DE102021210064A1 - Rückstellmomenterzeugungseinrichtung für eine Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Rückstellmomenterzeugungseinrichtung für eine Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeuges Download PDF

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    • B62D5/001Mechanical components or aspects of steer-by-wire systems, not otherwise provided for in this maingroup
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rückstellmomenterzeugungseinrichtung (20) für eine Lenkvorrichtung (10) eines Kraftfahrzeugs, umfassend:
- eine Antriebseinheit (22) mit einer Längsachse (L), einem Aktuator (26) und einer Antriebswelle (28);
- einem mit der Antriebswelle (28) zusammenwirkenden Antriebsrad (24);
- die Antriebseinheit (22) weist wenigstens ein Mittel (32) auf, welches die Antriebseinheit (22) gegenüber dem Antriebsrad (24) oder einem Gehäuse (12) lagert.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (32) eine Gestängeanordnung und/oder ein Federelement umfasst, wobei das Mittel (32) die Antriebseinheit (22) - bezogen auf die Längsachse (L) - beidseitig lagert.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Rückstellmomenterzeugungseinrichtung für eine Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Anspruch 1, und ein Kraftfahrzeug oder eine Lenkhandhabe, die eine solche Rückstellmomenterzeugungsvorrichtung umfasst.
  • Rückstellmomenterzeugungseinrichtungen werden insbesondere in Steer-by-wire-Lenksystemen eingesetzt. Dabei dient eine Rückstellmomenterzeugungseinrichtung dazu, ein Rückstellmoment zu erzeugen, das einem durch einen Fahrzeugführer über eine Lenkhandhabe erzeugtes Drehmoment entgegenwirkt. Die Erzeugung eines derartigen Rückstellmoments ist erforderlich, da bei Steer-by-wire-Lenksystemen die Fahrzeugräder mechanisch von der Lenkhandhabe entkoppelt sind. Ein über die Lenkhandhabe von dem Fahrzeugführer eingegebener gewünschter Lenkwinkel wird dabei ausschließlich auf elektrischem Weg an Stellaggregate bzw. Aktuatoren zur Lenkung der Fahrzeugräder übermittelt. Die während einer Lenkbewegung auf die Räder wirkenden Kräfte werden daher nicht an die Lenkhandhabe weitergegeben.
  • Zur Verbesserung des Fahrgefühls und zur Simulation der an den Rädern wirkenden Kräfte, können beispielsweise elektronisch angesteuerte Aktoren, etwa in Form von Elektromotoren, zur Erzeugung des Rückstellmomentes an der Lenkhandhabe verwendet werden. Das Rückstellmoment erzeugt dabei Kräfte wie diese bei der konventionellen Lenkung auftreten können und sind in Größe und Richtung an Lenkvorgänge bei unterschiedlichen Fahrsituationen anpassbar, wobei die Aktoren typischerweise in oder an der Lenkhandhabe verbaut sind.
  • Die Druckschrift DE 10 2018 132 465 B4 offenbart eine gattungsgemäße Rückstellmomenterzeugungseinrichtung. Demnach umfasst die Rückstellmomenterzeugungseinrichtung ein Gehäuse, in dem eine Welle drehbar gelagert ist und ein Anrieb vorgesehen ist, der in Bezug auf das Gehäuse ortsfest angeordnet ist. Zwischen dem Antrieb und der Welle ist ferner ein Getriebe vorgesehen, das mit dem Antrieb in Eingriff steht und eine von dem Antrieb erzeugte Kraft als ein Drehmoment auf die Welle überträgt. Das Getriebe ist hierbei als Schneckengetriebe ausgebildet, umfassend ein Schneckenrad und eine Schneckenwelle. Dieser Aufbau erlaubt es ein Drehmoment auf eine Lenkhandhabe oder die Welle auszuüben. Das Drehmoment wirkt als Rückstellmoment welches dem Lenkmoment entgegenwirken kann.
  • Das beschriebene System wirkt insbesondere während eines dynamischen Fahrverhaltens, beispielsweise bei einer Betätigung der Lenkhandhabe oder einem Beschleunigungs- oder Verzögerungsvorganges des Kraftfahrzeuges, nicht optimal. Dabei kann es aufgrund der Lagerungsart der Antriebseinheit zu dem Getriebe zu einem ungewollten Spiel kommen, welches das Fahr- oder Lenkgefühl negativ beeinflusst.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die genannten Nachteile zu verbessern und insbesondere die Lagerung der Antriebseinheit zu optimieren.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Rückstellmomenterzeugungseinrichtung gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Die hiervon abhängigen Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.
  • Die Rückstellmomenterzeugungseinrichtung für eine Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, umfasst eine Antriebseinheit mit einem Aktuator und einer Antriebswelle. Die Antriebseinheit weist dabei eine Längsachse auf. Außerdem wirkt die Antriebswelle mit einem Antriebsrad zusammen, welches ein Drehmoment auf eine Welle einer Lenksäule überträgt. Die Antriebseinheit weist wenigstens ein Mittel auf, das die Antriebseinheit gegenüber dem Antriebsrad oder einem Gehäuse lagert. Das Mittel ist ein Verbindungselement, mit dem die Antriebseinheit an dem Gehäuse befestigt oder gelagert ist.
  • Erfindungsgemäß umfasst das Mittel eine Gestängeanordnung und/oder ein Federelement, wobei das Mittel die Antriebseinheit jeweils - bezogen auf die Längsachse und in einer Draufsicht auf die Antriebseinheit betrachtet - beidseitig lagert. Die Längsachse befindet sich zwischen den beiden Lagerungen. Die Antriebseinheit ist dadurch schwenkbar, insbesondere gegenüber dem Antriebsrad.
  • Eine dem Antriebsrad zugewandte Lagerung wirkt dabei vorzugsweise als Mittel mit einer Zugspannung. Eine dem Antriebsrad abgewandte Lagerung wirkt vorzugsweise als Mittel mit einer Druckspannung. Die zu- und abgewandte Lagerung bilden zusammen die Lagerung der Antriebseinheit, wobei sich die Längsachse dazwischen erstreckt. Damit ergibt sich eine elastische Hebelanordnung der Antriebseinheit, die eine optimale Anlage der Antriebswelle im Kontaktbereich zum Antriebsrad aufweist. Die Lagerung der Antriebseinheit ist mechanisch bestimmt, weshalb weiter Lagerungsstellen nicht notwendig sind.
  • Diese Art der Lagerung führt außerdem dazu, dass beispielsweise Maßungenauigkeiten an den Bauteilen der Rückstellmomenterzeugungsvorrichtung, beispielsweise aufgrund von Verschleiß oder aufgrund der Fertigung, optimal ausgeglichen werden können und somit das Fahrgefühl nicht negativ beeinflussen. Weiter kann einer ungewollten Geräuschentwicklung bei der Betätigung der Lenkhandhabe entgegengewirkt werden. Unter anderem führen auch diese Faktoren zu einer Verbesserung des Fahr- oder Lenkgefühls.
  • Vorteilhaft ist die Anordnung des Mittels, wenn es dermaßen angeordnet ist, dass eine Anpresskraft auf die Antriebswelle erzeugt wird, und diese dabei im Wesentlichen radial zu einer Drehachse des Antriebsrades wirkt. Die Antriebswelle ist damit ebenso radial zur Drehachse des Antriebsrades angeordnet und wirkt als Hebel, hervorgerufen durch die beiden seitlichen Lagerungen der Antriebseinheit.
  • Vorteil dieser Ausführung ist, dass unabhängig von einer Stellung der Lenkhandhabe, das Drehmoment der Antriebseinheit mit optimalem Kraftfluss auf das Antriebsrad übertragen werden kann.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung schneidet eine Schwenkachse der Antriebseinheit die Längsachse, oder die Schwenkachse ist im Wesentlichen mit dem Schwerpunkt der Antriebseinheit deckungsgleich.
  • Während des dynamischen Fahrverhaltens, bei dem die Lenkhandhabe um einen Winkel gedreht wird verändert sich eine Gewichtskraft der Antriebseinheit, wodurch eine ungewollte Veränderung der Anpresskraft der Antriebswelle auf das Antriebsrad auftreten kann. Durch die beschriebenen Merkmale dieser Ausführungsform wird dieser ungewollten Veränderung entgegengewirkt, sodass bei jeder Winkelposition der Lenkhandhabe die gleiche Anpresskraft resultiert, und damit ein konstantes Drehmoment übertragbar ist.
  • In vorteilhafter Weise wirkt ein Drehmoment zur Erzeugung der Anpresskraft in einem Bereich, der sich von dem Aktuator bis zu einer tangentialen Anlage der Antriebswelle an das Antriebsrad erstreckt. Anders als bei Ausführungsformen des Standes der Technik, bei welchen dieses Drehmoment für die Anpresskraft in einem Bereich zwischen tangentialer Anlage der Antriebswelle an das Antriebsrad und einem axialen Ende der Antriebswelle wirkt, ist der vorliegende Bereich näher an dem Aktuator, wodurch insbesondere kompakte Bauräume erzielbar sind. Eine Anwendung, bei der die Anpresskraft in beiden Bereichen erzeugt wird, ist ebenso vorstellbar.
  • Vorzugsweise weist das Mittel, mit dem die Antriebseinheit an einem Gehäuse der Lenkvorrichtung oder der Lenkhandhabe gelagert ist, einen Steg auf, der hiervon zwei seitlich angeordnete Schenkel miteinander verbindet. Mit anderen Worten lässt sich das Mittel - in einer Draufsicht betrachtet - als bogenförmig, beispielsweise U- oder C-förmig, beschreiben. Mit anderen Worten lässt sich das Mittel auch als Spange definieren. Deren Schenkel können in eine entsprechende Einspannöffnung am Gehäuse befestigt werden. Der Steg dient als Träger für die Antriebseinheit. Die beiden Schenkel bilden also die Verbindungen zu dem Gehäuse und der Steg fixiert die Antriebseinheit an das Mittel.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Mittel im Bereich des Stegs eine Öffnung auf oder der Steg selbst umfasst diese Öffnung, durch die wenigstens ein Teil der Antriebseinheit durchgeführt ist. Bei der Öffnung handelt es sich in vorteilhafter Weise um eine einzige Öffnung.
  • Mittels der vorgehenden Öffnung ist eine möglichst Platzsparende als auch überaus einfache Fixierung der Antriebseinheit an das Mittel möglich. Montagekosten können zudem eingespart werden.
  • Vorzugsweise weist die Öffnung Spannelemente für eine Klemmverbindung zwischen der Antriebseinheit und dem Mittel auf. Die Spannelemente sind hierfür in Umfangsrichtung angeordnet und weisen zum Zentrum der Öffnung. Die einzelnen Spannelemente sind durch einen jeweils seitlichen Einschnitt voneinander getrennt und lassen sich - bezogen auf die Öffnung - in axialer Richtung bewegen. Dadurch ist ein seitliches Einführen der Antriebseinheit möglich, bei dem sich die Spannelemente einseitig spannen. Ein Rückführen der Antriebseinheit in entgegengesetzter Einführrichtung ist dadurch nur sehr schwer möglich, wodurch die Klemmverbindung erzielt wird.
  • Die Spannelemente erstrecken sich bevorzug über den gesamten Umfang der Öffnung. Wenigstens jedoch an den beiden Seiten, an welchen die Lagerung oder die beiden Schenkel an den Steg ansetzten, um das Drehmoment um die Schwenkachse der Antriebseinheit an die Lagerstellen in einem Kraftfluss weiterleiten zu können.
  • Diese Arte der Fixierung der Antriebseinheit an das Mittel ist überaus einfach, sicher und erspart weitere Fixierungselemente wie beispielsweise Schrauben.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Mittel bzw. die beiden Schenkel des Mittels an deren Enden, die zur Befestigung an dem Gehäuse vorgesehen sind, einen verformten Abschnitt auf. Dieser Abschnitt ist für die Lagerung mit dem Gehäuse verbindbar. Die Verformung kann in Form einer Verdickung, beispielsweise über eingerollte Enden, erzielt werden.
  • Eine Lagerung der Antriebseinheit mit dem Mittel an dem Gehäuse oder der Lenkhandhabe, weist hierfür vorzugsweise zwei Bohrungen, die sich im Wesentlichen parallel zu einer Drehachse des Antriebsrades erstrecken. Zur optimalen Montage der Antriebseinheit wird das an die Antriebseinheit vormontierte Mittel mit deren beiden verformten Abschnitten in die beiden Bohrungen eingeführt, und zwar ich Richtung der Drehachse. Die beiden Schenkel des Mittels Lagern somit die Antriebseinheit schwenkbar.
  • Für eine möglichst bauraumsparende Ausführung der Erfindung sind die beiden Schenkel des Mittels bzw. das C- oder U- förmige Mittel mit deren gespreizten Schenkel in Richtung des Kontaktbereiches von Antriebswelle zu Antriebsrad ausgerichtet.
  • Weiter weist die Antriebswelle im Kontaktbereich von Antriebswelle zu Antriebsrad ein Schneckenritzel auf. Das Antriebsrad in diesem Kontaktbereich weist ein Schneckenrad auf. Diese Getriebepaarung ist optimal für die Kraftübertragung.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine perspektivische Darstellung einer Lenkhandhabe mit einer Rückstellmomenterzeugungseinrichtung;
    • 2 eine Ausführungsform einer Lenkhandhabe mit einer Rückstellmomenterzeugungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik;
    • 3 die Ausführungsform gemäß 2 mit verändertem Drehwinkel der Lenkhandhabe;
    • 4 eine schematische Darstellung der Rückstellmomenterzeugungseinrichtung gemäß der Erfindung in Draufsicht;
    • 5 eine perspektivische Darstellung der Rückstellmomenterzeugungseinrichtung gemäß 4;
    • 6 eine perspektivische Darstellung des Mittels gemäß der Erfindung;
    • 7 eine Draufsicht der Antriebseinheit mit dem Mittel gemäß der Erfindung;
    • 8 der Gegenstand gemäß 7 in einer weiteren Ausführungsform;
    • 9 der Gegenstand gemäß 8 in einer perspektivischen Darstellung;
    • 10 der Gegenstand gemäß 7 in einer weiteren Ausführungsform;
    • 11 der Gegenstand gemäß 10 in einer perspektivischen Darstellung;
    • 12 der Gegenstand gemäß 7 in einer weiteren Ausführungsform;
    • 13 der Gegenstand gemäß 12 in einer perspektivischen Darstellung;
    • 14 der Gegenstand gemäß 7 in einer weiteren Ausführungsform; und
    • 15 der Gegenstand gemäß 14 in einer perspektivischen Darstellung.
  • Die 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Lenkvorrichtung 10, umfassend eine Lenkhandhabe 11 mit einer an einem Gehäuse 12 der Lenkhandhabe 11 angeordneten Rückstellmomenterzeugungseinrichtung 20. Die Lenkvorrichtung 10 ist Teil eines Steer-by-wire-Lenksystems, welches an einem fahrzeugfesten Stützelement 14 befestigt ist. Die Rückstellmomenterzeugungseinrichtung 20 umfasst eine Antriebseinheit 22, welches über eine Antriebsrad 24 Drehmomente auf eine Welle 16 überträgt. Die Antriebseinheit 22 weist hierfür im Wesentlichen einen Aktuator 26, in Form eines Elektromotors, und eine Antriebswelle 28, die mit dem Antriebsrad 24 kraftleitend verbunden ist, auf. In dem Kontaktbereich 30 des Antriebsrads 24 und der Antriebswelle 28 weist die Antriebswelle 28 ein Schneckenritzel und das Antriebsrad 24 ein Schneckenrad auf.
  • Aus der 4 geht hervor, dass gemäß der Erfindung die Antriebseinheit 22 mit einem Mittel 32 an dem Gehäuse 12 schwenkbar gelagert ist. Das Mittel 32 umfasst hierfür eine Gestängeanordnung und/oder ein Federelement (nicht dargestellt), und lagert die Antriebseinheit 22 - bezogen auf die Längsachse (L) und in einer Draufsicht betrachtet - beidseitig. Die Längsachse (L) erstreckt sich somit zwischen den beiden Lagerseiten
  • Die 2 und 3 zeigen eine Rückstellmomenterzeugungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik. Die 2 zeigt die Lenkhandhabe 11 in einer 0°-Stellung. Die Antriebseinheit 22 ist an dem Gehäuse 12 der Lenkhandhabe 11 angeordnet. Die Antriebseinheit 22 ist dabei um eine Schwenkachse (S) schwenkbar gelagert. Der Massenmittelpunkt (M) der Antriebseinheit 22 liegt beabstandet zu der Schwenkachse (S). Eine Anpresskraft der Antriebswelle 28 an das Antriebsrad 24 wird gemäß dieser Ausführung mittels einer Federkraft erzeugt, die zwischen einem zu dem Aktuator 26 entfernten Ende der Antriebswelle 28 und einer tangentialen Anlage von Antriebswelle 28 zu Antriebsrad 24 wirkt. In der 0°-Stellung wirkt die Gewichtskraft (G) der Antriebseinheit 22 dermaßen, dass durch die seitlich versetzte Anordnung der Schwenkachse (S) aufgrund des wirkenden Drehmomentes eine Anpresskraft an der tangentialen Anlage erzeugt wird.
  • Die 3 offenbart ein dynamisches Fahrverhalten, bei dem die Lenkhandhabe 11, verglichen zu der 0°-Stellung aus 2 um 90° im Uhrzeigersinn gedreht wurde. Hierdurch wirkt die Gewichtskraft (G) der Antriebseinheit 22 entgegen der Anpresskraft der Antriebswelle 28 an das Antriebsrad 24. Dabei wird das an der Lenkhandhabe 11 wirkende Fahrgefühl und die Simulation der an den Rädern wirkenden Kräfte negativ beeinflusst, da keine gleichmäßige Kraftübertragung der Rückstellmomenterzeugungseinrichtung 20 erfolgt.
  • Wie aus der 4 ersichtlich ist, fällt hier - entgegen der Ausführungsform aus 2 und 3 - der Massenmittelpunkt (M) mit der Schwenkachse (S) im Wesentlichen zusammen. Dadurch ist unabhängig von einer Stellung der Lenkhandhabe 11 ein konstantes Rückstelldrehmoment auf die Welle 16 übertragbar. Das Mittel 32 ist hierbei als Gestängeanordnung ausgeführt, welche an dem Gehäuse 12 fixiert ist. Die Gestängeanordnung ist dabei dermaßen ausgeführt sein, dass die Antriebseinheit 22 schwenkbar gelagert ist. Zusätzlich kann es vorgesehen sein, dass ein Federelement (nicht dargestellt) an der Antriebswelle 28 mit einer Druckkraft wirkt. Die Druckkraft kann hierbei beispielsweise in einem Bereich zwischen dem Kontaktbereich 30 und dem von dem Aktuator 26 entfernten Ende der Antriebswelle 28 wirken und/oder das Federelement ist in diesem Bereich angeordnet.
  • Die 5 zeigt die erfindungsgemäße Rückstellmomenterzeugungseinrichtung 20 in einer perspektivischen Darstellung. Hierbei wird insbesondere die Lagerung des Mittels 32 an dem Gehäuse 12 detaillierter dargestellt. Das Mittel 32 ist hierbei als Federelement ausgeführt, wodurch die Antriebseinheit 22 um die Schwenkachse (S) schwenkbar ist. Das Gehäuse 12 weist zur Lagerung des Mittels 32 zwei Lagerstellen in Form von Aufnahmeabschnitte 34 auf, die sich im Wesentlichen parallel zu der Drehachse (D) erstrecken und an dem Gehäuse 12 dermaßen voneinander beabstandet angeordnet sind, dass das Mittel 32 mit einer gewissen Vorspannung in den Aufnahmeabschnitten 34 gelagert ist. Die Aufnahmeabschnitte 34 sind in Form einer Längsbohrung an dem Gehäuse 12 erzeugt.
  • Wie aus der 6 hervorgeht weist das Mittel 32 - in einer Draufsicht betrachtet - eine U-Form auf, bei der ein Steg 36 an dessen Enden zwei Schenkel 38 miteinander verbindet. Der Steg 36 weist eine einzige Öffnung 40 auf, durch die wenigstens die Antriebswelle 28 - in montiertem Zustand - durchgeführt ist. Entlang des Umfangs der Öffnung 40 sind eine Mehrzahl an Spannelemente 42 in Form von einzelnen Klemmlippen angeordnet, welche in Richtung des Zentrums der Öffnung 40 ausgerichtet sind. Die Spannelemente 42 sind aus demselben Material hergestellt wie das Mittel 32, also vorzugsweise aus einem Metall, welches die erforderlichen federnden Eigenschaften aufweist.
  • Weiter weisen die einzelnen Spannelemente 42 an deren Seiten durchgehende Schlitze auf, wodurch die Spannelemente 42 seitlich voneinander getrennt sind. Beim Einführen der Antriebseinheit 22 durch die Öffnung 40 kippen die Spannelemente 42 in Einführrichtung und verkeilen die Antriebseinheit 22, sobald der Durchmesser der Antriebseinheit 22 im Kontaktbereich den Durchmesser der Öffnung 40 geringfügig überschreitet. Dadurch wird die Antriebseinheit 22 mittels der Spannelemente an dem Mittel 32, insbesondere an dem Steg 36 fixiert.
  • Die beiden Schenkel 38 weisen an deren Enden jeweils einen verformten Abschnitt 44 auf, die für eine lösbare Verbindung mit dem Gehäuse 12 gedacht sind. Der verformte Abschnitt 44 ist eine Art Wulst oder Verdickung, die in die Aufnahmeabschnitte 34 des Gehäuses 12 einführbar sind. Der verformte Abschnitt 44 kann dabei beispielsweise durch ein Einwickeln des Mittels 32 an den jeweiligen Enden erzeugt sein.
  • Die 7 zeigt das Ausführungsbeispiel, bei dem das Mittel 32 die Antriebseinheit 22 schwenkbar lagert. Hierfür sind wenigstens die beiden Schenkel 38 Federelemente, die mittels deren verformten Abschnitten 44 in den Aufnahmeabschnitten 44 des Gehäuses 12 gelagert sind. Die Antriebseinheit 22 mit deren Längsachse (L) ist dadurch um dessen Schwenkachse (S) schwenkbar. Zudem Fallen der Massenmittelpunkt (M) und die Schwenkachse (S) zusammen. Die beiden Aufnahmeabschnitte 34 oder Lagerungen sind jeweils seitlich der Längsachse (L) angeordnet. Die Längsachse (L) erstreckt sich damit zwischen den beiden Aufnahmeabschnitten 34. Die beiden Schenkel 38 spreizen oder öffnen sich bei dieser Ausführungsform in Richtung des Endes der Antriebswelle 28. Dadurch ergibt sich eine optimale Kraftübertragung auch während eines dynamischen Fahrverhaltens bei gleichzeitig geringem Bauraum.
  • Die 8 zeigt eine Ausführungsform bei der die beiden Schenkel 38 entgegen der Richtung wie bei 7 ausgerichtet sind. Hier erfolgt also die Ausrichtung in Richtung des Endes des Aktuators 26, wobei die beiden Schenkel 38 sich schließen. Diese Ausführungsform kann notwendig sein, wenn aufgrund eines geänderten Bauraums dies die Anordnung erfordert, um die Abmessungen zu erreichen, bei denen der Massenmittelpunkt (M) und die Schwenkachse (S) zusammenfallen. Entsprechend dazu zeigt die 9 eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform gemäß 8.
  • Die 10 zeigt die Ausführungsform gemäß 8, wobei zusätzlich der Steg 38 und die beiden Schenkel 38 eine Versteifung aufweisen. Die Versteifungen sind winklige Abkantungen des Materials des Mittels 32 an einer oberen und/oder unteren Seite. Vorzugsweise erstrecken sich diese Abkantungen 90° zu der jeweils korrespondieren Grundfläche. Die 11 zeigt diese Ausführungsform in einer perspektivischen Darstellung.
  • Durch diese Ausführung kann das Mittel 32 eine längere Lebensdauer aufweisen, da es resistenter gegen einen Dauergebrauch ist, bei dem die Schenkel 38 und der Steg 36 einer Dauerbelastung aufgrund einer Vielzahl an Lautwechseln unterworfen sind.
  • Die 12 zeigt eine Ausführungsform des Mittels 32, bei dem dieses eine Kombination aus Gestängeanordnung und Federelemente aufweist. Hierbei ist der Steg 36 relativ steif ausgeführt, entspricht damit einer Gestängeanordnung. Die beiden Schenkel 38 sind hingegen als Federelemente 38 ausgeführt, die in Kombination mit den Aufnahmeabschnitten 44 eine Schwenkbewegung der Antriebseinheit 22 um die Schwenkachse (S) ermöglichen. Die 13 zeigt diese Ausführungsform in einer perspektivischen Darstellung.
  • Die 14 zeigt eine Antriebseinheit 22 mit einem Mittel 32 dessen Schenkel 38 asymmetrisch ausgebildet sind, wobei der obere Schenkel 38.1 in der Draufsicht nur geringfügig geneigt (nahezu parallel) zur Längsachse (L) verläuft und bei der zusammengebauten Rückstellmomenterzeugungseinrichtung 20 auf der dem Antriebsrad 24 abgewandten Seite der Antriebswelle 28 angeordnet ist. Die Schenkel 38 weisen einen unterschiedlichen Erstreckungswinkel von dem Steg 36 auf. Weiter sind die beiden Abstände, ausgehend von dem Zentrum der Öffnung 40 zu dem Winkelansatz der Schenkel 38 unterschiedlich lang. Deshalb ist diese Ausführung als asymmetrisch zu bezeichnen.
  • Vorteil einer solchen Ausführung ist die bessere Anpassung an den zur Verfügung stehenden Bauraum und eine zusätzliche Möglichkeit zur Gestaltung des Deformationsverhaltens.
  • Weiterhin ist zu erkennen - beispielsweise aus der 15 - dass das Mittel 32 durch Befestigungsmittel 46, vorliegend in Form von vier den Steg 36 durchragende Schrauben, mit dem Aktuator 26 verbunden ist. Auch ist bei dieser Ausführung die Längsachse (L) nicht in einem rechten Winkel zur Erstreckungsebene vom Steg 36 angeordnet. Damit ist die Antriebswelle 28 bei zusammengebauter Rückstellmomenterzeugungseinrichtung 20 geneigt, nämlich zur Erstreckungsebene des Antriebsrades 24 und/oder zur Drehachse des Antriebsrades 24.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Lenkvorrichtung
    11
    Lenkhandhabe
    12
    Gehäuse
    14
    fahrzeugfestes Stützelement
    16
    Welle
    20
    Rückstellmomenterzeugungseinrichtung
    22
    Antriebseinheit
    24
    Antriebsrad
    26
    Aktuator
    28
    Antriebswelle
    30
    Kontaktbereich
    32
    Mittel
    34
    Aufnahmeabschnitte
    36
    Steg
    38
    Schenkel
    40
    Öffnung
    42
    Spannelemente
    44
    verformter Abschnitt
    46
    Befestigungsmittel
    D
    Drehachse des Antriebsrades/der Welle
    G
    Gewichtskraft
    L
    Längsachse
    M
    Massenmittelpunkt
    S
    Schwenkachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102018132465 B4 [0004]

Claims (10)

  1. Rückstellmomenterzeugungseinrichtung (20) für eine Lenkvorrichtung (10) eines Kraftfahrzeugs, umfassend: - eine Antriebseinheit (22) mit einer Längsachse (L), einem Aktuator (26) und einer Antriebswelle (28); - einem mit der Antriebswelle (28) zusammenwirkenden Antriebsrad (24); - die Antriebseinheit (22) weist wenigstens ein Mittel (32) auf, welches die Antriebseinheit (22) gegenüber dem Antriebsrad (24) oder einem Gehäuse (12) lagert; dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (32) eine Gestängeanordnung und/oder ein Federelement umfasst, wobei das Mittel (32) die Antriebseinheit (22) - bezogen auf die Längsachse (L) - beidseitig lagert.
  2. Rückstellmomenterzeugungseinrichtung (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung des Mittels (32) eine Anpresskraft auf die Antriebswelle (28) erzeugt, die im Wesentlichen radial zu einer Drehachse (D) des Antriebsrades (24) wirkt.
  3. Rückstellmomenterzeugungseinrichtung (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schwenkachse (S) der Antriebseinheit (22) die Längsachse (L) der Antriebseinheit (22) schneidet oder die Schwenkachse (S) der Antriebseinheit (22) im Wesentlichen mit deren Massenmittelpunkt (M) deckungsgleich ist.
  4. Rückstellmomenterzeugungseinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmoment zur Erzeugung der Anpresskraft in einem Bereich wirkt, der sich von dem Aktuator (26) bis zu einer tangentialen Anlage der Antriebswelle (28) an das Antriebsrad (24) erstreckt.
  5. Rückstellmomenterzeugungseinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (32) zwei seitliche Schenkel (38) und einen die Schenkel (38) verbindenden Steg (36) aufweist.
  6. Rückstellmomenterzeugungseinrichtung (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (32) im Bereich des Stegs (36) eine Öffnung (40) aufweist, durch die wenigstens ein Teil der Antriebseinheit (22) durchgeführt ist.
  7. Rückstellmomenterzeugungseinrichtung (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (40) Spannelemente (42) für eine Klemmverbindung zwischen der Antriebseinheit (22) und dem Mittel (32) aufweist.
  8. Rückstellmomenterzeugungseinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (32) an den Enden der beiden Schenkel (38) einen verformten Abschnitt (44) aufweist, die zur Lagerung an dem Gehäuse (12) verbindbar sind.
  9. Rückstellmomenterzeugungseinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (38) in Richtung des Kontaktbereiches (30) von Antriebswelle (28) zu Antriebsrad (24) ausgerichtet sind.
  10. Lenkhandhabe (11) für ein Kraftfahrzeug mit einer Rückstellmomenterzeugungseinrichtung (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.
DE102021210064.3A 2021-09-13 2021-09-13 Rückstellmomenterzeugungseinrichtung für eine Lenkvorrichtung eines Kraftfahrzeuges Ceased DE102021210064A1 (de)

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