DE102021204136B3 - Steering column for a motor vehicle steer-by-wire system - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenksäule (10) für ein Steer-by-Wire-Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine von einer Trageinheit (2) gehaltene Lenkspindel (32), die eine in einer Längsrichtung erstreckte Längsachse (L) aufweist und die zumindest ein Lenkwellenteil (33) aufweist, welches relativ zu der Trageinheit (2) in Längsrichtung über einen Verstellweg verstellbar ist, wobei zwischen der Lenkspindel (32) und der Trageinheit (2) eine Verriegelungseinrichtung zur drehfesten Verriegelung angeordnet ist. Um eine einfachere Integration von Lenkeingabevorrichtungen (6) zu ermöglichen, schlägt die Erfindung vor, dass die Verriegelungseinrichtung über den gesamten Verstellweg die drehfeste Verriegelung bereitstellt.The present invention relates to a steering column (10) for a steer-by-wire steering system (1) of a motor vehicle, comprising a steering spindle (32) held by a support unit (2) and having a longitudinal axis (L) extending in a longitudinal direction and which has at least one steering shaft part (33) which can be adjusted in the longitudinal direction relative to the support unit (2) over an adjustment path, a locking device for non-rotatable locking being arranged between the steering spindle (32) and the support unit (2). In order to enable simpler integration of steering input devices (6), the invention proposes that the locking device provide the non-rotatable locking over the entire adjustment path.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Lenksäule für Steer-by-Wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine von einer Trageinheit gehaltene Lenkspindel, die eine in einer Längsrichtung erstreckte Längsachse hat und die zumindest ein Lenkwellenteil aufweist, welches relativ zu der Trageinheit in Längsrichtung über einen Verstellweg verstellbar ist, wobei zwischen der Lenkspindel und der Trageinheit eine Verriegelungseinrichtung zur drehfesten Verriegelung angeordnet ist, die über den gesamten Verstellweg die drehfeste Verriegelung bereitstellt.The invention relates to a steering column for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle, comprising a steering spindle held by a support unit, which has a longitudinal axis extending in a longitudinal direction and which has at least one steering shaft part which can be adjusted in the longitudinal direction over an adjustment path relative to the support unit is, wherein a locking device for non-rotatable locking is arranged between the steering spindle and the support unit, which provides the non-rotatable locking over the entire adjustment path.

Eine derartige Lenksäule eines Kraftfahrzeugs weist eine Lenkeingabevorrichtung zur Eingabe von Lenkbefehlen auf, die im Folgenden auch als Lenkhandhabe oder Lenkrad bezeichnet wird. Diese ist bezüglich der Fahrtrichtung hinten, fahrerseitig an der Lenkspindel angebracht.Such a steering column of a motor vehicle has a steering input device for inputting steering commands, which is also referred to below as a steering handle or steering wheel. In relation to the direction of travel, this is attached to the steering shaft at the rear on the driver's side.

Bei einem Steer-by-Wire-Lenksytem ist die Lenkhandhabe ausgestaltet, um manuell eingegebene Lenkbefehle in elektrische Steuersignale zur Ansteuerung elektromotorischer Lenkaktuatoren umzusetzen, welche einen Lenkeinschlag der zu lenkenden Räder erzeugen. Eine mechanische Verbindung zwischen der Lenkhandhabe und den Rädern ist bei einer gattungsgemäßen Lenksäule nicht vorgesehen.In a steer-by-wire steering system, the steering handle is designed to convert manually entered steering commands into electrical control signals for controlling electromotive steering actuators, which generate a steering angle of the wheels to be steered. A mechanical connection between the steering handle and the wheels is not provided in a generic steering column.

Bei einer ADAS (Advanced Driver Assistance Systems)-Steuerung eines Kraftfahrzeugs kann ein autonomer Fahrmodus realisiert sein, in dem kein manueller Lenkeingriff erfolgt, und ein manueller Modus, in dem Lenkbefehle manuell über die Lenkhandhabe eingegeben werden können.With ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) control of a motor vehicle, an autonomous driving mode can be implemented in which no manual steering intervention takes place, and a manual mode in which steering commands can be entered manually via the steering handle.

Um die Lenkhandhabe im manuellen Modus in einer fahrerseitig komfortabel manuell erreichbaren Bedienposition zu positionieren, und im autonomen Modus die dann funktionslose Lenkhandhabe außerhalb der Bedienposition im Fahrzeuginnenraum verstauen zu können, ist es bekannt, die Lenkspindel mit der daran angebrachten Lenkeingabevorrichtung an der karosseriefest angebrachten Trageinheit verstellbar anzubringen. Dabei ist der Verstellweg der Lenkspindel definiert durch den Abstand zwischen der Bedienposition, in der die Lenkspindel bezüglich der Trageinheit maximal nach hinten fahrerseitig ausgezogen ist, und der Verstauposition, in der die Lenkspindel maximal nach vorn karosserieseitig eingeschoben ist. In order to position the steering handle in manual mode in an operating position that can be conveniently reached manually by the driver, and in autonomous mode to be able to stow the then functionless steering handle outside of the operating position in the vehicle interior, it is known that the steering spindle with the steering input device attached to it can be adjusted on the support unit fixed to the body to attach. The adjustment path of the steering spindle is defined by the distance between the operating position, in which the steering spindle is pulled out as far as possible to the rear on the driver's side with respect to the support unit, and the stowed position, in which the steering spindle is pushed in as far as possible forwards on the body side.

Um im autonomen Fahrmodus des Fahrzeuginnenraum für eine anderweitige Nutzung freizugeben, haben dafür geeignete Lenksäulen einen relativ großen Verstellweg.In order to release the vehicle interior for other uses in autonomous driving mode, suitable steering columns have a relatively large adjustment range.

Im Stand der Technik ist eine Lenksäule der eingangs genannten Art in der US 2017/0369091 A1 beschrieben. Diese weist eine Verriegelungseinrichtung auf, die umschaltbar ist zwischen einer Freigabestellung und einer Verriegelungsstellung, wobei in der Freigabestellung eine Lenkspindel mit mechanisch gekuppelten Lenkwellenteilen relativ zur Trageinheit um ihre Längsachse drehbar ist zur mechanischen Durchleitung eines manuell eingebrachten Lenkmoments durch die Lenksäule. Die Freigabestellung entspricht der Bedienposition im manuellen Modus. Wird die Lenkspindel aus dieser Bedienposition durch Verstellen relativ zur Trageinheit in Längsrichtung eingeschoben, wird beim Erreichen der Verstauposition am Ende des Verstellwegs die Verriegelungseinrichtung in die Verriegelungsstellung gebracht, in der das die Lenkhandhabe aufweisende Lenkwellenteil der Lenkspindel drehfest bezüglich Drehung um die Längsachse mit der Trageinheit verriegelt ist, und gleichzeitig von dem durch die Lenksäule hindurchgeführten Lenkwellenteil entkuppelt ist. Dadurch ist es möglich, die an der Lenkspindel angebrachte Lenkeingabevorrichtung in der Verstauposition rotationsfest zu fixieren, wobei der entkuppelte Lenkwellenteil weiterhin in der Lenksäule drehbar ist.In the prior art, a steering column of the type mentioned in the US 2017/0369091 A1 described. This has a locking device that can be switched between a release position and a locking position, wherein in the release position a steering spindle with mechanically coupled steering shaft parts can be rotated about its longitudinal axis relative to the support unit for the mechanical transmission of a manually introduced steering torque through the steering column. The release position corresponds to the operating position in manual mode. If the steering spindle is pushed in from this operating position by adjusting it in the longitudinal direction relative to the support unit, when the stowed position is reached at the end of the adjustment path, the locking device is brought into the locking position in which the steering shaft part of the steering spindle that has the steering handle is locked with the support unit in a rotationally fixed manner with regard to rotation about the longitudinal axis is, and is at the same time decoupled from the guided through the steering column steering shaft part. This makes it possible to fix the steering input device attached to the steering shaft in a rotationally fixed manner in the stowed position, with the decoupled steering shaft part still being rotatable in the steering column.

Die bekannte Konstruktion mit der entkuppelbaren, durch die Lenksäule drehbar hindurchgeführten Lenkspindel, und der umschaltbaren Verriegelungseinrichtung ist jedoch relativ aufwendig und schwer. Hinzu kommt, dass nur konventionelle Bauformen von Lenkhandhaben eingesetzt werden können, die zur direkten mechanischem Einleitung eines Lenkmoments in die Lenkspindel ausgelegt sind, und in der Bedienposition zusammen mit der Lenkspindel drehbar sind. Elektronische Lenkeingabevorrichtungen, insbesondere mit integriertem Feedback-Aktuator zur Erzeugung eines Feedback-Moments, können nicht eingesetzt werden, oder würden einen erheblichen konstruktiven Zusatzaufwand zur Abstützung der auftretenden Reaktionsmomente erfordern.However, the known design with the detachable steering spindle, which is rotatably guided through the steering column, and the switchable locking device is relatively complex and heavy. In addition, only conventional designs of steering handles can be used, which are designed for the direct mechanical introduction of a steering torque into the steering spindle and can be rotated together with the steering spindle in the operating position. Electronic steering input devices, in particular with an integrated feedback actuator for generating a feedback moment, cannot be used or would require considerable additional design effort to support the reaction moments that occur.

Eine Lenksäule der eingangs genannten Art ist in der DE 10 2019 215 681 A1 beschrieben, die eine wahlweise ein- oder ausschaltbare Verriegelungseinrichtung aufweist. Diese ist jedoch relativ aufwendig.A steering column of the type mentioned is in the DE 10 2019 215 681 A1 described, which has a locking device that can be switched on or off as required. However, this is relatively expensive.

Angesichts der vorangehend erläuterten Problematik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfachere Integration von elektronischen Lenkeingabevorrichtungen zu ermöglichen, insbesondere mit integriertem Feedback-Aktuator.In view of the problems explained above, it is an object of the present invention to enable simpler integration of electronic steering input devices, in particular with an integrated feedback actuator.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Lenksäule mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by the steering column having the features of claim 1. Advantageous developments result from the dependent claims.

Bei einer Lenksäule für ein Steer-by-Wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine von einer Trageinheit gehaltene Lenkspindel, die eine in einer Längsrichtung erstreckte Längsachse aufweist und die zumindest ein Lenkwellenteil aufweist, welches relativ zu der Trageinheit in Längsrichtung über einen Verstellweg verstellbar ist, wobei zwischen der Lenkspindel und der Trageinheit eine Verriegelungseinrichtung zur drehfesten Verriegelung angeordnet ist, die über den gesamten Verstellweg die drehfeste Verriegelung bereitstellt ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Verriegelungseinrichtung bezüglich der drehfesten Verriegelung unlösbar ausgestaltet ist.In a steering column for a steer-by-wire steering system of a motor vehicle, comprising a steering spindle held by a support unit, which has a longitudinal axis extending in a longitudinal direction and which has at least one steering shaft part which can be adjusted in the longitudinal direction over an adjustment path relative to the support unit , wherein a locking device for non-rotatable locking is arranged between the steering spindle and the support unit, which provides the non-rotatable locking over the entire adjustment path, the invention provides that the locking device is non-detachable with respect to the non-rotatable locking.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Verriegelungseinrichtung bezüglich der drehfesten Verriegelung unlösbar ausgestaltet ist. Dabei ist mit einer unlösbaren Verriegelung gemeint, dass ein Lösen der Verriegelung im regulären Betrieb des Fahrzeugs nicht vorgesehen ist, sondern ein Zerlegen oder Zerstören erforderlich machen würde. Dadurch ist sichergestellt, dass eine Drehung der Lenkspindel im normalen Betrieb sicher verhindert wird. Eine unlösbare drehfeste Fixierung ist konstruktiv einfach, raum- und gewichtssparend realisierbar.According to the invention, it is provided that the locking device is non-detachable with respect to the non-rotatable locking. A non-releasable locking means that the locking is not intended to be released during regular operation of the vehicle, but would require disassembly or destruction. This ensures that the steering shaft is reliably prevented from rotating during normal operation. A non-detachable, non-rotatable fixation is structurally simple and can be implemented to save space and weight.

Bevorzugt ist der gesamte Verstellweg zwischen einer Verstauposition und einer Betriebsposition ausgebildet. Die Verriegelungseinrichtung kann dann über den gesamten Verstellweg die drehfeste Verriegelung bereitstellen.The entire adjustment path is preferably formed between a stowed position and an operating position. The locking device can then provide the non-rotatable locking over the entire adjustment path.

Die erfindungsgemäße Lenksäule ist für ADAS-Kraftfahrzeuge ausgestaltet und zwischen einer im Fahrzeuginnenraum innerhalb eines von der Fahrerposition manuell erreichbaren Bedienbereichs liegenden Betriebsposition und einer außerhalb des Bedienbereichs liegenden Verstauposition verstellbar. Die Betriebsposition, in der die Lenkspindel so weit wie möglich nach hinten fahrerseitig von der Trageinheit aus gesehen ausgezogen ist, und die Verstauposition, in der die Lenkspindel so weit wie möglich nach vorn relativ zur Trageinheit karosserieseitig eingeschoben ist, bilden die Endpositionen des Verstellwegs. Der Verstellweg ist qualitativ größer als bei bekannten verstellbaren Lenksäulen, die zur Einstellung einer komfortablen Bedienposition lediglich innerhalb des relativ kleinen Bedienbereichs verstellbar sind.The steering column according to the invention is designed for ADAS motor vehicles and can be adjusted between an operating position in the vehicle interior within an operating area that can be reached manually from the driver's position and a stowed position outside of the operating area. The operating position, in which the steering spindle is pulled out as far back as possible on the driver's side of the support unit, and the stowed position, in which the steering spindle is pushed in as far forward as possible relative to the support unit on the body side, form the end positions of the adjustment path. The adjustment path is qualitatively greater than with known adjustable steering columns, which can only be adjusted within the relatively small operating range to set a comfortable operating position.

Durch die Verriegelungseinrichtung ist die Lenkspindel relativ zur Trageinheit, die fest an einer Fahrzeugkarosserie anbringbar und abstützbar ist, bezüglich Drehung um die Längsachse drehfest fixiert. Erfindungsgemäß ist die Verriegelungseinrichtung derart ausgestaltet, dass eine über den gesamten, maximalen Verstellweg durchgehende drehfeste Verriegelung realisiert wird. Die Lenkspindel ist dabei zur Verstellung in Längsrichtung relativ zur Trageinheit translatorisch verstellbar, aber in jedem translatorischen Verstellzustand innerhalb des gesamten Bedienbereichs und der Verstauposition relativ zur Trageinheit drehfest fixiert. Dadurch ist es möglich, eine Steer-by-Wire-Lenkhandhabe fahrerseitig in einer bezüglich der Längsachse definiert vorgegebenen Winkelposition an der Lenkspindel zu fixieren, wobei in der Betriebsposition im manuellen Modus über die Lenkeingabeeinrichtung eingetragene Bedienmomente bezüglich Drehung um die Längsachse über die Lenkspindel abgestützt werden können. Die Bedienmomente resultieren aus manuellen Lenkmomenten, die in der Lenkeingabevorrichtung mittels eines Drehmomentsensors elektronisch erfasst werden. Durch die erfindungsgemäße drehfeste Fixierung kann der Drehmomentsensor einfach an der Lenkspindel drehfest fixiert und abgestützt werden.The locking device means that the steering spindle is non-rotatably fixed relative to the support unit, which can be fixedly attached and supported on a vehicle body, with respect to rotation about the longitudinal axis. According to the invention, the locking device is designed in such a way that a continuous non-rotatable locking is realized over the entire, maximum adjustment path. The steering spindle is translationally adjustable for adjustment in the longitudinal direction relative to the support unit, but is non-rotatably fixed relative to the support unit in any translational adjustment state within the entire operating range and the stowage position. This makes it possible to fix a steer-by-wire steering handle on the driver's side in a predetermined angular position on the steering spindle that is defined and defined in relation to the longitudinal axis, with operating torques entered via the steering input device in relation to rotation about the longitudinal axis being supported via the steering spindle in the operating position in manual mode be able. The operating torques result from manual steering torques that are electronically recorded in the steering input device using a torque sensor. Due to the non-rotatable fixing according to the invention, the torque sensor can be simply fixed and supported in a non-rotatable manner on the steering shaft.

Besonders vorteilhaft ist dabei, dass ein aktiver Feedback-Aktuator der Lenkeingabevorrichtung oder Lenkhandhabe, von dem zur Simulation eines realistischen Fahrgefühls während der Bedienung in der Bedienposition ein Rückstell- oder Feedback-Moment auf ein manuelles Bedienelement abgegeben werden kann, ohne zusätzliche konstruktive Maßnahmen an der Lenkspindel festgelegt werden kann. Dank der erfindungsgemäß im gesamten Bedienbereich drehfest fixierten Lenkspindel können jegliche im manuellen Betrieb an der Lenkeingabevorrichtung anstehenden Bedien- und Rückstellmomente über die Lenkspindel und die Trageinheit gegen die Fahrzeugkarosserie abgestützt werden.It is particularly advantageous that an active feedback actuator of the steering input device or steering handle, from which a reset or feedback moment can be transmitted to a manual control element to simulate a realistic driving experience during operation in the operating position, without additional design measures on the Steering spindle can be fixed. Thanks to the steering spindle that is non-rotatably fixed in the entire operating area according to the invention, any operating and restoring torques present on the steering input device during manual operation can be supported against the vehicle body via the steering spindle and the support unit.

Ein Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist, dass eine Steer-by-Wire-Lenkeingabevorrichtung einfacher in eine Lenksäule integriert werden kann. Dabei kann die Verriegelungseinrichtung zur Realisierung der über den gesamten Verstellweg durchgehend drehfesten Fixierung der Lenkspindel relativ zur Trageinheit mit geringerem Aufwand und Gewicht realisiert werden, als die schaltbare Verriegelungseinrichtung im Stand der Technik.An advantage over the prior art is that a steer-by-wire steering input device can be more easily integrated into a steering column. The locking device for realizing the non-rotatable fixing of the steering spindle relative to the support unit over the entire adjustment path can be implemented with less effort and weight than the switchable locking device in the prior art.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass durch Integration einer erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung ein Grundaufbau einer konventionellen längenverstellbaren Lenksäule genutzt werden kann, um einen Betrieb in ADAS-Fahrzeugen zu ermöglichen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise der Konstruktions- und Fertigungsaufwand reduziert werden. A further advantage of the invention is that by integrating a locking device according to the invention, a basic structure of a conventional length-adjustable steering column can be used to enable operation in ADAS vehicles. This can advantageously the design and production costs can be reduced.

Bevorzugt weist die Lenksäule kein Lenkradschloss auf. Mit anderen Worten ist die Lenksäule Lenkradschloss-frei ausgebildet. Ein Lenkradschloss ist eine Vorrichtung, die zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Freigabestellung umschaltbar ist, wobei in der Verriegelungsstellung die Rotation der Lenkspindel um ihre Längsachse begrenzt ist und in der Freigabestellung die Lenkspindel um ihre Längsachse rotierbar ist.The steering column preferably has no steering wheel lock. In other words, the steering column is designed without a steering wheel lock. A steering wheel lock is a device that can be switched between a locking position and a release position, with the rotation of the steering shaft about its longitudinal axis being limited in the locking position and the steering shaft being rotatable about its longitudinal axis in the release position.

Die Verriegelungseinrichtung im Sinne der Erfindung ist kein Lenkradschloss. Eine vorteilhafte Ausführung kann vorsehen, dass die Verriegelungseinrichtung an der Trageinheit und an der Lenkspindel angebrachte, korrespondierende Formschlusselemente aufweist. Die Formschlusselemente sind in jedem Verstellzustand der Lenksäule im Formschlusseingriff bezüglich Drehung um die Längsachse formschlüssig miteinander verbunden, und erzeugen eine drehschlüssige Verbindung zwischen der Trageinheit und der Lenkspindel. Die Formschlusselemente können einfach durch radial bezüglich der Längsachse ineinandergreifende Führungselemente realisiert werden, beispielsweise durch einen axial bezüglich der Längsachse, in Längsrichtung erstreckten unrunden Querschnitt, der beispielsweise radiale Vorsprünge, Zähne oder dergleichen aufweisen kann, der in korrespondierenden axialen Vertiefungen, negativen Zahnausnehmungen oder dergleichen zur Verstellung in Längsrichtung verlagerbar ist. Die Führungselemente sorgen für die erfindungsgemäße Verriegelung der relativen Drehung und ermöglichen die translatorische Verstellung, jeweils über den gesamten möglichen Verstellweg zwischen der Betriebs- und Verstauposition.The locking device according to the invention is not a steering wheel lock. An advantageous embodiment can provide that the locking device has corresponding positive-locking elements attached to the support unit and to the steering spindle. In each adjustment state of the steering column, the form-fitting elements are positively connected to one another in a form-fitting engagement with respect to rotation about the longitudinal axis, and produce a rotationally-fitting connection between the support unit and the steering spindle. The positive-locking elements can easily be implemented by guide elements that engage in one another radially with respect to the longitudinal axis, for example by means of a non-circular cross-section that extends axially with respect to the longitudinal axis, in the longitudinal direction, which can have radial projections, teeth or the like, for example, which can be formed in corresponding axial depressions, negative tooth recesses or the like Adjustment is displaceable in the longitudinal direction. The guide elements ensure that the relative rotation is locked according to the invention and enable translational adjustment, in each case over the entire possible adjustment path between the operating and stowed position.

Durch die Formschlusselemente kann mit geringem Aufwand und Raumbedarf in Verstellrichtung zwischen Lenkspindel und Trageinheit eine über den Verstellweg durchgehende Führung gebildet werden. Die Führung ist bevorzugt als translatorische Zwangsführung in Längsrichtung ausgebildet, beispielsweise als Gleitführung mit spielhaltigem Formschlusseingriff. Es ist auch denkbar und möglich, zur Ausbildung einer linearen Wälzlagerung zwischen Lenkspindel und Trageinheit in Längsrichtung abrollbare Wälzkörper anzuordnen, die gleichzeitig in Umfangsrichtung bezüglich Drehung um die Längsachse als Formschlusselemente wirken. Dadurch kann leichtgängige und praktisch spielfreie drehfeste Verriegelung bereitgestellt werden.The positive-locking elements can be used to form a continuous guide over the adjustment path with little effort and space requirement in the adjustment direction between the steering spindle and the support unit. The guide is preferably designed as a forced translational guide in the longitudinal direction, for example as a sliding guide with a form-fitting engagement that contains play. It is also conceivable and possible to arrange rolling elements that can roll in the longitudinal direction to form a linear roller bearing between the steering spindle and the support unit, which at the same time act as positive-locking elements in the circumferential direction with respect to rotation about the longitudinal axis. This can provide smooth and virtually backlash-free anti-rotation locking.

Die Formschlusselemente können einteilig oder einstückig integriert ausgebildet sein, beispielsweise durch einen in Längsrichtung durchgehenden unrunden Profilquerschnitt der Lenkspindel und/oder der Trag- oder Manteleinheit. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich ein Formschlusselement separat bereitzustellen und anzubringen, beispielsweise als Gleitstück oder Gleitöffnung, welches an der Manteleinheit angebracht werden kann. Dadurch werden die konstruktiven Möglichkeiten erweitert, auch im Hinblick auf eine erfindungsgemäße Ausgestaltung und Weiterbildung von bestehenden Grundkonstruktionen.The positive-locking elements can be designed in one piece or integrated in one piece, for example by means of a non-circular profile cross-section of the steering spindle and/or the support or jacket unit that is continuous in the longitudinal direction. Alternatively or additionally, it is possible to provide and attach a form-fitting element separately, for example as a sliding piece or sliding opening, which can be attached to the jacket unit. As a result, the constructive possibilities are expanded, also with regard to an inventive design and further development of existing basic constructions.

Es kann vorgesehen sein, dass die Trageinheit eine die Lenkspindel zumindest abschnittweise koaxial umgebende Manteleinheit aufweist. Die Manteleinheit kann bevorzugt mindestens ein in Längsrichtung erstrecktes Mantelrohr oder einen Führungskasten aufweisen, und mit der Fahrzeugkarosserie verbunden werden. In einem in Längsrichtung erstreckten Öffnungsquerschnitt ist die Lenkspindel zur Verstellung in Längsrichtung verlagerbar aufgenommen. Dadurch wird ein kompakter und geschützter Aufbau ermöglicht.It can be provided that the support unit has a jacket unit coaxially surrounding the steering spindle at least in sections. The jacket unit can preferably have at least one jacket tube or a guide box extending in the longitudinal direction, and can be connected to the vehicle body. In an opening cross section extending in the longitudinal direction, the steering spindle is accommodated in a displaceable manner for adjustment in the longitudinal direction. This enables a compact and protected structure.

Es ist mit Vorteil möglich, dass die Trageinheit mindestens zwei teleskopierbare Mantelrohre aufweist. Dadurch kann eine die Lenkspindel aufnehmende, längenvariable Manteleinheit gebildet werden, mit in Längsrichtung axial relativ zueinander verstellbaren Mantelrohren. Ein inneres Mantelrohr, gleichbedeutend Innenmantelrohr oder kurz Innenmantel genannt, taucht axial teleskopierbar ein in einen äußeren Mantel, gleichbedeutend aus als Außenmantelrohr oder kurz als Außenmantel bezeichnet. Es können auch ein oder mehrere Zwischenmantelrohre zwischen Innen- und Außenmantel angeordnet sein, wodurch ein Mehrfachteleskop gebildet werden kann. Das Außenmantelrohr kann als oberer Mantel fahrerseitig, also bezüglich der Fahrtrichtung hinten angeordnet sein, oder alternativ als unterer Mantel karosserieseitig, bezüglich der Fahrtrichtung vorn. Die telekopierbare Trageinheit hat den Vorteil, dass die Lenkspindel in jedem Verstellzustand geschützt innerhalb der Mantelrohre aufgenommen ist.It is advantageously possible for the support unit to have at least two telescoping casing tubes. As a result, a length-variable casing unit accommodating the steering spindle can be formed, with casing tubes that can be adjusted axially relative to one another in the longitudinal direction. An inner jacket tube, also known as the inner jacket tube or the inner jacket for short, immerses in an axially telescoping manner into an outer jacket, also referred to as the outer jacket tube or the outer jacket for short. One or more intermediate casing tubes can also be arranged between the inner and outer casing, as a result of which a multiple telescope can be formed. The outer casing tube can be arranged as an upper casing on the driver's side, ie at the rear with respect to the direction of travel, or alternatively as a lower casing on the body side, at the front with respect to the direction of travel. The advantage of the telescoping support unit is that the steering spindle is protected within the jacket tubes in every adjustment state.

Die Mantelrohre einer teleskopierbaren Manteleinheit können drehmomentschlüssig bezüglich Drehung um die Längsachse miteinander gekuppelt sein, beispielsweise durch einen unrunden Rohrquerschnitt oder andere Formen von axial relativ zueinander verlagerbaren, eine drehschlüssige Verbindung erzeugenden, korrespondierenden Formschlusselementen an den Mantelrohren.The jacket tubes of a telescoping jacket unit can be coupled to one another with a torque-locking connection with respect to rotation about the longitudinal axis, for example by means of a non-circular tube cross-section or other forms of corresponding positive-locking elements on the jacket tubes that can be displaced axially relative to one another and produce a rotationally locked connection.

Zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung kann vorgesehen sein, dass die Manteleinheit oder mindestens eines der Mantelrohre ein Formschlusselement aufweist, welches in der oben beschriebenen Weise mit einem Formschlusselement der Lenkspindel korrespondiert.In order to form the locking device according to the invention, it can be provided that the jacket unit or at least one of the jacket tubes has a form-fitting element which, in the manner described above, corresponds to a form-fitting element of the steering spindle.

Es kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Lenkspindel mindestens zwei teleskopierbare Lenkwellenteile aufweist. Jedes der Lenkwellenteile bildet einen axialen Lenkwellenabschnitt. Eine teleskopartige Längenverstellbarkeit kann dadurch realisiert werden, dass die Lenkwellenteile eine in eine rohrförmige Außenwelle eintauchende, in Längsrichtung teleskopartig verstellbare Innenwelle aufweisen. Die Außenwelle kann fahrerseitig als obere Lenkwelle angeordnet sein, und die Innenwelle karosserieseitig als untere Lenkwelle, oder umgekehrt. Auf diese Weise können mit geringem Konstruktions- und Fertigungsaufwand eine an den erforderlichen Verstellweg und die baulichen Gegebenheiten im Kraftfahrzeug angepasste, längenvariable Lenkspindel bereitgestellt werden.Provision can preferably be made for the steering spindle to have at least two telescoping steering shaft parts. Each of the steering shaft parts forms an axial steering shaft section. A telescopic length adjustability can be realized in that the steering shaft parts have an inner shaft that dips into a tubular outer shaft and is telescopically adjustable in the longitudinal direction. The outer shaft can be arranged on the driver's side as an upper steering shaft, and the inner shaft on the body side as a lower steering shaft, or vice versa. In this way, a variable-length steering spindle that is adapted to the required adjustment path and the structural conditions in the motor vehicle can be provided with little design and manufacturing effort.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass ein Lenkwellenteil drehfest mit der Trageinheit verbunden ist. Dies kann dadurch realisiert sein, dass die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung wirkungsmäßig zwischen einem der Lenkwellenteile und der Trageinheit angeordnet ist, und beispielsweise eine längenverstellbare, drehschlüssige Formschlussverbindung aufweist, welche eine drehfeste Verbindung über den gesamten Verstellweg bereitstellt.Provision can preferably be made for a steering shaft part to be connected to the support unit in a rotationally fixed manner. This can be realized in that the locking device according to the invention is arranged functionally between one of the steering shaft parts and the support unit and has, for example, a length-adjustable, rotationally locked form-fitting connection that provides a rotationally fixed connection over the entire adjustment path.

Eine vorteilhafte Ausführung kann vorsehen, dass die Lenkwellenteile bezüglich Drehung um die Längsachse drehschlüssig miteinander gekuppelt sind. Dies kann durch drehschlüssig ineinander eingreifende, korrespondierende Querschnitte von Innen- und Außenwellen erreicht werden, beispielsweise durch mehreckige Profil- oder Rohrabschnitte, korrespondierende Innen- und Außenverzahnungen oder dergleichen erreicht werden, wie dies von längenveränderbaren Wellenanordnungen an sich bekannt ist. Ein Vorteil der drehmomentschlüssigen Verbindung ist, dass die Erfindungsgemäße drehfeste Verriegelung an jedem der Lenkwellenteile realisiert werden kann, wodurch ein damit verbundenes weiteres Lenkwellenteil ebenfalls drehfest mit der Trageinheit verriegelt ist. Dadurch ergibt sich eine größere konstruktive Freiheit bezüglich der Realisierung der Verriegelungseinrichtung, die bei dem eingangs genannten Stand der Technik nicht gegeben ist.An advantageous embodiment can provide that the steering shaft parts are coupled to one another in a rotationally locked manner with respect to rotation about the longitudinal axis. This can be achieved by rotationally locked, corresponding cross sections of inner and outer shafts, for example by polygonal profile or pipe sections, corresponding inner and outer teeth or the like, as is known per se from variable-length shaft arrangements. An advantage of the torque-fit connection is that the non-rotatable locking according to the invention can be implemented on each of the steering shaft parts, as a result of which a further steering shaft part connected thereto is also locked non-rotatably with the support unit. This results in greater design freedom with regard to the realization of the locking device, which is not given in the prior art mentioned at the outset.

Zur Ausbildung der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung kann vorgesehen sein, dass ein Lenkwellenteil in Längsrichtung an der Trageinheit fixiert ist. Dieses längsfixierte Lenkwellenteil kann beispielsweise als Innen- oder Außenwelle ausgebildet sein, die in ihrem in Fahrtrichtung vorderen, karosserienahen Endbereich, der gleichbedeutend als unteres Ende bezeichnet werden kann, bevorzugt fest mit der Trageinheit, beispielsweise der Manteleinheit oder einem Mantelrohr verbunden ist. Die erfindungsgemäße Verriegelung des relativ zu dem längsfixierten Lenkwellenteil verstellbaren, teleskopierbaren Lenkwellenteils erfolgt dann dadurch, dass es drehschlüssig mit dem längsfixierten Lenkwellenteil verbunden und darüber mit der Trageinheit drehfest fixiert ist.To form the locking device according to the invention, it can be provided that a steering shaft part is fixed in the longitudinal direction on the support unit. This longitudinally fixed steering shaft part can be designed, for example, as an inner or outer shaft, which is preferably firmly connected to the support unit, for example the jacket unit or a jacket tube, in its front end region near the body in the direction of travel, which can also be referred to as the lower end. The locking according to the invention of the telescoping steering shaft part, which is adjustable relative to the longitudinally fixed steering shaft part, then takes place in that it is rotationally locked to the longitudinally fixed steering shaft part and is also non-rotatably fixed to the support unit.

Die Verbindung zwischen einem Lenkwellenteil und der Trageinheit kann bevorzugt stirnseitig ausgebildet sein, beispielsweise durch eine axiale Verbindung, wobei in vorteilhafter Weise kein zusätzlicher radialer Bauraum durch die Verriegelungseinrichtung beansprucht wird. Darin liegt ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik, bei dem die radial zwischen Lenkspindel und Mantel angeordnete Verriegelungsvorrichtung in jedem Fall relativ viel radialen Bauraum beansprucht.The connection between a steering shaft part and the support unit can preferably be formed on the front side, for example by an axial connection, with no additional radial space being advantageously required by the locking device. This is a significant advantage over the prior art mentioned at the outset, in which the locking device arranged radially between the steering spindle and the jacket takes up a relatively large amount of radial space in any case.

Es kann vorgesehen sein, dass die Lenkspindel oder mindestens eines der Lenkwellenteile ein Formschlusselement aufweist, welches in der oben beschriebenen Weise mit einem Formschlusselement der Trageinheit korrespondiert. Dabei kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass das Formschlusselement an der Lenkspindel oder an einem der Lenkwellenteile in der oben beschriebenen Weise drehfest und dabei über den gesamten Verstellweg längenverstellbar in ein korrespondierendes Formschlusselement an der Manteleinheit, bevorzugt an einem Mantelrohr eingreift. Ein Formschlusselement kann beispielsweise einen unrunden Querschnitt eines Lenkwellenteils umfassen, der drehschlüssig in eine korrespondierende Formschlussöffnung der Trag- oder Manteleinheit eingreift.Provision can be made for the steering spindle or at least one of the steering shaft parts to have a form-fitting element which, in the manner described above, corresponds to a form-fitting element of the support unit. It can advantageously be provided that the form-fitting element on the steering spindle or on one of the steering shaft parts in the manner described above, non-rotatably and thereby length-adjustably over the entire adjustment path, engages in a corresponding form-fitting element on the jacket unit, preferably on a jacket tube. A form-locking element can, for example, comprise a non-round cross-section of a steering shaft part, which engages in a rotationally locked manner in a corresponding form-locking opening of the support or casing unit.

Bevorzugt kann das Formschlusselement der Manteleinheit eine stirnseitige Formschlussöffnung in der Manteleinheit umfassen, die beispielsweise als Durchgangsöffnung in einer stirnseitigen Wandung ausgebildet sein kann, durch die ein in Längsrichtung durchgehendes korrespondierendes Formschlusselement der Lenkspindel in Längsrichtung verstellbar, bezüglich der Längsachse drehschlüssig bzw. drehfest hindurchtaucht. Diese Anordnung kann raumsparend und einfach dadurch bereitgestellt werden, dass die Lenkspindel einen über den gesamten Verstellweg durchgehenden unrunden Querschnitt hat, beispielsweise mehreckig-prismenförmig, kleeblattförmig oder dergleichen, und die Formschlussöffnung einen zur Bildung einer drehschlüssigen Verbindung korrespondierenden Querschnitt aufweist. Die Formschlussöffnung kann direkt in der Manteleinheit ausgebildet sein, oder in einem separaten Deckel, der an der Manteleinheit montierbar ist.The form-fitting element of the casing unit can preferably comprise a front-side form-fitting opening in the casing unit, which can be designed, for example, as a through-opening in a front-side wall, through which a corresponding form-fitting element of the steering spindle, which is continuous in the longitudinal direction, extends in a longitudinally adjustable manner, in a rotationally locked or non-rotatable manner with respect to the longitudinal axis. This arrangement can be provided in a space-saving and simple manner in that the steering spindle has a non-round cross section that is continuous over the entire adjustment path, for example polygonal-prism-shaped, cloverleaf-shaped or the like, and the positive-locking opening has a cross-section that corresponds to the formation of a rotationally locked connection. The form-fit opening can be formed directly in the shell unit, or in a separate cover that can be mounted on the shell unit.

Es kann vorgesehen sein, dass die Lenkspindel Anschlußmittel zur Anbringung einer Lenkeingabevorrichtung aufweist. Bevorzugt kann die erfindungsgemäß über den gesamten Verstellweg relativ zur Trageinheit drehfest fixierte Lenkspindel einen Anschlussabschnitt oder Befestigungsabschnitt oder dergleichen aufweisen, der als mechanische Schnittstelle zur Festlegung einer Steer-by-Wire-Lenkhandhabe dient, welche elektrische Sensoren zur Erfassung und Umsetzung von manuell eingebrachten Lenkbefehlen aufweist. Ein Vorteil der Erfindung ist, dass die Anschlussmittel lediglich eine drehfeste Verspannung oder dergleichen der Lenkeingabevorrichtung mit der Lenkspindel erfordern, was mit geringem Konstruktions- und Bauraumaufwand und geringem Gewicht darstellbar ist.Provision can be made for the steering spindle to have connection means for attaching a steering input device. Preferably, according to the invention over the entire adjustment relative to the support unit non-rotatably fixed steering spindle have a connection section or attachment section or the like, which serves as a mechanical interface for defining a steer-by-wire steering handle, which has electrical sensors for detecting and implementing manually introduced steering commands. An advantage of the invention is that the connection means only require a non-rotatable bracing or the like of the steering input device with the steering shaft, which can be achieved with little construction and space expenditure and low weight.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann es vorgesehen sein, dass die Verriegelungseinrichtung auf der dem Anschlussmittel zur Anbringung einer Lenkeingabevorrichtung abgewandten Seite der Lenkwelle angeordnet ist. Bevorzugt wirkt die Verriegelungseinrichtung auf das zum Anschlussmittel ferne Ende der Lenkspindel. Dank dieser Weiterbildung wird die mechanische Belastung der Manteleinheit und deren mechanischen Kopplung reduziert, da der Drehmomentenfluss bzw. die Drehmomentenabstützung nicht über die Stelleinheit erfolgt, sondern über die Trageinheit. Dadurch kann eine aufwendige Konstruktion der Lagerung der Stelleinheit an der Trageinheit vermieden werden.In an advantageous development, it can be provided that the locking device is arranged on the side of the steering shaft facing away from the connection means for attaching a steering input device. The locking device preferably acts on the end of the steering spindle remote from the connection means. Thanks to this development, the mechanical load on the casing unit and its mechanical coupling is reduced, since the torque flow or the torque support does not take place via the actuating unit, but via the support unit. As a result, a complex construction of the mounting of the setting unit on the support unit can be avoided.

Es kann weiterhin vorteilhaft sein, dass die Lenkspindel und/oder die Trageinheit Anschlussmittel zur Anbringung eines Feedback-Aktuators aufweist. Der Feedback-Aktuator weist eine motorische Feedback-Antriebseinheit auf und kann zur Erzeugung eines realistischen Fahrgefühls ein Feedback-Moment erzeugen, welches einem in die Lenkhandhabe eingegebenen manuellen Lenkmoment entgegengesetzt ist. Die dazu erforderliche drehfeste Abstützung der Lenkhandhabe an der Fahrzeugkarosserie kann bei der Erfindung innerhalb des gesamten Bedienbereichs einfach über die Lenkspindel erfolgen. Dies ist ein Vorteil gegenüber dem eingangs genannten Stand der Technik, der im Bedienbereich keine Aufnahme von Reaktionsmomenten über die Lenkspindel ermöglicht.It can also be advantageous for the steering spindle and/or the support unit to have connection means for attaching a feedback actuator. The feedback actuator has a motorized feedback drive unit and, in order to generate a realistic driving experience, can generate a feedback moment which opposes a manual steering moment input into the steering handle. In the case of the invention, the required non-rotatable support of the steering handle on the vehicle body can be carried out simply via the steering spindle within the entire operating range. This is an advantage over the prior art mentioned at the outset, which does not allow reaction torques to be absorbed via the steering shaft in the operating area.

Es kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungseinrichtung ein Ausgleichselement aufweist. Ein Ausgleichselement ermöglicht eine Drehmomentübertragung bzw. -abstützung zwischen Lenkspindel und Trageinheit und ist dabei ausgebildet zum Ausgleich von Fehlausrichtungen und Verkippungen zwischen Lenkspindel und Trageinheit. Dadurch werden in vorteilhafter Weise mechanische Spannungen vermieden, so dass insbesondere eine leichtgängige Verstellung der Lenkspindel über den gesamten Verstellweg gewährleistet ist.Provision can be made for the locking device to have a compensating element. A compensating element enables torque to be transmitted or supported between the steering spindle and the support unit and is designed to compensate for misalignments and tilting between the steering spindle and the support unit. As a result, mechanical stresses are advantageously avoided, so that in particular a smooth adjustment of the steering spindle is ensured over the entire adjustment path.

Vorzugsweise kann das Ausgleichselement ein elastisches Federelement aufweisen. Ein derartiges Federelement kann Fehlausrichtungen wie Verkippungen durch elastische Verformung aufnehmen und ausgleichen. Es kann einfach und mit geringem Gewicht zur Verfügung gestellt werden und kann durch die elastische Vorspannung zusätzlich eine spielausgleichende Führung ermöglichen.The compensating element can preferably have an elastic spring element. Such a spring element can absorb and compensate for misalignments such as tilting by elastic deformation. It can be made available easily and with low weight and can also enable play-compensating guidance due to the elastic prestressing.

Ein oder meherere Federelemente können zusammen mit dem Formschlusselement als Blechformteil ausgebildet sein, bevorzugt als einstückiges Press-Stanz-Teil, beispielsweise aus Federstahlblech. Dies ermöglich eine rationelle Fertigung.One or more spring elements can be designed together with the form-fitting element as a shaped sheet metal part, preferably as a one-piece pressed and stamped part, for example made of sheet spring steel. This enables rational production.

Eine vorteilhafte Ausführung kann vorsehen, dass die Trageinheit eine Halteeinheit aufweist. Die Halteeinheit ist an einer Fahrzeugkarosserie anbringbar, und dient zur Halterung einer die Lenkspindel aufnehmenden Manteleinheit oder Stelleinheit. Beispielsweise kann die Halteeinheit eine Konsole aufweisen, die Befestigungsmittel zur Fixierung an der Fahrzeugkarosserie aufweist, und an der eine Manteleinheit verspannbar ist.An advantageous embodiment can provide that the carrying unit has a holding unit. The holding unit can be attached to a vehicle body and is used to hold a casing unit or actuating unit that accommodates the steering shaft. For example, the holding unit can have a bracket which has fastening means for fixing to the vehicle body and on which a casing unit can be braced.

Es ist möglich, dass die Lenkspindel in einer Höhenrichtung quer zur Längsachse relativ zur Trageinheit höhenverstellbar ist. Eine Höhenverstellung einer erfindungsgemäß drehfest hinten an der Lenkspindel angebrachten Lenkhandhabe kann dadurch realisiert werden, dass die Lenkspindel oder eine diese aufnehmende Manteleinheit in Höhenrichtung schwenkbar an der Trageinheit gelagert ist. Die Verstellung der Lenkspindel in Höhenrichtung zusätzlich zur Längsrichtung ermöglicht die Einstellung einer ergonomisch komfortablen Lenkradposition relativ zur Fahrerposition in Betriebsstellung, auch als Fahr- oder Bedienposition bezeichnet, in der ein manueller Lenkeingriff erfolgen kann.It is possible for the steering spindle to be adjustable in height relative to the support unit in a height direction transverse to the longitudinal axis. A height adjustment of a steering handle mounted non-rotatably at the rear of the steering spindle according to the invention can be realized in that the steering spindle or a jacket unit receiving it is pivotably mounted on the support unit in the height direction. The adjustment of the steering spindle in the height direction in addition to the longitudinal direction enables the setting of an ergonomically comfortable steering wheel position relative to the driver's position in the operating position, also known as the driving or operating position, in which manual steering intervention can take place.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass ein motorischer Verstellantrieb wirkungsmäßig zwischen der Trageinheit und dem verstellbaren Lenkwellenteil angeordnet ist, zur motorischen Verstellung des Lenkwellenteils relativ zur Trageinheit. Ein motorischer Verstellantrieb umfasst eine bevorzugt relativ zur Trageinheit fixierte Antriebseinheit mit einem elektrischen Motor, der über Getriebemittel derart mit dem Lenkwellenteil zusammenwirkt, dass das Motormoment umgesetzt wird in eine translatorisch wirkende Verstellkraft zum Verstellen der Lenkwellenteils relativ zur Trageinheit. Durch den Verstellantrieb kann die Lenkspindel von der Fahrerposition weg nach vorn in die Verstauposition in die Trageinheit eingefahren werden, und entsprechend umgekehrt nach hinten in die fahrerseitige Bedienposition ausgefahren werden. Der motorische Verstellantrieb ermöglicht eine automatisierte Verstellung der Lenksäule, und kann einen an sich bekannten Spindeltrieb oder dergleichen aufweisen.Provision can preferably be made for a motorized adjustment drive to be arranged functionally between the support unit and the adjustable steering shaft part for motorized adjustment of the steering shaft part relative to the support unit. A motorized adjustment drive comprises a drive unit that is preferably fixed relative to the support unit and has an electric motor that interacts with the steering shaft part via gearing means in such a way that the motor torque is converted into a translatory adjustment force for adjusting the steering shaft part relative to the support unit. By means of the adjusting drive, the steering spindle can be moved forwards away from the driver's position into the stowage position in the support unit, and correspondingly, conversely, can be extended backwards into the driver's operating position. The motorized adjustment drive enables the steering column to be adjusted automatically and can have a spindle drive or the like, which is known per se.

Es kann optional ein in Höhenrichtung quer zur Längsachse wirksamer Verstellantrieb vorgesehen sein, der eine motorische Verstellung der Lenkspindel relativ zur Trageinheit in Höhenrichtung ermöglicht.An adjustment drive effective in the vertical direction transverse to the longitudinal axis can optionally be provided be hen, which allows a motorized adjustment of the steering shaft relative to the support unit in height direction.

Figurenlistecharacter list

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines steer-by-wire-Lenksystems,
  • 2 eine Lenkeingabevorrichtung einer Lenkeingabevorrichtung in einer Querschnittansicht,
  • 3 eine vergrößerte Detailansicht von 2,
  • 4 eine erfindungsgemäße Lenksäule eines Lenksystems gemäß 1 in einer schematischen perspektivischen Ansicht,
  • 5 einen Längsschnitt durch die Lenksäule gemäß 4,
  • 6 eine auseinander gezogene Teildarstellung der Lenksäule gemäß 5,
  • 7 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenksäule eines Lenksystems gemäß 1 in einer schematischen perspektivischen Ansicht,
  • 8 eine auseinander gezogene Teildarstellung der Lenksäule gemäß 7,
  • 9 einen Längsschnitt durch die Lenksäule gemäß 7,
  • 10 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenksäule eines Lenksystems gemäß 1 in einer schematischen perspektivischen Ansicht,
  • 11 die Lenksäule gemäß 10 in einer weiteren Ansicht,
  • 12 einen Längsschnitt durch die Lenksäule gemäß 10.
Advantageous embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings. Show in detail:
  • 1 a schematic representation of a steer-by-wire steering system,
  • 2 a steering input device of a steering input device in a cross-sectional view,
  • 3 an enlarged detail view of 2 ,
  • 4 a steering column of a steering system according to the invention 1 in a schematic perspective view,
  • 5 according to a longitudinal section through the steering column 4 ,
  • 6 an exploded partial view of the steering column according to FIG 5 ,
  • 7 according to a second embodiment of a steering column according to the invention of a steering system 1 in a schematic perspective view,
  • 8th an exploded partial view of the steering column according to FIG 7 ,
  • 9 according to a longitudinal section through the steering column 7 ,
  • 10 according to a third embodiment of a steering column according to the invention of a steering system 1 in a schematic perspective view,
  • 11 the steering column according to 10 in another view,
  • 12 according to a longitudinal section through the steering column 10 .

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference symbols and are therefore usually named or mentioned only once.

1 zeigt schematisch ein steer-by-wire-Lenksystem 1, welches eine Lenksäule 10 umfasst, die über eine elektrische Leitung 13 mit einem elektrischen Lenkungsantrieb 14 verbunden ist. Der Lenkungsantrieb 14 umfasst einen mit der elektrischen Leitung 13 verbundenen elektrischen Stellmotor 141, der ein Lenkungs-Stellmoment in ein Lenkgetriebe 142 einleitet. Dort wird das Lenkungs-Stellmoment über ein Ritzel 143 und eine Zahnstange 144 in eine Translationsbewegung von Spurstangen 145 umgesetzt, wodurch ein Lenkeinschlag der gelenkten Räder 146 bewirkt wird. 1 shows schematically a steer-by-wire steering system 1, which includes a steering column 10, which is connected to an electric steering drive 14 via an electric line 13. The steering drive 14 includes an electric servomotor 141 which is connected to the electric line 13 and which introduces a steering actuating torque into a steering gear 142 . There, the steering actuating torque is converted into a translational movement of tie rods 145 via a pinion 143 and a rack 144, as a result of which a steering angle of the steered wheels 146 is brought about.

Alternativ ist es möglich, dass jedem der lenkbaren Räder 146 ein Stellantrieb mit einem Stellmotor 141 zugeordnet ist, der einen Lenkeinschlag erzeugt. Dann kann das Lenkgetriebe 142 in Prinzip entfallen.Alternatively, it is possible for each of the steerable wheels 146 to be assigned an actuator with a servomotor 141, which generates a steering angle. In principle, the steering gear 142 can then be omitted.

Die Lenksäule 10 weist eine Trageinheit 2 mit einer Halteeinheit 20 auf, die als Konsole ausgebildet ist und als Befestigungsöffnungen ausgebildete Befestigungsmittel 21 zur Verbindung mit einer nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie aufweist. Von der Halteeinheit 20 ist eine Manteleinheit 4 gehalten, die einen Außenmantel 40 aufweist.The steering column 10 has a support unit 2 with a holding unit 20 which is designed as a bracket and has fastening means 21 designed as fastening openings for connection to a vehicle body, not shown. A casing unit 4 which has an outer casing 40 is held by the holding unit 20 .

In der Manteleinheit 4 ist eine Lenkspindel 32 gelagert, die sich in der durch eine Längsachse L vorgegebenen Längsrichtung erstreckt. An der Lenkspindel 32 ist an ihrem bezüglich der Fahrtrichtung hinteren, fahrerseitigen Ende der Lenkspindel 32, das auch als oberes Ende bezeichnet wird, eine Lenkeingabevorrichtung in Form eines Lenkrads 6 angebracht.A steering spindle 32 , which extends in the longitudinal direction defined by a longitudinal axis L, is mounted in the jacket unit 4 . A steering input device in the form of a steering wheel 6 is attached to the steering shaft 32 at its rear, driver-side end of the steering shaft 32 with respect to the direction of travel, which is also referred to as the upper end.

Das Lenkrad 6 weist eine drehfest bezüglich der Längsachse L an der Lenkspindel 32 fixierte Nabe 61 auf, sowie einen Lenkradkranz 62. Der Lenkradkranz 62 kann in bekannter Weise zur Eingabe von Lenkbefehlen manuell relativ zur Lenkradnabe 61 verdreht werden. Hierzu sind im hier Einzelnen nicht dargestellte elektrische Dreh- und Drehmomentsensoren vorgesehen sein, welche für eine Umsetzung manueller Lenkeingaben in elektrische Steuersignale sorgen, die über Leitung 13 übertragen werden.The steering wheel 6 has a hub 61 fixed to the steering spindle 32 in a rotationally fixed manner with respect to the longitudinal axis L, as well as a steering wheel rim 62. The steering wheel rim 62 can be rotated manually relative to the steering wheel hub 61 in a known manner for the input of steering commands. For this purpose, electrical rotation and torque sensors (not shown in detail here) are provided, which ensure that manual steering inputs are converted into electrical control signals that are transmitted via line 13 .

Weiterhin ist der Lenkradkranz 62 von einem elektro-motorischen Feedback-Aktuator 63 (FBA) um die Längsachse L relativ zur Nabe 61 drehend antreibbar, um fahrsituationsabhängig Feedback- bzw. Rückstellmomente zu erzeugen.Furthermore, the steering wheel rim 62 can be driven by an electromotive feedback actuator 63 (FBA) to rotate about the longitudinal axis L relative to the hub 61 in order to generate feedback or restoring torques depending on the driving situation.

In den Schnittdarstellungen von 2 und 3 ist erkennbar, dass der Feedback-Aktuator 63 in den Lenkradkranz 61 integriert ist und einen Stator eines Elektromotors aufweist, umfassend eine Mehrzahl von über den Umfang verteilt angeordneten Statorwicklungen 64. Der Lenkradkranz 62 weist über seinen Umfang den Statorwicklungen 64 zugeordnete Magnetelemente 65 auf, beispielsweise Permanentmagnete, die einen Rotor des Elektromotors bilden. Durch entsprechende Bestromung der Statorwicklungen 64 kann der Lenkradkranz 61 bezüglich der Nabe 61 rotierend angetrieben werden, und dadurch ein Feedbackmoment erzeugt und in den Lenkradkranz 62 eingekoppelt werden.In the sectional views of 2 and 3 It can be seen that the feedback actuator 63 is integrated into the steering wheel rim 61 and has a stator of an electric motor, comprising a plurality of stator windings 64 distributed over the circumference. The steering wheel rim 62 has magnetic elements 65 assigned to the stator windings 64 over its circumference, for example Permanent magnets that form a rotor of the electric motor. By appropriately energizing the stator windings 64 , the steering wheel rim 61 can be driven in rotation with respect to the hub 61 , and a feedback torque can thereby be generated and coupled into the steering wheel rim 62 .

Es sind auch andere Bauformen eines Feedback-Aktuators 63 denkbar, die auf andere Weise als hier dargestellt an oder in dem Lenkrad 6 angebracht sein können. Wesentlich ist dabei, dass zur Abstützung von der Lenkeingabe entgegengesetzten Reaktionsmomenten eine drehfeste Abstützung des Lenkrads 6 an der Lenkspindel 32 erfolgt.Other designs of a feedback actuator 63 are also conceivable, which can be attached to or in the steering wheel 6 in a different way than shown here. It is essential that the steering wheel 6 is supported on the steering spindle 32 in a rotationally fixed manner in order to support reaction torques opposing the steering input.

In den 4, 5 und 6 ist eine Lenksäule 10 in einer ersten Ausführungsform in unterschiedlichen Ansichten gezeigt.In the 4 , 5 and 6 a steering column 10 is shown in a first embodiment in different views.

Der Außenmantel 40 der Manteleinheit 4 ist rohrförmig als äußeres Mantelrohr ausgebildet ist, in dem ein Innenmantel 41 in Längsrichtung teleskopartig verstellbar aufgenommen ist, wie in 4 und 5 mit dem Doppelpfeil angedeutet ist.The outer jacket 40 of the jacket unit 4 is tubular and is designed as an outer jacket tube, in which an inner jacket 41 is telescopically adjustable in the longitudinal direction, as shown in FIG 4 and 5 is indicated by the double arrow.

Zur motorischen Längsverstellung ist ein Verstellantrieb 5 (Längs-Verstellantrieb) vorgesehen. Dieser weist einen Spindeltrieb mit einer Spindelmutter 51 auf, in die eine Gewindespindel 52 eingreift. Die Spindelachse G der Gewindespindel 52 verläuft im Wesentlichen parallel zur Längsachse L.An adjustment drive 5 (longitudinal adjustment drive) is provided for motorized longitudinal adjustment. This has a spindle drive with a spindle nut 51 into which a threaded spindle 52 engages. The spindle axis G of the threaded spindle 52 runs essentially parallel to the longitudinal axis L.

Die Spindelmutter 51 ist um die Spindelachse G drehbar in einem mit der Manteleinheit 4 verbundenen Lagergehäuse 53 gelagert, und dabei axial, d.h. in Richtung der Spindelachse G an dem Außenmantel 40 abgestützt. Die Gewindespindel 52 ist mit ihrem freien Ende über ein Übertragungselement 42 mit dem Innenmantel 41 verbunden, und zwar fest in Richtung der Spindelachse G bzw. der Längsachse L und feststehend bezüglich Drehung um die Spindelachse G. Die Spindelmutter 51 ist von einem elektrischen Stellmotor 54 drehend antreibbar, und bildet zusammen mit der bezüglich Drehung feststehenden Gewindespindel 52 einen sogenannten Tauchspindelantrieb. Je nach relativer Drehrichtung des Stellmotors 54 kann die Gewindespindel 52 in Längsrichtung translatorisch relativ zur Spindelmutter 51 verlagert werden, so dass entsprechend der mit der Gewindespindel 52 verbundene Innenmantel 41 relativ zu dem mit dem Spindelmutter 51 verbundenen Außenmantel 40 in Längsrichtung verstellbar ist, wie mit dem Doppelpfeil angedeutet.The spindle nut 51 is rotatably mounted about the spindle axis G in a bearing housing 53 connected to the casing unit 4, and is supported axially, i.e. in the direction of the spindle axis G, on the outer casing 40. The threaded spindle 52 is connected at its free end via a transmission element 42 to the inner casing 41, namely fixed in the direction of the spindle axis G or the longitudinal axis L and fixed with regard to rotation about the spindle axis G. The spindle nut 51 is rotated by an electric servomotor 54 drivable, and together with the rotationally fixed threaded spindle 52 forms a so-called immersion spindle drive. Depending on the relative direction of rotation of the servomotor 54, the threaded spindle 52 can be displaced in the longitudinal direction in a translatory manner relative to the spindle nut 51, so that the inner casing 41 connected to the threaded spindle 52 can be adjusted in the longitudinal direction relative to the outer casing 40 connected to the spindle nut 51, as with the indicated by a double arrow.

Die Lenkspindel 32 ist koaxial in der Manteleinheit 4 angeordnet und wie diese in Längsrichtung teleskopierbar ausgestaltet. Hierzu weist sie eine in dem Innenmantel 41 angeordnete Außenwelle 33 auf, die an ihrem hinteren, fahrerseitigen Ende einen Befestigungsabschnitt 34 oder Anschlussabschnitt als Anschlussmittel zur drehfesten Anbringung der Nabe 61 des Lenkrads 6 aufweist. In die Außenwelle 33 taucht in Längsrichtung teleskopierbar eine Innenwelle 35 der Lenkspindel 32 ein, wobei diese ein unrundes, mit dem Innenquerschnitt der Außenwelle 33 bezüglich Drehung um die Längsachse L drehschlüssig korrespondierendes Außenprofil hat, so dass sie drehfest mit der Außenwelle 33 verbunden ist. Das unrunde Profil kann beispielsweise ein Mehrkant-Profil sein, oder wie im dargestellten Beispiel ein Kleeblatt-Profil.The steering spindle 32 is arranged coaxially in the casing unit 4 and, like this, is designed to be telescopic in the longitudinal direction. For this purpose, it has an outer shaft 33 arranged in the inner casing 41, which has a fastening section 34 or connection section as a connection means for non-rotatably attaching the hub 61 of the steering wheel 6 at its rear, driver-side end. An inner shaft 35 of the steering spindle 32 extends telescopically into the outer shaft 33 in the longitudinal direction, this having a non-round outer profile which corresponds in a rotationally locked manner to the inner cross section of the outer shaft 33 with respect to rotation about the longitudinal axis L, so that it is non-rotatably connected to the outer shaft 33. The non-round profile can be a polygonal profile, for example, or a cloverleaf profile, as in the example shown.

An der vorderen Stirnseite ist zur Ausbildung einer erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung an dem Außenmantel 40 ein Formschlusselement 7, welches eine durchgehende Formschlussöffnung 71 aufweist, drehfest fixiert, beispielsweise mittels Befestigungselementen 72 wie Schrauben oder dergleichen.A form-fitting element 7, which has a continuous form-fitting opening 71, is fixed in a rotationally fixed manner on the front face to form a locking device according to the invention on the outer casing 40, for example by means of fastening elements 72 such as screws or the like.

Die Formschlussöffnung 71 weist ein unrundes Öffnungsprofil auf, welches an das unrunde Außenprofil der dadurch hindurchgeführten Innenwelle 35 angepasst ist, wie in der in Längsrichtung auseinander gezogenen Teildarstellung von 6 entnehmbar ist. Dadurch ist die Innnenwelle 35 und die damit drehschlüssig verbundene Außenwelle 33, und somit insgesamt die Lenkspindel 32 drehfest relativ zum Außenmantel 40 und damit zur gesamten Trageinheit 2 fixiert. Dadurch ist auch die Nabe 61 des Lenkrads 6 über den gesamten möglichen Verstellweg in Längsrichtung, der durch die maximal mögliche Verstellung in Längsrichtung zwischen dem Innenmantel 41 und dem Außenmantel 40 vorgegeben wird, drehfest bezüglich der Trageinheit 2 fixiert. Dadurch ist die Verriegelungseinrichtung realisiert.The positive-locking opening 71 has a non-circular opening profile which is adapted to the non-circular outer profile of the inner shaft 35 passed through it, as shown in the longitudinally exploded partial view of FIG 6 is removable. As a result, the inner shaft 35 and the outer shaft 33 connected to it in a rotationally locked manner, and thus the steering spindle 32 as a whole, are fixed in a rotationally fixed manner relative to the outer casing 40 and thus to the entire support unit 2 . As a result, the hub 61 of the steering wheel 6 is also non-rotatably fixed with respect to the support unit 2 over the entire possible adjustment path in the longitudinal direction, which is predetermined by the maximum possible adjustment in the longitudinal direction between the inner casing 41 and the outer casing 40 . As a result, the locking device is realized.

Im Bereich der Formschlussöffnung 71 kann das Formschlusselement 7 elastische Federelemente 75 aufweisen, welche im Formschluss federelastisch an der Innenwelle 35 anliegen. Durch ihre elastische Verformbarkeit bilden sie Ausgleichselemente, welche eine Fehlorientierung der Lenkwelle 32 relativ zum Außenmantel 40, beispielsweise eine Verkippung, elastisch ausgleichen können.In the area of the form-fitting opening 71, the form-fitting element 7 can have elastic spring elements 75, which rest elastically against the inner shaft 35 in the form-fitting manner. Due to their elastic deformability, they form compensating elements which can elastically compensate for a misalignment of the steering shaft 32 relative to the outer casing 40, for example tilting.

Das Formschlusselement 7 kann einschließlich der Federelemente 75 als Blechformteil ausgebildet sein, bevorzugt als einstückiges Press-Stanz-Teil, beispielsweise aus Federstahlblech.The form-fitting element 7 including the spring elements 75 can be designed as a shaped sheet metal part, preferably as a one-piece pressed and stamped part, for example made of spring steel sheet.

In den 7 bis 9 ist eine zweite Ausführung gezeigt, welche sich von der ersten Ausführung in der Ausgestaltung der Verriegelungseinrichtung unterscheidet. Wie in 8 erkennbar ist, welche mit der Ansicht gemäß 6 korrespondiert, weist das Formschlusselement 7 im Bereich der Formschlussöffnung 71 einen quer durchgehenden Fixierdurchgang 73 auf, der mit einem korrespondierenden, radial durch die Innenwelle 35 durchgehenden Fixierdurchgang 36 und einem radial durch den Außenmantel 40 durchgehenden Fixierdurchgang 44 fluchtet. Dadurch, dass ein Verriegelungsstift 74 durch die Fixierdurchgänge 36, 44 und 73 hindurchgeht und verspannt ist, beispielsweise ein an sich bekannter Spannstift, Splint oder Bolzen oder dergleichen, sind die Innenwelle 35 und die Manteleinheit 4 bezüglich Drehung um die Längsachse und auch in Längsrichtung relativ zueinander fixiert.In the 7 until 9 a second embodiment is shown, which differs from the first embodiment in the configuration of the locking device. As in 8th can be seen which is in accordance with the view 6 correspondingly, the positive-locking element 7 has a transversely continuous fixing passage 73 in the region of the positive-locking opening 71 , which is aligned with a corresponding fixing passage 36 radially continuous through the inner shaft 35 and a fixing passage 44 radially continuous through the outer casing 40 . The fact that a locking pin 74 passes through the fixing passages 36, 44 and 73 and is braced, for example a known roll pin, cotter pin or bolt or the like, the inner shaft 35 and the jacket unit 4 are fixed with respect to rotation about the longitudinal axis and also in the longitudinal direction relative to each other.

Zur Höhenverstellung in der Höhenrichtung H kann die Manteleinheit 4 um eine horizontale Schwenkachse 22 in ihrem vorderen Bereich verschwenkbar an der Halteeinheit 20 gelagert sein. Zur motorischen Höhenverstellung kann ein hier nicht dargestellter Höhenverstellantrieb zwischen der Manteleinheit 4 und der Halteeinheit 20 angreifen, der ähnlich wie der Längs-Verstellantrieb 5 ausgebildet sein kann.For height adjustment in the height direction H, the jacket unit 4 can be mounted on the holding unit 20 so that it can pivot about a horizontal pivot axis 22 in its front region. For motorized height adjustment, a height adjustment drive (not shown here) can engage between the casing unit 4 and the holding unit 20, which can be designed similarly to the longitudinal adjustment drive 5.

Die in den 10, 11 und 12 gezeigte dritte Ausführung kann bezüglich der Ausgestaltung der Verriegelungseinrichtung ähnlich wie die oben beschriebene erste oder zweite Ausführung ausgestaltet sein, und ein bevorzugt stirnseitig an dem Außenmantel 40 fixiertes Formschlusselement 7 aufweisen, welches wie erläutert die Lenkspindel 32 drehfest relativ zur Manteleinheit 4 festlegt.The in the 10 , 11 and 12 The third embodiment shown can be configured similarly to the first or second embodiment described above with regard to the configuration of the locking device, and can have a positive-locking element 7, preferably fixed on the front side of the outer casing 40, which, as explained, fixes the steering spindle 32 in a rotationally fixed manner relative to the casing unit 4.

Im Unterschied zu den vorangehend beschriebenen Ausführungen handelt es sich um eine manuell verstellbare Lenksäule 10, die keinen motorischen Verstellantrieb 5 hat. Stattdessen ist eine Spanneinrichtung 8 vorgesehen mit einem Spannmechanismus 81, der in an sich bekannter Weise eingerichtet ist, durch eine manuelle Spannbewegung eines Spannhebels 82 eine Fixierstellung einzustellen, in der der Außenmantel 40 zwischen Seitenwangen 23 der Halteeinheit 20 verspannt wird, und der Außenmantel 40 seinerseits mit dem Innenmantel 41 verspannt ist. Wird die Spanneinrichtung 8 durch umgekehrte Betätigung des Spannhebels 82 in Lösestellung gebracht, kann die Manteleinheit 4 relativ zur Trageinheit 2 in Längsrichtung und in Höhenrichtung H eingestellt werden. Wie oben beschrieben ist die Lenkspindel 32 dabei in jedem Verstellzustand drehfest bezüglich der Trageinheit 2 fixiert.In contrast to the embodiments described above, the steering column 10 is manually adjustable and does not have a motorized adjustment drive 5 . Instead, a clamping device 8 is provided with a clamping mechanism 81, which is set up in a manner known per se to set a fixing position by manual clamping movement of a clamping lever 82, in which the outer jacket 40 is clamped between side walls 23 of the holding unit 20, and the outer jacket 40 in turn is braced with the inner shell 41. If the clamping device 8 is brought into the release position by reverse actuation of the clamping lever 82 , the jacket unit 4 can be adjusted in the longitudinal direction and in the height direction H relative to the carrying unit 2 . As described above, the steering spindle 32 is fixed in a rotationally fixed manner with respect to the support unit 2 in each adjustment state.

Wie in 12 gezeigt ist, kann das Formschlusselement 7 einstückig mit dem Außenmantel 40 integriert ausgebildet sein. Eine derartige einteilige oder einstückige Ausbildung kann auch bei den Ausführungen gemäß den 4 bis 9 realisiert sein.As in 12 is shown, the form-fitting element 7 can be integrally formed with the outer jacket 40 in one piece. Such a one-piece or one-piece design can also be used in the designs according to the 4 until 9 be realised.

BezugszeichenlisteReference List

11
Lenksystemsteering system
1010
Lenksäulesteering column
1313
LeitungManagement
1414
Lenkungsantriebsteering drive
141141
Stellmotoractuator
142142
Lenkgetriebesteering gear
143143
Ritzelpinion
144144
Zahnstangerack
145145
Spurstangentie rods
146146
Radwheel
22
Trageinheitcarrying unit
2020
Halteeinheitholding unit
2121
Befestigungsmittelfasteners
2222
Schwenkachsepivot axis
2323
Seitenwangesidewall
3232
Lenkspindelsteering spindle
3333
Außenwelleouter shaft
3434
Befestigungsabschnitt (Anschlussabschnitt)Attachment Section (Connection Section)
3535
Innenwelleinner shaft
3636
Fixierdurchgangfusing pass
44
Manteleinheitsheath unit
4040
Außenmantelouter jacket
4141
Innenmantelinner jacket
4444
Fixierdurchgangfusing pass
55
Verstellantriebadjustment drive
5151
Spindelmutterspindle nut
5252
Gewindespindellead screw
5353
Lagergehäusebearing housing
5454
Stellmotoractuator
66
Lenkradsteering wheel
6161
Nabehub
6262
Lenkradkranzsteering wheel rim
6363
Feedback-Aktuatorfeedback actuator
6464
Statorwicklungstator winding
6565
Magnetelementmagnetic element
77
Formschlusselementinterlocking element
7171
Formschlussöffnunginterlocking opening
7272
Befestigungselementfastener
7373
Fixierdurchgangfusing pass
7474
Verriegelungsstiftlocking pin
7575
Federelementspring element
88th
Spanneinrichtungclamping device
8181
Spannmechanismusclamping mechanism
8282
Spannhebel cocking lever
LL
Längsachselongitudinal axis
HH
Höhenrichtungheight direction
GG
Spindelachsespindle axis

Claims (15)

Lenksäule (10) für ein Steer-by-Wire-Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs, umfassend eine von einer Trageinheit (2) gehaltene Lenkspindel (32), die eine in einer Längsrichtung erstreckte Längsachse (L) aufweist und die zumindest ein Lenkwellenteil (33) aufweist, welches relativ zu der Trageinheit (2) in Längsrichtung über einen Verstellweg verstellbar ist, wobei zwischen der Lenkspindel (32) und der Trageinheit (2) eine Verriegelungseinrichtung zur drehfesten Verriegelung angeordnet ist, die über den gesamten Verstellweg die drehfeste Verriegelung bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung bezüglich der drehfesten Verriegelung unlösbar ausgestaltet ist.Steering column (10) for a steer-by-wire steering system (1) of a motor vehicle, comprising a steering spindle (32) held by a support unit (2), which has a longitudinal axis (L) extending in a longitudinal direction and which has at least one steering shaft part ( 33), which can be adjusted in the longitudinal direction relative to the support unit (2) over an adjustment path, with a locking device for non-rotatable locking being arranged between the steering spindle (32) and the support unit (2), which provides the non-rotatable lock over the entire adjustment path , characterized in that the locking device is designed non-detachably with respect to the non-rotatable locking. Lenksäule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung an der Trageinheit (2) und an der Lenkspindel (32) angebrachte, korrespondierende Formschlusselemente (7, 35) aufweist.steering column claim 1 , characterized in that the locking device has corresponding positive-locking elements (7, 35) attached to the support unit (2) and to the steering spindle (32). Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinheit (2) eine die Lenkspindel (32) zumindest abschnittweise koaxial umgebende Manteleinheit (4) aufweist.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the support unit (2) has a casing unit (4) coaxially surrounding the steering spindle (32) at least in sections. Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinheit (2) mindestens zwei teleskopierbare Mantelrohre (40, 41) aufweist.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the support unit (2) has at least two telescoping casing tubes (40, 41). Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die die Lenkspindel (32) mindestens zwei teleskopierbare Lenkwellenteile (33, 35) aufweist.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the steering spindle (32) has at least two telescoping steering shaft parts (33, 35). Lenksäule nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lenkwellenteil (33) drehfest mit der Trageinheit (2) verbunden ist.steering column claim 5 , characterized in that a steering shaft part (33) is non-rotatably connected to the support unit (2). Lenksäule nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkwellenteile (33, 35) bezüglich Drehung um die Längsachse (L) drehschlüssig miteinander gekuppelt sind.steering column according to one of the Claims 5 until 6 , characterized in that the steering shaft parts (33, 35) are rotationally locked to one another with respect to rotation about the longitudinal axis (L). Lenksäule nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lenkwellenteil (33) in Längsrichtung an der Trageinheit (2) fixiert ist.steering column according to one of the Claims 5 until 7 , characterized in that a steering shaft part (33) is fixed in the longitudinal direction on the support unit (2). Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkspindel (32) und/oder die Trageinheit (2) Anschlussmittel (34) zur Anbringung einer Lenkeingabevorrichtung (6) aufweist.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the steering spindle (32) and/or the support unit (2) has connection means (34) for attaching a steering input device (6). Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkspindel (32) und/oder die Trageinheit (2) Anschlussmittel (34) zur Anbringung eines Feedback-Aktuators (63) aufweist.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the steering spindle (32) and/or the support unit (2) has connection means (34) for attaching a feedback actuator (63). Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung ein Ausgleichselement (75) aufweist.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the locking device has a compensating element (75). Lenksäule nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichselement ein elastisches Federelement (75) aufweist.steering column claim 11 , characterized in that the compensating element has an elastic spring element (75). Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinheit (2) eine Halteeinheit (20) aufweist.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the support unit (2) has a holding unit (20). Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkspindel (32) in einer Höhenrichtung (H) quer zur Längsachse (L) relativ zur Trageinheit (2) höhenverstellbar ist.Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that the steering spindle (32) can be adjusted in height in a height direction (H) transversely to the longitudinal axis (L) relative to the support unit (2). Lenksäule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein motorischer Verstellantrieb (5) wirkungsmäßig zwischen der Trageinheit (2) und dem verstellbaren Lenkwellenteil (33) angeordnet ist, zur motorischen Verstellung des Lenkwellenteils (35) relativ zur Trageinheit (2).Steering column according to one of the preceding claims, characterized in that a motorized adjustment drive (5) is arranged functionally between the support unit (2) and the adjustable steering shaft part (33) for motorized adjustment of the steering shaft part (35) relative to the support unit (2).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2619365A (en) * 2022-06-01 2023-12-06 Zf Steering Systems Poland Sp Zo O A steer by wire steering column assembly

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170369091A1 (en) 2016-06-28 2017-12-28 Steering Solutions Ip Holding Corporation Adas wheel locking device
DE102019215681A1 (en) 2019-10-11 2021-04-15 Thyssenkrupp Ag Locking device and steering column with locking device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE537153C2 (en) * 2012-02-22 2015-02-17 Fuji Autotech Ab Arrangement for a steering column in a vehicle
DE102015216326B4 (en) * 2015-08-26 2016-09-08 Thyssenkrupp Ag Motor-adjustable steering column for a motor vehicle
DE102018127099A1 (en) * 2018-10-30 2020-04-30 Thyssenkrupp Ag Steering column with locking device
DE102019210096A1 (en) * 2019-07-09 2021-01-14 Thyssenkrupp Ag Steering column for a motor vehicle
DE102019122321A1 (en) * 2019-08-20 2021-02-25 Thyssenkrupp Ag Steering column for a motor vehicle with rotation limitation

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170369091A1 (en) 2016-06-28 2017-12-28 Steering Solutions Ip Holding Corporation Adas wheel locking device
DE102019215681A1 (en) 2019-10-11 2021-04-15 Thyssenkrupp Ag Locking device and steering column with locking device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2619365A (en) * 2022-06-01 2023-12-06 Zf Steering Systems Poland Sp Zo O A steer by wire steering column assembly

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