DE102021210241A1 - Verstellbare Lenksäule für ein Steer-by-Wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verstellbare Lenksäule für ein Steer-by-Wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs Download PDF

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DE102021210241A1
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steering column
steering
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adjustable
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Dietmar Maurer
Tim Niklas Speer
Ludger Uphaus
Sergej Schneider
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine verstellbare Lenksäule (10) für ein Steer-by-Wire-Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Lenksäulenkörper (12) zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle (14), einem mit der Lenkwelle (14) verbundenen Force-Feedback-Aktuator (16) umfassend zumindest eine Motor-Getriebeeinheit (16a) zum Erzeugen eines auf die Lenkwelle (14) wirkenden Drehmoments (M), einer Lenkkonsole (18) zur Halterung des Lenksäulenkörpers (12), einer mit der Lenkkonsole (18) und dem Lenksäulenkörper (12) verbundenen ersten Verstelleinrichtung (20) zum vertikalen Verstellen des Lenksäulenkörpers (12) relativ zur Lenkkonsole (18), einer mit der Lenkkonsole (18) und dem Lenksäulenkörper (12) verbundenen zweiten Verstelleinrichtung (22) zum axialen Verstellen des Lenksäulenkörpers (12) relativ zur Lenkkonsole (18), und einer Antriebseinheit (24) aufweisend einen mit einer Gewindespindel (24a) gekoppelten Verstellmotor (24b), wobei die Antriebseinheit (24) dazu ausgebildet ist, die erste Verstelleinrichtung (20) und die zweite Verstelleinrichtung (22) anzutreiben.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine verstellbare Lenksäule für ein Steer-by-Wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs.
  • Stand der Technik
  • Steer-by-Wire-Lenksysteme für Kraftfahrzeuge weisen herkömmlicherweise sogenannte Force-Feedback-Aktuatoren auf, welche mittels einer Elektromotor/Getriebeeinheit ein Drehmoment auf eine Lenkspindel einbringen, um dem Fahrer auf das Lenksystem einwirkende Krafteinflüsse zu simulieren.
  • Aktuell bestehen solche Force-Feedback-Aktuatoren aus der Motor-Getriebeeinheit bestehend aus Schnecke/Schneckenrad, einem Schraubradgetriebe oder einem Planetengetriebe. Eine Getriebeeingangswelle ist mit dem Rotor des Elektromotors gekoppelt. Eine Getriebeausgangswelle ist mit einer oberen Lenkwelle bzw. Lenkspindel, die mit einem Lenkrad verbunden ist, gekoppelt.
  • WO 2017/089218 A1 offenbart einen Force-Feedback-Aktuator für Kraftfahrzeuge mit einem auf die gelenkten Räder wirkenden, in Abhängigkeit des Fahrerlenkwunsches elektronisch geregelten Lenksteller, wobei der Force-Feedback-Aktuator über eine Lenkwelle die Rückwirkungen der Straße auf das Lenkrad überträgt, wobei der Force-Feedback-Aktuator als Drehmoment erzeugendes Mittel einen vorgespannten Kurbeltrieb und einen Elektromotor aufweist.
  • Je nach Verstellszenario des Lenksystems, muss für das autonome Fahren eine vordefinierte Verstauposition des Lenksystems angefahren werden. Dies soll sowohl automatisch, in einer angemessenen Zeitspanne, als auch in einem komfortablen Akustikniveau stattfinden, was typischerweise zur Verwendung von voll elektrisch verstellbaren Lenksäulen mit zwei oder mehr Antrieben führt.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Steer-by-wire-Lenksystem mit einem Force-Feedback-Aktuator bereitzustellen, welches ein Verstellen der Lenksäule von einer Fahrposition in Verstauposition und umgekehrt unter Verwendung nur eines Antriebs ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird mit einem Steer-by-wire-Lenksystem für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine verstellbare Lenksäule für ein Steer-by-Wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs.
  • Die Lenksäule umfasst einen Lenksäulenkörper zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle und einen mit der Lenkwelle verbundenen Force-Feedback-Aktuator umfassend zumindest eine Motor-Getriebeeinheit zum Erzeugen eines auf die Lenkwelle wirkenden Drehmoments.
  • Die Lenksäule umfasst ferner eine Lenkkonsole zur Halterung des Lenksäulenkörpers und eine mit der Lenkkonsole und dem Lenksäulenkörper verbundene erste Verstelleinrichtung zum vertikalen Verstellen des Lenksäulenkörpers relativ zur Lenkkonsole.
  • Darüber hinaus umfasst die Lenksäule eine mit der Lenkkonsole und dem Lenksäulenkörper verbundene zweite Verstelleinrichtung zum axialen Verstellen des Lenksäulenkörpers relativ zur Lenkkonsole und eine Antriebseinheit aufweisend einen mit einer Gewindespindel gekoppelten Verstellmotor, wobei die Antriebseinheit dazu ausgebildet ist, die erste Verstelleinrichtung und die zweite Verstelleinrichtung anzutreiben.
  • Der Vorteil der Verstellung des Lenksäulenkörpers mit nur einem Verstellmotor liegt in einer gleichmäßigen Geräuschentwicklung. Dies ist im Vergleich hierzu bei Vorhandensein von zwei Verstellmotoren schwerer umzusetzen.
  • Mit nur einem Verstellmotor werden somit beide Verstellrichtungen, axial und vertikal, realisiert. Die Geräuschentwicklung ist in beiden Verstellrichtungen ähnlich, da für beide Verstellrichtungen derselbe Motor verwendet wird. Dadurch ist die Lösung kostengünstiger und es wird weniger Bauraum benötigt.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit zumindest abschnittsweise an der Lenkkonsole angeordnet ist, wobei die erste Verstelleinrichtung eine auf der Gewindespindel angeordnete und entlang der Gewindespindel verfahrbare erste Spindelmutter und die zweite Verstelleinrichtung eine auf der Gewindespindel angeordnete und entlang der Gewindespindel verfahrbare zweite Spindelmutter aufweisen. Die erste Verstelleinrichtung und die zweite Verstelleinrichtung sind somit in vorteilhafter Weise durch denselben Verstellmotor der Antriebseinheit betätigbar.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Lenksäulenkörper ein, insbesondere an einem axialen Endabschnitt des Lenksäulenkörpers angeordnetes, erstes Verbindungselement aufweist, durch welches der Lenksäulenkörper mit der ersten Verstelleinrichtung verbunden ist, und wobei der Lenksäulenkörper ein, insbesondere von dem ersten Verbindungselement axial beabstandet angeordnetes, zweites Verbindungselement aufweist, durch welches der Lenksäulenkörper mit der zweiten Verstelleinrichtung verbunden ist.
  • Das Vorhandensein des ersten Verbindungselements und des zweiten Verbindungselements ermöglicht somit, dass der Lenksäulenkörper durch die erste Verstelleinrichtung und die zweite Verstelleinrichtung sowohl axial als auch radial verstellbar ist.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zweite Verbindungselement ein Kupplungselement, insbesondere einen Hubmagnet oder einen Stellmotor, aufweist, wobei das Kupplungselement dazu ausgebildet ist, einen Eingriff der zweiten Spindelmutter mit der Gewindespindel zu aktivieren und zu deaktivieren.
  • Die mittels eines Hubmagnetes oder Stellmotor zuschaltbare zweite Spindelmutter dient somit in vorteilhafter Weise zur Aktivierung und/oder Deaktivierung der Axialverstellung des Lenksäulenkörpers.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das zweite Verbindungselement des Lenksäulenkörpers mit der zweiten Spindelmutter durch ein Drehlager verbunden ist, durch welches der Lenksäulenkörper um eine in Querrichtung der Lenkkonsole angeordnete Schwenkachse bewegbar ist. Dadurch kann eine Vertikalverstellung des Lenksäulenkörpers ermöglicht werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Lenksäulenkörper bei durch das Kupplungselement aktiviertem Eingriff der zweiten Spindelmutter mit der Gewindespindel axial verstellbar ist, wobei die erste Spindelmutter und die zweite Spindelmutter bei Axialverstellung des Lenksäulenkörpers gleichzeitig, insbesondere mit konstantem Abstand zueinander, entlang der Gewindespindel bewegbar sind.
  • Aufgrund des konstanten Abstands zwischen dem ersten Verstellelement und dem zweiten Verstellelement kommt es zu keiner Schwenkbewegung des Lenksäulenkörpers, sodass eine rein axiale Verstellung des Lenksäulenkörpers erfolgt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Lenksäulenkörper bei durch das Kupplungselement deaktiviertem Eingriff der zweiten Spindelmutter mit der Gewindespindel vertikal verstellbar ist, wobei die erste Spindelmutter bei Vertikalverstellung des Lenksäulenkörpers mit sich veränderndem Abstand zur zweiten Spindelmutter, entlang der Gewindespindel bewegbar ist.
  • Aufgrund des sich verändernden Abstands zwischen ersten Spindelmutter und der zweiten Spindelmutter kommt es zu einer Schwenkbewegung im Bereich des Drehgelenks, wodurch die vertikale Verstellung des Lenksäulenkörpers erreicht wird.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Verbindungselement eine, insbesondere durch ein Langloch ausgebildete, Führungskulisse aufweist, wobei ein mit der ersten Spindelmutter verbundener Lagerstift in die Führungskulisse eingefügt ist, wobei die Führungskulisse und der in die Führungskulisse eingefügte Lagerstift ein Drehschublager bilden, welches dazu ausgebildet ist, bei Bewegen des Lagerstifts in der Führungskulisse den Lenksäulenkörper vertikal zu verstellen.
  • Das Drehschublager ermöglicht somit in vorteilhafter Weise sowohl einen Vorschub des Lagerstifts in der Führungskulisse als auch das Verschwenken des zweiten Verbindungselements um den Lagerstift herum.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Führungskulisse einen ersten Führungsabschnitt aufweist, welcher in einem ersten Winkel zu einer Längsachse der Lenkkonsole ausgebildet ist, und wobei die Führungskulisse einen zweiten Führungsabschnitt aufweist, welcher in einem relativ zu dem ersten Führungsabschnitt steileren zweiten Winkel zu einer Längsachse der Lenkkonsole ausgebildet ist.
  • Die Führungskulisse ermöglicht eine variable Übersetzung in vertikaler Verstellrichtung und dadurch unterschiedliche Geschwindigkeiten beim Verfahren im Komfortverstellbereich bzw. beim Verfahren in eine Verstauposition.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der erste Führungsabschnitt dazu ausgebildet ist, einen ersten Verstellbereich des Lenksäulenkörpers, insbesondere einen Komfortverstellbereich des Lenksäulenkörpers, bereitzustellen, und wobei der zweite Führungsabschnitt dazu ausgebildet ist, einen zweiten Verstellbereich des Lenksäulenkörpers, insbesondere einen Verstellbereich zum Verstauen des Lenksäulenkörpers, bereitzustellen. Dieselbe Führungskulisse kann somit in vorteilhafter Weise sowohl zur Verstellung des Lenksäulenkörpers im normalen Fahrbetrieb als auch beim Verstauen des Lenksäulenkörpers verwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die erste Verstelleinrichtung und die zweite Verstelleinrichtung dazu ausgebildet sind, durch gleichzeitiges Verschieben des Lagerstifts in der Führungskulisse, Drehen des Lenksäulenkörpers um eine durch den Lagerstift gebildete erste Drehachse und Schwenken des Lenksäulenkörpers um die durch das zwischen dem zweiten Verbindungselement des Lenksäulenkörpers und der zweiten Spindelmutter durch das Drehlager gebildete zweite Drehachse den Lenksäulenkörper vertikal zu verstellen.
  • Durch die gleichartige Dreh- und Schwenkbewegung des Lenksäulenkörpers unter Verwendung der ersten Verstelleinrichtung und der zweiten Verstelleinrichtung kann in vorteilhafter Weise eine vertikale Verstellung des Lenksäulenkörpers durchgeführt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Lenkkonsole ein parallel zur Längsachse der Lenkkonsole ausgebildetes Führungselement zur axialen Führung der ersten Spindelmutter und der zweiten Spindelmutter aufweist, wobei das Führungselement dazu ausgebildet ist, eine Bewegung der ersten Spindelmutter und der zweiten Spindelmutter nur in Längsrichtung der Lenkkonsole zuzulassen.
  • Das Führungselement ermöglicht hierbei eine exakte axiale Führung der ersten Verstelleinrichtung und der zweiten Verstelleinrichtung als auch eine stabile Fixierung der beiden Verstelleinrichtungen in Vertikalrichtung der Lenkkonsole, sodass bei der Vertikalverstellung des Lenksäulenkörpers kein Durchbiegen der Gewindespindel auftreten kann.
  • Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
  • Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung.
  • Figurenliste
  • Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.
  • Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Stellung einer verstellbaren Lenksäule für ein Steer-by-Wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
    • 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Stellung der verstellbaren Lenksäule für das Steer-by-Wire-Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
    • 3 eine schematische Darstellung einer dritten Stellung der verstellbaren Lenksäule für das Steer-by-Wire-Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
    • 4 eine schematische Darstellung einer vierten Stellung der verstellbaren Lenksäule für das Steer-by-Wire-Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile oder Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Stellung einer verstellbaren Lenksäule für ein Steer-by-Wire-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Die verstellbare Lenksäule 10 für ein Steer-by-Wire-Lenksystem 1 eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Lenksäulenkörper 12 zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle 14 und einen mit der Lenkwelle 14 verbundenen Force-Feedback-Aktuator 16 umfassend zumindest eine Motor-Getriebeeinheit 16a zum Erzeugen eines auf die Lenkwelle 14 wirkenden Drehmoments M.
  • Die verstellbare Lenksäule umfasst ferner eine Lenkkonsole 18 zur Halterung des Lenksäulenkörpers 12 sowie eine mit der Lenkkonsole 18 und dem Lenksäulenkörper 12 verbundene erste Verstelleinrichtung 20 zum axialen Verstellen des Lenksäulenkörpers 12 relativ zur Lenkkonsole 18.
  • Des Weiteren umfasst die verstellbare Lenksäule eine mit der Lenkkonsole 18 und dem Lenksäulenkörper 12 verbundene zweite Verstelleinrichtung 22 zum vertikalen Verstellen des Lenksäulenkörpers 12 relativ zur Lenkkonsole 18.
  • Der Lenksäulenkörper 12 weist ferner eine Antriebseinheit 24 umfassend einen mit einer Gewindespindel 24a gekoppelten Verstellmotor 24b auf, wobei die Antriebseinheit 24 dazu ausgebildet ist, die erste Verstelleinrichtung 20 und die zweite Verstelleinrichtung 22 anzutreiben.
  • Die Antriebseinheit 24 ist zumindest abschnittsweise an der Lenkkonsole 18 angeordnet, wobei die erste Verstelleinrichtung 20 eine auf der Gewindespindel 24a angeordnete und entlang der Gewindespindel 24a verfahrbare erste Spindelmutter 26 und die zweite Verstelleinrichtung 22 eine auf der Gewindespindel 24a angeordnete und entlang der Gewindespindel 24a verfahrbare zweite Spindelmutter 28 aufweisen.
  • Der Lenksäulenkörper 12 weist ein, insbesondere an einem axialen Endabschnitt 12a des Lenksäulenkörpers 12 angeordnetes, erstes Verbindungselement 12b auf, durch welches der Lenksäulenkörper 12 mit der ersten Verstelleinrichtung 20 verbunden ist. Ferner weist der Lenksäulenkörper 12 ein, insbesondere von dem ersten Verbindungselement 12b axial beabstandet angeordnetes, zweites Verbindungselement 12c auf, durch welches der Lenksäulenkörper 12 mit der zweiten Verstelleinrichtung 22 verbunden ist.
  • Das zweite Verbindungselement 12c weist ein Kupplungselement 23, insbesondere einen Hubmagnet oder einen Stellmotor, auf. Das Kupplungselement 23 ist dazu ausgebildet, einen Eingriff der zweiten Spindelmutter 28 mit der Gewindespindel 24a zu aktivieren und zu deaktivieren.
  • Des Weiteren ist das zweite Verbindungselement 12c des Lenksäulenkörpers 12 mit der zweiten Spindelmutter 28 durch ein Drehlager 29 verbunden, durch welches der Lenksäulenkörper 12 um eine in Querrichtung zur Lenkkonsole 18 angeordnete Schwenkachse bewegbar ist.
  • Die Lenkkonsole 18 weist ein parallel zur Längsachse A der Lenkkonsole 18 ausgebildetes Führungselement 40 zur axialen Führung der ersten Spindelmutter 26 und der zweiten Spindelmutter 28 auf. Das Führungselement 40 ist darüber hinaus dazu ausgebildet, eine Bewegung der ersten Spindelmutter 26 und der zweiten Spindelmutter 28 nur in Längsrichtung der Lenkkonsole 18 zuzulassen.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Stellung der verstellbaren Lenksäule für das Steer-by-Wire-Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Lenksäulenkörper 12 ist bei durch das Kupplungselement 23 aktiviertem Eingriff der zweiten Spindelmutter 28 mit der Gewindespindel 24a axial verstellbar. Die erste Spindelmutter 26 und die zweite Spindelmutter 28 sind ferner bei Axialverstellung des Lenksäulenkörpers 12 gleichzeitig, insbesondere mit konstantem Abstand zueinander, entlang der Gewindespindel 24a bewegbar.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Stellung der verstellbaren Lenksäule für das Steer-by-Wire-Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Lenksäulenkörper 12 bei durch das Kupplungselement 23 deaktiviertem Eingriff der zweiten Spindelmutter 28 mit der Gewindespindel 24a vertikal verstellbar ist, wobei die erste Spindelmutter 26 bei Vertikalverstellung des Lenksäulenkörpers 12 mit sich veränderndem Abstand zur zweiten Spindelmutter 28, entlang der Gewindespindel 24a bewegbar ist.
  • Das erste Verbindungselement 12b weist eine, insbesondere durch ein Langloch ausgebildete, Führungskulisse 30 auf. Ein mit der ersten Spindelmutter 26 verbundener Lagerstift 32 ist in die Führungskulisse 30 eingefügt, wobei die Führungskulisse 30 und der in die Führungskulisse 30 eingefügte Lagerstift 32 ein Drehschublager 34 bilden. Das Drehschublager 34 ist dazu ausgebildet, bei Bewegen des Lagerstifts 32 in der Führungskulisse 30 den Lenksäulenkörper 12 vertikal zu verstellen.
  • Die Führungskulisse 30 weist einen ersten Führungsabschnitt 30a auf, welcher in einem ersten Winkel α1 zu einer Längsachse Ader Lenkkonsole 18 ausgebildet ist. Ferner weist die Führungskulisse 30 einen zweiten Führungsabschnitt 30b auf, welcher in einem relativ zu dem ersten Führungsabschnitt 30a steileren zweiten Winkel α2 zu einer Längsachse A der Lenkkonsole 18 ausgebildet ist.
  • Der erste Führungsabschnitt 30a ist dazu ausgebildet, einen ersten Verstellbereich 36 des Lenksäulenkörpers 12, insbesondere einen Komfortverstellbereich des Lenksäulenkörpers 12, bereitzustellen. Der zweite Führungsabschnitt 30b ist dazu ausgebildet, einen zweiten Verstellbereich 38 des Lenksäulenkörpers 12, insbesondere einen Verstellbereich zum Verstauen des Lenksäulenkörpers 12, bereitzustellen.
  • Die erste Verstelleinrichtung 20 und die zweite Verstelleinrichtung 22 sind ferner dazu ausgebildet, durch gleichzeitiges Verschieben des Lagerstifts 32 in der Führungskulisse 30, Drehen des Lenksäulenkörpers 12 um eine durch den Lagerstift 32 gebildete erste Drehachse D1 und Schwenken des Lenksäulenkörpers 12 um die durch das zwischen dem zweiten Verbindungselement 12c des Lenksäulenkörpers 12 und der zweiten Spindelmutter 28 durch das Drehlager 29 gebildete zweite Drehachse D2 den Lenksäulenkörper 12 vertikal zu verstellen.
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Stellung der verstellbaren Lenksäule für das Steer-by-Wire-Lenksystem des Kraftfahrzeugs gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • In der in 4 gezeigten Darstellung ist der Lenksäulenkörper 12 in einer Verstauposition angeordnet. In der gezeigten verstauen Position ist der Lagestift 32 an einem Endabschnitt des zweiten Verstellbereichs 38 der Führungskulisse 30 angeordnet. Gleichzeitig ist die erste Verstelleinrichtung 20 ebenfalls an einem axialen Endabschnitt der Gewindespindel 24a angeordnet, sodass das Lenkrad 2 axial maximal eingefahren als auch vertikal in einer obersten Position angeordnet ist. Diese Position entspricht im vorliegenden Ausführungsbeispiel der verstauen Position des Lenksäulenkörpers 12.
  • Alternativ kann die Führungskulisse 30 jedoch auch derart ausgebildet sein, dass die Verstauposition des Lenksäulenkörpers 12 eine Position ist, an welcher das Lenkrad 2 in einer untersten Stellung des zweiten Verstellbereichs 38 des Lenksäulenkörpers 12 angeordnet ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    verstellbare Lenksäule
    2
    Lenkrad
    10
    Steer-by-Wire-Lenksystem
    12
    Lenksäulenkörper
    12a
    axialer Endabschnitt
    12b
    erstes Verbindungselement
    12c
    zweites Verbindungselement
    14
    Lenkwelle
    16
    Force-Feedback-Aktuator
    18
    Lenkkonsole
    20
    erste Verstelleinrichtung
    22
    zweite Verstelleinrichtung
    23
    Kupplungselement
    24
    Antriebseinheit
    24a
    Gewindespindel
    24b
    Verstellmotor
    26
    erste Spindelmutter
    28
    zweite Spindelmutter
    29
    Drehlager
    30
    Führungskulisse
    32
    Lagerstift
    34
    Drehschublager
    36
    erster Verstellbereich
    38
    zweiter Verstellbereich
    40
    Führungselement
    α1
    erster Winkel
    α2
    zweiter Winkel
    A
    Längsachse
    D1
    erste Drehachse
    D2
    zweite Drehachse
    M
    Drehmoment
  • 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
    • WO 2017089218 A1 [0004]

Claims (12)

  1. Verstellbare Lenksäule (10) für ein Steer-by-Wire-Lenksystem (1) eines Kraftfahrzeugs, mit: einem Lenksäulenkörper (12) zur Lagerung einer drehbaren Lenkwelle (14); einem mit der Lenkwelle (14) verbundenen Force-Feedback-Aktuator (16) umfassend zumindest eine Motor-Getriebeeinheit (16a) zum Erzeugen eines auf die Lenkwelle (14) wirkenden Drehmoments (M); einer Lenkkonsole (18) zur Halterung des Lenksäulenkörpers (12); einer mit der Lenkkonsole (18) und dem Lenksäulenkörper (12) verbundenen ersten Verstelleinrichtung (20) zum vertikalen Verstellen des Lenksäulenkörpers (12) relativ zur Lenkkonsole (18); einer mit der Lenkkonsole (18) und dem Lenksäulenkörper (12) verbundenen zweiten Verstelleinrichtung (22) zum axialen Verstellen des Lenksäulenkörpers (12) relativ zur Lenkkonsole (18); und einer Antriebseinheit (24) aufweisend einen mit einer Gewindespindel (24a) gekoppelten Verstellmotor (24b), wobei die Antriebseinheit (24) dazu ausgebildet ist, die erste Verstelleinrichtung (20) und die zweite Verstelleinrichtung (22) anzutreiben.
  2. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit (24) zumindest abschnittsweise an der Lenkkonsole (18) angeordnet ist, wobei die erste Verstelleinrichtung (20) eine auf der Gewindespindel (24a) angeordnete und entlang der Gewindespindel (24a) verfahrbare erste Spindelmutter (26) und die zweite Verstelleinrichtung (22) eine auf der Gewindespindel (24a) angeordnete und entlang der Gewindespindel (24a) verfahrbare zweite Spindelmutter (28) aufweisen.
  3. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 2, wobei der Lenksäulenkörper (12) ein, insbesondere an einem axialen Endabschnitt (12a) des Lenksäulenkörpers (12) angeordnetes, erstes Verbindungselement (12b) aufweist, durch welches der Lenksäulenkörper (12) mit der ersten Verstelleinrichtung (20) verbunden ist, und wobei der Lenksäulenkörper (12) ein, insbesondere von dem ersten Verbindungselement (12b) axial beabstandet angeordnetes, zweites Verbindungselement (12c) aufweist, durch welches der Lenksäulenkörper (12) mit der zweiten Verstelleinrichtung (22) verbunden ist.
  4. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 3, wobei das zweite Verbindungselement (12c) ein Kupplungselement (23), insbesondere einen Hubmagnet oder einen Stellmotor, aufweist, wobei das Kupplungselement (23) dazu ausgebildet ist, einen Eingriff der zweiten Spindelmutter (28) mit der Gewindespindel (24a) zu aktivieren und zu deaktivieren.
  5. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 3 oder 4, wobei das zweite Verbindungselement (12c) des Lenksäulenkörpers (12) mit der zweiten Spindelmutter (28) durch ein Drehlager (29) verbunden ist, durch welches der Lenksäulenkörper (12) um eine in Querrichtung zur Lenkkonsole (18) angeordnete Schwenkachse bewegbar ist.
  6. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 4, wobei der Lenksäulenkörper (12) bei durch das Kupplungselement (23) aktiviertem Eingriff der zweiten Spindelmutter (28) mit der Gewindespindel (24a) axial verstellbar ist, wobei die erste Spindelmutter (26) und die zweite Spindelmutter (28) bei Axialverstellung des Lenksäulenkörpers (12) gleichzeitig, insbesondere mit konstantem Abstand zueinander, entlang der Gewindespindel (24a) bewegbar sind.
  7. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 4 oder 6, wobei der Lenksäulenkörper (12) bei durch das Kupplungselement (23) deaktiviertem Eingriff der zweiten Spindelmutter (28) mit der Gewindespindel (24a) vertikal verstellbar ist, wobei die erste Spindelmutter (26) bei Vertikalverstellung des Lenksäulenkörpers (12) mit sich veränderndem Abstand zur zweiten Spindelmutter (28), entlang der Gewindespindel (24a) bewegbar ist.
  8. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 5, wobei das erste Verbindungselement (12b) eine, insbesondere durch ein Langloch ausgebildete, Führungskulisse (30) aufweist, wobei ein mit der ersten Spindelmutter (26) verbundener Lagerstift (32) in die Führungskulisse (30) eingefügt ist, wobei die Führungskulisse (30) und der in die Führungskulisse (30) eingefügte Lagerstift (32) ein Drehschublager (34) bilden, welches dazu ausgebildet ist, bei Bewegen des Lagerstifts (32) in der Führungskulisse (30) den Lenksäulenkörper (12) vertikal zu verstellen.
  9. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 8, wobei die Führungskulisse (30) einen ersten Führungsabschnitt (30a) aufweist, welcher in einem ersten Winkel (α1) zu einer Längsachse (A) der Lenkkonsole (18) ausgebildet ist, und wobei die Führungskulisse (30) einen zweiten Führungsabschnitt (30b) aufweist, welcher in einem relativ zu dem ersten Führungsabschnitt (30a) steileren zweiten Winkel (α2) zu einer Längsachse (A) der Lenkkonsole (18) ausgebildet ist.
  10. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 9, wobei der erste Führungsabschnitt (30a) dazu ausgebildet ist, einen ersten Verstellbereich (36) des Lenksäulenkörpers (12), insbesondere einen Komfortverstellbereich des Lenksäulenkörpers (12), bereitzustellen, und wobei der zweite Führungsabschnitt (30b) dazu ausgebildet ist, einen zweiten Verstellbereich (38) des Lenksäulenkörpers (12), insbesondere einen Verstellbereich zum Verstauen des Lenksäulenkörpers (12), bereitzustellen.
  11. Verstellbare Lenksäule nach Anspruch 8, wobei die erste Verstelleinrichtung (20) und die zweite Verstelleinrichtung (22) dazu ausgebildet sind, durch gleichzeitiges Verschieben des Lagerstifts (32) in der Führungskulisse (30), Drehen des Lenksäulenkörpers (12) um eine durch den Lagerstift (32) gebildete erste Drehachse (D1) und Schwenken des Lenksäulenkörpers (12) um die durch das zwischen dem zweiten Verbindungselement (12c) des Lenksäulenkörpers (12) und der zweiten Spindelmutter (28) durch das Drehlager (29) gebildete zweite Drehachse (D2) den Lenksäulenkörper (12) vertikal zu verstellen.
  12. Verstellbare Lenksäule nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lenkkonsole (18) ein parallel zur Längsachse (A) der Lenkkonsole (18) ausgebildetes Führungselement (40) zur axialen Führung der ersten Spindelmutter (26) und der zweiten Spindelmutter (28) aufweist, wobei das Führungselement (40) dazu ausgebildet ist, eine Bewegung der ersten Spindelmutter (26) und der zweiten Spindelmutter (28) nur in Längsrichtung der Lenkkonsole (18) zuzulassen.
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