahrzeug gehalten ist. Die Antriebseinheit und gegebenenfalls auch Teile des Übersetzungsgetriebes können ortsfest gehalten sein, um die bewegte Masse und den benötigten Bauraum zu reduzieren. In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Antriebseinheit und das Übersetzungsgetriebe in axialer Längsrichtung mitbewegt werden.In a preferred embodiment it is provided that a frame element is provided, with respect to which one of the racks is stationary and the other of the racks is designed to be displaceable in the axial longitudinal direction, which can in particular be a frame element of the steering column unit. It is expedient here if the displaceable rack carries the steering wheel at least indirectly. The stationary toothed rack can be held absolutely stationary with respect to the vehicle via the frame element. However, if you only look at the two racks, one of which is held stationary, and the transmission gear kinematically coupled to them and the relative movements caused between these components, the transmission gear moves along the stationary rack at a single speed and translates over as a result of the kinematic coupling the transmission gear this simple speed with a factor of two on the displaceable rack. In relation to the travel of this kinematic unit consisting of the racks and the transmission gear, this means that the transmission gear translates the travel that it makes along the stationary rack into a travel that is doubled for the movable rack compared to the stationary rack. The step-up gear can be held displaceably in the axial longitudinal direction via a guide, the guide preferably being held absolutely stationary relative to the vehicle via the frame element. The drive unit and possibly also parts of the transmission gear can be kept stationary in order to reduce the moving mass and the space required. In an alternative embodiment it can be provided that the drive unit and the transmission gear are also moved in the axial longitudinal direction.
Für die in axialer Richtung erforderliche Führung der verschiebbaren Zahnstange als auch für die Führung des Übersetzungsgetriebes kann vorgesehen sein, dass diese Führung vorteilhafterweise in einer Linearführung der Lenkwelle integriert ist, wobei diese Führung beispielsweise eine Schlittenanordnung mit Führungsstangen umfassen kann.For the guidance of the displaceable toothed rack required in the axial direction as well as for the guidance of the transmission gear, it can be provided that this guidance is advantageously integrated in a linear guide of the steering shaft, wherein this guidance can comprise, for example, a carriage arrangement with guide rods.
In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass in dem Kraftfluss von der Antriebseinheit zu jeder der Zahnstangen das Übersetzungsgetriebe eine erste Getriebestufe und eine zweite Getriebestufe aufweist. Indem der Kraftfluss zwei Getriebestufen durchläuft ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Kinematik des Verstellantriebs selbsthemmend auszuführen. Zudem ist es hierdurch möglich das durch den Antriebsmotor bereitzustellende Drehmoment zu reduzieren und die abgegebene Drehzahl zu erhöhen.In a further preferred embodiment it is provided that in the power flow from the drive unit to each of the toothed racks, the step-up gear has a first gear stage and a second gear stage. Because the power flow runs through two gear stages, it is possible in an advantageous manner to design the kinematics of the adjustment drive to be self-locking. In addition, this makes it possible to reduce the torque to be provided by the drive motor and to increase the output speed.
In einer konkret bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die erste Getriebestufe durch ein Schneckenradgetriebe oder ein Trapezgewindetrieb und die zweite Getriebestufe durch ein Ritzel und einen Verzahnungseingriff zwischen Ritzel und jeder der Zahnstangen ausgebildet ist. Durch diese Kombination ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Anforderungen an Übersetzung und Grad der Selbsthemmung zu erfüllen. Der Einsatz eines Schneckenradgetriebes oder eines Trapezgewindetriebs bietet bevorzugt als erste Getriebestufe nach der Antriebseinheit die Möglichkeit, die Antriebsachse der Antriebseinheit achsparallel zu den Zahnstangen bzw. in Längsrichtung auszurichten. Dies ist wiederum unter dem Aspekt des begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraums günstig. Der Einsatz eines Schneckenradgetriebes oder eines Trapezgewindetriebes ist insbesondere günstig im Hinblick auf geringe noisevibration-harshness-Em issionen.In a specifically preferred embodiment, it is provided that the first gear stage is formed by a worm gear or a trapezoidal screw drive and the second gear stage is formed by a pinion and a toothed engagement between the pinion and each of the toothed racks. This combination makes it possible in an advantageous manner to meet the requirements for translation and the degree of self-locking. The use of a worm gear or a trapezoidal screw drive, preferably as the first gear stage after the drive unit, offers the possibility of aligning the drive axis of the drive unit parallel to the axis of the toothed racks or in the longitudinal direction. This is in turn favorable from the point of view of the limited installation space available. The use of a worm gear or a trapezoidal screw drive is particularly favorable with regard to low noise-vibration-harshness emissions.
In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung sind ein Schneckenrad des Schneckenradgetriebes und das Ritzel gegeneinander verdrehfest in einem in axialer Richtung verschiebbaren Gehäuse des Übersetzungsgetriebes aufgenommen. Hierdurch ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau. Das Schneckenrad wiederum wird durch eine mit der Antriebseinheit antriebsmäßig verbundene Schnecke angetrieben.In a further preferred embodiment, a worm wheel of the worm wheel gear and the pinion are held in a rotationally fixed manner in relation to one another in a housing of the transmission gear that can be displaced in the axial direction. This results in a particularly compact structure. The worm wheel in turn is driven by a worm drivingly connected to the drive unit.
In einer alternativen Ausgestaltung des Verstellantriebs weist das Übersetzungsgetriebe in dem Kraftfluss von der Antriebseinheit zu der einen der Zahnstangen eine drehend angetriebene erste Schnecke und zu der anderen der Zahnstangen eine reversiert drehend angetriebene zweite Schnecke auf. Bei dieser Ausgestaltung ist von Vorteil, dass diese trotz der geringen Anzahl Bauteile aufgrund der großen Kontaktfläche zwischen den Schnecken und der jeweiligen Zahnstange die gleichen Axialkräfte übertragen kann. Die Übersetzung zwischen den Schnecken und der jeweiligen Zahnstange ist hoch genug, um auf das Schneckenradgetriebe verzichten zu können, verglichen mit der zuerst beschriebenen Ausgestaltung des Verstellantriebs.In an alternative embodiment of the adjustment drive, the step-up gear in the power flow from the drive unit to one of the racks has a rotary driven first worm and to the other rack a reverse rotary driven second worm. The advantage of this configuration is that, despite the small number of components, it can transmit the same axial forces due to the large contact surface between the worms and the respective toothed rack. The translation between the worms and the respective toothed rack is high enough to be able to dispense with the worm gear, compared to the embodiment of the adjusting drive described first.
In einer insbesondere bevorzugten Ausgestaltung ist die reversiert angetriebene zweite Schnecke über eine Stirnradstufe mittelbar über die erste Schnecke angetrieben. Über die reversierende Stirnradstufe ist es in vorteilhafter Weise möglich, beide Zahnstange in entgegengesetzt axialer Richtung zu verfahren.In a particularly preferred embodiment, the second worm, which is driven in reverse, is driven indirectly via the first worm via a spur gear stage. It is possible in an advantageous manner to move both racks in opposite axial directions via the reversing spur gear stage.
Wiederum bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die erste Schnecke über eine Polygonwelle zumindest mittelbar von der Antriebseinheit drehend antreibbar ist. Die erste Schnecke kann dabei axial auf der Polygonwelle gleiten, während die Polygonwelle eine Drehbewegung in die Schnecke einleitet. Die Polygonwelle kann axial zu beiden Seiten gelagert sein. Zudem kann die Polygonwelle mittelbar über eine Flexwelle mit der Antriebseinheit verbunden sein. Hierdurch wird die Akustik verbessert und durch die Nachgiebigkeit der Flexwelle reduziert sich die Anforderung an die Achsparallelität der Antriebseinheit zu den Schnecken. In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Antriebseinheit zusammen mit den Schnecken in axialer Längsrichtung mitbewegt wird.Again preferably, it can be provided that the first worm can be rotationally driven at least indirectly by the drive unit via a polygonal shaft. The first worm can slide axially on the polygon shaft, while the polygon shaft initiates a rotary movement in the worm. The polygonal shaft can be mounted axially on both sides. In addition, the polygonal shaft can be connected indirectly to the drive unit via a flexible shaft. This improves the acoustics and the flexibility of the flexible shaft reduces the requirement for the axis parallelism of the drive unit to the screws. In an alternative embodiment it can be provided that the drive unit is moved together with the screws in the axial longitudinal direction.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die erste und die zweite Schnecke mit bezüglich des Winkels und der Richtung jeweils unterschiedlichen Schrägverzahnungen ausgeführt sind. Hierdurch kann ein Momentengleichgewicht der Schnecken um die Polygonwelle erreicht werden. Dadurch führt eine benötigte axiale Stellkraft nicht zu einem Moment, welches die Schnecken an einen Rand der jeweils angetrieben Zahnstange drückt. Unnötiger Verschleiß und die Gefahr eines Verklemmens werden vermieden.Provision can preferably be made for the first and second worms to be designed with helical gearings that are different in terms of angle and direction. In this way, a torque balance of the worms around the polygonal shaft can be achieved. As a result, a required axial actuating force does not lead to a moment which presses the worms against an edge of the toothed rack that is driven in each case. Unnecessary wear and the risk of jamming are avoided.
In einer weiteren alternativen Ausgestaltung des Verstellantriebs kann eine mit dem Schneckenrad in axialer Längsrichtung mitbewegte Schnecke vorgesehen sein. In dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Schnecke axial auf einer an die Antriebseinheit angebundenen Polygonwelle gleitet. Die Polygonwelle ist durch die Antriebseinheit drehend angetrieben und leitet damit eine Rotationsbewegung in die Schnecke ein.In a further alternative embodiment of the adjustment drive, a worm can be provided which is moved along with the worm wheel in the axial longitudinal direction. In this embodiment it is provided that the worm slides axially on a polygonal shaft connected to the drive unit. The polygonal shaft is driven in rotation by the drive unit and thus introduces a rotational movement into the worm.
Für alle Ausgestaltungen des Verstellantriebs kann vorgesehen sein, dass eine jeweilige Verzahnung der beiden Zahnstangen konkav ausgestaltet ist. Hierdurch können die Schnecken oder das Ritzel zu den Zahnstangen zentriert werden und können nicht aus diesen herauswandern.For all configurations of the adjustment drive it can be provided that a respective toothing of the two toothed racks is configured concavely. This allows the worms or the pinion to be centered on the racks and cannot migrate out of them.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
-
1 : eine schematische Darstellung einer ersten Ausgestaltung eines Verstellantriebs in eingefahrenem Zustand; -
2 : eine schematische Darstellung des Verstellantriebs gemäß1 in ausgefahrenem Zustand; -
3 : eine Darstellung der Systemfunktion des Verstellantriebs gemäß1 ; -
4 : eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung eines Verstellantriebs in eingefahrenem Zustand; -
5 : eine schematische Darstellung des Verstellantriebs gemäß4 in ausgefahrenem Zustand und -
6 : eine schematische Darstellung einer Abwandlung gegenüber dem Verstellantrieb gemäß1 .
-
1 : a schematic representation of a first embodiment of an adjustment drive in the retracted state; -
2 : a schematic representation of the adjusting drive according to FIG1 in extended condition; -
3 : a representation of the system function of the adjusting drive according to1 ; -
4 : a schematic representation of a further embodiment of an adjustment drive in the retracted state; -
5 : a schematic representation of the adjusting drive according to FIG4 in extended condition and -
6 : a schematic representation of a modification compared to the adjusting drive according to FIG1 .
Die
Der Verstellantrieb 10 umfasst eine elektromotorische Antriebseinheit 12, die beispielsweise einen um eine in der Längsrichtung A verlaufende Drehachse drehenden Elektromotor umfassen kann. Die Antriebseinheit 12 ist über das Rahmenelement 16 ortsfest bezüglich der Lenksäuleneinheit gehalten. Eine weiter detaillierte Beschreibung der Antriebeinheit 12 ist vorliegend nicht erforderlich. Außerdem sind zwei parallel zueinander angeordnete und relativ zueinander entlang der axialen Längsrichtung verschiebbare Zahnstangen 20, 22 vorgesehen. Hierbei ist bei der vorliegenden Ausgestaltung des Verstellantriebs 10 die erste Zahnstange 20 ortsfest gegenüber dem Rahmenelement 12 gehalten, wohingegen der zweite Zahnstange 22 über eine nicht dargestellte Schiebeführung gegenüber dem Rahmenelement 12, und folglich gegenüber der ersten Zahnstange 20, entlang der axialen Längsrichtung A verschiebbar ist. Hierüber sind beide Zahnstangen 20, 22 relativ zueinander verschiebbar. Es kann alternativ auch vorgesehen sein, dass jede der beiden Zahnstange 20, 20 entlang der axialen Längsrichtung A gegenüber dem Rahmenelement 12 verschiebbar ist. The adjustment drive 10 includes an
Weiterhin umfasst der Verstellantrieb 10 ein in axialer Längsrichtung A verschiebbares Übersetzungsgetriebe 14. Das Übersetzungsgetriebe 14 kann über eine in Längsrichtung A wirksame Führung 46 zumindest mittelbar gegenüber dem Rahmenelement 16 gehalten sein. Das Übersetzungsgetriebe 14 liegt in einem Kraftfluss von der Antriebseinheit 12 zu den beiden Zahnstangen 20, 22 bzw. ein Kraftfluss wird von der Antriebseinheit 12 über das Übersetzungsgetriebe 14 zu den beiden Zahnstangen 20, 22 geführt. Über diesen Kraftfluss wird eine Antriebsbewegung, bei der es sich zweckmäßigerweise um eine Drehbewegung um eine in Längsrichtung A orientierte Drehachse handelt, der Antriebseinheit 12 in eine gegenläufige axiale Bewegung der beiden Zahnstangen 20, 22 in Längsrichtung zueinander übersetzt.Furthermore, the adjusting
Das Übersetzungsgetriebe 14 weist ein Gehäuse 36 oder ein entsprechendes tragendes Element auf, über das das Übersetzungsgetriebe 14 beispielsweise gegenüber der Führung 46 längsgeführt sein kann. Das Übersetzungsgetriebe 14 weist in dem Kraftfluss von der Antriebseinheit 12 zu jeder der Zahnstangen 20, 30 eine erste Getriebestufe 24 und eine zweite Getriebestufe 26 auf. In der
Die Beschreibung der Systemfunktion und der Kinematik des Verstellantriebs 10 erfolgt unter Hinzunahme der
Die
In der
BezugszeichenlisteReference List
- 1010
- Verstellantriebadjustment drive
- 1212
- Antriebseinheitdrive unit
- 1414
- Übersetzungsgetriebetransmission gear
- 1616
- Rahmenelementframe element
- 1818
- SchneckeSnail
- 2020
- Zahnstangerack
- 2222
- Zahnstangerack
- 2424
- Getriebestufegear stage
- 2626
- Schneckenradgetriebeworm gear
- 2828
- Schneckenradworm wheel
- 3030
- Getriebestufegear stage
- 3232
- Verzahnungseingriffgear engagement
- 3434
- Ritzelpinion
- 3636
- GehäuseHousing
- 3838
- SchneckeSnail
- 4040
- SchneckeSnail
- 4242
- Stirnradstufespur gear stage
- 4444
- Polygonwellepolygon wave
- 4646
- Führungguide
- 4848
- Flexwelleflex shaft
- 5050
- Trapezgewindetriebtrapezoidal screw drive
- 5252
- Trapezspindellead screw
- 5454
- Gewindemutterthreaded nut
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102017206551 A1 [0002]DE 102017206551 A1 [0002]
- DE 102019201611 A1 [0002]DE 102019201611 A1 [0002]
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DE102021131348.1A DE102021131348A1 (en) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | Adjustment drive for an adjustable steering column unit |
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- 2021-11-30 DE DE102021131348.1A patent/DE102021131348A1/en active Pending
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